古钱币金属组成与锈色.pdf

IDENTIFICATION AND APPRECIATIONTO CULTURAL RELICS文物鉴定与鉴赏0引言在我国古钱币的收藏与鉴定中，判断藏品真伪要兼顾钱币本身以及与之相应的历史源流。少数的古泉大珍由于铸造或存世稀少而被名家收藏，在数百年中传承有序，有泉拓、藏档等诸多史料可以证明其真实性，我国著名钱币藏家、“近代泉家三杰”之一罗伯昭向中国国家博物馆捐赠的许多藏品就属于此类。然而在漫长的历史进程中，更多的钱币会由于灾难、民俗或遗失等原因散佚各处，诸如地下、河道淤泥以及遗址中。由于缺少记载和证明，这些钱币需要从其本身出发进行鉴定，从其形制、尺寸和质量等方面判断真伪。由于古钱币中主要含有铜、铁、铅、锡等金属，在自然环境中长时间储存会导致部分成分发生氧化，形成的氧化物具有丰富的色彩，故会呈现不同的锈色。这种锈色会因钱币的材质与所处的环境表现出一定的共性，而古代官铸钱币在上林三官、钱监等职署的监督下铸造，同一地区铸造的同种钱币中各种金属的比例相对稳定，因此储存环境会对古钱币的锈色产生较大影响。不同环境下的钱币金属反应程度与顺序都有所不同，有经验的藏家能够通过锈色判断钱币长期所处的环境。锈色的形成需要漫长的时间，如使用化学试剂加速这一过程，则剂量不易掌握且所需成本较高，制伪者通常会使用松香等黏合剂将相应的金属氧化物黏合在伪币上，或者通过将伪币酸浸后埋入土中的方式来伪造锈色。如此形成的锈色往往松脆，或者加热后容易脱落，故而在鉴定过程中古钱币的锈色具有重要的参考价值。除此之外，古钱币藏家中亦有不少人能够通过锈色判断古钱币的坑口，并且以集藏各种锈色的钱币为乐。1古钱币的金属组成天工开物下篇五金中提到：“凡铜供世用，出山与出炉止有赤铜。以炉甘石或倭铅参和，转色为黄铜。以砒霜等药制炼为白铜。矾、硝等药制炼为青铜。广锡参和为响铜，倭铅和泻为铸铜。初质则一味红铜而已。”在我国漫长的钱币铸造史中，青铜占据主流，明嘉靖之后，方才大范围使用黄铜作为铸币原料。在唐朝末年至五代十国，由于连年战乱，铜料匮乏，所以出现了铅质的官铸钱币，如后梁开元通宝、南汉国乾亨重宝等钱币。宋辽时期的北宋为防止铜钱北流，多使用铁作为铸造原料。此外，还有两类钱币所使用的材质较为特殊：其一是许多朝代都会使用金、银等贵金属铸造的宫赏钱、供养钱，此类钱币铸造精良，不用于流通；其二是民间私铸钱币，其铜质占比较低，转而掺入土砂、铁、锡、铅等材料，质【作者简介】李江，男，中国人民大学教育学院硕士研究生，研究方向：中国古代钱币铸造工艺、中国古代钱币鉴定。古钱币金属组成与锈色摘要：在我国古钱币的鉴赏与收藏中，锈色具有重要作用。丰富的锈色来自钱币锈蚀产生的多种化合物，其形成与钱币的金属组成和储藏环境有着密切联系。通过梳理出土钱币成分的检测情况与史料记录，可以发现古钱币主要由铜、锡、锌、铅等金属组成，分为青铜铸币与黄铜铸币两个阶段，不同历史时期的金属比例有所不同。这会导致在酸性、中性和碱性的环境中储藏时，通过化学反应生成不同的产物，最终表现为锈色的多样性。对古钱币金属组成和锈色的研究对于专业考古以及泉友收藏鉴赏均有裨益。关键词：古钱币；金属组成；锈色；锈蚀反应DOI：10.20005/ki.issn.1674-8697.2023.14.035李江（中国人民大学，北京100089）142Vol.257【学术研究】Academic Research量低劣，往往锈蚀严重。故以上二者不在本文所讨论的范围之内。在使用青铜铸造钱币的阶段，钱币成分也会随朝代而有所不同。在先秦时代的货币中，金属成分的波动较为明显，以燕国铸造的明刀为例，呈现铅含量极高的特征，约占比40%60%，而铜含量占比仅36%56%，部分货币属于铅基铜合金而非青铜，锡含量不稳定，占比1%9.5%。秦至汉早期铸造的半两钱，其铜含量占比稳定为51%77%，铅、锡的含量仍然不稳定，均为4.9%32.7%。随后，王莽新朝时期铸造的货泉以及两汉的五铢钱，均为铜、锡、铅三元合金，铜的占比高者可达90%以上，而低者则不足50%，锡含量普遍低于10%，而铅含量则为0.2%50%。两晋时期沿用汉代旧钱，南北朝币制混乱，私铸盛行，官铸货币也多使用汉代遗留的旧炉，金属组成与汉代相近。隋代统一铸币后开始铸造开皇五铢，其金属成分较为稳定，铜含量多为60%70%，铅、锡之和约30%，其中含锡较高者多呈现白色，被称作五铢白钱。k唐朝建立后铸造的开元通宝、乾元重宝均以铜、铅、锡、镍为主要成分l，其中部分钱币含锡量较高使钱币呈现白色，通常被认为以白铜铸造。例如，唐朝早期铸造的开元通宝，有学者对此类钱币进行检测后发现其并非白铜（包括砷白铜和镍白铜），而是高锡青铜m。自北宋开始，钱币的金属组成趋于稳定n，具体组成情况为铜62%68%、铅22%28%、锡6%10%，平均值为铜65.85%、铅24.06%、锡8.05%。南宋铜钱组成的平均值为铜56%、铅41%、锡3%。辽代钱币遗存较少，多使用青铜旧料熔铸，其金属组成不够稳定。西夏地区长期通行宋钱，自铸的西夏文钱币由铜、铅两种金属组成，比例约为21，自铸的汉文钱币则按照铜含量75%，铅、锡比为21的比例铸造。金代钱币含铜量很高，含铅量很低，平均成分为铜82.83%、铅6.75%、锡8.68%。元代钱币的合金组成大致为铜70%75%、铅15%20%、锡7%8%。o我国古钱材质在明代发生重大改变，明早期的洪武通宝、永乐通宝、宣德通宝、弘治通宝仍采用青铜铸造，而嘉靖之后则均改为黄铜铸币。明早期的青铜钱币含铜量多为70%80%，少部分超出此范围，铅含量多为10%20%，集中于16%左右，锡含量均在10%以下，集中于6%9%。改为黄铜质后，铜含量有所下降，占比60%75%，锌含量逐渐升高，从嘉靖通宝的10%17%升至万历通宝的30%左右，锡的含量则逐渐由4%6%下降至1%以下。p清代早期的顺治通宝材质与明代钱币相近，区别在于锌含量较低，约占25%，铅含量约5%，而清代中期及晚期的钱币，如乾隆通宝、光绪通宝等，铜含量下降至45%55%，锌含量进一步升高至36%47%。q我国历代古钱币主要化学成分整理如表1所示。2古钱币的锈色古钱币的锈色是受到保存环境的土壤、水分等因素影响后，金属锈蚀反应所生成的化合物所体现的颜色。在明确古钱币金属组成的基础上即可据此判断其锈色的化学成分，并且作为鉴真手段在实践中加以应用。酸碱性不同的土壤中埋藏的钱币，其锈色会因成分而产生共性特征，故可以由此入手对古钱币的锈色进行分析。2.1酸性环境中形成的锈色铜在酸性土壤中埋藏通常会较多产生氧化亚铜（Cu2O）和氧化铜（CuO）等r，而古钱币在此环境中长时间埋藏会使这些产物与空气中的水及二氧化碳进一步反应，生成碱式碳酸铜（CuCO3Cu(OH)2）与碱式硫酸铜（CuSO43Cu(OH)2）等产物，呈现绿色或淡绿色，如此形成的锈色即是最为常见的“红斑绿锈”。s同时由于产物生成的先后顺序不同，作为红斑的氧化亚铜先于绿锈产生，因此会表现为绿锈覆盖红斑，反之则为伪币。同时，由于会伴随电化学反应，青铜质钱币会产生粉状锈或者瘤状锈，或因为锈蚀物脱落而形成腐蚀坑或孔洞t。通常形成的绿锈可以包裹钱币表面以阻止其进一步反应，稍加清理即可，而伴随电化学反应所形成的锈蚀往往深入铜质，成为“透骨锈”，可能会导致钱币穿孔漏眼，价值下降。2.2中性环境中形成的锈色当铜钱保存在中性土壤中时，会产生“水银古”锈色。这是因为锡含量较高的古钱币在中性环境中，锡会析出到钱币表面，并且当含锡量在10%30%时还会产生二氧化锡（SnO2），同样呈现银灰色，也可以称作“水银古”。u这一现象在秦汉以及南北朝1432023.7（下）IDENTIFICATION AND APPRECIATIONTO CULTURAL RELICS文物鉴定与鉴赏时期的钱币中较为显著。此外，当铜钱暴露在空气中时，其表面会较多产生氧化铜（CuO）、硫化亚铜（Cu2S）、氧化亚锡（SnO）等呈现黑色或棕黑色的产物，此种锈色被称作“黑漆古”，常见于明清钱币，特别是用于镇宅的房梁钱以及用作箱柜拉环垫圈的柜子钱。2.3碱性环境中形成的锈色在碱性环境中，“红斑绿锈”同样是较为常见的锈色，但是许多情况下，其产物会进一步反应生成蓝铜矿（2CuCO3Cu(OH)2），呈现淡蓝色，此即通常所说的“宝蓝锈”。古钱币中的金属铅在此环境中长期保存也易于氧化生成少量铅丹（Pb3O4）与密陀僧（PbO），前者与Cu2O共同构成“朱砂锈”，而后者由于与铅黄共生，通常被称作“黄斑”，或者与前文述及的绿锈共同呈现为“黄绿锈”。此外还有一种“奶油锈”在碱性土壤中也十分容易出现，特别是明代晚期钱币，如崇祯通宝，其主要成分是碳酸钙（CaCO3）等物质，并非金属反应所产生，而是由于钱币长期埋于地下附着而形成。古钱币锈色主要化学成分整理如表2所示。3结语从合金成分入手研究古代钱币在国际上已经有一百余年的历史v，对古钱币金属组成与锈色的研究在其鉴定中能够起到重要的参考作用。同时由于古钱币所处的环境会随时间流逝发生变化，如土壤酸碱度改变，所以同一钱币上常有多种锈色叠加，对这些表1我国历代古钱币主要化学成分表时期主要成分代表钱币特点先秦铜：36%56%；锡：1%9.5%；铅：40%60%明刀铅含量极高秦汉秦至汉早期铜：51%77%；铅、锡：4.9%32.7%半两铅、锡的含量不稳定两汉及王莽新朝铜：40%92%；锡：0.1%10%；铅：0.2%50%五铢、货泉、大泉五十铜含量差距巨大两晋及南北朝铜：40%92%；锡：0.1%10%；铅：0.2%50%五铢、常平五铢、凉造新泉成分与汉代相近隋铜：60%70%；铅锡之和：30%开皇五铢部分锡含量较高唐铜、铅、锡、镍为主要成分开元通宝、乾元重宝部分锡含量较高两宋北宋铜：62%68%；铅：22%28%；锡：6%10%天禧通宝、祥符元宝金属组成趋于稳定南宋平均铜56%、铅41%、锡3%绍兴通宝、隆兴元宝辽多使用青铜旧料熔铸，金属组成不够稳定大安元宝金平均铜82.83%、铅6.75%、锡8.68%正隆元宝、大定通宝铜含量高，铅含量低西夏西夏文钱币由铜、铅两种金属组成，占比约为21；汉文钱币铜含量75%，铅、锡比为21大安宝钱、乾祐宝钱元铜：70%75%；铅：15%20%；锡：7%8%至正通宝、大元通宝明明早期铜：70%80%；铅：10%20%；锡：6%9%洪武通宝、永乐通宝嘉靖后铜：60%75%；锌：10%30%；锡：0.1%6%嘉靖通宝、万历通宝嘉靖时改为黄铜铸钱清清早期平均铜63%、锌25%、铅5%顺治通宝清中晚期铜：45%55%；锌：36%47%；铅：1%5%乾隆通宝、光绪通宝144Vol.257【学术研究】Academic Research锈色的分析能够为历史研究提供一定的佐证。基于古钱币的金属组成研究锈色，不仅能够清楚锈色的化学成分，据此推测钱币的储存环境，还可以在此基础上进一步选取适当的保存方案，以实现长久保存锈色的目的。值得注意的是，尽管本文提出了一些共性的情形，但实际中古钱币的铸造受到所选矿石以及冶炼工艺的影响，钱币的金属组成会因地域差异而有所不同，在特定的研究中，仍然需要根据实际状况，采用电子探针、扫描电镜和X射线荧光分析法等方法探明古钱币的金属组成与锈色，以确保考古研究的准确性。而在藏家泉友的把玩与鉴定中，也不可过于依赖锈色，因为随着研究的深入，造假者也会尽可能地模仿锈色的形成过程以制伪，要准确辨别，还需要了解钱币的字口与来源，通过对真币的把玩鉴赏获取经验，最终提高辨伪的能力，从而去伪存真。注释姜玉涛.罗伯昭与中国国家博物馆渊源考（19561965年）J.中国国家博物馆馆刊，2022（8）：106-116，3-4.上林三官，官署名，西汉水衡都尉属下的钟官、技巧、辨铜三个官署，主管铸钱事务，其中辨铜负责原料供应和检验铜的成色，因设在上林苑，故称“上林三官”。张作耀.中国历史辞典（第一册）M.北京：国际文化出版公司，2000：98.钱监，官署名，掌铸钱，唐代始置。王俊良.中国历代国家管理辞典M.长春：吉林人民出版社，2002：120.彭岳清.古代花钱的锈色包浆及作伪辨别J.东方收藏，2018（2）：81-83.古钱的坑口指的是钱币的出土区位。王舒乙.古钱的坑口与鉴定J.文物鉴定与鉴赏，2014（2）：34-39.樊祥熹，戴志强，周卫荣.燕国货币合金成分研究J.中国钱币，1997（2）：4-8，79.何湘梅，韦文俊.广西象州半两钱述略与合金组成分析J.中国钱币，2020（5）：32-35.刘洋，李延祥，连吉林.霍洛柴登古城出土的新莽“货泉”合金成分及金相组织分析J.中国钱币，2015（4）：4-16.穆艺，罗武干，张崇檀，等.申明铺遗址出土两汉钱币的成分与金相分析J.中国钱币，2011（3）：22-26，81.朱安祥.学术史视野下的魏晋南北朝货币研究J.中国钱币，2018（6）：35-46.k杨国樑，王琎.隋代五铢白钱化学成份的研究J.化学通报，1983（9）：14-15.l周梦柯.唐初武德开元通宝再研究J.文物鉴定与鉴赏，2017（6）：43-47.m渭雄.黄铜钱与白铜钱J.中国钱币，1994（1）：76-77.n赵匡华，华觉明，张宏礼.北宋铜钱化学成分剖析及夹锡钱初探J.自然科学史研究，1986（3）：229-246.o万泉.一种鉴定西夏、辽、金、元代钱币辅助方法的探讨J.中国钱币，2014（6）：33-36，12.p赵匡华，周卫荣，郭保章，等.明代铜钱化学成分剖析J.自然科学史研究，1988（1）：54-65.q王琎.从明清两代制钱化学成分的研究谈在该时期中有色金属冶炼技术在中国发展情形的一斑J.杭州大学学报，1959（5）：51-62.r伍远辉，刘天模，孙成，等.酸雨作用下酸性土壤酸化过程中铜的腐蚀行为J.四川大学学报（工程科学版），2010（1）：119-125.su王舒乙.古钱的坑口与鉴定J.文物鉴定与鉴赏，2014（2）：34-39.t张红燕，王浩天，胡东波，等.高青陈庄遗址M35、M36出土青铜器腐蚀特征初步分析J.文物保护与考古科学，2020（1）：42-55.v周卫荣.中国古代钱币与钱币科技考古J.南方文物，2007（1）：9-14.表2古钱币锈色主要化学成分表生成环境锈色名称主要成分酸性红斑Cu2O绿锈CuCO3Cu(OH)2、CuSO43Cu(OH)2中性水银古Sn、SnO2黑漆古CuO、Cu2S、SnO碱性宝蓝锈2CuCO3Cu(OH)2朱砂锈Pb3O4、Cu2O黄斑PbO奶油锈CaCO31452023.7（下）