近日，山东大学文化遗产研究院在国际学术期刊Archaeometry发表题为“Artificial Cengqing in the‘Five Stones’: Archaeometric Evidence of Barium Copper Silicates From a Late Han Grave-Quelling Jar”的研究成果。论文第一作者为山东大学文化遗产研究院博士研究生龙莎莎，通讯作者为山东大学兼职特聘教授、北京化工大学特聘教授马清林，共同作者包括山东大学文化遗产研究院助理研究员李志敏、美国史密森尼学会国立亚洲艺术博物馆高级科学家Blythe McCarthy、中国文化遗产研究院研究馆员陈家昌、瑞士苏黎世大学教授Heinz Berke。
研究通过分析河南三门峡南交口东汉墓M17出土镇墓瓶内紫蓝色颗粒，发现这些被铭文记载为“曾青”的材料并非传统认识中的天然蓝铜矿，而是由中国紫、中国蓝和中国深蓝等人工硅酸铜钡组成的复杂高温合成材料，为认识汉代“五石”体系、人工颜料技术及早期化学实践（炼丹术）提供了新的考古科技证据。
图1 河南三门峡南交口东汉墓镇墓瓶M17:6及其中蓝紫色“曾青”颗粒
研究对象来自河南三门峡南交口东汉墓M17。该墓共出土5件镇墓瓶，其中位于墓葬东北部的一件陶瓶M17:6内装有大量紫蓝色颗粒。陶瓶朱书铭文中明确记载“东方、甲乙、神青龙，曾青九两，制中央，令母守子，祸不起，从今日始，如律令！”，表明这些材料在当时被作为“五石”体系中的“曾青”使用，并与方位、青龙以及镇墓禳灾等观念密切相关。
长期以来，汉代镇墓罐中发现的蓝色矿物多被鉴定为天然蓝铜矿（層青），因此蓝铜矿通常被认为是汉代“五石”中的“曾青”。此次研究发现，三门峡M17镇墓罐中紫蓝色颗粒并不是简单开采和研磨得到的天然矿物，而是经历人工配料和高温烧制形成的硅酸铜钡材料。
研究团队运用光学显微镜、场发射扫描电子显微镜—能谱分析和显微拉曼光谱等技术，对样品的微观结构、元素组成及矿物物相系统分析。结果显示，颗粒内部结构高度不均一，同时存在中国紫（BaCuSi₂O₆）、中国蓝（BaCuSi₄O₁₀）以及中国深蓝（BaCu₂Si₂O₇）等人工硅酸钡铜。其中，中国紫和中国蓝构成主要显色物相。
图2 东汉镇墓瓶“曾青”样品的显微结构及元素分布特征
图3 “曾青”中硅酸铜钡及相关矿物的拉曼光谱分析
中国紫和中国蓝是中国古代具有代表性的人工无机颜料，其形成需要钡、铜、硅和铅等原料在较高温度下发生复杂固相反应。因此，它们在“曾青”颗粒中的大量存在表明，东汉时期工匠通过原料选择、配比和高温烧制，有意识地促使矿物发生化学反应并生成新的人工物质。
进一步的微观分析还发现，样品中保留有石英、毒重石、重晶石、铜蓝以及少量方解石等矿物。其中，石英可能提供硅源，毒重石和重晶石可能提供钡源；含硫铜矿物则可能与铜源及烧制过程中的化学反应有关。大量未反应原料、中间产物和最终反应产物同时存在，表明这些紫蓝色颗粒并不是高度均质化、标准化生产的成熟颜料，而更接近一种经过人工配料、烧制但反应并不完全的高温矿物混合物。
尤其值得注意的是，研究人员还在多个颗粒中发现了透闪石、透辉石和顽火辉石等钙镁硅酸盐，以及微米级的纯金颗粒。这些物质并不是合成中国紫和中国蓝所必需的原料。透辉石和顽火辉石可以由透闪石质材料在高温条件下分解转化形成，透闪石与其高温转化产物同时存在，说明这些富含钙镁的材料很可能在烧制前便已加入混合物，并共同经历了高温过程。结合汉代“用玉”“食玉”“服金”等与长生、升仙相关的思想传统，研究者认为，加入透闪石质玉料碎屑以及金颗粒具有特定的仪式和观念意义，与道教炼丹或注入神奇力量相关。
这意味着，三门峡M17中的“曾青”并不能简单理解为一种蓝色颜料。其材料构成同时包含人工钡铜硅酸盐、未反应矿物、高温反应产物、玉质材料以及金颗粒，表现出明显的多矿物复合特征。复杂的物相组合以及不完全反应的微观结构显示，当时人们可能有意识地选择多种“金石”原料，通过研磨、混合和高温烧制，使不同矿物发生转化，从而获得具有特殊颜色、物质属性和仪式意义的复合材料。
图4 “曾青”样品中的金颗粒
论文指出，中国紫此前已经在秦兵马俑、汉代陶俑、陶器和彩绘壁画等遗物中被广泛发现，并表现出与汉代早期道教思想和仪式活动之间的密切联系，但此前尚缺乏其作为“五石”体系中“曾青”的直接考古证据。此次三门峡镇墓罐铭文与科技分析结果相互印证，为人工钡铜硅酸盐进入“五石”体系提供了重要的实物证据。
研究进一步提出，天然蓝铜矿被人工钡铜硅酸盐替代，可能意味着汉代人对于“曾青”的理解并不仅仅依据天然矿物种类或颜色，而可能同时重视矿物经过火法转化后所形成的特殊“金石”属性。人工合成、矿物转化以及金、玉等材料的加入，使这种“曾青”兼具颜色、材料和仪式层面的多重意义。
研究团队认为，这批“人工曾青”体现出一种具有探索性质的高温矿物化学实践：人们选择不同矿物原料，通过粉碎、配伍、加热并控制烧制条件，使原有矿物发生分解、氧化和重新结晶，最终形成人工硅酸铜钡。其操作过程在原料选择、火候控制和物质转化等方面，与后来文献所见的早期炼丹和原始化学实践具有一定相似性。但不能简单地将所有高温烧制活动直接等同于炼丹术。更谨慎的解释是，这些人工“曾青”反映了东汉时期工匠在长期实践中已经积累了相当丰富的矿物反应和高温加工经验，而早期道教观念则可能借助这些技术，将镇墓、禳灾、长生等思想转化为具有实际物质形态的仪式材料。
该研究从微观物质证据出发，将汉代人工颜料技术、镇墓“五石”、金玉观念以及高温矿物转化联系起来，不仅为中国紫、中国蓝等人工钡铜硅酸盐的用途和制作技术研究提供了新的材料，也为理解东汉时期技术实践、早期道教思想与中国古代化学知识发展之间的关系提供了新的科学依据。
原文链接：https://doi.org/10.1111/arcm.70195
【作者：龙莎莎 审核：马清林、孙强】
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