重庆合川出水五铢初探

赵雄伟 赵 卓 （重庆中国三峡博物馆） 杨大用 （重庆合川区文物管理所）

一 前言

2003年4月，重庆市合川区文物管理所在嘉陵江金子河段水下打捞古钱币约5000多公斤。经初步分类，这批古钱币包含了从汉至南宋不同时期的计50余种年号和非年号货币，时间跨度达1400余年。这是重庆地区乃至全国建国以来发现数量最大、品种最多的古钱币，为研究古代不同时期的商品经济和书法艺术，特别是嘉陵江、长江流域以及中国货币的发展史提供了可靠的实物资料。本文从该批钱币中挑选五铢钱十枚，进行X射线荧光和金相显微分析，以期对其合金技术和加工工艺有所了解。五铢钱自西汉武帝元狩五年至唐武德四年，铸造历史长达七百余年，是我国钱币史上使用时间最长的货币，通过对该批五铢钱的合金技术与加工工艺研究，可探讨该批钱币的埋藏原因等问题。

二 实验部分

2.1 样品介绍

本文选取残缺的五铢钱样品共十枚，这些钱币正面有“五铢”，制式为圆形方孔。部分样品照片如图1所示。

2.2 仪器及实验条件

采用日本岛津公司生产的XRF－1800型X射线荧光光谱仪，分析了样品的元素组成。实验条件为：侧窗铑〔Rh〕靶、4kW大功率、铍窗厚度为75μm的X光管；管压-管流为40kV-95mA；真空光路；Estimated FP软件系统进行定性、定量分析，在完成定性扫描分析后自动地用基本参数法程序〔Standard FP〕进行定量分析。

图1 合川出水五铢钱（左上：hc1，右上：hc3，左下：hc4，右下hc9）

将五铢钱币样品进行取样、镶样、磨光、抛光处理，以FeCl3酒精溶液腐蚀样品表面，采用蔡司Vert.A1金相显微镜，利用反射光将不透明样品放大后观察其金相组成，借以获取样品的合金成分、冶炼、浇铸以及加工工艺等信息。

2.3 分析结果

2.3.1 XRF分析

表一 样品XRF分析结果

这些样品的X射线荧光分析结果见表1，可知：这些五铢钱皆为铜、锡、铅三元青铜合金，锡含量2-12%，铅含量2-17%，铁含量1-3%。这些钱币中，仅一枚钱币(hc6)的锡含量超过10%，其余样品含锡量为2～8%。仅一枚钱币(hc7)的含铅量超过10%。

铁是铜铸币中主要的杂质元素，它一般随原料铜而来，所以它的含量高低，可以反映原料铜的质量，也可以反映原料铜的原矿种类及其冶炼技术。在先秦和秦的铸币中，铁的含量比较低，一般在0.5%以下，高的也不超过0.7-0.8%，这是因为当时中国炼铜原料的氧化铜矿为多。而在汉唐时期的铸币中，铁含量明显增高，高者可达1-3%，这或许和当时较多采用硫化铜矿炼铜有关[1]。本文分析的十枚钱币中，铁含量最高3%，与此相符合。

2.3.2 金相分析

图2 样品hc1的金相组织图

图3 样品hc2的金相组织图

图4 样品hc3的金相组织图

图5 样品 hc4的金相组织图

图6 样品hc6的金相组织图

图7 样品 hc7的金相组织图

图8 样品hc9的金相组织图

图9 样品 hc10的金相组织图

对八枚五铢钱进行了金相分析，其金相组织图如图2-图9所示。金相组织观察结果如下：（1）hc1（图2）：典型的a树枝状结晶，铸造组织。黑色为铸造疏松或孔洞，灰色的圆形颗粒为铅颗粒。（2）hc2（图3）：典型的a树枝状结晶，铸造组织,黑色为铸造疏松或孔洞。（3）hc3（图4）：a固溶体等轴晶和孪晶，晶粒大小不等，另有少量残留的a+d共析体。浅灰色的球状或不规则形状为含pb夹杂物，分布于晶粒及晶间内，为退火组织。（4）hc4（图5）：a固溶体等轴晶和孪晶，晶粒大小不等，晶粒与晶间有a+d共析体。灰色的为铅，以球状或不规则形状分布于晶粒及晶间内，为退火组织。（5）hc6（图6）：外侧为a固溶体等轴晶和孪晶，晶粒大小不等，晶粒内晶间有a+d共析体和浅灰色铅颗粒，为铸造后经加热组织。（6）hc7（图7）：典型的a树枝状结晶，铸造组织。（7）hc9（图8）:典型的a树枝状结晶，铸造组织。（8）hc10（图9）: a固溶体等轴晶和孪晶，晶粒大小不等，有残留的a+d共析体，为铸造后加热组织。

从以上金相分析可知：分析的八枚五铢钱中，四枚为铸造组织，四枚为加热退火组织，且hc6和hc10两枚五铢钱退火不完全。铸造的青铜合金经热加工可明显减缓成分偏析，使金相组织中的d相分解或减少，而a固溶体中锡的分布也趋于均匀化，从而使其组织致密化，明显消除铸造缺陷，改善机械性能。通过退火可以降低加工过程产生的内应力，消除内部组织结构的不均匀性，降低硬度而便于机械加工。而青铜钱币与青铜工具、兵器不同，铸造成型后并不需要进行冷热形变等机械加工处理。我们推断这些汉五铢钱币的特殊金相组织，可能不是古代工匠有意识的退火处理，很可能是其他意外因素导致。

三 讨论

关于该批钱币的埋藏原因，有专家认为是与沉船有关。此次金相分析的八枚五铢钱币中，有四枚发现有退火现象，且其中两枚退火不完全。如果该批钱币的埋藏原因确与沉船有关，那么很可能就是船只突遭焚毁导致部分钱币因火烧出现退火现象。这一发现，为揭示该批钱币的埋藏原因，提供了有益的帮助。

注释：

[1] 周卫荣：《中国古代钱币合金成分研究》，北京，中华书局，2004。

[2] 周卫荣，戴志强：《钱币学与冶铸史论丛》，北京，中华书局，2002，P57-74。

[3] 穆艺，罗武干，张崇檀等：《申明铺遗址出土两汉钱币的成分与金相分析》，《中国钱币》，2011年3期P22。