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揭示古玉鸡古白沁色的真相

【徐文宁】
  古文献上对“鸡古白”(鸡骨白)的成因,都说同地火有关。就目前的出土玉器实物资料来看,那些玉援铜内戈、铜柄玉矛、铜柄玉戚等青铜与玉结合的复合器物,就显然有不支持这种观点的沁色现象。如河南新郑望京楼、河南安阳殷墟等地出土的此类兵器,以前人们一般都认为玉刃与铜柄(内)之间的结合是镶嵌而成,而实际上,它们之间的结合,是通过铸造的办法,并非镶嵌。如果玉是接受地火的影响成为鸡古白,那么变化程度与其埋藏的年代两者之间应该有直接的必然联系。年代越久远,变化程度应越严重,但事实并非如此。所以我们先以温度对古玉的影响进行探讨。

  辽宁省旅顺博物馆藏的一件商代铜柄玉戚,据有关资料报道,经过X射线探伤机测定,通过X光照片可见,玉戚与铜柄的接触部位为1.4厘米,为了使玉戚与铜柄结合得牢固,先在玉戚与铜柄的接触部位钻两个小圆孔,直径均0.3厘米,铸造时铜液能够贯穿于二孔之中,把预定的接触部位包住,吻合程度相当好。所以可以断定是用铸造的方法使其结成一体。

  青铜与玉进行结合铸造,首先必须掌握玉的耐热程度的高低。铸造时铜水的温度大约1200度左右,铸小件器物时,铜液的温度则要更高。所以在铸造时为了避免玉在铸造时炸裂,铸前必须对玉件进行预热。由于玉与铜柄在铸造过程中,不活动、不移位,所以玉件的预热是和泥范的预热同时进行的,当达到理想的预热温度后,再进行铸造,使之成为一体,从而完成整个铸造程序。目前所见此类玉内短、内比援窄且无大穿的,基本都是合铸为一体的。河南新郑出土的一把玉援铜内戈,玉援呈青白色,局部有银粉色斑沁,而未见现在仿古玉常见的火烧制沁而生的鸡古白。由此可见古玉鸡古白成因应与高温无关,对地火说也要打个大大的问号。

  1997年杨伯达先生针对良渚玉器鸡骨白的成因提出,主要是受氢氟酸使然。《传世古玉辨伪综论》提出:“土中含氢氟酸的浓度与玉器侵蚀程度成正比。如杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高,对良渚文化玉器由表及里的侵蚀就较为严重,使之均变为鸡骨白。反之,江苏地区太湖东岸及上海附近的良渚文化玉器变成鸡骨白的并不多,说明土中氢氟酸含量甚微。”

  笔者认为此说有误!首先,杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高的结论是如何得出?

  我们知道,生产氢氟酸的原料是萤石。萤石又称氟石,主要化学成分为CaF2,自然界中不存在游离状态的氟,所以萤石是最主要的含氟矿物。我国氟石矿的总储量居世界第二位,主要产于浙江、湖南、福建等地,但含氟矿物不等于是氢氟酸。细碎后的萤石与加热不得低于200~300度高温的浓硫酸作用后,才生成氟化氢气体,再经过冷凝处理后,才能生产出无水氢氟酸。为什么是无水的,就是因为单质氟是化学性质最活泼、氧化性最强的物质,它能同所有其他元素在低温下发生化合;氟离子体积小,容易与许多正离子形成稳定的配位化合物。单质氟是将氟化钾溶解在无水氢氟酸中进行电解制得的。这些电解条件在土壤里是不存在的。所以,远古土壤里不可能存在氢氟酸,含氟矿也不可能不经过高温产生化合反应而成为氢氟酸。如果是因为浙江地区有含氟的萤石,就认为杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高的话,那么7000年前的浙江余姚河姆渡新石器时代文化遗址里出现的萤石制品,早该成为鸡骨白的首例,而不像现在我们所见的美丽依然。

  鸡古白沁色用地质学术语解释,就是矿物质的局部受到了“蚀变”。为了探求玉石蚀变的原因,科学家们用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等方法仔细地查看了蚀变和未蚀变部分的矿物结构、化学组合结构,发现已蚀变的玉片表面呈现白色或黄色,比较软、光泽灰暗,远不如未蚀变部分光亮,蚀变和未蚀变部分的边界对比较明显。从表面显微结构看,未经蚀变的表面既致密又光泽闪亮,而蚀变的表面则布满一些稀稀拉拉的针状透闪石晶体,网络般地粘在一处,经X射线发射光谱测定,蚀变和非蚀变的表面的化学组成并没有什么差别,用重比液强使古玉受沁内部的物质压出,再通过离心、沉淀、干燥,后经扫描电子显微镜观察和X射线发射光谱测定,依然仅是透闪石晶体,而没有钙的成分,证明鸡骨白与玉质钙化说无法谈及,依然属于沁色范畴。

  沁色的微痕鉴定方法,是一种对玉器鉴定的辅助手段。以裸眼看,整个器物都呈白化皮壳效果,而40倍场镜下,沁色呈现丘斑状,上面的沁色渐进性地深入玉肌。而假沁色则无法在一个芝麻点大小的40倍场镜下,呈现如此丘斑状渐进性的沁色。理由很简单,一个是自然,而另一种是人为在短期快速利用化学处理所致。

  上述的观察测试说明了什么呢?显而易见,它证实大多数坟墓土壤水的pH值是在3~8范围内,在此酸碱度范围内,对透闪石的溶解度是非常低的。所以在这样的条件下其溶解沁色形成的过程也极其缓慢。各种软玉的粒度大致在3μm~10μm之间,自然沁色下,其晶形完好。一般受沁部位主要是在两晶体之间的空隙里产生,并且蚀变是顺着矿物颗粒之间的边界外有选择性地进行,对强透光效果好。

  我们知道,软玉包含有透闪石和硅酸盐矿物。在酸性水溶液中,透闪石和其硅酸盐矿物的溶解过程是非一致性溶解的。也就是说,溶解后某些成分随溶液而消失掉,仅剩下固态氧化硅残留物。这就给土壤中微量金属的浸入,形成多彩的玉体沁色提供了可能条件。而人工染色做沁,是短时间以高温与强酸作为手段,使晶形在不同层面上有着不同程度的损害,导致晶形产生不完整性。酸与原晶体间,由于杂质被强酸腐蚀,产生了酸化物质。

  而对鸡古白的表面溶解状况和未白化的地方进行化学比对分析,发现其矿物的化学组成没有改变,属于一致性溶解。科学家将抛光过的完好的软玉块浸泡在氢氧化氨溶液中(pH值≥9),于室温下放置几个星期后,在显微镜下观察其表面结构,发现它和古墓内天然蚀变的玉有同样结构,仅仅是蚀变程度没有那么严重而已。这种实验性溶解前后的化学组成没有变化的现象,是属于“一致性溶解”的。

  现在,我们要研究的问题是什么样的溶液导致玉石的白化蚀变?

  首先我们应该尊重一个事实,从不同的历史年代墓葬出土的玉石,都存在蚀变现象。这就是说,软玉的蚀变程度与其埋藏的年代两者之间没有直接的必然联系。因为如果土壤水和潮湿气候在起作用,那么年代越久远软玉的蚀变程度就应该越严重。那么在碱性水溶液中,即在pH值≥9溶液中,玉器会有什么变化呢?

  我们知道古墓葬里的人体组织伴随细菌的侵入,在液化作用下使人体组织腐烂,蛋白质分解可产生高pH 的氨溶液,这种碱性的氨溶液使得与尸体一道埋藏的软玉遭受蚀变,蚀变的程度决定于软玉和溶液接触的程度和周期长短,也决定于软玉本身的显微结构。这一过程发生于较短的时间内,最多在埋藏后几个月就可进行。所以这点使我们不难理解清代的一些出土玉器,也有沁色厚重的现象。人工实验中,软玉整块地浸泡在氨溶液中,蚀变作用却是只出现在某些部位,这正说明玉的内部显微结构特点直接影响到蚀变速度。具体地说,顺着杂乱排列的透闪石针状晶体,比沿着整齐排列的晶体更易于蚀变溶解,沿裂缝处和未抛光的表面蚀变更加迅速。

  此外我们知道石珊瑚是一层一层没有生命的骨骼,是经过长年累月的石灰物质逐渐地在珊瑚生长组织下累积而成的。石灰石的化学成分是碳酸钙。石灰与水反应,会产生强碱物质。如蛋鸡常因高产而缺钙,见到石灰会大量啄食,生石灰在鸡的胃肠与水反应就会产生强碱物质而导致鸡得病。所以人的骨骼在腐烂液化作用下,也会产生强碱物质。这就不难理解徐淮地区古玉易出鸡古白了,因为这些地区多大理岩或石灰岩地貌,它的化学成分是碳酸钙,遇水容易成石灰碱水。我国江浙地区自古即有利用石灰收燥墓室的习俗,一般墓室因含有大量强碱(生石灰),遇水后亦可沁蚀玉器。古人不知土壤的酸碱之分,只认为鸡古白是“地火”所致,于是仿造鸡古白时,便用火烧玉。

  通过上面的分析,我们可以认识到鸡古白的成因与其他沁色的形成有所不同,它同高温没有直接关系,也并非是受氢氟酸使然,而是同墓中碱性物质的浸蚀有着密切的关系。

来源:《收藏界》2006年第9期
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