西周早期料珠的PIXE 化学成分常量元素分析结果，料珠的主要化学成分(质量分数，下同)为SiO2 58.20%～65.41%；MgO 21.00%～34.80%，质量比w(SiO2)/w(MgO) = 1.67～2.94；次要化学成分为Al2O3、CaO、Na2O、Fe2O3 及K2O 等。白料珠HNZZ–82 和黑料珠HNZZ–83 的外表与内部的化学成分相比，外表的MgO 和SiO2 相对较少，而P2O5、Na2O、Al2O3 及K2O 等相对较高。值得注意的是，白料珠的外表受沁处含有约9%的P2O5 和CaO，明显高于其内部以及黑料珠，可能与磷酸钙有关。滑石｛talc，Mg3[(OH)2Si4O10]｝和玩火辉石[enstatite，Mg2(Si2O6)]是2 种常见的硅酸镁质矿物，其理论化学成分值也列于表1，其w(SiO2)/w(MgO)分别为1.99 和1.49。化学成分分析表明：西周早期的料珠为硅酸镁质物质，比较接近于滑石。

经XRD 检测分析，西周早期的料珠的XRD 峰都比较弱，不少样品表面甚至只是一条弥散的曲线，如白料珠样品HNZZ–32 和HNZZ–82( 曲线2)。对照JCPDS 卡片发现：白料珠的XRD 谱，主要矿物组分与玩火辉石(JCPDS No.88–1912)非常接近，同时还含有少量的滑石(JCPDS No.83–1768)，如HNZZ–30 的外表面及HNZZ–82 新鲜面粉晶，其主要晶面指数(d)分别为3.16、2.87、2.52 nm 和9.42、4.40、3.16、2.88、2.53、2.48、1.61、1.52 nm。黑料珠HNZZ–34 和HNZZ–83 的XRD 谱中，矿物组分与滑石(JCPDS No.83–1768)相当吻合，如图4 曲线3 和图4 曲线4所示HNZZ–83 的粉末和外表面XRD 谱(其XRD 峰主要d 分别为9.36、4.55、3.12、2.59、2.40、1.87、1.52 nm 和9.45、4.58、3.13、2.63、2.59、2.49、2.48、1.53 nm)。

这些料珠黑白分明，颜色截然不同，而化学组分却十分相似，黑料珠中未见明显的致色元素。对样品进行了显微Raman 光谱测试，虽然存在很强的荧光背景和散射损失，但在1 100～1 800 cm–1，仍可见Raman 峰的存在，如白料珠HNZZ–30 在1 087cm–1 附近有1 个弱的Raman 散射峰，黑料珠HNZZ–34、83 的黑色区域在1 357 cm–1(弱)和1 600cm–1(强)附近出现2个弱而宽的Raman 散射峰。

滑石在1 048 cm–1 处有1 个由Si—Onb—Si(Onb为非桥氧)伸缩振动引起的弱的Raman 谱带。在碳材料的Raman 光谱一级序区(first-order region)的频率范围(1 100～1 800 cm– 1)内，单晶石墨仅在1 575 cm– 1 处有一特征G(graphite)谱线，该谱线是天然石墨所固有的，属于石墨晶格面内C—C 键的伸缩振动，振动模式为E2g。其它碳材料除了G 谱线外，随着石墨晶格缺陷、边缘无序排列和低对称碳结构的增加，在1 360 cm– 1 附近还有另外1 个D(defacts)谱线，属于石墨微晶的A1g 振动模式，称为结构无序峰。 料珠1087 cm–1 附近的Raman 峰可能与滑石有关，而1 357 cm–1 和1 600 cm–1 附近的Raman 峰则来源于碳材料的振动，说明白料珠中可能存在滑石，黑料珠中存在单晶石墨或其他碳材料，故颜色发黑，而白料珠中则没有。

对样品HNZZ–82 和HNZZ–83 进行SEM 表面形貌和化学成分定性分析。白料珠内部组成矿物颗粒以大小不等的块状、絮状等形式存在，矿物之间纹结较为疏松，结合力较弱(见图5a)。而黑料珠内部较为致密、均匀，矿物组成颗粒呈絮状，矿物延伸方向杂乱无序，相互之间纹结较为紧密，结合力较强(见图5b)。料珠主要呈现Si 和Mg 的能谱峰，个别区域亦出现较强的Ca 的能谱峰。西周早期的料珠