新疆库车友谊路墓群出土五铢钱的分析研究

段朝玮

摘 要：在新疆库车友谊路墓群的考古发掘中出土了大量的五铢钱。为了更深入地了解这批出土五铢钱的性质及有效的保护方法，作者对这批出土钱币进行了取样并对样品做了金相与成分分析、锈蚀产物分析，对发掘区域的土壤酸碱度和氯离子含量进行了测试。通过对样品中氯离子的分布情况进行分析，作者筛选出了适合的保护方法，并提出了一套合适的处理方法和步骤。此外，通过对同一区域不同墓葬出土的五铢钱进行金相和成分分析，作者还得出了关于这些钱币铸造关系的推测。这些研究结果为揭示墓葬之间的联系提供了必要的信息。

关键词：出土五铢钱；成分分析；铸造关系

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.04.015

1 项目背景

友谊路墓群位于库车市新城区友谊路南段。南部与天山路相邻，北部与文化路相连。该墓群于2007年在友谊路地下街建设过程中被发现。新疆文物考古研究所经过2007①、2010②、2021（图1）至2022③四个年度的发掘，基本明确了库车友谊路墓群的分布范围、延续使用时间、文化特征等信息。友谊路墓群年代为春秋战国时期至元明时期④，主体年代为魏晋南北朝，是古代龟兹地区规模很大的一处墓地⑤。魏晋南北朝时期墓葬具有浓郁的中原文化特征，充分展现出中原文化与本地文化融合发展的特征⑥。

经国家文物局批准，新疆文物考古研究所于2021年至2022年，对友谊路墓群西侧保护性设施建设项目所涉及的遗迹进行了第三次考古发掘。通过这次发掘，初步整理出了墓葬的年代和文化特征等重要信息。这些信息对于进一步研究龟兹地区在这一时期的墓葬形制、文化特征、丧葬习俗以及多民族之间的文化交往、交流和交融过程具有非常重要的历史和学术价值⑦。此次研究的五铢钱样品均采自2021年新疆库车友谊路墓群发掘的墓葬。

2 文物保存状况与病害调查

2021年库车友谊路墓群发掘出土的五铢钱文物类型多样、时间久远，并且钱币制作考究，是研究龟兹文化历史发展的重要实物资料，也是研究古丝绸之路文化及经济交流的实物证据。同时，钱币的制作使用反映了各时代社会经济生产力的发展水平以及社会民俗的现状。发掘出的钱币文物种类多样、字体变化有序，一定程度上反映出当时社会的经济活跃程度，具有较高的艺术价值和研究价值。该批器物也是时代的见证者，能够丰富当地博物馆展陈，为学者和观众提供更多的时代文化实物资料。但是因文物埋藏环境及出土后病害处理不及时、保存条件不良及外力等因素而出现了污染、酥解、破损、缺失、锈蚀（含有害锈）、裂隙、矿化等病害。上述因素的影响使得这批文物本体处于重度及濒危状态，若不及时进行保护处理，将会对文物本体造成严重危害。因此，伴随发掘的同时在现场也展开了对出土文物进行的抢救性保护修复处理。

3 出土五铢钱的分析检测

3.1 成分分析

使用美国Thermo ScientificNitonXL3t GOLDD便携式XRF分析仪，采用常见金属模式对钱币表面进行快速无损元素分析（检测结果见表1），以便對文物成分有基本的认识与了解。通过分析检测结果可以看出铜钱成分与中原地区的差别不大。由于便携式合金分析仪只能进行元素的定性或半定量分析，故上述结论只是初步推测，具体的化合物种类可在修复实施过程中对有条件的器物进行取样，利用大型仪器分析。以上成分检测，可以帮助我们在修复时选择适当的材料，防止材料差异太大造成修复效果不佳。

3.2 显微观察

为了更清楚地了解文物的制作工艺和文物病害，采用日本KEYENCE VHX-5000超景深三维显微镜（×100～1000）对文物进行表面显微观察（图2）。通过以上显微观察，对文物存在的主要病害污染、酥解、破损、缺失、锈蚀（含有害锈）、裂隙、矿化有了较为详细的了解，这为后期采取相应的保护修复技术，消除文物病害、恢复文物健康、延长文物寿命提供了可靠的依据。

3.3 锈蚀物检测

选取具有代表性的不同钱币，检测结果多有重复。通过挑取样品粉末，置于载玻片上，用无水乙醇溶液分散待测。实验所用仪器为美国BRUKER公司生产的SENTERRA II共焦显微拉曼光谱仪，采用氩离子激光器，配备三个激光器：532nm，633nm，785nm；物镜为50×；光斑尺寸为1μm；光栅1200；采用5×10秒扫描频次⑧。经过检测锈蚀物主要有以下4类：

①碳酸盐类：主要是绿色的孔雀石（石绿）和蓝色的石青（图3、图4），都是碱式碳酸铜，分子结构不同。锈蚀孔雀石的生成是土壤中可溶性碳酸盐或空气中二氧化碳与铜器作用的结果，属于碱式碳酸铜。这些锈蚀质地较为致密、稳定，理论上不需要清除。但锈蚀层成分复杂，相互交融，几乎不会以单一的形态出现，且不少锈蚀掩盖了器物的铭文、纹饰等重要信息，影响了器物的艺术价值和研究价值，在实际的保护修复中应当有选择地对其进行适度的清除。

②氯化物类：氯铜矿、副氯铜矿（图5）。在铜器的锈蚀物中，这两种锈蚀对器物的危害最大，需彻底清除。在保护修复工作中，颜色和形态特征是粉状锈的主要判断依据，但并非所有淡绿色粉末状的腐蚀产物都是有害的粉状锈。碳酸铅从颜色上看和粉状锈十分相似，结构形态上也十分酥松，很容易脱落，但其本身的化学性质比较稳定，不会像青铜器粉状锈病害那样继续循环反应，对铜器的本体构成危害。但是由于其疏松的粉末状结构，以及水、二氧化碳和其他有害物质的积聚及交替传递，可能会对铜器的长期保存造成潜在威胁。此外，由于锈的颜色较浅、结构不稳定，还会影响铜器的陈列效果。因此，有必要对此进行处理。通过检测及目测，所有铜器都存在粉状有害锈，修复保护时应予以清除。在保护修复前尽量隔离放置，防止交叉污染。

③铁的锈蚀物：主要是三氧化二铁（图6）。铁容易生锈是因为它的化学性质活泼，并且与之保存条件有很大关系。水分是导致铁生锈的因素之一。当空气中的氧气溶解在水中时，氧气与铁发生反应，生成三氧化二铁，即铁锈。铁锈是一种棕红色的物质，它不像铁那么坚硬，很容易脱落，一块铁完全生锈后，体积可胀大8倍。如果铁锈不除去，海绵状的铁锈特别容易吸收水分，铁器也就腐蚀溃烂得更快。所以，疏松的铁锈应尽量去除干净，并在去锈完成后对铁器进行缓蚀封护处理，才能有效起到保护作用。

④白色污渍：主要是碳酸盐类，主要是由埋藏环境中土壤成分决定的。这类锈蚀对铜器危害不大，但观赏效果极差，尽量去除。

3.4 对铸造关系的研究

经过对出土的五铢钱进行仔细检测和分析，我们对其锈蚀机理有了初步的了解。根据研究结果，这批五铢钱都是由铜材质制成，其主要成分是一种铜锡合金，同时含有少量的铁、铅和锌等元素。由于样品受到了严重的氧化，导致铜和锡的含量较低，还有一些样品中检测到了一些氯离子。值得注意的是，锡的含量有着明显的变化，个别样品中还含有硅、铁和铝等元素。五铢钱样品的横截面结构可分为锈蚀矿化层、中间过渡层和本体三个部分，与新疆其他地区出土的五铢钱币的结构相似，具有一定的典型特征。分析后得出该批五铢钱的锈蚀产物主要包括孔雀石、氧化铜、氧化亚铜、含少量二氧化硅的碱式碳酸铜等无害锈，部分样品中还发现了碱式氯化铜、氯化亚铜等有害锈蚀成分的存在⑨。而土壤样品的pH酸碱度在8.34～9.37，属于弱碱性，不会直接加剧五铢钱样品的锈蚀。然而，土壤样品中的氯离子含量在1.0035～7.5075，也是导致五铢钱样品产生有害锈蚀的原因之一。

4 修复保护技术路线及操作步骤

4.1 技术路线

①记录文物保存状况并对“待修复器物”进行编号登记，填写出土地点、年代、质地、文物特性、病害状况等详细信息，再配以照片及病害图。

②对文物保存现状的分析测试研究，通过观察外观、锈蚀物检测来确定器物的病害程度，了解其病害原因。

③选取修复试验块进行保护修复实验，统一修复标准，筛选修复中所用材料，估算修复所需时间。

④制定并完善修复方案，在分析測试和试验的基础上，制订并完善修复方案。

⑤实施修复方案，根据方案对器物进行清洗、除锈、除氯、加固、黏结、补配、做旧、缓蚀、封护等，完成修复保护。

4.2 修复保护技术步骤

4.2.1 去锈

在超声波清洗机中加入适量的去离子水或5%EDTA二钠水溶液，加入量以没过器物为宜。时间视器物脏污程度而定，温水清洗效果更好。清洗结束后用手术刀剔除表层软化土垢及锈层，用去离子水冲洗干净器物，放入烘干箱烘干。对锈蚀严重或钙质垢较坚硬的可加入适量EDTA二钠水溶液软化锈蚀。钙质结垢等表面硬结物、层状堆积锈蚀可用手工工具、超声波洁牙机与化学试剂相结合的方法去除。超声波或者浸泡清洗后，先用手术刀剔除器物表面较疏松的附着物与锈蚀，对于较坚硬的锈蚀，可用超声波洁牙机轻轻打磨掉，或用脱脂棉蘸5%EDTA二钠水溶液敷于锈蚀部位，软化后用手术刀小心剔除。然后用去离子水清洗，以去除EDTA二钠盐残留⑩。

4.2.2 除氯（倍半碳酸钠溶液浸泡脱氯）

在塑料容器中配制能完全覆盖器物的5%倍半碳酸钠水溶液，将器物浸没其中，一周换两次浸泡液。经倍半碳酸钠水溶液浸泡后，器物中的氯离子被置换到浸泡液中，通过硝酸银检测法检查浸泡液中氯离子的浓度，可知有害锈的去除程度。此方法可成功处理矿化层中的氯离子，不影响铜器的锈色。缺点是工作周期较长，在浸泡过程中若能反复加温冷却，会加速氯离子的扩散与反应速度，缩短浸泡时间。最后一次浸泡完成后，用大量去离子水冲洗器物，以清除试剂残留。待五铢钱完全干燥后选取1%B72溶液刷涂表面，将钱币彻底封护。

4.2.3 封存保护

五铢钱除锈后，为了保持其良好状态，需要进行适当的保存措施。要确保青铜器存放在隔氧、防潮的环境中，以防止氧化和湿度对其造成损害。最佳保存相对湿度应保持在50%以下。此外可以使用经过醋酸铅溶液浸泡过的宣纸来包裹文物，以达到初步的除氧和隔氧效果。根据《博物馆藏品保存环境试行规范》，对于存放五铢钱的文物库房，建议采取人工介入的方式来控制温湿度。可以减少照明设施的使用，增加紫外线设施以解决光辐射对文物的影响。通过积极除尘来解决空气污染问题，保持库房的卫生。综合采取这些措施，可以有效地控制温湿度等因素，确保文物的稳定存放。

5 小结

新疆，这片位于亚洲大陆地理中心的辽阔土地，各个民族世代相承孕育了众多的文化瑰宝。而这批出土的五铢钱不仅仅是一种货币，更是一种文化的载体，记录了历史的变迁和文化的多样性。通过研究和修复这些古老的钱币，不但能够更加深入地了解新疆地区在古代丝绸之路贸易往来中重要的战略地位，还能深切感受到这片土地上丰富多彩的文化。同时这些钱币也是这片土地上各民族相互交流与融合的见证，对考古学、历史学研究提供了有力的信息支撑。更阐明了新疆多民族文化与中原地区交流、交往、交融的历史事实，让人们能够更加真切地感受到历史的厚重和文化的多样性。

注释

①新疆文物考古研究所.新疆库车友谊路魏晋十六国时期墓葬2007年发掘简报[J].文物，2013（12）：37-55，2，97，1.

②⑤新疆文物考古研究所.新疆库车友谊路魏晋十六国墓葬2010年发掘报告[J].考古学报，2015（4）：537-563，565-576.

③④⑥新疆文物考古研究所.新疆库车友谊路墓群2021年发掘收获与初步认识[J].西域研究，2022（4）：81-86，168.

⑦田小红，吴勇，王馨华.新疆库车友谊路墓群2022年度考古发掘收获与初步认识[J].吐鲁番学研究，2022（2）：38-44，158，153-154.

⑧王岳，梁萍.显微激光拉曼光谱仪在铁制文物锈蚀研究中的应用[J].当代化工研究，2022（19）：134-136.

⑨⑩黄伟，李义凡，黄槐武.广西玉林市博物馆馆藏七件铜鼓的初步分析研究[J].文物保护与考古科学，2021，33（3）：71-80.