陜西韓城梁帶村遺址第27 號(hào)墓(M27)是梁帶村兩周墓地發(fā)現(xiàn)的唯一帶有兩墓道的大型墓葬, 是陜西地區(qū)建國(guó)以來(lái)發(fā)掘的未被盜掘的規(guī)模最大的周代墓葬. 墓葬保存完好, 隨葬品豐富
該墓出土鐵刃銅削(M27: 391)和鐵刃銅戈(M27: 970)兩件鐵器是自河南三門峽虢國(guó)墓地[4]及山西曲沃晉侯墓地[5]出土西周末~春秋早期鐵器后的中原地區(qū)又一批年代最早的鐵器, 具有重要學(xué)術(shù)意義.
表1 梁帶村遺址分析樣品一覽表
樣品編號(hào) 樣品名稱 取樣部位 分析項(xiàng)目
M27: 391 鐵刃銅削 刃部殘斷處 金相組織、
M27: 970 鐵刃銅戈 援殘斷處 成分分析 |
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鐵刃銅削(M27: 391)刃部鐵制, 并為銅制刀背夾裹, 銹損嚴(yán)重. 背略弧, 刃較直, 扁圓柄, 柄端有長(zhǎng)方形環(huán)首, 長(zhǎng)18.5 cm, 寬2.8 cm, 厚0.5 cm, 為當(dāng)時(shí)的生產(chǎn)或生活工具之一, 主要用于切削, 取樣部位見圖2 箭頭所指刃部.
鐵刃銅戈(M27: 970)斜邊三角形峰, 援無(wú)脊, 長(zhǎng)胡, 近闌側(cè)有兩個(gè)長(zhǎng)條形穿, 內(nèi)后端平齊, 中有一圓形小穿, 援部為鐵制, 內(nèi)部為青銅. 略有殘損. 通長(zhǎng)19.5 cm, 寬3.3 cm, 為當(dāng)時(shí)常用的兵器之一. 取樣部位見圖2 箭頭所指援的殘斷處.
[ 本帖最后由 流星馬 于 2013-10-28 15:22 編輯 ] |
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首先對(duì)鐵器樣品進(jìn)行金相組織觀察. 制樣方法為用金剛石砂片在器物上截取小塊樣品后用酚醛樹脂鑲嵌, 然后磨光、拋光, 最后用4%硝酸酒精溶液浸蝕(對(duì)鐵刃銅戈M27:970 樣品中銅質(zhì)部分用三氯化鐵鹽酸酒精溶液浸蝕), 在北京大學(xué)考古文博學(xué)院徠卡烏龜殼4000M 金相顯微鏡下觀察, 并拍攝金相組織照片(圖3~8).然后對(duì)樣品中的夾雜物及銹蝕產(chǎn)物的成分進(jìn)行分析. 利用北京大學(xué)地球與空間科學(xué)學(xué)院配置的JXA-8100 電子探針及INCA-400 型能譜儀進(jìn)行分析,分析條件為加速電壓15 kV、束流10?8 A, 面掃描分析時(shí)放大倍率盡量小, 以使元素分析結(jié)果均勻, 成分分析結(jié)果見表2.
鐵刃銅削刀M27: 391 的鐵刃部取下的小塊樣品全部銹蝕, 已無(wú)金屬殘余, 但發(fā)現(xiàn)有鐵素體＋珠光體組織痕跡(圖3)以及硅酸鹽＋氧化亞鐵共晶夾雜的殘余, 并沿加工方向變形拉長(zhǎng)(圖4), 綜合表2 所列銹蝕產(chǎn)物的元素組成測(cè)定結(jié)果, 可判定為塊煉滲碳鋼制品, 經(jīng)鍛打而成. 所謂塊煉鐵是鐵礦石在較低溫度(1000℃左右)的固體狀態(tài)下用木炭還原而得到的含有較多夾雜物的鐵. 塊煉鐵質(zhì)地柔軟, 經(jīng)加熱鍛打,擠出夾雜物, 改善機(jī)械性能而制成的鐵器稱為塊煉鐵鍛件. 如在反復(fù)加熱過(guò)程中, 塊煉鐵同炭火接觸,碳滲入而增碳變硬, 則成為塊煉滲碳鋼.鐵刃銅戈M27: 970 的樣品鐵質(zhì)部分(援)已銹蝕殆盡而無(wú)殘余金屬, 銅質(zhì)部分亦銹蝕嚴(yán)重. 從鐵援的銹蝕中可看出其原來(lái)的金相組織為鐵素體＋珠光體組織, 含碳量約為0.2%(圖5), 并偶見長(zhǎng)條形夾雜物(圖6). 利用電子探針對(duì)該樣品進(jìn)行鐵、鎳元素的線分布掃描, 結(jié)果見圖8~10, 發(fā)現(xiàn)鎳沒(méi)有明顯變化. 表2 的分析結(jié)果同樣顯示鎳元素含量較少, 分布比較均勻而沒(méi)有分層顯現(xiàn), 不具備隕鐵的組織與元素組成、形態(tài)和分布特征, 可判定鐵質(zhì)部分為塊煉滲碳鋼制品. 銅質(zhì)部分為α+(α+δ )樹枝晶組織, 有自由銅沉積(圖7), 為錫青銅鑄造組織.
根據(jù)兩件銅鐵復(fù)合器的形制和進(jìn)行組織觀察結(jié)果, 推測(cè)鐵刃銅削刀M27: 391 和鐵刃銅戈M27: 970的制作工藝相同, 即為先將鐵刃鍛打成型, 并將其鑲嵌在鑄削刀或戈的陶范內(nèi), 然后澆注銅液, 使銅包裹鐵刃結(jié)合形成銅鐵復(fù)合器. 這種制作技法在商周青銅器制作上已有較多體現(xiàn). 如甘肅玉門出土四羊銅權(quán)杖首是迄今為止已知最早的分鑄法鑄件, 其上的四只羊頭為先鑄件, 嵌入在銅權(quán)杖首鑄范上, 再鑄接在一起, 其年代距今約3600 a[6]. 著名的商代四羊方尊也是采用此法鑄造的. 湖北隨縣曾侯乙墓出土盥缶表面的紅銅紋飾則使用嵌鑄方法制成, 即預(yù)先將紅銅片制成花紋, 放置在鑄范上, 澆注銅器時(shí)將紅銅花紋片嵌鑄在器物表面上, 構(gòu)成紅銅色的紋飾[7]. 所以本次鑒定的兩件銅鐵復(fù)合器應(yīng)是采用類似“分鑄”或“嵌鑄”技法制成. |
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銅戈的鑄造的α +(α +δ )樹枝晶組織.jpg
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鐵刃中的夾雜物變形拉長(zhǎng).jpg
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鐵援的夾雜物組織痕跡.jpg
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鐵援的鐵、鎳元素組成線分析部位.jpg
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鐵援的鐵素體+珠光體組織痕跡.jpg
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由于保存環(huán)境的影響, 本次鑒定的鐵器均全部銹透而無(wú)殘留金屬, 必須對(duì)銹蝕中的原組織痕跡進(jìn)行仔細(xì)觀察與鑒別, 并利用元素組成分析以準(zhǔn)確判定其材質(zhì)及制作工藝. 因?yàn)殍F器在土壤埋藏環(huán)境中銹蝕過(guò)程比較復(fù)雜, 微觀組織中不同的相由于電位差的不同而引起銹蝕速率的不同, 其中一些相優(yōu)先腐蝕, 而另一些相腐蝕速度相對(duì)較慢, 從而可能形成與原組織相對(duì)應(yīng)的銹蝕產(chǎn)物, 并在銹蝕中保留有原組織痕跡. 另外鐵器中夾雜物一般不會(huì)因鐵器的銹蝕而發(fā)生改變, 從而可以根據(jù)銹蝕中殘留的夾雜物形貌并結(jié)合元素組成分析推斷其材質(zhì)與制作工藝.如鐵刃M27: 391 的銹蝕中可觀察到鐵素體＋珠光體組織痕跡(圖3), 另在銹蝕中發(fā)現(xiàn)硅酸鹽＋氧化亞鐵共晶夾雜沿加工方向變形拉長(zhǎng)(圖4), 可判定該件樣品為塊煉滲碳鋼制品.
從鐵刃銅戈M27: 970 的顯微組織照片(圖5)中可以看出, 樣品銹蝕嚴(yán)重, 已沒(méi)有金屬基體殘留, 但在銹蝕中發(fā)現(xiàn)有鐵素體＋珠光體組織痕跡, 并發(fā)現(xiàn)在塊煉鐵中常見的鐵橄欖石＋氧化亞鐵共晶夾雜物(圖6), 由此可判定該件樣品亦為塊煉滲碳鋼鐵鍛打而成. 上述判斷也為電子探針?biāo)鶞y(cè)的低鎳含量所證實(shí), 與表4 所列中國(guó)出土隕鐵制品的鎳元素含量有明顯不同, 不具備隕鐵元素組成特征.
隕鐵屬于隕石的一種, 含鐵80%以上, 常常還含鎳, 以金屬狀態(tài)出現(xiàn). 據(jù)史料記載與現(xiàn)有的考古資料,人類最早發(fā)現(xiàn)和使用的鐵, 就是隕鐵. 如在埃及、西南亞等一些文明古國(guó)所發(fā)現(xiàn)的最早的鐵器, 都是由隕鐵加工而成的. 1972 年, 在我國(guó)河北省藁城縣臺(tái)西村出土了一把商代鐵刃青銅鉞, 該鐵刃就是將隕鐵經(jīng)加熱鍛打后, 和鉞體嵌鍛在一起的. 表4 列出了到目前為止中國(guó)出土的7 件隕鐵制品及檢測(cè)結(jié)果. 這7件隕鐵制品均嚴(yán)重腐蝕而沒(méi)有金屬殘余, 但在分析中發(fā)現(xiàn)銹蝕中亦有隕鐵特有的層狀鎳分布情況, 這點(diǎn)與本次分析的梁帶村2 件鐵器不同, 所以二者具有不同的材質(zhì). |
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在陜西寶雞及與之鄰近的甘肅、寧夏等地出土早于公元前5 世紀(jì)的早期鐵器已有50 多件, 其中屬于春秋早期的有甘肅永昌三角城和蛤蟆墩出土鐵器4 件、靈臺(tái)景家莊出土銅柄鐵劍1 件、禮縣秦公墓地趙坪墓區(qū)2 號(hào)貴族墓出土鎏金鏤空銅柄鐵劍1 件及該墓南側(cè)的一號(hào)車馬坑中發(fā)現(xiàn)銹蝕嚴(yán)重的鐵制品、隴縣邊家莊出土的1 件銅柄鐵劍和長(zhǎng)武出土1 件鐵短-劍等共9 件, 其余40 余件樣品的年代為春秋戰(zhàn)國(guó)之際, 種類有劍、刀、矛、錛、戈、錐、馬銜、馬鑣、帶飾、鐲、環(huán)等.
經(jīng)過(guò)金相鑒定的有出土于寧夏的4 件銅柄鐵劍和寶雞益門村2號(hào)墓出土金柄鐵劍1 件, 材質(zhì)為塊煉滲碳鋼. 所以從制作技術(shù)上看, 這一地區(qū)出土早期鐵器與三門峽虢國(guó)墓地、曲沃曲村遺址和韓城梁帶村遺址等沒(méi)有差別
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