你好，这是本兔的第
98
篇推送。
学习溴化钾制样并获取红外光谱只需要几个小时的时间，但是解读光谱才是真正的挑战。非常不幸的是，解读光谱并不是在红外软件里点击“搜索”并相信样品与标准之间的匹配这么简单。上述操作通常只对纯净物和简单的混合物比较有效，即使是这样，也需要更加深入地研究红外光谱才能对所研究的物质进行可靠和有用的解读。
本章的目的在于提供一些解读考古遗址常见材料的红外光谱的指南。每一节聚焦一种矿物、材料或者有机分子。
红外光谱中比较宽的、互相重叠的峰很有可能是来自
有机大分子
，如蛋白质，多糖，或者树脂。CH2和CH3在2900cm-1附近的峰通常能确认这一点。
900cm-1以上的宽峰加上900cm-1以下的尖峰的组合，通常是来自
矿物
。1450cm-1附近又高又宽的峰说明碳酸盐矿物的存在，而1000cm-1附近的峰通常来自硅酸盐和/或磷酸盐。而大部分硅酸盐在800cm-1以下有一组双峰，以及在460cm-1附近有一个尖峰。据此主要的矿物种类可以区分开来。
只有尖峰的光谱通常是
小分子有机物
，或者有重复单元的
聚合物
。这些在考古遗址中不是很常见。
考古遗址中几乎所有的沉积物样品都是一些矿物的混合，有时候也会混入一些大分子。
这意味着，一个化合物的谱峰并不会藏在另一个化合物的峰后面，而是互相叠加。如果两个峰出现在同一个区域，那么它们可能会有重叠，其中比较小的那个峰就会成为大峰上面的一个肩峰。混合物的每一个成分仍然保留自己完整的峰的组合，使其得以鉴定出来。
a. 中国Houzhuang
/*翻不出这个词真是我的耻辱*/
黄土的红外光谱 b. 黏土（伊利石）c. 石英 d. 方解石的红外光谱。在黄土的光谱中可以看到每一个组份的贡献，它们的强度与含量有关。主要峰的波数为：1, 3618和3433; 2, 2924和2853双峰（有机物）; 3, 1436（方解石的碳酸根）; 4, 1079处的肩峰，是石英的1084峰; 5, 黄土和伊利石的1031峰; 6, 方解石的875峰; 7, 797和778双峰，在石英中较强，而黄土中较弱; 8, 方解石的712峰; 9, 石英的695峰; 10, 黄土中为519，伊利石524，石英514; 11, 几乎所有硅酸盐都有的469峰; 12, 石英的396和372峰; 13, 方解石314峰。
这是一个黄土样品，包含考古遗址沉积物中常见的3中组份（黏土，石英和方解石）。石英的主峰（4号峰）作为一个肩峰出现，说明石英含量不如黏土那么多。同样值得注意的是，黄土的肩峰（10号峰）位于伊利石和石英之间。这在混合物中比较常见，尤其是某一个峰比较宽的时候。
红外光谱解读中的一个难点，在于某些类型的矿物的峰位置会发生变化，而有些则不会。这些变化并非来自测量的不可重复性，而是一些结构上的区别。例如，方解石的712cm-1峰随镁的含量而变化
/*少量的Mg在CaCO3晶格中替换Ca*/
，而875cm-1峰则不会。
石英的主峰在1084cm-1附近几乎不会发生变化，而燧石的主峰则移动到1095cm-1，尽管燧石也是由石英构成的。这种偏移可能是因为，与石英相比，在燧石中的晶体非常小，并且相对无序。
黏土也有一些可变的结构，由于不同的黏土种类和黏土表面结合的离子，详见后续章节。
同种矿物，如果颗粒大小不同、原子有序度不同，红外光谱的峰位置可能相同，但是宽度会有所变化。
对某些类型的矿物如磷酸盐，这种差别可能会非常大。
在考古遗址之中形成的磷酸盐矿物通常比较无序，矿物颗粒较小，而在高温高压下形成火成岩或其它岩石中的磷酸盐矿物则颗粒较大，更加有序。这种现象导致的后果之一就是，地质样品获取的标准光谱比考古遗址同类矿物结晶度高很多。这种类型的差异在不同成因的碳酸盐中也有体现。见后续章节。
这个峰常见于放置很久的剖面上采的样品，它是可溶性碳酸盐由于地下水蒸发而结晶于沉积物表面的。
有些红外光谱仪可以连接一个光学显微镜，这种装置可以通过显微镜来选取样品特定区域，获取红外光谱。如此，沉积物，骨骼，陶瓷等考古样品的切片不仅可以进行微形态研究，也可以确定其组成。这在考古学中将有很广泛的应用。
有很多技术难点，但是已经获取了不小的成就。Berna和Goldberg展示了可以用土壤微形态的常规切片来获取波数4000至2000cm-1之间的透射谱。
这个波段可以获取的信息包括：黏土矿物的种类，以及黏土和骨骼矿物的受热情况。可以预测显微红外将来在考古学中会有更多的应用。
目前还没有解读考古相关红外光谱的方便的参考文献，因此这也是这一章写作的目的。
如果是概括地介绍矿物的红外光谱，这本书是非常优秀的，
