作者单位
摘要
1 中国科学技术大学科技史与科技考古系, 安徽 合肥 230026
2 苏州市职业大学美术学院, 江苏 苏州 215104
错金银是青铜时代中国青铜器表面的一种贵金属镶嵌装饰技法, 目前对这一技艺的研究比较少, 更不深入, 与其曾经崇高的地位极不相称。 目前认知的青铜错金(银)器的制作工艺流程包括: 先铸造出青铜器本体, 再在青铜器表面錾刻出或预先已铸出图案或铭文所需的凹槽, 然后嵌入打制好的金银丝片, 最后打磨抛光, 达到突出图案和铭文的装饰效果。 利用X射线荧光光谱和X射线衍射手段对战国晚期和汉代的两件错金银青铜器本体、 表面镶嵌的金丝(片)及锈蚀产物进行了成分及物相分析。 两件青铜错金(银)器青铜本体Cu, Sn, Pb合金组成分别为: 85.10%, 10.31%, 3.84%和90.15%, 7.68%, 1.86%, 合金成分及配比都是中国古代青铜常见的。 铜盏表面镶嵌金片的成分Au: 70.38%和75.28%, Ag: 27.51%和22.50%, 相当于17~18 K金, 虎形器表面镶嵌金饰的成分Au: 85.16%, 88.06%和90.24%, Ag: 13.37%, 10.18%和8.11%, 相当于20~22 K金。 青铜器常见的锈蚀物是各种含Cu, Sn和Pb的氧化物、 碳酸盐、 硫化物或硫酸盐及铜的氯化物, 及石英、 碳酸钙、 氧化铁等来自土壤的污染物, 而所分析的两件错金(银)青铜器锈蚀物中除常见的锈蚀产物外, 还发现了在普通青铜器锈蚀物中罕见的铜硝石Cu2(NO3)(OH)3, CuI等矿物。 另外, 青铜浇铸模拟实验发现, 在未锈蚀前, 所分析的错金(银)器本体合金颜色与金饰镶嵌物之间的色差不明显, 达不到突出贵金属镶嵌物装饰的效果。 据此, 再结合特殊的锈蚀产物, 提出了古代青铜错金银工艺中是否存在金属染色技术环节的设想, 希望引起学者的关注。
错金银工艺 青铜 X射线荧光光谱 X射线衍射 着色 Gold or silver inlaid craft Bronze X-ray diffraction X-ray fluorescence Dye 
光谱学与光谱分析
2020, 40(5): 1457
作者单位
摘要
1 安徽大学历史系, 安徽 合肥 230039
2 温州市文物保护考古所, 浙江 温州 325000
3 中国科学技术大学科技史与科技考古系, 安徽 合肥 230026
4 铜陵市博物馆, 安徽 铜陵 244000
5 南陵县文物管理所, 安徽 南陵 242400
6 浙江省文物考古研究所, 浙江 杭州 310014
安徽铜陵、 南陵地区铜矿资源丰富, 古代矿冶遗址数量众多, 最早可追溯至二里头文化时期。 各遗址遍地分布的炉渣、 炉壁等矿冶遗物, 为研究中国早期的铜矿冶炼技术提供了大量的实物资料。 本工作采用X射线衍射分析(XRD)、 X射线荧光分析(XRF)和扫描电镜能谱分析(SEM-EDS)等多种技术手段, 对安徽铜陵、 南陵地区古铜矿冶遗址的炉渣样品进行检测分析, 以了解该地区早期的铜矿冶炼技术。 XRD分析结果显示, 所检测炉渣样品的物相以铁橄榄石、 辉石、 钙铁辉石为主, 伴有石英、 方石英、 磁铁矿等矿物, 符合炼铜渣的物相特征。 根据炉渣的SiO2, CaO和Fe2O3的含量, 可将51个炉渣样品分为三大类: Ⅰ类炉渣、 Ⅱ类炉渣和Ⅲ类炉渣。 其中, Ⅰ类炉渣钙、 硅、 铁含量较高, 其CaO含量远高于Ⅱ类和Ⅲ类炉渣, 为铁硅钙系。 相较而言, Ⅱ类炉渣为高铁系, 其Fe2O3含量明显高于Ⅰ类和Ⅲ类炉渣; Ⅲ类炉渣为高硅系, 其SiO2含量较高, 钙、 铁含量较低。 所有炉渣样品的铁含量均高于普通熔炼渣, 结合其物相分析结果, 可推测全部炉渣为冶炼渣。 Ⅰ类、 Ⅱ类炉渣的Ca和Fe含量呈现很强的负相关性, 且波动范围很大, 显示二者的含量并非人工调控, 更可能是来自矿石中的天然成分。 据此可以推测, 本地区的早期工匠可能尚未认识到含钙和含铁助熔剂的作用, 没有掌握不同类型铜矿石的配矿技术。 SEM-EDS的分析结果表明, 炉渣中的金属颗粒夹杂以冰铜、 红铜和砷铜为主, 表明该地区同时存在红铜和砷铜的冶炼活动。 不同品位的冰铜颗粒大多来自不同遗址, 尚没有在同一遗址发现较多品位依次升高的冰铜颗粒, 因而难以确认冰铜熔炼环节的存在, 不能证明上述遗址是否已采用了“硫化铜矿-冰铜-铜”的冶炼技术。 所发现的冰铜颗粒, 可能是采用硫化铜矿死焙烧工艺或混合矿原料冶炼的结果。 铜陵夏家墩遗址炉渣中砷铜颗粒的存在, 表明该地区早至西周时期, 很可能已掌握了采用共熔还原法冶炼砷铜的技术。 相关研究结果, 对探讨砷铜技术的起源和传播, 以及中国早期冶金技术的发展和生产组织状况均具有重要意义。
矿冶遗址 炉渣 冶炼技术 铜陵 Sites of mining and smelting Slag Smelting process Tongling 
光谱学与光谱分析
2019, 39(11): 3629
作者单位
摘要
1 安徽大学历史系, 安徽 合肥 230039
2 中国科学技术大学科技史与科技考古系, 安徽 合肥 230026
3 枞阳县文物管理所, 安徽 枞阳 246700
采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS), 对枞阳境内出土西周至战国时期青铜器和汤家墩遗址出土炼渣中的铜颗粒进行微量元素原位无损分析, 以探讨枞阳县境内出土青铜器的铜矿来源。 结果表明, 枞阳汤家墩遗址冶炼铜金属颗粒中的Co, As, Sb, Ag和Bi等元素含量较高, 其微量元素特征不同于铜陵和铜绿山的冶炼金属铜; 从西周至战国时期, 枞阳青铜器所用铜矿来源比较稳定, 主要来自汤家墩遗址周边的枞阳县境内, 有少量器物的铜矿可能来自长江以南的铜陵地区; LA-ICP-MS可用于青铜器和古铜矿冶遗址炼渣中所夹杂铜颗粒的微量元素原位无损分析, 从而为利用炼渣探讨古矿冶遗址冶炼金属产品的微量元素特征奠定了基础, 对探讨三代青铜器的矿料来源研究具有重要的应用价值。
枞阳 青铜器 矿料来源 激光剥蚀电感耦合等离子体质谱 Zongyang Bronze vessel Copper ores source LA-ICP-MS 
光谱学与光谱分析
2017, 37(11): 3610
作者单位
摘要
1 安徽大学历史系, 安徽 合肥 230039
2 中国科学技术大学科技史与科技考古系, 安徽 合肥 230026
3 枞阳县文物管理所, 安徽 枞阳 246700
采用X射线荧光仪、 X射线衍射分析仪、 扫描电子显微镜及激光剥蚀电感耦合等离子体质谱等现代检测手段对汤家墩遗址的炉壁、 炉渣及炉渣中的金属颗粒进行分析, 进而探讨汤家墩古铜冶炼技术。 结果表明: 汤家墩遗址的炉壁为冶炼炉炉壁, 炉渣为还原渣; 根据铜颗粒中As, Ag, Sb, Bi等微量元素的含量, 可以计算出汤家墩遗址炼渣中的铜颗粒来自于硫化铜矿的概率高达87.87%以上, 从而表明汤家墩是采用“硫化铜—铜”的冶铜工艺进行冶炼的早期青铜文化遗址。 这一研究结果不仅有利于枞阳地区青铜文化遗产的深入研究, 而且对于探究枞庐地区青铜冶铸技术的发展与演变具有非常重要的意义。
炉壁 炉渣 冶炼技术 硫化铜矿 Furnace wall Slag Technology of copper smelting Sulfide copper ore 
光谱学与光谱分析
2017, 37(3): 929
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学科技史与科技考古系, 安徽 合肥230026
2 中国科学技术大学苏州研究院, 江苏 苏州215123
以天然矿物为原料, 结合中国紫的分子式及多数考古样品的分析结果进行配料(如或多或少都含有铅), 对配制并加工好的试样进行热重-差热及变温XRD分析, 以探讨古代烧制中国紫颜料时的原料选用及烧制条件等问题, 为揭示诸如中国紫产生在中国的原因等问题提供依据。 结果表明利用毒重石(BaCO3)配料, 能够较容易地烧制出中国紫, 这意味着中国紫的出现可能与这种独特的含钡矿物资源有关。
中国紫 毒重石 变温XRD 热重-差热分析 Chinese purple Witherite X-ray diffraction and thermal analysis Thermogravimetry-differential thermal analysis 
光谱学与光谱分析
2012, 32(4): 1111
作者单位
摘要
中国科学技术大学科技史与科技考古系, 安徽 合肥230026
利用可在常温至1 200 ℃下, 对样品进行边加热边检测的θ-θ扫描(立式测角仪)密封陶瓷X射线管全自动衍射仪及X射线荧光, 再结合表面形貌特征等对涂抹“锡汞齐”的高锡铜镜样品进行了检测分析, 证明在加热到高于Hg的沸点时含汞物相会逐渐消失; 说明铜镜或青铜器表层中有无Hg不能作为判断其是否采用过“锡汞齐”工艺的依据, 并且从使用角度来看, 铜镜涂抹“锡汞齐”也没有必要。
铜镜 锡汞齐 X射线衍射 Bronze mirror Tin amalgam X-ray diffraction 
光谱学与光谱分析
2010, 30(10): 2838
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学科技考古实验室, 安徽 合肥 230026
2 陕西师范大学化学系, 陕西 西安 710062
3 湖北省鄂州市博物馆, 湖北 鄂州 436001
利用X射线衍射(XRD)、X射线荧光(XRF)等手段,对湖北鄂州博物馆馆藏的当地出土的几枚锈蚀较明显的清代黄铜钱币进行了检测分析,钱币本体含Zn量36.53%~37.75%,含Cu量54.12%~59.04%,含Pb量3.51%~7.56%,合金配比稳定科学,显示清朝中后期黄铜合金技术已经相当成熟。腐蚀产物中首次发现了绿铜锌矿(Zn3Cu2(OH)6(CO3)2),此外还有黑铜矿(CuO)、红锌矿(ZnO)、铜盐(CuCl)等,当地埋葬环境中较高的Cl^-含量(包括环境的污染)可能是致使这批黄铜钱币腐蚀较严重的主要原由。为钱币的收藏和保护提供了一定的参考意义。
黄铜钱币 腐蚀产物 绿铜锌矿 Brass coin Corrosion Zn3Cu2 (OH)6 (CO3)2 
光谱学与光谱分析
2009, 29(10): 2867
作者单位
摘要
1 中国科学技术大学科技史与科技考古系科技考古研究室,合肥,安徽,230026
2 蓬莱市文物管理局,蓬莱,山东,265600
3 蓬莱市登州博物馆,蓬莱,山东,265600
首次运用显微喇曼光谱(RM)技术,对山东省蓬莱市登州博物馆馆藏古代青铜器的锈蚀产物进行分析,发现锈蚀产物的成分比较复杂,主要有蓝铜矿、孔雀石、氯铜矿、副氯铜矿、白铅矿、黄铅矾及方解石.证实该馆多数青铜器上白绿色粉状锈蚀产物为氯铜矿及副氯铜矿的混合物,是引发"青铜病"的重要隐患,所以,对这批青铜器进行科学的保护处理迫在眉睫.
显微喇曼光谱 登州博物馆 锈蚀产物 青铜病 
光散射学报
2007, 19(1): 16

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