青銅器初出世
對常人來說，擁有一件上古青銅器是件奢求，原因不外乎二：一是經濟能力不夠，無力購買；二是銅器稀少，求購無門，畢竟流傳於世或新近盜掘的青銅器相對於芸芸眾生來說，還是太少了。不過，如果能知道那些看上去相當漂亮的青銅器是如何來的，也是一件幸福的事。我們在博物館看到的青銅器大多呈現一種柔和的綠色，它們一般都經過了保護處理，在一段時間內色澤與形態不會發生驟然變化，也就是說，銅器在新的條件下達到了新的平衡。如果有什麼化學或物理反應，那是非常緩慢的，相對於展覽過程來說，可以忽略不計。
青銅器剛被鑄造出來的時候，差不多可以用金光燦燦來形容。試想那種渾身散發著橙黃的光芒，震撼是有了，但缺乏讓人平靜的姿色，也許古人早已習慣了那樣。銅器的使用者追求的是與眾不同，給使用者以自尊、自信、自滿，給旁觀者以自卑、自斂、自封，從而讓既有的秩序在無聲中得到貫徹、服從。然而，銅器一入了土，便悄然發生不由自主的變化，光澤慢慢退去，綠鏽緩緩上身，就像披了一件綠衣，張揚與猙獰都被隱去，內斂與柔順漸次上升，主人有如無中生有地擁有了許多擁在身旁的婢女，這真是無意的期待變成了美好的現實，難怪主人們可以在地下安臥千年。不過，這綠衣深淺不同，有深綠的，有淺綠的，還有不那麼綠的。
2003年陝西眉縣楊家村發現的青銅器窖藏是一個窯洞式窖穴，由於夯土密封穴口，而窖穴只有少許頂土跌落器中，銅器大部分處於缺氧的空氣中，故這批銅器是中國著鏽最少的青銅器。有些銅器用布輕輕一拭，便露出鋥明瓦亮的銅體（圖1）。不過，以這種方式埋葬的銅器少之又少，大部分銅器在埋葬之初，即便有席類、木板遮擋，不消幾年，便與泥土親密接觸，而泥土中的水、氧氣、礦物質、甚至細菌都開始向銅器發起進攻。由於具體的埋藏環境不同，發生的化學反應千差萬別，從而形成形形色色的各式銅鏽。這其中，有些銅鏽可以對銅器起到保護作用，是有益的；也有的則繼續為害銅器，最終讓銅器變成一堆粉齏。
青銅鏽面面觀
銅鏽一般為綠色，但因鑄造工藝和埋藏環境，銅器也能披上其它幾種外衣，主要有黑漆古、綠漆古、水銀浸、藍鏽、泛金鏽、氯化物鏽、返金鏽等，略介紹之。
◎綠鏽
綠鏽是銅器的主打外衣。因銅器埋在地下，與土直接接觸，而土在下雨時可以承納很多的雨水，水中含帶有氧氣、二氧化碳、二氧化硫，而人和動物的屍體都會產生硫化氫，這些東西一起對銅器作用，最終銅器表面會形成一層堿式碳酸銅、堿式硫酸銅的混合鏽，統稱綠鏽。它們是穩定的，無害的，是有益的保護膜（圖2、3）。但是這種鏽不能加熱，加熱銅器會變黑，那是因為堿式碳酸銅、堿式硫酸銅遇熱分解成了黑色的氧化銅。
◎黑漆古
黑漆古最為世人稱道，它就像一個黑衣少女，將銅器包裹得嚴嚴實實，讓銅器體態萬端，永不生變。它的產生機理並不複雜，但形成的機會非常難得。如果所有的銅器都能形成黑漆古保護膜，那就不存在銅器的保護問題了。黑漆古的銅器以銅鏡多見，也有其它器形。這些銅器在鑄造時，由於特殊的工藝，造成銅合金裡的錫上浮於表面，在腐殖酸作用下，形成一層極薄的二氧化錫薄膜。它無色透明，耐腐蝕，黑漆古的顏色來自它下邊的黑色顆粒層。需強調的是，黑漆古必須在酸性土壤中才能形成，且要經過相當長的時間（圖4、5）。
◎綠漆古
望文生義，綠漆古就是銅器的表皮是綠的，也有漆的質感。根據研究，綠漆古的成因和黑漆古相似，也在銅器表面形成一層二氧化錫薄膜。這個膜也是透明的，綠色來自它下邊的銅鏽。經X射線衍射，銅鏽的成分主要為堿式氯化銅、堿式硫酸銅，而堿式氯化銅是有害的。由於膜下的銅鏽層較為疏鬆，薄膜被撞破後，堿式氯化銅對銅器的損害便不可控制。因此，綠漆古的銅器沒有黑漆古的銅器來得安全。另有一種說法認為，綠漆古是銅器常年處於水浸環境中，其早先形成的綠鏽會脫落一部分，富集後又會在銅器表面牢牢地附著一層綠鏽。這種說法，也許是觀察到綠漆古的銅器對周圍土環境有綠色的沾染做出的，但銅器表面的二氧化錫層如何在堿式氯化銅、堿式硫酸銅上生成便難以理解（圖6、7）。
◎水銀沁
水銀沁多見於戰國、漢唐的銅鏡，鏡表像蒙了一層水銀似的。其實，這樣的銅鏡和黑漆古、綠漆古銅器一樣，鏡表蒙的是一層超薄的二氧化錫透明膜，銀光是從膜下的鏡體發出來的。由於鑄造工藝，比如熱澆鑄、鏡體與鏡範較厚、冷卻過程較快等，造成高錫鏡體中的錫反偏析於鏡表層，且形成的共容組織較多，這樣的鏡體極耐腐蝕。銅鏡在使用過程上，鏡表的錫容易被磨去，為了增強成像能力，銅鏡還要多次用錫粉進行磨鏡，這導致鏡面的二氧化錫膜略厚於鏡背。如果這層膜有所破損，銅鏡則會生出綠鏽或有害鏽（圖8、9）。
◎銀灰鏽
銀灰鏽類似水銀沁，主要出現在西漢武帝時五銖錢上，至王莽的「小泉直一」，以後的銅錢再也沒有這種現象。這種鏽外邊一般也有綠鏽，用硬物壓一下，綠鏽會崩落，剩下光潔的銀灰鏽。經檢測這層銀灰色薄膜是CuxS（x=1.1-1.9），只有一個微米厚。西北大學文博學院教授劉成認為是硫酸鹽還原菌齧銅鏽後形成一層薄膜，也有學者認為這種硫化銅是古人用硫磺在高溫下直接作用銅形成的，是國家標準化生產錢幣的措施之一（圖10）。
◎棗紅皮鏽
綠鏽較多的銅器一般都有這層銅鏽，出露於器表視為鏽，掩蓋於綠鏽下，則視為綠鏽的前身，是綠鏽形成的前一階段，成分主要是氧化亞銅（圖11）。
◎藍鏽
多見於有綠鏽的銅器，主要成分是硫化銅、硫酸銅，也有銀灰鏽的特質（圖12、13）。
◎氯化物鏽
銅器長期處於酸性土壤中，銅、錫被速解，鹽類物質置換進來，造成器物脫胎或半脫胎，器物表面非常光潔，發出葫蘆般的亞光，體重也似葫蘆般輕巧。鏽的主要成分為氯化鈣、氯化亞銅（圖14）。
◎反金鏽
這種金黃色的鏽只出現剛剛鑄成尚未使用就入土的青銅器上，並且幾乎全部出於安陽附近的商代地層中，陝西也有個例，其它地區未見報導（圖15）。
◎有害鏽
有害鏽或稱粉狀鏽是銅器的癌症，理論上可以治療，實際上無論是手術還是化療，均不能澈底去除癌細胞。這樣，我們只能做到相對地延緩銅器的最終粉解。有害鏽的主要成分是堿式氯化銅，只要不隔絕氧氣、水，銅體中早已形成的氯化亞銅就會源源不斷地轉化為堿式氯化銅，從而毀壞銅器，而做到這隔絕，又何其難也。有害鏽一般與無害的綠鏽共處一處，有時你中有我，我中有你，不能區隔開來，這與它們相輔相成的機理密不可分（圖16）。
銅鏽發生過程
銅器埋入地下以後，像眉縣銅器那樣只與空氣接觸的情況很少，大部分銅器埋入墓葬後不久就被土擁圍，接踵而來的是雨水、地下水，以及水帶來的氧、鹽類物質，屍體與棺木腐化後也會生成較多的鹽類物質。從鹽類物質析出的氯離子首先與銅器發生反應，生成白色的氯化亞銅，並釋放電子（圖17：1）。氯化亞銅遇水生成氧化亞銅與鹽酸，氧化亞銅普遍存於器表之下，有些直接裸露於器表，就是棗紅皮鏽，質較軟。生成的鹽酸向下與銅基體接觸，生成新的氯化亞銅，氯化亞銅層不斷深入發展（圖17：2）。器表的氧化亞銅與周圍豐富的氧氣、水、二氧化碳發生反應，生成堿式碳酸銅。這是一種無害的、穩定的綠鏽，如果緻密，便能對銅器起到保護作用。氧化亞銅下的氯化亞銅，受到孔隙中傳導過來的水與氧氣作用，生成堿式氯化銅，即號稱癌症的粉著鏽（圖17：3）。氯化亞銅遇水，可以不斷地產生鹽酸，鹽酸向下與銅基體持續反應，生成新的氯化亞銅，氯化亞銅層不斷向深處發展。鹽酸也會向上與氧化亞銅發生反應，生成堿式氯化銅，這時，氧化亞銅的均勻層理就被打破、貫穿。鹽酸會接著與表層的堿式碳酸銅起反應，生成堿式氯化銅。這時，粉狀鏽就成功鑽出器表，與成片的堿式碳酸銅綠鏽相比，粉狀鏽先是點狀，然後片狀、坑狀，大片的較少，而無害的堿式碳酸銅往往遍布銅器全身，二者很容易區別（圖17：4）。
銅器修復舉例
對於中國歷朝歷代出土的青銅器來說，情況很不相同。這是因為中國的青銅體系十分龐大複雜，不只青銅原料不一樣，鑄造技術源流也各有出處，加上各地埋藏條件不一，這就造就出土的青銅器千差萬別，有光潔美麗的黑漆古、水銀沁器物，也有色澤淡雅、蒙體一表的無害綠鏽器物，更多的則是看似無害，實則潛患無窮的粉狀鏽器物，它們一遇到合適的條件，粉狀鏽會急劇發展，不消幾年，器體便出現空鼓、開裂的情況，假以時日，這件器物必定粉身碎骨。對前兩種器物來說，文物界很少干預，最多就是將器表的土鏽、汙物去除，或有二氧化錫保護膜破損而生出少量綠鏽的，只要不是有害鏽便不去管它。最難辦的就是第三種情況，因為文物修復有「最少干預」、「修舊如舊」原則，可是氯化亞銅就像沒有發作的癌細胞層一樣，多數情況下已遍及全身，將它們全部刮去，顯然不實際，而局部已蝕透器體的粉狀鏽（用手可以搓掉）用化學方法將它們還原成碳酸鹽，時間將長達數年，且深藏於內部的粉狀鏽還不能澈底還原，而還原出來的銅鏽偏綠，與原銅器色澤不一致，這就使第三種銅器的修復工作陷於兩難境地：如果將粉狀鏽像癌細胞一樣割除，對器表造成的改觀往往為大眾非議，而如果做不到刮骨療毒，粉狀鏽最終會將器物送入不歸途，況且，銅器修復還有美觀的問題。我們以兩件銅器的修復來闡說修復工作的重要性與艱難性。
2001年3月，鄭州市文物考古研究院在鄭州東大街發掘一座商代墓，出土銅鼎、銅爵、銅觚、銅斝、銅罍、銅戈等器物，銅禮器全部打碎，銅戈兩件完整，一件斷為三截。出土時這些銅器已鏽跡斑斑，大部分附著有堅固的沙土鏽，但並未見到明顯的粉狀鏽。由於條件限制，這批器物一直存放於濕熱無常的倉庫中，2015年打算除鏽時，多數銅器已面目全非，空鼓現象嚴重，有件饕餮紋銅鼎的胎體已完全礦化，修復將會非常困難。故我們選取兩件有一定難度但又費料較少的銅戈來說明修復的具體過程，並配以銅鏽產生機理的解說。
（一）標本M1：3的去鏽與修復
◎形制描述
圓鋒，弧刃。直援，中起脊，上刃稍弧，下刃直。援後上、下出長方形扁平闌。長方形內，偏前部分一長方形穿。長24.1公分，援寬4.1公分，闌寬6.8公分，援厚0.7公分。
◎病害
正面：鋒部一點粉狀鏽（紅色區域，下同）；援部上刃粉綠鏽（為粉狀鏽與綠鏽的混合鏽，黃色區域，下同）成條狀，長14.2公分，寬2公分，下刃中、後部為粉綠鏽；內後緣一點粉狀鏽（圖18：上）。
背面：鋒緣上有三處點狀粉狀鏽，鋒部表面布滿均勻的無害綠鏽，鋒援相接處有一方形粉狀鏽，出露棗紅色氧化亞銅斑；援下刃中部有一凸起的粉綠鏽塊，援中後部有一橢圓狀粉狀鏽坑，援上刃全部被粉綠鏽覆蓋，長9.7公分，寬0.5至1.5公分，凸起0.3公分；下闌已經蝕掉，臨時補做一個；內布滿綠鏽（圖18：下）。
◎去除有害鏽
粉綠鏽十分結實，用鋼針、剔刀無能為力。改用錐狀電磨，用其後緣磨破粉綠鏽表面，發現裡邊盡為空洞，鏽粉撲鼻而來。在磨去粉綠鏽的過程發現，刃部銅基體已無存，所留不厚的棗紅色氧化亞銅在磨齒的碰觸下往往崩落，故將氧化亞銅全部磨去。點狀粉狀鏽一般較淺，稍經電磨，即露出黃色銅基體。將電磨磨過的地方塗抹1.5％的雙氧水觀察，發現起白沫。多次塗抹後，塗液不再泛白，用毛筆蘸蒸餾水清洗，用電吹風吹乾，置於鐵皮櫃中，戈下墊脫脂棉。
經過一夜，發現磨過的地方長出不少翠綠的粉狀鏽，非常蓬鬆。再次去鏽後，發現長鏽的地方，或有針尖般大的深孔，或有電磨齒無法觸及的小凹坑，裡邊都有白色膩物，其與潮濕空氣經過一夜反應，演變成粉狀鏽（圖19）。白色膩物應該就是所謂的氧化亞銅，即粉狀鏽前身。去除方法：用電磨的尖伸入孔洞中或凹坑中旋轉，稍擴大之，滴上1.5％雙氧水，將熱風槍頭接近孔洞，慢慢讓液體烘乾，多次進行。然後用牙科鑽激流沖洗乾淨，烘乾。
將200公克1％的氫氧化鈉溶液與200公克1.5％的雙氧水液體混合，將戈置於其中浸泡一天。取少量混合液裝入試管中，滴入數滴3％的硝酸溶液，再滴入少許1.7％的硝酸銀，發現少量白色絮狀物，說明銅戈有氯離子析出。復將戈放入新的混合液中浸泡，直至基本不見白色絮狀物。這個過程需十數次進行。
將戈烘乾待用。
◎修復
用環氧樹脂加入滑石粉及固化劑，黏補於戈的刃部，再將硬化的補塊用化學色劑調成銅戈原色調。調色過程需要多次進行，直至接近戈原來鏽色為止（圖22：上）。
◎清潔與封護
戴上塑膠手套，用毛筆蘸蒸餾水清洗戈，用毛筆涮1.5％的雙氧水，目的是去除空氣中飄落於戈上的堿式氯化銅微粒，再用蒸餾水清洗戈一次，烘乾，將B72溶於丙酮進行封護。
（二）標本M1：4的去鏽與修復
◎形制描述
尖圓鋒，弧刃。直援，中起脊，上刃稍弧，下刃直。援後上、下出長方形扁平闌。長方形內較長，右下角為弧形，前部有一圓穿，後部界框內飾卷雲紋。長32.3公分，寬8.1公分，厚0.6公分。
◎病害描述
正面：鋒部氧化亞銅凸泡連成片，個別破損的可見泡內粉狀鏽；援下刃前部粉綠鏽凸起，皸裂，中部為透蝕區，臨時進行過局部彌補，上刃後部與上、下闌、內前部，在存放過程中已損失，經彌補。長12公分，寬1.9公分；內上有兩塊狀粉狀鏽，直徑1.2公分（圖20：上）。
背面：鋒及援的前部布滿粉綠鏽凸點，密度高；下刃中部為透蝕區，彌補，上刃近闌的地方表現為點狀、片狀粉綠鏽彙聚；內前部有一粉綠鏽空鼓泡，直徑2.5公分，高0.8公分，內後緣有粉狀鏽，係正面粉狀鏽透蝕過來的（圖20：下）。
◎去除有害鏽
在正面鋒部試著將凸點磨平，多數凸點磨去後露出棗紅色的氧化亞銅，個別凸點顯示氧化亞銅中心的粉狀鏽不到底，用電磨後齒繼續下磨，很快露出黃色基體，說明鏽蝕不深。為了修復後的援平整美觀，遂將背面的凸點全部磨去，上刃近闌部點、片粉狀鏽彙聚區已蝕透刃部，下刃中部透蝕區氧化亞銅脫落，內前部的空鼓泡深入基體較深，磨至銅基體出露。如此，援背面相較差，而正面磨後除刃部有缺損外，大部平整光滑，個別點狀鏽蝕透氧化亞銅層。
將戈置於1％的氫氧化鈉與1.5％的雙氧水混合液中，浸泡12個小時，更換新的混合液，如此者再。援背面的氧化亞銅色澤如前，而正面氧化銅局部色澤加深，說明氧化過度，用蒸餾水洗淨，烘乾，置於鐵皮櫃中。經過一夜放置，發現援背面銅體出露的地方又長出水平方向的線狀粉狀鏽。查之，粉狀鏽夾在氧化亞銅與銅基體之間，應是氧化亞銅下邊有氯化亞銅在作怪。在線狀粉狀鏽旁小心地磨去氧化亞銅，果然在下邊見到厚0.5公厘膩狀氯化亞銅層（圖21）。
將所有具備產生線狀粉狀鏽的斷面（氧化亞銅與銅體接觸帶）重新打磨一次，用丙酮清洗，無水乙醇調和氧化銀，塗於夾層處，置於潮濕空氣中24小時，氧化銀變成棕褐色，未見再生粉狀鏽。
◎修復
用環氧樹脂加入滑石粉及固化劑，將戈刃補齊，坑凹處弭平，並用化學色劑將援部做舊，色如內部。
用環氧樹脂調補配內部被粉狀鏽蝕掉的部分，在補塊上繪出缺失的紋樣，配合使用尖、平兩種電磨頭將花紋磨出，做舊（圖22：下）。
◎封護
用毛筆蘸1.5％的雙氧水將戈清洗一遍，然後用B72封護。內部花紋間凹槽不易封護，封護前用電磨將凹槽底仔細打磨一遍，清除積塵。
結語
本次修復，係配合銅器修復原理所做的簡單演示，實際上銅器修復是一項高、精、尚的工程。由於科學的發展，現在的文物修復遠比人們想像的要複雜得多，在修復前除了要登記、照相、病害繪圖及描述、還要進行保護方案的撰寫，對銅器金相組織、成分的分析，對有害鏽的成分化驗等等。本次修復前，這些前期工作都有得做，為了文章的通順易懂，這裡沒有介紹，還想說明的是銅器修復過程中常不為人道的一些細節。
實際上，銅器的生病機理目前已經研究得比較清楚，就是環境中的氯離子進入銅體合成了氯化亞銅。拿存世2000多年的青銅器來說，氯化亞銅早已深入骨髓，而堿式氯化銅也不僅僅存於腠理，對那些保存狀況糟糕透頂的文物來說，少干預、不干預的原則完全失效；而文物界現在一般認為，機械去鏽法要優於化學除鏽，無外乎化學費時、費力、費財，更重要的是，化學也有力所不逮的地方。試想，深入表層以下，有時甚至已深入核心了的氯化亞銅層是耗費多少光陰才到達那裡，我們僅花數年時間便將它們去除的想法是多麼不實際。用氧化銀將氯化亞銅封存於氧化亞銅層下是眼下可行的辦法，但隱患時時有可能暴發。將氧化亞銅與氯化亞銅全部磨去，倒是澈底消滅了癌細胞，可器物馬上骨瘦形銷，好像已經不是原來的器物，況且對有紋飾的銅器，這個辦法根本無從施展。現實與真理就是這麼難統一，用雙氧水將粉狀鏽氧化成碳酸鹽，是一場我們耗不起的戰爭。所以，對於面積不大的粉狀鏽我們直接剔除了，包括它下邊的氯化亞銅層（如果有的話）。這在別人看來，我們又成了破壞者，破壞與保護原來這麼難分！對銅器體表以無害鏽為主，略有粉狀鏽的，可以用脫脂棉蘸雙氧水配合氫氧化鈉驅那裡的氯離子，這樣文靜的方法才使我們感覺到自己是文物保護者。可是，那件體表有紋、胎已完全礦化（氯銅礦）的殘銅鼎，該如何下手呢？是翻模再鑄一個完全相同的鼎，還是將殘缺部分補起來，讓礦化的紋飾再展示給人們幾年。不多久，它會粉解的，我們那時再抓耳撓腮？還是現在抓耳撓腮？
圖片提供｜郝紅星（鄭州市文物考古研究院）、張文霞（鄭州市文物考古研究院）
