河南沁陽校尉營西晉墓出土步搖構件科學分析

摘 要：2022年河南省文物考古研究院在焦作市沁陽市西萬鎮校尉營墓地發掘了一座西晉時期墓葬（編號M9），出土了2件金屬質花瓣，經確認是步搖的重要組成構件。為理清步搖構件裝飾層和基體的成分以及加工工藝，利用超景深顯微鏡、金相顯微鏡、掃描電鏡及能譜儀、X射線衍射儀等對構件表面和斷面進行了形貌觀察、元素和物相分析，以期為漢地步搖的制造水平、時代特征和歷史發展脈絡提供借鑒。實驗結果顯示，步搖構件裝飾層成分為Ag9/Hg金屬間化合物，由金汞齊鎏金工藝制成，鎏金層厚約2 μm；基體為低鉛青銅合金（Cu-Pb），由熱鍛工藝加工而成。

關鍵詞：西晉墓葬；步搖；構件；成分；工藝

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2025.13.032

步搖作為我國古代貴族婦女首飾的重要組成部分，起源于漢代，盛行于魏晉時期，其形制以黃金為山題，貫白珠為桂枝相繆，八爵九華，熊、虎、赤熊、天鹿、辟邪、南山豐大特①六獸。步搖一詞最早出現在戰國時期楚國辭賦家宋玉的《諷賦》中，東漢時期劉熙《飾名·釋首飾》中“步搖，上有垂珠，步則搖動也”②則生動地闡釋了步搖“步則搖動”的典型特點和名字由來。

根據隨步履搖動的飾件不同，步搖大致可分為“垂珠步搖”和“搖葉步搖”兩種：垂珠步搖因綴飾“垂珠”而“步則搖動”；而搖葉步搖“步則搖動”的則是其上的金屬綴飾“搖葉”。兩種步搖在質地、形制結構、佩戴方法上都有較大的差別，使用年代也不同③。隨時代變遷，步搖的材質和形制發生了顯著變化，如魏晉時期的步搖以黃金材質為主，流行金珰、獸首等構件及桃形搖葉；而北朝墓葬出土的步搖構件材質普遍為銅、鐵，金珰、獸首等構件消失，搖葉形狀也由桃形變為橢圓形。

2022年為配合沿太行高速公路工程建設，在沁陽市西萬鎮校尉營墓地發現并發掘了一座西晉早期墓葬M9（圖1），該墓出土了2件步搖構件（圖2），位于墓主頭端，外形均為六瓣花形。其中M9∶3-1，較小，中有穿孔，直徑約為2.2 cm；M9∶3-2殘存四瓣，稍大，近花蕊處為雙層，直徑為2.5～2.8 cm。2件步搖構件正面金色裝飾層整體保存較好，反面的金色裝飾層幾乎已被藍色和紅色銹蝕物覆蓋。

近年來河南其他幾個西晉墓也出土過類似遺物，如2006年在衛輝大司馬西晉墓（M18）出土5件六瓣花狀銅質構件和5件桃形素面金葉④，2008年在偃師首陽山西晉帝陵陪葬墓（08YMXM4）出土8件極薄素面金葉⑤，2014至2015年在洛陽東花壇西晉墓（C3M1640）出土1件桃形金片⑥，2018年在洛陽后溝村西晉晚期墓（C10M1058）出土1件六瓣花形銅質飾件⑦。此次出土的2件步搖構件從外觀上看與以往河南地區發現的金質和銅質步搖構件材質不同，且以往河南地區西晉墓出土的步搖構件也未在成分和工藝方面做過科學分析。鑒于此，本文利用實驗室分析技術，對M9出土步搖構件的成分及工藝進行研究，以期為西晉時期漢地步搖的制造水平以及時代特征和歷史研究提供借鑒。

1 樣品與檢測方法

①樣品。本著對文物最小干預的保護原則，在檢測樣品的選擇時，選取殘缺嚴重的M9∶3-2作為分析和取樣對象。能譜檢測樣品表面時，無需對樣品處理，檢測樣品斷面時，需要先用樹脂鑲樣，然后打磨、拋光，最后噴碳處理；金相觀察時需要先用樹脂鑲樣，然后打磨、拋光，最后用4%的硝酸酒精溶液侵蝕5 s。

②檢測方法與儀器。超景深顯微鏡：型號為德國萊卡LEICA DVM6，用于觀察樣品顯微結構。金相顯微鏡：型號為德國萊卡DM4500，用于觀察樣品基體的金相組織。環境掃描電子顯微鏡（SEM）及能譜儀（EDS）：掃描電鏡型號為美國FEI公司QUANTA-650，能譜儀型號為EDAX公司的APOLLO-X，工作采用低真空模式，工作電壓和電流分別為25 kV和6 A，用于觀察樣品的顯微結構和測量元素組成。X射線衍射儀（XRD）：型號為德國布魯克D8 DISCOVER，測試采用銅靶Kα，波長為0.02 mm，工作電壓和電流分別為40 kV和40 mA，用于檢測樣品成分。

2 結果與討論

①裝飾層成分及工藝研究。因步搖構件反面金色裝飾層被銹蝕物遮蓋嚴重，故選其正面裝飾層進行成分與工藝分析。圖3為步搖構件正面金色裝飾層超景深圖和XRD圖。

從圖3（a）可清楚看到，表面有紅色和藍綠色銹蝕物，局部裝飾層脫落。從圖3（b）可知檢測到Au9/Hg金屬間化合物，這種合金成分也出現在距今500～600年的鎏金工藝品上⑧，且在阮方紅等人的研究中報道過⑨。檢測到Cu可能是因為裝飾層太薄，XRD激光穿透裝飾層打到了構件基體上，而檢測到的大量的Cu2O可能是基體Cu的腐蝕產物。

為進一步明確裝飾層成分和工藝，對其進行了能譜分析，結果列于表1。從中可知，Au含量高達61.13wt%，Hg含量為7.20wt%，金汞混合比接近9∶1，這與XRD數據相吻合，表明裝飾層主要成分為Au9/Hg金屬間化合物。

鎏金又稱金涂、涂金、鍍金、鎦金，是我國古代青銅器和銀器常用的表面裝飾工藝之一，是將金和水銀合成金汞齊，涂在銅器或銀器表面，然后加熱使水銀蒸發，金附著在器物表面達到裝飾的目的⑩。由于汞在加熱過程中不能完全蒸發出去，常把金層中檢測到汞作為判斷鎏金工藝的典型依據。基于XRD和能譜均檢測到Hg，故判定步搖構件裝飾層由金汞齊鎏金工藝制成。

此外，在步搖構件鎏金層還檢測出少量Ag，這與有關研究k類似。鎏金層中檢測到的Ag通常有兩個來源：一是金與銀屬同族元素，在自然界常常共生，來源于金礦中微量的伴生銀；二是工匠在制作時會人為加入Ag。有研究認為在西周以前金器制作使用的材料是自然金，而在戰國之后，金原料大多是靠采礦冶煉得到的l。

有研究表明金汞齊鎏金技術制成的鎏金層厚度一般為2～10 μmm，而鎏金層的厚度在一定程度上，可作為辨別中國古代鎏金工藝水平高低的一個重要標準。圖4為步搖構件斷面的背散射模式SEM圖，從中可清晰看到一層厚約2 μm的鎏金層，與基體銜接處界面平直、銜接緊密，說明鎏金之前工匠對基體進行過精細的預處理，這體現了工匠精湛的手藝。

②步搖構件基體成分與工藝研究。為確認基體成分，先從斷面對腐蝕狀況做一個初步觀察。圖5為樣品斷面在暗場條件下的金相圖，從中可看到基體已發生腐蝕，基體與腐蝕層存在明顯的分界面，整體呈“夾心餅”結構。為確認基體和腐蝕層成分，對其進行能譜測試，結果列于表2。從中可知基體（檢測位置1）中Cu含量高達96.36wt%，Pb含量為3.3wt%，Sn含量可忽略不計，因此基體為低鉛青銅合金（Cu-Pb）；腐蝕層（檢測位置3）中檢測到Cu和O兩種元素，其中Cu含量為87.74wt%，O含量為12.26wt%，銅氧混合比接近8，結合圖3中XRD數據，確認腐蝕層成分為Cu2O，它是基體最初的腐蝕產物。

視野中觀察到的白色細小顆粒為Pb（檢測位置2），與Cu互不相熔，以游離態分布在銅基體間隙中，從現代鑄造理論看少量鉛的加入有助于鑄造紋飾細密和器壁較薄的銅器，這是因為高純度的銅具有較好的延展性，便于捶打、成型、掐絲等處理，大多作為裝飾件，如故宮符望閣內檐琺瑯構件的銅胎、擋藍條與掐絲使用的材料均為含少量鉛的純銅材質n。而本文研究的步搖構件為薄壁狀，從基體成分來看，說明當時的工匠已有意識地根據器物的形制和用途來選材。

為探究基體加工工藝，對其金相組織進行觀察（圖6）。從中可知步搖構件基體組織為含微量錫的α固溶體再結晶晶粒與孿晶，晶粒和鉛顆粒沿加工方向變形拉長，屬于典型的熱鍛組織，因此步搖構件基體加工工藝為熱鍛成型。

3 結論

河南沁陽校尉營西晉墓出土步搖構件在一定程度上反映了當時社會的加工制造水平，對研究漢地西晉時期時代特征和經濟狀況具有重要的參考意義。本文通過對步搖構件裝飾層和基體的分析研究，得出以下結論：①從科技分析角度確定了河南沁陽校尉營西晉墓出土的步搖構件材質為銅鎏金。②裝飾層主要成分為Au9/Hg金屬間化合物，由“金汞齊鎏金”工藝制成。鎏金層厚約2 μm，與基體銜接處界面平直整齊，銜接緊密，說明工匠對基體進行了精細的處理，體現出工匠精湛的手藝。③基體是低鉛青銅合金，由熱鍛工藝加工而成。其中Cu含量高約97%，利用了高純度銅便于捶打、成型的特性，這體現出工匠已具備根據器物形制來選材的意識。

注釋

①阮元.十三經注疏：周易正義：卷9：說卦[M].北京：中華書局，1980.

②劉熙.釋名（卷四）[M].上海：商務印書館，1939：74.

③江楠.金步搖飾品的類型、分區與分期研究[J].邊疆考古研究，2013（2）：113-134.

④河南省文物局南水北調文物保護辦公室，四川大學考古學系.河南衛輝大司馬墓地晉墓（M18）發掘簡報[J].文物，2009（1）：15-21.

⑤嚴輝，張鴻亮，盧青峰，等.河南偃師市首陽山西晉帝陵陪葬墓[J].考古，2010（2）：47-62.

⑥洛陽市文物考古研究院.河南洛陽市東花壇西晉墓葬發掘簡報[J].考古，2021（3）：63-77.

⑦洛陽市文物考古研究院.河南洛陽后溝村西晉墓發掘簡報[J].黃河·黃土·黃種人，2022（16）：3-8.

⑧S.Gialanella，E.Possenti，D.Chateigner，et al.MAterials and Technological Aspects of Gilded Buckles from a North Eastern Medieval Italian Context[J].Appiled Physics A，2013，113（4）：1101-1108.

⑨阮方紅.基于水凝膠方法的鎏金青銅器除銹及彩繪文物除油煙技術研究[D].西安：陜西師范大學，2016.

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