古代砷铜研究综述.pdfVIP

第 l2卷 第 2期 2000年 11月 文物保护与考古科学 SCIENCES OF C0NSERVAT10N AND ARCHAEOLOGY Vo1．12．No．2 NOV．。2ooo 古 代 砷 铜 研 究 综 述 潜 伟 孙淑云 韩汝玢 (北京科技大学冶金与材料史研究所 北京 1O0o83) 摘要 通过总结有关古代砷铜研究的文献资料，回顾了人类使用砷铜的历史，汇集了学者们对砷铜 组织和性能的测试结果以及模拟古代实验条件冶炼砷铜的实验方法和结论，并简要介绍了我国近 年来考古发现的早期砷铜器物，提出了我国砷铜技术来源的问题，以期引起中外考古学、冶金史专 家的重视和讨论 。 关键词 砷铜 延展性 加工硬化 直接还原 共熔还原 中图分类号 K861．3 文献标志码 A 砷铜即铜砷二元合金，是人类历史上使用的第一种合金。从俄罗斯到大不列颠，从智利到 墨西哥，考古学家在新旧人陆很多地方发现了数以万计的这种古老的合金。在人类文明发祥 地之一的西亚，公元fif『第5千纪后期到前第4千纪上半叶，人们开始使用砷铜，早于锡青铜的 流行近2000年 ，研究太 J，I1f~界早期文明发达的地区，砷铜的使用都早于锡青铜。那么中国何 时使用砷铜，足甭也 f锡青铜的使用?诸如此类问题，随着近年来我国一些地区古代砷铜器 的发现而开始有了脊策。为了深人研究我国砷铜 的特点 ，非常有必要追溯人类使用砷铜的历 史 ，对其产生和消 I ：的原因、组织结构和性能特征 、冶炼方法等方面进行综述。 l 砷铜的历史 世界各种文I 的起源是具有多样性的，冶金技术发展的差异也很大，但在以西亚为中心， 包括整个欧洲和 苏联范围的广大地区里，铜冶金却共同经历着同一条发展道路：自然铜 一人 工冶炼红铜 一铜的合金化 (先是砷铜，后是锡青铜，最后是锌黄铜)，其中砷铜是第一种被大规 模使用的铜合金 。 伊朗Susa遗址发掘出土的铜器，被认为是具有典型意义的砷铜的最早实例，器物类型都 是小件装饰品。化学分析结果表明，在遗址的 A期(4100BC一3900BC)出土的 19件铜器中有 6 件的砷含量超过 l％；在稍晚的 B和 C期 (3900BC一3500BC)遗址出土的 l8件铜器中有 ll件 砷铜 ，并且砷含量也比 A期增加很多，平均达到 5％?。 在以色列的Timna古代矿冶区内，发现有 4000BC左右的冶炼含砷矿物的遗迹，在其附近 著名的Nahal Mishmar窖藏里出土有 429件金属器物，经过x荧光分析的30件中，有 2l件为 砷铜，平均砷含量为5．6％?。后来再次用 EPMA和 AAS方法对更多的样品进行分析，结果证 明这是一典型的砷铜器物群，有的还含有相当量的锑元素t21。 公元前 4000年以后，砷铜得到迅速广泛的使用，在很多地方逐渐取代了红铜而成为最重 要的金属。E．R．Eaton和H．Mckerel用便携式 x荧光分析仪对 2000多件近东出土的铜器样 品进行的分析表明，在早期青铜时代(EBA，3000BC一2200BC)砷铜使用非常普遍，超过了全部 检测样品数量的 2／3；在中期青铜时代(MBA，2200BC一1600BC)，砷铜使用依然很广泛，占有 l／4至 l／2的比例，特别是美索不达米亚的砷铜仍占有2／3以上t3 J。锡青铜大约在公元前第 ‘ 44 ‘ 文物保护与考古科学 第 12卷 4千纪的末期在近东地区出现了，但真正代替砷铜是到了公元前第 2千纪的初期。在早期青铜 时代(EBA)和中期青铜时代(MBA)，砷铜仍然是占有统治地位的铜器；只有到了晚期青铜时代 (LBA)，锡青铜才代替砷铜成为最重要的金属合金。也就是说，在西方文明的发祥地大约有 2000年的时间砷铜都是占据着统治地位的铜合金。 E．N．Chernyknt 对环黑海地区的数千件铜器进行分析 ，发现除了喀尔巴阡 一巴尔干地区 (Carpatho—Balkans)外，在早期青铜时代 (EBA)和中期青铜时代 (MBA)砷铜是占有绝对优势 的，分别占有70％和 60％的比例。此外，青铜时代欧亚大陆草原游牧民族的墓葬中也常常发现 有相当数量的砷铜制品，甚至到了晚期青铜时代 (LBA)南西伯利亚的卡拉苏克文化还大量使 用着砷铜。 南亚印度 Ganges山谷的 Copper Hoard彩陶文化 (公元前第 3千纪)出土的金属中，有超过 一 半的是含砷 1％以上的砷铜，D．K．Chakrabrtit 1认为这可能是砷铜的最东界；在随后的位于 印度河流域的Harappan文化也有砷铜使用，并且和青铜一起出现。 近年来，在我国西北地区的一些古代墓地和遗址发现有砷铜器物出土，如甘肃河西走廊 地区的四坝文化(1900—1600BC)，包括玉门火烧沟、民乐东灰山、酒泉干骨崖等墓地都出土有