海昏侯墓出土玛瑙珠、饰件的受沁现象解析
原文刊于《文物天地》2019年第2期
视频来源：央视科教频道--探索发现
海昏侯墓出土的文物具有极高的历史价值、艺术价值和科学价值，是我们研究西汉时期高等级贵族生活状态的珍贵资料。本文利用“微痕考古”的方法以及专业学者对高古玉器次生变化的研究理论对M1和M5出土的部分玛瑙质文物的受沁现象进行了细部的微观观察和系统性、规律性研究，从而使我们科学地认知上述文物埋藏入土后产生的次生变化及其发生机理。这一研究方法使我们的考古工作向微观、具体的思维领域纵深发展，是传统考古工作方法的一个重要补充。
一、海昏侯墓及其历史背景简介
海昏侯墓位于南昌市新建区的墎墩山上，东临赣江，北依鄱阳湖，南距南昌市区约60公里。2011年至2016年，江西省文物考古研究所联合南昌市博物馆、南昌市新建区博物馆对南昌西汉海昏侯墓周围5平方公里的区域进行全面、系统的考古调查后，发现了以紫金城城址、历代海昏侯墓园、贵族和平民墓地等为核心的海昏侯国一系列重要遗存，它们共同构成了一个完整的大遗址单元。之后，对海昏侯墓及其墓园进行了全面勘探和抢救性有序发掘。研究表明，海昏侯墓是保存较好、结构完整、布局清晰、拥有祭祀遗存的西汉列侯聚落遗址。从已发掘的资料来看，其中 M1的规模最宏大，其椁室设计严密，结构复杂，功能清晰明确，根据出土遗物并结合文献记载可知其主人为西汉第一代海昏侯刘贺。
刘贺是汉武帝刘彻的孙子，其父刘髆是汉武帝和其宠妃李夫人之子。刘髆于天汉四年（前97年）被封为昌邑王，成为西汉第一位昌邑王（山东省菏泽市巨野县）。公元前92年刘贺生于昌邑。后元元年/二年（前88/87年）正月，昌邑王刘髆去世，之后六岁的刘贺于始元元年（前86年）继承王位，成为西汉第二位昌邑王。元平元年（前74年），汉昭帝驾崩，因无子，十九岁的刘贺被征召入朝并被立为皇太子。六月丙寅日，刘贺接受皇帝玺绶，承袭皇帝的尊号，却并未谒见高庙。刘贺即位十余日，霍光与张安世谋划废之。六月癸已日，刘贺被废为庶人，史称汉废帝，仅在位二十七天。上官太后诏令刘贺回到故地昌邑，昌邑王国被废除，降为山阳郡。刘贺虽然变成了平民，但却继承了所有属于昌邑王的家财。十年后，宣帝发现刘贺没有复辟之心，在元康三年（前63年）封刘贺为海昏侯，刘贺于四月前往豫章郡海昏县（今江西省南昌市新建区）就国（图一）。神爵三年（前59年），年仅34岁的刘贺在鄱阳湖边郁郁寡欢而亡。海昏侯家族历经四代，宣帝曾一度废除海昏侯国，直到汉元帝刘奭即位，才于初元三年(前46年)又封刘贺的另一个儿子刘代宗为海昏侯，恢复了爵位。之后，刘代宗传位给儿子海昏原侯刘保世。公元8年（始建国元年）十二月，王莽代汉建立新朝时，海昏侯国被废除，刘保世被削藩贬为庶民。后来刘秀建立东汉王朝，恢复刘氏天下，刘会邑又被恢复为海昏侯。东汉以后，海昏侯家族情况不详。海昏侯墓的发掘为研究西汉列侯等级的葬制提供了宝贵资料。
海昏侯墓发掘出土了非常丰富的随葬品，迄今已发掘出土1万余件（套）遗物，有金器、青铜器、铁器、玉器、漆木器、陶瓷器、竹编器、草编器、纺织品和竹简、木牍等。为什么海昏侯墓埋藏了巨量的文物呢？这一现象与刘贺死后的客观史实有关：由于被除国，刘贺死后的所有的东西后代是不能够享用的，也不能够留在世界上。怎么办呢？主持葬礼的官员就把所有属于昌邑王的、海昏侯的东西全部埋进了刘贺的坟墓。所以，海昏侯墓里面丰富多彩的随葬品不仅有刘贺自己的，还有其父亲的，以及其奶奶赏赐的物品。就玉器而言，海昏侯墓就出土了500余件（套），除了有玉质的璧、环、玉人、韘形佩、“大刘记印”章、带钩、剑饰、羽觞、玉饰、玉片、玉管等，还有琥珀质、玛瑙质、绿松石质的多件文物。其中，用玛瑙制作的珠子、镶嵌饰件等是墓主人的心爱之物，也是本文研究讨论的重点。
本文拟从海昏侯墓M1和M5出土的玛瑙质文物中遴选出部分珠子及饰件，利用“微痕考古”的方法以及专业学者对高古玉器次生变化的研究理论对上述文物的受沁现象进行细部的微观观察和系统性、规律性研究，从而使我们得以准确辨识它们在漫长的埋藏过程中产生的次生变化，并对由此呈显的受沁现象及其机理进行客观科学的解析和诠释。
二、上述文物的受沁机理
“受沁”特指古玉器埋藏入土后发生的风化作用（包括物理风化、化学风化和生物风化）。古玉器自埋藏入土开始就不可避免地与周围物质发生相互作用，这些物质包括土壤、地下水、有机质等，并且随着季节的变化、温湿度、地下水位等不断变化，这些物理变化协同化学风化作用使得古玉器不断地改变着原有的性状，这一过程称为“受沁”。学者们对高古玉的受沁过程进行研究后发现：“受沁”的内在因素表现为矿物的显微结构变松，概括而言古玉受沁后的外观变化过程大致分为两个阶段：第一阶段由于显微结构变松而从半透明变为不透明，颜色仍大体保持未变；第二阶段，除了显微结构进一步变松而逐渐全不透明外，颜色的明度增高及浓度降低，表现为褪色发白，比重的降低也反应了显微结构的变松程度。其原理就类似于冰与雪的差异：冰与雪都是固态的水，冰因致密而透明；雪因疏松而不透明。就受沁的微观动态而言，在埋藏时间较长的古玉中，古玉受沁既是一个“失”的过程，同时也是“得”的过程，它们均经历了风化淋滤阶段和渗透胶结阶段。“失”的过程即是风化淋滤过程；“得”的过程则是指周围土壤中的胶体物质不断向古玉内部渗透并胶结的过程。例如，我国南方新石器时代古玉表面因受沁呈现的“鸡骨白”现象，经显微分析确定就是在漫长的埋藏过程中被土壤中的铝（Al）、铁(Fe)等矿物填充、胶结后逐步形成的，而并非以前简单认识的风化、钙化现象。纯净玛瑙的化学、物理特性决定了其化学风化程度比透闪石玉要微弱很多，风化过程中它所发生的风化作用主要是机械性地破坏SiO2晶体间的链接作用，使玛瑙晶体间的结合力逐渐减小，从而导致其组织结构越来越疏松，直至松散、断裂，持续不断的风化作用最终会导致整块玛瑙分崩离析，最后成为沙子。就海昏侯墓出土的这批玛瑙质文物而言，其整体性状是在长达两千多年的地下埋藏过程中历经“风化淋滤”和“渗透胶结”后形成的。这些玛瑙质珠、饰件受沁程度的深浅是由矿物的堆集密度决定的，也就是说，制作它们所用玛瑙矿的质量是决定它们受沁程度的重要因素之一。
埋藏环境是决定这批玛瑙质文物受沁程度的另一个重要因素。众所周知，土壤是岩石经过风化过程和成土作用的产物，其物理状态是由矿物质、有机质、水和空气组成的，它们共同构成了一个极其复杂的生物物理、化学体系。埋藏学研究表明：在密闭的埋藏环境下，地下埋藏环境基本上是一个大的缓冲体系，其明显的特征就是温、湿度变化缓慢。一般来说，物体在被埋入地下的初期，与周围土壤环境进行部分或全面的接触，开始了一系列的水解反应，有氧化反应、电化学反应、酸碱反应等。当含氧量被逐渐消耗殆尽，一段时间之后物体与地下土壤环境的相互作用就会达到一个相对平衡的状态，于是形成了物体与地下埋藏环境的平衡体系；但是，当土壤由于通气性的存在而不能做到断绝氧气，再加上土壤的含水量会随着地下水活动和降雨等因素不断地变化，被埋物体内的含水量也会随着环境中的含水率的变化而反复变化，埋藏在这种环境下的器物则很难与地下埋藏环境形成一个平衡的体系，器物始终受周围环境的影响不断地发生着风化作用，从而渐次产生相应的受沁现象。那么，海昏侯墓的埋藏环境是怎样的？它对这批玛瑙质文物的次生变化会产生什么样的影响呢？
三、海昏侯墓的埋藏环境及其对文物受沁的影响
海昏侯墓位于鄱阳湖边，是典型的红壤土。红壤土是在中亚热带湿热气候和绿阔叶林植被条件下发生脱硅富铝过程和生物富集作用发育而成的红色、铁铝聚集、酸性、盐基高度不饱和的铁铝土。这类土壤富含SiO2和Al2O3，质地黏重，通透性差。值得注意的是，海昏侯下葬后的三百年左右，整个鄱阳湖地区发生了一次大地震，这场地震把整个墓室震塌了，我们在墓室的底板上还看到青铜器压下去的痕迹。后来，在南朝刘宋时，鄱阳湖水因为地质变迁发生了一次南侵的过程，地下水位上升把整个海昏侯墓淹没了。这一变化使被埋藏的文物泡在水里面，隔绝了氧气，从而阶段性阻断了相关文物的风化作用，这也是漆木器、竹简能够保存至今的重要原因。当然，我们还不能忽视其他因素的影响，例如：季节性变化因素给这些文物在埋藏的漫长过程中带来的影响，等等。而这一环境也正是本文所讨论的玛瑙珠及饰件的埋藏环境。
这样的埋藏环境使这批玛瑙珠、饰产生相应的物理、化学变化，从而产生相应的蚀像，也即受沁现象。对于埋藏在鄱阳湖边红壤土中的这批玛瑙质文物而言，地下水携带可溶性物质在它们的内部不断地渗透、溶解、蒸发、结晶，再加上在两千多年的埋藏过程中又历经了地震、洪水淹没以及季节性变化等因素的多重复杂影响，这批玛瑙质文物上就会产生相应的次生变化，从而呈现出复杂多样的受沁现象。本文仅以M1和M5出土的玛瑙珠、饰件为例，解析它们具体的受沁现象及受沁机理。
四、M1和M5出土玛瑙珠、饰件的受沁现象及受沁机理
（一）缠丝玛瑙管珠
（图二）中的“缠丝玛瑙管珠”编号为M1：1878-44，出土于主棺内棺刘贺遗骸腰部位置。管珠最大直径为14.70mm，孔距38.80mm，两孔的孔径分别为1.77mm，1.78mm。
这颗“缠丝玛瑙管珠”是用天然缟玛瑙制作而成。如图所见，这颗缟玛瑙珠的颜色相对简单，条带相对平直，这类玛瑙也被称为条带玛瑙或缠丝玛瑙。天然缟玛瑙绚丽的分层色彩和莹亮的半宝石光泽是由原矿玛瑙的基本化学、物理特性决定的：众所周知，玛瑙是隐晶质石英的一种致密微晶体，由细微纤维体组成，化学组成为SiO2，为六方或三方晶系，莫氏硬度6.5-7，断口为参差状呈蜡状光泽，抛光平面可呈现玻璃光泽。纯净的玉髓为无色微透明至半透明，具有一定的透明度，当矿体中含有少量Ca、Mg、Fe、Mn、Ni等不同杂质元素时呈现出不同的颜色。如图所见，当我们用强光手电筒透射这颗珠子时，能看到玛瑙珠体具有明显、细窄的的条带状结构，透过的莹亮光辉随着条带颜色的变化而变化。玛瑙的纤维状石英单体排列较为杂乱或略有定向，微晶集合体以较松散的状态混杂在一起，粒间微孔内充填水分和气泡，这样的结构致使玛瑙有很多微孔隙。所以，当手电筒的光透射过玛瑙珠体时，上述综合因素导致珠体产生了不同于非晶质（玻璃、塑料等）的内反射光。玛瑙具有独特的光性，如折射率、反射率、颜色、二色性、色散等等。内反射光和玛瑙珠表面抛光后的莹亮光泽使玛瑙珠呈现出美丽、诱人的半宝石光彩，从而深受人们喜爱。
如（图三）所示，这颗珠子表面具有莹亮的光泽，但这种光泽和单纯的抛光带来的光泽略有不同：它挺括亮泽，使人感知到其有微微的厚度。珠体表面的这种光泽正是包浆包裹于整个珠体后带给我们的光感效果。我们还可以明显观察到珠子的这一面还有其他受沁现象：如沁裂纹现象、表层晶体疏松现象、土蚀痕现象、土蚀坑现象。（图四）是这颗珠子的在10倍光学显微镜下的成像，它使我们观察到处于包浆之下的珠子表层并不是非常平整、细腻、光滑，除了有打磨珠体时留下的些许工痕外，我们还可清晰看见细微的凹凸不平的表面形态，这种凹凸不平的细微形态是这颗缠丝玛瑙珠在两千多年的埋藏岁月中历经风化淋滤和渗透胶结作用后的结果，珠体多个部位的表层胶结、附着有壤液中的物质。换言之，也是受沁的结果之一。（图五、图六）中，这颗玛瑙珠的一端除了有上述受沁现象外，还出现了轻微的白化现象，这些受沁现象的机理将于后文逐一阐释。
（二）三色玛瑙剑璏
（图七）中的“三色玛瑙剑璏”编号为M5-S-23，出土于M5主棺刘充国遗骸头部左侧位置。剑璏长34.60mm；宽20.54mm；高17.33mm。整体看这件玛瑙剑璏呈显出无色半透明的白色、鲜艳的橘红色以及黑灰色。
上述三色是在纯净的玛瑙矿体中包含有不同致色元素的结果。图中剑璏的半透明白色部分是结晶粗大的石英，其是含Si热液于空洞中形成隐晶质的玛瑙后再结晶的产物。前文已述，玛瑙的化学组成主要是SiO2，另可有少量Ca、Mg、Fe、Mn、Ni等不同杂质的元素，并因此呈现出不同的颜色。这件三色玛瑙剑璏的橘红色部分就是在玛瑙矿体中包含有Fe2O3所致；而黑灰色则可能是玛瑙矿体中含有Mn元素而致色。（图八）是这件剑璏的透光照，使我们能够清楚观察到矿体中结晶粗大的石英晶体的分布状态以及相关致色元素的分布状态。另外，我们还可以明显观察到剑璏表层包裹有一层挺括莹亮的包浆和两条微细的沁裂纹、轻微的土蚀痕以及黑色针状杂质在玛瑙矿体中的分布状态等。（图九）是这一部位在10倍光学显微镜下的成像，我们观察到竖的一条沁裂纹较微细，但横着的一条沁裂纹发育较成熟，可以隐约看到沁裂纹两边的SiO2晶体逐渐疏松、脱落的现象。（图十）是这条沁裂纹在70倍光学显微镜下的成像，我们可以清楚看到沁裂纹边缘的SiO2晶体渐次疏松并脱落的状态。另外，图九中还可观察到沁裂纹旁边的土蚀痕现象中也有SiO2晶体脱落较为严重后形成的土蚀坑现象。
图七中剑璏的正面呈现出质感凝厚明净、周身异常亮丽的玻璃光泽，白而亮的光泽硬亮挺括，隐约感到其光照若鉴，这种现象和剑璏表面的包浆有关。科学研究者们在高古玉、珠的表层也观察到了“包浆”现象，他们用电子显微镜及所配置的能谱仪对高古玉的外观进行了结构观察和成份测试后认为：埋藏后的高古玉在历经风化淋滤和渗透胶结阶段后，其硬度略高的表层含有数量较多、粒度为几十纳米的微粒，这些微粒含有古玉本身没有的化学成分，它们均来自埋藏古玉的土壤中。除此之外，干福熹先生在研究了西周早期的玉珠后也认为玉珠长期埋藏于地下受沁而形成了非晶化（玻璃化），因此产生了类似玻璃的光泽，玉珠内部与外表面的材料的化学成分变化非常微小。由此可见，大量来自埋藏古玉土壤环境中的纳米级微粒渗透并胶结在高古玉表层，形成了高古玉器的“包浆”。包浆带给我们的光泽感与器物的矿物质量、抛光的精细度、埋藏时间的长短以及埋藏环境中壤液胶体所含Si、Al等金属元素成分的多寡有关。上述研究结论为我们观察、研究这批玛瑙质文物表面赋有的莹亮光泽提供了强有力的理论依据。就这件玛瑙剑璏而言，其表层的矿物质量很高，SiO2晶体束细密紧致，虽然在埋藏的两千多年的岁月中历经风化淋滤和渗透胶结的风化作用，但我们在低倍显微镜下看到其表面仍然细腻、平整、光滑。另外，剑璏的正面被工匠仔细地反复打磨，使其拥有了极其平整的底子，之后又经过了反复精细抛光，因此当海昏侯墓壤液中富含SiO2和Al2O3的胶体溶液填充并胶结在其表面时，Si和Al等金属元素的富集会使剑璏正面呈现出更加莹亮挺括的光泽，于是我们就看到了凝厚明净的“玻璃包浆”。剑璏作为镶嵌在剑身上的装饰物只以正面示人，古代工匠对剑璏的正面进行反复抛光，使其光可鉴人，以达到最完美的装饰效果；但对于被包裹在金属剑身中的剑璏部分，工匠们只对它们进行了较为细致的打磨。正如（图十一）所见，剑璏的背面呈蜡状光泽，还残留有截割成型工序和打磨工序留下的轻微工痕。
玛瑙矿料的截割成型、打磨工序以及钻孔工序都要使用解玉砂为介质来完成。“解玉砂者何？治玉之砂也。”玛瑙的硬度在 6.5—7，截割或打磨玛瑙需要用硬度更大的解玉砂，如：石榴子砂、刚玉砂、金刚砂等。剑璏成型后，工匠会在不同工序阶段选择不同粗细粒度的解玉砂打磨器物表面，如：在成型时可以使用粒度较粗的砂子，而在抛光之前则选用非常细腻的砂子，大部分截割痕在此过程中被磨去了。作为抛光工序的前奏，打磨得越精细，抛光后的效果就越好。也就是说，“三色玛瑙剑璏”的正面被工匠精细地打磨抛光，之后在漫长的埋藏过程中被富含SiO2和Al2O3的胶体溶液渗透胶结在剑璏的表层，从而呈现出挺括莹亮的玻璃光泽。但剑璏的背面由于没有被精细打磨抛光，其底子并不光滑细腻，虽然在漫长的风化过程中也被大量的SiO2和Al2O3的胶体溶液填充胶结，但它只呈现出暗哑的蜡状光泽。显然，剑璏的正面和背面所呈现出的光泽是由它们表面不同的光滑、细腻程度决定的。而我们也从中窥见：古代工匠在制作这件剑璏时会根据实际需求适度地节约制作成本。另外，图中我们还观察到剑璏背面的沁裂纹现象、白化现象、SiO2晶体逐渐疏松、脱落现象等受沁现象。（图十二）是其中一条沁裂纹在40倍显微镜下的成像，我们看到它蜿蜒崎岖，沁裂纹两边的晶体呈自然疏松、断裂的状态，部分沁裂纹中还附着胶结有壤液成分。
（三）红玛瑙饰件
（图十三）中的“红玛瑙饰件”编号为M1：1779-1 ，出土于M1刘贺墓主椁室东室南部。饰件长34.10mm；宽17.35mm；厚度为9.93mm。这件玛瑙饰件呈现出半透明鲜艳的橘红色，我们结合出土时的位置判断：“红玛瑙饰件”可能是镶嵌在漆器上的装饰物。
这件“红玛瑙饰件”的正面为圆弧形，表面具挺括亮泽的玻璃光泽；但其背面却因没有被精细打磨和抛光而呈现蜡状光泽，并因此残留有截割玛瑙矿料时的工痕，如：（图十四）。图中我们看到：尽管是在同一平面，但不同平整、细腻程度的底子致使它们所具有的光泽度也不同：打磨较平整的部位呈现出相对较高质量的光泽，而打磨较粗劣的部位则呈现出相对暗哑的光泽。图十四的下端是这件玛瑙饰件在受沁的过程中部分崩裂后呈现的断裂面：它呈现出天然玛瑙未抛光前的蜡状光泽，有些部位的晶体已明显疏松，一条显著的沁裂纹由内部蜿蜒至饰件表层，还可见饰件的一些部位胶结着壤液成分。
我们结合（图十五）能更好地观察到这件玛瑙饰件的受沁现象。这张透光照显示：整件饰品由内而外散发出美丽诱人的半宝石光感，其正面有数条沁裂纹，它们有的较明显，有的只是一条隐约的细微裂痕。这些沁裂纹不同程度地深入玛瑙饰件内部，这与玛瑙的风化特征和这件饰件的内应力有关：从微观应力的角度看，玛瑙饰件在被加工的过程中，由于琢磨成型等过程会在玛瑙饰件体内产生内应力。所谓“内应力”是在结构上无外力作用时保留于物体内部的应力。蕴含有较大内应力的玛瑙饰件久埋地下之后不断地历经风化淋滤和渗透胶结作用。在风化淋滤过程中，晶体间的结构水和可溶性物质不断被渗流带出，晶间水和可溶性物质的流失致使晶体间的孔隙增多增大。当这种现象集中于玛瑙器物的内应力相对较大的部位时，就会产生更大的综合作用力，足以使玛瑙饰件内部出现微小裂点或裂隙。随着应力的不断进行，新的应力不断产生，该部位产生的新应力必然会集中到某一条微裂纹上（所谓应力集中现象），促使微裂纹伸展、延长，缝隙也渐渐增大，从而产生较大的裂纹，当这种裂隙延伸至器物表面时就产生了图中所见的“沁裂纹”现象。（图十六）是沁裂纹在10倍光学显微镜下的成像：其中的沁裂纹粗细有别、崎岖蜿蜒，分布自然，我们可以观察到其始于何处，在逐渐变细后，最终又悄然隐匿于器物体内。这种自然的分布形态表明：整条沁裂纹的形成，是周围的微裂纹在漫长岁月里不断地渐次恶化造成的。（图十七）是其中一条沁裂纹在40倍显微镜下的成像，我们可以看到壤液中的致色元素随着沁裂纹的边沿逐渐沁入器物内部的形态。另外，当上述综合应力不断壮大时，形成的“沁裂纹”就会不断加大，严重时会使玛瑙器沿晶体疏松的层面断裂或较大程度地崩裂，于是就出现了图十四中玛瑙饰件崩裂后呈现的状态。
（图十八）是10倍显微镜下的成像，我们观察到这件玛瑙饰件的边缘部位还有些许“白化现象”，很有可能是由器物表层晶体疏松并有壤液中的洗涤碱（碳酸钠）沁入后所致。（图十九）是25倍显微镜下的成像，我们看到“白化现象”稀疏地分布在器物上，其浓淡有别，并不密集成片，隐约感知其表面有包浆覆盖。（图二十）是“白化现象”在70倍显微镜下的成像，我们看到它富有层次，极其自然地呈现在红色的玛瑙底之上。
（四）崩裂为两半的红玛瑙圆珠
（图二十一）中的“红玛瑙圆珠”出土时位于M5主棺刘充国遗骸头部的右侧，出土时已崩裂为两半，我们将其分别编号为：M5-S-44和M5-S-45（图二十二）。这颗红玛瑙圆珠的孔距为18.15mm。
久远的埋藏使这颗红玛瑙珠受沁，在此过程中由风化淋滤作用叠加于内应力产生的综合应力致使这颗红玛瑙珠崩裂为两半，其中M5-S-45上还有一小部分玛瑙珠体再崩裂脱落的现象。上文已阐释了上述受沁现象的机理，此不赘述。除此之外，我们还从图二十一中观察到这颗红玛瑙珠上有虹化现象、沁裂纹现象、色沁现象、微细橘皮纹现象、土蚀痕现象。
关于这颗红玛瑙珠上的“虹化现象”，其产生的根本原因还是珠子受沁后导致珠体表层晶体疏松，当光从某个特定角度穿过时，就会产生“虹化现象”。这件红玛瑙珠的“虹化现象”出现在珠子表面结构较为疏松的地方，当光线从一定角度照射时就出现了旖旎的彩色斑面，并随着光线的移动而变化。当光线超出某一个范围时，这种斑斓的色彩又逐渐隐匿不见。从微观上看，珠体内的SiO2晶体以隐晶质的形式立体、无规则地排列着，晶体间的微孔隙充满了结构水等物质，当珠子埋藏入土后经历了风化淋滤和渗透胶结作用后，珠体内的结构水和较容易溶于水的物质被析出，导致晶体间的孔隙度增大，晶体结构变得疏松，而晶体的排列形态也逐渐发生改变，当这些晶体的排列形成某些特殊交角并有光线从特定的角度穿过这些晶体交角的时候，就会因为光线的折射而产生“虹化现象”。（图二十三）是“虹化现象”在50倍光学显微镜下的成像，我们看到这一部位最表层的SiO2晶体呈现出圆环状疏松的现象，这是由这一部位SiO2晶体的排列状态决定的。当显微镜的灯光从上面照射这一部位时，晶体疏松的圆环状部位呈现出如彩虹般旖旎的光彩。（图二十四）是70倍显微镜下的成像，图中我们仍能看到旖旎的彩色斑面，也更清楚地观察到玛瑙珠体最表层的SiO2晶体呈现出自然疏松的状态，疏松较严重处还有晶体轻微脱落的现象。
我们在（图二十五）中看到了明显的“色沁现象”、“土蚀痕现象”和“橘皮纹现象”。图像资料显示：这颗玛瑙珠的表面并非特别光滑平整，珠体的一小部分受沁后发生了自然脱落，深红的沁色沿着珠体表层的沁裂纹逐渐沁入珠体深处，并如水墨般晕染开来。（图二十六）是25倍光学显微镜下观察到的橘皮纹现象、沁裂纹现象、晶体脱落现象和红色沁现象。产生上述受沁现象的机理是：在玛瑙珠埋藏入土后长时间的持续风化过程中，相对较早期的风化淋滤作用将珠体内的可溶性物质溶解并和晶间水一起流动扩散并带出，从而导致晶间孔隙增大，晶体间的连结力降低，而玛瑙珠体的结构也变得疏松，最终导致部分晶体脱落，当这种风化现象不严重并只在玛瑙珠表面质地较差的地方轻微出现时，就会产生“土蚀痕”和“土蚀斑”现象。当风化作用导致珠体的表层晶体有稍大面积的脱落，就形成了“土蚀坑”现象；“色沁现象”的产生机理是：我们知道海昏侯墓的土壤土中富含铁元素，这些铁元素在渗透胶结的风化过程中沿着较为疏松的珠体表层结构和沁裂纹逐渐渗透进入玛瑙珠的晶间孔隙中，就形成了我们看到的铁元素入沁现象。（图二十七）是“色沁现象”在50倍显微镜下的成像，它使我们对上述现象的观察更为清晰，同时我们也看到珠体上自然崩裂的矿物表面与玛瑙珠体的表面呈现出完全不同的光泽和细微形态；“橘皮纹现象”产生的机理是：这颗玛瑙珠的晶体结构不是很致密，且抛光也不是特别精细，虽然古人在制作它时用解玉砂反复地打磨抛光，但珠体表面在微观下仍然呈现出相对凹凸不平的状态，珠子埋藏入土后经历的风化淋滤作用导致矿体中可溶性离子和晶间水大量流失，从而加剧了微观下珠体表面凹凸不平的状态。在渗透胶结的过程中，富含Si、Al、Fe元素的胶体溶液堆积胶结在微观相对不太平整的珠体表面，并与解玉砂琢磨痕迹相互映衬，当光线从特定角度照射时就形成了“橘皮纹”这种美妙的光影效果。
由于这颗“红玛瑙圆珠”受沁后正好从中间崩裂为两半，从而使我们能够全面、清晰地观察到珠子的孔道状态。（图二十八）中我们观察到玛瑙珠体崩裂后呈现的自然形态，其表面呈石蜡光泽，这是天然红玉髓矿体剖面未经抛光的光泽特征。珠体崩裂截面的部分晶体已经疏松，进一步发展有脱落的迹象。孔道横贯于珠体崩裂截面的中部，并非特别平直，孔道剖面的光泽暗哑，明显不同于珠体崩裂截面的石蜡光泽。仔细观察（图二十九），我们看到孔道的前五分之一处有一个微小的台阶痕，这是双面定位出现细微偏差后导致孔内出现错位后形成的台阶痕。孔道其余部分直贯通畅，表明工匠曾先从一头钻孔至孔道的五分之四处，然后再从另一头对接钻孔并贯通整条孔道。孔道两头的端部有些许晶体疏松的现象，而整条孔道的表面均附着有壤液成分，表明壤液曾长时间充斥于整条孔道内。肉眼看不到解玉砂琢磨过孔壁后留下的旋痕，从孔壁干净利落的状态看，工匠使用了硬度相当高的铁质管钻和硬度大于7的解玉砂来钻孔，并且已有了相当高的钻孔速度。可见当时工匠的钻孔技术已经非常娴熟，且已经使用了夹具和其他较为简单的机械装置来进行钻孔。（图三十）是孔道截面在70倍显微镜下的成像，我们可以清楚观察到孔道表层附着有壤液成分，几乎看不到微细的旋痕，但可以观察到游离状的解玉砂琢磨孔壁后留下的痕迹，说明工匠钻孔时使用的解玉砂的粒度被碾磨加工得非常细腻、均匀。
（五）残损的红玛瑙圆珠
（图三十一）中的“红玛瑙圆珠”出土时位于M5主棺刘充国遗骸头部的右侧，出土时已有部分残损，编号为：M5-S-43。这颗红玛瑙圆珠的孔距为20.8mm。
这颗“红玛瑙圆珠”受沁后也呈现出虹化现象、色沁现象、微细橘皮纹现象及土蚀痕现象。（图三十二）是这颗玛瑙珠的局部微距图，我们看到：整颗珠子的表面布满了细微的橘皮纹，土蚀痕现象星罗棋布于珠体表层，而珠体表层晶体的疏松、脱落现象呈圆环状或半圆环状自然分布于珠体表层，还有黑色沁从珠体表面沁入。上述受沁现象的产生机理，前文已有阐释，此不赘述。
我们从（图三十三）看到这颗玛瑙珠的孔道细节：孔道的内壁粗糙不平，光泽暗哑，表面附着有壤液成分。放大看，能隐约观察到游离状解玉沙琢磨过孔壁后留下的细密、不平行、不连贯的微细痕迹。孔道周围的玛瑙晶体也变得疏松，说明孔道曾长时间充斥着壤液，从而产生了相应的受沁现象。
（六）黄玛瑙贝饰
（图三十四）中的“黄玛瑙贝饰”呈半透明鲜艳的黄色，编号为M5-S-20，出土于M5主棺刘充国遗骸头部左侧。此件玛瑙贝饰长19.51mm ；宽12.5mm ；厚度为4.44mm 。
这件“黄玛瑙贝饰”具装饰作用的一面被细致地打磨抛光，莹润亮泽，表面为玻璃光泽。在接近两端处分别有两个钻孔，显然是用来将贝饰固定于织物之上。两个钻孔间雕刻有一条长直的主纹饰横贯于饰件中部，其截面呈“U”形，且表面也呈光亮的玻璃光泽。贝饰上有一条细长的弧形沁裂纹，其边缘部位还有受沁后部分晶体崩裂脱落的现象。由于制作这件黄玛瑙贝饰的矿料质量上乘，透明度较高，我们还可以观察到到饰件内部的风化状态，其形成机理是：当这件玛瑙贝饰的内应力和风化作用叠加于饰件内部较为脆弱的晶键上时，随着风化作用的持续进行，就会加快这一部位晶体间的晶键断裂，使这一部位的晶间隙逐渐变大，透光就可以观察到饰件内部的玛瑙晶体呈现出渐趋疏松的现象，即为“内风化现象”。（图三十五）是30倍显微镜下的成像：“U”形主纹饰的玻璃光泽更加明显，由此可见这条主纹饰是用片状砣具加工而成，其表面也曾被精细地打磨抛光，从而呈玻璃光泽。主纹饰两边分别有八条相对浅窄的辅助纹饰，琢磨得并不深，它们是工匠用砣具带动极其细腻的解玉砂轻轻砣过已抛光好的贝饰表面后留下的痕迹，这些轻微的砣痕光泽暗哑，显然没有被精细抛光。（图三十六）是“黄玛瑙贝饰”不具装饰作用的另一面。图中可以观察到玛瑙莹润的半宝石光感，此面没有被精细打磨，仍残留有截取矿料时留下的截割痕。图中还可看到有一块发育不成熟的石英晶体被包裹于玛瑙矿体中，透过半透明的玛瑙矿体可以隐约观察到不成熟石英晶体的立体状态，而饰件的这一面胶结有薄薄的壤液成分。（图三十七）是这一部位在40倍显微镜下的成像，多处颗粒粗大的石英晶体反射出旖旎的彩光，还可以看到壤液中的色素胶结在其中一小部分粗大石英晶体的表面后形成的紫红色斑块。
（七）血点玛瑙贝饰
（图三十八）中的“血点玛瑙贝饰”呈半透明红黄色，色彩鲜艳莹亮。此件文物编号为M5 –S-19，出土于M5主棺刘充国遗骸头部左侧。血点玛瑙贝饰长17.76mm ；宽11.98mm ；厚度为3.87mm。
从图三十八可以看出，这件“血点玛瑙贝饰”具装饰作用的一面被细致地打磨抛光，此面整体具有硬亮挺括、光照若鉴的玻璃包浆。临近两头端部分别有两个钻孔，用来固定饰件于织物之上。饰件中部雕刻有一条长直的主纹饰，其截面呈“U”形，且表面也呈光亮的玻璃光泽。主纹饰的两边分别有八条相对浅窄的辅助纹饰，它们琢成后没有被打磨抛光，呈现出暗哑的光泽，恰好与周边的玻璃光泽形成对比，从而成为贝饰辅助纹饰的表现形式。（图三十九）是侧面观察这件玛瑙贝饰，其呈黄色的一端较厚，而红色的一端则相对较薄。
（图四十）是这件“血点玛瑙贝饰”的透光照，图中我们看到这件文物所用玛瑙矿料的透明度较高，甚至可以观察到矿料内部晶体和铁元素的分布状态。这块矿料的特殊之处是在鲜艳的黄色底上分布有氧化铁形成的红色斑点，这种玛瑙被称作“血点玛瑙”或“斑点玛瑙”。血红的斑点浓淡有致地分布于黄玛瑙底上，两种鲜艳色彩的碰撞使这件“血点玛瑙贝饰”呈现出鲜艳亮丽的诱人色彩。较高的透明度说明这块玛瑙矿料的质量上乘，轻微的受沁程度使我们肉眼几乎观察不到贝饰这一面的受沁现象。
（图四十一）是“血点玛瑙贝饰”的背面照，这一面显然没有被精细打磨和抛光过，仍残留有些许截取矿料时留下的截割痕。在饰件此面被打磨得相对平滑细致处可以看到有“土蚀斑”和轻微的“白化”现象自然分布；而琢磨得相对粗糙的部位则呈现出表层晶体疏松和相对较为严重的“土蚀斑”现象，其表层还胶结有壤液成分。在其中一个孔口边缘，有表层晶体疏松、脱落现象。非常有趣的是：在饰件较薄一端的钻孔旁边，存留有使用管钻打孔的残痕，残痕中管钻芯的部位有润亮的包浆包裹，而由管钻壁钻出的下凹部位可以观察到胶结有较多的壤液成分。（图四十二）显示：这个管钻残痕的形状并非绝对规整的圆形，仔细观察管钻内径和外径琢磨过后的路径痕迹也不完全一致。故此我们推断：工匠当时使用的夹具并不是特别坚固，而管钻带动游离状解玉沙在这一位置经历了多次往返琢磨的过程。图中我们更为清楚地观察到这一部位明显的表层晶体疏松、脱落的现象，其上胶结附着有壤液成分。
（八） 枣核状红玛瑙珠
（图四十三）中“枣核状红玛瑙珠”的编号为M5-S-85，出土于M5主棺刘充国遗骸的腰部位置。其最大径为8.68mm；孔距为19.81mm；孔径一端为0.99mm，另一端为1.07mm。
（图四十四）中的圆形钻孔的形状同样并不十分规整，孔口有部分晶体崩落的痕迹，崩痕上有包浆覆盖，说明这些是打孔时崩落的老痕或在长期的埋藏过程中产生的晶体脱落现象。另外，这颗玛瑙珠这一截面的圆形外廓边沿也有部分晶体疏松和崩落的痕迹，其上有包浆和少许壤液成分附着，还可以看到有深红色的色沁现象，我们推断它们都是受沁的结果。其受沁机理在前文已有阐述，在此不赘。（图四十五）是从侧面观察这颗玛瑙珠的这一截面，可以看出这一截面的抛光并不是十分细致，而孔口深处胶结附着有深色的壤液成分。
（图四十六）是透光观察这颗“枣核状红玛瑙珠”，可见其玛瑙矿体中包含有少量杂质。尽管如此，当明亮的光线透过这颗玛瑙珠时，整个珠体仍然呈现出隐晶质矿物特有的半宝石光感。（图四十七）是这一部位的色沁现象在25倍光学显微镜下的成像，可以看出这颗珠子抛光前的打磨工序并不是特别细致，尽管后来被反复抛光，但其底子上仍残留有轻微的打磨工痕，之后又被富含SiO2和Al2O3的包浆覆盖包裹，从而在特定角度下呈现出橘皮纹的光影效果。除此之外，珠子上还有明显的色沁现象和细微的土蚀痕现象。（图四十八）是色沁现象在70倍显微镜下的成像，我们可以清楚地观察到色沁的颜色有红有黑、有深有浅、由外入里，立体地分布于珠体之中。
（九）红玛瑙带钩
“红玛瑙带钩”出土于M5主棺刘充国遗骸头部左侧，文物编号为M5-S-22。“红玛瑙带钩”长77.88mm ；宽14.57mm ；高13.94mm。
此件带钩由钩首、钩颈、钩体、钩纽组成。（图四十九）是“红玛瑙带钩”发掘出土时的照片。自然光下看，这支带钩通体呈鲜艳的橘红色，具有玻璃包浆。虽然没有被完全清洗干净，多处还附着有土壤成分，但仍然难掩其挺括莹亮的光泽。（图五十）是钩颈处的微距照片，图中可以看出制作带钩所用的矿料为质量上乘的天然红玉髓。当用强光透射时，由内而外散发出莹润的半宝石光泽。带钩制作精良，表面被打磨得非常细腻平滑，抛光也很精细。尽管如此，我们仔细观察时仍然能偶尔看到打磨抛光时留下的非常轻微的残痕。海昏侯墓土壤中富含Si、Al、Fe元素的胶体溶液堆积胶结在钩体表面形成了包浆，包浆覆盖包裹于平滑光亮的底子上就呈现出挺括潤亮的玻璃光泽。仔细观察，可以看到带钩体上有多处色沁现象和非常细微的土蚀痕现象。
（图五十一）是从上方打光观察带钩，我们可以观察到带钩的色彩明显偏红。表面有少许壤液胶结附着，但整体具有润亮的光泽，有一条沁裂纹贯穿于钩纽、纽柱、钩体之上。沁裂纹中有轻微的色沁现象。（图五十二）使我们更清楚地观察到这一部位的半宝石光感，以及包浆现象和横贯于钩纽、纽柱、钩体之上的沁裂纹现象，带钩的部分表面还胶结有壤液成分。（图五十三）是钩纽表面的微距照片，这一部位也被称作钩面。从图片可以看出，钩面也被精细地打磨抛光，一条轻微的沁裂纹横穿钩面，沁裂纹较严重处有深色的色沁现象。
（图五十四）是透光观察钩首、钩颈的照片，强光透射下的这一部位呈明亮的橘红色，散发出诱人的半宝石光感。有明显的红色沁现象分布于钩首、钩颈处，它们的色彩富有层次，由外入里，分布形态十分自然。（图五十五）是在室内光下正面观察钩首，可以看出古代工匠用砣具在钩首砣磨出动物的眼睛和喙部，眼睛及喙部的突出部分被打磨抛光得很潤亮；但凹陷部位则呈相对晦暗的蜡状光泽，表明阴琢部分只经过了精细的打磨过程，并没有被精细地抛光，而工匠也是借助凸起面和凹陷面的光泽对比来强调动物眼睛和喙部的立体感。图中还可观察到动物喙部有深入肌理的色沁现象。（图五十六）是钩尾部位的微距图，其上有非常细微的沁裂纹现象，在沁裂纹的两边及附近分布着由外入里的色沁现象。另外，仔细观察还可以看到这一部位的钩体表面有土蚀斑现象和非常轻微的土蚀痕现象，它们都是受沁后钩体的表层晶体产生了不同程度的疏松和脱落的结果。
四、结语
海昏侯墓出土的这批玛瑙质珠子和饰件制作精美、形式多样，体现出当时工匠精湛的制作技艺和强大的社会生产力以及丰富多彩的物质文化生活原貌。
就这批珠、饰所用天然玛瑙矿料的种类而言也非常多：有缠丝玛瑙、红玉髓、黄玉髓、红玛瑙、血点玛瑙、三色玛瑙等，从而为我们研究汉代玛瑙珠及饰件的受沁现象提供了非常宝贵的资料。这些玛瑙珠、饰件在海昏侯墓的红壤土中历经两千多年的埋藏，受埋藏环境和矿料自身局部质量的影响发生了相应的次生变化，从而产生了丰富多样的受沁现象。借助微距镜头和光学显微镜的帮助，我们发现这些玛瑙珠、饰件上出现了包浆现象、沁裂纹现象、色沁现象、虹化现象、土蚀现象、橘皮纹现象、内风化现象、白化现象等一系列受沁现象。以上多种受沁现象常共存于同一件珠、饰之上，使玛瑙珠饰的受沁现象看上去纷繁复杂，但是我们只要深入了解了玛瑙的化学、物理性状，并结合海昏侯墓的埋藏环境和玛瑙的受沁机理等因素综合分析，就不难发现这些受沁现象之间有着直接或间接的因果关系：玛瑙作为隐晶质SiO2集合体，风化过程中它所发生的风化作用主要是机械性地破坏SiO2晶体间的链接作用，使玛瑙晶体间的结合力逐渐减小，从而导致其组织结构发生疏松、断裂。当这种风化结果出现在器物的表层时，呈现出沁裂纹、虹化、晶体疏松、白化、土蚀痕等受沁现象；当器物内部SiO2晶体间的链接作用受内应力和风化淋滤作用的双重影响而发生机械性破坏时，就会产生内风化等受沁现象；而包浆、橘皮纹、色沁等受沁现象则是风化淋滤和渗透胶结过程中，器物体内的晶间水和可溶性物质先流失，继而有壤液中的相关物质渗透胶结的结果。它们是这些玛瑙珠饰在两千多年的埋藏过程中受埋藏环境的影响必然发生的次生变化。
玛瑙因其坚硬的质地和绚丽的色彩备受人们青睐，早在原始宗教时期就被认为具有特殊的护佑效力。而我国先民对玛瑙珠饰的喜爱源于亚欧草原地区先民偏好璀璨亮丽的身体装饰，向西可以追溯到印度河流域和西亚地区，时间可以早至公元前2000年初。那时，以夏、商、周为代表的中国文明就已经通过西域的绿洲、草原地带与埃及、美索不达米亚为代表的西方文明有了间接沟通，而西域地区与中原王朝至迟在西周中期也已经开始了直接交流。在这一漫长的交流过程中，玛瑙和金、玉等物品成为人们彰显财富和地位的威权物。而汉武帝派遣张骞出使西域，“凿空”了“丝绸之路”的史实，为中西方物质、文化的交流提供了更为有利的保障。换言之，海昏侯墓出土的这批玛瑙珠及饰件正是东、西方文明上层社会进行物质、文化交流的力证。
附记：本文所用文物照片及显微镜成像均由常万里先生拍摄，谨致谢忱。
（本文电子版由作者提供 作者：巫新华、杨军、戴君彦；原文刊于《文物天地》2019年第2期 此处省略注释)
交易担保 古玩这些事儿 英文原版Adornment for Eternity 小程序
交易担保 古玩这些事儿 保利拍卖瓷器杂项古董类专场拍卖图录 小程序
交易担保 古玩这些事儿 西泠印社瓷器杂项等13本 小程序
交易担保 古玩这些事儿 嘉德 保利 瀚海 最新图录等100本合售 小程序
【古玩那点事儿出品】古老的多宝古珠设计组合小集合项链（精品福利系列）
交易担保 古玩这些事儿 天珠传奇 小程序 喜欢这些藏品的请联系Aisha
Aisha微信号：as13051522085
更多专业知识请回复 99 查询
最近精彩回顾请回复 ls 查询
各类文玩的知识和鉴别方法
（输入数字直接查询）
例如输入“1”，查询“天珠知识”
1，天珠 13，碧玺
2，蜜蜡 14，崖柏
3，琥珀 15，核桃
4，金刚 16，砗磲
5，星月 17，水晶
6，凤眼 18，青金石
7，玛瑙 19，战国红
8，南红 20，金丝楠
9，绿松 21，小叶紫檀
10，沉香 22，木质手串
11，翡翠 23，绳结
12，和田玉 24，证书
古玩那点事儿客服，期待与您相遇~
小编微信号：as13051522085 （分享藏品，传播知识）