平乐县银山岭出土的战国双箍双色铜剑

摘要：本文以广西平乐县张家乡燕水村银山岭战国墓群出土的3件战国双箍双色铜剑为研究对象，借助现代科学技术手段，对其病害情况、合金成分、内部结构和铸造技艺进行检测分析，并制定科学有效的修复保护方案，使用成熟可靠的文物保护修复技术和材料，改善保存环境，加深对战国双箍双色铜剑的史料研究，使其再现原有历史风貌、科学价值和艺术价值。

关键词：银山岭;双色铜剑;保护修复;史料研究

青铜剑是我国古代常用兵器之一，乃研究当时铸造技术、科技生产力水平发展程度的重要实物标本。广西平乐县张家乡燕水村银山岭战国墓群出土的3件战国双箍双色铜剑，因埋藏在地下，受到酸性土壤的腐蚀。出土后当时的修复人员用树脂类胶状物涂刷剑身封护，经长时间放置，现封护剂老化发黄、干裂起翘，已无保护作用，影响铜剑稳定性和外观，不利于铜剑的保管和展陳。因此，需对铜剑进行二次保护修复，最大程度地恢复器物原貌，方便日后科学研究及长时间展陈。

一、基本信息

此次保护修复的这3件战国双箍双色铜剑，出土于广西平乐县张家乡燕水村银山岭战国墓群，该墓群分布范围约2万平方米，属锰矿砂埋藏区，1974年由广西壮族自治区文物工作队主持发掘。

在此，笔者将上述3件战国双箍双色铜剑的相关情况介绍如下：

战国双箍双色铜剑（8848），刃宽4.8、长67.5厘米，重780克。尖锋。剑身前刃凹束，为不同青铜合金合铸而成。棱形脊。剑格铸饰兽面纹，镶嵌绿松石脱落。圆茎上双凸箍，缺剑首，剑刃有损伤。剑身断裂4处，断裂面间隙较大且有绿锈生成，铜剑表面有大量泥垢，锈蚀严重，机械强度低。1974年10月平乐县燕水大队银山岭M73：3墓出土。当时的修复人员采用锡焊、环氧树脂粘接修复，原保护修复处如今出现轻微变形、颜色脱落。

战国圆首双箍双色铜剑（8871），刃宽4.1、长44厘米，重475克。圆首，茎作圆柱状，上有两周凸箍，宽格，剑身宽扁，中起棱。表面有大量泥垢，锈蚀严重，锋、刃有微残，首残缺一块，1974年10月平乐县燕水大队银山岭M74：11墓出土。

战国圆首双箍双色铜剑（9045），刃宽4.2、长44.9厘米，重512克。圆首，茎作圆柱状，上有两周凸箍，宽格，剑身宽扁，中起棱。铜剑表面有大量泥垢，锈蚀严重，剑刃有缺损，1974年11月平乐县燕水大队银山岭M106：1墓出土。

上述铜剑均采用树脂类胶状物涂刷剑身封护，经过长时间的放置，现封护剂老化发黄、干裂起翘（图1）。

二、科技检测分析

在对青铜剑的现状有了初步的了解后，为获取更多的信息，我们运用X光探伤、超景深显微镜、扫描电镜能谱仪、X射线衍射仪、X光荧光光谱仪等方法，分析铜剑的结构特征、合金成分、锈蚀产物以及铸造工艺，为制定科学有效的保护修复方案提供依据。

1.X 光探伤分析

经过X光探伤分析，可以清楚地看到战国双箍双色铜剑（8848）部分金属基体矿化严重，剑箍嵌套在剑茎上，缺剑首，剑身断裂4处，其中3处为前人点焊，并用环氧树脂粘接修补;战国圆首双箍双色铜剑（8871）基本完整，锋、刃有微残，剑首边沿缺损，剑首、剑箍嵌套在剑茎上;战国圆首双箍双色铜剑（9045）基本完整，刃有损伤，剑首、剑箍嵌套在剑茎上（图2）。

2.合金成分、锈蚀产物分析

战国双箍双色铜剑（8848）金属基体矿化严重，另外2件铜剑虽基本完整，但表面锈蚀严重。本着不破坏文物原貌的原则，我们使用超景深显微镜、X光荧光光谱仪、X射线衍射仪对文物合金成分、锈蚀产物进行分析。

在埋藏过程中，铜剑表层的铜因腐蚀而流失，锡的氧化物因不溶于水而在原地沉积，使得铜剑表面出现明显的锡富集;铅被腐蚀以后，铅离子可以迁移到青铜器表面，也会导致表层铅富集的现象，出现铅颗粒表面腐蚀溶解形成的凹坑。所以，对铜剑表面基体检测时，样品的成分比例与器物原始成分有差异，但可以确定主要元素均为铜Cu、锡Sn、铅Pb，即为铜锡铅合金。值得注意的是，战国双箍双色铜剑（8848）Sn、Pb的含量过高，为铅锡青铜，组织疏松，强度低且脆，耐腐蚀性能差，锈蚀、矿化程度比另外2件铜剑更为严重。

从合金成分上可以看出，剑脊低锡高铜，硬度低，韧性高，不易折断;相比之下，剑从含锡较高，硬度高而脆，可提高砍杀能力。由于铅不溶于铜液，铅含量提高，可降低合金的结晶温度，减少合金收缩，抗拉强度提高;通过这样兼具力学性能的科学青铜合金成分配比，很好地解决了青铜剑铸造过长会容易折断的缺陷，使得双色剑具有外锐内韧、刚柔兼备的特点，提高了青铜剑的战斗力。这3件双色铜剑铜锡铅含量与中原地区、吴越楚地区铜剑合金配比有差距，含铜量稍低，锡铅含量较高，跟岭南地区铜矿开采、冶炼技术、铸造工艺发展滞后有关。此外，铜剑剑格、剑茎、剑箍铅锡含量很高，铜含量低。由于这些部位受力不高，与剑身合金配比相差较多，合金配比失衡，可见剑格、剑茎、剑箍与剑身是分开铸造的（表1）。

古代双色剑的剑脊呈红黄色，剑刃为黄白色，但经过长时间的自然腐蚀，不同的合金成分在相同的环境、温度、湿度共同作用下产生电化反应，因此，剑脊和剑从出现腐蚀程度不一般、锈蚀颜色差异的情况。使用扫描电镜能谱仪、X射线衍射仪对文物锈蚀样品进行分析，锈蚀产物为蓝铜矿Cu3（CO3）2（OH）2、孔雀石Cu2（OH）2CO3、石英 SiO2、氧化铜CuO、赤铜矿Cu2O、锡石SnO2、白铅矿PbCO3。

三、保护修复

铜剑的保护修复方案为：建立档案，清洗除锈，焊接、粘接，做旧，缓蚀封护。在实施方案时，需尊重其历史价值和美学价值，并充分考虑和体现文物修复基本原则，即少干预、可辨识。具体操作过程如下：

1. 建立修复档案

对铜剑进行测量和拍照，并记录名称、时代、尺寸、重量、保存现状、修复方法、修复材料、修复后效果等相关信息，形成一套完整的修复档案，便于后人查究，也为再次修复及重新研究时提供相关参考。

2. 清洗除锈

原先的修复人员曾用树脂类胶状物涂刷剑身封护，现已老化发黄、干裂起翘，需率先去除。将3件铜剑放入托盘中，加入适量的蒸馏水、无水乙醇浸泡24小时，使铜剑表面胶联剂溶解，土垢、锈蚀物变得疏松，然后再用手术刀、毛刷剔除。铜剑没有检测出有害锈，在不影响文物原貌的情况下，不必将所有的锈蚀都去除。最后，用蒸馏水反复清洗器物上残留的化学药剂，并放入50℃的烘干箱内烘干，避免残留物进一步腐蚀器物（图3）。

经过清洗除锈，战国双箍双色铜剑（8848）原来的修复痕迹完全显现出来：铜剑断裂4处，其中3处点焊，1处环氧树脂粘接修补，通体锈蚀、矿化，铜质流失严重;战国圆首双箍双色铜剑（8871）剑首边沿缺损，剑身布满黑漆古;战国圆首双箍双色铜剑（9045）锈蚀覆盖严重。

3.焊接、粘接

战国双箍双色铜剑（8848）剑身断裂4处，原先采用的是点焊和环氧树脂粘接相结合的修补方法，此次修复先将原来开裂脱落的焊点、环氧树脂剔除。由于铜剑矿化严重，剑身较长，为提高铜剑强度，增加受力面积，将剑身断裂处铜质较好的截面断口打磨出新的铜质，涂抹助焊剂，将烙铁加热，衔挂锡熔液焊接拼接好的铜剑残片，使锡液与铜剑断面融为一体。铜质流失严重处采用环氧树脂粘接补配。战国圆首双箍双色铜剑（8871）剑首边沿缺损，油泥围筑缺损位置，用加入矿物颜料的环氧树脂填补，硬化后打磨光滑。

4.做旧

做旧处理前，要仔细观察铜剑锈蚀颜色。做旧时取适量的矿物颜料用酒精调匀，并加入适量的虫胶，再用画笔蘸取少许逐层采用涂、刷、弹、点、拓、喷、蹭等技法上色做旧处理，达到修复部位与器物原色相似。

5.缓蚀封护

由于戰国双箍双色铜剑（8848）组织疏松，矿化严重，边沿呈现晶体颗粒状，易磕碰脱落;战国圆首双箍双色铜剑（8871）、战国圆首双箍双色铜剑（9045）边沿质地脆弱。需用 3%浓度的Paraloid B-72丙酮溶液涂刷渗透，在铜剑表面形成了一层无色、透明、无眩光的保护膜，使其与环境中的氧气、水汽、二氧化碳、氯化物等有害物质隔开，起到防锈、隔潮等目的（图4）。

6.保存环境

为更好地保存铜剑，配备了有机玻璃罩，便于展览和保存，将保存环境的相对温度控制在18℃—24℃之间，相对湿度控制在小于45%。

四、史料研究

战国时期，便进入青铜剑铸造发展的巅峰时期。由于南方地区山地多，作战以步兵持剑为主，因此青铜剑的长度和形制均有很大改变，冶铸规模、铸造技术提升，并在吴越地区（今江苏、浙江）铸造出性能更为优良的双色剑。双色剑形制多是剑脊起棱，剑从斜宽，宽格多为“凹”形，实芯圆茎，茎上铸两道凸箍，有首。此后，双色剑也逐渐在其他地域流行，由于地理位置相毗邻，楚国深受吴越地区青铜剑铸造技术的影响，也逐渐成为青铜剑主要产地。此次保护修复的3件战国双箍双色铜剑出土于广西平乐县张家乡燕水村银山岭战国墓群，地处岭南山脉南麓，湘桂走廊东侧，北接楚国，是岭南地区交通的要道，文化交流频繁，青铜铸造技术也或多或少吸收了吴、越、楚三国双色剑的形制、纹饰、青铜合金成分配比等方面的元素。双色铜剑采用分铸法制造，即先分开铸造比较复杂的各结构部件，然后再把各部件合铸在一起。需要浇筑的合金溶液按照部位不同，成分配比不同，剑脊低锡高铜，剑从含锡较高，加入适量的铅。通常先制作带有榫卯结构的剑脊的范，浇铸成形;然后制作剑从范，并将剑脊置于剑从范中进行浇铸，青铜液收缩凝固时会与剑脊两侧的榫头结合成为一体（图5）;再将做好的剑身置于剑茎、剑格、剑箍、剑首的陶范内再次浇注;最后将铸造出的青铜剑残留的浇口、表面硬皮、毛刺等附着物打磨、抛光，提高表面光洁度，使剑刃更锋利。这样铸造出来的双色剑不仅提升战斗力，华丽美观，也可以彰显身份等级地位。如《考工记·桃氏》记载，身份等级有上士、中士、下士的区别，通过佩剑的尺寸、重量、装饰、铸造的不同来体现，谓之“上制上士”“中制中士”“下制下士”。

五、总结

通过此次保护修复的3件战国双箍双色铜剑，可见桂北是广西历史上开发较早的地区，也是较早与其他文化融合的地区。

本次最大程度地恢复3件战国双箍双色铜剑的原貌，延长其寿命，重新发掘、认识和评价双色铜剑的历史价值、科学价值、艺术价值，基本达到了展陈要求和预期目标。

参考文献：

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作者简介：

韦佳媚，本科，学士，博物馆学专业。广西壮族自治区博物馆，研究方向：文物保护