靈臺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象，運用X射線探傷、SEM-EDS、XRF、激光拉曼光譜等方法對34件器物進行結構形態、合金成分、腐蝕產物分析。分析結果表明銅戈主要成分是銅錫合金，銹蝕產物主要以副氯銅、赤銅礦等為主。

關鍵詞：白草坡;銅戈;X射線探傷;毀兵;腐蝕產物分析

一、引言

1967年9月，西屯公社白草坡大隊在平田整地時，發現一座崩塌了的西周墓（M1），甘肅省博物館接到報告后前往清理。1972年10月，在M1附近繼續發掘西周墓八座（M2—M9）、車馬坑一座（G1），先后清理發掘了16座西周時期的墓葬，出土了大量的文物。這批墓葬的發現和文物的出土對研究甘肅東部地區西周時期的政治、經濟、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，富于變化且帶有鮮明的時代特征，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，在西周時期少見。

本文以白草坡出土銅戈為研究對象，運用X射線探傷、SEM-EDS、XRF、激光拉曼光譜等方法進行器物結構、合金成分、銹蝕結構的分析檢測。

二、樣品及測試方法

1.樣品的來源

本文分析檢測的器物為館藏靈臺白草坡出土34件銅戈，其中Ⅳ式20件。援稍下彎，胡不明顯，無穿，方內。援寬厚，無脊，減刃。Ⅴ式14件，短胡一穿。堅銳沉重，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，內有齒，飾雙線紋。

2.分析儀器

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

（2）器物結構分析使用X射線探傷儀，配有數字即時成像系統。

（3）銹蝕產物分析使用HORIBA公司制造的顯微激光共聚焦拉曼光譜儀。

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

三、檢測分析結果

1.X射線探傷

通過對34件銅戈進行X射線金屬探傷，可看出多數器物的整體厚度不均勻，由于鑄造缺陷產生的氣孔在圖像中清晰可見，斷裂、修復黏結痕跡一覽無余。尤其在邊緣部位腐蝕嚴重，局部還有細小裂隙（見圖）。

通過X射線探傷，發現有26件銅戈有斷裂現象，另外5件有明顯彎折現象。多數器物從中間斷裂，少數從后部斷裂，斷裂茬口較為均勻整齊，應該是在埋藏前受到外力敲擊斷裂，而非長期地下埋藏銹蝕引起的斷裂。

2.合金成分

3.銹蝕產物

4.討論

（1）“毀兵”葬俗

在甘肅省靈臺白草坡墓地發掘報告中提道：“東西側的銅戈，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，這種安排應是有意識的。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、劍等人為進行不同程度的毀壞，再有意識地放置在棺棹內或墓室內不同的位置。《周禮·夏官·方相氏》記載：“及墓，入獷，以戈擊四隅，毆方良。”意思是下葬時將兵器擊打四壁，以驅趕鬼怪。

（2）結構檢測

通過X射線探傷及斷裂面顯微觀察，確認這批銅戈受到了人為的毀壞，包括砸彎、折斷以及殘缺。因為青銅兵器遭到破壞不可能是受到墓室泥土下陷被壓所致，發掘報告中同層隨葬品（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，其合金構成以銅錫合金為主，5個樣品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，現在部分器物的表面呈現出亮銀色，在發掘報告中，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、欄耳以及內部仍保留銅的本色，一器二色，顯得更加鮮艷。”青銅器表面鍍錫工藝在春秋戰國至西漢時期發現得較多，而西周時期鍍錫工藝的研究較少。

（5）銹蝕產物的XRF及拉曼光譜分析

通過熒光能譜分析顯示，在檢測的8個樣品中，5號和7號樣品含Sn量較高，分別為15.4%和18.2%，推斷銹蝕產物可能是SnO2。腐蝕產物SnO2的存在與器物為高錫合金鑄造及鍍錫工藝相對應。

通過激光拉曼光譜儀對鍍錫層下面的腐蝕產物進行檢測，結果顯示銹蝕產物主要有副氯銅礦、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，在長時間的埋藏過程中，薄弱的地方出現電化學反應產生腐蝕產物。

1.分析結果表明，靈臺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，反映出西周時期北方地區貴族的喪葬風俗。

3.靈臺白草坡出土部分銅戈上呈現銀白色是鍍錫所致。

（作者簡介：田小龍、韓鑒卿，工作單位：甘肅省博物館）

參考文獻：

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