河南省桐柏縣文物管理所藏商周青銅器的檢測分析

張吉 陳建立 徐磊

摘要：對桐柏縣文物管理所藏鐘鼓堂等地出土春秋青銅器及五里墩商代銅爵進行檢測分析。鐘鼓堂青銅器的合金成分與鉛同位素比值分布同裹陽沈崗M1022等春秋中期青銅器高度相似，據(jù)此可以細化其年代認識。平氏五里墩銅爵使用了高放射性成因鉛.補充了二里崗上層階段該類鉛料在豫南鄂北地區(qū)的應用實例。

關鍵詞：桐柏縣：青銅器：檢測分析

桐柏縣位于河南省南陽市東南部，自古是南襄盆地、淮河上游及隨棗走廊之間的交通要道。桐柏自20世紀初以來，多次出土商周青銅器，其中尤以春秋早中期的養(yǎng)國青銅器數(shù)量眾多（表一），研究也較為系統(tǒng)。

春秋早中期漢淮地區(qū)青銅器具有鮮明的地域特征.對這一時期青銅器風格的轉變和楚國禮制的形成起到了相當重要的作用。目前針對漢淮地區(qū)青銅器的研究主要集中于考古類型學及古文字學方面，科技分析研究相對較少。在漢淮各區(qū)域中，桐柏、信陽等淮河上游地區(qū)所出青銅器的科技檢測工作尤為不足。2016年12月，北京大學考古文博學院與桐柏縣文物管理所合作，對所內保藏的9件青銅器進行取樣分析，以期了解其合金工藝及產地信息。

本次取樣器物包括鐘鼓堂出土的1件立耳鼎（所藏編號00183）、1件附耳鼎（398-72）、兩件豆形簋（00193、00194）、一件扁方壺（00231）、一件匜（382-56）；平氏張相公莊出土的兩件立耳鼎（00184、00185）及平氏五里墩出土的商代銅爵（00181）。所取鐘鼓堂器物與簡報圖版所載青銅器均可對應。取樣時遵循最小干預原則.取樣位置盡可能選在器物內底的鑄縫處。

一、實驗分析

青銅器合金成分分析在北京大學考古文博學院科技考古實驗室內完成。樣品經(jīng)過樹脂鑲嵌、打磨拋光后，使用TM3030超景深電子顯微鏡觀察樣品形貌，選取無銹或少銹蝕區(qū)域，以SEM-EDS（掃描電鏡聯(lián)用能譜）測定成分，信號采集時間為90秒，結果列于表二。對原子序數(shù)較大的元素如Cu、Sn、Pb，EDS測值的相對誤差不高于0.5%。

鉛同位素比值的制樣工作在北京大學考古文博學院科技考古實驗室完成，制樣方法參見崔劍鋒所著《鉛同位素考古研究》，溶樣中pb2+等各類離子的濃度采用ICP-AES測定。鉛同位素比值的測定在北京大學地球與空間科學學院造山帶與地殼演化教育部重點實驗室的VG Axiom型多接受雙聚焦等離子質譜儀（MC-IGP-MS）上完成，結果與鉛同位素國際標樣981相比值誤差均小于0.05%，樣品分析結果列于表三。

二、分析討論

1、桐柏出土春秋早中期青銅器的合金成分

本次檢測的8件春秋早中期青銅器皆為青銅材質。器物含錫量介于9%至17%之間，其中13%附近較為集中；含鉛量在1.5%至5.1%之間連續(xù)分布，以至于無法明確區(qū)分鉛錫青銅與錫青銅的差異。

桐柏春秋早中期青銅器的含錫量均值較高，而含鉛量較低，這也是同時期漢淮地區(qū)普遍的情形。與鐘鼓堂時代相近的襄陽沈崗M1022，其青銅器的鉛、錫含量分布與均值幾乎與鐘鼓堂所出青銅器完全相同。漢淮地區(qū)錫青銅及低鉛的鉛錫青銅的工藝源頭，應是西周晚期關中地區(qū)鑄銅業(yè)的低鉛合金配比，如周原李家遺址及宋家墓地青銅器即具有較低的鉛含量。

本次檢測的春秋早中期青銅器，硫和鐵元素含量普遍較高。鐘鼓堂方壺及簋的鐵含量高達1%，利用超景深顯微鏡亦觀察到大量硫化物夾雜（圖一中左側顏色最深的顆粒狀物相）。據(jù)此判斷，青銅器所用銅料應是冶煉硫化銅礦而得，并且未經(jīng)反復精煉直接用于鑄造。漢淮各地鑄銅業(yè)在春秋早中期普遍較為活躍，可能與金屬原料的充裕有關。同時期西周王畿舊地的合金配比有所不同，中小型墓所出青銅容器普遍低錫、低鐵，這暗示關中、晉南地區(qū)在進入春秋后，銅、錫等金屬原料變得匱乏，并影響了鑄銅業(yè)的技術選擇。

桐柏鐘鼓堂及張相公莊出土青銅器的補鑄現(xiàn)象十分普遍。本次檢測了四件經(jīng)過補鑄的器物。補鑄料的合金成分波動很大，但都與器物的基體成分相近，如簋（00194）底部含錫17%，而補鑄處含錫19%，彼此接近，但與其他器物的成分則差異甚大。器物與補鑄料成分之間的密切關系，暗示補鑄在鑄造后針對缺陷立即進行，而非日常修補所致。

2、桐柏鐘鼓堂青銅器的鉛同位素比值及年代

鐘鼓堂青銅器為1975年當?shù)厣a隊取土時發(fā)現(xiàn)，雖為墓葬出土，但墓壙形制、是否有附葬坑及封土等信息已無從考證，僅知墓向朝東。簡報執(zhí)筆者當時將遺物全部征回，但也提及不排除墓葬被早期盜擾的可能性。鐘鼓堂墓（以下簡記為75M）所見的容器包括三鼎、四簋、二方壺、一盤一匜，組合十分完備，極有可能并未闕佚。

關于鐘鼓堂75M的時代，簡報初步定為春秋中晚期，徐少華、黃錦前認為當在春秋早期后段，或能晚至春秋早中期之際。在漢淮地區(qū)，與鐘鼓堂器類組合較為相近的是湖北應城孫堰1991M，孫堰壺為長頸圓壺，簋則模仿同期陶簋，折肩鬲頸部飾重環(huán)紋，均比鐘鼓堂同類器物要早。另一個在隨葬組合上可資比較的實例是南陽西關彭宇墓，該墓隨葬三鼎兩簠，并且三件鼎中包括一件附耳鼎與兩件立耳半球腹鼎，與鐘鼓堂75M的情形相同。兩墓所出的附耳折沿無蓋鼎，或是耳部輕薄外撇，或是鼎腹寬扁，都是較晚的形制，與春秋早期同類器物已有一定差別，正處于向楚式盂鼎過渡的階段。彭宇墓的銅簠與淅川下寺M8的何次簠形制相近.而南陽彭氏墓地與淅川蒍氏墓地中時代稍晚的彭無所墓及下寺M36所出銅簠均已變成厚直壁帶雙卡口狀。據(jù)此可知，鐘鼓堂75M和彭宇墓及下寺M8一樣，要早于彭無所墓及下寺M36一個階段。按照春秋中期晚段楚墓建立的年代標尺.鐘鼓堂75M絕對年代的下限大約在公元前600年，不致晚到春秋中期晚段。

鐘鼓堂出土青銅器相對可靠的年代上限，則可借助鉛同位素比值來探討。本次對鐘鼓堂出土的六件器物進行了鉛同位素比值測定，基本涵蓋了器群中的各類器物，樣品中包括銅器基體和低熔點釬焊料，具有很好的代表性。本次測定的6件鐘鼓堂銅器中，附耳鼎的在2.12以上.而其余五件為則在2.09～2.11之間。將在2.12～2.13間記為A類比值，2.09～2.11間記為B類比值，2.15以上記為C類比值以方便討論，則附耳鼎為A類，立耳鼎、簋、方壺及匜為B類。

春秋早中期，青銅器所用礦料變化有序，自漢淮至中原的廣大地區(qū)規(guī)律相同。A類比值是春秋早期各地幾乎僅見的類型，由于南陽夏餉鋪M1所出昶伯方壺比值為A類，暗示淮河上游的養(yǎng)國銅器所用礦料也與當時其他地區(qū)完全相同。目前所見最晚的純A類比值銅器群為南陽夏餉鋪M1和棗莊東江M2、M3，絕對年代可以晚至春秋早中期之際（圖二）。春秋中期早段，青銅器群中最主要的比值類型突然變?yōu)锽類.一些器群如襄陽沈崗M1022中還有個別A類的器物.另一些器群如谷城下新店77M中則全部為B類。春秋中期晚段的典型器群如棗莊徐樓M1及M2、山西隰縣瓦窯坡M29及M30等，僅見B類礦料0；及至春秋中晚期之際，以鄖陽喬家院M4為代表的青銅器群中，在B類之外又開始出現(xiàn)零星的C類礦料，發(fā)生了另一次礦料的相替。由這一時期標準器群的鉛同位素比值特征，可以總結出B類礦料取代A類的時間節(jié)點大致在春秋中期之初，流行的最盛期則在春秋中期晚段（表四）。

A、B兩類比值共存是桐柏鐘鼓堂75M器群的一大特點，具有重要的研究意義，目前類似的情形僅見于襄陽沈崗M1022。春秋早中期大部分青銅器群中只出現(xiàn)一類比值，說明兩類比值相替的時間段較為短暫，若青銅器群中同時兼有早晚兩類比值，除兩類礦料使用時間有交集外，也可能是兩類器物的時代有早晚之分，需要結合具體情況而定。鐘鼓堂附耳鼎的鉛同位素比值雖然屬于A類，但從形制上并不能斷定其比同出的B類器物如立耳鼎、匝的時代更早，故而筆者傾向于把鐘鼓堂所出青銅器作為一個整體，將其中鉛同位素比值的差異理解為兩類礦料的短暫共存。那么，通過比值類型的差異就可以很直觀地用東江M2、M3與夏餉鋪M1來確定鐘鼓堂75M和沈崗M1022的年代上限。由于時代上下限的間距并不大，鐘鼓堂青銅器的年代認識已經(jīng)足夠精確，即鑄于春秋中期早段，尤其可能在公元前七世紀的后三十年。

在未來的鉛同位素比值研究中.對鐘鼓堂75M這樣的器物群應當給予更多關注。在利用類型學判斷器物群的同期性后，若發(fā)現(xiàn)器群內存在兩種鉛同位素比值，就可將其設定為潛在的分期節(jié)點。春秋早中期之際，青銅器形制的變化相對緩慢，而鉛同位素比值則存在一次劇烈變化，并且這種變化在各地基本同步發(fā)生，無論何地出土了新的紀年標準器，都可迅速地為其他地區(qū)的銅器提供比值的參照。在缺乏明確的紀年器物時，也可以通過類型學觀察，挑出時代意味更加接近分期節(jié)點的器物群，不斷夾緊兩類比值相替的年代區(qū)間，以獲取直觀的年代認識。

3、桐柏鐘鼓堂青銅器的低熔點焊料

鐘鼓堂所取的樣品中包括三件釬焊料.在制備鉛同位素樣品時，利用ICP-AES測定了溶樣中數(shù)種元素的濃度（表五），據(jù)此粗略判斷兩件簋耳焊料為高鉛低錫，方壺焊料則接近純鉛。由于低鉛青銅基體樣品與純鉛焊料樣品的鉛同位素比值相當接近，可以認為在2.09-2.11的B類比值區(qū)間.指示的就是鐘鼓堂方壺耳焊料所用的這類鉛。在東周時期流行的幾類礦料中，B、C1、C2類均可與同時期純鉛或高鉛樣品相對應，進而利用簡單的數(shù)學模型討論二元或三元鉛料混合對測值的影響。但A類樣品僅見于青銅合金，其指示的是某類鉛礦，還是銅礦中共生的鉛，目前尚無法確定。

從鐘鼓堂青銅器的釬焊料的成分可知，B類鉛料幾乎不含銀。表五中，三件焊料樣品銀元素含量均低于鉛含量的千分之一。這一值得尋味的特征具有特殊的指示意義，即討論錫料的來源。B類比值區(qū)間與周代出土錫器的鉛同位素比值高度重合，另外B類鉛料開始使用的同時，低熔點鉛錫焊料也開始得到大規(guī)模應用.故而春秋中期的鉛與錫無論從產源還是使用上都存在密切的聯(lián)系。B類比值的高鉛釬焊料雖然含銀量極低.但是同類比值的青銅基體中卻含有較高的銀含量，由于可以排除由鉛、錫中引入銀的可能，據(jù)此可知這一時期的銅料是富硫、鐵，且含一定量銀的。

鐘鼓堂出土的豆形簋和方壺器體上都預留出榫頭（圖三），用于分鑄焊接器耳，從榫頭附近殘余釬焊料的成分分析可知為低熔點的鉛錫合金。張昌平認為高熔點銅焊流行的時代早于低熔點鉛錫焊，春秋早中期低熔點釬焊技術在中原地區(qū)開始出現(xiàn)，其后變得非常盛行。在春秋中期的中原以外，漢水以北的南襄盆地和隨棗地區(qū)出現(xiàn)了較多的低熔點釬焊實例，如淅川下寺M7簠、新野小西關簠、谷城邱家樓及下新店的簠與圓壺、隨州均川劉家崖泈叔升鼎及圓壺均可見器耳脫落后露出的鑄榫，有些還可見其上粘附的焊料。同一時期，淮河上游則仍然主要沿用渾鑄技術，部分器物采用銅焊，低熔點釬焊則較為罕見。故而桐柏鐘鼓堂的簋與方壺采用分鑄焊接成型，應當是外來做法，很有可能是受到鄰近的漢水以北諸國的影響。

鐘鼓堂75M所見漢水以北地區(qū)的影響還體現(xiàn)在青銅器的組合上。該墓禮容器組合的核心為三鼎四簋，符合周文化的禮制，與同一時期申、鄧、曾等國墓葬類似，而不同于淮河流域常見的偶鼎制度。鐘鼓堂隨葬豆形簋的數(shù)量也不見于淮河上中游地區(qū).豆形簋在淮夷墓中一般為兩件成對.即使是國君墓中也一般不超過此數(shù)；而同時期南襄盆地乃至中原地區(qū)，隨葬四簋的墓相當常見，如南陽萬家園M199。桐柏正處漢淮間的交通孔道，縣域跨漢水與淮河分水嶺兩側，是淮夷文化的西界，南面則與曾國所據(jù)的噘水流域密邇相接。鐘鼓堂75M所處的時代，楚人已經(jīng)完全控制南襄盆地及淮河上游，并以此為根據(jù)大力開拓東國，但尚未形成自身鮮明系統(tǒng)的文化特征，故而鐘鼓堂青銅器的組合方式與制作技術兼有漢水以北及淮河上游的文化因素，呈現(xiàn)復雜的面貌亦在情理之中。

3、桐柏平氏五里墩商代銅爵的相關討論

平氏五里墩出土的商代銅爵，館藏號為00181，開口較扁，流部及爵柱已殘，束腰飾三道凸弦紋，外接細長鏨，鼓腹平底，下接三根長錐足（圖四）。李維明在《豫南及鄰境地區(qū)青銅文化》中有簡要介紹，認為可與鄭州銘功路M2：22爵相比.時代為二里崗上層階段。

平氏五里墩銅爵的合金配比與鄭州商城及盤龍城出土青銅容器有所差異。平氏銅爵的材質為鉛錫青銅，但鉛、錫含量均不超過5%，錫含量顯著低于鄭州商城及盤龍城所出青銅器的平均水平，而與鄭州商城含錫最低的器物大致相當。陳坤龍對漢中盆地商代青銅器的分析表明，商代中原周邊如漢中、關中地區(qū)出土紅銅器的比例要高于中原。紅銅及低錫青銅在二里崗時期已經(jīng)不再是銅器的主流材質，其制作工藝及時空分布值得進一步總結思考。

鉛錫以外的元素成分及鉛同位素比值則更多地顯示平氏爵與其他二里崗上層階段青銅器的共性。平氏爵中銀含量高達1%以上，可能是使用了富含銀的銅料，ICP-AES的測定結果亦表明銀與錫、鉛含量處于同一數(shù)量級（表五）。田建花利用ICP-AES測定了鄭州商城出土青銅器的微量元素含量，其中部分器物的銀含量折算后可達0.5%以上，其余器物也普遍具有高銀、鉍、砷而低鐵的特征；陳建立采用中子活化分析（NAA）對盤龍城青銅器的測定結果，也得出類似規(guī)律。

平氏爵的鉛同位素比值屬高放射性成因類型。二里頭至二里崗時期高比值鉛比值在0.9及以上）較為流行；二里崗至殷墟早期，高放射性成因的低比值鉛（比值在O.8以下）十分常見。對二里崗上層階段的青銅器群而言，兩類鉛共存是非常鮮明的時代特征。長江中游地區(qū)如黃陂盤龍城、岳陽銅鼓山均同時可見這兩類比值。豫西南及鄂北地區(qū)二里崗上層及稍晚的青銅器.經(jīng)過科技分析的很少，桐柏平氏銅爵為高放射性成因鉛，與之鄰近的湖北隨州淅河梁家畈所出銅鑿則為高比值鉛，與其他地區(qū)同時期商文化青銅器的鉛同位素比值特征大致相同。

目前二里崗上層階段青銅器已有相當出土數(shù)量，但分析工作主要集中于鄭州商城及盤龍城等高等級聚落。若能夠對漢水及淮河流域出土的成組合早、中商銅器進行更多檢測研究，當有助于探討商代金屬材料的來源、王都對金屬資源及青銅器的分配與控制等重要問題。

三、總結

桐柏平氏五里墩銅爵是豫南鄂北地區(qū)少數(shù)經(jīng)過分析的早于殷墟時期的青銅容器，與鄭州商城同類器物相近的器形、特定元素如銀的異常含量、高放射性成因鉛的使用等特征從多個角度反映了該器物與鄭州商城、盤龍城等早商時期高等級都邑出土青銅器的密切關聯(lián)。

桐柏縣所出春秋青銅器見證了春秋早中期淮夷養(yǎng)國與周邊的密切互動，從器用組合及器物風格上可以看出淮河上游淮夷文化及漢水以北諸國文化的影響，體現(xiàn)復雜的面貌，合金工藝折射出漢淮地區(qū)金屬資源的充裕，鉛同位素比值則單純地反映時代共性。

桐柏鐘鼓堂青銅器中存在兩類鉛同位素比值，可以用于偵測兩類礦料短暫相替的時間節(jié)點。從這種關鍵的節(jié)點出發(fā)，可以構建起較為精確的先秦金屬物料的時空框架，進而從金屬資源及其分布研究古代社會。無論是商文化全面擴張的二里崗上層時期，還是東周王權岌岌可危的春秋初年，當時各地的金屬資源都具有廣泛的同性，從而保證青銅禮容器所承載的禮制的穩(wěn)定延續(xù)。自金正耀先生對商代高放射性成因鉛的研究以來，通過鉛同位素比值分析及合金技術的綜合研究，這一認識將會得到不斷深化。