古玉器的化学风化机理初探之一_粉末态模拟实验_王荣
古墓葬中玉器的风化层研究 转载hfg n
古墓葬中玉器的风化层研究转载hfg34617 n古墓葬中玉器的风化层研究--转载2010年10月10日古墓葬中玉器的风化层研究胡野燕要害词：古墓葬中玉器的成器后风化层出土玉器的本志特征风化层微量矿物粉末油浸显微鉴定技术。
题要：古玉是中华官族悠长白化历史的鉴证。
中邦现代文明的传启，很小部门非通过对古墓葬的挖掘研讨中失掉?华。
因而，做者通功对于古成全器先风化层的钻研，应用风化层微量矿物粉终油浸隐微审定技术，肯定玉器能否阅历了古墓葬那一指订风化程序，将对考古、续代及辨认实真具无非常主要的意义。
一、序矿物学是一门古小的地质基本科学，它的重要分收学科为成因矿物学和觅矿矿物学。
成因矿物学是研究矿物成因实际及利用的科学，主题研究矿物的来源、发作、变化，研究组合的形态、结构、成分、性质、成因、产状及同生组合之间的互相外在接洽。
成因矿物学的分收学科?及野生分解矿物学、工艺矿物学、古墓葬玉器矿物学。
“古墓葬玉器矿物学”是作者创导的成因矿物学的一分收学科。
它是与考古学亲密婚配联合的地质学学科之一,安全阀，鉴于中华大地古墓葬中保留有大量各种形态的玉器，应用风化层微量矿物粉终油浸显微鉴定技术，对古墓葬中玉石矿物的研究，对考古、断代具有十分沉要的意义。
鉴于纲前古玉市场又有大量?仿古玉器充满，也将为实假假货鉴别降求首要的科学数据。
二、古墓葬玉器矿物学古墓葬玉器矿物学，是研讨现代玉器在不同绝对封锁体系中古墓葬中矿物发生特别次生变化的一门新亡教科。
古墓葬中成器后的玉器变化，体如今玉器的外在、里层、外表及雕琢纹中旧出产物的涌现及不同形态的分布(照片1)。
照片1、汉代?尾、编钟、瓶、臭薰、兽等玉器表面上的成器后白色风化透闪石分布，材质碧玉(青玉)。
古玉器埋躲在特订的古泉台环境中，玉器中矿物皆阅历了不同水平的特别风化作用，形成不同状况的风化层,最大二手电器市场下月开张价格仅为新品三成。
风化作用包括物理风化作用，化教风化作用，生物风化作用，其中生物风化作用所发生的影响不可矮估。
古玉器的化学风化机理初探之二_块状模拟实验_王荣
泡前后的块状玉料做了初步观察 , 结果显示 : 碱性环 境下 , 不同材质的块状玉料均不见明显的变化 ; 酸性 环境下 , 除新疆 、辽宁的透闪石玉料外 , 其他 3 种块 状玉料均发生了明显的变化 。 巢湖玉料浸泡之后 , 原先平整的表面变得坑洼不平 , 用手轻轻一摸 , 其表 面即有粉状颗粒脱落 ; 肥东玉料浸泡之后 , 其表面仍 较为平整 , 但出现了明显裂纹 , 用手轻轻一摸 , 其表 面也有粉状颗粒脱落 ; 辽宁蛇纹石玉料的浸泡结果 与肥东玉料类似 , 且已经沿着裂纹断裂开来 , 形成了 若干碎块 , 用手轻摸表面 , 会有粉末颗粒脱落 。 碱性环境浸泡后的块状玉料 , 在肉眼及低倍的 体视显微镜下无法观察到明显的变化 , 需要借助放 大倍数更高的仪器进行形貌观察 。 为此 , 在中国科 学技术大学力 学和机械 工程系进 行了扫描 电镜观 察 。 为了便于对比 , 同时对酸性环境浸泡后的块状 玉料也进行了观察 , 图 1 即是酸 、碱溶液浸泡后的块 状玉料在放大 500 倍下的形貌对比图 。 2. 2 实验分析 虽然较纯净的新疆和辽宁透闪石玉料在肉眼及 低倍显微镜下均不见明显的变化 , 但从高倍扫描电 镜观察照 片( 图1 ) 可见 , 两个产地的较 纯净透闪石
本次工作中 , 酸性浸泡溶液仍然选择 pH =5. 4 的强酸性 缓冲溶液 , 碱性浸泡溶液 同样选择 pH = 8. 6 的强碱性缓冲溶液 , 考虑到块状样品和溶液反应 的速度较慢 , 因此静置时间设定为 10 个月 , 以便观 察到较为明显的变化情况 。
1 实验方法与测试结果
选 取产自新疆于田的透闪石 、辽宁的透闪石和
收稿日期 : 2006 -08 -24 ; 修订日期 : 2007 -02 -06 基金项目 : 中国科学院知识创新工程项目( 第三期) ( K JCX 3·S YW·N 12) 作者简介 : 王 荣( 1980 - ) , 男 , 汉族 , 博士研究生 , 古玉器科技考古专业 , 电话 : 0551 -3603914 , E mai l: ahw hw r @mail . ustc . edu . cn 。
出土古玉的色变现象—由滇国出土玉器谈起（二）
出土古玉的色变现象—由滇国出土玉器谈起（二）“玉文化空中大讲堂”是玉文化线上知识科普平台，是一个玉文化领域垂直知识库，系统性更新课程，成为会员，享全部优质课程。
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清人刘大同的《古玉辨》就说：「受沁之原，不易深究。
」而玉器于墓葬的环境变量实在太多了，与玉器接触的物体有可能是泥土、铜器、铁器、漆器…等，墓葬环境有可能潮湿、干燥或是水浸、冷热，所以，探讨玉器色变的原因，的确有困难所在；不过，近年来考古发掘的数据不断增加，文史、考古专家及自然科学如矿物学家的投入，使得玉器色变的成因已显出轮廓；这对于还原器物所处的环境，以及当时器物成形的工艺研究，有相当的意义。
一、变白色出土古玉颜色变白，最常被讨论；清人陈性在《玉纪》中就说：「凡玉入土年久，则地中水银沁入玉里，相邻之松香、石灰以及有色之物，皆随之浸入于中」。
1983年，郑建认为鸡骨白的成因是火烧造成的（郑建，《江苏吴县新石器时代遗址出土的古玉研究》，考古学集刊3），他是经过200℃低温及1000℃高温的对比实验，结果发现1000℃时样品由绿色褪色而成白色，而认为」火烧玉」的可能；1991年闻广也经过实验，认同此看法：「加热至600℃以上，玉块表层变为棕黑色，及至900℃以上褪色发白且半透明度明显降低」。
1991年吴棠海根据南越王墓的出土资料（图30），及高足玉杯（图31）的色变现象，推论：“白化成因并非外来沁染，而是发自玉质内部的'质变色’”（闻广，《中国古玉研究的新进展》《中国宝玉石》第4期，1991年）。
中华古玉器风化分析与保护
中华古玉器风化分析与保护关键词：例举：和阗玉山料到子料，历经笫四纪2-3百万年，其表层到内质在物理和化学性质稳定并与山料差异不大，但制成玉器才几千年，其从表层到内质却出现了程度不同的物化性质差异,有些严重风化而化为尘埃。
本文参照博物馆出土玉器，论述中华古玉器在不同赋存环境所造成的风化侵蚀现象并通过这些性质分析，论证科学的保护中华古玉保护方法。
玉器在岁月流逝中，被物理、化学等因素产生的变化符合地质风化学理论。
古玉由玉璞开料去皮，被人工雕琢，打磨，抛光成玉器，因赋存环境，时间，风化成不同程度的呈态。
同时也因赋存环境，原始人工琢磨的光洁程度，溶解氧，水，PH 值，无机质和有机质外源物质，玉器的材质，器形，赋存时间等元素，产生了强中弱风化呈态，这种风化现象，称为中华古玉裸风化现象。
玉器裸风化过程，由原始状态玉器进入相对封闭环境，受风化媒介，水，土壤种类，与土壤固、液、气相，土壤氧气和其它惰性气体，包裹玉器的泥浆或淤浆，水中的溶解物质，PH值酸碱度，水中溶水游离氧，无机液，有机液，腐质液，泥或淤浆包裹的疏密，压力，温度等综合因素影响同时土壤因周而复始大气降雨渗入赋存环境中改变了溶液的性质，土壤中二氧化碳的增加，促进了和提高了碳酸盐，磷酸盐，石膏，铁锰质，和土壤其它矿物组成的溶解度。
雨水和雪水融化使土壤充盈大量溶解氧，使土壤溶液具有氧化其它物质的性质。
土壤中，溶液中，溶于水的溶质包括有机质物，腐败的植物根系和其它有来源的有机质物质和无机物质，铁，锰等物质会迁移侵蚀到玉器中。
应力作用等外界元素和玉器内部物质和微结构发生物化运动使玉器发生不规则的连续的缩膨蠕变，内应力涨落此起彼伏，复变应力的产生和释放，结构水的玉体内结晶水和结合水等抗风化能力弱的低阶活泼物质运动，迁移，逸出，与外源物质交换，交融，凝晶作用，使玉器物理结构和化学结构甚至玉器的几何形态皆发生不同程度的变化。
出土后风化较剧烈的使玉器由赋存环境向另一种状态突然骤变，从缺氧状态暴露在饱氧环境中，温度和湿度也在发生改变。
文物表面风化的化学成分含量的规律统计模型
文物表面风化的化学成分含量的规律统计模型随着时间的推移，文物表面往往会受到风化的影响，导致其化学成分含量发生变化。
为了更好地了解文物表面风化的规律，我们进行了相关研究，并建立了一种统计模型来描述其化学成分含量的变化规律。
本文将详细介绍我们的研究方法和结果，以及我们建立的统计模型。
一、研究方法1.数据采集：我们选择了多个具有代表性的文物样本，并采集了它们不同时间段内的化学成分含量数据。
我们采用了先进的分析技术，如质谱仪、光谱仪等，对文物表面进行了全面的化学成分分析。
2.数据处理：我们对采集到的数据进行了统计分析和处理，包括求平均值、方差、相关系数等参数，以便更好地理解文物表面化学成分含量的变化规律。
二、研究结果经过数据分析和处理，我们得出了以下结论：1.随着时间的推移，文物表面的化学成分含量呈现出明显的变化趋势。
某些元素的含量逐渐增加，而其他元素的含量逐渐减少。
2.文物表面的化学成分含量变化与环境因素（如气候、大气污染等）密切相关。
不同的环境因素会对文物表面化学成分产生不同程度的影响。
三、建立统计模型基于以上研究结果，我们建立了一种统计模型来描述文物表面化学成分含量的变化规律。
该模型可以用于预测未来一定时间段内文物表面化学成分的变化趋势，为文物保护和修复工作提供重要参考。
我们的统计模型基于多元线性回归分析，结合了时间因素和环境因素对文物表面化学成分含量的影响。
通过对大量实验数据的拟合和验证，我们验证了该模型的准确性和可靠性。
四、结论与展望通过本次研究，我们对文物表面风化的化学成分含量规律有了更深入的理解，并建立了一种有效的统计模型来描述其变化规律。
这对于文物保护工作具有重要意义，可以帮助保护人员更好地把握文物表面的变化趋势，及时采取有效的保护和修复措施。
未来，我们将进一步完善我们的统计模型，并结合实际文物保护工作进行验证和应用。
我们也将继续深入研究文物表面风化的机制，以期更好地保护和传承珍贵的文物文化遗产。
岩矿地球化学分析测试技术在古代玉器产地溯源中的应用及进展
古代玉器的结构分析
显微结构
01
借助显微镜观察古代玉器的显微结构，如纹理、气泡、裂纹等
，可以了解其形成过程和鉴别真假。
红外光谱
02
红外光谱分析可以揭示古代玉器的分子结构和化学键信息，进
而推断其物质成分和产地。
X射线衍射
03
X射线衍射分析可以确定古代玉器的晶体结构和矿物组成，有
助于鉴别其品种和产地。
古代玉器的物理性质分析
数据解读的复杂性
由于岩矿地球化学数据具有复杂性和多解性，需要加强数据解读的理论和方法研究，提高 数据解析的准确性。
技术普及与人才培养
加强岩矿地球化学分析测试技术的普及和人才培养，推动技术应用和发展，为古代玉器产 地溯源提供更可靠的技术支持。
04
古代玉器产地溯源的案例分析
案例一：*和田玉的溯源研究
将不同实验室的数据进行融合和对比，提高数据质量和可信度， 增加样本间的可比性。
高分辨率图像分析
对样品进行高分辨率图像分析，研究微观结构和成分变化，提供 更丰富的地质信息。
面临的挑战与未来发展趋势
样品处理与污染控制
对古代玉器进行岩矿地球化学分析时，需要严格控制样品处理过程，避免对样品造成损害 和污染。
THANK YOU.
总结词
岩矿地球化学分析测试技术在*和田玉的溯源研究中的应用具有重要价值，有助于 揭示和田玉的产地 和来源。
详细描述
通过分析*和田玉的岩矿特征、化学成分和同位素数据，结合地质学和地球化学理 论，可以推断出其产地的地理位置和地质背景，为研究古代玉器的流通贸易和历 史文化背景提供重要线索。
案例二：汉代翡翠的溯源研究
根据分析目的和对象的不同，岩矿地球化学分析测试技术可 分为多种方法，如X射线荧光光谱法、原子吸收光谱法、离子 色谱法等。
开水中放入玉器变色的原理
开水中放入玉器变色的原理
玉器在开水中变色的原理主要涉及到基于化学反应的物理过程。
以下是对玉器变色原理的详细解释：
1. 玉器的成分与结构
玉器主要由羟基石英和双麦鲁文（偏硅酸复合物）等矿物质组成。
羟基石英的成分中含有较高比例的二氧化硅（SiO2），而双麦鲁文则含有硅酸钠、钠云母、灰岩等。
2. 热胀冷缩原理
玉器与热胀冷缩原理有关。
当玉器被放入开水中后，玉器的温度会上升。
温度升高会引起材料内部分子的热运动，使其振动频率增加。
由于玉器的热膨胀系数较大，热胀冷缩过程中玉器内部的物质结构也会发生变化。
3. 酸碱反应
开水中溶解的二氧化碳会与水分子结合形成碳酸，从而使水的酸碱度增加。
当玉器与碱性溶液接触时，其成分中的二氧化硅会与碱发生化学反应，产生硅酸盐。
硅酸盐会形成颜色不同的化合物，导致玉器的颜色发生变化。
4. 矿物质的离子交换
水中的溶解氢离子（H+）和氢氧根离子（OH-）会与玉器表面的矿物质发生离子交换反应。
离子的交换会导致表面离子的形式和分布发生变化，从而改变了玉
器的颜色。
总结起来，玉器在开水中变色的原理是由于矿物质中的二氧化硅与碱性溶液发生化学反应，形成硅酸盐，并且水中的离子与矿物质发生交换反应。
这些反应导致玉器的颜色发生变化。
另外，还要考虑到玉器的内部结构和温度变化对其颜色的影响。
以上只是对玉器变色原理的简要解释，实际情况可能更为复杂，还需要进一步的研究和实验来全面理解玉器在开水中变色的原因。
青铜永铸：老玉“沁色”和玻璃光包浆形成的原因分析
青铜永铸：老玉“沁色”和玻璃光包浆形成的原因分析青铜永铸老玉器自埋藏入土开始，就不可避免地要与周围的物质发生着相互作用。
这些物质包括土壤、地下水、有机质等，并且随着季节的变化，以及温湿度和地下水位等的不断变化，这些物理变化协同化学风化作用，使得古玉器也在不断地改变着原有的性状，这一过程就称为“受沁”。
【1】一、各种沁色形成的原因1、老玉“脱青”和“鸡骨白”现象产生的原因玉器受沁是一个物理、化学、温度等变化的长时间风化过程。
“受沁”的过程包括内在和外在两种因素，内在的因素主要表现为矿物的显微结构变松，概括而言古玉受沁后的外观变化过程大致分为两个阶段：第一阶段由于显微结构变松，局部从半透明变为不透明，但大体颜色仍保持未变；第二阶段：除了局部显微结构进一步变松而逐渐全部变松全不透明外，颜色的明度增高及浓度降低，表现为褪色发白，这就是古玉行所说的“脱青”现象。
要是局部结构继续加剧变松，土壤中的铝（Al）、铁(Fe)等矿物就会填充、胶结于这些疏松的缝隙，逐步形成'鸡骨白'，而并非以前简单认识的风化、钙化现象。
[2]这种显微结构的持续变松现象，同时可以从比重的降低也能反应出来。
这种原理，其实就类似于冰与雪的感官差异，冰与雪都是固态的水，冰因致密而透明，雪因疏松而不透明。
[3]【1】[2]冯敏、刘壮、郝少康等：《对“鸡骨白”古玉受沁情况的研究》，《文物保护与科技考古》，第104 页，中国第八届科技考古学术讨论会暨全国第九届考古与文物保护化学学术研讨会，2006 年。
[3]巫新华、杨军、戴君彦《海昏侯墓出土玛瑙珠、饰件的受沁现象解析》，《文物天地》2019年第2期，第5页。
2、老玉“血沁”、“绿沁”、“蓝沁”形成的原因玉器受沁程度的深浅是由矿物的自身质量和埋藏环境中的化学成分堆集密度决定的，主要经历了风化淋滤和渗透胶结两个阶段。
风化淋滤：就是指玉器在埋藏的微观环境下，古玉器中的可溶性物质溶解后经扩散、渗流而被带出的过程，这是一个“失”的过程；渗透胶结：是指经历过风化淋滤过程的高古玉的内外结构中有很多微孔隙，从而导致晶体之间的粘结力逐渐降低，正因为这些微孔隙的存在，也向含有Si 、Al 、Fe、Cu等元素的胶体溶液提供了渗入的空间与通道。
广州增城墨依山玉器材质和受沁过程分析
葬位于岭南地区，其土壤环境与长江流域、黄河流域 以及辽河流域的土壤环境差别较大，属于强酸性环 境，因此古玉在经历长期的地下埋藏过程后风化 （受沁）程度已非常严重,其外观特征已经无法使用 矿物学方法进行肉眼的准确判断，需要借助现代分 析技术进行材质鉴别。此外,这批玉器面临着抢救 性加固保护和预防性保护条件设置的难题，加之岭 南地区古玉的科技研究工作较少,有必要结合包裹 土壤的科学分析，综合研究出土玉器的风化机理，正 确评估玉器的保存状况。
1.1样品简介 本次研究分析的样品共8件，不含仅余若干残
片的M66：7环形饰，如表1所示。
收稿日期：2018-10 - 29；修回日期：2018-12-13 基金项目：国家自然科学基金资助（U1432243） 作者简介:张希（1985—），女,2009年硕士毕业于中山大学，馆员，研究方向为广州地区先秦考古学文化,E - mail： 417068711@ qq. com 通讯作者:王荣（1980-）,男,2007年博士毕业于中国科学技术大学，副教授,研究方向为硅酸盐和漆器文物科技考古及保护, E - mail: wangrong@ fiidan. edu. cn
2
M66：3
管
3
M66：5
耳踏
4
M66：4
牙璋
管长 0. 50-1.00 cm、孔径 0.40 cm, 两面对钻
双面对钻孔，窄面直径1.70 cm、孔径 0. 50 cm、通长 1. 70 cm
通常20. 50 cm、刃残宽2. 40 cm、厚 0. 30 80 cm、孔径7.00 cm、直径 11. 10 cm、厚 0. 10 ~0. 25 cm
证,以保证研究结果的准确性。X荧光光谱仪系德 国布鲁克公司（Broker）生产的Tracer HI - SD型便 携式能量色散XRF仪器，使用Be膜窗口的Peltier 恒温制冷硅漂移SDD探测器（分辨率可达145 ~ 148 eV） ,X光管采用Rh （铐）为靶材（最高激发 电压可达45 kV）。本研究中，主量元素测试电压为 15 kV,电流为42 g；微量元素测试电压为40 kV, 电流为30 （xA。拉曼光谱仪系美国必达泰克公司 （BWTEK）生产的便携式I - Raman,激光波长为 785 nm,分辨率为4 cm",光谱范围为65 ~ 3 200 cm"。 本研究中，拉曼测试的物镜倍数为20 X，积分时间 设置为10 So
古玉沁色原理分析
古玉沁色原理分析古代不少好玉之士，对沁色的研究确有不少精辟之处，但也有相当多的以讹传讹的说法流传下来。
现代人面对这些说法，企图通过认真的科学态度加以认识。
但，一些想当然的所谓专家，不借助专科知识，总以一知半解的方法，给沁色做出武断的解释。
比如“寿衣沁”便是一例。
因此鉴定古玉，需要建立起一个科学、客观的理论与方法。
我们呼唤在玉文化的系统研究成果的指导下，通过眼学的判断，通过科学鉴定手段的有效介入，将地质地矿学的知识和指纹痕迹学等引入鉴定中来。
只有这一天的到来，才可以说立新时代古玉鉴定学之本的学科，才真正得以兴起。
这个是陕西省扶风县召陈村出土的西周双龙纹玉环，上面有古玉书中形容的微发紫色的“寿衣沁”。
古人认为是“寿衣”的色沁入玉里；而现代不少专家都认为，所谓“寿衣沁”是含有高锰酸钾的锰矿物沁入玉体使然。
其实自然界的天然锰矿，只以二氧化锰的形式存在，俗称软锰矿。
它要经过高温还原才能作为着色剂呈现紫色。
古代没有高锰酸钾这种化合物，所以直接的锰矿物沁入玉体呈现紫色的说法是欠缺道理的。
古人为什么要说是“寿衣沁”？大概与古人因地制宜把自然界中的二氧化锰矿粉作为织物印染着色剂还原后使用有关。
这些印染后的衣物带有锰元素，入葬后与人体骨骼肌和肝脏内含有的大量锰元素一起作用，在尸体氧化腐败后，沁入玉体使然的。
再如“铜绿沁”，古今人都说是铜锈的沁入，其实不然。
我们知道铜锈的产生是个电解氧化的过程，铜锈大致有三种状态，一是氧化铜，锈色为黑色至棕黑色，无定形结晶性粉末。
一是氧化亚铜，锈色为红色粉末状固体。
另一种是碱式碳酸铜，呈孔雀绿颜色，为细小颗粒的无定形结晶性粉末。
古玉中绿沁的形成，如果和铜沁有关的话，也就是只有在碱式碳酸铜的电解条件下，才能出现绿色。
我们看南越王墓出土的玉杯，可以发现金属与玉器接触的地方，留有沁色。
玉材中有金属阳离子成分，和铜金属氧化后的阳离子长期接触后，在氧化的气氛下，发生了电解过程，从而产生了沁色现象。
古玉的沁色与盘变
古玉的沁色与盘变古玉的沁色与盘变1、古玉沁色与人工作沁、留皮之别玉器受沁的原因玉器之所以受沁，实质上受自然环境下的风化作用与浸蚀作用所致，通常需百年以上方能受沁（海边盐质土壤中例外）：一、玉花（白玉中的豆花现象）与饭糁（玉质中有白斑，呈饭粒未熟透状）：在清代以前的玉器中，较有可能形成；二、玉质通透的立体现象：目视可见，汉代以前较为常见；三、年糕或果冻现象：入过土的玉器经盘玩后呈现的温润质感四、冰裂纹：入土年深日久产生的明显现象，通常是玉质内部有裂，而在器表一则抚之无痕，二则即便在放大镜下也无显而易见的缝隙）；五、白沁现象（俗称钙化）：玉器经长期风化作用，在器表或孔隙内附着一些白色粉末，或生成一层白色松软的包体（闪玉白化后，常常会比重变轻，硬度下降）；视其程度，分为两种：（1）凡入土时间不太长、或者玉质上佳周围环境呈中性，白化稍弱，其表层水沁、白化呈薄如云烟的粉状；（2）凡入土时间长的高古玉，或因水土环境、或因玉质较次，造成白化严重，而呈鸡骨白、象牙白，甚至有完全腐化变质者）（类似的还有黑沁现象——俗称黑漆古、水银沁；红沁现象，如“枣皮红”、“洒金沁”——俗称血沁；土沁现象，如“老甘黄”、“松香沁”；）六、次生结晶：古玉入土数以千年，其中一些成分在地下潮湿环境长期作用下，经毛细管作用，析出器表，形成少量斑晶（呈云母光泽，白色者为透闪石晶，黑色为阳起石晶——呈针状、冰花状，多见之于裂缝、刻痕、蚀斑、受沁处，与石英岩中云母片的随机分布大不相同，很容易区别）；七、熔斑：汉代以前之高古玉入土后，因受地热、受力不均等因素长期作用，形状发生变形，器表或呈现熔蜡状。
土古玉的自然沁象特征：玉器受沁虽说需经百年以上才能形成，但由于入土之后所处壤质有别，时间长短不同，玉质不同，受沁程度也会有所不同：南方地湿，玉器易受沁变质；北方较干燥，受沁较浅，或有历经数千年不受沁者。
但无论如何，都是有证可验的：一、受沁时，玉器表面会遭破坏，浅者为蚀斑——起伏不平者为“桔皮纹”，深入玉中者为蚀孔——“土咬”，局部受侵蚀严重，朽烂如枯骨、膏泥者——“唐烂斑”（因唐代及以前土古玉上常见，故有此称）；其不可人为作伪者有三：（1）蛀蚀孔呈外小内大的不规则状，孔内有如纤维网；（2）蛀孔周围有一白化过渡层；（3）蚀孔或裂绺内或有砂粒（质硬未风化者），或有均质胶固体；二、凡玉质较脆弱的纹路或裂绺处更易受沁，形成沁纹——颜色较深，且有向周围扩散之势，且沁纹多呈凹陷现象。
其方法是用一些纤维材料作吸附剂如...
石质文物的风化及其保护99 级文物保护技术专业杨颖东罗敏摘要:本文从石质文物的内因 (岩石自身) 和外因 (所处环境) 两方面考虑,分析了石质文物风化的各种原因和机理并综述了石质文物保护的现状及整套保护方法。
并对新型文物加固和憎水剂AS0-B 在砂岩和石灰岩中的应用做了初步实验。
关键词: 石质文物岩石风化加固保护 ASO-B前言石材是最古老的建筑材料和艺术雕刻材料, 中华民族数千年灿烂的文明为我们留下了许多令世人瞩目的石质文物及古迹, 它们是人类的宝贵财富, 是不可再生的无价文化遗产和旅游资源。
从石器时代的岩画石器、打磨砍砸石器到历代的石窟造像、经幢石塔、牌坊石桥、石碑石雕和各类石质古建筑等这些石质文物大部分暴露于自然界的风化环境中,遭受来自生物和微生物、酸雨、可溶盐、水、风、光、等多方面腐蚀因素的损害。
天长日久而导致石质文物表面纹饰不清、酥碱、粉化、剥落, 岩体裂缝、滑坡、石窟寺坍塌等症状。
本文分三部分: 一: 岩石的概况; 二: 石质文物的风化因素和机理; 三: 石质文物的保护方法;四 : ASO-B 的加固憎水实验。
一岩石的概况自然界的岩石按地质学上岩石的成因来分, 分为三大类: 岩浆岩; 沉积岩; 变质岩。
这三种岩石在外观形貌上表现出不同的特征, 如, 岩浆岩呈现出玻璃态, 沉积岩呈现层状结构, 变质岩常表现出岩层严重错位、变形等。
但是这三种岩石在成岩矿物的种类和岩石的内部构造上具有共性。
1. 成岩矿物的特征构成岩石的基本单位是矿物, 成岩卡矿物主要有以下几大类: 硅酸岩类、碳酸岩类、硫酸岩类、磷酸岩类、硝酸岩类、硼酸岩类、铬酸岩类等。
其组成及特征分别阐述如下:1.1 硅酸岩类包括钾长石 K[AlSiO]、钠长石Na[AlSi O] 、钙长石 Ca[AlSiO]、3 8 3 8 2 2 8白云母K Al [AlSiO ]OH 、金云母KMg[AlSiO ]OH,F 、橄榄石Mg,Fe[SiO] 、2 4 2 6 20 4 2 6 2 6 20 4 2 4透辉石CaMg[Si O]、透闪石CaMg[SiO ]OH 、硅辉石 Ca[SiO]、蛇纹石2 6 2 5 4 11 2 2 3Mg[SiO ]OH 、红柱石AlAl[SiO]O、沸石CaF 等。
漫谈古玉沁色现象，感受千年土染之美
漫谈古玉沁色现象，感受千年土染之美古玉器沁色除了极少数传世品，高古玉深藏地下两千年以上，十有八九会发生质变。
比如氧化白斑（俗称灰皮）、白化、瓷化、晶状物、次生结晶、次生物，还有沁色等。
龙凤佩（战国）：瓷化现象沁沁，是指一种物质进入到另一种物质里面去的渗入和渗透现象，以物理现象为主，化学现象兼有。
龟钮白玉印（汉代）：石灰沁现象受沁的程度、大小因土壤、气候、压力、温度等条件而异。
不同颜色的物质沁入玉器里面，就给玉器带来了不同的颜色。
双螭首衡（战国）：受丝织物颜色沁染形成的桃红色现象这些色沁一般都由表及里分布，有层次感、灵动感和通透感（通而不透），十分自然。
不像人工沁染的玉器，色发死，附在表面，内外两张皮，无层次感。
盘螭绞丝纹双区璧（汉代）：铁质沁现象有一部分古玉，由于埋藏的地质条件适宜，受沁部分极少，至少“看不出”受沁的地方。
盘螭纹圆勒（汉代）：水分子流失产生的白化现象高古玉纵使表面没有一点沁色，光泽也会从玻璃光，变成现在的蜡脂光，迎光细看玉理已经发生变化。
包浆包浆，实际上就是玉质表面上的一层氧化物（氧化产生的膜层）。
玉琥（战国）：玉质表面上形成的氧化层，像是镀上一层膜。
玉尊（汉代）吐灰吐灰（有的吐浆），所谓的灰，就是覆盖在高古玉表面的一层氧化白斑，是一种质变现象。
螭龙驮璧佩（战国）高古玉的吐“灰”现象至少有十几种，在10倍镜下，其“灰”是晶状、浆状的，即使是粉状的也是由细晶体组成的。
龙凤镂空佩（汉代）高古玉吐灰至少几百上千次。
仿品越吐灰越弱，几次就没了。
有的高古玉不吐灰（微弱），如玻璃光面的、呈年糕状的，只有在刀痕地方能看见其微弱的“灰”。
铁质沁抱环跪俑（汉代）铁质沁，也叫做“铁锈沁”、“糖沁”；这也是从色泽的表象上作出的判断。
古玉“铁质沁”的形成，其外因是：1.水土中的三价铁离子元素（俗称铁分子、高铁分子）2.一定的地温和地压作用3.足够的时间这三者中，第一个条件是必须的，而第二、三个条件则起着重要的作用。
古玉色沁的分类和成因
古玉色沁的分类和成因沁色是出土玉器的常见外部特征，也是鉴定古玉真伪的重要依据。
古玉沁色成因的自然科学研究（一）白沁成因的研究：青玉单耳龙纹杯宋经火呈白色白沁成因——高温白化说刘大同《古玉辨》曾云“玉受地火者，皆变为白色，俗称为石灰沁，即今所谓鸡骨白、象牙白是也”古人是否会将玉器焚烧加热呢？有学者推测高温处理可以降低玉料的硬度，更便于雕刻加工，古人可能在雕刻前将玉料预先高温加热，因而导致玉器白化;另有学者认为按照古代祭仪，古人在某些特定的祭祀活动中会将玉器用火焚烧，也会导致玉器变白，如商代卜辞中的以玉燎祭即以火焚烧玉器进行祭祀。
白沁白沁成因——酸碱腐蚀说沁色形成于地下较为复杂的微观环境中，周围的土壤条件无疑会对玉器产生较为直接的影响，不少学者认为白沁的形成缘于土壤中的酸或碱性物质，如杨伯达先生曾提出“杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高，对良诸文化玉器由表及里的侵蚀就较为严重，使之均变为鸡骨白”。
尽管在自然环境中并不具备实验中的强酸、碱条件，但可以推测在酸、碱性土壤中长期埋藏，不断腐蚀，肯定会导致古玉结构逐渐变化以至形成鸡骨白沁色，因此“酸碱腐蚀说”就古玉白沁问题的解释具有一定的合理性。
白沁白沁成因——风化成因说“风化成因说”基本认为古玉的白沁主要缘于玉器受沁后矿物结构变疏松，晶体形状与方向改变而形成孔隙，从而导致玉器的透光性变差，光线照射时因发生折射、散射而不能透过，因而器表呈现白化的现象，这其中可能既有物理风化的作用，也有化学风化的影响。
（二）彩沁成因的研究除白沁以外，古玉器沁色还包括红、黄、褐、绿、黑等多种色调，我们暂且统称为“彩沁”，其中红沁旧称血沁、朱砂沁，黄沁旧称土沁、松香沁，黑沁旧称水银沁、黑漆古等。
白玉螭纹剑格宋黄沁白玉龙纹坠唐黄沁红、黄、褐色沁成因——褐铁矿渗入、铁离子氧化红、褐、黄、黑沁的形成可能与天然状态下和田仔玉的皮色成因类似，主要为铁离子致色，一部分来源于玉石自身铁离子的氧化，一部分来源于周围环境中氧化铁的渗入，并因铁含量的差异呈现出不同的色调。
中国古代蛇纹石玉的白化机制研究述要
中国古代蛇纹石玉的白化机制研究述要
王荣;诸诣
【期刊名称】《文物保护与考古科学》
【年(卷),期】2016(028)001
【摘要】蛇纹石玉是中国传统玉文化的重要物质载体,与透闪石-阳起石玉相似,许多出土蛇纹石玉呈现部分白化和全器白化现象,其时代贯穿史前至近代,地域跨越中国全境,因而其成因颇受关注.本工作借助考古学、矿物学和材料学等相关研究成果,从人为火烧成因和自然受沁成因两方面对白化的性状特征和形成机制进行细致梳理和探讨,以期探明蛇纹石玉火烧变白过程的热力学机制,探讨自然受沁成因的内在白化机制.藉此有助于判断和揭示白化玉器背后的人类行为和自然行为,有益于白化蛇纹石玉器的科学保护.
【总页数】9页(P126-134)
【作者】王荣;诸诣
【作者单位】复旦大学文物与博物馆学系,上海200433;复旦大学文物与博物馆学系,上海200433
【正文语种】中文
【中图分类】K876.8
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董俊卿;王永亚;干福熹;李青会
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葬玉的“涂朱”现象
葬⽟的“涂朱”现象 喜爱收藏与鉴赏古代⽟器者，多少都有⼀点⼉偏爱红的沁⾊，甚⾄说“古⽟挂红，价值连城”。
这是可以理解的，带有红⾊沁的古⽟，着实令⼈赏⼼悦⽬。
古语说“近朱者⾚，近墨者⿊”。
⽟器上为什么会带有红⾊的沁？当参观安阳殷墟妇好墓的时候，你可以看到，墓底部摆放⽟器的地⽅有⼀块被染成了⾎⾊红，⾯积⼤约有１平⽅⽶左右。
解说员讲，这种红⾊的主要化学成分是朱砂。
⽽且，在妇好墓发掘时，离地表６⽶以下的深处都是⽔，被朱砂浸染得通红。
将⽔排⼲后，还是能看到堆放⽟器的地⽅留有厚厚的朱砂涂层（图1）。
图1：妇好墓底部的朱砂 好端端的⽟器，为什么要“涂朱”，⽽不是涂成其他颜⾊呢？这其中⼤有缘故。
原来，红颜⾊鲜艳夺⽬，令⼈亢奋，使⼈联想到鲜⾎、战⽃，随之⽽来的果敢、刚毅，甚⾄⽞秘和神圣。
在器物上涂红⾊的习俗源于⼈类对红⾊崇拜 ⼈类对红⾊的崇拜以及在器物上涂抹红⾊的习俗⼤致起源于旧⽯器时代晚期，在中国北⽅地区的旧⽯器时代晚期⽂化中，曾发现将⾚铁矿粉撒在死者周围以及在⽯、⾻、⽛、贝质的装饰品上涂染红颜⾊的例⼦。
在西藏地区的史前⽂化中曾经发现过在打磨⽯器上涂朱的现象。
其原因之⼀是对红⾊的崇拜，因为红⾊象征⽣命和⼒量；从另⼀个⽅⾯看，红⾊鲜艳夺⽬，可以美化器物。
新⽯器时期我们的祖先⼤量地制作和使⽤陶器，在陶器上涂朱，也同样⾄少有上述两种原因和意义。
如图２的仰韶⽂化涂朱砂镂空⼈⾯覆盆陶器，此器可能是器座，⼈⾯部分涂有朱砂，其功能应与巫术活动有关。
图2：涂朱砂镂空⼈⾯覆盆陶器，陕西省⾼陵杨官寨出⼟，陕西省考古研究院藏 河南省安阳曾经出⼟⼀块有祭祀刻辞铭⽂的⽜胛⾻，系商武王时期的珍贵⽂物。
⾻版巨⼤⽽且完整，正反两⾯共有160余字,双⾯涂朱，背⾯⽂字笔划内亦填朱，⾊彩炫丽，字迹分明（图３）。
可见涂朱的应⽤场合不仅仅是安葬仪式，重要的祭祀场合也要涂朱。
⽐起⽤活⼈、活禽畜的鲜⾎来祭祀，涂朱是很⼤的进步。
图3：殷商甲⾻⽂《祭祀狩猎涂朱⽜⾻刻辞》，河南安阳殷墟出⼟，现藏中国国家博物馆 1965年，⼭西侯马晋国遗址出⼟了⼤量的盟誓辞⽂⽟⽯⽚，称为“侯马盟书”（图４）。
新沂花厅遗址出土古玉串珠的保护探究
Study on the conservation of ancient jade beads unearthed at the Huating site in Xinyi 作者： 范陶峰
作者机构： 南京博物院,江苏南京210016
出版物刊名： 文物保护与考古科学
页码： 73-77页
年卷期： 2015年 第3期
主题词： 古玉器;叶蛇纹石;正硅酸乙酯;氟橡胶
摘要：江苏新沂花厅遗址出土的玉串珠出现了酥松、粉化的现象，在触摸或移动时，其表面会有粉状物脱落或碎裂，现象表明该玉器已严重风化，必须加以保护。
为此，通过取样，采用x 射线衍射分析（XRD）、切片偏光显微观察、x荧光无损分析（XRF）、超景深显微观察等方法，确认该玉石的材质为叶蛇纹石。
针对该玉器出现的病害状况，采用浓度为14％的正硅酸乙酯溶液进行加固，浓度为3％的氟橡胶封护剂进行表面封护。
该方法成功加固保护了新沂花厅遗址出土的107颗玉串珠，并提出加固保护的机理为：正硅酸酯处理玉石时生成的硅氧烷聚合体能够产生增强、加固效果，通过烷氧基的水解，相邻颗粒间以硅氧烷链联结在一起使软弱、松散的玉石表面得以加固和增强。
此研究结果为在风化、脆弱古玉器保护方面做了有益尝试。
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为古玉研究注入了新生活力 。 与前者不同 , 地质学 者特别关心两个方面的内容 , 一是玉质的鉴定(包括 物理特性 、矿物成分 、化学成分 、显微结构等)和玉料 产地的研究等 ;二是古玉器的次生变化 。 后一研究 尚处于起步阶段 , 前人主要对一些透闪石玉器和蛇 纹石玉器做了初步分析 。 例如 , 郑建(1986)借助显 微镜对多件受沁良渚玉器的外观 、矿物组成和构造 进行了认真的分析 ;曲石(1987)对玉石的一些性质 (如质地 、硬度 、透明度 、比重 、颜色等)进行了初步观
第 26 卷 第 2 期 2007 年 3 月
·宝玉石矿物学·
岩 石 矿 物 学 杂 志 A CTA PE TRO LO G ICA ET M IN E RA LOG ICA
V ol .26 , No .2 M ar ., 2007
古玉器的化学风化机理初探之一
———粉末态模拟实验
土壤水)。土壤 pH 值和土壤水 的 pH 值有关 , 是反
配制 pH =5.4 和 pH =8.6 的缓冲浸泡溶液 , 用
映土壤化学性质的重要指标之一 , 土壤 pH 值 <4.5 、 塑料瓶分别装入 15 、30 和 50m L 溶液若干份 。用电
4.5 ～ 5.5 、5.5 ～ 6.5 、7.5 ～ 8.5 、8.5 ～ 9.5 及 >9.5 子天平称取不同目数 、不同材质玉料的粉末样品各
整个古代世界 , 除南美洲玛雅地区 、新西兰毛利 人地区曾有过不长时间的玉文化外 , 唯有中国的玉 文化长盛不衰 , 绵延八千余年 , 因而玉文化常被视为 中西方文明最古老的分水岭(杨伯达 , 1997)。 最近 几十年来 , 我国各地大量玉器文物的陆续出土 , 使玉 器研究长期成为人们关注的焦点 。 或许与玉器产生 和分布的地域性有关 , 研究中国古玉的学者多集中 于东亚地区 , 多数来自文物考古学界和博物馆学界 。 不过 , 自上世纪 80 年代以来 , 地质学者的逐渐介入
化学成分 、显微结构等方面的变化皆不相同 。 这方 6CO 2 , 5CaMg (CO3)2 (白 云 石)+8SiO 2 +H2O ※
面的研究 , 上述学者已有所涉及 。然而 , 除埋藏环境 外 , 古玉器次生变化的复杂性还与其材质相关 。 一 般说来 , 中国古玉器的材质主要有透闪石 、蛇纹石和
Chemical weathering mechanism of ancient jades :powder simulation experiments
WA NG Rong1 , FENG M in1 and WAN G Chang-sui2
(1 .Department of Scientific History and Archaeometry , UST C , Hefei 230026 , China ;2.Department of Scientific History and A rchaeometry , CAS , Beijing 100049 , China)
背景 , 并从宏观和微观角度对受沁玉器的物理性质 、 缓冲性能是土壤的又一重要性质 。 所谓缓冲性能 ,
矿物组成 、化学成分以及显微结构等方面的变化做 即向土壤中增加酸性或碱性成分时 , 土壤具有阻止
了较全面研究 ;万俐(2002)根据模拟实验 , 指出良渚 其酸度或碱度变化的性能 。土壤中矿物的溶解和分
收稿日期 :2006-07-25 ;修订日期 :2006-11-02 基金项目 :中国科学院知识创新工程项目(第三期)(K JCX3 .S YW .N 12) 作者简介 :王 荣(1980- ), 男 , 汉族 , 博士研究生 , 古玉器科技考古专业 , 电话 :0551-3603914 , E-mail :ahw hw r@mail .ust .cn 。
表 1 粉末样品溶液的元素浓度 μg/ mL Table 1 Element density of the powdered sample solutions
的珍贵性和不可还原性 , 因此如何有效地保护这些 陶寺类型(高炜 , 1998), 因此有必要对比分析方解石 珍贵的文化遗产成为文物考古界的重要研究课题 。 在酸 、碱环境下的风化过程 。 为此 , 除了从新疆和辽
迄今为止 , 尚未见到全面 、系统地研究不同材质玉器 宁两地分别选取纯净的透闪石和蛇纹石玉料外 , 还
第 2 期 王 荣等 :古玉器的化学风化机理初探之一 ——— 粉末态模拟实验 1 93
2.5g , 依次倒入上述 溶液之 中 , 密 封静置 5 个月之 后 , 测试所有瓶装溶液的元素含量 。 测试工作在湖 北省地 质实验研究所进 行 , 仪器 为 ICP-AES 。 表 1 所列的是所有样品元素含量的测试结果 。
碾磨至 100 、200 和 300 目 , 由此制得不同目数 、不同
若将土壤 视为 一种含 固 、液 、汽 三相的 多孔系 材质的粉末样品各若干份 。 需要注意的是 , 每研磨
统 , 那么根据土壤孔隙内的含水量 , 即可将土壤水称 完一种玉料 , 必须将玛瑙研钵清洗干净 , 并用吹风机
为饱和土壤水(简称地下水)和非饱和土壤水(简称 吹干 , 以避免样品间的交叉污染 。
6 , 大致以北纬 33°为界 , 长江以南的土壤多为酸性和 强酸性土壤 , 长江以北的土壤多为中性或碱性土壤 (熊贵顺 , 2001)。这样 , 长期埋藏于我国南北方的古 玉器 , 因环境的酸碱度不同 , 致使它们的物理性质 、
透闪石和蛇纹石矿物均系含 Si 热液交代白云质 大理岩而成(闻广 , 1998 ;汪涛 , 2001), 反应式如下 : 6CaMg (CO3 )2 (白 云 石 ) + 4SiO2 + 4H2O ※ M g6[ Si4O 10] (O H)8(蛇纹石) +6CaCO3(方解石)+
Ca2M g5[ Si8O 22] (O H)2(透闪石)+3CaCO 3(方解石) +7CO2 。由上述反应式可见 , 蚀变产物除透闪石和 蛇纹石外 , 还含有方解石 。 此外大理石类玉在某些
大理石类 , 其中 , 数量最多的是透闪石 。由于古玉器 遗址出土玉器中占有较大的比例 , 如中原龙山文化
Abstract :Mineral dissolution is an impo rtant process in mineral weathering , and t herefore the research on t he mineral dissolution process helps to reveal t he mineral weathering mechanism .The ancient jade has been in a dissolution reaction system of soil and soil-water in its long burial process .Generally speaking , t he soils of southern China are somew hat acid , w hereas soils in no rthern China tend t o be alkaline .T he authors preliminarily simulated the acid and alkaline environments that buried ancient jades experienced .Based on t he soaking ex periment in w hich the powder shapes of different jade materials were dipped in acid and alkaline buffer solutions , this paper preliminarily discusses t he weathering mechanism of different jade materials . Key word :w eathering mechanism ;simulation experiment ;soil pH value ;buff er solut ion ;silicate structure
的变色机制 , 并初步观察分析了次生变化玉器的表 液中 。 为提高样品与浸泡溶液的反应速率 , 使之尽
面性状 ;方建能等(2001)、黄怡祯等(2001)、周述蓉 可能地接近古玉数千年的埋藏效果 , 不仅将不同材 等(2001)对凌家滩古玉 、良渚古玉以及齐家古玉的 质的玉料加工成粉末态 , 而且适当增加了浸泡溶液
玉器风化 、疏松的主要原因是 CaO 和 M gO 的流失 ; 解是矿物风化中的重要过程 , 因此 , 探明矿物的溶解
冯敏等(2005)在分析凌家滩鸡骨白蛇纹石玉的基础 和分解过程将有助于揭示其风化机理 。
上 , 认为古玉在埋葬后曾先后经历风化淋滤和渗透
本次工作拟初步模拟古玉埋藏的酸性以及碱性
胶结两个阶段 ;钱宪和(1998)探讨了透闪石古玉器 环境 , 将不同材质的玉料分别浸泡在酸性和碱性溶
复杂性 。土壤学研究指出 , 我国南北方成土母质 、气 =8.6 的强碱性缓冲溶液 。 浸泡时间设定为 5 个月 。
候 、地形等(熊顺贵 , 2001)自然条件的显著不同 , 致
使形成的土壤具有明显差异 。 总体来说 , 北方土壤 2 实验方法与测试结果
偏碱性 , 其 pH =7 ～ 8 ;南方土壤偏酸性 , 其 pH =5 ～
1 92 岩 石 矿 物 学 杂 志 第 26 卷
察 ;闻 广 (1985 , 1986 , 1990 , 1991a , 1991b , 1993a , 时对应的土壤酸碱反应分级分别为极强酸性 、强酸
1993b , 1994)则系统阐述了中国古玉的地质考古学 性 、酸性 、碱性 、强碱性和极强碱 性(李天杰 , 1996)。