靈臺(tái)白草坡出土銅戈分析研究

田小龍 韓鑒卿

摘要：本文以白草坡出土銅戈為研究對(duì)象，運(yùn)用X射線探傷、SEM-EDS、XRF、激光拉曼光譜等方法對(duì)34件器物進(jìn)行結(jié)構(gòu)形態(tài)、合金成分、腐蝕產(chǎn)物分析。分析結(jié)果表明銅戈主要成分是銅錫合金，銹蝕產(chǎn)物主要以副氯銅、赤銅礦等為主。

關(guān)鍵詞：白草坡;銅戈;X射線探傷;毀兵;腐蝕產(chǎn)物分析

一、引言

1967年9月，西屯公社白草坡大隊(duì)在平田整地時(shí)，發(fā)現(xiàn)一座崩塌了的西周墓（M1），甘肅省博物館接到報(bào)告后前往清理。1972年10月，在M1附近繼續(xù)發(fā)掘西周墓八座（M2—M9）、車馬坑一座（G1），先后清理發(fā)掘了16座西周時(shí)期的墓葬，出土了大量的文物。這批墓葬的發(fā)現(xiàn)和文物的出土對(duì)研究甘肅東部地區(qū)西周時(shí)期的政治、經(jīng)濟(jì)、文化有著不可估量的作用。

白草坡西周墓群出土了大批的兵器，其中出土銅戈57件，占主要地位，富于變化且?guī)в絮r明的時(shí)代特征，種類豐富，功效和工藝都有顯著提高。銅戈Ⅰ式、Ⅱ式和Ⅳ、Ⅴ式中鑄虎獸紋的戈，在西周時(shí)期少見。

本文以白草坡出土銅戈為研究對(duì)象，運(yùn)用X射線探傷、SEM-EDS、XRF、激光拉曼光譜等方法進(jìn)行器物結(jié)構(gòu)、合金成分、銹蝕結(jié)構(gòu)的分析檢測(cè)。

二、樣品及測(cè)試方法

1.樣品的來源

本文分析檢測(cè)的器物為館藏靈臺(tái)白草坡出土34件銅戈，其中Ⅳ式20件。援稍下彎，胡不明顯，無(wú)穿，方內(nèi)。援寬厚，無(wú)脊，減刃。Ⅴ式14件，短胡一穿。堅(jiān)銳沉重，有脊，減刃，援基連胡部飾一虎形，口含劍形血槽，飾菱紋，欄耳蜷角形，鏤空。援基飾一虎頭紋，血槽蜷草紋，欄耳桃形不鏤空，內(nèi)有齒，飾雙線紋。

2.分析儀器

（1）樣品合金成分分析使用美國(guó)FEI公司生產(chǎn)的QUANTEFEG450掃描電子顯微鏡（SEM）和靜電制冷AztecX-Max80X射線能譜儀（EDS）。

（2）器物結(jié)構(gòu)分析使用X射線探傷儀，配有數(shù)字即時(shí)成像系統(tǒng)。

（3）銹蝕產(chǎn)物分析使用HORIBA公司制造的顯微激光共聚焦拉曼光譜儀。

（4）銹蝕產(chǎn)物分析使用日本島津公司制造EDX-800HS型腔體熒光分析儀，測(cè)量條件：銠靶（Rh），電壓：Ti-U50Kv;Na-Sc15Kv;測(cè)量環(huán)境：真空;測(cè)量時(shí)間：100s。

三、檢測(cè)分析結(jié)果

1.X射線探傷

通過對(duì)34件銅戈進(jìn)行X射線金屬探傷，可看出多數(shù)器物的整體厚度不均勻，由于鑄造缺陷產(chǎn)生的氣孔在圖像中清晰可見，斷裂、修復(fù)黏結(jié)痕跡一覽無(wú)余。尤其在邊緣部位腐蝕嚴(yán)重，局部還有細(xì)小裂隙（見圖）。

通過X射線探傷，發(fā)現(xiàn)有26件銅戈有斷裂現(xiàn)象，另外5件有明顯彎折現(xiàn)象。多數(shù)器物從中間斷裂，少數(shù)從后部斷裂，斷裂茬口較為均勻整齊，應(yīng)該是在埋藏前受到外力敲擊斷裂，而非長(zhǎng)期地下埋藏銹蝕引起的斷裂。

2.合金成分

3.銹蝕產(chǎn)物

4.討論

（1）“毀兵”葬俗

在甘肅省靈臺(tái)白草坡墓地發(fā)掘報(bào)告中提道：“東西側(cè)的銅戈，都是首向北援向東。精良而華麗的兵器都分布在死者頭臂左右，這種安排應(yīng)是有意識(shí)的。值得注意的是，出土銅戈大多折彎、殘斷。”

“毀兵”葬俗，是指在死者入殮或下葬前，先將用于隨葬的青銅兵器如戈、戟、矛、劍等人為進(jìn)行不同程度的毀壞，再有意識(shí)地放置在棺棹內(nèi)或墓室內(nèi)不同的位置。《周禮·夏官·方相氏》記載：“及墓，入獷，以戈擊四隅，毆方良?！币馑际窍略釙r(shí)將兵器擊打四壁，以驅(qū)趕鬼怪。

（2）結(jié)構(gòu)檢測(cè)

通過X射線探傷及斷裂面顯微觀察，確認(rèn)這批銅戈受到了人為的毀壞，包括砸彎、折斷以及殘缺。因?yàn)榍嚆~兵器遭到破壞不可能是受到墓室泥土下陷被壓所致，發(fā)掘報(bào)告中同層隨葬品（陶器、青銅禮器）都保存較為完整。

（3）合金成分

通過掃描電鏡分析，其合金構(gòu)成以銅錫合金為主，5個(gè)樣品Cu的含量為83.75%—86.47%，Sn的含量為12.56%—15.14%，Pb的含量極少，這種合金配比表明其韌性及抗壓能力都較好，不易折斷。所以白草坡墓地隨葬器物被毀應(yīng)是在下葬前人為造成的。

（4）表面鍍錫工藝

這批銅戈通過直接觀察，現(xiàn)在部分器物的表面呈現(xiàn)出亮銀色，在發(fā)掘報(bào)告中，這樣形容這些兵器：“有的通體鍍錫一層，如銅戈15211，銀光灼灼，未見銹痕;銅戈21091，只在援基處鍍錫，血槽、紋飾、欄耳以及內(nèi)部仍保留銅的本色，一器二色，顯得更加鮮艷?！鼻嚆~器表面鍍錫工藝在春秋戰(zhàn)國(guó)至西漢時(shí)期發(fā)現(xiàn)得較多，而西周時(shí)期鍍錫工藝的研究較少。

（5）銹蝕產(chǎn)物的XRF及拉曼光譜分析

通過熒光能譜分析顯示，在檢測(cè)的8個(gè)樣品中，5號(hào)和7號(hào)樣品含Sn量較高，分別為15.4%和18.2%，推斷銹蝕產(chǎn)物可能是SnO2。腐蝕產(chǎn)物SnO2的存在與器物為高錫合金鑄造及鍍錫工藝相對(duì)應(yīng)。

通過激光拉曼光譜儀對(duì)鍍錫層下面的腐蝕產(chǎn)物進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示銹蝕產(chǎn)物主要有副氯銅礦、赤銅礦等，而且大部分樣品中均含有副氯銅礦，說明銅戈在鍍錫過程中由于工藝的問題造成厚薄不均勻，在長(zhǎng)時(shí)間的埋藏過程中，薄弱的地方出現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生腐蝕產(chǎn)物。

1.分析結(jié)果表明，靈臺(tái)白草坡出土銅戈是用多種金屬制作而成，主要是銅錫合金。銹蝕產(chǎn)物主要以赤銅礦、副氯銅、孔雀石、錫石、石英、礦等為主。

2.這批銅戈作為兵器陪葬，反映出西周時(shí)期北方地區(qū)貴族的喪葬風(fēng)俗。

3.靈臺(tái)白草坡出土部分銅戈上呈現(xiàn)銀白色是鍍錫所致。

（作者簡(jiǎn)介：田小龍、韓鑒卿，工作單位：甘肅省博物館）

參考文獻(xiàn)：

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