摘要:殷墟透閃石和蛇紋石玉器表現(xiàn)出相當(dāng)豐富的增白現(xiàn)象，其機理包括玉石疏松和鈣化的原因。在此基礎(chǔ)上，探討了拋光工藝、材料、pH值對增白程度的影響。結(jié)果表明，拋光層比未拋光部分更耐風(fēng)化，透閃石玉比蛇紋石玉更耐風(fēng)化。兩種美白玉器在中堿性埋藏環(huán)境下結(jié)構(gòu)會變得極其疏松，因此材質(zhì)鑒別和預(yù)防性保護要有特殊性。另外，中堿性環(huán)境下的鈣鹽沉積滲透到玉器表面，會產(chǎn)生點狀鈣化。與20世紀(jì)60年代以來中西方學(xué)術(shù)界對鈣化的長期否定不同，這一出土證據(jù)的首次發(fā)現(xiàn)和重新研究，對鈣化提出了全新的看法。該研究豐富了對玉石白化現(xiàn)象的認知，有助于準(zhǔn)確判斷玉石材料的原始狀態(tài)。

一.導(dǎo)言

玉器是中國傳統(tǒng)文化的杰出代表，是一種獨特的文物。從材料利用史來看，人類歷史可分為石器時代、青銅時代、鐵(鋼)時代三個階段，其中石器約占人類歷史的99%。根據(jù)制作石器的技術(shù)，可以分為舊石器時代和新石器時代。舊石器時代的技術(shù)特征是“制造”。脆性大、均質(zhì)、各向同性、硬度高、結(jié)構(gòu)致密的石頭適合制作切割工具或精細石器，如黑曜石、火石、應(yīng)時等。優(yōu)點是制作石器的形狀可以控制。小而脆(高韌性)的石頭經(jīng)常被用作沖擊工具。雖然它們不適合精細加工，但它們滿足耐用性的要求。新石器時代的技術(shù)特征是“磨”。合適的石材是硬度高、韌性好的耐磨材料，不僅適合精細加工，而且打磨拋光形成的光澤層更能展現(xiàn)石材之美。因此，透閃石-陽起石、瑪瑙等玉石礦物逐漸脫穎而出，常被制成裝飾品，以滿足人們的精神追求。此外，隨著社會的分化，玉已經(jīng)成為權(quán)力的象征，并具有禮儀的功能。從這個方面來說，玉是石器發(fā)展到研磨階段的產(chǎn)物。

玉為“石之美”，出自東漢許慎《說文解字》。其實是廣義的古玉定義，而狹義的古玉僅指和田玉。從時間上看，從史前到三代，玉的定義是寬泛的；從三朝到漢代，對玉的廣義和狹義定義并存；漢代張騫通西域后，和田玉大量東移，玉的定義也就狹窄了。20世紀(jì)90年代以來，地質(zhì)學(xué)家和自然科學(xué)學(xué)者利用各種現(xiàn)代科學(xué)方法對漢代及以前出土的玉器進行測試分析，發(fā)現(xiàn)有近40種礦物被先民用作玉料，其中透閃石-陽起石、蛇紋石、玉髓(瑪瑙)、綠松石和方解石是中國古代最重要的玉料，其中硅酸鹽、氧化物、碳酸鹽和磷酸鹽石均可找到。從數(shù)量上看，透閃石-陽起石玉最多，蛇紋石玉次之。

透閃石-陽起石屬于雙鏈硅酸鹽礦物，蛇紋石屬于層狀硅酸鹽礦物，在長期的地下埋藏過程中會風(fēng)化。風(fēng)化是指玉石因風(fēng)化、老化而在地面或地下發(fā)生變化的所有作用和過程，包括物理、化學(xué)和生物作用，這些作用往往會改變玉石材料或玉器的物理化學(xué)性質(zhì)。在玉器領(lǐng)域，顏色變化的顯著特征常被用來表征風(fēng)化的結(jié)果，如變白、變黑、變紅、變褐、變黃、變綠、變藍等。王戎等人對透閃石-陽起石玉器和蛇紋石玉器的增白機理研究進行了總結(jié)，說明對殷墟玉器增白的研究很少。2015年11月底、2016年4月底至5月初、2017年3月底至4月底，復(fù)旦大學(xué)文化文學(xué)系玉器組先后到北京中國社會科學(xué)院考古研究所和河南安陽殷墟工作站，對富豪墓出土的600余件玉器和其他十余處遺址或墓葬進行了仔細觀察和分析。發(fā)現(xiàn)殷墟的透閃石和蛇紋石玉中有相當(dāng)豐富的增白現(xiàn)象。本文總結(jié)了研究結(jié)果。

二。研究方法簡介

本文從表觀特征、相組成和微觀形態(tài)三個方面對殷墟玉器進行了綜合分析。所采用的方法簡述如下:

2.1表觀特征分析

對主要玉器的顏色和光澤度進行了定量表征。使用美國柯尼卡美能達公司生產(chǎn)的CM-2300d便攜式整體球面儀測試翡翠的L* a* b*值和相對光澤度值。L*代表亮度，相當(dāng)于亮度，取值范圍從0到100；* a表示從紅色到綠色的范圍，b*表示從黃色到藍色的范圍，范圍從120到-120；相對光澤度為g..

2.2相和成分分析

相分析主要是了解文物元素的結(jié)構(gòu)，即元素的空組成。成分分析主要是獲取文物的元素成分(定性)和含量(定量)。兩種方法的分析結(jié)果相互印證，保證了研究結(jié)果的準(zhǔn)確性。

相位分析主要是拉曼光譜和X射線衍射分析。拉曼光譜分析采用BWTEK生產(chǎn)的I-Raman。激光波長785nm，分辨率4cm-1，光譜范圍65-3200cm-1，物鏡倍數(shù)20倍，積分時間設(shè)置為10 s，X射線衍射分析采用德國Bruker公司生產(chǎn)的D8 ADVANCE X射線衍射儀，在復(fù)旦大學(xué)先進材料實驗室完成。工作電壓和電流分別為40kV和40mA，激發(fā)源為銅靶X射線。

分析主要是質(zhì)子激發(fā)X射線熒光光譜法。使用復(fù)旦大學(xué)近代物理研究所的外束質(zhì)子激發(fā)X射線熒光設(shè)備，其質(zhì)子束由NEC 9SDH-2串列加速器提供。加速器管道末端使用厚度為7.5μm的Kapton膜，將true 空與大氣隔離。在檢測器和樣品之間充入氦氣，確保輕元素信號不被空氣體吸收。

2.3微觀形態(tài)觀察

顯微觀察在復(fù)旦大學(xué)化學(xué)系進行，使用荷蘭Phenomeno公司生產(chǎn)的Phenomenprox掃描電鏡(SEM)，放大倍數(shù)為50-110000×，點分辨率為17nm，工作電壓為4.8-15kV。檢測器是反向散射檢測器。同時，EDX分析系統(tǒng)用于分析微觀區(qū)域的組成。

三、白化現(xiàn)象及其原因分析

3.1.結(jié)構(gòu)松散的原因

3.1.1透閃石玉增白(軟玉，Ca2 (Mg，F(xiàn)e) 5Si8O22 (OH) 2)

整塊玉呈白色，不透明。側(cè)面中間區(qū)域為墨綠，透明度高，墨綠外圍為(黃)褐色，透明度低，表明此玉器的原色為墨綠，其他顏色為次生色。