湖北随州曾侯乙墓出土玉器材质分析与产源初探

刘继富，杨明星*，苏 越，刘 越

1.中国地质大学(武汉)珠宝学院，湖北 武汉 430074 2.扬州市玉器产品质量监督检验中心，江苏 扬州 225000

引 言

曾侯乙墓位于湖北省随州市城关西郊擂鼓墩附近东方团坡上，距离随州市中心约2 km，于1978年发掘，下葬年代为公元前433年或稍后(即战国早期)。该墓分为东室、西室及北室，其中东室为主墓室，西室和北室为陪葬墓室。共出土文物15 404件，包括九鼎八簋、青铜双银编钟、二十八宿衣箱、四龙曾徽、尊盘、鹿角立鹤等珍贵文物，其材质涵盖青铜器、黄金、丝麻织品、木制品、玉质、石质等[1]。作为目前记载曾国文化历史资料最完整的墓葬，曾侯乙墓受到了研究者的广泛关注，特别是青铜器、漆器、竹简、音乐等都有较为系统的研究。与之相比，关于曾侯乙墓出土玉器的研究还相对较少，主要集中在工艺、纹饰[2-3]、形制、功能[4]等几个方向。统计已有发掘资料，曾侯乙墓出土的玉、石器共535件(组)，其中，玉器(包括透闪石玉、大理岩、石英质玉、云母质玉等)有319件，目前仅有学者对部分典型透闪石玉做了成分分析[5-6]，尚未见对曾侯乙墓出土玉器的材质进行系统归纳整理的文章。部分玉器的材质还未经过科学鉴定，客观上会影响曾侯乙墓玉器的玉料来源和文化交流的研究进展。

近年来，科技手段在出土玉器研究中的应用日益广泛，能量色散型X射线荧光光谱、拉曼光谱、X射线衍射和质子激发X射线荧光光谱等无损技术可以快速鉴定样品的材质，并对其成分进行半定量分析[7-8]。对曾侯乙墓319件出土玉器进行科技分析，利用红外光谱、X射线荧光光谱等快速无损的对出土玉器材质进行鉴定，依托宝石学分析手段探讨战国时期曾国的用玉水平，同时辅以部分特征样品的表观特征对曾侯乙墓出土透闪石质玉器的玉料来源进行初步分析。

1 实验部分

1.1 样品

319件玉器研究对象，均出自曾侯乙墓室内,由湖北省博物馆提供。器型丰富，大致可分为玉璧(环)、玉璜(珩)、玉佩、玉玦、玉管、玉饰等。

图1 部分曾侯乙墓出土玉器样品(a)：未受沁透闪石；(b)：轻度受沁透闪石；(c)：中度受沁透闪石；(d)：重度受沁透闪石；(e)：大理岩；(f)：云母质玉；(g)：水晶；(h)：萤石；(i)：石英岩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倍放大镜、天平等常规仪器测试出土玉器的宝石学特征，主要表征样品的颜色、光泽、比重及受沁程度，对于一些受沁严重，肉眼难以鉴定的玉器，还需进一步测试。

运用傅里叶变换红外光谱(FTIR)、X射线荧光光谱仪(XRF)等测试出土玉器的矿物相及化学成分。出于对文物安全的考虑及测试仪器对样品形貌的要求，选取311件进行红外光谱测试，对其中的237件进行XRF测试。

红外光谱测试利用中国地质大学(武汉)珠宝学院的Bruker TENSOR 27红外光谱仪完成。具体的测试条件：采用反射法，通过K-K转换图谱，测量范围是400～4 000 cm-1，分辨率为4 cm-1，扫描时间是32 s，扫描次数为32次。

XRF测试使用的仪器是中国地质大学(武汉)珠宝学院的能量色散型X射线荧光光谱仪，仪器型号为ARL QUANT’EDXRF Analyzer，配置有铑(Rh)靶X射线管和PCD(Peltier Cooled Detector)探测器(探测器型号：面积15 mm2，厚度3.5 mm，分辨率160 eV)，准直器3.5 mm，Mylar膜(厚度为3.5 μm)。正式测试前对仪器进行能量校正，及分辨率及稳定性的调试。采用实验室已建立的定量测定透闪石玉成分的工作方法。

2 结果与讨论

测试结果见表1—表3及图2。通过常规宝石学测试、红外光谱及XRF测试结果分析，319件曾侯乙墓出土玉器样品的矿物种类可以分为六种类型，分别为透闪石、大理岩、云母、石英岩、萤石、水晶。

图2 不同类别出土玉器红外光谱图Fig.2 Infrared spectra of different categories archaic jade infrared spectrogram

表1 出土玉器样品的基本宝石学特征Table 1 Basic gemological characteristics of archaic jades

2.1 透闪石

共有264件透闪石质玉器，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质。红外光谱检测与标准透闪石吸收峰位基本符合[9](表2)。透闪石-阳起石类质同象系列的化学式为：Ca2(Mg，Fe)5[Si4O11]2(OH)2，依据Mg、Fe含量的不同，可以细分软玉。当m(Mg)/m(Mg+Fe)≥0.9称为透闪石；0.5≤m(Mg)/m(Mg+Fe)<0.9称为阳起石；m(Mg)/m(Mg+Fe)<0.5称为铁阳起石。已测试的200件透闪石质玉器中，主要化学成分w(SiO2)，w(MgO)以及w(CaO)的数值较稳定，与理论值相当：w(SiO2)为56.31%～61.17%，平均值为58.99%；w(MgO)为20.03%～27.00%，平均值为24.46%；w(CaO)为14.25%～19.91%，平均值为15.42%。次要化学成分w(FeO)为0.187%～2.056%，变化范围不大。除此之外，样品中还有一定量的Al，Mn，Na，K和Ti等微量元素(表2)。这些样品的m(Mg)/m(Mg+Fe)值在0.91～0.99之间，因此，所有样品应该定名为透闪石质玉。另外，样品中主要化学成分w(SiO2)，w(MgO)，w(CaO)和次要化学成分w(Fe)的含量之和超过98.5%，表明其他杂质元素在样品中含量极低，样品的主要矿物组成为透闪石，属优质玉石。

表2 出土玉器的红外光谱谱峰归属Table 2 Attribution of infrared spectrum peaks of the unearthed jade

2.2 大理岩

共有43件大理质类玉器，大理岩类玉器多为石璧(表1)。部分石璧表面留有打磨痕迹，可见大量平行抛光纹。红外光谱与白云石吸收峰接近[10]，在892和726 cm-1附近有吸收峰(表2)。大理岩的化学式为CaCO3，通常含少量Mg，Fe和Mn元素，有时含微量元素Sr，Zn，Co和Ba等。大理岩的化学成分随不同的矿物组成而变化。前人研究提出，当岩石中SiO2+Al2O3的含量大于35%，该岩石不能定名为大理岩。只有岩石中SiO2+ Al2O3含量满足小于30%的条件时，才可确定样品为大理岩[11]。根据表2，所有样品的SiO2+Al2O3的含量小于30%，属于大理岩。

2.3 云母

共有8件云母质玉器，质地较细腻，部分玉器表面有大量刮痕。最强吸收峰1 037 cm-1为Si—O—Si的伸缩振动，属于νSi(AlⅣ)—O和νSi—O—Si(AlⅣ)，748 cm-1附近的吸收与四次配位AlⅣ有关，属面内Si—O—AlⅣ振动，谱带强度随AlⅣ数目减少而降低[12]。白云母的化学式为KAl2(AlSi3O10)(OH)2，理论上含SiO245.2%，Al2O338.5%，K2O 11.8%以及H2O 4.5%，此外，还含少量Na，Ca，Mg，Ti，Cr，Mn和Fe等。在红外光谱测试时，样品W.C.2∶6的表面测试到石英的光谱，可能样品中含有较多石英杂质，从而导致此样品的SiO2的含量明显比其他样品更高。这些玉器的主要化学成分与白云母的理论含量相去甚远，可能与样品本身含有其他杂质矿物有关，已做的测试尚不能解答。并且，XRF测试属于半定量测试，Al和Si的含量可能存在偏差，具体的化学成分含量，还需进一步研究。

2.4 石英岩

只有1件是石英岩质玉器，为玉孔芯，表面起伏不平，没有经过精细打磨抛光。石英质玉器主要化学成分均为SiO2。具有1 090 cm-1附近的Si—O—Si反对称伸缩振动峰，800 cm-1附近和470 cm-1附近的Si—O键对称伸缩振动峰[13](表2)。石英质玉器的SiO2含量超过95%，w(MgO)仅有2.1%，除此以外，还含有极少量的Al，Na和P等微量元素(表3)。

表3 部分出土玉器样品主要化学成分Table 3 Main chemical components of some archaic jade samples

2.5 萤石

只有1件是萤石质玉器，其边缘有大量破损缺口，表面有凹凸不平的打磨痕迹，未经过抛光。萤石(CaF2)是无水卤化物，具有聚合性很强的离子结构，其红外光谱通常形成极宽的强吸收谱，在260 cm-1横向(TO)和470 cm-1纵向(LO)频率定义的频率极限值之间伸展[7]。因仪器测试范围为400～4 000 cm-1，萤石的吸收谱带不能完整显示出来，仅能在400 cm-1附近观察到部分谱带。由于XRF测试难以测出原子序数<12的元素，因此，限法测试萤石中的F元素，仅能测得Ca元素的相关数据(表3)。

2.6 水晶

共有2件水晶类玉器，一件伴有绿色杂质，另一件的裂隙中充斥有黑色杂质。水晶主要化学成分为SiO2，红外谱峰及化学成分与石英岩基本相同(表2)，与石英岩相比SiO2含量达98%(表3)。

2.7 用玉水平分析

曾侯乙墓玉器大多数出自东室内，即曾侯乙主棺放置的椁室，少量出自西室和北室。如表4所示，东室内一共出土玉石器有265件，其中，透闪石质玉有224件。东室主棺内几乎全部出土精美透闪石质玉器，不仅如此，散落在东室内的透闪石质玉也可能来自倾覆的主棺内。对比东室主棺与东室陪葬棺，显然西室陪葬棺出土玉器的数量、材质及制作精美程度远逊于主棺的玉器。可见，当时人们是按照墓主人身份的尊贵程度来选料制作玉器，人们对玉料的优劣已具备一定认知。当时的贵族们更偏好使用透闪石质玉制品，透闪石质玉应属于当时最优的玉料，给曾侯乙使用的玉器及随葬玉器基本上皆使用透闪石质玉。样品中在东室内发现的尺寸差不多一致的大理岩石璧，可能是用于坠饰棺盖上的布料，出土时位于主棺最上层。尽管西室陪葬棺中出土的透闪石质玉器的数量略多于东室陪葬棺，但是西室出土玉器均为素面玉器，且出土两件半成品玉器，玉器表面经常留有加工痕迹，制作工艺较粗糙，因此，西室陪葬者的身份地位不一定高于东室陪葬者。

表4 测试样品的出土位置、材质及数量统计Table 4 The excavated location,material and quantity statistics of the test samples

依据上述曾侯乙墓玉器使用玉料的情况，可以看出战国早期开始，玉器已经是尊贵身份、地位的象征。当时的人们已经可以从玉料的纯净度、硬度等方面判别玉料的优劣，并且根据玉料的优劣区分使用者身份和地位。与曾侯乙墓玉器的用玉情况类似，河北平山中山国王墓也是以质地优良且工艺精美的玉器随葬身份高贵的墓主，以质地稍差、工艺稍次的玉器随葬身份、地位较低的墓主。中山国王墓的玉器多数为战国中期，少数为西周、春秋、战国早期和晚期，文化内涵较复杂。中山国1号墓是中山王的墓葬，椁室中出土一些制作精美的小型葬玉和佩玉。椁室内的玉器约280件，葬玉有213件，多是优质透闪石质玉，质地细腻。素面玉器表面抛光明亮，有纹饰的玉器也工艺精湛，体现了中山国国王的尊贵身份。而3号墓的墓主虽然是王的兄弟，但其墓中出土的玉器玉料质地较粗，几乎无优质玉料，与1号墓相去甚远[14]。由此可见，当时的人们多是按照使用玉器的玉料和工艺优劣区分所有者的地位尊卑，且身份地位不同拥有的玉器的数量和品质差别极大。

2.8 透闪石玉可能来源探析

曾侯乙墓出土玉器中有数十件玉器留有戈壁料表面的风化坑，形似“柚子皮”。样品有戈壁料特征的玉料颜色多样，有白、青白、青黄等，青黄色玉料数量最多。戈壁料制成的玉器，尺寸较小，包括玉下颌托、璞料、玉片以及兽形玉饰等，可能由于玉料的块度限制，这些玉器才保留有表皮特征。还有部分玉器的边缘保留有风化皮，风化皮多为褐色，表面光泽差，质地粗糙。其中，墓主内棺出土的十余件璞料完整展示了玉料具有较厚的风化皮，皮壳表面凹凸不平，且皮壳和玉质之间界限清晰，部分样品的分界处有暗色矿物沉积。对部分风化皮料[如图3(e)]的石皮和玉质测试了化学成分含量，两者的主要化学成分SiO2，MgO，CaO以及FeO的含量非常接近，仅在微量元素Al，Mn，K和Ti的含量上略有差别。

图3 部分具有产地信息特征的样品(a)—(d)：保留戈壁料表皮特征的样品；(e)—(f)：具有风化皮层的样品Fig.3 Some samples with origin information(a)—(d)：Retaining the epidermal characteristics of gobi materials;(e)—(f)：With weathered skin

根据其表面特征及成分特征，这部分玉料为典型的戈壁料，调查研究表明，我国和田玉戈壁料在陇西及南疆的茫茫戈壁滩集中分布，鉴定特征明显。近年来，在甘肃省河西走廊发现了一系列可以确定的年代最早的透闪石质玉采矿遗址，包括马鬃山径保尔玉矿遗址(2007)、寒窑子玉矿遗址(2014)、旱峡玉矿遗址(2019)[15-16]。在这些遗址中发掘的玉料基本是较为优质的透闪石质玉，产状特征多为山料，有少量戈壁料，包括白玉、青白玉、黄玉、黄白玉、糖玉和墨玉(青花玉)等，并且，部分透闪石质玉料有褐色或黄白色的风化皮，外观上类似曾侯乙墓中具有风化皮壳的璞料。已有的研究表明，马鬃山的玉料在西汉早期已进入中原(徐州西汉早期玉器玉料的来源之一)，早于张骞西行最早的时间。而旱峡玉矿遗址的发现，很可能将河西走廊地区玉料进人中原地区的年代大大提前。旱峡玉矿遗址主体为骟马文化遗存，其主体年代为春秋时期(700B.C.—500B.C.)，然而根据地表采集和部分房址内出土的篮纹陶片及双耳罐残片，推测该遗址的上限可到齐家文化和四坝文化时期，年代推定在殷商时期(1700B.C.—1500B.C.)。马鬃山矿点以及附近古矿点出土的玉料均带有厚风化皮壳，与曾侯乙墓出土的一批玉料十分相似，唯一的区别是曾侯乙墓出土玉器中的皮壳为棕色，颜色较深，可能是埋藏过程改变的。因此，马鬃山玉矿可能是曾侯乙墓玉料的来源之一。

综合以上分析，曾侯乙墓出土玉器部分透闪石质玉器玉料很可能来源于甘肃古玉矿。有学者认为，从新石器时期至隋唐时期，我国透闪石质的来源处在多元一体化进程中。玉料使用情况从以“就地取材”为主，逐渐转变为向西北地区集中的趋势，至西汉张骞通西域之后，新疆玉料才开始大量输入中原，古代玉料的使用逐步由多元走向一体[17]。曾侯乙墓属战国早期，恰好处在玉料来源多元化和来源一体化的中间。本工作的测试结果与此观点一致，表明此时所用玉料可能部分来自甘肃古玉矿。

3 结 论

通过红外光谱及XRF测试分析，结合宝石学基本特征，曾侯乙墓出土的319件玉器有透闪石、大理岩、云母、石英岩玉、萤石、水晶六大类。其中，透闪石有264件，大理岩有43件，云母有8件，另外还有2件水晶、1件石英岩、1件萤石。透闪石质玉器占总数的82.8%，是曾侯乙墓出土玉器的主要材质。

曾侯乙墓东室主棺内的出土玉器几乎都是透闪石质玉器。主棺内玉器的数量、材质优劣度及工艺水平远超过陪葬棺内玉器。显然，当时的人们已经可以从玉料的纯净度、硬度等方面判别玉料的优劣，并且根据玉料的优劣区分使用者的身份和地位。

XRF可以用于玉料产源的初步分析，结果表明，曾侯乙墓部分透闪石质玉器可能来源于甘肃古玉矿，其玉料的开采年代与旱峡玉矿遗址相仿，并且部分玉料特征与马鬃山遗址发掘出的玉料相似。