我校科学史研究室在先秦青铜技术史研究方面取得进展

我国三千多年前的商朝有高度发展的青铜文化。科技史界、考古界和史学界已对此进行了大量研究,但仍存在很多悬而未决的问题。中原青铜器的矿料来源即是其中重大问题之一。1982年初,我校自然科学史研究室就着手考虑一课题。在导师钱临照教授和李志超副教授指导下,该室81级研究生金正耀通过历史文献考释与现代实验方法相结合的途径,对这一问题做了一些探索。所用的实验方法是铅同位素比值测定法,它用于古青铜器矿源研究的原理如下:金属矿床中的方铅矿因成矿条件的差异,其铅同位素比值也因产地而不同,所以古代含铅青铜器的     

殷商青铜器矿料来源与铅同位素示踪应用

出土地点相距较远的殷商青铜器具有相似的铅同住素组成特征，却与周代以后的青铜器存在明显的差异，具有异常铅同位素组成的殷商青铜器，其资源产地却是一个谜。地质、地球化学与考古学的多学科综合研究，特别是铅同位素示踪方法的应用可能是解开这个谜底的重要途径。     

数理统计方法在科技考古数据处理中的应用

本文通过对矿体和古器物的铅同位素数据进行分布检验，表明此类数据符合正态分布．从而可运用统计分析法来分析古器物的矿料产地，使数据处理从定性描述发展到定量分析，文中指出数理统计分析法在科技考古的数据处理中具有有遍意义，因而有广阔的应用前景．     

一批秦早期青铜兵器的初步分析

目的 探讨几件秦早期青铜兵器的制作工艺特点和铅同位素组成.方法 采用金相分析、能谱分析和铅同位素比值法.结果 金相分析表明秦早期青铜兵器的组织形态为铸造态;能谱分析显示其合金组成中Sn质量分数在10%-18%,Pb质量分数在2.12%～9.83%,应为铜锡铅三合金;铅同位素比值为普通铅.结论 早期秦人已经熟练掌握了青铜兵器的制作技术.铅同位素比值反映出西周时期礼县和春秋时期陇县、凤翔地区的秦人制作青铜兵器很可能使用了成矿原因相近的矿料.     

秦俑一号铜车马残件X射线衍射分析：青铜器和银器锈蚀？…

配合近几年对秦俑一号铜车马的修复工作，对铜车马构件材质，金银器及其锈蚀产物，彩绘，涂层作了系统的Ｘ射线衍射分析。通过揭示的青铜器从里到外自发锈蚀的实验规律和反应热力学研究，推出了青铜器主要锈蚀途径的反应过程方程式，并通过和银器的锈蚀 青铜器文物保护的侧重点在于防潮。     

古夜郎国铜釜的铅同位素考证

本文运用铅同位素比值法研究古夜郎国铜釜,得出夜郎国铜釜的矿料来自贵州西部和云南东北部的结论,从而揭示夜郎国和滇国之间有密切的经济文化关系,并为弄清夜郎国的领域提供了有价值的佐证．     

喇嘛苏铜矿区铅同位素特征及其意义——铅同位素年龄计算的一种新思路

喇嘛苏矿床的硫化物单矿物铅同位素呈线性分布,但其拟合直线与铅同位素生长线只有一个交点．它们是二元混合铅继续演化的结果．拟合直线的斜率反映二元混合的时间．计算结果表明,喇嘛苏矿床成矿物质最初混合的时间是１．７６Ｇａ,铅同位素μ值表明物质具有地幔与上地壳的混合来源．经过一段时间的演化后,海西期通过中元古代初期构造层的重熔形成岩浆,引起喇嘛苏矿区的大规模成矿作用．     

秦俑一号铜车马残件X射线衍射分析——青铜器和银器锈蚀机理比较

配合近几年对秦俑一号铜车马的修复工作,对铜车马构件材质、金银器及其锈蚀产物、彩绘、涂层作了系统的 Ｘ 射线衍射分析。通过揭示的青铜器从里到外自发锈蚀的实验规律和反应热力学研究,推出了青铜器主要锈蚀途径（ Ｃｕ２ Ｏ 途径）的反应过程方程式,并通过和银器的锈蚀比较, 提出了青铜器文物保护的侧重点在于防潮。对马身白色涂层羟基磷灰石的来源提出了新的看法。     

独辟蹊径探幽微——科技史家金正耀教授访谈录

金正耀先生1982年考入中国科学技术大学自然科学史专业,师从钱临照院士、李志超教授进行科技考古的学习和研究．期间在国内首次将铅同位素地球化学示踪方法应用于上古青铜文明金属资源的研究,在分析商代青铜器的工作中发现地质与地球化学上罕见的高放射成因铅,并据此提出安阳前期青铜生产中大部金属原料产地的“西南说”．90年代他与美日学者合作,持续这一研究．2006年金正耀先生回到中国科学技术大学,组建科技考古实验室,将研究领域扩展到非传统同位素地球化学方法在金属资源考古和金属史研究以及现代释光技术的考古应用,在引领学科发展、人才培养等方面做了大量工作．此外,金正耀先生曾师从任继愈教授进行道教科技史的学习和研究,也取得相当丰硕的成果．     

古夜郎国铜釜的铅同位素考证

本文运用铅同位素比值法研究古夜郎国铜釜，得出夜郎国铜釜的矿料来自贵州西部和云南东北部的结论，从而揭示夜郎国和滇国之间有密切的经济文化关系，并为弄清夜郎国的领域提供了有价值的佐证。     

云南祥云县红土坡石棺墓出土铜器的再研究

云南祥云县红土坡石棺墓发掘出土了大量的铜器。这些铜器制作精美,类型丰富,堪称洱海区域青铜文化的典型代表。为进一步研究祥云红土坡石棺墓出土铜器的制作工艺,对20世纪80年代两次发掘祥云红土坡石棺墓所出土各类铜器(包括剑、矛、钺、斧、锄、动物模型、杖首)进行了成分分析,并对其制作工艺进行了初步研究。结果表明,祥云红土坡石棺墓出土的铜器材质主要是红铜或低锡青铜,含锡量很低是该墓葬群出土铜器的一大特点。这些铜器主要用作随葬明器,少数兵器为实用器。个别为铜锡铅三元合金,已经出现了在合金中加铅的技术。其制作工艺以铸造为主,少数器物表面镀锡。这一研究成果,对今后探索洱海区域青铜时代金属技术及其文化面貌具有较为重要的价值。     

Relationships between microstructures and properties of chinese ancient bronzes

The typical morphology of alloy lead (Pb) in ancient bronzes made in the Spring-Autumn Warring States Period (770 B.C. -221 B.C.), China, was examined by using electron microscopic techniques. We propose that the main purposes for adding metallic Pb in a large quantity into ancient bronzes, such as arrows and ritual vessel—Ding, were for increasing weight and economical reasons. In order to promote adding efficiency and improve casting quality for getting homogenously distributed Pb particles in the bronzes, a process through inserting Pb rod into the mold is supposed to be used during casting, which provided a process for preventing Pb sinkage. Scanning electron microscope (SEM) observations from the fracture surface of the bronzes revealed that the Pb particle possessed a “hollow-cored bubble” structure, which was formed due to absorbing casting gases during solidification and therefore indirectly eliminated the casting porosity and loosen.     

春秋时期秦青铜器微量元素的激光剥蚀等离子体质谱

利用激光剥蚀等离子体质谱测定甘肃礼县、陕西陇县、宝鸡、凤翔出土的春秋时期秦青铜器中微量元素.研究发现:青铜器物不同组成部分所用原料是相同的,同一器物本体和补块使用了同样的原料.因子分析显示礼县、陇县、宝鸡和凤翔四个地区秦青铜器中的微量元素组成无显著差异,说明秦人可能已经拥有独立的矿冶和青铜制造业,而且有着比较稳定的矿料来源.激光剥蚀等离子体质谱具有的特点,为测试青铜器残存基体中的微量元素提供了非常好的测试研究方法.研究结果进一步丰富了春秋时期秦人历史文化研究的内容,也为研究文物微区的微量元素组成提供了新方法.     

从钟鼎之齐方差分析看“考工记”六齐之成份

本文用数理统计的方法，对钟鼎之齐不同地区、不同年代的单因素Ｃｕ％进行了方差分析。结果表明了钟鼎之齐合金成份与地区无关，与年代有关。并通过不同年代的Ｃｕ／Ｓｎ值讨论了六齐成份的有关问题。     

古哀牢地区出土青铜剑的科学分析

为研究古哀牢地区青铜器的制作工艺,对若干滇西保山一带出土的战国到西汉时代的铜剑进行了取样,并采用金相显微镜和扫描电镜进行分析,研究结果表明:这些剑的材质均为铜锡合金,制作工艺分铸后冷加工和热锻后冷加工两种。其中,经铸后冷加工的一把剑的刃部还采用包铁工艺,其外形与其他剑相比也有相当大的差异,说明这些青铜剑有迥然不同的制作工艺,是不同时代或不同民族工匠的制作产品。对研究古哀牢地区的金属技术及其与周边地区的技术和文化交流有一定的价值。     

云南楚雄出土春秋时期青铜戈的理化分析

文章首先对出土的春秋时期青铜戈主要成分进行分析,结果表明,青铜戈的表面镀层含锡量和含铅量都比戈内部高,镀层和戈体有明显的分界线,其次,对取各个部分的腐蚀产物进行分析并对腐蚀机理进行了探索。文章对古代青铜器的保护和研究当时的冶炼技术反相关文化有一定价值。     

三星堆青铜器的审美特征

广汉三星堆祭祀坑出土的大量青铜器显示出早期巴蜀文明的独特风格,代表了我国商周时代青铜器铸造艺术的另一个高度.三星堆青铜器在造型方面像生描摹和夸张变异共用,多数器物呈现出高瘦的特质;在纹饰方面则显现出附属像生性和抽象像生性,并且在中原地区青铜器纹饰的基础上有所变化发展;在审美风格方面,以磅礴壮阔的气势和奇谲神秘的气息展示出其独特之处,在富于变化的同时显示出统一多元的特征.     

西秦岭铀矿床热液石英Pb同位素组成及其应用

作者分析了西秦岭地区各类岩石、花岗岩、含铀黄铁矿及早阶段热液石英Ｐｂ同位素组成，并将热液石英Ｐｂ同位素组成作为联系母源Ｐｂ与矿床Ｐｂ同位素组成的桥梁，与母源Ｐｂ及矿床Ｐｂ同位素组成进行了对比，花岗岩－石英－含铀黄铁矿Ｐｂ同位素组成具有线性演化关系，从而提出矿床中的铀来自隐伏构造－岩浆岩，而不是地层岩石。     

湘江沉积物铅污染计算

湘江是我国重金属污染最严重的河流之一。本次工作利用多接收同位素质谱（MC-ICP-Ms）技术,分析湘江入湖沉积物的Pb同位素组成。结果表明,湘江三角洲沉积物存在严重的pb污染。Pb同位素源区示踪分析表明,河床沉积物的铅为花岗岩自然Pb、Pb-zn矿床的矿石铅和燃煤烟尘铅的三元混合铅,其中花岗岩占20％,华南煤所占比例为10％,方铅矿所占比例为70％。;湖盆沉积物中的铅则以Pb-Zn矿床的矿石铅和燃煤烟尘铅构成的人为源Pb为主．受上游岩石风化影响较小。