土壤环境

土壤环境

土壤是无机和有机胶质混合颗粒的集合,青铜器锈蚀与埋藏土壤环境中的酸碱度、可溶性盐类、矿物质、电阻率等密切相关。在不同埋藏环境中,铜器所受的腐蚀程度各不相同。土壤有机质一般小于土壤固体部分重量的5%,它是土壤中微生物生存的物质基础,从而影响土壤对金属材料的腐蚀性。电阻率也是影响腐蚀速率的因素之一,土壤电阻率越小,其腐蚀性就超强。埋藏久远的青铜器出土后往往会覆盖各种不同的青铜锈,锈层可达数十层,基本结构从内向外依次为氯化亚铜、碱式氯化铜、氧化亚铜、碱式碳酸铜和碱式氯化铜[1],不同铜器的锈蚀情况各有差异,而土壤埋藏环境便可解释两个不同地区出土青铜器呈现完全不同腐蚀特征的原因。例如,常年埋藏在地下的青铜器,接触到相应的气体、盐类和水分后,发生化学反应和电化学反应,逐渐腐蚀生成锈层;铜器和氧接触后生成褐红色的氧化亚铜,进而又生成黑色的氧化铜;有些青铜器在埋入地下之前表面已有一层氧化铜;有些青铜器在地下由于接触到溶解有二氧化碳的地下水,就会形成蓝绿色的碱式碳酸铜或蓝铜矿;如果青铜的含锡量高,锡会转化为氧化锡,呈光滑的灰绿色锈。因此,土壤情况对于锈蚀的产生往往有很大影响。

此外,土壤环境又与金属文物的原生地点息息相关。不同地区的降雨量、年平均温湿度等综合作用会导致土壤环境过酸或过碱,天然发生的可溶性盐类的相对增加也会对青铜器造成或多或少的影响。根据青铜器的腐蚀类型与程度便可判断土壤环境的理化特性,由此了解其分布区域与原生环境情况,有助于青铜文物来源与产地的判断分析。