隋煬帝蕭后墓出土發(fā)釵材料與工藝初步研究

黨小娟，楊軍昌，李 睿，束家平

(1． 陜西省文物保護研究院，陜西西安 710075； 2． 西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院納米能源材料研究中心，陜西西安 710072；3． 西安市鐘鼓樓博物館，陜西西安 710003； 4． 揚州市文物考古研究所，江蘇揚州 225000)

0 引 言

2012年12月～2013年11月間，“揚州曹莊隋唐墓葬聯(lián)合考古隊”在揚州市西湖鎮(zhèn)司徒村曹莊發(fā)掘了兩座古代磚室墓[1]。隨后的考古發(fā)掘與研究表明，編號M1的墓葬是隋煬帝墓，編號M2的墓葬是蕭后墓。本研究檢測分析與研究的12支發(fā)釵就出土于蕭后墓，其原始位置與墓室東南部蕭后禮冠放置在一起。

蕭后墓出土的這組發(fā)釵共12支，其中在揚州曹莊的考古發(fā)掘現(xiàn)場提取8支，在西安實驗室提取4支。由于長期埋藏地下以及土壤中有害成分的影響，12支發(fā)釵遭到嚴重腐蝕，或殘或斷，表面被土銹覆蓋，均不完整，部分發(fā)釵局部發(fā)生變形，本體保存狀況極差。

12支發(fā)釵按照結(jié)構(gòu)特征可分為兩式。

Ⅰ式：11支。形制相同，長約13cm左右，呈U形，釵首為弧形單首。僅釵首處有紋飾，釵腳為素面。主體紋飾為掐絲鑲嵌蓮花紋，地紋為珠子組成。

Ⅱ式：1支。編號47-10，長約30cm左右，呈U形。主體紋飾為掐絲鑲嵌紋飾，地紋為珠子組成。釵腳三分之二以上部分滿布紋飾，發(fā)釵長度二分之一處有一花瓣狀結(jié)構(gòu)連接于兩只釵腳之間。

12支發(fā)釵基本信息見表1～2。

(續(xù)表1)

(續(xù)表1)

表2 十二支發(fā)釵基本尺寸、重量一覽表

注： 12支發(fā)釵均有不同程度殘損，長度、寬度、高度測量數(shù)據(jù)均為約略數(shù)據(jù)。-：釵頭嚴重殘損導(dǎo)致無法測量。

1 檢 測

鑒于這組發(fā)釵保存狀況極差以及發(fā)釵較高的研究價值，本研究主要采用無損、微損手段相結(jié)合的方法開展相關(guān)科學(xué)檢測與分析研究，包括顯微觀察、X光探測、掃描電鏡能譜、顯微紅外光譜、X射線熒光光譜、激光拉曼等方法以明確發(fā)釵的結(jié)構(gòu)、材料與加工工藝，鑲嵌物等裝飾材料屬性等。主要內(nèi)容如下：

通過X光探測技術(shù)，揭示發(fā)釵的結(jié)構(gòu)、紋飾特征等；通過顯微觀察(包括掃描電鏡)，獲取發(fā)釵表面紋飾及其鑲嵌物細部特點、工藝特征等相關(guān)信息；通過掃描電鏡能譜和X射線熒光光譜，對殘斷部位進行全面無損的觀察與分析，以獲取相關(guān)發(fā)釵及其鑲嵌物的材料屬性信息；用顯微紅外光譜、激光拉曼光譜對發(fā)釵表面鑲嵌物等裝飾材料進行檢測與分析，試圖解決鑲嵌物及填充物的材質(zhì)、工藝等相關(guān)問題。

1．1 X光探測分析

本實驗所用X光檢測設(shè)備為意大利Gilardoni公司生產(chǎn)的X光探傷儀，其型號ART-GIL 350/6，工作電壓為95～350kV，最大電流5mA。對12支發(fā)釵全部進行了X光探查，目的在于獲取其結(jié)構(gòu)特征、保存狀況等相關(guān)信息。編號FC-2發(fā)釵的X光圖像見圖1，編號47-10發(fā)釵的X光圖像見圖2。

圖1 FC-2號發(fā)釵的X光圖Fig.1 X-ray photograph of FC-2 hairpin

圖2 47-10號發(fā)釵X光圖Fig.2 X-ray photograph of 47-10 hairpin

1．2 光學(xué)顯微鏡觀察

1．2．1昊視KH-7700型光學(xué)高清顯微鏡觀察 研究發(fā)現(xiàn)十二支發(fā)釵共分兩個類型：

Ⅰ式：十一支，呈U形，釵首兩面滿布紋飾，兩只釵腳素面。釵首與釵腳連接處、釵腳側(cè)面在顯微鏡下可見接縫痕跡。

Ⅱ式：一支，呈U形，形制略區(qū)別于Ⅰ式(圖3～7)。

圖3 47-2號發(fā)釵掐絲工藝及紋飾Fig.3 Filigree and emblazonry of 47-2 hairpin

圖4 47-4號發(fā)釵鑲嵌工藝Fig.4 Inlay of 47-4 hairpin

圖5 47-10號發(fā)釵掐絲、珠化工藝Fig.5 Filigree and granulation of 47-10 hairpin

圖6 47-4號發(fā)釵釵首與釵腳接縫(局部)Fig.6 The joint of head and foot of 47-4 hairpin (part)

圖7 47-10號發(fā)釵局部Fig.7 Part of hairpin 47-10

1．2．2金相光學(xué)顯微分析 鑒于這組發(fā)釵的珍貴性，本研究僅選取(47-6，47-10)兩支釵的自然殘斷本體作為包埋處理，進行本體金相顯微分析。結(jié)果見圖8～13。

儀器型號：ZEISS SKOP A1型光學(xué)顯微鏡。觀察方式：明場。放大倍數(shù)：100倍、50倍。采集相機：Axion can MRC5?？讖焦怅@：0．6。浸蝕劑：HCl-FeCl3-C2H5OH，浸蝕時間：3s。

1．3 掃描電鏡能譜分析

掃描電鏡型號：ZEISS EVO 25，能譜儀型號：OXFORD X-MAX 20。

圖9 47-6號發(fā)釵釵腳橫截面金相組織(浸蝕后)Fig.9 Metallographic structure of 47-6 hairpin foot cross-section (after corrosion)

圖10 47-6號發(fā)釵釵腳橫截面接縫(局部)Fig.10 Joint of 47-6 hairpin foot (part)

圖11 47-6號發(fā)釵釵腳橫截面(浸蝕后)Fig.11 Cross-section of 47-6 hairpin foot (after corrosion)

圖12 47-10號發(fā)釵釵腳橫截面(局部)Fig.12 Gilding layer of 47-10 hairpin foot cross-section

圖13 47-10號發(fā)釵釵腳接縫處(局部)Fig.13 Joint of 47-10 hairpin foot (part)

電鏡照片可見47-10發(fā)釵表面鎏金層，能譜分析數(shù)據(jù)顯示發(fā)釵基體主元素為銅，銅含量54.7%(圖14)，同時含有少量金及硫元素。說明發(fā)釵基體為純銅，外表面存在鎏金層(圖15)，放大47-6釵腳結(jié)合縫隙處的鎏金層，可見鎏金處理時鎏金進入接縫的痕跡(圖16)，能譜分析發(fā)現(xiàn)此處汞元素含量4.4%。電鏡形貌測出發(fā)釵的基體厚度約為1mm，鎏金層厚度約1～2μm。測蕭后發(fā)釵47-10珠子為鎏金銅珠(圖17)(珠子內(nèi)芯銅含量58.0%，其余為C、O元素等)。珠子表面含金79.1%，銀2.3%，其余為C、O元素等(圖18)。珠子的平均直徑約在200～500μm(圖19)。測47-10發(fā)釵掐絲工藝所用的絲為鎏金銅絲(圖20)，銅絲橫截面內(nèi)部含大量銅元素(金屬絲內(nèi)芯銅含量26.4%，其余為C、O等)，表面層檢測到金元素。對47-2、47-8、47-10號三支發(fā)釵的鎏金銅絲測量，寬度約在200～800μm(圖21)。

鑲嵌物下層物質(zhì)分析：以47-10號發(fā)釵為例，發(fā)釵一處鑲嵌物脫落，掃描電鏡元素分析脫落鑲嵌物下層含大量金元素(圖22)，金含量為86.7%，其余為少量的Ag、Cu元素。

圖14 47-10號發(fā)釵基體斷面Fig.14 Section of 47-10 hairpin marix

圖15 47-8號發(fā)釵表面鎏金層Fig.15 Gilding layer of 47-8 hairpin

圖16 47-6發(fā)釵釵腳接縫處鎏金層Fig.16 Gilding layer of 47-6 hairpin foot joint

圖17 47-10號發(fā)釵殘片珠子橫截面Fig.17 Cross-section of piece of 47-10 hairpin bead

圖18 47-2號發(fā)釵珠子鎏金層Fig.18 Gilding layer of 47-2 hairpin beads

圖19 47-10號發(fā)釵殘片珠子尺寸顯微照片F(xiàn)ig.19 Micrograph of piece of 47-10 hairpin beads

圖20 47-10號發(fā)釵上掐絲Fig.20 Filigree of 47-10 hairpin

圖21 47-2號發(fā)釵掐絲寬度Fig.21 Width of filigree of 47-2 hairpin

圖22 47-10號發(fā)釵鑲嵌物脫落后表層Fig.22 Fall-off surface of inlay of 47-10 hairpin

1．4 顯微紅外分析

儀器型號：Nicolet iN10 FI-IR Microscope美國Thermo Fisher公司。

樣品處理：取少許樣品置于BaF2窗片上，紅外測試(iN10，MCT/A檢測器，透射，BaF2片為背景)。

12支釵中有5支發(fā)現(xiàn)纖維物質(zhì)，這5支分別為FC-1、FC-3、47-6、47-7、47-10號發(fā)釵。5支釵首與釵腳連接處空心內(nèi)部發(fā)現(xiàn)纖維物質(zhì)，纖維保存狀況良好。研究以FC-3為例(圖23～24)。

圖23 FC-3號發(fā)釵纖維位置Fig.23 Position of fiber on FC-3

圖24 FC-3號發(fā)釵纖維顯微照片F(xiàn)ig.24 Micrograph of fiber of FC-3 hairpin

纖維取自FC-3號殘損處暴露，紅外光譜分析譜圖，見圖25。

圖25 FC-3發(fā)釵內(nèi)填充纖維紅外光譜圖Fig.25 Cotton fibre infrared spectrogram

1．5 X射線熒光光譜、激光拉曼檢測儀分析

采用能量色散型X射線熒光光譜分析(pXRF)、SSR-100 簡·智便攜式激光拉曼檢測儀兩種儀器對蕭后發(fā)釵的鑲嵌物進行分析，結(jié)果見圖26和表3～4。

表3 玻璃器pXRF化學(xué)成分定量分析結(jié)果

n．d．表示此種組分含量低于本方法檢出限，而無法檢測到。

表4 拉曼光譜測試結(jié)果

圖26 發(fā)釵鑲嵌物拉曼光譜圖Fig.26 Raman spectrogram of the hairpin inlay

2 結(jié)果和討論

2．1 X光探測

Ⅰ式發(fā)釵在釵首與釵腳之間可見明顯接縫，Ⅱ式發(fā)釵的連接點略區(qū)別于Ⅰ式發(fā)釵，位于整個釵二分之一處的花瓣處。Ⅰ式、Ⅱ式發(fā)釵結(jié)合處均是通過兩根木簽狀的物質(zhì)進行連接，外面有纖維物質(zhì)纏繞。X光結(jié)果說明Ⅰ式、Ⅱ式發(fā)釵釵首與釵腳均非一次成型，應(yīng)為分開制作，并且整個釵體均呈中空狀。

2．2 顯微觀察

2．2．1超景深顯微鏡觀察 Ⅰ式：十一支，呈U形，釵首兩面滿布紋飾，兩只釵腳素面。釵首主體紋飾為蓮花紋。主體為一朵蓮花：花瓣由左、中、右三組組成。中心花瓣為五瓣，水滴型主花瓣兩側(cè)各對稱一水滴型小花瓣。蓮花紋花瓣邊框均采用掐絲工藝[2]，掐絲邊框內(nèi)鑲嵌玻璃，釵首與釵腳結(jié)合處，釵腳表面在顯微鏡下可見接縫，顯然是分開制作后連接而成。

Ⅱ式：一支，呈U形，主體紋飾為掐絲鑲嵌玻璃形成。發(fā)釵二分之一處有一花瓣狀結(jié)構(gòu)連接于兩只釵腳之間，花瓣處至釵首滿布紋飾。

2．2．2金相顯微組織觀察 金相顯微觀察(圖8～11)發(fā)現(xiàn)47-6發(fā)釵大部分金屬基體已經(jīng)腐蝕，表面可見一圈殘留金層。殘存的基體組織為純銅的α等軸晶和孿晶組織，部分孿晶帶有細小臺階，晶內(nèi)未見明顯滑移帶存在；晶間存在硫化物夾雜，并且硫化物存在基本同向拉伸現(xiàn)象，拉伸方向與釵體表面平行。47-10發(fā)釵的組織(圖12)顯示基體完全礦化，僅存釵體表面鎏金層以及釵腳接縫處滲入的鎏金層痕跡(圖13)。

47-6發(fā)釵金相組織的等軸晶、孿晶組織以及硫化物夾雜的拉伸方向均說明發(fā)釵的基體材質(zhì)為純銅，通過熱鍛工藝鍛打為銅箔，之后銅箔圍合形成整個釵體。47-10發(fā)釵金相組織完全礦化僅存鎏金層說明發(fā)釵目前的基體保存狀況極差。

2．3 掃描電鏡能譜

能譜分析數(shù)據(jù)顯示發(fā)釵基體主元素為銅，同時含有少量Au、Hg及S元素。說明發(fā)釵基體為純銅，外表面存在鎏金層，47-10釵腳結(jié)合縫隙處的鎏金層，可見鎏金處理時金汞齊進入接縫的痕跡。這也正是發(fā)釵使用鎏金工藝的一個重要依據(jù)。

同時對發(fā)釵多處鑲嵌物(脫落)下層進行元素分析，結(jié)果顯示存在有Au元素，因未檢測出Hg元素，推測此處金層可能為貼金工藝，而非鎏金形成。目的是光線透過玻璃反射出底層金箔熠熠生輝、光華璀璨的裝飾效果。

2．4 顯微紅外光譜

FC-3發(fā)釵釵腳與釵首連接處纖維經(jīng)顯微紅外光譜分析，其結(jié)果3350、1160、1110、1060和1030cm-1等吸收譜帶完全與棉花的光譜圖一致，說明FC-3發(fā)釵中的充填纖維物質(zhì)是棉花[3，4]。

2．5 X射線熒光光譜、激光拉曼檢測儀分析

能量色散型X射線熒光光譜分析結(jié)果顯示蕭后發(fā)釵鑲嵌物的主要組成為SiO2、PbO、CuO等物質(zhì)，激光拉曼分析結(jié)果中可見大量的PbCO3，由此綜合斷定蕭后發(fā)釵釵首及釵體鑲嵌物為含鉛玻璃。

2．6 鎏金銅珠的發(fā)現(xiàn)

根據(jù)以往學(xué)者研究，目前已發(fā)表唐代出土文物金屬珠子材質(zhì)均為金珠(主要為Au及微量Ag)[5]，對殘損的47-10發(fā)釵釵首區(qū)域珠子進行了包埋鑲樣，電鏡能譜檢測珠子內(nèi)部主元素為Cu，表面層檢測到Au、Hg元素，這說明蕭后發(fā)釵的珠子為鎏金銅珠。同時測量該樣品7顆珠子，直徑分別為196.5、235.4、246.7、253.7、284.7、376.8、404.7μm。對47-2號發(fā)釵表面珠子未包埋直接測量，直徑分別為510.4、473.2、483.8μm。由此推測，蕭后發(fā)釵珠子的平均直徑約在200～500μm之間。JOCHEM[6]在《The Ancient Craft of Granulation》一書中研究總結(jié)了珠化工藝材質(zhì)有金合金(含少量銀、銅)、銀合金、銀鍍金、銅珠等幾大類。但銅珠稀少，最早出現(xiàn)在15世紀。中西方文物珠化工藝實物珠子材料均為純金、純銀、純銅。在珠化工藝珠子尺寸大小方面，考古出土實物結(jié)論：早在公元前30世紀，金珠的起源時期，其直徑約為1.11mm；邁錫尼文明時期(公元前20世紀)金珠直徑約為0.5mm；公元前7世紀，伊特魯里亞人把金珠工藝發(fā)展至最輝煌的時期，金珠直徑約0.14mm[7]。目前本研究的蕭后發(fā)釵所用珠子(主體元素Cu，表面層可見Au、Hg)為鎏金銅珠，這種鎏金銅珠為我國隋末唐初考古實物首次發(fā)現(xiàn)。這一發(fā)現(xiàn)說明隋唐時期的鎏金銅珠工藝，在繼承以往金珠工藝的基礎(chǔ)上有所創(chuàng)新和發(fā)展。蕭后發(fā)釵鎏金銅珠也是隋末唐初時期珠化工藝達到一個新的發(fā)展高度的實證。

3 結(jié) 論

蕭后墓出土發(fā)釵，其材料屬性和工藝特征為考古學(xué)、技術(shù)史等研究提供科學(xué)依據(jù)，其工藝、形制有著較高的學(xué)術(shù)研究價值。經(jīng)過分析研究目前可以得出以下結(jié)論：

結(jié)構(gòu)上，蕭后十二支發(fā)釵呈U形，分兩式，釵首和釵腳可以拆卸，均為空心釵。釵的這一中空結(jié)構(gòu)在目前隋唐發(fā)釵中也是首次發(fā)現(xiàn)。Ⅰ、Ⅱ式發(fā)釵釵腳與釵首通過木簽連接，木簽包裹有棉花將其固定緊實。發(fā)釵中充填物棉花的發(fā)現(xiàn)在我國南方地區(qū)隋唐時期文物為首次。

材質(zhì)上，發(fā)釵基體為純銅，表面鎏金。發(fā)釵釵體鑲嵌物為高鉛玻璃。地紋的珠子為鎏金銅珠。

制作工藝上，發(fā)釵基體材料為熱鍛成型的銅箔，表面鎏金。Ⅰ式釵首應(yīng)是銅箔片分別制成釵首的一個面，而后再將兩面扣合成完整釵首。釵腳采用銅箔卷成空心錐狀。釵體紋飾裝飾為掐絲鑲嵌玻璃工藝，所鑲嵌的玻璃底下襯有金層。其中掐絲工藝中的細絲為鎏金銅絲。Ⅱ式發(fā)釵的制作工藝類似，區(qū)別在于整個釵體是空管狀結(jié)構(gòu)的圍合，形成釵首與釵腳，在中間花瓣連接處同樣采用木簽(木簽外裹有棉花)插銷的結(jié)構(gòu)。

隋煬帝蕭后墓出土這組發(fā)釵(十二支)，是目前考古出土隋唐時期墓主身份確定為皇后級別的一組發(fā)釵。目前僅見典籍記載關(guān)于唐代冠服制度中釵的信息，考古實物資料較為缺乏。因而，蕭后發(fā)釵的出土是我國隋唐時期發(fā)釵文化發(fā)展序列、皇后用釵制度研究的重要史料補充。揭示其形制、數(shù)量、紋飾以及制作工藝，對隋唐發(fā)釵制度形成及確立具有較高的歷史文化研究價值。

致謝： 陜西省文物保護研究院紀娟、相建凱、董少華等在掃描電鏡能譜、X光探測、顯微紅外光譜分析方面給予幫助，上海光機所古玻璃研究中心對鑲嵌玻璃分析給予幫助，在此一并表示衷心感謝！