关于叶家山青铜器铅同位素比值研究的几个问题

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摘

要：铅同位索研究显示，叶家山曾国铜器（有曾国族属铭文者）铅料可能有两种来源，其中大多数铅锡合金的铅同位素特征与东秦岭地区铅矿有较高重合度：铜料来源尚难以确认，但与大冶铜绿山古矿区铜矿的铅同位素数据更为接近；其他族属铜器中，有使用与曾国铜器相同原料的情况，其他器物的数据则与之存在差异；商代风格器物中，多数为先周时期制作，个别器物的成器年代则已进入西周时期。

本文通过与周邻地区青铜文化的比较，探讨了西周时期不同地区之间存在的青铜技术与文化联系及相互影响。论文指出，周王室对青铜物料资源进行了集中管控和配置，在周王室统筹下开展青铜冶铸生产并分配给各诸侯国，是这一时期青铜工业生产体系的主要形式。本文研究结果，还为深入认识曾国与其他族群或方国间关系、商末周初铸铜产业发展、西周青铜工业生产组织等提供了重要参考。

关键词：冶金考古叶家山墓地西周铜器技术曾国铜器铅同位素比值青铜工业

湖北随州叶家山墓地是西周早期的高等级贵族墓地，葬制独特，布局清晰，保存完整，随葬器物种类多、数量大，备受学界关注。其中铜器数量最多，达800余件套，并出土有铸铜原材料铜锭。部分器物带有铭文，在多座墓葬内见有“曾”、“曾侯”、“曾侯谏”和“曾侯犹”等曾国族属铭文铜器：还发现20多种其他方国或族属铭文铜器，包括“举”、“彭”、、“鱼”、“冉”、“南默”、“亚雕”、“束”、“庚丙册”等。叶家山青铜器不仅保存完好，而且组合与共存关系明确，是研究该地区商周特别是西周时期物质文化发展的重要标准器物群。

夏鼐指出青铜器的铸造，涉及到矿石开采、冶炼、贸易活动、交通运输等方面，对其原料来源进行研究，能反映冶金技术的起源及当时社会的政治、文化、方国地理、经济贸易、交通运输以及生产组织、社会结构等多方面、深层次的问题②。曾国作为西周“南土”重要方国，其青铜器原料利用有着怎样的特征？与其他地区西周铜器在原料利用方面是否有联系？以其作为切入点，对叶家山不同合金类型铜器铅同位素比值特征、青铜器群构成、青铜器原料来源以及商周青铜物料流通和区域青铜原料利用等进行深入研究，进而探讨商周时期青铜物料（青铜原料和器物）管理、使用和流通，方国青铜物料获取与利用特征，以及方国铜器生产等相关学术问题。鉴此，本文根据叶家山墓地出土铜器风格及铭文内容，有针对性的选择了129件铜器样品，并选择西周时期其他遗址和墓地60件样品进行铅同位素比值测定，结合已发表数据对上述问题进行初步探讨，为相关问题深入研究提供科学信息。

一、叶家山铜器铅同位素研究背景

叶家山青铜器类丰富、数量多、年代明确、保存完好、组合与共存关系清晰、族属铭文内容多样。成分分析表明，叶家山青铜器铅锡青铜和锡青铜器物占绝对地位，另有红铜和铅焊料，为探讨不同合金组分的铅同位素比值特征提供了良好素材。本文为方便讨论，将带“曾”、“曾侯”或“侯”等铭文铜器称为曾国铜器，将其他方国或族属铭文（包括日名）铜器统称为其他族属铜器：并以曾国铜器为“坐标点”，逐步深入讨论叶家山铜器群构成，不同地区铜器群原料利用特征，曾国青铜器原料来源，商周青铜物料流通机制，区域青铜原料利用与方国铜器生产等相关问题。

本文研究对象具有明确的考古学背景，年代序列明确，是探讨既定研究目标的理想材料。取样过程中，尽量对容器、兵器和车马器分别取样：容器类兼顾炊食器、酒器和水器，并注重铭文内容、纹饰风格相同，以及组合器物的取样，以增强样品代表性和针对性。重点对曾国和其他族属标准器进行取样。本文共对189件样品进行了铅同位素比值分析，包括129件叶家山铜器样品：本体86件、锈蚀物26件、补铸材料8件、铅焊料4件、铜锭4件和孔雀石1件：以及湖北随州羊子山铜器样品12件、河南洛阳北窑墓地铜器样品17件、陕西周原周公庙、孔头沟和李家铸铜遗址等出土的铜器或铜块样品31件。本研究使用多接收电感耦合等离子质谱仪（MC-ICP-MS）结合国际铅同位素标准溶液一SRM981测试了样品的铅同位素比值，使得铅同位素比值结果的测量精度大幅提高，结果详见注释⑤附录E⑤。

二、合金料与青铜器的铅同位素比值

一般而言，纯铜的铅同位素指示铜料信息，纯锡的铅同位素指示锡料信息，纯铅的铅同位素指示铅料信息，铜锡铅合金料之铅同位素为各合金元素的加权结果。Gale和Stos-Gale曾介绍不同来源的铅发生混熔后的可能情况，混熔后的所有铅同位素比值将落在以原始矿源铅同位素组成的多边形之内，若是两种矿铅的混溶，则会落在以这两种矿铅为顶点的直线上⑥。通常情况下，锡矿石的铅含量低于铜矿石和铅矿石的铅含量，由金属锡引入的铅不会大尺度改变合金料（锡青铜、铅锡青铜和铅青铜）的铅同位素组成⑦，但青铜器废料重熔也会引入来源更加复杂的铅，这均是铅同位素研究中值得注意的问题。

叶家山墓地曾国铜器包括铅锡青铜和锡青铜两种合金类型，使用纯铅焊料，还有孔雀石和铜锭等。本文根据这些样品铅同位素比值测定结果，结合其他地区出土同时期纯锡器物铅同位素比值结果（表一），以207Pb/206Pb和208Pb/206Pb为横、纵坐标做散点图一，使用SPSSl8软件做铅同位素比值箱式图二。如图一所示，这几组数据的207Pb/206Pb值分布区间差别明显，西周锡器铅同位素比值分布在A区，锡青铜曾国铜器铅同位素比值分布在B区，孔雀石铅同位素比值分布在C区，铅锡青铜曾国铜器铅同位素比值散点分布在两个区域，表明其使用的铅料来源不同，其中分布在D区的谓之铅锡曾器I组，铅金属焊料与铅锡青铜曾器I组的区间重合，另一部分与锡青铜曾器区域重合的谓之铅锡曾器II组，以方便相关问题讨论。图二显示的铅同位素比值中位数差异亦较为明显。总体特征如下：

1，锡青铜的铅同位素比值同时受到合金中铜料和锡料的影响。孔雀石铅同位素比值反映铜料信息，锡青铜铅同位素比值分布范围位于锡料和孔雀石之间，这是由于锡料中含有一定量铅，在合金化过程中，其与铜料和锡料共生的铅元素加权的结果（图一）。由于青铜料中合金元素含量所占百分比不同，各自携带铅含量也不同，导致锡青铜铅同位素比值分布范围相对宽泛。总体上，锡青铜铅同位素比值落在原始铜矿源和锡矿源的铅同位素比值为端点的区间内，由于锡矿源铅同位素信号较弱，其主要反映铜矿源的信息。