APP下载

灵台白草坡出土铜戈分析研究

2021-09-03田小龙韩鉴卿

东方收藏 2021年8期

田小龙 韩鉴卿

摘要:本文以白草坡出土铜戈为研究对象,运用X射线探伤、SEM-EDS、XRF、激光拉曼光谱等方法对34件器物进行结构形态、合金成分、腐蚀产物分析。分析结果表明铜戈主要成分是铜锡合金,锈蚀产物主要以副氯铜、赤铜矿等为主。

关键词:白草坡;铜戈;X射线探伤;毁兵;腐蚀产物分析

一、引言

1967年9月,西屯公社白草坡大队在平田整地时,发现一座崩塌了的西周墓(M1),甘肃省博物馆接到报告后前往清理。1972年10月,在M1附近继续发掘西周墓八座(M2—M9)、车马坑一座(G1),先后清理发掘了16座西周时期的墓葬,出土了大量的文物。这批墓葬的发现和文物的出土对研究甘肃东部地区西周时期的政治、经济、文化有着不可估量的作用。

白草坡西周墓群出土了大批的兵器,其中出土铜戈57件,占主要地位,富于变化且带有鲜明的时代特征,种类丰富,功效和工艺都有显著提高。铜戈Ⅰ式、Ⅱ式和Ⅳ、Ⅴ式中铸虎兽纹的戈,在西周时期少见。

本文以白草坡出土铜戈为研究对象,运用X射线探伤、SEM-EDS、XRF、激光拉曼光谱等方法进行器物结构、合金成分、锈蚀结构的分析检测。

二、样品及测试方法

1.样品的来源

本文分析检测的器物为馆藏灵台白草坡出土34件铜戈,其中Ⅳ式20件。援稍下弯,胡不明显,无穿,方内。援宽厚,无脊,减刃。Ⅴ式14件,短胡一穿。坚锐沉重,有脊,减刃,援基连胡部饰一虎形,口含剑形血槽,饰菱纹,栏耳蜷角形,镂空。援基饰一虎头纹,血槽蜷草纹,栏耳桃形不镂空,内有齿,饰双线纹。

2.分析仪器

(1)样品合金成分分析使用美国FEI公司生产的QUANTEFEG450扫描电子显微镜(SEM)和静电制冷AztecX-Max80X射线能谱仪(EDS)。

(2)器物结构分析使用X射线探伤仪,配有数字即时成像系统。

(3)锈蚀产物分析使用HORIBA公司制造的显微激光共聚焦拉曼光谱仪。

(4)锈蚀产物分析使用日本岛津公司制造EDX-800HS型腔体荧光分析仪,测量条件:铑靶(Rh),电压:Ti-U50Kv;Na-Sc15Kv;测量环境:真空;测量时间:100s。

三、检测分析结果

1.X射线探伤

通过对34件铜戈进行X射线金属探伤,可看出多数器物的整体厚度不均匀,由于铸造缺陷产生的气孔在图像中清晰可见,断裂、修复黏结痕迹一览无余。尤其在边缘部位腐蚀严重,局部还有细小裂隙(见图)。

通过X射线探伤,发现有26件铜戈有断裂现象,另外5件有明显弯折现象。多数器物从中间断裂,少数从后部断裂,断裂茬口较为均匀整齐,应该是在埋藏前受到外力敲击断裂,而非长期地下埋藏锈蚀引起的断裂。

2.合金成分

3.锈蚀产物

4.讨论

(1)“毁兵”葬俗

在甘肃省灵台白草坡墓地发掘报告中提道:“东西侧的铜戈,都是首向北援向东。精良而华丽的兵器都分布在死者头臂左右,这种安排应是有意识的。值得注意的是,出土铜戈大多折弯、残断。”

“毁兵”葬俗,是指在死者入殓或下葬前,先将用于随葬的青铜兵器如戈、戟、矛、剑等人为进行不同程度的毁坏,再有意识地放置在棺棹内或墓室内不同的位置。《周礼·夏官·方相氏》记载:“及墓,入犷,以戈击四隅,殴方良。”意思是下葬时将兵器击打四壁,以驱赶鬼怪。

(2)结构检测

通过X射线探伤及断裂面显微观察,确认这批铜戈受到了人为的毁坏,包括砸弯、折断以及残缺。因为青铜兵器遭到破坏不可能是受到墓室泥土下陷被压所致,发掘报告中同层随葬品(陶器、青铜礼器)都保存较为完整。

(3)合金成分

通过扫描电镜分析,其合金构成以铜锡合金为主,5个样品Cu的含量为83.75%—86.47%,Sn的含量为12.56%—15.14%,Pb的含量极少,这种合金配比表明其韧性及抗压能力都较好,不易折断。所以白草坡墓地随葬器物被毁应是在下葬前人为造成的。

(4)表面镀锡工艺

这批铜戈通过直接观察,现在部分器物的表面呈现出亮银色,在发掘报告中,这样形容这些兵器:“有的通体镀锡一层,如铜戈15211,银光灼灼,未见锈痕;铜戈21091,只在援基处镀锡,血槽、纹饰、栏耳以及內部仍保留铜的本色,一器二色,显得更加鲜艳。”青铜器表面镀锡工艺在春秋战国至西汉时期发现得较多,而西周时期镀锡工艺的研究较少。

(5)锈蚀产物的XRF及拉曼光谱分析

通过荧光能谱分析显示,在检测的8个样品中,5号和7号样品含Sn量较高,分别为15.4%和18.2%,推断锈蚀产物可能是SnO2。腐蚀产物SnO2的存在与器物为高锡合金铸造及镀锡工艺相对应。

通过激光拉曼光谱仪对镀锡层下面的腐蚀产物进行检测,结果显示锈蚀产物主要有副氯铜矿、赤铜矿等,而且大部分样品中均含有副氯铜矿,说明铜戈在镀锡过程中由于工艺的问题造成厚薄不均匀,在长时间的埋藏过程中,薄弱的地方出现电化学反应产生腐蚀产物。

1.分析结果表明,灵台白草坡出土铜戈是用多种金属制作而成,主要是铜锡合金。锈蚀产物主要以赤铜矿、副氯铜、孔雀石、锡石、石英、矿等为主。

2.这批铜戈作为兵器陪葬,反映出西周时期北方地区贵族的丧葬风俗。

3.灵台白草坡出土部分铜戈上呈现银白色是镀锡所致。

(作者简介:田小龙、韩鉴卿,工作单位:甘肃省博物馆)

参考文献:

1.初仕宾.甘肃灵台白草坡西周墓[J].考古学报.1977(2):99-130+199-214.

2.井中伟.西周墓中“毁兵”葬俗的考古学观察[J].考古与文物,2006(4):47-59.

3.马清林、大卫·斯科特.甘肃灵台白草坡西周早期青铜戈镀锡技术研究[J].文物,2014(04):85-96.