现代检测仪器在青铜器鉴定中的应用方法

青铜器作为祖先遗留给我们的重要文化遗产，在博物馆藏品中占有很大比重。而在青铜器藏品征集以及涉案青铜器文物鉴定中遇到的最大问题，是其真伪全靠几位专家的个人感觉及经验判断，加之现代高仿青铜器日新月异的发展，给青铜器鉴定带来了非常大的困难。截至目前，还没有一个让大家共同认可的标准来鉴定真伪青铜器。本人在对山西出土青铜器进行保护修复的过程中积累了大量经科学仪器检测的数据，经整理，发现这些古代青铜器在成分配比、锈蚀结构、铜锈成分及铸造特征等方面有着独特的信息，可以在古代青铜器与仿古青铜器的鉴别方面提供帮助。本文以“山西博物院院藏部分出土青铜器保护修复”项目中对部分青铜器的检测结果为依据，从金属成分、锈蚀特征、铜锈成分、铸造技术等四个方面对古代青铜器与新仿器物进行了对比，以证明这些标准的科学性。在此抛砖引玉，也期望将来有更多不同地区的研究人员加入研究行列，逐步建立青铜器科学鉴定的标准数据库，为我国古代青铜器的科学鉴定提供依据。

项目中使用的主要检测仪器有：便携式X荧光合金分析仪、显微激光拉曼光谱仪、三维视频显微镜、修复显微镜、文博专用X射线探伤实时成像仪等。

出土青铜器的成分配比有锡青铜、铅青铜及锡铅青铜三种。其中，锡青铜的成分主要是铜、锡 (含量高于2%) ，其他元素微量 (均低于2%) ；铅青铜的成分主要是铜、铅 (含量高于2%) ，其他元素微量 (均低于2%) ；锡、铅青铜的成分主要是铜、锡、铅 (含量均高于2%) ，其他元素微量 (均低于2%) 。其他成分配比的铜合金工艺品在明清以后才大量出现，尤其是含铝、含铁的铜制工艺品在民国后才大量出现，因此，我们利用科学仪器对青铜器成分进行检测，可以判别青铜器的相对时代。

测试仪器及方法

使用仪器为便携式XRF合金分析仪，选择合金模式，测试时间为20s，光斑直径3mm，测试范围：铅元素以后的金属元素。

为保护器物的完整性和艺术性，无损检测选择在器物皮壳或锈蚀层处进行，有损检测选择在器物残片的断截面处实施。用手术刀将青铜器物残片表面锈蚀层清理干净，直至露出金属基体，再用乙醇进行清洗，对露出的金属基体部位进行成分检测。

检测结果

表一列举了“山西博物院藏部分出土青铜器保护修复”项目中的部分具有代表性的青铜器的检测结果。

表一出土青铜器金属成分表

(1) 在几千年的时间变迁中，青铜器基体的金属成分比例受环境影响发生了变化，但总体上还比较符合当时青铜器铸造时的配比规律，若其中的铁、锌、镍等元素含量大于2%时，则该件青铜器的成分配比不符合当时的时代特征。

(2) 锈蚀层的金属离子主要有铜、锡、铅、铁、锌、镍等。

(3) 因皮壳层的金属成分比例受到几千年的环境因素影响，锡、铅等金属离子向表面析出，从而导致其含量几乎超过铜离子，因此经现代仪器检测出的金属成分的比例不符合原铸造时的配比规律，这正是古代青铜器的皮壳层金属成分比例的特征，其金属成分一般为铜、锡、铅、锌、铁等。

青铜锈蚀的生长、结晶、钙化及矿化等，这些特定的化学反应需要漫长的时间及特定的环境才能实现，人为化学反应可以生成一些类似的锈蚀，但其结构及成分与天然形成的老铜锈有着一定的差别。

检测仪器及方法

检测仪器为超景深三维数码显微分析系统 (VHX-600K) ，工作电压220V，放大倍数20—200倍。实验对山西博物院院藏17件青铜器的51个部位进行了检测。

锈蚀特征

表二列举了锈蚀特征具有代表性的6件器物的18个部位的检测结果。

表二不同时代青铜器表面锈蚀特征 (20倍镜下)

(1) 古代青铜器锈蚀一般凝结成核，较致密，锈蚀结构有矿化的结晶体出现。人为化学反应生成的锈蚀不会出现晶体结构。

(2) 古代青铜器的红色锈蚀由青铜器胎体生出，其上面才是绿色等锈蚀，锈蚀层结构有明显的层状结构，符合古代青铜器锈蚀的生长规律。人为化学反应生成的锈蚀不会出现层状锈蚀晶体结构。