山東省濟南市洛莊漢墓出土的兩件錯金銀鐵質馬具保護修復研究_風聞

　　洛莊漢墓位於濟南市東部的章丘區洛莊村西約1 公里處，南距106 國道約1.5 公里，在東平陵故城鄭東約6 公里（圖一）。上世紀90 年代，由於墓葬封土不斷遭到破壞，大量文物不時暴露或被盜掘，文物部門於1999 年夏對其南部進行了搶救性清理，共清理陪葬坑9 座，出土文物400 餘件。2000 年經國家文物局批准，對墓室周圍進行了全面勘探與發掘，經過一年多的工作，又發現一批陪葬坑和祭祀坑。到2001年年初，共在洛莊漢墓主墓室周圍發現陪葬坑和祭祀坑共36 座，出土各類文物3000 多件。墓葬的年代被判定為西漢初年，墓主人可能是呂后之侄，第一任呂國國王呂台。由於洛莊漢墓考古發現的遺蹟現象複雜多樣，出土文物豐富，且多為此前考古發現所罕見，被評為2000 年全國十大考古新發現之一。

　　 

　　洛莊漢墓出土文物的質地主要有：金器、鎏金銅器、銅器、鐵器、陶器、石器、骨器、漆器、木器等。9 號陪葬坑出土的一批富有北方草原地區風格的馬具引起了學者的關注。　　 

　　9 號坑位於東墓道南側,總長25.9 米, 台階式入口朝東。此坑共發現7 匹馬和10 條犬，其排列情況為: 1 匹馬位於最東端, 其餘6 匹分為3 對，依次向西放置, 馬頭相靠, 馬具大都被卸下放在旁邊。9 號坑的最西端是10 條犬的屍骨, 犬的頸部均有用海貝和銅環組成的項圈。從9 號坑所處的位置和隨葬品的內容推測, 該坑是墓主人日常出行或狩獵使用的動物。9 號坑出土馬具達200 餘件，以一批具有草原風格的金質馬具最為引人注目。此坑出土的鐵質馬具也佔有一定比例，主要品類包括馬鏕、當盧和鐵泡等。值得注意的是，不少鐵質馬具上多有錯金銀絲、片的紋飾，而且其圖案豐富。圖案的主體風格與同坑出土的純金、鎏金馬具上的圖案屬一種性質，即以極具北方草原特點的怪獸紋和S

形反轉馬為主要母題，在同時期的考古發現中實屬罕見。這批鐵質錯金銀馬具的科學價值，不僅對認識漢初馬具的特徵有很大幫助，對當時漢王朝與周邊文化交流的研究也是一批重要的實物資料。　　 

一、病害現狀與分析

　　2015 年，中國社會科學院考古研究所保護修復室對洛莊漢墓陪葬坑中出土的的70 件鐵器進行了科學的保護修復。本文對其中的兩件錯金銀鐵質馬具的科學分析與保護修復各環節，包括文物保存環境與保存現狀調查、分析檢測、保護修復技術路線的制定與實施等，進行系統梳理。為敍述方便，將這兩件文物分別編號為一號馬具（P9：69）和二號馬具（P9：207）。

　　（一）文物保存環境與保存現狀調查

　　這兩件文物出土前埋藏於山東洛莊漢墓，出土後保存於山東濟南市考古研究所文物庫房內。

　　章丘區位於山東省省會濟南市的東部，北緯36°25′-37° 09′，東經117° 10′-117° 35′之間，總面積1719 平方公里。西鄰歷城區，東連淄博市，南交泰安、萊蕪市，東北與濱州市鄒平縣接壤，西北隔黃河與濟陽縣相望。

　　章丘屬暖温帶季風區的大陸性氣候，四季分明，雨熱同季，春季乾旱多風，夏季雨量集中，秋季温和涼爽，冬季雪少乾冷。年均日照2647.6 小時，平均氣温12.8℃，年平均降水量600.8 毫米，相對濕度65%，無霜期192 天。

　　從地貌的角度來看，章丘屬於魯西斷塊區，在魯西斷塊區的泰魯塊隆內，古生代地層由新到老出露，最老的為中上寒武系的灰巖出露構成南部小區：泥盆系中、上石灰岩系沙頁岩出露於明水附近地區，往北在小長白山附近則以火成岩為主。

　　章丘區境內大部地區屬小清河水系，東南部少數山區屬大汶河水系。主要河流有黃河、小清河、繡江河，東、西巴漏河，漯河、鉅野河等。考古工地南面靠近大站水庫。墓葬區位於章丘區的中部偏西北，以褐土和水稻土為主，褐土有存在碳酸鹽弱度淋溶與積聚，水稻土中有機質及氮素含量高，且長期處於水淹的缺氧狀態，土壤中的氧化鐵被還原成易溶於水的氧化亞鐵，並隨水在土壤中移動，氧化亞鐵又被氧化成氧化鐵沉澱。

　　這兩件鐵器文物於1999 年-2001 年間先後發掘，出土後保存在山東濟南市考古研究所文物庫房內。文物埋藏時受到土壤及水文等自然環境影響，出土後環境鉅變，並且用於保存的庫房內缺乏相應的温度、濕度等環境監測及控制設備，温濕度變化隨自然環境變化較大，不宜於金屬類文物的長久保存。

　　由於地下埋藏環境的長期作用，並且受出土後保存環境的影響，兩件鐵質文物保存狀況較差。我們接手修復時，鐵器整體呈棕黃色，表面全部被很厚的鏽蝕層及表面硬結物覆蓋。鏽蝕物結構酥鬆發脆，多有裂隙及層狀剝離現象。部分裂隙甚至貫穿文物基體，有大量瘤狀物以及點腐蝕現象，部分瘤狀物破裂形成孔洞。鏽蝕層將大部分金銀紋飾覆蓋，局部有露出的金片或銀片。由於基體鏽蝕變形，而出現起翹或脱落的現象。

　　參照《館藏鐵質文物病害與圖示》，可觀測到的病害有：殘缺、斷裂、裂隙、變形、孔洞、層狀剝離、表面硬結物、瘤狀物、點腐蝕、縫隙腐蝕、礦化等。

　　（二）分析檢測

　　在病害認知的基礎上，我們分別採集器物表面附着的土樣（表面硬結物）、部分脱落的鏽蝕物以及脱落的金銀殘片，進行離子色譜分析（IC），掃描電鏡分析（SEM）、X 射線衍射分析（XRD）、X 射線成像分析，以及三維視頻觀察。

　　保護修復前的分析檢測儘量使用無損檢測方法，需要採集樣品的以保證文物的完整性為前提。為保證分析數據的真實性，樣品的採集與製備工作由社科院考古研究所保護修復工作人員完成。樣品採集時均有詳細記錄，內容包括：採樣時間、樣品編號、樣品名稱、樣品描述、檢測目的、採樣部位照相留檔，以及標識取樣部位示意圖。

　　離子色譜分析（IC）測試結果表明，器物上附着的表面硬結物中，Cl-含量較高68.5752mg/L，此外還有SO42-和NO3-。陽離子以Ca+為主，此外還有NH4-N，及微量的Na+、K+、Mg2+。

　　掃描電子顯微鏡分析（SEM-EDS）分析結果表明，鏽蝕產物中的主要元素為Fe、C、O，而且O 含量非常高，且在背散射照片中，深色部位的含氧量較淺色部位更多。表層的鏽蝕中通常還含有Si、Ca、Mg、Al、Na、K 等元素，其中瘤狀物狀的鏽蝕中含有4.53%的Cl 元素。

　　兩件鐵馬具上黃色和黑色鏽蝕中均含有氯元素。（SEM 譜圖見圖二、圖三）鑲嵌的金、銀殘片成色較高，金殘片中為Au 含量95.28% ，Ag 含量4.72%，銀殘片中Ag 含量99.26%，Au 含量0.74%。（SEM 譜圖見圖四、圖五）

　　X

射線衍射結構分析（XRD）測試結果表明：鐵器腐蝕產物的結構主要為針鐵礦、磁鐵礦、纖鐵礦與四方纖鐵礦。其中靠近表層的把鏽蝕中，針鐵礦含量最高，約45%，其次為磁鐵礦與纖鐵礦。脱落的鏽渣中磁鐵礦含量較高，其次為針鐵礦與纖鐵礦。顏色較淺，近黃褐色的鏽蝕，瘤狀物中含有較多的四方纖鐵礦，其次為針鐵礦與纖鐵礦，磁鐵礦含量很少。此外表層還含有石英、方解石等出自埋藏環境的雜質。XRD 譜圖見圖六、圖七。

　　X 射線成像分析測試結果指出：兩件錯金銀馬具上的紋飾被鐵鏽所覆蓋，金銀絲、片下層的鐵基體鏽蝕程度不一，黑色的部分已經完全鏽蝕，並且在鐵鏽的影響下，局部的金銀裝飾已經變形，鏽蝕層參差不齊。圖八、圖九是兩件馬具的X 射線成像片。

　　我們運用超景深視頻顯微鏡對馬具上的嵌金、銀絲片的製作工藝進行的觀察顯示，由於兩件文物腐蝕嚴重，大部分製作工藝信息因基體礦化嚴重而消失，但藉助視頻顯微鏡，擴展視野後依然可以觀察到殘留的平鏨線刻溝槽，見圖一〇、圖一一。

　　通過對兩件錯金銀鐵質馬具病害和腐蝕產物分析得知，文物的主要病害有殘缺、斷裂、裂隙、變形、孔洞、層狀剝離、表面硬結物、瘤狀物、點腐蝕、縫隙腐蝕、礦化等多種。

　　主要鏽蝕產物為針鐵礦、纖鐵礦、磁鐵礦和四方纖鐵礦。由於他們的晶體結構、粒度、水合程度的不同，所以鏽蝕物顏色也有差異。器物外層的鏽蝕物顏色呈褐色或黃色，並且疏鬆、有孔洞，靠近內側的腐蝕產物附着性好，有韌性、緻密，通常呈黑色。內層緊密附着在器物上緻密的鏽蝕物主要物相為γ-FeOOH。從α-FeOOH，γ-FeOOH 的物理性能分析，他們的結構不同，α-FeOOH 是斜方六面體晶結構，而γ-FeOOH 屬尖晶石結構。測試和對複式層形成機理研究可知，在潮濕環境中，鐵的腐蝕首先是形成γ-FeOOH，之後在根據條件部分或全部轉化為α-FeOOH，或Fe3O4，在常温下這種轉變過程是極其緩慢的。瘤狀物和點腐蝕處的鏽蝕產物多為四方纖鐵礦。

　　通過離子色譜分析得知，鐵器的埋藏環境中存在侵蝕性的Cl －、NO3 －、SO42 －。結合SEM -EDS、XRD 分析，可以確定兩件鐵器中存在四方纖鐵礦，對鐵器的危害極大，亟需進行有害氯離子脱出處理。

　　另外，鑲嵌在文物上的金銀絲片成色較高，這些純度高的貴金屬材料為精美紋樣的製作提供了良好的加工空間。同時，嵌有金銀絲片的鐵器，由於電位不同，構成原電池。鐵的電極較低，成為陽極，電位高的金、銀成為陰極，在有介質存在時形成電池。鐵作為活潑金屬在陽極區反應，使鐵離子化而被腐蝕。此時電子從陽極流向陰極，使得鐵會不斷被腐蝕、流失。

　　X 射線成像結果指出，兩件鐵器腐蝕礦化十分嚴重，存在不均勻腐蝕的現象，而且有許多隱藏的裂隙，本體強度與物理穩定性都大大降低。

　　運用視頻顯微鏡對殘留的平鏨線刻溝槽及脱落金銀絲片處觀察，確定兩件鐵質馬具表面的裝飾工藝運用了我國傳統的錯金銀工藝。

二、保護修復技術措施的制定與實施

　　在前期科學分析檢測的基礎上，對病害有了一定程度的認知。為了保證兩件錯金銀鐵質馬具保護修復工作的順利完成，遵守原真性原則，我們在保護修復過程中力求做到不改變器物原形制及藝術風格。

　　（一）保護修復流程在具體的文物保護修復過程中，參考國家文物局頒佈的《館藏鐵器病害與圖示》和《館藏金屬文物檔案編寫規範》標準，我們為兩件鐵質文物制定了適用且可行的保護修復處理步驟。保護修復流程見圖一二。

　　（二）保護修復實施X 射線成像為我們呈現了鏽層下金銀飾片的保存狀況及紋樣走向和鐵質基體的腐蝕程度，為採取物理及化學處理方法提供了直觀的依據。

　　（一）表面硬結物去除對於附着在鐵器表面的硬結物，我們採用化學試劑與物理方法結合的措施去除。首先選用10%(W/V)六偏磷酸鈉對鈣基沉澱物進行軟化，或75%(W/V)乙醇來潤澤軟化覆蓋的泥沙，配合竹片刀、鏨子、錘子、手動打磨機等物理方法去除。殘留在鐵器上的六偏磷酸鈉則使用純淨水洗淨後強制乾燥。

　　（二）化學方法軟化表面鏽蝕後再以機械方法去除文物表面生成的緻密與疏鬆的鏽蝕是電化學腐蝕和化學腐蝕多相反應的結果，部分腐蝕產物具有吸濕作用，使腐蝕繼續進行。由於鐵鏽將表面的金銀紋飾大部覆蓋，無法展現出文物的藝術價值。而且鐵器鏽蝕物的疏鬆結構具有一定的蓄水功能，如不除去，在保存條件不理想的情況下將對鐵器本體持續腐蝕。我們採用的具體方法是：先用除鏽劑將脱脂棉浸濕，敷於文物表面，待軟化鏽蝕之後，使用手動打磨機去除。為了保證金、銀裝飾物表面完整無劃痕，我們通過點觸的方式震動鏽蝕物，使其與基體分離脱落。除鏽劑主要使用5%(W/V)草酸與5%(W/V)乙二胺四乙酸二鈉鹽（EDTA）交替使用，軟化後先用去離子水清洗，再用50%乙醇溶液二次清洗。軟化後的鏽蝕物採用物理方法去除時，在工作顯微鏡或手術顯微鏡下，在X 探傷片的指導下進行。脱落的金、銀絲片暫時用10%(W/V)B72 回貼，防止丟失或遺漏。

　　除鏽過程中，文物始終放置在軟材料上，以緩衝打磨機帶來的震動對文物的影響。如果文物本身礦化嚴重，則用紗布、白乳膠、油泥、木板等製作背襯，以增強文物本身的強度。

　　（三）去除可溶鹽　　 

　　前期的分析結果指出，錯金銀鐵器不同鏽層中均含有有害的可溶鹽，這些鏽蝕如不去除會造成基體酥粉，使精美的金銀紋樣解體。　　 

　　對兩件鐵器可溶鹽的脱出採用了冷熱交替法，具體操作如下。　　 

　　採用純淨水，配置0.005mol/L NaOH 溶液，將除鏽完成的器物放入0.005mol/L NaOH 溶液中浸泡，讓鐵器中的氯化物等可溶鹽、吸濕性鹽溶解到水中去。在浸泡過程中為促進可溶鹽的析出，對溶液進行攪拌，並輔以冷熱交替和超聲波法促進。冷熱交替法，採用加熱棒加熱容器內的水，水温達60~70℃時即停止加熱，自然冷卻；之後再次加熱、冷卻循環，每日循環一至二次。為掌握可溶鹽從鐵器中溶解出來的情況，每次脱鹽結束後，提取浸泡液，用硝酸酸化後，滴加硝酸銀進行檢測，若溶液中不再出現白色混濁，説明浸泡液及器物中氯離子含量已很少，並通過離子色譜分析（IC）分析，力求浸泡液中氯離子含量在10mg/L 以下。

　　（四）粘接

　　粘接劑主要採用914、AAA 等環氧樹脂膠，粘接後先使用熱熔膠固定，放置在沙盆中，待膠完全固化後再去除熱熔膠。粘接劑還可以用於填補文物基體的裂隙，起到加固作用。　　 

　　（五）補配

　　在確定形狀的情況下，對殘缺部分進行補配。補配材料選用速成銅膠棒等材料，具體根補配後將補配部分露在外面的一側做舊，內側仍舊保持材料的原色，以達到可識別性的保護修復原則。　　 

　　（六）緩蝕

　　緩蝕劑採用2%(W/V)單寧酸，將鐵器浸泡在溶液中進行緩釋，之後待鐵器自然乾燥。單寧酸可以與鐵器表層鏽蝕反應，形成黑色的保護膜，緩蝕同時還可以加深鐵器基體的顏色，使之與金銀絲片的裝飾部分產生較大的色差，從而凸顯金銀裝飾的藝術效果。　　 

　　（七）封護

　　封護劑使用天然蟲白蠟。將蟲白蠟加熱融化後，加入少量松節油，反覆塗抹並浸潤，使蠟進入鐵器基體內。在封護的同時，可以加深鐵質部分的顏色，使之與紋飾的顏色形成鮮明的反差，突出錯金銀的效果。　　 

　　（八）表面處理

　　最後在補配部分的表面，運用傳統的作色工藝，使用蟲膠漆調和礦物顏料隨色，使補配部分表面與鐵器色澤一致。錯金銀鐵質馬具保護修復前後對比見圖一三，圖一四。

三、小結

　　2015 年至2017 年間，中國社會科學院考古研究所保護修復實驗室對洛莊漢墓9 號墓陪葬坑中出土的20 餘件錯金銀鐵器進行了科學的保護修復，成功的恢復了他們的原貌，使這批文物的藝術價值和觀賞價值得以提高。　　 

　　保護修復後的這批文物是研究漢代鐵器，特別是錯金銀鐵器製作技術的活檔案，可為漢代考古、手工業考古、科技考古工作者對山東地區鐵器，以及錯金銀鐵器的原料來源、冶煉技術、加工技術的研究提供實物和技術支持。　　 

　　兩件錯金銀鐵質馬具的保護修復過程是對錯金銀鐵質文物價值再認識的過程，也是一個保存現狀、病害程度再評估的過程。在兩件文物保護修復方案制定初期，我們針對鐵質文物病害特性，進行了科學系統分析。在文物的保護修復中，每一個節點的實施都有分析檢測的支持。無論是保護、修復方法，還是材料應用均以保存文物基本信息延長文物壽命為原則。　　 

　　保護修復前一號馬具（P9：69）長13 釐米、5 釐米、厚0.7 釐米，重111.19g。二號馬具（P9：207）直徑10.9 釐米、厚0.8 釐米，重135.14g。兩件鐵質文物的主要病害有礦化、殘缺、裂隙、變形、孔洞、層狀剝離、層狀堆積、表面硬結物、瘤狀物、點腐蝕。　　 

　　保護修復過程中，由表及裏的逐層進行，最外層堅硬的表面硬結物採用化學試劑與物理方法去除。次外層酥鬆鏽蝕與內層緻密鏽蝕的去除採用先軟化再剔除的方法。鏽層中的可溶鹽採用冷熱交替法脱出。當見到星星點點的金、銀時嚴格參照X 射線成像片，按照片中紋樣的走向進行細緻的處理，直至精美的圖案得以再現。　　 

　　由於兩件鐵質馬具通體礦化，致使其成型工藝難以判斷。通過三維視頻顯微鏡對鑲嵌金銀部位進行觀察，可見殘留的平鏨溝槽。由此可以認為，溝槽的製作中運用了鏨刻工藝中平鏨和絲鏨技法，鏨刻前先勾勒出圖案的大致輪廓形成起稿線，再使用絲鏨進行細部刻畫。　　 

　　經過修復後的兩件馬具，其造型和紋飾得以清晰展現。一號馬具（P9:69）修復後重97.8g，長13 釐米、寬9.3 釐米、厚0.6 釐米。該馬具外輪廓大體呈心形，兩側中部內凹，其表面的錯金銀紋飾呈現為兩個倒置心形的疊壓造型。馬具的正中有一個豎向的穿孔，正當上部心形下端的桃尖位置。心形圖案的外緣為雙線金絲以及其間細密的平行金絲短線。每個心形圖案內按照空間特點設計了左右對稱的雙鹿圖案，兩組雙鹿均作向左右兩側的奔躍造型。由於空間的不同，兩對奔鹿造型也不同，上端一對奔鹿鹿首向前，四蹄動作幅度較小；而下端的一對奔鹿作回首狀，四蹄伸展幅度較大。兩對奔鹿的尾和角均根據所處空間的大小而設計，其中上端奔鹿的尾部延展為複雜的葉狀造型，下端奔鹿的尾部則因空間侷限而表現為捲曲的單線長尾。兩對奔鹿的鹿角均因空間侷限而表現為有幾個短杈的長角造型。　　 

　　二號馬具(P9:207)重124.2g，直徑10.8 釐米、厚0.6 釐米，其中心位置有一個長方形穿孔。這件圓形馬具的邊緣以金絲單線圓圈及其外側的連續尖狀紋組成，其內部圖案是一對方向相反的奔鹿。由於空間較大，奔鹿的身軀、四蹄以及尾、角均表現為相對複雜的設計，尤其是尾和角，兩條雲狀鹿尾一直沿圖案邊緣延展到另一隻鹿的頭部附近，鹿角也表現為粗壯的枝杈造型。由於空間的限制，兩隻鹿的後腿均反向向上，雖與奔鹿的腿部實態不同，然而這一誇張設計卻造成更加靈動的動態效果。　　 

　　兩件鐵質馬具圖案的金銀搭配做法相同，除鹿角和位於畫面遠端的雙腿使用銀質外，其餘圖案均為金質。整體紋飾線條流暢、自然，動物形象栩栩如生，是一對極為罕見的草原風格馬具文物。根據它們的尺寸、造型以及穿孔設計來看，兩件鐵質馬具可能均屬馬鑣。它們的修復和圖案及用途的認定，豐富了馬具文物的造型種類，對於漢代馬具的工藝技術研究以及草原文化與內地的交往無疑提供了重要的實物資料。

　　附記：參加保護修復的有楊小林、霍海峻、郭正臣、韓化蕊、嶽超紅、楊巍、李其良、王宇、侯凱博。照片由郭正臣、嶽超紅拍攝。分析檢測、X 射線成像等工作得到了北京大學考古文博學院的胡東波教授等大力支持。資料提供由山東省濟南市文化局、崔大庸研究員。特此感謝！