蘇榮譽(yù) 丁忠明

（1.中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所 2.上海博物館）

復(fù)合青銅劍，是指劍脊和兩從分別以不同青銅材質(zhì)鑄造并結(jié)合于一體的特種青銅劍，因材質(zhì)不同而呈兩種不同顏色，又被稱為雙色劍。而又稱其為插心劍、嵌合劍者，可能皆因劍脊有若插入或嵌入兩從之故[1]。這類劍發(fā)現(xiàn)既晚，在近四十年才予以科學(xué)研究，被認(rèn)為是古代金屬材料上的重要發(fā)明。復(fù)合劍研究的重大突破是借助X光成像及X-CT掃描技術(shù)，深刻揭示了其內(nèi)在結(jié)構(gòu)后，發(fā)現(xiàn)了若干重要的技術(shù)現(xiàn)象，但對(duì)其內(nèi)涵的認(rèn)識(shí)則有待深化。

山西博物院暨山西青銅博物館收藏一把復(fù)合劍，系2018年公安機(jī)關(guān)收繳的，造型別致。經(jīng)周亞先生建議，在上海博物館文物保護(hù)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行了CT掃描分析。本文首先全面介紹該劍及其CT掃描結(jié)果，并在此基礎(chǔ)上與業(yè)經(jīng)分析的復(fù)合劍作簡(jiǎn)單對(duì)比，對(duì)其風(fēng)格、工藝及其背景略作申論。

一、青銅館復(fù)合青銅劍的造型與紋飾

山西青銅博物館的復(fù)合劍（藏品編號(hào)S.9222，以下簡(jiǎn)稱青銅館復(fù)合劍或青銅館劍），長(zhǎng)383、寬47、劍首寬42毫米，重427克，有圖錄將其年代定為戰(zhàn)國[2]，完全失去了出土背景信息。

這把劍長(zhǎng)臘較寬，截面為菱形，中脊明顯，兩較寬的從中間微微下凹，但整體平光，兩側(cè)開刃，刃寬3~5毫米。三角形鋒尖利，臘后半兩刃較直，向前微斜收，接鋒部分較窄。一條前端呈淡綠色、后段混合了鐵銹色的中脊，自鋒下臘根直通臘根，嵌在兩從中間，兩從的底色呈暗姜黃，上覆淡灰色致密薄銹，局部外罩綠色浮銹（圖一；圖二）。

圖一 青銅博物館復(fù)合劍正面（史倩羽女士提供）

圖二 青銅博物館復(fù)合劍反面（史倩羽女士提供）

臘根部有鳥飾寬格。格上、下均起較寬邊線將鳥紋置于其中。格上邊向脊尖突，并置鳥喙于其上，左右兩面內(nèi)弧伸至刃外5~6毫米。鳥翅側(cè)展，自格上邊，兩側(cè)向下弧收，并在過莖邊后向內(nèi)弧，形成格下邊。格面飾浮雕鷹紋，頭向劍鋒，喙粗而短，呈等腰三角形，一邊的鼻孔明顯；自喙中起脊線貫通至尾。鳥頭近乎圓形，一對(duì)大眼圓睜，頭滿布細(xì)羽鱗紋；頸部飾絞絲紋，鳥身向后伸出劍格，連同尾浮凸在莖根部，身飾大片羽鱗紋，尾向兩邊分開如逗號(hào)形，上勾隨形線。鳥從身側(cè)前伸的利爪抓著格的上邊欄，一對(duì)大翅向兩側(cè)平鋪展開直抵邊緣，羽毛清晰。在雙翅之上、鳥身兩側(cè)對(duì)稱的浮雕裝飾含義不明，在尾、爪等的紋線內(nèi)還殘留些許鑄范（圖三）。

圖三 青銅館復(fù)合劍格正面

莖扁，橢圓形截面；根寬，兩側(cè)弧收，后半段兩邊近平直。兩側(cè)起寬邊，中間前后飾構(gòu)圖基本相同的，或可稱為蝶須形云紋（圖四）。

圖四 青銅館復(fù)合劍莖

劍首頗特別，為片狀牌飾形，與臘同向，其上滿布細(xì)密紋飾。劍首輪廓不完全對(duì)稱，構(gòu)圖也不對(duì)稱，且倒置構(gòu)圖，頗不尋常。圖的各單元均以略寬線勾邊，劍首輪廓邊線更粗一些。構(gòu)圖至少分兩層：底層頂端為一大鷹，昂首向右，彎喙碩大，飾四路細(xì)鱗紋，中間有弧彎的鼻孔。頭中間一個(gè)不大的眼睛，圓睜，眼珠圓突，周圍環(huán)四周細(xì)鱗紋，垂冠也飾鱗紋。頸前有葉形耳，滿飾細(xì)鱗紋。頸部向右弧彎，可知鷹作顧首狀，勾喙疊在一S形翅上，翅的羽毛成對(duì)，排列整齊；長(zhǎng)尾作S形從底層向右傳出，中間飾一列羽紋，成為首的右上輪廓。紋飾倒置，其左側(cè)疊壓底層的鳥身為另一鷹，頭向左側(cè)平視，上豎立云形冠；喙和耳的造型與底層鷹基本相同，但腦后有翎，且羽毛散開；頸向下曲，爪自左下伸出；相對(duì)的右側(cè)為鷹翅，羽毛分兩層，前短后長(zhǎng)，翅下的長(zhǎng)尾向上弧彎，尾梢又向右下彎，抵在首的右緣。鷹的造型也是前后兩S曲成。在上層鷹的頭下，一條蟠龍身自喙下蜿蜒而出，頭端作圓弧蛇頭形，并以高浮雕形式向外凸起，身有中脊，兩側(cè)各有一行鱗紋，向左則作兩S形蟠曲，中部出鰭或翅成為輪廓突出的一部分，尾被鳥爪抓住，尾梢向上回勾，成為首的左下一部分輪廓。鷹爪自下向上抓握蟠龍，兩長(zhǎng)趾尖而有力，腿粗壯，膝關(guān)節(jié)成為劍首輪廓的一部分。在肘關(guān)節(jié)，有伸向右方的裝飾，盤曲成圓形位于最上層，疊壓在鷹的軀體上。與這條蟠龍相對(duì)稱的劍首右邊，也裝飾有一條蟠龍，造型與左側(cè)蟠龍一致，但浮雕型頭凸出不高，二者的蟠曲形式也不一致，其前身被鷹爪抓握，龍身也是兩S蟠曲，后身從鷹腿下向右曲出，尾梢先向下回勾，構(gòu)成首的右下突出。抓握的鷹爪自右向左，兩前肢長(zhǎng)而尖利，廢趾突出，腿的膝關(guān)節(jié)旁同樣裝飾有蜷曲近于圓形飾，含義不明，另外不同的是此龍無鰭或翅。

牌飾形劍首的構(gòu)圖由兩只鷹和兩條龍組成。兩只鷹均攫抓一條蟠龍，但姿態(tài)不同，造型也有出入，面上的鷹有冠飾、長(zhǎng)翎；而底層鷹無。二者成對(duì)出現(xiàn)，是否雌雄成組亦未可知。兩條蟠龍也有出入，左側(cè)的有鰭或翅而右側(cè)的則無，是否雌雄成對(duì)也成疑問。底層鷹頜下垂冠下的泡形凸起和向右的長(zhǎng)羽，還不明白其含義。紋飾局部底面出露，大多還殘存有泥范，與巧妙的構(gòu)圖、精細(xì)的紋飾不大協(xié)調(diào)（圖五）。

圖五 青銅館復(fù)合劍首

就劍形結(jié)構(gòu)看，臘、格、莖、首各基本要素俱全，屬于成熟的劍形。其特殊之處在于劍柄裝飾，具體表現(xiàn)在格的鷹紋、頸部的云紋和牌飾形劍首，其紋飾構(gòu)圖和表現(xiàn)形式，與侯馬鑄銅遺址出土的模范以及侯馬模范鑄器相一致，可以認(rèn)為這是一把具有獨(dú)特晉風(fēng)的青銅復(fù)合劍。其牌飾形劍首應(yīng)該是年代略早的形式，但不早于春秋中期[3]。

圖一二 青銅館劍刃XRF譜圖

二、青銅館復(fù)合劍X-CT掃描分析

青銅館復(fù)合劍的整體掃描結(jié)果，確知此劍自鋒的三分之一處曾殘斷，已經(jīng)修補(bǔ)?？梢姲琢恋闹屑?，從臘根部向前貫通至鋒下方，除前端為劍鋒狀外，其余都是長(zhǎng)條形（圖六，右下）。臘根部弧收，越過劍格插入莖部，與莖在劍格下側(cè)鑄接，接縫較窄，也表現(xiàn)出臘端面不平齊。與莖部鑄接，被劍格包覆，接縫明顯，但結(jié)合緊密，也清楚說明劍格與莖為一體（圖六，右上）。臘根部斷面呈棗核形，被劍格包覆嚴(yán)實(shí)，使臘根未出露，因格前后面紋飾深峻甚至透空，其兩側(cè)較緊實(shí)地疊壓在臘上（圖六，左上）。縱斷面圖表現(xiàn)出臘端結(jié)合在格鷹尾端位置，格兩側(cè)的兩深色塊應(yīng)當(dāng)是臘與劍格的縫隙。

圖六 青銅館劍莖、格CT掃描圖

劍首和莖均有集中的疏松缺陷（圖七，左、右上）。3D渲染圖中，莖兩側(cè)有明顯的分界痕（圖七，右下），而莖部橫、縱斷面上均無夾層結(jié)構(gòu)，是由于劍表面相應(yīng)位置有凹槽，3D渲染圖能反映整體影像，而二維截圖只表現(xiàn)某一層的結(jié)構(gòu)，因此，應(yīng)將二者結(jié)合判斷。

圖七 青銅館劍莖、首CT掃描圖

據(jù)CT掃描，臘曾殘斷，且斷口不齊（圖八，左下），經(jīng)修復(fù)而完整。因劍脊含高鉛而腐蝕嚴(yán)重，劍脊已經(jīng)失去直接焊接相連的基礎(chǔ)，唯兩從尚能進(jìn)行焊接。為修復(fù)牢固起見，特在兩斷口上在臘中間縱向切出約一毫米寬的槽，將一片略薄的帶圓孔且不規(guī)則金屬片插入其中，類似錨桿，兩段臘對(duì)接后再行焊接（圖八，右下）。鄰近表面的CT圖像顯示，橫斷面有三段焊接痕跡（圖八，左下）。此外，CT圖還表現(xiàn)出斷裂處劍脊的灰度值明顯低于其他部位，說明此處高鉛合金腐蝕嚴(yán)重，其強(qiáng)度很差，難以修復(fù)。故而在脊與從之間設(shè)細(xì)小長(zhǎng)方體加固，共四個(gè)，大小不一，當(dāng)時(shí)根據(jù)脊與從的具體間隙而配置。長(zhǎng)方體也以鉛錫合金焊接固定，其兩側(cè)（縱向）焊縫明顯（圖八，左下）。該劍的修復(fù)頗費(fèi)心思，染色圖（圖九）更清晰展示其技巧。

圖八 青銅館劍臘修復(fù)段CT掃描圖

圖九 青銅館劍臘修復(fù)段CT掃描上色圖

劍臘的后半段，自殘斷處到臘根部，脊條與兩從之間的縫隙均較為明顯（圖一〇，右、左下），脊條白亮，從邊多有白亮線，白亮線與白亮脊條之間，有一不規(guī)則的深色線?？拷鼩垟嗵幖箺l本體則為灰色，其中氣孔與疏松明顯，兩從有更多氣孔與縮松（圖一〇，右、左上）。橫斷面上，可見脊條嵌入兩從中，脊條色白，兩從色深（圖一〇，左上）。

圖一〇 青銅館劍脊條結(jié)構(gòu)CT掃描圖

上述頗為復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，是CT應(yīng)用獲得的全新發(fā)現(xiàn)，揭示出復(fù)雜的復(fù)合劍材料和工藝，試討論如下。

X射線在物質(zhì)中的衰減，射線能量固定時(shí)，衰減系數(shù)與物質(zhì)密度成正比，與物質(zhì)的原子序數(shù)三次方成正比[4]。銅、錫、鉛三種金屬的固態(tài)密度分別為8.96、7.28和11.34g/cm3，原子序數(shù)分別為29、50和82，錫較銅對(duì)X射線的吸收率大得多，而鉛則更大，其成像自灰向白。對(duì)于青銅合金，含鉛、錫高者對(duì)X射線吸收多，成像色度較淺，并因含量的不同而灰度不一。

青銅博物館復(fù)合劍的CT掃描灰度顯示，復(fù)合劍至少包括四種材質(zhì)：白亮的劍脊，考慮到脊條上的氣孔和疏松，尤其是下端蜂窩形氣孔，推斷其材質(zhì)應(yīng)當(dāng)是高鉛銅合金。兩從和莖及其格、首的材質(zhì)差別不大，是青銅；修復(fù)的一段臘結(jié)構(gòu)復(fù)雜，由中心外加的薄片和一斷為二的劍臘構(gòu)成，斷裂處的劍脊因腐蝕而灰度降低，其周邊劍脊白亮塊可能與其中含較多鉛有關(guān)，是典型的高鉛錫青銅。結(jié)合補(bǔ)入段各部分的白亮條、塊，應(yīng)當(dāng)是镴焊，一種鉛錫合金焊料，比例不詳，修復(fù)時(shí)將它們焊接在一起；至于脊條與從之間的白亮線，應(yīng)當(dāng)是錫，填入縫隙中既作焊媒，也為裝飾，明顯區(qū)分出脊條與從的不同顏色。

經(jīng)由便攜式XRF對(duì)劍表面的成分作無損半定量分析（見表一，圖一一~圖一三），結(jié)果顯示劍脊的成分含鉛量特別高，另有少量銅和錫，其中部分銅錫可能是基體成分中帶入；劍刃的成分是含高錫的錫青銅合金，含鉛很低，與劍脊高鉛成分形成了鮮明的對(duì)比；劍柄部位是銅錫鉛的三元合金，鉛的含量相比錫含量較低（見表一）。雖然上述成分是未對(duì)劍打磨的表面成分，但元素的定性和相對(duì)質(zhì)量百分比值具有一定可比性。并且，三個(gè)部位的兩次測(cè)試特征一致，重復(fù)性較好。此外，從X-CT成像觀察，劍脊呈現(xiàn)高亮度，說明使用材質(zhì)的原子序數(shù)和密度比一般青銅要大很多；劍柄處比劍刃處偏亮些，說明劍柄處所含鉛錫整體要比劍刃部位高，與XRF分析的結(jié)果具有一致性。

圖一一 青銅館劍近格出脊XRF譜圖

圖一三 青銅館劍柄XRF譜圖

表一 青銅館復(fù)合劍便攜式XRF成分分析結(jié)果（wt%）

以往所分析的復(fù)合劍基本均使用兩種成分青銅合金經(jīng)鑄接而成。青銅博物館這把復(fù)合劍使用三種材料，分兩次鑄接而成，頗為別致，所蘊(yùn)含的信息值得進(jìn)一步探索。該劍最大的特色是劍脊采用高鉛合金，與業(yè)經(jīng)檢測(cè)的復(fù)合劍大不相同，其性能和功用均待進(jìn)一步研究。作為劍刃，高錫青銅常見，取其高的硬度以致鋒利，但韌性較差；劍柄不僅含高錫，還含有較高的鉛，是商周青銅器通行的主流材質(zhì)[5]。從X-CT成像可見，劍兩從材質(zhì)較為均勻，但鑄造氣孔、縮松很多且分布廣泛。劍柄的鑄造缺陷則集中在劍首和靠近劍首的劍莖上，其它部位都較致密；劍柄整體顯示出大量的白亮點(diǎn)，當(dāng)是鉛粒，與兩從的色澤均一差異明顯。該劍采用兩次鑄接，并采用不同成分的合金，頗為別致。

由于脊條是高鉛青銅，銅與鉛的互溶性很差，材質(zhì)的強(qiáng)度甚低，故鑄造出的脊條氣孔較多。X-CT成像顯示，劍脊兩側(cè)平直，且設(shè)置有多個(gè)梯形或半圓弧狀的榫頭，雖多數(shù)榫頭已經(jīng)嚴(yán)重腐蝕，但其痕跡尚在。榫頭凸出最高處約1.6毫米；同側(cè)榫頭兩兩間隔從17至34毫米不等；兩側(cè)榫頭呈傾斜對(duì)應(yīng)分布。從劍脊兩側(cè)榫頭的分布情況可以判斷，這是為鑄接而特意設(shè)置的凸榫，其形式獨(dú)具一格。此外，劍脊與劍從鑄接處有白亮的線條，向劍脊內(nèi)側(cè)卻有灰色腐蝕層（圖一〇，左上）。這或許是劍脊腐蝕過程中靠近劍從的側(cè)表面形成了致密氧化層，如很多青銅劍表面形成的致密氧化層皮殼一樣，而其內(nèi)部被腐蝕；亦或是劍脊與劍從鑄接過程中，鑄接面相互融合，形成不易被腐蝕的過渡層。

脊條先鑄，可能因其性能差，沒有像其他復(fù)合劍那樣脊條從莖貫通至劍鋒，僅從臘根部到鋒下側(cè)。在鑄劍臘時(shí)，將脊條置入劍對(duì)開范組成的鑄型中，澆注后完成鑄接。然后再將鑄就的臘根置于兩對(duì)開范組成的柄的鑄型中，澆注后莖成形并與臘實(shí)現(xiàn)鑄接形成劍坯，再經(jīng)磨礪開刃成為合用之劍。

在此需要特別說明的是，此劍沒有使用痕跡。劍脊為高鉛銅合金，強(qiáng)度相當(dāng)差，不能和其他復(fù)合劍脊為低錫合金者相比，也無法實(shí)現(xiàn)所謂中脊柔韌、鋒刃尖利，相得益彰的效果，所以脊以條狀嵌入方式成形。這種材質(zhì)的復(fù)合劍性能甚至不如普通青銅劍，所以此劍的目的不在于實(shí)用。再加劍格上未清理的泥范，可以推知此劍沒被使用過，制作的目的不在于實(shí)用格斗，可能在于陪葬，華麗別致是其特色。

三、既往分析的復(fù)合劍

迄今所知最早的復(fù)合劍是1923年渾源李峪墓地出土的三把少虡劍，現(xiàn)分別收藏在巴黎基美博物館（Guimet Museum）、華盛頓特區(qū)弗利爾藝術(shù)館（The Freer Gallery of Art, Smithsonian）和北京中國國家博物館。它們形制相同，屬典型的中原青銅劍型式，長(zhǎng)臘平凸脊，窄格上以金錯(cuò)、綠松石鑲蟠虺紋，柱莖，喇叭形首面亦飾云紋。兩面脊各錯(cuò)金銘文十字，1932年郭沫若隸定其銘文為：

吉日壬午，作為元用，玄镠

鋪呂，朕余名之，謂之少虡[6]。

三把劍經(jīng)過諸多古董商和藏家之手，均未指出屬于雙色劍。直到在二十世紀(jì)八、九十年代，李學(xué)勤考察巴黎基美博物館，才清楚指出它們屬于雙色劍[7]。

但雙色劍早在1951-1952年長(zhǎng)沙楚墓的發(fā)現(xiàn)中已被注意到，其“中脊起稜處鑲赤銅一條”，但未被關(guān)注，甚至沒有發(fā)表器物照片[8]。給予關(guān)注的是數(shù)年后湖南省博物館在長(zhǎng)沙楚墓考古發(fā)現(xiàn)的雙色劍，并對(duì)陳家大山戰(zhàn)國墓出土的一把進(jìn)行了成分分析，發(fā)現(xiàn)劍脊為含錫、鉛分別為10.28%、10.44%的高錫高鉛青銅，而兩從則是含錫、鉛分別為18.42%、1.03%的高錫低鉛青銅[9]。

此后，1962年上海博物館對(duì)所藏三把復(fù)合劍進(jìn)行分析，但二十年后才發(fā)表結(jié)果。脊先鑄，其含錫量11.79%~8.48%、含鉛量0.1%~10.15%，從與柄后鑄，含錫、鉛分別為17.73%~19.88%和0.19%~0.25%。陳佩芬稱這類劍為“嵌鑄劍”，歸納脊的材質(zhì)包括兩種，含錫量低，加鉛或不加；含錫量更低加多鉛，前者為降低硬度而提高剛性，韌性較好；后者金屬韌性有更大的提高。并總結(jié)這種劍的特點(diǎn)“既保證了兩鍔的鋒利，又有效的增加了格斗中劍體中脊的抗震性能，從而使劍不易折斷，大大地提高了質(zhì)量。這是剛?cè)嵯嘁赖奶胤N金屬劍，是公元前五世紀(jì)鑄造青銅兵器的一種新的發(fā)明”。她還申論復(fù)合劍“在吳王、越王的青銅劍中，可以看到它的實(shí)例，史載古代吳越是鑄劍的名邦，很可能這種劍就是在這一地區(qū)發(fā)明和發(fā)展起來的”[10]。

此后譚德睿和廉海萍先后分析了四把復(fù)合劍，在金相組織上獲得若干重要結(jié)果，除發(fā)現(xiàn)劍刃的錫、鉛含量分別在23.72%~25.67%、0.71%~1.42%，均有增高，脊的錫鉛含量分別在8.13%~17.42%、0~13.14%，也有增高但更加分散外，青銅合金的格局一致。它們的結(jié)論是：“古人已充分認(rèn)識(shí)到錫含量對(duì)機(jī)械性能的影響，利用低錫青銅制成韌性好的劍脊，高錫青銅制成硬度高的劍從?！薄巴ㄟ^榫卯結(jié)構(gòu)以鑄接法將劍脊與劍從結(jié)合成一體，得到剛?cè)峒婢叩膹?fù)合青銅劍?！盵11]

2003年在新泰周莊發(fā)掘的齊國墓地，年代在春秋晚期至戰(zhàn)國早期，78座墓葬出土有大量兵器，具有濃厚的軍事色彩。其中M1墓室呈甲字形，雖毀壞嚴(yán)重，出土器物215件，其中青銅器205件，包括禮器11、樂器15、兵器95（劍11、戈36、矛31、余17）、車馬器64、雜器20件組，年代被定為戰(zhàn)國早期。所出11把青銅劍中有6把殘斷。其中殘姬劍M1:57和完整劍M1:53為復(fù)合劍，考古報(bào)告將它們分為CBII式[12]。丁忠明等對(duì)該劍進(jìn)行了全面的實(shí)驗(yàn)室分析檢測(cè)，有諸多重要發(fā)現(xiàn)[13]。

姬劍M1:57僅殘存后半段臘和莖部，殘長(zhǎng)179、寬48、厚11毫米。無格，臘中起脊，脊兩側(cè)出窄斜面，再各折出一窄平面后接兩從，斷面可見劍截面為菱形，基體顏色深紅，組織致密，幾乎不見氣孔，表面幾乎沒有腐蝕。臘后的莖前段寬扁，后段收窄截面呈菱形。微凸的劍脊與兩刃呈鐵青色，靠近脊窄平面呈暗紅色自臘根至殘斷處，此兩條金屬腐蝕嚴(yán)重（圖一四）。

圖一四 姬劍M1 : 57（引自《新泰周家莊東周墓地》圖35.5，右二圖劉延?；莨?/p>

X光成像表現(xiàn)出脊與刃顏色白亮，脊兩側(cè)各有一深灰色條，近殘斷處一小段的灰色較淺。據(jù)固體物理X射線特性，色深處含銅較高而錫較低，色淺處則含錫較高而銅較低，可知脊與刃含錫較高，其間的兩窄條含錫較低，而其近殘斷處一小段的含錫略高。據(jù)X光成像，含錫較高處鑄造缺陷也少，只有個(gè)別氣孔；含錫量較低處，既有大量氣孔，還有疏松現(xiàn)象，丁忠明等認(rèn)為這類缺陷與流動(dòng)性有關(guān)。特別值得一提的是，正是X光成像發(fā)現(xiàn)兩從各有一銘，分別為“姬”、“劍”。

經(jīng)CT掃描分析，接近劍殘斷處的橫斷面，有四條各自獨(dú)立的低錫區(qū)，呈燕尾槽形式嵌入從中，結(jié)構(gòu)對(duì)稱，唯上下排列略有錯(cuò)位，四個(gè)青銅條顏色近于熱帶粉色，表面有所銹蝕，合金內(nèi)有明顯的氣孔，也存在一些疏松缺陷，其中一個(gè)燕尾槽內(nèi)有較大鑄造氣孔（圖一五）。近臘端的更低錫的條帶，截面也是燕尾槽形式，但上下兩條對(duì)接為一體，構(gòu)成兩個(gè)六邊形截面的嵌條，只是中間條發(fā)生了橫向錯(cuò)位（圖一六）。低錫青銅條業(yè)已深入莖部，并被高錫青銅莖部包絡(luò)（圖一七）。這三部分是同一鑄件，材質(zhì)相同，只是在不同部位結(jié)構(gòu)不同而已，復(fù)雜得難以想象。這也正是CT掃描分析的優(yōu)勢(shì)。采用XRF分析各部分成分，劍從為含錫、鉛分別為17.80%和3.83%高錫低鉛青銅，組織為α固溶體+網(wǎng)狀（α+δ）共析體+游離Pb顆粒；鑲嵌條則為含錫、鉛分別為4.02%、0.43%的含鉛低錫青銅，金相組織為α固溶體。

圖一五 姬劍近殘斷處CT掃描圖（引自《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2021年增刊，第77頁，圖4）

圖一六 姬劍近柄處臘CT掃描圖（引自《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2021年增刊，第78頁，圖7）

圖一七 姬劍莖CT掃描圖（引自《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2021年增刊，第79頁，圖10）

劍M1:53完整，長(zhǎng)542、寬48、厚11毫米。長(zhǎng)臘，莖與姬劍相同，亦前寬后狹，截面為菱形。凸棱式劍脊自鋒縱貫至莖部中間[14]。臘面呈兩種顏色，微凸的劍脊與兩從均呈鐵青色，脊與從之間各有一寬約4毫米的長(zhǎng)條呈暗紅色，含錫較低，從鋒下貫穿到莖部前段（圖一八）。很明顯，此劍與姬劍一致，屬同式樣復(fù)合劍。

圖一八 新泰周家莊復(fù)合劍M1 : 53（引自《新泰周家莊東周墓地》圖35.4，左劉延?；莨?/p>

臘中有一段嚴(yán)重?cái)嗔眩a較低的青銅條的一側(cè)從翹起，但這類缺陷只發(fā)生在兩從，脊則完好。X光成像表現(xiàn)出脊與刃均白亮，質(zhì)地致密；脊兩側(cè)暗紅色長(zhǎng)條則呈灰色，說明含錫較低，其灰度不勻，還有裂痕、氣孔和疏松等缺陷，且集中在劍鋒處，這些低錫青銅條以分鑄鑄接被包絡(luò)在高錫的基體內(nèi)。

CT掃描分析，臘前端斷面低錫青銅條為兩個(gè)，截面為六邊形（圖一九，上）；臘中段低錫青銅條為四個(gè)，截面呈燕尾槽形（圖一九，中）；在莖前端低錫青銅條合為一體，截面呈啞鈴形，兩側(cè)的結(jié)合面縫隙明顯（圖一九，下）。此劍脊和刃的含錫量更高，分別為26.41%和38.34%，不排除表面腐蝕（α相）或錫偏析的因素導(dǎo)致分析結(jié)果中錫的增高。但脊條如此高的含錫量，韌性極低，脆性很大，根本不能剛?cè)嵯酀?jì)。

圖一九 復(fù)合劍M1 : 53縱斷面CT成像（引自《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2021年增刊，第82頁，圖21、23、25）

上述雙色劍，先鑄的脊條材質(zhì)復(fù)雜，含錫量和含鉛量不一且分散，不少的含錫量超過10%。而從工藝看，青銅館劍年代早于新泰周家莊劍。至于新泰周家莊兩把劍，嵌入條不在中脊而在脊側(cè)，與青銅館劍明顯不同，頗為特殊。這兩把劍的先后、作坊以及是否出自同一工匠，目前材料還不充分，難以討論。

青銅中往往含鉛，鉛在其中的溶解度很小，常以彌散相分布，通常影響不大。青銅中的關(guān)鍵元素是錫，它溶入銅產(chǎn)生α相，保留良好塑性，但在鑄造條件下，含量大約5%時(shí)即析出二次相α+δ，組織為典型的α+（α+δ）樹枝晶（圖二〇）。材料的硬度、強(qiáng)度和塑性取決于二者的比例（圖二一），錫含量大約在7%~10%時(shí)獲得良好的綜合機(jī)械性能，故現(xiàn)代工業(yè)青銅將錫都控制在11.0%之內(nèi)，通用的幾個(gè)牌號(hào)都是如此。但鑄造錫青銅結(jié)晶溫度范圍寬，易于產(chǎn)生縮松、熱裂和反偏析等缺陷[15]。

圖二〇 錫青銅鑄造條件相圖

圖二一 鍛造銅-錫合金的抗拉強(qiáng)度、沖擊韌性和硬度

與其他青銅文明相比，近東黎凡特（Levant）青銅時(shí)代中期（公元前2100-前1550年）青銅短劍的材質(zhì)較復(fù)雜，業(yè)經(jīng)分析的12件，除1件因腐蝕致含錫高達(dá)21.8%外，另外11件含錫1.05%~11.15%，含鉛0.12%~2.50%，含砷0.04%~3.00%（超過1%僅3件），包含了低砷低錫低鉛四元銅合金和中錫、中高錫低鉛青銅。對(duì)101把北歐青銅時(shí)代（公元前1600-前1100年）青銅劍的分析，其材質(zhì)是錫含量集中在8%~11%的青銅，另含微量砷（0.04%~0.60%），中部歐洲情形相若[16]。說明近東和歐洲青銅時(shí)代的青銅劍的材質(zhì)合乎科學(xué)。

對(duì)照上述業(yè)已分析的復(fù)合劍，無論是從、莖還是脊，錫含量都超高，材質(zhì)性脆，易于折斷和崩口，但關(guān)于劍刃口的信息罕見披露。前文已經(jīng)指出青銅館劍非實(shí)用器，顯然很多包括復(fù)合劍的名劍都僅僅是珍貴的佩帶品或隨葬品，從未格斗使用過，對(duì)此，將另文討論[17]。

四、結(jié)語和申論

山西青銅博物館藏復(fù)合劍失去考古背景，其造型別致，堪稱孤品，格、首和頸部的紋飾，具有典型侯馬風(fēng)格，此類風(fēng)格年代不早于春秋中期。

在侯馬牛村和白店鑄銅遺址中，都曾發(fā)現(xiàn)劍模和范，而且多用于鑄造典型的中原有格劍和無格劍，既說明春秋晚期侯馬鑄造多個(gè)種類的劍，多種劍并存，少虡劍就很大可能鑄自那里，同時(shí)也提示侯馬還有未被發(fā)現(xiàn)的大型鑄銅作坊，新近在安陽殷墟發(fā)現(xiàn)的多處大型鑄銅作坊也可作旁證。

青銅博物館復(fù)合劍，脊條為高鉛青銅，極為特別，其機(jī)械性能和鑄造性能均甚差，其中滿布?xì)饪?，也就是說，鑄接的脊不僅不能增強(qiáng)劍的性能，而且有損其強(qiáng)度。等量齊觀業(yè)已分析的復(fù)合劍，多數(shù)脊條的含錫量超過10%，甚至超過20%，這樣的青銅韌性較差，而劍刃含錫量往往超過17%甚或25%，其脆性極大，根本不適于制作格斗器具。這些劍或者僅僅是名貴的佩飾，或者是高貴的隨葬品。

至于脊條和兩從材質(zhì)的不同所形成的色澤差異，經(jīng)兩千多年后，無論銹蝕程度如何，都增大了色差。據(jù)二者成分的差異，在新鑄劍上所體現(xiàn)的色差頗為有限，遠(yuǎn)不如表面裝飾的色觀效應(yīng)。對(duì)此，作者將另做探討。但這里需要先指出的是，復(fù)合劍的工藝實(shí)質(zhì)是鑄接，且難度很大，很大可能是工匠出于炫技才發(fā)明了這一工藝，不一定出于剛?cè)嵯酀?jì)的企圖。這樣的動(dòng)機(jī)，在商代扉棱分鑄、蓋鈕的復(fù)雜鑄接上表現(xiàn)得相當(dāng)明顯[18]。中原的青銅鑄接可以上溯到二里頭文化，商早期的黃陂盤龍城青銅器出現(xiàn)的墊片，就是鑄接工藝的延伸應(yīng)用，其中某些墊片具有規(guī)則形狀，可以具有裝飾效應(yīng)，故而在此基礎(chǔ)上，于春秋時(shí)期發(fā)展出鑄鑲紅銅裝飾[19]。很明顯，在春秋晚期，某一組工匠將鑄接工藝轉(zhuǎn)致于鑄造復(fù)合劍。至于鑄鑲紅銅鑄工與鑄復(fù)合劍鑄工的關(guān)系，也是一個(gè)有待討論的饒有趣味的問題。

[1]事實(shí)上，這類劍的格和首也分鑄，材質(zhì)也不相同，往往呈色更多，故以復(fù)合劍相稱更切合實(shí)際。

[2]山西省公安廳、山西省文物局編：《國寶回家：2018山西公安機(jī)關(guān)打擊文物犯罪成果精粹》，文物出版社，2018年，第169頁。

[3]蘇榮譽(yù)、丁忠明：《山西青銅博物館藏青銅復(fù)合劍研究——兼與齊、楚諸地復(fù)合劍對(duì)比分析》，待刊。蘇榮譽(yù)：《侯馬鑄銅遺址與晉國鑄銅業(yè)》，武力主編：《產(chǎn)業(yè)與科技史研究》第一輯，科學(xué)出版社，2017年，第1~17頁。

[4]丁忠明等：《文物保護(hù)科技研究中的 X 射線照相技術(shù)》，《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2006年第1期，第38~46頁。

[5]蘇榮譽(yù)等：《中國上古金屬技術(shù)》，山東科學(xué)技術(shù)出版社，1995年，第185~274頁。

[6]George Salle, Les bronzes de Li-Yu, Revue des arts Asiatiques, Tome VIII, No.III, 1934, pp.146-158.The Staff of the Freer Gallery of Art, A Descriptive and Illustrative Catalogue of Chinese Bronzes, Washington:Smithsonian Institution, 1946, p.99, plate 50.《 中國青銅器全集》第8卷，文物出版社，1995年，圖118。郭沫若：《兩周金文辭大系圖錄考釋》（增訂本），科學(xué)出版社，1957年，第279頁左。

[7]李學(xué)勤：《海外仿古記?十四：法國》，見李氏《四海尋珍》（新清華文叢之四），清華大學(xué)出版社，1998年，第58~59頁。

[8]中國科學(xué)院考古研究所：《長(zhǎng)沙發(fā)掘報(bào)告》，科學(xué)出版社，1957年，第43~44頁，圖36.1。

[9]湖南省博物館：《長(zhǎng)沙楚墓》，《考古學(xué)報(bào)》1959年第1期，第41~60頁。未注明器號(hào)和分析手段。

[10]陳佩芬：《古代銅兵銅鏡的成分及有關(guān)鑄造技術(shù)》，《上海博物館館刊》第1期，上海人民出版社，1981年，第143~150頁。馬承源主編：《上海博物館文物保護(hù)科學(xué)論文集》，上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，1996年，第31~38頁。

[11]譚德睿、廉海萍：《吳越青銅復(fù)合劍及菱形紋飾劍技術(shù)研究》，《青銅文化研究》第1輯，黃山書社，1999年，第146~150頁。廉海萍、譚德睿：《東周青銅復(fù)合劍制作技術(shù)研究》，《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2012年增刊，第319~334頁。

[12]山東省文物考古研究所、新泰市博物館：《新泰周家莊東周墓地》，文物出版社，2014年，第59~75、460~479頁，圖35.5-4，彩版2.2-4、2.1。報(bào)告將墓地分四期，一期為春秋晚期早段，二期春秋早期晚段，三期戰(zhàn)國早期早段，四期戰(zhàn)國中期。據(jù)同出銅器，第四期也可能屬為戰(zhàn)國早期。

[13]丁忠明、曲傳剛、劉延常、吳來明、穆紅梅：《山東新泰出土東周青銅復(fù)合劍制作技術(shù)研究》，《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2021年增刊，第75~86頁。該劍的結(jié)構(gòu)、成分和工藝現(xiàn)象均采自該文，不另注。

[14]前揭《新泰周家莊東周墓地》，第64~65頁，圖35.4、彩版2.1。

[15]David A.Scott, Metallography and Microstructure of Ancient and Historic Metals, Los Angeles: The J.Paul Getty Trust, pp.121~123, fig.197, 199.陸文華、李隆盛、黃良余主編：《鑄造合金及其熔煉》，機(jī)械工業(yè)出版社，1996年，第340~346頁。中國標(biāo)準(zhǔn)出版社、全國鑄造標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會(huì)編：《鑄造標(biāo)準(zhǔn)匯編》（下），中國標(biāo)準(zhǔn)出版社，2005年，GB 1176-87，第370~374頁。10-1錫青銅：含錫9.0%~11.5%，砂型鑄造抗拉強(qiáng)度22.4kgf.mm2，伸長(zhǎng)率3%，布氏硬度785；10-5錫青銅：含錫9.0%~11.0%，含鉛4.0%~6.0%，砂型鑄造抗拉強(qiáng)度195 kgf.mm2，伸長(zhǎng)率10%，布氏硬度685。

[16]Sariel Shalev, Metals and Society: Production and Distribution of Metal Weapons in the Levant during the Middle Bronze Age II, in Steven A.Rosen and Valentine Roux eds,Techniques and People, Anthropological Perspectives on Technology in the Archaeology of the Proto-Historic and Early Historic Periods in Southern Levant, Jerusalem: Mémoir et Travaux de Centre de Recherche Fran?ais à Jérusalem, 2009, pp.69-80.Johan Ling, et al, Moving metals IV: Swords, metal sources and trade networks in Bronze Age Europe.Journal of Archaeological Science: Reports, 26 (2019), pp.1~34.

[17]蘇榮譽(yù)、丁忠明：《山西青銅博物館藏青銅復(fù)合劍研究——兼與齊、楚諸地復(fù)合劍對(duì)比分析》，待刊。

[18]丁忠明、周亞、李園：《X-CT技術(shù)透視皿方罍制作工藝》，《江漢考古》2021年第4期，第116~124頁。蘇榮譽(yù)：《扉棱分鑄青銅容器初論》，《青銅文化研究》第十輯，待刊。

[19]蘇榮譽(yù)：《新干大洋洲澇背雙耳簋論探》，待刊。蘇榮譽(yù)、胡東波：《商周鑄吉金中墊片的使用和濫用》，《饒宗頤國學(xué)院院刊》創(chuàng)刊號(hào)，2014年，第101~134頁。蘇榮譽(yù)、王麗華：《棗莊徐樓出土鑄鑲紅銅青銅器探討——兼及紅銅鑄鑲紋飾青銅器的時(shí)代與產(chǎn)地問題》，山東省文物考古研究所等編：《青銅器與山東古國學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集》，上海古籍出版社，2017年，第391~442頁。