???老樣子，先上paper

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本文介紹了對開羅埃及博物館展出的十座青銅雕像的化學(xué)分析進(jìn)行現(xiàn)場非破壞性X射線熒光測定的結(jié)果。這些雕像來自古埃及歷史的晚期。此外，破壞性技術(shù)X射線衍射分析被應(yīng)用于11件受損的考古物品，以確定腐蝕產(chǎn)物和合金成分。后者的標(biāo)本進(jìn)行了金相檢驗(yàn)以確定合金的微觀結(jié)構(gòu)。令人驚訝的是，結(jié)果表明，所有10座雕像和11件受損文物中的10件都是由鉛-青銅合金制成的；鉛的百分比從3.43到18.04不等，錫從2.53到10.67不等。8件受損文物上的銅銹的化學(xué)成分基本上都是由(Cu2O)組成，此外還有其他化合物，如2件文物中的(SnO 2)錫石，另外3件文物中的(PbCO 3)紅土，以及另外2件文物中的(Cu2(OH)3Cl)阿塔卡巖或(Cu(OH)3Cl)副卡巖。氯化物和碳酸鹽的形成是由于周圍環(huán)境和合金之間的相互作用。金相檢驗(yàn)的結(jié)果表明了非均質(zhì)結(jié)構(gòu)，鉛含量的增加增加了球狀的鉛顆粒。因?yàn)檫@種情況，當(dāng)合金暴露在潮濕的空氣或土壤中時(shí)，不可能出現(xiàn)電化學(xué)腐蝕的趨勢，因?yàn)殂U化合物是電絕緣的。使用含鉛青銅制作雕像的另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是重，從而導(dǎo)致穩(wěn)定。

? ? ? ? 這次我引用的文章倒不是綜述了，而是直接的金相和工藝分析，這倒也合理，畢竟埃及學(xué)中的綜述多半出版成書，貴不說，有的時(shí)候還絕版，而且實(shí)際上埃及的考古遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有衰落，經(jīng)常是隔幾年十幾年就出一次大發(fā)現(xiàn)，能挖的東西也遠(yuǎn)遠(yuǎn)沒有枯竭，那么原有的某些結(jié)論或許時(shí)不時(shí)就要有所改變了，去年刨出個(gè)三千五百年左右的大型城市，之前只存在于文獻(xiàn)記載中那種，今年薩拉卡地區(qū)托勒密埃及的墓葬群也差不多發(fā)掘告一段落了，刨出來二百五十副棺材和一百五十個(gè)青銅雕像，還有一大堆陪葬文物啥的，不過這篇倒是沒什么影響。（埃及政府是真窮了，才指著刨這些東西吃老本發(fā)展旅游業(yè)，發(fā)掘一次就是一個(gè)景點(diǎn)，這次甚至都不是搶救性挖掘，就是主動去開的墓，還好現(xiàn)代技術(shù)成熟，也還好埃及絕大多數(shù)文物都是干坑出土，要不然文物一被發(fā)掘，環(huán)境變動也可能會造成很大傷害的）

? ? ? ?我們繼續(xù)看報(bào)告

雖然古埃及人從公元前五千年末就開始使用銅，但他們并不擅長使用銅來制作雕像，而只是用來制作簡單的工具和武器，直到古王國時(shí)期（他們才會這么做）。中王國可以被認(rèn)為是青銅時(shí)代的開始。而從第18王朝開始，青銅被人們所熟知，在后期，青銅被廣泛用于鑄造各種雕像。新王國時(shí)期被認(rèn)為是埃及諸神銅像的黃金時(shí)代，這些銅像在底比斯、薩卡拉和埃及其他地區(qū)被發(fā)掘。 古埃及人采用了許多方法來調(diào)整青銅的成分，通過適當(dāng)?shù)幕旌细鞣N成分來實(shí)現(xiàn)。他們還掌握了賦予青銅或黃銅刀刃一定程度的彈性的秘訣，現(xiàn)藏于柏林博物館的匕首就是明證。含有10%以上的錫的青銅器通常比純金屬更堅(jiān)硬、更耐腐蝕。在青銅合金中加入鉛也是眾所周知的，因?yàn)樗梢蕴岣呷诨那嚆~合金的流動性，從而更容易加工。這種銅銹可以說是保護(hù)性的，因?yàn)樗乐沽斯糯嚆~器在超過2000年的時(shí)間里受到腐蝕，特別是在沙漠的干燥沙地上或暴露在無污染的空氣中。然而，偶爾在博物館或儲藏室里，如果文物暴露在污染的環(huán)境、水分、氯化物或酸蒸氣中，就會發(fā)生腐蝕。所謂的青銅病，是一種危險(xiǎn)的周期性銅腐蝕現(xiàn)象，它是由暴露在腐蝕性的環(huán)境中，即氯化物和濕度所引起的，這一現(xiàn)象已經(jīng)被廣泛地研究。 這樣一來，就形成了氯化銅的綠色腐蝕產(chǎn)物，它可能與土壤成分和文物發(fā)生循環(huán)反應(yīng)，從而使考古對象失色。材料調(diào)查是記錄文物組成材料特性的必要步驟。? ??

? ? ? ?本研究的目的是確定古埃及歷史晚期（即公元前700年至公元300年）的一批青銅雕像的化學(xué)成分。這些雕像在開羅的埃及博物館展出。原地非破壞性技術(shù)被應(yīng)用于這種調(diào)查。此外，本調(diào)查還包括對受損文物和錢幣的研究，以進(jìn)一步了解青銅器的化學(xué)成分、冶金特征和腐蝕產(chǎn)物（銅銹）。

? ? ? ?這便涉及到更加狹義的青銅時(shí)代的概念，我在開頭就已經(jīng)提出過，也就是說，雖然最早的古埃及的錫青銅的出現(xiàn)可以追溯到四千五百年前乃至更早，但是錫青銅的正式普及，也就是在這一階段，錫青銅的數(shù)量穩(wěn)穩(wěn)壓過其他銅合金成為普遍的工具和塑像材料的時(shí)間，要等到中王國時(shí)期（約前2134—約前1650）甚至是更晚的第十八王朝時(shí)期（也就是我們最熟識的古埃及最強(qiáng)盛的王朝，斷代約前1575—前1308）年，這也是最為名副其實(shí)的“青銅時(shí)代”，而我在這一章以無論是青銅鑄造工藝還是量產(chǎn)條件都十分成熟的古埃及晚期進(jìn)行介紹，以作為切入口向諸位上溯至古埃及那青銅的輝煌起始之年代，這樣也許會讓各位更加容易理解吧，這也有助于解答一些人有關(guān)金屬工藝的疑惑。

前面兩段是介紹使用的方法，我就先不翻了，直接切入結(jié)果和分析吧?

? ? ? ??表1給出了這十座銅像的簡要描述，圖1給出了這些銅像的集體照片。值得一提的是，這些文物的選擇是基于某些標(biāo)準(zhǔn)，即考古學(xué)、歷史和宗教價(jià)值，以及不同的發(fā)掘地點(diǎn)。這項(xiàng)研究是對地中海流域青銅考古文物大規(guī)模調(diào)查的一部分，得到了歐盟的支持："地中海國家具有考古價(jià)值的銅制文物的保護(hù)和修復(fù)的定制策略（EFESTUS）"。

? ? ? ? 從表1可以看出，除了阿波羅和巴斯泰特雕像，其他10件雕像的現(xiàn)狀從良好到非常好不等。在阿波羅雕像的手臂上可以看到裂縫和坑洞，在巴斯泰特雕像的胸部和頭部可以看到裂縫。大多數(shù)雕像的表面都覆蓋著不同厚度的綠色或棕色的銅銹，這取決于在將它們放入博物館的陳列柜之前的清理情況。

? ? ? ??從表2中可以看出，所有十座雕像都是由鉛青銅合金制成的。值得一提的是，這些雕像的選擇是臨時(shí)性的，除了被歸類為青銅器外，事先并沒有關(guān)于其化學(xué)成分的信息。從XRF分析中也可以看出，這十座雕像的主要合金元素是銅、錫和鉛，而鐵和鋅被認(rèn)為是合金中的雜質(zhì)。最近，Ghoniem研究了一尊出土于Sais地區(qū)的埃及Sekhmet女神銅像，該銅像的年代為晚期（約公元前712-332年），與之前調(diào)查的第七和第八號Neith女神銅像出土的地點(diǎn)相同。該雕像是由鉛青銅合金制成的，鉛的含量達(dá)到9.4%。早期對埃及歷史上托勒密時(shí)期的古錢幣的調(diào)查表明，所有的錢幣都是由含鉛的青銅合金制成的，鉛的含量從5％到22％不等。 因此，從經(jīng)濟(jì)角度來看，使用鉛銅幣是合理的。這表明，除了錢幣和雕像之外，鉛青銅合金還被廣泛地用于其他各種用途。我們將進(jìn)行更多的研究，對埃及博物館未展出的其他時(shí)期的古代青銅器進(jìn)行系統(tǒng)的非破壞性鑒定。

? ? ? ? 表2顯示，這批雕像中有六件是在薩卡拉地區(qū)發(fā)現(xiàn)的，該地區(qū)被認(rèn)為是最重要的地區(qū)之一，有許多遺跡被挖掘出來。它是古埃及孟菲斯崇拜的圣牛阿皮斯的埋葬地。從公元前1550年的新王國時(shí)期開始，到公元300年的希臘羅馬時(shí)期，這里開始被用作阿庇斯神的埋葬地。從薩卡拉地區(qū)帶來的土壤樣品主要包括直徑為2-0.063毫米的沙子大小的材料，樣品主要由圓形石英（SiO2）組成。表3給出了化學(xué)分析結(jié)果。從表3中的數(shù)據(jù)可以看出，SiO2是主要成分，反映了土壤樣品的硅質(zhì)性質(zhì)（石英是最主要的礦物）。另外，高比例的Al2O3可能主要存在于粘土礦物或長石礦物中。SO3ˉˉ的百分比主要包含在硫酸鹽礦物中，如石膏。CO3ˉˉ含量相對較高，達(dá)到12.2%，而氯化物含量最低，為1.07%。很明顯，Saqqara土壤是干燥的沙質(zhì)土壤，對金屬腐蝕沒有腐蝕性。換句話說，我們可以認(rèn)為，埋在這樣的土壤中的文物的腐蝕過程可能是非常緩慢的，并產(chǎn)生了主要是氧化物和或腐蝕產(chǎn)物的薄膜，保護(hù)下層物體免受進(jìn)一步腐蝕。因此，這導(dǎo)致了青銅器的保存時(shí)間超過了2000年。（我也不知道為什么要標(biāo)出這一段，可能是出于對某些混蛋的憐憫）

表4給出了通過XRD測定的受損文物的腐蝕產(chǎn)物的化學(xué)分析。從表4可以看出，亞銅酸鹽（Cu2O）是所有標(biāo)本中的主要腐蝕產(chǎn)物之一。在4號和6號標(biāo)本中，副卡馬石（Cu（OH）3Cl）和阿塔卡馬石（Cu2（OH）3Cl）分別是主要的化合物。錫石（SnO2）出現(xiàn)在1號和3號標(biāo)本中。Cerussite（PbCO3）作為主要化合物出現(xiàn)在標(biāo)本2、5和8中。石英不是腐蝕產(chǎn)物，而是土壤的一種成分，在試樣7的銅綠中作為主要化合物出現(xiàn)，在試樣6中作為次要化合物出現(xiàn)。在次要的腐蝕產(chǎn)物中，在試樣1和3中分別發(fā)現(xiàn)了副銅礦（Cu（OH）3Cl）和阿塔卡米特（Cu2（OH）3Cl）。試樣7的腐蝕產(chǎn)物不含氯化物。特諾爾石（CuO）只存在于試樣8中。這一定是由來自周圍環(huán)境的銅和氯陰離子之間的相互作用造成的。然而，似乎氯化物的濃度和埋藏地點(diǎn)的水分含量很低，因此沒有導(dǎo)致嚴(yán)重的腐蝕，而是導(dǎo)致了保護(hù)該物體的銅銹的形成。這一點(diǎn)也很明顯，在被調(diào)查的受損物品上觀察到的銅銹厚度很薄，在其他三個(gè)物品（標(biāo)本1、3和7）上也是如此；只形成了銅和錫的保護(hù)性氧化物。另外三個(gè)物品（標(biāo)本2、5和8）上也顯然主要形成了碳酸鉛。然而，這些物體沒有受到嚴(yán)重的腐蝕，因?yàn)樘紝犹峁┝吮Ｗo(hù)，因此腐蝕被遏制了。這可能是基于Pourbaix圖的解釋，其中顯示鉛在近中性溶液中熱力學(xué)上是穩(wěn)定的，這是因?yàn)槌跏几g產(chǎn)物形成的膜是不溶于水的，因此保護(hù)了下面的金屬。大氣中存在的氣體，如SO2、SO3、H2S和CO2，影響不大。通常情況下，暴露在大氣中的金屬所形成的薄膜具有電侮辱性，因此很少與其他金屬發(fā)生電腐蝕。 人們還知道，金屬鉛在潮濕的空氣中暴露于二氧化碳，只轉(zhuǎn)化為碳酸鉛，這是在原地形成的，因此限制了進(jìn)一步的反應(yīng)。值得注意的是，大多數(shù)鉛鹽是不溶性的，經(jīng)常形成保護(hù)膜或涂層。因此，可以得出結(jié)論，在青銅合金中添加鉛是有好處的，因?yàn)樗诒┞队跍睾偷耐寥?、潮濕的環(huán)境中，以及暴露于接近中性的溶液中時(shí)，可以提高耐腐蝕性。

表5顯示了11個(gè)受損物體的主要合金元素分析。從表5可以看出，在所有試樣中，銅含量從2號試樣的59.65%到9號試樣的83.36%不等，錫含量從5號試樣的4.05%到3號試樣的21.24%。然而，1號試樣中沒有檢測到鉛，而其他10個(gè)試樣中的鉛含量從6號試樣的2.05%到10號試樣的24.59%不等。值得一提的是，11個(gè)試樣中有10個(gè)是含鉛的青銅合金。因此，可以推斷，在古埃及后期和托勒密時(shí)期，鉛錫青銅合金被大量使用。

對第9、10和11號試樣進(jìn)行了金相檢驗(yàn)，結(jié)果見圖2-4。圖2a、b給出了9號試樣的顯微照片?？梢钥闯觯U顆粒（黑色）分布在青銅合金的a相（淺色相）和d相（深色相）的矩陣中，形成樹枝狀結(jié)構(gòu)。鉛顆粒非常細(xì)小，這表明在快速凝固的條件下（冷凍），由于鉛在銅、錫a相和d相中的溶解度有限，所以分散在樹枝狀結(jié)構(gòu)之間。10號試樣的顯微照片（圖3a、b）顯示，鉛顆粒比9號試樣的顆粒更粗，這表明凝固速度非常慢?；w由排列整齊的a和d相組成。此外，第10號試樣的合金的冶金特征表明，鉛顆粒沒有定向，這表明該試樣的鑄造條件的冷卻速度低。

金相分析和conclusion我就放在這里，有興趣的可以自行翻譯檢查，因?yàn)檫@篇科普便不能耗費(fèi)過多的時(shí)間在過于細(xì)致的事情上，這里還有一篇，是對于四千年前的小型青銅荷魯斯塑像的金相分析，揭示的是中王國初期的金屬鑄造工藝，我也一并貼上（其實(shí)這篇文章是我打算用來切入講失蠟法和其他青銅鑄造方法的，以前有人居然跟我說失蠟法是東亞獨(dú)有的？我若是有意會在文末進(jìn)行科普）

說到古埃及的冶煉遺址，我們就不得不提到大名鼎鼎的“所羅門銅礦”了（這只是沿用通常的舊名字，事實(shí)上上世紀(jì)考古學(xué)家和歷史學(xué)家們花了得有十幾年的時(shí)間，從頭到尾論證所謂的“所羅門銅礦”實(shí)際上不是屬于所羅門王而是屬于古埃及的，現(xiàn)在基本主流上認(rèn)可這一點(diǎn)，如果見到反對的，請注意他是從考古年代學(xué)還是神學(xué)的角度去論證的）當(dāng)然這并不是說古埃及就這么一處銅礦和冶煉遺址了，事實(shí)上我在這里貼出一張比較粗糙的圖，每個(gè)點(diǎn)基本都有個(gè)大型的銅礦或者冶煉遺址（實(shí)際數(shù)量遠(yuǎn)比這多）而“所羅門銅礦”就是圖中的“蒂姆納銅礦"，我先用國內(nèi)學(xué)者做出的初步的總結(jié)（水文章）來讓大家對此地有初步的理解吧

事實(shí)上這絕非一個(gè)合適的名稱，因?yàn)樘幵趯W(xué)術(shù)邊緣的神學(xué)家或者不受待見的”圣經(jīng)考古學(xué)家“們只會去強(qiáng)調(diào)這一地區(qū)在前10世紀(jì)的遺址是如何像被記載中的以色列王國的所羅門王勢力范圍所包裹，而去近乎無視這一地區(qū)的銅礦遺址有從前四千年甚至更早一直延伸到羅馬時(shí)期的綿延不斷的地層和不可計(jì)數(shù)的文物，甚至出土了世界上最早的冶煉坩堝之一，（那會古埃及人還在法尤姆涅加達(dá)發(fā)展地區(qū)性的文化，歸屬尚不明確，而最早的一個(gè)則被認(rèn)為是孤證），具體的我來上幾張圖給諸位看看

既然已經(jīng)上圖了，那不妨略微多貼一些，這或許能回答某些人”是否有青銅時(shí)代“以及”能不能稱得上青銅時(shí)代“的問題

? ? ? ?在巴勒莫石碑（約前2400）中有記載，到第二王朝的國王哈塞海姆威（公元前28世紀(jì)）為自己造了一尊至少真人大小的銅像，并且提到兩艘獻(xiàn)給太陽神廟的銅船，船長8肘（大約4.2米）但是這些物件尚未被發(fā)現(xiàn)，有可能已經(jīng)湮滅在歷史的長河中，但古王國時(shí)期絕非沒有留下較大型的青銅器，古王國時(shí)期最為著名的青銅器是這件，一如我前文所言，不敬蒼生敬鬼神的風(fēng)俗讓他們從來不吝惜展示法老權(quán)威的物件

佩皮一世的等身銅像是空心的，一部分是青銅，一部分是紅銅，之所以會出現(xiàn)這樣的情況，是因?yàn)槠涫褂玫牟⒎?strong>澆筑法，而是鈑金芯撐法，簡單來說，就是用釘子和覆板做出一個(gè)模型，然后把銅片一片片敲上去，銅像的內(nèi)部還留有釘子的痕跡

這種技術(shù)一直使用到中王國，比如這件

考慮到我前文放的檢測報(bào)告主要就是針對青銅塑像的，而如果有心的人去查或者去博物館看也可以查到非常多，值得一提的是新王國之后古埃及就不再吝惜其青銅，轉(zhuǎn)而使用澆筑法制作青銅塑像了，我就不再多放了，上幾張某些人比較關(guān)心的青銅工具和家具吧

古埃及延綿過長，青銅工具過多，根本無法統(tǒng)計(jì)，但是古王國時(shí)期相對較少，還是有人做過部分的統(tǒng)計(jì)和整理的，我把鏈接放在這里，有興趣的人可以自行下載，或者去作者的blog下面捧個(gè)場也是可以的，更多的我就不貼了，其實(shí)都是隨便去個(gè)展覽古埃及文物的博物館就能看個(gè)夠的東西。

?http://www.archaeopress.com/Public/displayProductDetail.asp?id=%7BDED38ACF-A714-4454-8448-4C8C91A92F43%7D

讓我們回到冶金上來

事實(shí)上西奈半島這個(gè)礦點(diǎn)基本上該有的啥都有了，比如綠松石、藍(lán)銅礦（銅礦），砷酸銅橄欖石、硫砷化銅黑鐵礦（冶煉砷銅用），除了鉛礦和錫礦，前者不必多說，因?yàn)殂U經(jīng)常和鋅或者銀共生，使用的年份也要比錫早得多，當(dāng)然我們現(xiàn)在通過同位素分析知曉了自中王國以來相當(dāng)一部分的鉛來自Gebel Zeit的方鉛礦，感興趣的可以看這篇文章，我們來講一講古埃及的錫是從哪里來的。

現(xiàn)代田野考古經(jīng)常給我們額外的驚喜，也經(jīng)常修正我們一些錯(cuò)誤的認(rèn)知，比如在過去（30到50年前），考古學(xué)家中有一部分人認(rèn)為安納托利亞的錫也是進(jìn)口自美索不達(dá)米亞或者伊朗，因?yàn)橛羞@一地區(qū)的進(jìn)口交易記錄，然而后來卻證明了，至少在青銅時(shí)代，安納托利亞的錫礦是整個(gè)東地中海錫礦的一個(gè)重要來源，而古埃及的錫礦來源是多種多樣的，一方面，其中一個(gè)重要的進(jìn)口地點(diǎn)自然是塞浦路斯，塞浦路斯本土有優(yōu)質(zhì)的銅礦，又是東地中海交通要道，自然是古埃及錫礦進(jìn)口的一個(gè)重要地點(diǎn)，因?yàn)樵谶@里有時(shí)候可以出口成品青銅。

? ? ? 而除了塞浦路斯之外，由于古埃及特殊的地理位置，它便不僅僅能從塞浦路斯獲取錫，同時(shí)也可以從東非之角的索馬里、伊比利亞半島甚至是印度獲取錫礦，而進(jìn)來考古證據(jù)甚至表明在阿斯旺沙漠的東北部也有古錫礦，但是對這一地區(qū)的考古仍在進(jìn)行，尚不明確古埃及人是不是開鑿了這一地區(qū)，還是說他們并沒有發(fā)現(xiàn)，甚至在安納托利亞的錫礦衰落之時(shí)，現(xiàn)代科技考古則證明了來自英國康沃爾和伊比利亞半島的錫礦在這一時(shí)段被大量的交易，但是考慮到我們所講的時(shí)間段，安納托利亞的錫礦依然欣欣向榮，所以在這里我們就主要講安納托利亞的錫礦，也就順勢進(jìn)入下一章（這便是科普的局限所在，要我都講的話四萬字的輸入上限遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠）

某些人：埃及也算不得西方，我們質(zhì)疑的是歐洲，你拿埃及出來干什么，別的不說，歐洲的巴爾干半島，就是沒有......