渤海上京城出土金属及冶炼遗物科技分析

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1、渤海上京城出土金属及冶炼遗物科技分析李辰元李延祥赵哲夫〔关键词〕渤海国上京城冶金考古铜器铁器〔内容提要〕通过使用便携式荧光光谱分析仪(p－XＲF)、扫描电子显微镜与能谱(SEM－EDS)等对渤海上京城宫城、匠造址、东廊、御花园出土的铁质遗物、有色金属遗物以及冶炼废弃遗物进行了初步研究，并对渤海上京城所进行的金属冶炼工业流程进行推演，同时试图通过遗物本身对渤海国冶金生产技术及商贸流通提供部分佐证。〔中图分类号〕K871．43〔文献标识码〕A〔文章编号〕1001－0483(2018)02－0045－09DOI:10.16422/j.cnki.1001-

2、0483.2018.02.007渤海上京城自20世纪初被学者发现以来，的学者关注渤海时期的金属生产⑦。虽然通过一直作为东北地区唐渤海时期考古研究的重要传统考古学能够在形制和风格上一定程度地区对象。作为效仿唐王朝五京建制的五座重要聚分金属遗物的种属，但如果要探讨渤海国与周落，至今为止中京、上京城和东京城的遗址在边各势力的商贸往来⑧以及墓葬之中金属遗物学界具有较为普遍的共识①，且皆位于我国国的确切来源⑨等问题，抑或是通过金属遗物等境之内。上京城两度作为渤海国首都，自天宝信息推演动态的历史情境，还需要通过诸如合末年(755年)文王大钦茂自中京迁都以来，金

3、元素溯源⑩等更为严谨的科学研究方法，结历时169年，仅在贞元时期短暂迁都于东京。合其他类型的遗址遗物，形成对矿冶考古研究从渤海国15世共229年的兴衰史来看，上京城的全面理解瑏瑡，从而复原整个古代冶金生产产的建设史可以作为整个渤海国历史的集中体现，业链。本文试图通过渤海上京城出土的一批冶针对其遗址本身的考古学和历史学研究也有众炼生产加工废料，如炉渣、炉壁、坩埚碎片等，多学者钻研百余年之久②，可见其所具有的巨结合出土金属遗物的科学分析，为深入研究提大研究价值及潜力。金属的生产在渤海国整个供一个切入点和基础研究数据。同时尝试与临的社会运转中，除了有丰

4、富的铁器作为其工农江六道沟及汪清的同时期铜冶炼遗址建立联系，业生产的基本资料和军事装备外③，贵金属、形成对渤海国金属制品生产加工的更为立体的铜等有色金属的生产也是其工业生产和贸易交认知。流的重要组成部分④。渤海国的地理位置作为中原王朝与日本列岛和朝鲜半岛的文化科技传一、样品提取检测播桥梁，其冶金与金属加工技术的演进流变对整个中原金属技术传播有着关键性的转承作本次测试样品由渤海上京遗址博物馆提供用⑤。在以往的考古发掘中，已经针对金属遗发掘品75件，分别来源于上京宫城、东廊、匠物进行了类型学研究及初步的分析检测⑥，特造址和御花园4处遗址，主要包括金箔、

5、鎏金别是最近发现的精美金属遗物更是吸引了更多铜饰件、铜器、铁器以及坩埚、炉渣等冶炼遗〔作者简介〕李辰元，男，1986年生，北京科技大学科技史与文化遗产研究院2013级博士研究生;李延祥，男，1962年生，北京科技大学科技史与文化遗产研究院教授，邮编100083;赵哲夫，男，1961年生，黑龙江省文物考古研究所研究馆员，邮编150008。·45·物，基本覆盖了唐渤海时期这一地区所使用的TM400场发射扫描电子显微镜进行背散射影像常见金属遗物遗存。测试除在取样现场对表面观察，成分检测分析使用其安装的牛津仪器公腐蚀较轻的器物进行无损的手持式X射线荧光司(

6、OxfordInstruments)能谱仪配合Aztec－(p－XＲF)检测外，还针对破碎、残损的器物Feature软件进行测试分析。样品表面进行了真进行了部分有损取样，并对坩埚、炉渣等生产空喷碳，能谱测试中的工作电压控制在20eV，生活废弃物遗存进行了筛选和破碎取样。束流强度根据实验需求进行了微调，半定量的本次检测获得p－XＲF数据202组，取样元素组分采样使用软件的自动模式，所有测试检测样品29件，针对金属质地样品进行了金相数据计数率经过软件自动优化均能够达到计量显微镜观察，并对所有取样样品进行了扫描电有效范围内。所获得数据参考测量误差采用至子

7、显微观察和能谱检测。较小的且质地较软的少小于所得数据一个数量级的结果进行讨论，样品使用电动微型精钢无齿锯进行切割取样，对于半定量测试可基本视为有效数据结果。较大的且质地较为坚硬的样品使用金刚石带锯1.铁质遗物检测进行切割。切割后的样品使用特鲁利(TＲO-在本次检测的过程中，由于在之前的发掘JAN)材料冷镶后进行打磨抛光处理。金相显工作中已经有专家对上京城出的铁质文物进行微镜使用莱卡(Leica)公司的DM400M型显微了较为系统的分析研究瑏瑢。在其研究的36件器镜，照片拍摄使用奥林巴斯(Olympus)公司的物中基本为体量较小的器物，同样在本次取

8、样BH2－UM型矿相显微镜。铜制遗物金相观察腐研究中也对小型残损铁器样品(图版七，1、蚀液使用三氯化铁盐酸乙醇溶液进行预处