三星堆遗址二号坑出土部分青铜器表面附着丝绸残留物的发现与研究*

郭建波（四川省文物考古研究院）

蔡秋彤（四川广汉三星堆博物馆）

罗雁冰（四川大学考古文博学院）

肖 庆（四川省文物考古研究院）

张跃芬（四川广汉三星堆博物馆）

谢振斌（四川省文物考古研究院）

一 丝织品研究概况

从现有资料看，新石器时代就有了丝绸实物的发现，如荥阳青台遗址［1］、吴兴钱山漾遗址［2］分别出土了丝织品。商代发现的丝绸多附着在器物表面上，如玉器、青铜器［3］上。但商代丝绸实物却发现很少，发现地点也多集中在北方；西周及后期，丝绸印痕和实物就均有发现，且确认了多种工艺复杂的织物组织结构和染色体系；历史时期的丝织品出土较多、研究成果也比较丰富。面对如此多的丝织品出土，我国文物保护人员已经在纺织品研究中做出了出色的成绩，特别是在丝织品研究上有了重大成就，提出了一系列的分析研究丝织品种类、工艺、老化的方法。张翠兰、陈跟平［4］讨论了透射电镜（TEM）、扫描电镜（SEM）和扫描隧道电镜（STM）在纤维等高分子材料研究中的应用，为丝织品的研究保护提供了技术借鉴。张晓梅、原思训等人利用紫外——可见光谱（UV--VIS）、红外光 谱（IR）及化学分析法对丝织品品种进行了研究［5］。杨建洲、白崇斌［6］还自行研制了一种古丝绸强度测定仪，并通过对丝织品抗拉强度测定，得到碱老化、热老化对丝织品强度的变化规律。此外，还有对丝织品的形貌［7］、工艺［8］、种类［9］方面的研究，研究指出古代丝绸与现代蚕丝纤维形态有着明显不同，古代丝绸风化的“年代特征”是判断古丝绸真伪的依据，且研究表明，扫描电镜放大1500～2000倍的照片，最适合古丝绸鉴定。

二 三星堆二号坑出土物附着品分析

四川广汉三星堆遗址是夏商时期古蜀文明的标志性遗址，1986年，一、二号坑出土了青铜器、金器、玉石器等文物，引起了广泛关注。随着2020年三星堆祭祀区新一轮考古工作的开展，对于三星堆文化的深入研究显得尤为重要。为了获取更全面的历史信息并做好相关文物保护预案，做了大量的准备工作，其中对三星堆丝织品的发现研究就是其中一项重要内容。对于丝织品的研究，我们把重点聚焦在了1986年出土的青铜器残件上。这些残片被不同程度的打砸、焚烧，致使有些残片不能拼接成器甚至粘连在一起不可分离，因此对于无法修复的部分残片一直搁置在库房，保留着出土时的状态，这为寻找丝织品残留物提供了可能性。经过对三星堆二号坑出土青铜器的再次仔细观察和研究，发现在如青铜人头像、人面具、铜眼泡、青铜蛇、青铜尊等13种类型、40余件器物表面附着有疑似丝绸残留物。本文择几例典型样品，对纺织材料、工艺及文化价值加以剖析，供大家探讨。

（一）分析样品信息

本文所用样品均来自于三星堆二号坑出土的青铜器，包括有明确器型的青铜器和青铜残件，共计9件，样品情况和检测项目如下（表一）。本文所采用的分析方法均为无损或微损分析，保证了样品的完整性。

表一 青铜残件信息表

（二）实验设备及条件

1.形貌观察

超景深显微观察。用日本KEYENCE公司VHX1000数字显微镜观察残件表面微痕信息，在不同倍率下观察和拍摄记录纺织品残留。

扫描电镜观察。用日本Hitachi公司S-4800扫描电镜和Philips公司 FEI INSPECT F扫描电镜分别对样品20SXD-K2∶02和K2③∶32、20SXD-K2∶34进行微观形态结构和表截面信息观察分析。测试条件均为：工作电压5kV，工作距离9.9～10.6毫米。

2.红外光谱分析

用德国Bruker LUMOS-Ⅱ显微红外光谱仪，液氮冷却MCT检测器，配合单次反射ATR附件对样品分子结构进行分析测试。ATR附件材质为锗，折射率为4，红外光谱扫描范围为4000～750cm-1，分辨率为4cm-1，每次采样前均采集空气作为背景光谱，背景、样品的扫描次数均为16次。

（三）分析结果

1.超景深显微镜分析结果

通过显微观察，发现样品表面残留有丰富的丝绸残留物，并且有明显的经纬组织结构（表二）。

表二 样品显微分析结果

续表：

从显微观察可以看出，每件样品上都有纺织残留物。根据不同的保存情况，可将残留物分为矿化物、炭化物和实物3种类型。K2③∶ 113纺织品附着在青铜蛇形器中段内侧边沿，残留面积较大，有平纹和斜编两种结构，有的与铜锈伴生，为矿化物；有的已炭化，呈黑色；还有未见组织结构的麻线或丝线残留。组织结构较密，经纬线宽度约170微米。K2②∶63人头像上有纺织残留物与铜锈伴生，呈绿色，均为矿化物。纱线密度较小，个别纱线较粗约160～300微米，可能为纱织物。K2③∶32样品正、反面都有纺织品残留，具有明显的经纬组织且均可分为两层。不同的是一侧为炭化物，类似于20SXD-K2∶33号样品；另一侧为矿化物。K2③∶183铜眼泡内外侧都有纺织品残留，赋存在铜锈下方，只有极小位置因铜锈剥离而露出。19SXD-K2∶098样品表面残留有较多的纺织品矿化物，最大区域为13×7毫米，经纬组织明显、经纬密度较小，经纬线宽约130微米，孔隙度较大，降解、矿化严重。20SXD-K2∶02样品完全保持了纺织原本的形态，具有清晰的经纬组织纹路、质地紧密，单根纱线粗度约80～130微米，残存大小约100×80毫米。20SXD-K2∶33样品多处残留纺织品痕迹，有明显经纬组织。经辨识，可最少分为5层堆积。20SXD-K2∶34样品残留纺织品痕迹，有明显经纬组织，且分层堆积。20SXD-K2∶42-1附着在青铜片表面，残存量较大，经纬组织明显，其颜色、形态与实物无异。

通过观察各器物，表面均残留有明显的经纬组织结构，有平纹和斜编两种，其中平纹组织为一上一下结构。仅有蛇形器上附着斜编纹，在平纹附着物的下层，与平纹组织共存。但因残留面积较小，只能推测可能是以平纹为地，在上面斜编起花。综合所观察的显微形态分析，有的残留物呈单层分布，如K2③∶113，有的呈多层分布，20SXD-K2∶33号样品最多可分5层。同时，因降解程度和附着载体的差异，导致经纬线残存宽度、疏密程度有所不同。K2②∶63、20SXD-K2∶42-1号组织结构较疏松，有均匀分布的孔眼，可能为纱织物。其余样品组织结构都较紧密、细腻，可能为绢类。

2.红外光谱分析结果

从红外光谱图（图一）中可以看出，19SXD- K2∶098号样品在1621.14cm-1和1508.20cm-1处有吸收峰，20SXD-K2∶02号样品在1571.01cm-1处有吸收峰，20SXD-K2∶34号样品在1567.06cm-1处有吸收峰。根据张晓梅对蚕丝红外光谱分析结果［10］，在1690～1600cm-1、1575～1480cm-1处分别有—C=O伸缩振动和—NH变形振动所产生的特征吸收谱带。文章还指出有羧基峰的证明有水解作用，无羧基峰的证明未经过水解作用。对比可知，19SXD-K2∶098、20SXD-K2∶02、20SXD-K2∶34号样品具有蚕丝的特征吸收谱带，可以判定三者材质均为蚕丝，即为丝绸残留物。不同的是19SXD-K2∶098为矿化物残留，具有—C=O、—NH两个特征吸收谱带，证明发生了较轻的水解作用。20SXD-K2∶02为实物残留，20SXD-K2∶34为炭化物残留，只有—NH特征吸收谱带，炭化过程可能未发生水解作用。从而表明丝绸的实物、矿化物、炭化物状态存在着明显的红外光谱特征差别。

图一 红外线光谱图1.19SXD-K2∶098 2.20SXD-K2∶02 3.20SXD-K2∶34

3.扫描电镜分析结果

由于样品形貌特征和扫描电镜仪器的限制，选择其中3件典型织物样品获得了清晰的扫描电镜图。从20SXD-K2∶02、K2③∶32、20SXD-K2∶34样品的扫描电镜图（图二～四）中可以看出，20SXD-K2∶02显现出清晰的纺织结构、表面和截面形态信息，纤维表面平整、截面呈三角形，与现代桑蚕丝的截面形态一致。K2③∶32、20SXD-K2∶34因样品炭化或矿化严重，所以无法获取其表面信息，但还保留着清晰的截面形态，只能依其截面形态作出相应判断。截面显示有两两排列在一起的直径约为5～18微米的三角形孔洞结构，且孔洞边缘非常平整干净，孔洞内因有机物流失已成空腔，这可能是炭化的结果。根据Hearle等对纺织品纤维脆裂特征的类型分析［11］，结合张晓梅［12］、郭丹华［13］等对考古出土丝织品扫描电镜图像分析，可以判断，这几个样品断口处相对光滑，断裂的原因可能是受热老化所致。这与三星堆遗址器物埋藏前或埋藏后经过火烧［14］这一埋藏现象是相吻合的。从这3件织物纤维微观形态可以看出，丝绸实物的表截面形态与炭化物的表截面形态存在很大差异，实物除了丝胶流失外，丝素还完全保留着与新鲜蚕丝相同的形态结构，炭化物只残留有空腔。

图二 20SXD-K2∶02扫描电镜图1.纺织结构形态 2.表面形态 3.截面形态

综上，通过超景深显微镜、扫描电镜、红外光谱仪对9件样品的综合分析，获取了样品组织结构、表截面微观形貌及分子结构。综合判定得出所分析样品是具有经纬组织结构的丝绸纺织残留物，并且各分析方法所得结果也得到了相互补充、印证。

图三 K2③∶32扫描电镜图 1.表面形态 2.截面形态

图四 20SXD-K2∶34扫描电镜图

三 讨论

基于以上分析，本文从以下几点进行了 讨论。

（一）残留物材质及种类

从微观形态和显微红外光谱分析判断，有明显的显微组织形态和红外光谱特征峰，所分析的样品材质都是丝织物。这证实了三星堆文化时期，就已经有了丝绸的使用。从观察的两百多件青铜器上发现，在青铜尊、眼泡、铜铃、人头像、青铜蛇等13种类型、40件器物上有丝绸附着，残留物类型包括实物、矿化物、泥化物和炭化物，可以说三星堆丝绸是“大量”存在的，在青铜器上的残留是一种普遍现象。大部分残留物都是呈矿化状态，这与青铜器的锈蚀物有很大关系，铜锈一方面起到了抑菌的作用，保护丝蛋白不受外界侵害而存留，另一方面，铜锈会沿着丝绸的纹理的生长，从而使丝绸保持了原有形状并留下痕迹。这为新一轮考古发掘提供了可靠的指导，将有助于在相关器物上寻找到更多的残留 信息。

（二）丝绸的赋存形式

基于前文所分析的情况，对丝绸的埋藏形式可作出以下判断，丝绸不只一层，而是呈多层堆积。虽然丝绸残留的面积很小，但是从局部的分层堆积情况可以作出合理推测，与其他遗址或墓葬器物出土状况不同的是，三星堆的器物都是经过打砸或焚烧后埋入坑中，是一种神圣的祭祀活动。基于这种情况，丝绸与青铜器或其他器物的关系，应该是器物埋藏后，在器物上覆盖或包裹着丝绸，或是作为一种重要的祭祀物品。不论以哪种方式，丝绸与青铜器都有着千丝万缕的联系。同时，从附着丝绸的器物出土层位分析，大多集中在二号坑第③层，第②层只包括了一件。这说明了，丝绸出现的情况就是集中在二号坑第③层，是具有特殊指向性的，丝绸的出现是有一定规律的埋藏。

（三）三星堆时期的丝绸文化形态及考古学价值

丝绸残留物的发现填补了古蜀时期丝绸考古出土的空白，实证了古蜀文明的辉煌。丝绸是一种高贵的奢侈品，直到唐代中期，才较为普遍使用。三星堆丝绸的发现，为深入挖掘三星堆文化时期的经济水平、纺织工艺、文化内涵提供了坚实的考古资料。这是截止目前，在众多青铜器类型上大量发现商及商以前的遗址或墓葬中的丝绸实物资料，填补了四川纺织考古中无丝绸实物出土的空白。进一步研究三星堆文化时期的丝绸，将有利于解读、诠释三星堆文化时期古蜀先民的纺织工艺和用丝制度。同三星堆青铜文明一样，丝绸也极可能具有独特而鲜明的古蜀特征，是三星堆祭祀体系中的一个重要元素，与青铜器、玉器、象牙共同构建了三星堆的祭祀价值体系。

四 结论

通过对三星堆二号坑出土部分青铜器的仔细观察与样品分析，发现了丝绸残留物，实证了三星堆文化时期古蜀先民已经有了成熟的纺织工艺和技术水平。通过对青铜器表面附着丝绸残留物的发现与研究，填补了古蜀时期蜀地纺织史研究的实物空白，实证了古蜀文明、三星堆文化的辉煌，对于三星堆文化、器物坑性质、祭祀形态、器物埋藏方式的解读与纺织工艺、水平的研究都具有重要意义。

附记：文章的完成得到四川省文物考古研究院、四川广汉三星堆博物馆领导和同仁的大力支持，深受陈德安先生的悉心指导，中国丝绸博物馆周旸研究员也给予了帮助，在此一并表示感谢。

注释：

［1］张松林、高汉玉：《荥阳青台遗址出土丝麻织品观察与研究》，《中原文物》1999年第3期。

［2］浙江省文物管理委员会：《吴兴钱山漾遗址第一、二次发掘报告》，《考古学报》1960年第2期。

［3］陈娟娟：《两件有丝织品花纹印痕的商代文物》，《文物》1979年第12期。

［4］张翠兰、陈跟平：《电子显微镜在高分子材料研究中的应用》，《甘肃科技》2007年第11期。

［5］a.Zhang X., Berghe I.V., Wyeth P., Heat and moisture promoted deterioration of raw silk estimated by amino acid analysis,Journal of Cultural Heritage, Vol.12:4（2011）；

b.张晓梅、原思训：《利用X射线衍射光谱研究丝织品的老化》，《光谱学与光谱分析》2010年第 1期；

c.张晓梅、原思训：《扫描电子显微镜对老化丝织品的分析研究》，《电子显微学报》2003年第 5期；

d.张晓梅、原思训：《老化丝织品的红外光谱分析研究》，《光谱学与光谱分析》2004年第12期。

［6］杨建洲等：《古丝绸强度测定仪的研制及其应用》，《考古与文物》2006年第3期。

［7］郭丹华等：《新疆营盘出土丝纤维的形貌分析》，《浙江理工大学学报》2009年第5期。

［8］龚德才、杨军昌：《一种鉴定古代丝绸的新方法》，《收藏界》2003年第9期。

［9］杨明等：《江西德安南宋周氏墓纺织品残片种类与工艺》，《南方文物》1998年第4期。

［10］同［5］d。

［11］J.W.S.Hearle, at al.,Atlas of Fibre Fracture and Damage to Textiles 2nd Edition, Woodhead Publishing, 1998, pp.18-20.

［12］同［5］c。

［13］同［7］。

［14］四川省文物管理委员会等：《广汉三星堆遗址二号祭祀坑发掘简报》，《文物》1989年第5期。