现代成分分析技术对青铜器识伪辨真的作用

文/李庆亮

现代成分分析技术对青铜器识伪辨真的作用

文/李庆亮

青铜合金成分各个时期的各个地域的特征可以作为青铜器辨伪鉴定的一项重要依据，各个特定的历史时期和地域的青铜器的合金成分，有其合理的演变规律。对于合金成分的认识和参考，应建立在对各个地域、各个时期的合金成分的大体区间段合理性的认识基础之上，切不可生硬地套用数据和简单化地进行数据的对比，要通过科学的方法进行分析，从而对其真伪进行综合的评定。

戈父甲甗

我国古代先民在生产实践的过程中，很早就注意到青铜器合金成分的不同，会造成其金属特性的差异。工匠们会根据这个原理，在制造不同器类的青铜器时，考虑到其用途和特殊要求，并使用不同的合金比例。我国在春秋战国时期，随着铸造青铜器的技术进一步发展，由于经验的积累，铸造各种青铜器时铜与锡的配合已有一个比例。《周礼·考工记》说：“金有六齐：六分其金，而锡居其一，谓之钟、鼎之齐；五分其金，而锡居一，谓斧斤之齐；四分其金，而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金，而锡居一，谓之大刃之齐；五分其金，而居二，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐。”

这里的所谓金就是铜，铜锡合金即青铜。所谓“金之六齐”，就是区分青铜品种的六种配方之分量，以制造各种用器。有冶金专家研究认为，《考工记》规定各类勤工听器的铜锡合金的比例是很合乎合金的原理的。青铜中锡的成分占17%～20%时最为坚韧，“五分齐金，而锡居一”的合金配比，适宜做斧、斤、戈、戟等坚韧之器。青铜中锡的成分占30%～40%，硬度最高，《考工记》中规定“大刃之齐”锡约占25%，“削杀矢之齐”锡占28%，是因为这类武器所需硬度高。青铜中锡占的分量增多，光泽就会从青铜色转为赤黄色、橙黄色、淡黄色、锡占30%～40%，青铜就会变成灰白色。《考工记》规定“钟鼎之齐”锡占15%，为了使它能呈现橙黄色较美观，同时也为了能敲出美妙的声音。《考工记》规定“鉴燧之齐”锡占33%，是因为铜镜需要白色光泽。基于这个原理，对于古青铜器鉴定，可以转变为对于高锡青铜和低锡青铜的具体特性的鉴定。于是我们应该注意以下原理:

方座芮公簋

第一，不同门类的器物，其合金的比例配方不同。由于合金比例不同，不同门类的器物，其硬度、韧性、抗腐蚀等各方面的能力均不一致。在同样的条件下，其单位质量、色泽、氧化速度、锈蚀、皮壳等外在表征均不一致。比如，同一墓葬出土的战国青铜器，其鼎、壶等等青铜礼器与戈矛类兵器、铜镜等生活用器，在色泽、锈蚀情况方面，均不应相同。具体可作如下分析:

一、鉴定汉唐铜镜、高古兵器等高锡青铜器时，应符合有如下特征:

1.胎体呈银灰或银白。实验证明，当青铜合金中锡的含量达到25%以上，胎体将由金黄转变为银白色。

2.质地脆硬。当合金中的锡含量达到20%时，由于合金的伸长率已下降到极低，强度也急剧下降。故而高锡青铜容易在剧烈磕碰时产生碎裂。

3.金属结构对应力变化的适应性差。尤其薄胎器，常见“风裂痕”。出土的高锡青铜镜由于出土环境的改变而造成的“开裂”。

4.耐腐蚀性强，常形成致密的二氧化锡保护层，极稳定，呈现“水银古”“不锈钢”现象。

5.由于其脆性大，在除锈或修整时易出现“剔骨连筋”的现象。即在磕碰及剔除锈蚀物时，容易将胎体一并连带拉裂剔除。

二、鉴定青铜礼器等低锡青铜器时，应注意是否符合如下特征:

1．磨损痕明显。低锡青铜器耐磨损性远低于高锡青铜器。故而在长期把、持及使用之处，有明显的磨损痕迹。

2．纹饰粗糙。因低锡青铜液的流动性不如高锡，尤其是高锡铅三元合金青铜液，纹饰往往不够精细。

3.易被腐蚀，贴骨锈成为常见锈蚀物。

4.易形成沙眼，常留下修补痕迹，偶见红铜或锡等材料补平并打磨修整的痕迹。

芮公簋

5.刻铭。由于低锡青铜硬度较低、韧性较强，适宜刻铭。故而在铁质工具普遍使用的战国以来，多见刻铭青铜器的出现。

第二，分铸法铸造的青铜器，同一种器物，不同部位之间的合金比例可能不同。由《考工记》可知，古人对青铜合金的特性已经有很高的掌握力。含锡量其耐腐蚀性更好、更硬，也更脆；含铜量越高其耐腐蚀性更差、更软，也更有韧性。那么如何保证所铸造的器物集硬度与韧性于一体，铸造更为结实、精良、耐用的器物，成为古人生产实践的一大方向。金属的复合工艺便是古人对合金性能认识和实践的必然产物。

所谓的金属复合工艺是将两种或两种以上的性能不同的合金成分运用二次铸造的方法运用到一件器物中来使器物的不同部位因其作用的不同而调整合金比例，达到更为完善的性能。比如，战国时期的复合金属铸剑工艺。作为兵器，含锡量太低会造成锋利度不够而不便杀伤;含锡量过高又会造成其脆性增大而容易折断。特别是剑这样较长的兵器必须做到既坚硬锋利，又坚韧不折，这就需要铜与锡的配比恰到好处。战国时期的铸剑师们在制作剑的各个部位时，有意识地加以不同处理，使用不同配比的铜、锡合金，使之达到不同的效果。这即是复合剑的制作工艺。剑脊含铜较高，能使剑韧性好，不易折断，而刃部则含锡高、硬度大，使剑非常锋利。

比如，分铸法二次铸造的青铜鼎，由于鼎身、足分铸，工匠们有理由在铸腿足之时，因为承重的需要，提高合金成分中的铜含量，使之更具韧性;在铸鼎身之时，适当地提高锡的比例，使熔点减低且铸造纹饰清晰。

这一原理应用到鉴定的实践过程时，应注意复合金属工艺铸造的器物，其不同部位因合金成分的不同，会造成其色泽、氧化速率、锈蚀状态等各方面的表征各不一样。细查其铸造工艺特征、使用材质，有时候遇见此类现象之时，不但不会疑惑，反而会更加释然。如山西省博物院藏青铜鼎，鼎身与鼎足明显在色泽、皮壳、锈蚀状态方面均不相同。鼎身纹饰精细，散发出白亮色泽，锈蚀物较少;鼎足则明显锈蚀更为严重，且已经失去敦身白亮的光泽。初看觉得可疑，细察之复合金属制造工艺，顿觉开朗。必然是鼎足因为承重的需要，在合金的含锡量方面比鼎身要高一些。这一点也证明了含锡量高的青铜器耐腐蚀能力亦比纯铜要强。

第三，基于对冶炼技术掌握程度和合金性能认识的程度及矿产资源的限制，同类器物在不同年代不同地域，合金成分有其自身的特征和演变规律。这些各自的特征和演变规律是区别于其他年代和其他地域的关键因素，掌握这些特征和演变规律可以用以进行真伪的鉴定。

学者周卫荣曾对中国古钱币的合金成分进行过深入研究，其研究的部分成果可以用于古钱币的辨伪鉴定。如先秦时期的货币，基于人们对铸币初始阶段的朦胧性的认识，各国青铜铸币受政治和自然矿产资源的影响较大。在当时中国远未统一的背景下，布币、刀币、圈钱、蚁鼻钱各种类型的钱币在各自的行用范围内，各区域的合金成分及铜、锡、铅含量差异明显。秦汉铸币的含铜量较之战国时期，有普遍的提高。隋唐时期，铜的成分有所下降，铅、锡含量开始上升，并且成分分配趋向稳定。

到了北宋，已经制定了稳定而合理的青铜铸币配方，这个配方即合金成分可以作为北宋古钱币辨伪鉴定的依据之一。元明时期人们熟练掌握了青铜铸币技术，降低了铅含量，提高了铜含量，而锡含量的比重基本没有变化。

综上所述，青铜合金成分各个时期的各个地域的特征可以作为青铜器辨伪鉴定的一项依据，这一点几乎是毫无疑义的。因为各个特定的历史时期和地域的青铜器的合金成分，有其合理的演变规律。然而在青铜器辨伪实际操作过程中，需要注意的是，对于合金成分的认识和参考，应建立在对各个地域、各个时期的合金成分的大体区间段合理性的认识基础之上，切不可生硬地套用数据和简单化地进行数据的对比。我们仅对于明显出谱，显著的不符合时代合金成分特征的青铜器，通过科学的方法进行分析，从而对其真伪进行综合的评定，而不应将其当作单一的指标特征来确定青铜器的真伪。

“求同存异”的原则是需要在利用青铜合金成分进行辨伪鉴定中坚持的。也就是说，既要考虑到其特定地域及特定历史年代下相同器物合金成分的共性规律，也要考虑到冶铸过程中包括废铜再利用等因素造成的合金成分的合理差异性。这种态度才是科学的辨伪鉴定实践所应具有的。材质分析学对青铜器原材料杂质测定的鉴定学意义。

不同时代、不同地域的青铜器，其铸造原材料使用的合金配比与习惯各不相同，其所伴生的微量元素亦不一致。如有学者通过对商周时期青铜器成分的分析，确定其不含杂质元素锌，那么新仿商周器的合金成分如果含有锌的成分，被判定为仿品的证据就会比较充分。当然，在利用原材料杂质成分的分析是，我们要注意以下几个原理:

1.要找准特定的检测分析元素。文献资料记载和考古工作的实践均证明铜料的来源渠道多样。我们在进行成分分析的时候，切不可简单化地进行几项主要成分数据的测定，然后通过类比来辨别青铜器的真伪，这在理论上是行不通的。

饕餮纹觯

从总体方面而言，古代铜矿采冶遗址限于冶炼技术的原因，其实并不复杂。目前调查或发掘的大型的或比较大型的冶矿遗址主要分布在江西、湖南、湖北、安徽、内蒙古、新疆、云南等地。数量并不太多，采集材料进行分析也并非难事，工作量亦较陶瓷标本数据的采集小得多。关键是如何分析这些数据为鉴定服务的问题。事实上，商周青铜器铜料伴生的微量元素的分析仍有很大的文章可做。因为铜矿所伴生的微量元素是各不相同的。目前的伪古铜器以现今精炼的红铜与其他金属配比铸造，从理论上来讲其伴生的微量元素与古铜矿所采冶的铜料是不一致的。只是具体测哪几类成分、怎么测、如何进行分析和研究运用到文物鉴定的领域，尚需作进一步的研究，这是学科未来发展的一个方向之一，前景极为广阔。

2.在材质分析检测的过程中，一定要严格遵守科学的操作规程，慎重对待数据的取舍。

3.要正确分析干扰因素对检测结果的影响。如受过污染的青铜器在取样的时候，可能会对检测结果造成巨大的影响。

目前对于古代青铜器合金成分微量元素分析，取得较大成果的是对于铅同位素检测方面。研究发现对于金属材料而言，铅同位素具有一定的指纹性特征，由同一种矿炼出来的铅的同位素比，不随时间和冶炼、铸造过程而变化，我们可以通过铅同位素的比值来测定特定时间特定产地的青铜器的合金成分特征。

小结

青铜器的辨伪应建立在识真的基础上，识真是一个艰巨的科研任务。青铜器的材质作为青铜器构成的基本要素之一，是我们进行“识真”研究的重要对象和内容，对青铜器材质的分析与研究也就成为青铜器辨伪鉴定的一大重要方法。

只有进行多学科的深入研究，并主动积极地利用相关自然科学的先进成果，我们对于古代青铜器的认识才会更深刻。当然，也只有对古代青铜器本身的认识越深刻，我们对其辨伪鉴定的能力才会越强。