热水墓群2018血渭一号墓出土印章的科学剖析与相关研讨

  青海都兰县热水墓群2018血渭一号墓出土印章一枚，经X射线荧光光谱剖析（XRF）测定其原料为银金合金。别离经X射线千伏X射线千伏X射线工业CT剖析确认了印面内容由阴刻的线形骆驼及古藏文组成，古藏文的汉语意思是“外甥阿柴王之印”。结合印章成分特征、合金色彩、史料记载等多方面要素，以为该印的特点应为“金印”。本研讨为断定2018血渭一号墓墓主人身份、研讨热水墓群族特点质、吐蕃时期印章制造工艺和运用准则供给了要害资料。

  墓葬出土印章和随葬器物上的铭文是断定墓主人身份的要害性资料，对印章内容的辨认尤为重要。古代印章多为玉质或金属原料，金属原料包含黄金、银及其合金、铜及其合金等。一些墓葬出土的银及其合金或铜及其合金的古代金属印章，因为通过长期的地下埋藏，极易遭到土壤中水分、盐类等的腐蚀而构成腐蚀矿化，并在印章外表构成锈蚀层，使得难以判别印章基体或印文的腐蚀危害情况，影响对印文的辨认。关于此类出土印章，为防止对印文构成难以拯救的危害，故不该轻率整理印章特别是印面锈蚀层，而是应该尽或许地采纳无损的科学检测办法，剖析研讨其原料、保存情况和腐蚀程度，然后解析并辨认印面印文内容。通过描摹调查、基体及外表的锈蚀物成分和物相检测剖析，结合X射线成像检测和X射线CT技能，对印面内容进行辨认，应该是科学认知此类出土遗存的合理可行的技能道路。

  热水墓群坐落青海省海西蒙古族藏族自治州都兰县热水乡，自1982年发现以来，通过近40年的考古开掘与研讨，积累了很多的学术作用，引起中外学术界和社会的重视，其墓主族属问题是学界热议的焦点之一[1]。2018血渭一号墓是热水墓群甚至青藏高原区域发现的布局最完好、结构最明晰、形制最杂乱的高等级墓葬之一，是热水墓群考古研讨的重要发现，为研讨我国古代坟墓准则供给了重要资料。该墓主墓室棺板邻近出土印章一枚，编号2018DRXM1ZD1∶178，方形，鼻钮，钮穿呈圆形，穿内残存印绶痕迹[2]。印面边长约1.8厘米，通高约1.8厘米（图一）。

  该印章外表通体腐蚀，印面掩盖棕灰色锈蚀层，开始断定为银质或银合金印章。有鉴于此，为防止对印面印文构成不可逆的危害，印章出土后没有对印面锈蚀层进行整理，而是采纳无损剖析的手法对其原料、腐蚀情况和印面内容进行体系科学剖析。剖析测验试验选用微束X射线荧光光谱仪剖析测定印章基体和外表锈蚀成分，运用X射线千伏X射线千伏X射线工业CT等技能对印面内容进行辨认。

  印章外表被棕灰色锈蚀层包裹，印面锈蚀层边际存在裂隙且存在层状掉落的或许，印章原料和印面内容无法辨认（图二）。印钮穿孔处有印绶痕迹。印绶为棕黄色、截面呈圆筒形的线状纺织品，印绶外表有赤色痕迹（图三）。此外，印钮外表、印面角等多处有纺织品残留，为棕色平纹纺织物。或许与绶囊有关[3]。

  原料成分剖析运用阿美特克（Ametek）公司EDAX Orbis型微束X射线荧光光谱仪，测验条件：铑靶（Rh），丈量电压40kV、电流500μA，测验方式element。

  印章印面一角锈蚀层部分掉落，显露基体，基体外表色彩呈较暗的金黄色（图四）。对印章进行化学成分剖析，共测验了4个点，其间点1、点2为基体外表（附着少数腐蚀产品），点3为基体外表掩盖的未彻底掉落的锈蚀层，第4个测验点为印钮顶部灰白色锈蚀层。测验点1~3方位如图四所示，测验效果见表一[4]。

  测验效果标明，印章基体主要成分为银和金（含微量铜）。测验点1含有少数镁、硅及微量铝，点2含有少数镁，点3主要成分为银、氯、硅、铝、镁、铅并含有微量钙、铁、金，应该是埋藏环境介质污染所造成的。第4个测验点主要成分为银、氯、硅、钙、铝、镁、铁、溴并含有微量铜、铅，显着归于搀杂埋藏环境土壤的锈蚀物的组成成分。

  印面内容辨认先后通过X射线千伏X射线千伏X射线工业CT等无损剖析，终究选用450千伏X射线工业CT剖析较为完好地获取了印面内容信息。

  通过X光片上所出现文物的X光透视像，一般能够判别相关文物的一些对应信息[5]。本研讨运用YXLON. MG325型双极恒电压X射线 NDT型成像板扫描仪，对印章进行X射线成像剖析，拍照角度从印钮到印面方向正投拍照，间隔70cm、电流2mA、时刻150s，在测验电压160 kV～210kV条件下别离屡次成像。因为印钮部位较印面周边部位厚，印钮部分穿不透，在X光片上表现为印钮遮挡了印面中部纹饰信息，屡次成像后即使印面周边纹饰隐约可见时，印面内容也难以辨认（图五）。

  X射线CT是一种重要的无损检测手法，通过收集X射线穿透样品后的衰减效果，结合重建算法，在不损坏样品的前提下对其内部结构进行成像。160千伏X射线显微CT由我国科学院高能物理研讨所自主研制，选用微焦点射线源和平板勘探器，合适对机械零部件、动物离体标本等小尺度样品进行高空间分辨率成像。因为平板勘探器视界较大，该设备在确保较高空间分辨率的一起还能有用统筹成像速度，且对样品重视区的定位相对简单。首要测验运用其对热水墓群2018血渭一号墓出土印章进行断层显微成像。成像条件如表二所示。

  透视图画如图六所示。样品区域的均匀计数与布景区域的均匀计数之比约为0.21，阐明X射线对样品有较好的穿透作用。通过设备配套的重建软件处理360个投影角下的透视图画得到印章的断层结构，重建断层图画巨细为1920×1920。其间印章外表处的断层图画如图七所示。

  断层图画显现，160千伏X射线显微CT扫描尽管能够有用地取得印章的整体结构，但很难出现出印面内容的纤细特征。这是因为镌刻在印面的文字或图画多被锈蚀物所填充，其密度与周围区域的密度差异较小。另一方面，平板勘探器在成像过程中较易遭到X射线]。通过散射的X射线光子不服从CT重建的光线直线传播假定，会明显影响重建图画的密度分辨率[7]，然后使得印面内容难以从印章本体中被差异开来。

  显微CT因为选用平板勘探器，成像效果受散射等要素影响较大，成像质量欠安，无法辨认印面内容。因而，考虑运用我国科学院高能物理研讨所自主研制的450千伏X射线工业CT设备对印章进行再次扫描。这台450千伏X射线工业CT设备配备了线阵勘探器，运用线阵勘探器能够滤除大部分的散射射线，有用地下降散射伪影的影响。该设备的扫描层厚是0.13mm，最大空间分辨率能够到达125μm。因为扫描层厚远小于印面内容刻痕深度，因而挑选水平放置印章对印面进行断层成像，成像断层即为印面，使得印面成像分辨率尽或许进步。这样能够预判到印文将会在不止一个断层中出现，而且因为无法确保印面与成像断层彻底水平，印面内容将会在更多的层中出现。扫描成像示意图如图八所示。

  成像效果如图九所示。印面内容共出现在6个断层上。从图中能够看出，因为印章摆放有必定的倾角，在6个断层图画顺次包含了印面的右上部分到左下部分的信息。印面的左上部分能够看出是一只双峰骆驼图画，剩下部分的符号文字明晰可见。

  为了对成像效果进行一个更好的出现，并便利有关专家对印面符号文字进行辨认，考虑对六张断层图画进行进一步处理，从中提取出一张包含一切印面信息的明晰的图片。主成分剖析（Principal Component Analysis, PCA）的办法能够有用地对数据进行降维。这六张断层图中包含的信息是同一个印面，选用PCA的办法能够将印面信息提取到一两个主成分重量上，其它重量将是噪声重量，然后到达有用提取印面信息，并去除噪声的意图。主成分剖析的效果如图一〇所示，从上到下、从左到右别离是第一到六主成分，第一和第二主成分简直包含了印面的全部信息。

  运用包含印面信息的前两个主成分重量进行五颜六色映射，能够得到终究成像效果（图逐个）。如图逐个所示，可分辨出印面是由阴刻的双峰骆驼线条和古藏文组成，经讨教有关专家识读，古藏文译成汉语是“外甥阿柴王之印”。

  热水墓群地点区域的土壤中阳离子以钠、钾、钙、镁为主[8]，印章基体外表成分（点1和点2）中的镁应为土壤残留物的成分，与印章合金成分无关[9]。因而，该印基体外表成分去除镁、铝、硅元素后经归一化处理，成分为含Ag 90.42％～92.84％、Au 6.35％～8.57％、Cu 0.80％～1.00％。该印章原料为银金合金，并含有微量的铜杂质。唐时期白银能够到达很高的纯度，灰吹技能被广泛运用于从铅中提取白银[10]。银中的含铅量是断定银是否通过提纯的重要根据，若银合金中的铅含量小于0.05%，这种银一般是未经灰吹法提炼的[11]。一起，微量的铜含量是天然金的重要标志[12]。结合该印章外表合金成分特征，以为该印章资料或许运用单生银矿参加天然金或许直接运用银金矿进行锻炼而成。热水墓群出土的镀金银花条中的银胎具有十分高的纯度[13]，标明吐蕃时期已把握白银提纯技能。“外甥阿柴王之印”外表金含量为6.35％～8.57％，考虑到外表成分以腐蚀产品为主，该印基体的金元素含量应该更高。从印章外表出现的较暗金黄色（图四）可见，其时应该是依照金印标准来制造的。

  公元663年，吐谷浑为吐蕃所灭；吐谷浑故地全部被吐蕃占据，亲吐蕃的吐谷浑王族帮忙吐蕃政府处理民族与国家业务。为加强对吐谷浑王的拉拢与操控，吐蕃以和亲方式，强化与吐谷浑王族的甥舅联系，统辖吐谷浑各部。亲吐蕃的吐谷浑王自称外甥。吐蕃赞普录用其外甥为吐谷浑小王[14]。唐天宝十一年（752年），南诏与吐蕃结盟，吐蕃于邓川封爵阁罗凤为“赞普钟南国大诏” [15]，号曰“东帝”，处以金印[16]。外甥吐谷浑王身份与位置和结盟的南诏国相差不大，“外甥阿柴王之印”也应为金印。

  就现在资料来看，吐蕃时期的印章根据印面形状至少可分为方形和圆形两大体系，图画和藏文的结合为其根本格局。官印多为方印，尺度较大，边长3.7～5.4厘米不等，印文为阴文；私印多为圆形，尺度较小，印文有阴文也有阴文[17]。

  热水墓群2018血渭一号墓出土的“外甥阿柴王之印”为典型的吐蕃风格的印章，该印在印形与印文格局方面均与法藏敦煌古藏文卷子上的方形印戳类似，特别是与P.t.1083号卷子文末的朱色印戳风格彻底相同[18]。“外甥阿柴王之印”呈方形，鼻钮，钮穿呈圆形，穿内有印绶，或许有绶囊，印面边长约1.8厘米，通高约1.8厘米，印文为阴文，是差异于现有吐蕃时期印章资料的别的一个新品种，为研讨吐蕃时期印章运用准则供给了新资料。

  本研讨对“外甥阿柴王之印”印面内容的成功辨认，其间450千伏X射线工业CT起到了要害作用。自上世纪70年代第一台CT机面世以来，作为一种无损检测手法，被广泛运用于临床医学、生物医药、安全查看、工业检测等范畴[19]。

  在文物维护和考古范畴，上世纪80年代，在国外X射线CT技能就现已被用于博物馆藏品的检测与剖析中。科研人员运用X射线CT技能对埃及木乃伊进行的评价剖析，并进行木乃伊三维重建图画[20]。尔后，考虑到X射线的穿透才能，在青铜器、铁器等金属文物成像中常常运用高能工业CT设备，X射线CT技能也在文物研讨方面不断发挥作用，被运用于竹木漆器、金属文物等各种文物研讨中，为文物制造工艺研讨、病害确诊方面供给了根据。我国运用X射线CT技能进行文物研讨的作业始于本世纪初。2004年，我国学者将X射线工业CT用于汉代铁质棘轮的查看和剖析中[21]。一起，在秦始皇陵寝陪葬坑7号坑出土青铜水禽的维护修正过程中，学者运用X射线工业CT对严峻锈蚀的青铜水禽进行了相关查看[22]。别的，河南叶县许灵公墓出土许公宁透空蟠虺纹青铜饰件的铸造技能研讨中，学者为解析其透空饰件的结构，也选用了X射线年，南京博物院和我国科学院高能物理研讨所对战国晚期陈璋壶进行了6MeV加速器射线]，对其制造技能进行了开始讨论[25]。2017年，上海博物馆运用X射线CT技能剖析了子仲姜盘，对子仲姜盘的内部杂乱结构进行了准确出现，以为X射线CT技能在古代青铜器工艺研讨中具有广泛的运用远景[26]。

  但是，X射线CT技能在考古开掘现场出土遗存的信息提取方面运用研讨还较少，特别关于此类遭受腐蚀损坏的外表浅刻纹饰或文字的释读辨认没有有成功的先例。出土文物经长期地下埋藏时的腐蚀污染等影响，一般比较软弱且外表信息损坏严峻。而X射线工业CT检测手法是无损技能，能给出检测方针的二维或三维图画，重视的方针信息能够扫除周围或外表附着物的遮挡、搅扰等影响，图画简单辨认[27]。如果在试验室考古整理前运用X射线CT技能对套箱提取的文物进行三维建模等剖析，可获取套箱内包含物描摹、叠压情况、保存情况等信息，最大极限提取遗存的考古学信息，并辅导后续的整理、维护修正等作业。能够预期X射线CT技能在考古出土叠压杂乱遗存的预勘探方面将大有作为。

  本研讨采纳描摹调查、X射线微束荧光光谱剖析、X射线千伏X射线千伏X射线工业CT剖析等科学测验手法，剖析了印章的腐蚀情况与化学成分，终究识读出热水墓群2018血渭一号墓出土印章印文为阴刻的骆驼和古藏文，古藏文汉语为“外甥阿柴王之印”，其原料特点为“金印”。

  本研讨为断定2018血渭一号墓墓主人身份、研讨热水墓群族特点质、吐蕃时期印章制造工艺和运用准则供给了要害资料。

  运用X射线CT技能成功辨认出被锈蚀物彻底掩盖的热水墓群2018血渭一号墓出土印章印文，也为往后此类出土遗存的科学辨识供给了可资学习的成功典范。

  附记：本文为国家文物局“考古我国——青海都兰热水墓群2018血渭一号墓考古”阶段性作用，我国社会科学院立异工程项目“试验室考古立异研讨”（2021KGYJ022）和“出土金属文物腐蚀病害成因及其修正技能”（2017KGYJ022）、国家重点研制方案项目（2020YFC1522100）和课题（2020YFC1522104）均给予了赞助。梁宏刚为本文通讯作者。本研讨得到青海省文物局、青海省文物考古研讨所、海西州民族博物馆、都兰县博物馆的大力支撑，研讨过程中得到北京科技大学陈坤龙教授和刘思然副教授、我国科学院高能物理研讨所魏存峰研讨员和阙介民副研讨员、北京联合大学周华副教授的帮忙，赵文华、杨阳等人帮忙做了部分剖析检测作业。在此同时称谢！

  （作者：刘勇、韩建华、梁宏刚（通讯作者），我国社会科学院考古研讨所；许琼、李默涵，我国科学院高能物理研讨所、北京市射线成像技能与配备工程技能研讨中心；白文龙，青海省文物考古研讨所。另此处省掉注释，完好版请查《江汉考古》2022年第6期）

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