礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的保护修复

作者简介： 卢燕玲（ 1968—） ，女，1992 年毕业于西北师范大学化学系，副研究馆员。E-mail： luyanl630@ yahoo． com． cn
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文物保护与考古科学
第 24 卷
图 2 铜鼎铭文拓片 Fig． 2 Rubbings of the inscriptions of the Brone ding
经观察，此鼎各部位均有程度不同的锈蚀，有有 害锈、土锈及大量盐结晶等，且破损严重，腹部缺损 1 /3 左右，一足断裂，修复难度及工作量较大。
为了能从科学的角度对这批青铜器的保护提供 一些参考，为考古界和冶金史研究提供信息，保护修 复之前，我们对这批青铜器的保存状况进行了观察 比较，采集了一些青铜残片，利用西安文物保护修复
运用机械去锈法处理后纹饰仍不清楚时，进一 步采用了化学试剂方法进行处理。 3． 1． 3 试剂去锈 青铜鼎由于长期埋于地下环境 中，表面逐渐沉积了一层钙质类沉积物，对此类物质 用机械法很难清除干净，一般采用化学清洗的方法 去除，使用 的 化 学 试 剂 有 三 聚 磷 酸 钠 和 六 偏 磷 酸 钠［5］。
Dabuzishan，Lixian
（ wt% ）
样品编号
Байду номын сангаасCu
Sn
Pb
Fe
Si
Cl
材料
D1-1
81． 09
13． 13
5． 19
0． 34
0． 26
铸锡铅青铜
D1-2
81． 81
12． 52
4． 46
0． 67
0． 55
铸锡铅青铜
D2-1
81． 03
13． 15
3． 96
0． 48
0． 55
0． 83
玻璃钢是玻璃纤维增强塑料的简称，它是以合 成树脂为粘合剂，以玻璃纤维及织物（ 布、毡、带） 为 增强 基 体 所 组 成 的 复 合 材 料。因 其 比 重 轻 （ 为 1． 4-2． 0） ，强度高，质地坚硬，目前，国内外广泛应用 在航天、交通、建筑及其它许多行业中。它也具有修 复文物所需要的特性，尤其是对于那些残破不堪，破 损严重，修复难度大的器物更为适用。根据修复的 器物，我们选用 6101 环氧树脂作为粘合剂，该树脂 能溶于苯、丙酮等有机溶剂。且流动性好，易与辅助 材料混合，成型加工方便，固化后尺寸稳定性好，收 缩率小于 2% ，加入填料之后可减至 0． 1% 左右，是 热 固 性 树 脂 收 缩 率 最 小 的 树 脂，热 膨 胀 系 数 6% ～ 10． 5% ，粘接性能优异。经改性之后，该树脂 也具有良好的耐腐蚀性能和耐老化性能。例如，甘 肃省博物馆曾于 20 世纪 70 年代初期，对武威雷台
卢燕玲
（ 深圳博物馆，广东深圳 518026）
摘要： 由于墓葬环境及出土后保存环境因素的影响，使青铜文物均遭受到不同程度的破坏，表面大多积满了各种 类型的腐蚀产物，出土时多已破损或变形，有的甚至支离破碎，面目全非。为了及时实施科学的保护修复措施，以 免再次发生损坏，针对甘肃礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的损坏状况，进行了取样检测分析、表面清理、粘接、 修复复原、缓蚀和表面封护等保护修复技术处理，处理后器型完整，纹饰清晰，色泽协调，达到了预期的效果。 关键词： 礼县大堡子山； 垂鳞纹秦公铜鼎； 保护修复 中图分类号： K854． 3； G264． 3 文献标识码： A
0引言
饰片等珍贵文物。此外征集了青铜箭簇一百多个。 1997 年，又接受西和县公安局移交一批青铜器及残
礼县位于甘肃天水西南部，是秦国的发祥地。周 片，其中完整的有鬲二、鼎二、方壶、洗、缶、鍪。残片
孝王时称犬丘，又称西垂。秦汉时期为陇西郡西县， 经过拼对，修复出秦公鼎三个。本文就其中一件垂
《清一统志》说其故城在今天 水 西 南 一 百 二 十 里。 鳞纹秦公铜鼎的抢救保护修复过程作简要概述。
室温硫化硅橡胶制模仿真性能好，硫化之前是 液体，流动性大，能渗入到纹饰的细部中，完整准确 地包复在文物表面； 在硫化时，收缩率小，有十分精 确的复印性； 脱模性能好，硫化之后，有一定的强度 和弹性，即使有很小的凹凸、形状复杂的图案，也能 非常顺利 的 脱 模［4］。 这 样 就 克 服 了 用 石 膏 翻 制 模 具的一些弱点，比如石膏法不能顺利脱模，复印性能 差，精细的花纹不能完整的显现，同时拔取残留在花 纹细部中的石膏时，也容易将文物原件损伤，不能确 保文物的安全等。
甘肃省博物馆随后也开始收集劫余的文物，先
后在社会上收购到青铜礼器、兵器、生活用具、金箔
收稿日期： 2009-09-04，修回日期： 2011-12-30
图 1 垂鳞纹秦公铜鼎 Fig． 1 Bronze ding with hanging squama design made for a
duke of Qin Kingdom
当用蒸馏水无法洗刷掉铜器表面的矿化物时， 则采用机械方法清除。 3． 1． 2 机械法清除锈蚀 机械方法处理包括两类： 手工工具除锈和机械工具除锈。手工除锈主要工具 有小钢针，小凿子，小扁铲，小锤子等，这些工具交换 使用剔除 藏 在 纹 饰 沟 缝 里 的 沙 粒、污 土 及 锈 蚀 物。 机械工具主要有超声波清洗仪，小型刻字机等。根 据实际情况，我们选用了手工工具和机械工具相结 合的除锈方法，使用了超声波清洗仪、手术刀、小型 喷砂机、牙科打磨机等。
的盗掘，并且很快将盗掘文物走私到海外。
纹，耳外饰重环纹。足上部饰一有角、有口有牙、有鼻
礼县大堡子山秦公墓被盗后，甘肃省文物考古研 究所进行了抢救性发掘清理，并在其对面的圆顶山发
准出脊的兽面纹。三鼎器腹内壁均有两行六字刻铭： “秦公作铸用鼎”。有专家推测墓主人为秦襄公［3］。
掘几座中小型墓，出土青铜鼎、簋、壶、盒、车、剑等器 其中，鼎二及器腹内壁铭文拓片分别见图 1、图 2。
汉墓出土的铜车马应用 6101 环氧树脂进行过粘接 修复，至今已过去 30 多年，依然保存完好。在物理 机械性能方面，环氧树脂也优于其它树脂，有较高的 抗拉抗弯强度，还具有操作可塑性大，工艺性能好， 成本较低，易于从市场获取等特点，不失为文物修复 相关工作的较好材料。但这种材料比重小，与青铜 重量有差别，手感也欠佳。为弥补其不足，除采用玻 璃布作为增强塑料外，还应选择加入青铜粉作为填 充料，以增加器物重量和降低收缩率，同时也能较好 地改善粘合剂的工艺性能。
中心的扫描电镜（ SEM） 、X 射线电子能谱（ EDAX） 、 金相显微镜等现代分析仪器，分别对合金成分及结 构等进行了分析。
以秦公墓出土两件垂鳞纹秦公铜鼎的 4 个样品 为例，分别用 D1-1、D1-2、D2-1、D2-2 表示。将样品残 片断面进行镶嵌、研磨、抛光，在金相显微镜下进行观 察，观察显示 4 个样品的含锡量均很高，δ 相明显（ 一 般 δ 相为富锡相） ，而含铅量较低，都为典型的铸造青 铜器物，其中 D1-1 样品枝晶明显，边缘有滑移带，认 为是经过冷加工，且均为中国青铜鼎盛时期的典型器 物结构； D2-1 样品腐蚀严重，变形明显，有敲打的痕 迹。四个样品的基体组织金相照片见图 3。
1919 年在天水西南乡出土的秦公簋就自铭“西元器 一斗七升八奉敦（ 奉簋） ”。1944 年天水南乡暴雨后
1 保存现状及取样检测分析
又出土古车数辆，再次证明了西县的位置。就是这样
甘肃省博物馆收集到的垂鳞纹秦公铜鼎共三件。
一处在探索、研究秦人早期历史具有十分重要意义的 其中，鼎一高 41cm，口径 39． 8cm； 鼎二高37． 5cm，口
160 余件，其中尤以一辆四轮马车和一把铜柄铁剑，最 为难得［1］。被盗的两座大墓劫余的文物有玉器、料
器、石器、漆器和少量的青铜器残片。可辨器类极为
丰富，但大器、重器等珍贵文物则均被盗外流，仅香港
的古董铺就有一百多件。根据文献记载和大堡子山墓
地的特点，以及许多青铜器上的自铭，初步可以推断两 座大墓为西周晚期至春秋早期的秦国某公陵墓［2］。
铸锡铅青铜
D2-2
80． 42
12． 65
6． 26
0． 53
0． 15
铸锡铅青铜
图 4 铜鼎基体 SEM / EDAX 分析结果 Fig． 4 Substrate composion of Bronze ding by SEM / EDAX
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文物保护与考古科学
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2 保护修复方案
由于要修复的秦公鼎，器型大，花纹精细，残损 严重，价值又高。经过仔细分析研究，对于能对接成 型的碎片清洗干净后，先用环氧树脂按常规方法进 行对贴粘接。缺损部位经过分析，若用焊接法补配 复原，操作工艺较复杂，劳动强度大、功效低； 用石膏 制范、铅、锡料浇铸加以修整补配法，工艺也较复杂， 进度慢，且修复部位容易受损变色，组织结构也会发 生相应的变化，从而影响以后的分析测试、金相观察 及进一步处理。最后确定采用在器物表面纹饰清晰 完整和对称相同的部位用室温硫化硅橡胶翻制模 具，然后用环氧玻璃钢补配的方法进行修复，并进行 整形、复原。工作中，力求遵循修复文物的原则，不 能对文物有任何的破坏，尽量做到方法可逆。修复 完 整 后，对 器 物 进 行 缓 蚀、封 护 处 理。 保 护 修 复 完 毕，对进一步保存和使用文物提出环境、提取等方面 的意见和建议。之所以选择硅橡胶及玻璃钢法，是 因为它们有良好的工艺性能及修复文物的许多优 点。
在 当 时 ，锡 被 认 为 是 较 贵 重 的 金 属 ，而 这 批 样 品的锡含量 较 高，而 且 完 全 符 合 当 时 铸 锡 铅 青 铜 比例（ 西周时锡含量在 10% ～ 15% 之间，铅含量在 3% ～ 8% 之间） ，说明这些器物在当时铸造时把关 很严格，从而为两座大墓为西周晚期至春秋早期的 秦国某公陵墓的推断提供了进一步的佐证。礼县大 堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的 SEM / EDAX 结果见 表 1，样品的能谱图和成分数据见图 4。
把青铜鼎 浸 泡 在 装 有 蒸 馏 水 的 大 容 器 内，每 天 更 换 蒸 馏 水 一 至 两 次 ，一 方 面 除 去 可 溶 性 盐 ，另 一方面使蒸馏水渗透到器物表面的沙土层里面， 使 沙 土 层 逐 渐 变 疏 松 ，接 着 用 刷 子 、小 铲 刀 等 工 具 去 除 藏 在 纹 饰 中 的 沙 土 ，反 复 清 洗 ，直 到 表 面 纹 饰 清晰为止。
3 保护修复技术与方法
3． 1 器物及残片清洗 对于器物表面的盐结晶、土锈及有害锈，采用机
械清洗和化学、物理清洗为主的清除措施。残破处， 清除土锈及有害锈后进行修复复原。 3． 1． 1 蒸馏水清洗 由于这批青铜器出土时，未及 时进行保护处理，因而表面除大量的盐结晶外，沙土 层也已变硬，有些部位还有有害锈，因此，首先用蒸 馏水对要修复的鼎及残片进行浸泡清洗。
清洗过程中运用 10% 的六偏磷酸钠溶液超 声波清洗的方法。在清洗时加入了 0． 5% 的十二
第2 期
卢燕玲： 礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的保护修复
图 3 铜鼎基体金相照片 Fig． 3 Metallographic structure of the substrate of Bronze ding
第2 期
卢燕玲： 礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的保护修复
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表 1 礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的 SEM / EDAX 分析结果
Table 1 The results of Bronze ding with hanging squama design made for a duke of Qin Kingdom Unearthed from
古迹，在公元 20 世纪 90 年代历经了一次劫难。20 世 径 38． 6cm； 鼎三高 31． 5cm，口径31． 5cm。三个铜鼎皆
纪 90 年代初，一些古董商贩勾结当地的不法分子在 为宽体，器腹下垂，蹄形足，口外折，口沿上立两个宽
礼县东 9 公里的永兴乡大堡子山坡上进行了大规模 厚的大耳。口沿外一周窃曲纹，腹部三道间错的垂鳞
第 24 卷 第 2 期 2012 年 5 月
文物保护与考古科学 SCIENCES OF CONSERVATION AND ARCHAEOLOGY
文章编号：1005-1538（ 2012） 02-0095-07
·文物修复研究·
Vol． 24，No． 2 May，2012
礼县大堡子山出土垂鳞纹秦公铜鼎的保护修复