隋唐時期出土文物的保護與仿制
——以蕭后12 釵為例

楊軍昌 張煦 邵艷兵 李睿 石玲玲 吳珺

（西北工業(yè)大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院，西安 710129；上海大學(xué)文學(xué)院歷史系，上海 200444；西北工業(yè)大學(xué)材料學(xué)院，西安 710072；西安市鐘鼓樓博物館，西安 710003；中國（海南）南海博物館，瓊海 571431；新疆維吾爾自治區(qū)文博院，烏魯木齊 830002）

一、前言

江蘇揚州曹莊M2 是隋煬帝蕭皇后墓葬，發(fā)現(xiàn)于2012 年12 月至2013 年11 月間[1]。蕭后釵是在清理冠時發(fā)現(xiàn)的，位于蕭后冠的底部（圖1）?？紤]到蕭后冠、釵及其飾件原始位置移位、保存狀況極差的現(xiàn)實，尤其是考慮到這組珍貴文物考古研究的實際需要，在與現(xiàn)場工作的考古學(xué)家團隊進行了充分討論之后，在咨詢考古專家、文物保護專家的基礎(chǔ)上，我們把蕭后冠與釵整體進行了保護性搬遷，以在實驗室內(nèi)可控環(huán)境中進行精細(xì)考古發(fā)掘、科技檢測與保護修復(fù)[2]，現(xiàn)在文博界都稱之為“實驗室考古”[3]。

隋煬帝蕭后12 釵中的8 支是在M2 考古發(fā)掘現(xiàn)場清理時提取的，編號分別為47-1、47-2、47-4、47-5、47-6、47-7、47-8、47-10，其中編號47-10 為長釵，余為短釵（圖2）；另外4 支是在后續(xù)的蕭后冠實驗室考古清理與保護過程中在陜西省文物保護研究院的珍貴文物保護修復(fù)實驗室提取的，編號分別為FC-1、FC-2、FC-3 和FC-4[2]（圖3），均為短釵。根據(jù)12 釵的形狀，釵分為兩式：Ⅰ式和Ⅱ式，其中Ⅰ式釵11 支，為短釵；Ⅱ式1 支，為長釵[4]。

圖2 揚州市文物考古研究所在M2 考古發(fā)掘現(xiàn)場提取的8 支釵

圖3 實驗室考古清理過程中從土壤提取出來的4 支釵

隋煬帝蕭后冠與釵整體打包到實驗室可控環(huán)境中開展精細(xì)考古發(fā)掘前，首先對石膏套箱進行了X 光探查（圖4），X 光照片清晰地顯示出了蕭后釵的空間位置與大體形狀。X 光探查是一種無損的分析方法，現(xiàn)在已經(jīng)廣泛應(yīng)用于文物保護與修復(fù)研究工作中[5,6,7]，其檢測結(jié)果是編制文物保護修復(fù)方案的基礎(chǔ)，也在實際的實驗室考古清理過程中發(fā)揮著重要的參照作用。

圖4 石膏套箱的X 光照片，清晰地顯示出蕭后釵的具體位置與大體形狀

二、12 釵的保存狀況

釵位于禮冠底部，而對石膏套箱的清理是從底部開始的。所以，打開石膏套箱開始清理，最先看到的就是這4 支釵（圖5）。進一步的實驗室考古清理看到的就是圖6 所示的這種狀況：釵通體腐蝕，且比較嚴(yán)重，一釵腳已經(jīng)殘斷缺失。圖3 是從土壤中提取出來的4 支釵的實際狀況，表面均被土銹覆蓋，殘斷缺失嚴(yán)重，其編號依次為FC-1、FC-2、FC-3 和FC-4。揚州市文物考古研究所在M2 現(xiàn)場提取了8 支釵（圖2）。同樣可以看到，這8 支釵均為土銹覆蓋，通體腐蝕，殘斷缺失嚴(yán)重。由于12 釵長期埋在地下，受填土的機械性擠壓和土壤中有害成分的化學(xué)侵蝕，12 釵在出土?xí)r沒有一支是完整的，且釵本體腐蝕、殘斷，釵上的鑲嵌物脫落、風(fēng)化、破碎，均出現(xiàn)有多種病害。細(xì)致的宏觀調(diào)查發(fā)現(xiàn)，12 釵的本體病害類型包括殘缺、表面硬結(jié)物、層狀堆積、通體礦化、孔洞、點腐蝕等；顯微鏡下觀察12 釵上鑲嵌物，風(fēng)化、破碎嚴(yán)重，其病害類型包括風(fēng)化、破碎、粉化、脫落等（圖7、圖8）。宏觀、微觀的細(xì)致觀察均反映出12 支釵整體保存狀況極差。

圖5 實驗室考古清理時看到的4 支釵的狀況

圖6 考古清理時發(fā)現(xiàn)的4 支釵之一，表面覆蓋綠銹，其中一釵腳已經(jīng)殘斷

圖7 編號47-2 釵表面為土銹覆蓋，清理后發(fā)現(xiàn)小珠間填充土銹，鑲嵌物風(fēng)化嚴(yán)重，出現(xiàn)破碎、脫落現(xiàn)象

圖8 編號47-10 釵的鎏金層脫落，鑲嵌物風(fēng)化嚴(yán)重，出現(xiàn)破碎、脫落現(xiàn)象

三、檢測分析

（一）X 光探查

由于受土壤中有害成分的侵蝕，釵本體遭到嚴(yán)重腐蝕，因而變得脆弱，加之土銹覆蓋，釵表面形貌不清。為了解釵的本體結(jié)構(gòu)，并獲取相關(guān)信息，我們選擇用X 光探查技術(shù)對其進行無損探查。圖9 是編號為FC-2、FC-3 和FC-4 的釵及其相應(yīng)的X 光探查的圖像，圖像清晰地顯示出了對應(yīng)釵的結(jié)構(gòu)特征：釵首與釵腳中空，且分別制作，然后中間插入一木銷作為連接件使釵首與釵腳相綴連；釵首部位X 光圖像清晰顯示出其紋飾特征，即仰蓮圖案，并揭示了釵首與釵腳連接部位的細(xì)節(jié)（圖10）。

圖9 釵FC-2、FC-3、FC-4（上）及對應(yīng)釵的X 光圖片（下），可清晰地看到其結(jié)構(gòu)特征

圖10 編號為FC-2 釵首部位的X 光圖像，清晰顯示出其釵首的圖案及釵首與釵腳相連接部位的細(xì)節(jié)

揚州市文物考古研究所在M2 考古發(fā)掘現(xiàn)場清理出的釵有8 支，其位置也是在蕭后冠附近。在我們對隋煬帝蕭后冠實驗室考古清理與保護過程中，揚州市考古所把在考古現(xiàn)場提取的8 支釵也送到西安進行保護修復(fù)。我們對這8 支釵也做了X 光探查，圖11是其中編號47-5 和47-6 釵的X 光圖像，圖像清晰顯示出了其結(jié)構(gòu)特征；圖12 是長釵的X 光圖像，清晰顯示出了其結(jié)構(gòu)特征：釵首表面有紋飾；釵首、釵腳均中空，并由一“牙簽”狀木銷連接。

圖11 編號47-5 釵（左）和編號47-6 的釵（右）均殘斷為數(shù)塊。從X 光圖像中可見釵首表面有紋飾；釵首、釵腳均中空，并由一“牙簽”狀木銷連接

圖12 編號47-10 長釵殘斷數(shù)塊，X 光圖像顯示出了其結(jié)構(gòu)特征：釵首表面有紋飾；釵首、釵腳均中空，并由一“牙簽”狀木銷連接

X 光探查結(jié)果反映出Ⅰ式11 支釵的結(jié)構(gòu)特征與紋飾圖案均相同，釵首與釵腳分別制作，用木銷連接，釵首的紋飾為仰蓮圖案。Ⅱ式釵的釵首比較長，釵首與釵腳同樣是用木銷連接，但釵首上端的紋飾是仰蓮圖案，下端的紋飾圖案是由四列水滴形或菱形+小珠構(gòu)成，小珠實際上起到底紋的作用。

這里需要補充說明的是，在觀察釵首與釵腳結(jié)合部的時候，我們發(fā)現(xiàn)了有些木銷上有包裹物（圖13）。對包裹物的檢測分析表明，包裹物為棉花[2]。之所以木銷表面包裹棉花，是因為單純用木銷來連接釵首與釵腳，有時會出現(xiàn)松動現(xiàn)象，所以古代工匠在木銷表面纏上棉花，再插進去，連接釵首與釵腳，會起到固緊的作用。

圖13 編號FC-3 釵中殘斷處包裹在木銷表面的棉花

（二）顯微觀察

顯微鏡下對文物進行觀察，可以看到文物表面的細(xì)節(jié)，包括工藝與圖案的特征等，這種方法已經(jīng)在文物保護、科技考古中廣泛應(yīng)用[6]。在顯微鏡下對出土的12 釵進行觀察，可清晰看到釵表面的細(xì)節(jié)，比如掐絲、小珠、鑲嵌物、腐蝕特點、破碎狀況等。圖7 就是編號為47-2 短釵釵首表面鑲嵌物的顯微照片，圖8 就是編號為47-10 長釵釵首鑲嵌物部位的顯微照片，圖7、圖8 都可清晰看到細(xì)絲、小珠的形貌，也可清晰看到已經(jīng)嚴(yán)重風(fēng)化的鑲嵌物破碎狀況。進一步的顯微觀察發(fā)現(xiàn)，鑲嵌物的下面有貼金，貼金的下面有填料，這些痕跡在脫落掉的鑲嵌物部位看得很清楚。

圖14 顯示的是編號47-10 長釵中一殘塊的顯微照片，可清晰看到表面掐絲鑲嵌的細(xì)節(jié)：掐絲的形狀（兩邊的是菱形，中間的是水滴形）及其掐絲中間的鑲嵌物（1）、貼金（2）、填料（3）的殘碎與脫落狀況，也能看到作為底紋的小珠形貌，以及小珠間的腐蝕痕跡等特征，這些信息是我們研究古代工藝的基礎(chǔ)。與Ⅰ式11 支釵釵首的鑲嵌物部位的結(jié)構(gòu)相同，Ⅱ式長釵的鑲嵌物下面也有貼金，貼金的下面有填料，共有三層不同的材料，但大多鑲嵌物已經(jīng)破碎，甚至完全脫落，但根據(jù)殘留物，還是能夠判斷其材質(zhì)的屬性。從中我們也可以看到顯微觀察的重要性。

圖14 編號為47-10 長釵中一殘塊不同側(cè)面的顯微照片

四、材料與工藝

材料與工藝的研究主要采取金相學(xué)的研究方法。金相學(xué)（Metallography）是研究金屬及合金內(nèi)部組織結(jié)構(gòu)的一門學(xué)科。具體做法就是對所取的樣品進行鑲嵌，并在進行磨光、拋光后，用三氯化鐵鹽酸酒精溶液浸蝕，以開展金相組織檢驗和成分分析。通過金相組織結(jié)構(gòu)可以明確金屬的加工方式，比如是鑄造，還是鍛造等，并能獲取缺陷、夾雜物、銹蝕特征等的相關(guān)信息。本文采取的主要檢測分析手段有光學(xué)顯微觀察和掃描電鏡能譜分析。這里，我們選擇了兩個樣品進行包埋，并打磨、拋光后進行浸蝕前后的檢測與分析，一件來自編號為47-6 的短釵殘塊，一件來自編號為47-10 的長釵殘塊。

（一）編號47-6 的短釵

圖15 是47-6 短釵殘塊在包埋后經(jīng)過磨光、拋光未侵蝕前的顯微照片，可見基體腐蝕嚴(yán)重，僅殘留不多的純銅基體（中間亮區(qū)為金屬區(qū)，其他暗區(qū)是腐蝕區(qū)域，邊緣的亮線是鎏金層）。圖16 是47-6 短釵殘塊包埋后經(jīng)過磨光、拋光，并經(jīng)過侵蝕后的顯微照片，可見殘留純銅基體上的孿晶組織結(jié)構(gòu)，意味著銅釵是經(jīng)過熱鍛這樣一個加工的過程。實際上，圖15 圖像中亮區(qū)是純銅，邊緣亮線是鎏金層的結(jié)論是我們把這一包埋的、經(jīng)過磨光、拋光的樣品放在掃描電鏡中進行能譜分析后獲得的信息[2,4]；鎏金層可在圖17 中看得更為清晰，鎏金層很薄且不均勻；同時，在掃描電鏡下測量得知，釵腳壁厚平均約450μm。釵腳的壁厚的不均勻性、鎏金層的不均勻性、釵腳本體的嚴(yán)重腐蝕特征在圖15、16、17 的顯微觀察中都可以看得清清楚楚。由此，我們獲知釵本體大部分部位發(fā)生了嚴(yán)重腐蝕，保存狀況很差。

山區(qū)小流域環(huán)境的復(fù)雜性和規(guī)劃對象的多元化決定了規(guī)劃設(shè)計的高度綜合性特點，工程涉及范圍大、領(lǐng)域廣、措施多，在規(guī)劃審批過程中掌握小流域治理標(biāo)準(zhǔn)的落實情況和設(shè)計質(zhì)量，成為水保部門的一項重要任務(wù)。

圖15 編號為47-6 短釵殘塊包埋后經(jīng)過磨光、拋光后的顯微照片

圖16 47-6 短釵殘塊包埋后經(jīng)過磨光、拋光，并經(jīng)過侵蝕后的顯微照片，可見孿晶組織[2]

圖17 47-6 短釵殘塊包埋后經(jīng)過磨光、拋光的顯微照片

（二）編號47-10 的長釵

圖14 是編號為47-10 長釵中一殘塊側(cè)面的顯微照片。我們也在長釵中選擇了一殘塊，進行了包埋、磨光與拋光，之后在掃描電鏡中進行觀察，同時進行能譜分析，以獲取其材質(zhì)屬性的信息（圖18）。能譜分析表明，長釵的本體、細(xì)絲與小珠均為純銅，而且表面有鎏金；掃描電鏡中實際測量反映出，長釵管狀殘樣的壁厚約為265～380μm，小銅珠的直徑約為200～410μm，細(xì)銅絲的寬度約為200～800μm，鎏金層厚度約為1～2μm[4]；從圖中可以清晰看到銅絲、銅珠的形貌，以及釵腳壁厚、鎏金層的不均勻性，還有釵腳的嚴(yán)重腐蝕的狀況。

圖18 編號47-10 長釵殘塊在包埋后經(jīng)過磨光、拋光未侵蝕前的顯微照片

實際上，在對蕭后12 釵的釵首進行顯微觀察時發(fā)現(xiàn)，釵首兩側(cè)面的鑲嵌物破碎、脫落均比較嚴(yán)重，但通過細(xì)致觀察獲知，鑲嵌物下面有貼金，貼金下面有填料。對殘留鑲嵌物的X 射線熒光分析顯示（XRF），其鑲嵌物為含鉛玻璃[4]；對殘留貼金的掃描電鏡觀察與能譜分析表明，金箔厚度約200～500nm，金箔含95.5%Au、2.8%Ag、1.7%Cu。填料部位污染比較嚴(yán)重，關(guān)于填料的物質(zhì)組成尚需后面進一步的檢測與分析才能明確。

五、保護與仿制

宏觀、微觀調(diào)查均顯示，釵本體腐蝕、斷裂、破碎嚴(yán)重，其表面的鑲嵌物同樣劣化、破碎、脫落嚴(yán)重，整體保存狀況極差。針對蕭后12 釵保存狀況極差的現(xiàn)實，我們保護修復(fù)遵守“謹(jǐn)慎操作，保守推進”的基本原則。

（一）機械清理

清理主要是用機械法進行，清理工具有手術(shù)刀、剔刀、牙醫(yī)探針、竹簽等。清理是在顯微鏡下操作完成。在顯微鏡下邊觀察邊清理，易于看清楚釵的原始表面，以避免不慎的操作可能造成脆弱文物的損傷。顯微下觀察，也能夠看清釵表面的痕跡，包括工藝痕跡、疊壓層次、腐蝕特征，以及小珠與小珠間、絲與小珠間連接特征等，比如后面說到的釵首鑲嵌物下的貼金、貼金層下面的填料；比如，釵首端頭的珍珠痕跡；又比如，釵首與釵腳間包裹在木銷表面的棉花等。這些現(xiàn)象在顯微鏡下都是看得清清楚楚的。圖19 是完成了表面土銹等清理后的12 釵照片。

圖19 清理土銹后的隋煬帝蕭后12 釵

（二）加固與封護

圖20 是完成表面清理的編號FC-4 釵和編號47-8 釵的細(xì)部，可見釵本體腐蝕嚴(yán)重，表面有較多孔洞，比較疏松，出現(xiàn)開裂、脫落等病害，反映出其保存狀況很差，但這兩件釵相對其他釵來講，其保存狀況還是比較好的，結(jié)構(gòu)也相對比較完整。所以，就需要對釵進行加固與封護。對清理土銹后的釵，我們先用洗耳球吹凈表面浮灰，再用乙醇溶液擦洗表面，盡可能把釵表面小孔清理干凈，晾干后直接用軟毛筆蘸取3%B72 的乙醇溶液在釵表面涂3～4 次，進行加固、封護。

圖20 土銹清理后的兩只釵局部（左：釵FC-4；右：釵47-8）

（三）修復(fù)與復(fù)原

考古清理出來的蕭后12 釵沒有一支是完整的?；诒Ｗo修復(fù)基本原則的考慮與未來研究的實際需要，在修復(fù)復(fù)原時，我們沒有把缺失的部位進行補全處理（圖21）；殘斷的部位沒有采取傳統(tǒng)的焊接方法，也沒有進行粘接，而是用木銷把殘斷的部位進行了綴接。采用以木銷綴連的處理方法，以盡可能地維持釵出土?xí)r的狀況（圖22），也為未來的保護、修復(fù)與研究留下空間。

圖21 殘缺的部分并沒有采取補全處理

圖22 用木銷連接殘斷的釵

（四）保存

我們已經(jīng)看到，蕭后12 釵保存狀況極差，因而把經(jīng)過保護修復(fù)的釵放在彈性膜盒中保存（圖23）。之所以用彈性膜盒保存脆弱的文物，是因為彈性膜盒有如下優(yōu)點：一是內(nèi)部塑料膜韌性好，彈性好，宜于夾固、夾緊小件脆弱文物，不至于使文物出現(xiàn)松動、滑移；二是兩張彈性韌性俱佳的膜靠近后會把里面的空氣擠壓出去，使得文物盡可能少地接觸到空氣，避免空氣中有害成分進一步侵蝕文物，達到抑制文物材質(zhì)進一步劣化，延長脆弱質(zhì)文物壽命的目的；三是外面的塑料盒是透明的，不會影響文物的展示。

圖23 保存在彈性膜盒中的釵

（五）仿制

實際測量表明，Ⅰ式11 支短釵長度基本相同，長約130mm、最寬處約30mm；Ⅱ式長釵，長約300、最寬處約30mm[4]。研究表明，12 釵的本體、細(xì)絲、小珠均為純銅材質(zhì)；鑲嵌物分為兩種，釵首兩側(cè)面的鑲嵌物為含鉛玻璃，而頂端的圓形部位鑲嵌的是珍珠（圖24），但遺憾的是現(xiàn)僅存痕跡。根據(jù)前期的研究結(jié)果，我們仿制了這套蕭皇后的12 釵，用于博物館的陳列展示。圖25 是仿制的釵首、釵腳的半成品。圖26就是現(xiàn)在陳列在揚州中國大運河博物館的12 釵的仿制品。

圖24 編號47-7 的釵首端頭圓環(huán)部位原本鑲嵌有珍珠，但現(xiàn)在僅存痕跡

圖25 仿制的釵首、釵腳的半成品

圖26 仿制的12 釵，陳列在揚州中國大運河博物館

六、結(jié)語

隋煬帝蕭后12 釵是目前考古發(fā)現(xiàn)時代最早、等級最高、出土最完整的隋唐時期皇后組釵，也是目前出土的唯一一套隋唐時期皇后用組釵，代表了當(dāng)時最高的工藝水平，但整體保存狀況極差。

本文在保護修復(fù)研究過程中用到的科學(xué)檢測分析手段有：光學(xué)顯微觀察（OM）、X 光探查（X-ray）、掃描電鏡能譜分析（SEM &EDS）、激光拉曼光譜分析（LR）、X光熒光分析（XRF）、紅外光譜分析（FTIR）等。研究表明，蕭后12 釵釵首、釵腳均為中空，而且是分別制作，并通過一木銷相連接的；12 釵用到的材料有：銅、金、汞、玻璃、珍珠、木、棉等；12 釵的制作涉及到的加工工藝有：錘鍱、珠化、掐絲、焊接、鎏金、貼金、鑲嵌、剪裁、打磨、拋光等。

本文遵守比較保守的保護修復(fù)技術(shù)措施。在前期宏觀、微觀調(diào)查的基礎(chǔ)上，對12釵病害特征、保存狀況進行了科學(xué)評估，對其進行了保護、復(fù)原之后，置于彈性膜盒中保存。最后在研究的基礎(chǔ)上仿制了蕭后12 釵，用于博物館的陳列展示。

本文展示的是一個基于保護的全鏈條的研究過程，從發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)場保護，到實驗室考古清理，到科學(xué)檢測與分析，到保護與復(fù)原，到仿制，最后保存、博物館陳列展示。這是一個積極地探索的過程。我們撰寫本文，總結(jié)自己的科研工作，展現(xiàn)古代藝術(shù)珍品的美，與大家分享、交流、討論。

致謝：本文是持續(xù)近兩年的“隋煬帝蕭后冠實驗室考古與保護”項目的部分工作。該項目科研工作能夠得以順利開展，始終得到了國家文物局、江蘇省文物局、陜西省文物局、揚州市文物局，以及陜西省文物保護研究院、揚州市文物考古研究所的大力支持，這里特別致謝。在合作項目開展的近2 年過程中，遇到了許多考古和保護的技術(shù)難題，我們團隊成員積極努力，根據(jù)實際工作的進展情況與遇到的具體問題，及時邀請考古、博物館和文物保護研究機構(gòu)的專家來西安（包括隨時邀請不同領(lǐng)域?qū)＜业綄嶒炇揖鸵粋€具體技術(shù)問題展開討論，及時修正技術(shù)路線、改進技術(shù)措施）指導(dǎo)我們的工作，他們很多建議對于我們的考古清理與保護工作幫助極大，這里深表感謝!