湖北隨州曾侯乙墓出土玉器材質(zhì)分析與產(chǎn)源初探

劉繼富，楊明星*，蘇 越，劉 越

1.中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)珠寶學(xué)院，湖北 武漢 430074 2.揚(yáng)州市玉器產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)中心，江蘇 揚(yáng)州 225000

引 言

曾侯乙墓位于湖北省隨州市城關(guān)西郊擂鼓墩附近東方團(tuán)坡上，距離隨州市中心約2 km，于1978年發(fā)掘，下葬年代為公元前433年或稍后(即戰(zhàn)國早期)。該墓分為東室、西室及北室，其中東室為主墓室，西室和北室為陪葬墓室。共出土文物15 404件，包括九鼎八簋、青銅雙銀編鐘、二十八宿衣箱、四龍?jiān)?、尊盤、鹿角立鶴等珍貴文物，其材質(zhì)涵蓋青銅器、黃金、絲麻織品、木制品、玉質(zhì)、石質(zhì)等[1]。作為目前記載曾國文化歷史資料最完整的墓葬，曾侯乙墓受到了研究者的廣泛關(guān)注，特別是青銅器、漆器、竹簡、音樂等都有較為系統(tǒng)的研究。與之相比，關(guān)于曾侯乙墓出土玉器的研究還相對較少，主要集中在工藝、紋飾[2-3]、形制、功能[4]等幾個方向。統(tǒng)計已有發(fā)掘資料，曾侯乙墓出土的玉、石器共535件(組)，其中，玉器(包括透閃石玉、大理巖、石英質(zhì)玉、云母質(zhì)玉等)有319件，目前僅有學(xué)者對部分典型透閃石玉做了成分分析[5-6]，尚未見對曾侯乙墓出土玉器的材質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)歸納整理的文章。部分玉器的材質(zhì)還未經(jīng)過科學(xué)鑒定，客觀上會影響曾侯乙墓玉器的玉料來源和文化交流的研究進(jìn)展。

近年來，科技手段在出土玉器研究中的應(yīng)用日益廣泛，能量色散型X射線熒光光譜、拉曼光譜、X射線衍射和質(zhì)子激發(fā)X射線熒光光譜等無損技術(shù)可以快速鑒定樣品的材質(zhì)，并對其成分進(jìn)行半定量分析[7-8]。對曾侯乙墓319件出土玉器進(jìn)行科技分析，利用紅外光譜、X射線熒光光譜等快速無損的對出土玉器材質(zhì)進(jìn)行鑒定，依托寶石學(xué)分析手段探討戰(zhàn)國時期曾國的用玉水平，同時輔以部分特征樣品的表觀特征對曾侯乙墓出土透閃石質(zhì)玉器的玉料來源進(jìn)行初步分析。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 樣品

319件玉器研究對象，均出自曾侯乙墓室內(nèi),由湖北省博物館提供。器型豐富，大致可分為玉璧(環(huán))、玉璜(珩)、玉佩、玉玦、玉管、玉飾等。

圖1 部分曾侯乙墓出土玉器樣品(a)：未受沁透閃石；(b)：輕度受沁透閃石；(c)：中度受沁透閃石；(d)：重度受沁透閃石；(e)：大理巖；(f)：云母質(zhì)玉；(g)：水晶；(h)：螢石；(i)：石英巖Fig.1 Some archaic jade from the tomb of Marquis Yi of Zeng(a)：No soak-induced color tremolite;(b)：Light soak-induced color tremolite;(c)：Medium soak-induced color tremolite;(d)：Severe soak-induced color tremolite;(e)：Marble;(f)：Mica jade;(g)：Crystal;(h)：Fluorite;(i)：Quartzite

1.2 方法

利用10倍放大鏡、天平等常規(guī)儀器測試出土玉器的寶石學(xué)特征，主要表征樣品的顏色、光澤、比重及受沁程度，對于一些受沁嚴(yán)重，肉眼難以鑒定的玉器，還需進(jìn)一步測試。

運(yùn)用傅里葉變換紅外光譜(FTIR)、X射線熒光光譜儀(XRF)等測試出土玉器的礦物相及化學(xué)成分。出于對文物安全的考慮及測試儀器對樣品形貌的要求，選取311件進(jìn)行紅外光譜測試，對其中的237件進(jìn)行XRF測試。

紅外光譜測試?yán)弥袊刭|(zhì)大學(xué)(武漢)珠寶學(xué)院的Bruker TENSOR 27紅外光譜儀完成。具體的測試條件：采用反射法，通過K-K轉(zhuǎn)換圖譜，測量范圍是400～4 000 cm-1，分辨率為4 cm-1，掃描時間是32 s，掃描次數(shù)為32次。

XRF測試使用的儀器是中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)珠寶學(xué)院的能量色散型X射線熒光光譜儀，儀器型號為ARL QUANT’EDXRF Analyzer，配置有銠(Rh)靶X射線管和PCD(Peltier Cooled Detector)探測器(探測器型號：面積15 mm2，厚度3.5 mm，分辨率160 eV)，準(zhǔn)直器3.5 mm，Mylar膜(厚度為3.5 μm)。正式測試前對儀器進(jìn)行能量校正，及分辨率及穩(wěn)定性的調(diào)試。采用實(shí)驗(yàn)室已建立的定量測定透閃石玉成分的工作方法。

2 結(jié)果與討論

測試結(jié)果見表1—表3及圖2。通過常規(guī)寶石學(xué)測試、紅外光譜及XRF測試結(jié)果分析，319件曾侯乙墓出土玉器樣品的礦物種類可以分為六種類型，分別為透閃石、大理巖、云母、石英巖、螢石、水晶。

圖2 不同類別出土玉器紅外光譜圖Fig.2 Infrared spectra of different categories archaic jade infrared spectrogram

表1 出土玉器樣品的基本寶石學(xué)特征Table 1 Basic gemological characteristics of archaic jades

2.1 透閃石

共有264件透閃石質(zhì)玉器，占曾侯乙墓出土玉器的82.8%，是曾侯乙墓出土玉器的主要材質(zhì)。紅外光譜檢測與標(biāo)準(zhǔn)透閃石吸收峰位基本符合[9](表2)。透閃石-陽起石類質(zhì)同象系列的化學(xué)式為：Ca2(Mg，F(xiàn)e)5[Si4O11]2(OH)2，依據(jù)Mg、Fe含量的不同，可以細(xì)分軟玉。當(dāng)m(Mg)/m(Mg+Fe)≥0.9稱為透閃石；0.5≤m(Mg)/m(Mg+Fe)<0.9稱為陽起石；m(Mg)/m(Mg+Fe)<0.5稱為鐵陽起石。已測試的200件透閃石質(zhì)玉器中，主要化學(xué)成分w(SiO2)，w(MgO)以及w(CaO)的數(shù)值較穩(wěn)定，與理論值相當(dāng)：w(SiO2)為56.31%～61.17%，平均值為58.99%；w(MgO)為20.03%～27.00%，平均值為24.46%；w(CaO)為14.25%～19.91%，平均值為15.42%。次要化學(xué)成分w(FeO)為0.187%～2.056%，變化范圍不大。除此之外，樣品中還有一定量的Al，Mn，Na，K和Ti等微量元素(表2)。這些樣品的m(Mg)/m(Mg+Fe)值在0.91～0.99之間，因此，所有樣品應(yīng)該定名為透閃石質(zhì)玉。另外，樣品中主要化學(xué)成分w(SiO2)，w(MgO)，w(CaO)和次要化學(xué)成分w(Fe)的含量之和超過98.5%，表明其他雜質(zhì)元素在樣品中含量極低，樣品的主要礦物組成為透閃石，屬優(yōu)質(zhì)玉石。

表2 出土玉器的紅外光譜譜峰歸屬Table 2 Attribution of infrared spectrum peaks of the unearthed jade

2.2 大理巖

共有43件大理質(zhì)類玉器，大理巖類玉器多為石璧(表1)。部分石璧表面留有打磨痕跡，可見大量平行拋光紋。紅外光譜與白云石吸收峰接近[10]，在892和726 cm-1附近有吸收峰(表2)。大理巖的化學(xué)式為CaCO3，通常含少量Mg，F(xiàn)e和Mn元素，有時含微量元素Sr，Zn，Co和Ba等。大理巖的化學(xué)成分隨不同的礦物組成而變化。前人研究提出，當(dāng)巖石中SiO2+Al2O3的含量大于35%，該巖石不能定名為大理巖。只有巖石中SiO2+ Al2O3含量滿足小于30%的條件時，才可確定樣品為大理巖[11]。根據(jù)表2，所有樣品的SiO2+Al2O3的含量小于30%，屬于大理巖。

2.3 云母

共有8件云母質(zhì)玉器，質(zhì)地較細(xì)膩，部分玉器表面有大量刮痕。最強(qiáng)吸收峰1 037 cm-1為Si—O—Si的伸縮振動，屬于νSi(AlⅣ)—O和νSi—O—Si(AlⅣ)，748 cm-1附近的吸收與四次配位AlⅣ有關(guān)，屬面內(nèi)Si—O—AlⅣ振動，譜帶強(qiáng)度隨AlⅣ數(shù)目減少而降低[12]。白云母的化學(xué)式為KAl2(AlSi3O10)(OH)2，理論上含SiO245.2%，Al2O338.5%，K2O 11.8%以及H2O 4.5%，此外，還含少量Na，Ca，Mg，Ti，Cr，Mn和Fe等。在紅外光譜測試時，樣品W.C.2∶6的表面測試到石英的光譜，可能樣品中含有較多石英雜質(zhì)，從而導(dǎo)致此樣品的SiO2的含量明顯比其他樣品更高。這些玉器的主要化學(xué)成分與白云母的理論含量相去甚遠(yuǎn)，可能與樣品本身含有其他雜質(zhì)礦物有關(guān)，已做的測試尚不能解答。并且，XRF測試屬于半定量測試，Al和Si的含量可能存在偏差，具體的化學(xué)成分含量，還需進(jìn)一步研究。

2.4 石英巖

只有1件是石英巖質(zhì)玉器，為玉孔芯，表面起伏不平，沒有經(jīng)過精細(xì)打磨拋光。石英質(zhì)玉器主要化學(xué)成分均為SiO2。具有1 090 cm-1附近的Si—O—Si反對稱伸縮振動峰，800 cm-1附近和470 cm-1附近的Si—O鍵對稱伸縮振動峰[13](表2)。石英質(zhì)玉器的SiO2含量超過95%，w(MgO)僅有2.1%，除此以外，還含有極少量的Al，Na和P等微量元素(表3)。

表3 部分出土玉器樣品主要化學(xué)成分Table 3 Main chemical components of some archaic jade samples

2.5 螢石

只有1件是螢石質(zhì)玉器，其邊緣有大量破損缺口，表面有凹凸不平的打磨痕跡，未經(jīng)過拋光。螢石(CaF2)是無水鹵化物，具有聚合性很強(qiáng)的離子結(jié)構(gòu)，其紅外光譜通常形成極寬的強(qiáng)吸收譜，在260 cm-1橫向(TO)和470 cm-1縱向(LO)頻率定義的頻率極限值之間伸展[7]。因儀器測試范圍為400～4 000 cm-1，螢石的吸收譜帶不能完整顯示出來，僅能在400 cm-1附近觀察到部分譜帶。由于XRF測試難以測出原子序數(shù)<12的元素，因此，限法測試螢石中的F元素，僅能測得Ca元素的相關(guān)數(shù)據(jù)(表3)。

2.6 水晶

共有2件水晶類玉器，一件伴有綠色雜質(zhì)，另一件的裂隙中充斥有黑色雜質(zhì)。水晶主要化學(xué)成分為SiO2，紅外譜峰及化學(xué)成分與石英巖基本相同(表2)，與石英巖相比SiO2含量達(dá)98%(表3)。

2.7 用玉水平分析

曾侯乙墓玉器大多數(shù)出自東室內(nèi)，即曾侯乙主棺放置的槨室，少量出自西室和北室。如表4所示，東室內(nèi)一共出土玉石器有265件，其中，透閃石質(zhì)玉有224件。東室主棺內(nèi)幾乎全部出土精美透閃石質(zhì)玉器，不僅如此，散落在東室內(nèi)的透閃石質(zhì)玉也可能來自傾覆的主棺內(nèi)。對比東室主棺與東室陪葬棺，顯然西室陪葬棺出土玉器的數(shù)量、材質(zhì)及制作精美程度遠(yuǎn)遜于主棺的玉器?？梢?，當(dāng)時人們是按照墓主人身份的尊貴程度來選料制作玉器，人們對玉料的優(yōu)劣已具備一定認(rèn)知。當(dāng)時的貴族們更偏好使用透閃石質(zhì)玉制品，透閃石質(zhì)玉應(yīng)屬于當(dāng)時最優(yōu)的玉料，給曾侯乙使用的玉器及隨葬玉器基本上皆使用透閃石質(zhì)玉。樣品中在東室內(nèi)發(fā)現(xiàn)的尺寸差不多一致的大理巖石璧，可能是用于墜飾棺蓋上的布料，出土?xí)r位于主棺最上層。盡管西室陪葬棺中出土的透閃石質(zhì)玉器的數(shù)量略多于東室陪葬棺，但是西室出土玉器均為素面玉器，且出土兩件半成品玉器，玉器表面經(jīng)常留有加工痕跡，制作工藝較粗糙，因此，西室陪葬者的身份地位不一定高于東室陪葬者。

表4 測試樣品的出土位置、材質(zhì)及數(shù)量統(tǒng)計Table 4 The excavated location,material and quantity statistics of the test samples

依據(jù)上述曾侯乙墓玉器使用玉料的情況，可以看出戰(zhàn)國早期開始，玉器已經(jīng)是尊貴身份、地位的象征。當(dāng)時的人們已經(jīng)可以從玉料的純凈度、硬度等方面判別玉料的優(yōu)劣，并且根據(jù)玉料的優(yōu)劣區(qū)分使用者身份和地位。與曾侯乙墓玉器的用玉情況類似，河北平山中山國王墓也是以質(zhì)地優(yōu)良且工藝精美的玉器隨葬身份高貴的墓主，以質(zhì)地稍差、工藝稍次的玉器隨葬身份、地位較低的墓主。中山國王墓的玉器多數(shù)為戰(zhàn)國中期，少數(shù)為西周、春秋、戰(zhàn)國早期和晚期，文化內(nèi)涵較復(fù)雜。中山國1號墓是中山王的墓葬，槨室中出土一些制作精美的小型葬玉和佩玉。槨室內(nèi)的玉器約280件，葬玉有213件，多是優(yōu)質(zhì)透閃石質(zhì)玉，質(zhì)地細(xì)膩。素面玉器表面拋光明亮，有紋飾的玉器也工藝精湛，體現(xiàn)了中山國國王的尊貴身份。而3號墓的墓主雖然是王的兄弟，但其墓中出土的玉器玉料質(zhì)地較粗，幾乎無優(yōu)質(zhì)玉料，與1號墓相去甚遠(yuǎn)[14]。由此可見，當(dāng)時的人們多是按照使用玉器的玉料和工藝優(yōu)劣區(qū)分所有者的地位尊卑，且身份地位不同擁有的玉器的數(shù)量和品質(zhì)差別極大。

2.8 透閃石玉可能來源探析

曾侯乙墓出土玉器中有數(shù)十件玉器留有戈壁料表面的風(fēng)化坑，形似“柚子皮”。樣品有戈壁料特征的玉料顏色多樣，有白、青白、青黃等，青黃色玉料數(shù)量最多。戈壁料制成的玉器，尺寸較小，包括玉下頜托、璞料、玉片以及獸形玉飾等，可能由于玉料的塊度限制，這些玉器才保留有表皮特征。還有部分玉器的邊緣保留有風(fēng)化皮，風(fēng)化皮多為褐色，表面光澤差，質(zhì)地粗糙。其中，墓主內(nèi)棺出土的十余件璞料完整展示了玉料具有較厚的風(fēng)化皮，皮殼表面凹凸不平，且皮殼和玉質(zhì)之間界限清晰，部分樣品的分界處有暗色礦物沉積。對部分風(fēng)化皮料[如圖3(e)]的石皮和玉質(zhì)測試了化學(xué)成分含量，兩者的主要化學(xué)成分SiO2，MgO，CaO以及FeO的含量非常接近，僅在微量元素Al，Mn，K和Ti的含量上略有差別。

圖3 部分具有產(chǎn)地信息特征的樣品(a)—(d)：保留戈壁料表皮特征的樣品；(e)—(f)：具有風(fēng)化皮層的樣品Fig.3 Some samples with origin information(a)—(d)：Retaining the epidermal characteristics of gobi materials;(e)—(f)：With weathered skin

根據(jù)其表面特征及成分特征，這部分玉料為典型的戈壁料，調(diào)查研究表明，我國和田玉戈壁料在隴西及南疆的茫茫戈壁灘集中分布，鑒定特征明顯。近年來，在甘肅省河西走廊發(fā)現(xiàn)了一系列可以確定的年代最早的透閃石質(zhì)玉采礦遺址，包括馬鬃山徑保爾玉礦遺址(2007)、寒窯子玉礦遺址(2014)、旱峽玉礦遺址(2019)[15-16]。在這些遺址中發(fā)掘的玉料基本是較為優(yōu)質(zhì)的透閃石質(zhì)玉，產(chǎn)狀特征多為山料，有少量戈壁料，包括白玉、青白玉、黃玉、黃白玉、糖玉和墨玉(青花玉)等，并且，部分透閃石質(zhì)玉料有褐色或黃白色的風(fēng)化皮，外觀上類似曾侯乙墓中具有風(fēng)化皮殼的璞料。已有的研究表明，馬鬃山的玉料在西漢早期已進(jìn)入中原(徐州西漢早期玉器玉料的來源之一)，早于張騫西行最早的時間。而旱峽玉礦遺址的發(fā)現(xiàn)，很可能將河西走廊地區(qū)玉料進(jìn)人中原地區(qū)的年代大大提前。旱峽玉礦遺址主體為騸馬文化遺存，其主體年代為春秋時期(700B.C.—500B.C.)，然而根據(jù)地表采集和部分房址內(nèi)出土的籃紋陶片及雙耳罐殘片，推測該遺址的上限可到齊家文化和四壩文化時期，年代推定在殷商時期(1700B.C.—1500B.C.)。馬鬃山礦點(diǎn)以及附近古礦點(diǎn)出土的玉料均帶有厚風(fēng)化皮殼，與曾侯乙墓出土的一批玉料十分相似，唯一的區(qū)別是曾侯乙墓出土玉器中的皮殼為棕色，顏色較深，可能是埋藏過程改變的。因此，馬鬃山玉礦可能是曾侯乙墓玉料的來源之一。

綜合以上分析，曾侯乙墓出土玉器部分透閃石質(zhì)玉器玉料很可能來源于甘肅古玉礦。有學(xué)者認(rèn)為，從新石器時期至隋唐時期，我國透閃石質(zhì)的來源處在多元一體化進(jìn)程中。玉料使用情況從以“就地取材”為主，逐漸轉(zhuǎn)變?yōu)橄蛭鞅钡貐^(qū)集中的趨勢，至西漢張騫通西域之后，新疆玉料才開始大量輸入中原，古代玉料的使用逐步由多元走向一體[17]。曾侯乙墓屬戰(zhàn)國早期，恰好處在玉料來源多元化和來源一體化的中間。本工作的測試結(jié)果與此觀點(diǎn)一致，表明此時所用玉料可能部分來自甘肅古玉礦。

3 結(jié) 論

通過紅外光譜及XRF測試分析，結(jié)合寶石學(xué)基本特征，曾侯乙墓出土的319件玉器有透閃石、大理巖、云母、石英巖玉、螢石、水晶六大類。其中，透閃石有264件，大理巖有43件，云母有8件，另外還有2件水晶、1件石英巖、1件螢石。透閃石質(zhì)玉器占總數(shù)的82.8%，是曾侯乙墓出土玉器的主要材質(zhì)。

曾侯乙墓東室主棺內(nèi)的出土玉器幾乎都是透閃石質(zhì)玉器。主棺內(nèi)玉器的數(shù)量、材質(zhì)優(yōu)劣度及工藝水平遠(yuǎn)超過陪葬棺內(nèi)玉器。顯然，當(dāng)時的人們已經(jīng)可以從玉料的純凈度、硬度等方面判別玉料的優(yōu)劣，并且根據(jù)玉料的優(yōu)劣區(qū)分使用者的身份和地位。

XRF可以用于玉料產(chǎn)源的初步分析，結(jié)果表明，曾侯乙墓部分透閃石質(zhì)玉器可能來源于甘肅古玉礦，其玉料的開采年代與旱峽玉礦遺址相仿，并且部分玉料特征與馬鬃山遺址發(fā)掘出的玉料相似。