张家港博物馆馆藏双鸾对舞瑞兽镜的初步检测与抢救性保护

余子骅 钱峻

（1.南京博物院，江苏 南京 210016；2.张家港博物馆，江苏 张家港 215638）

0 引言

铜镜与古人的生活息息相关，是人们生活中不可缺少的用具。至唐代，铜镜行业的发展达到了高峰，铜镜除了满足人们整理仪表这一基本需求之外，又被当作皇室赏赐百官礼物与相互馈赠的纪念物品。在此背景下，唐代的铜镜制作工艺发生变革，新的镜种与元素也在此时应运而生，其中“对鸟纹”铜镜是盛唐时期铜镜中十分精美的创新镜种，具有较高的历史、艺术、科技价值。张家港博物馆现藏有一面唐代双鸾对舞瑞兽镜（图1），直径16.6cm，厚度0.3cm，重323.1g。此镜通体圆形，镜中花型钮座上配一圆钮，主纹饰应为双瑞兽与双鸾鸟彼此相对。鸾鸟周边未出现装饰的花草，应为唐宪宗至唐宣宗时期的对鸟纹铜镜，这一时期的“对鸟纹”铜镜已进入转型期，受到新镜种的冲击。此镜研究价值较高，是唐代对鸟纹铜镜分期研究上的重要实物资料。但由于镜面表面覆盖有大量的土褐色硬结物与浅绿色粉状锈蚀，使得文物本来面貌难以揭示，亟待进行保护处理。

图1 双鸾对舞瑞兽镜保护前

1 文物本体及病害产物分析

1.1 检测设备及参数

1.1.1 便携式X射线荧光

分析仪器采用美国尼通XL3t980型手持式合金分析仪，将仪器模式选为金属模式，检测时间45s，在样品表面8个位置进行无损检测，然后取平均值。

1.1.2 超景深显微分析

分析仪器采用VHX-1000视频显微镜对器物表面锈蚀形貌进行观察分析。将样品上的锈蚀产物与硬结物剥取下来，平铺于称量纸上，进行上机体视观察。测算条件设置为数码放大100倍、200倍。

1.1.3 X射线衍射

X射线衍射是对锈蚀产物进行物相分析的常用手段。分析前，将样品上的锈蚀产物先刮取下来放入玛瑙研钵中，将锈蚀物研磨至200目后，平铺于无背景硅片上，表面压平进行上机测试。本次分析所用仪器PANalytical Empyrean型X射线衍射仪，测试条件设置为工作电压40KV，工作电流40mA，分析角度10-80，靶材Cu靶。

1.2 分析结果与讨论

1.2.1 X射线荧光分析结果

通过对铜镜表面的多点X射线荧光分析，检测结果显示为铜锡铅三元合金，Cu含量为30.41%，Sn含量为53.45%，Pb含量为4.56%。其中Sn含量53.45%与《考工记金有六齐》中“金锡半，谓之鉴隧之齐”含锡量33.3%相比，差距达20%之多，说明铜镜因埋藏环境等因素，造成部分铜离子流失，使得锡极易氧化成二氧化锡，从而出现表面富锡现象。少量的Ca、Si、Fe元素可能来自埋藏环境中的土壤。

1.2.2 超景深显微分析结果

通过对铜镜表面锈蚀的超景深显微分析，铜镜表面锈蚀的情况极为严重。表面瘤状物锈蚀特征表现为内层灰白色的酥粉锈蚀，中层为红色锈蚀，外层有棕褐色土质锈蚀分布（图2、图3）。在200倍目镜下，内层白色锈蚀质地疏松，出现粉化现象。表面硬结物以板结的形式呈现，表面多有孔洞与裂隙，内层则以红色锈蚀与浅绿色酥松锈蚀层状分布（图4、图5）。

图2 剥落的瘤状物锈蚀情况100X

图3 剥落的瘤状物锈蚀情况200X

图4 铜镜表面硬结物100X

图5 铜镜表面粉状锈蚀100X

1.2.3 X射线衍射分析结果

结合X射线衍射分析（表1），此铜镜的硬结物主要为石英与硅灰石；浅绿色粉状锈蚀的锈蚀产物主要为氯铜矿、副氯铜矿及锡石的混合物。氯铜矿、副氯铜矿是活性有害锈蚀，在温湿度的影响下，极易发生循环锈蚀，直至青铜器全部矿化。锡石在传统意义上虽被认为是稳定惰性锈蚀，但有相关研究表明，锡石结构较硬且脆，遇到湿度变化，易产生龟裂及破损，文物出土时，虽能保持一定的外观，但在干燥过程中易产生酥粉现象，使得青铜器表面强度降低。

表1 铜镜锈蚀产物检测结果

1.2.4 讨论

结合上述仪器的初步科学分析，此镜材质为高锡低铅青铜。瘤状物锈层结构整体呈现三层“壳状”Ⅱ型锈蚀，主要以外层土褐色的硅酸钙与石英混合物为主，中间层则主要为红色的赤铜矿，内层则为浅绿色的氯铜矿、副氯铜矿与锡石的混合物。这种锈层结构与小孔腐蚀形式较为吻合，即Cl离子铜镜表面吸附破坏铜镜表面的氧化膜，造成膜的缺陷。使得Cl离子进入，引发孔蚀，从而在微小区域内发生腐蚀膨胀，表面被撑裂，出现鼓包。

2 病害程度评估

通过仪器科学检测与分析评估，铜镜病害种类主要为表面硬结物、瘤状物与点腐蚀。大量表面硬结物以板块状覆盖在器物表面，铜镜的鸾鸟及瑞兽纹饰被遮挡。氯铜矿与副氯铜矿以瘤状物与点腐蚀的形式弥散分布于器物表面及纹饰处，严重部位已然出现纹饰被锈蚀穿孔与局部矿化的现象。结合病害图（图6）与病害面积统计（表2）可知，活动性病害瘤状物与点腐蚀分别占比15.79%与16.64%，总占比32.43%，可诱发病害表面硬结物占比49.16%。这些病害可在短期内使青铜文物矿化直至完全破坏，对铜镜的保护刻不容缓。

图6 铜镜病害图

表2 铜镜病害面积统计

由于铜镜表面的瘤状物与点腐蚀占铜镜表面积的近三分之一，且多分布于铜镜纹饰处，局部已出现矿化现象。常规保护操作中，对有害物的处理往往是直接剔除。但这面铜镜的瘤状物与点腐蚀的病害面积占比达30%以上，若全部剔除，极可能对文物本体三分之一处造成较大的损伤与缺失，虽可对损伤部位进行补配并随旧，但文物的原真性难以得到保证，也与文物保护原则中的少干预原则相悖。基于对保证文物本体原真性及操作中少干预的综合考量，采取将有害物稳定化的处理方式，具体制订如下保护技术路线：表面清洗——有害锈蚀转化及封闭——缓蚀稳定——表面封护——随色处理。

3 科学保护

3.1 表面清洗

结合前期硬结物的病害产物分析，此面铜镜的硬结物主要产物为石英与质地较为坚硬的硅灰石钙。由于大量硬结物覆盖在器物的瘤状物与点腐蚀处，若用常规的机械振动或超声振动等处理方法极可能会进一步扩大潜在活动性病害面积，损伤文物本体。因此本次清洗选取化学软化处理。六偏磷酸钠对青铜器表面坚硬的钙质沉积物具有较好的软化溶解效果。操作中，使用浓度5%左右的六偏磷酸钠溶液对铜镜进行浸泡，待表面钙质硬结物软化后，使用棕毛刷进行刷洗去除，刷洗时控制力度，尽可能避免瘤状物的破损。处理后，须用去离子水清洗干净，并脱水烘干。

3.2 有害锈蚀的转化与封闭

本次铜镜的有害锈蚀多以点腐蚀与瘤状物的形态呈现。点腐蚀是一种高度局部的腐蚀形态，孔有大有小，一般孔表面直径等于或小于它的深度，小而深的孔可能使金属穿孔；瘤状物是一种较为特殊的腐蚀现象，它是某一点或局部腐蚀层发生粉化现象，使得上层形成鼓包，内部粉化成凹坑，表面呈现封闭状态，表面脆弱一碰即破，使得粉状锈蚀裸露出来。

本着少干预的原则，本次有害锈的处理原则是以转化与封闭相结合的思路。对于未破裂的瘤状物暂不进行剔除处理，而对于点腐蚀凹坑及因瘤状物表面破裂而露出绿色粉状锈蚀的部位，先用手术刀、钢针或小型电磨刷进行细致初步去除，去除程度以凹坑处的氧化亚铜层面基本得到显现为宜。剔除后的锈蚀坑，使用过氧化氢法进行处理。过氧化氢法具有省时高效的优点，可将氯化亚铜与氯铜矿转化成氧化铜。氧化铜是一种较为稳定的锈蚀物，其整体色泽为棕黑色，与铜镜表面漆古颜色相近，可作为后续随色处理的底色。具体操作时，选配浓度3%-10%的过氧化氢溶液对凹坑处进行点滴处理，使得残留表面的有害锈蚀转化为氧化铜。待转化初步完毕后，使用去离子水对铜镜进行浸泡置换。浸泡后的滤液采用硝酸银滴定法进行滴定检测是否含有氯离子，若硝酸银溶液出现白色沉淀，说明有害锈蚀的转化还不充分，仍需对锈蚀凹坑处进行过氧化氢溶液点滴处理，直到浸泡滤液不再出现白色沉淀为止。

转化后的铜器表面凹坑处仍需使用锌粉封闭处理。锌粉与残留的氯化亚铜可反应生成不溶的碱式氯化锌，且其形成的隔离层随着时间的推移越发致密。此外反应生成的锈蚀外观呈现灰褐色，与铜镜表面漆古颜色相近。操作时，用浓度15%左右的乙醇溶液将锌粉末调成糊状涂覆至锈蚀凹坑处，滴管持续滴加浓度15%左右的乙醇溶液，使得此部位保持湿润，约12小时后，用去离子水冲洗表面，并脱水烘干。

3.3 表面缓蚀

为延缓铜镜内部的潜在锈蚀，需对铜镜进行表面缓蚀处理。苯并三氮唑（BTA）是现阶段较为常用的青铜缓蚀剂，可与铜离子结合成BTA-Cu，组织氯离子继续与基体发生反应。具体操作时，使用乙醇配置浓度3%的BTA乙醇溶液，再将铜镜放入烘箱内预热至40摄氏度，以提高其反应速率，将铜镜在封闭容器中浸泡BTA乙醇溶液24小时，缓蚀处理后，铜镜进行自然风干，再用乙醇溶液将器物表面析出的白色结晶物清理干净。

3.4 表面封护

缓蚀后，为进一步减缓因外环境条件达不到青铜器保存环境要求而使得铜镜再次遭受锈蚀的可能性出现，仍需对铜镜进行表面封护处理，以提高其抗外部环境能力。封护材料一般使用PARALOIDB72材料。毛刷蘸取浓度1.5%的B72乙酸乙酯溶液对铜镜表面涂刷多遍。

3.5 表面随色

由于先前有害锈蚀经试剂转化后形成的氧化膜色泽为灰黑色，与铜镜颜色相近，可作为底色。表面进行随色时，只需使用矿物颜料调出明暗度不一的灰黑色泽，以点、抹、弹等技法进行着色，使铜镜达到远观和谐、近观有别的效果（图7）。

图7 双鸾对舞瑞兽镜抢救性保护后

4 结论

通过X射线荧光与X射线衍射的初步科学分析，检测出此铜镜为高锡低铅青铜，锈蚀产物主要为氯铜矿与副氯铜矿。通过病害程度评估，对其设计出行之有效的保护技术路线，经抢救性保护后，铜镜表面的硬结物、点腐蚀、瘤状物得到了去除与转化，酥粉部位得到了填补加固，稳定性得到了一定提升。被硬结物遮盖的瑞兽形象得到一定程度的揭示，应为符拔形象，整体呈现向前奔跑、张口、昂头、跳跃状。其艺术研究价值得到进一步提升。

注释

①夏燚.唐代“对鸟纹”铜镜纹饰研究[D].武汉：湖北美术学院，2020.

②闻人军.考工记译注[M].上海：上海古籍出版社，2008.

③蔡毓真，胡东波，管理，等.海昏侯墓车马坑出土鎏金青铜当卢铜、锡元素迁移变化研究[J].南方文物，2020（6）：180-188.

④Robbiola L，Blengino J M，Fiaud C.Morphology and mechanisms of formation of natural patinas on archaeological Cu-Snalloys[J].Corrosion Science，1998，40（12）：2083-2111.

⑤国家文物局博物馆与社会文物司.博物馆青铜文物保护技术手册[M].北京：文物出版社，2014：66.

⑥王浩天，张红燕.中国社会科学院考古研究所部分劣化青铜器现状调研及其应急保护[M]//王浩天，梁宏刚.文物保护修复理论与实践——金石匠学之路.北京：科学出版社，2014：25-74.

⑦廖原.青铜文物锈蚀机理及有害锈转化剂研究[J].文物保护与考古科学，2003（2）：20-23，67.

⑧祝鸿范.BTA缓蚀剂在文物保护中的应用[J].腐蚀科学与防护技术，1999（4）：64-65.