中国钱币与中学综合学科学习.docx

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中国钱币与中学综合学科学习

＜＜中国钱币与中学综合学科学习＞＞

上海市第八中学林振荣

   １.王莽"货布"与黄金分割率（数学）；  

　　0.618，一个极为迷人而神秘的数字，而且它还有着一个很动听的名字——黄金分割率，它是古希腊著名哲学家、数学家毕达哥拉斯于2500多年前发现的。

古往今来，这个数字一直被后人奉为科学和美学的金科玉律。

在艺术史上，在建筑、书法、绘画、音乐等领域都有充分体现，几乎所有的杰出作品都不谋而合地验证了这一著名的黄金分割率，无论是古希腊帕特农神庙，还是中国古代的兵马俑，它们的垂直线与水平线之间竟然完全符合1比0.618的比例。

有人曾断言：

“宇宙万物，凡符合黄金分割律的总是最美的形体。

”在秦汉时代，虽然人们还根本不知道黄金分割率这个概念，但人们在制造用于商品交换媒介的钱币时，黄金分割率的法则却早已体现了出来，因为按这样的比例制造出来的钱币，最美观,而且用起来会更加得心应手。

　　"货布"是王莽篡权建立新朝铸行的钱币．《汉书食货志》载，天凤元年（公元14年）,罢大小钱,改作"货布",长二寸五分,广一寸,首长八分有奇,广八分,其圜好径二分半,足枝长八分,间广二分,其文右曰"货",左曰"布",重二十五铢,值“货泉”二十五．“货布”采用复古布币形状，钱文作"悬针篆"书体，结体舒展雅致，上密下疏，字型狭长，住笔尖锐，有如钢针倒悬一样。

有专家经过深入研究发现，在中国所有的铲状钱币中，"货布"的长宽及肩高足长之比最接近黄金分割率，是最具有美感的钱币，视觉形象优美，因此后人往往用这种钱币造型制作成各种艺术品及文房四宝。

   2.钱币的规格大小与度量衡演变；钱币的真伪鉴定与铸造风格（物理）

   唐以前，我国的重量记数单位是二十四进制的＂铢两制＂，一两等于二十四铢．从唐"開元通宝"开始以一钱为二铢四絫，积十钱为一两，形成十进位制，这样＂铢＂的单位就逐渐淘汰了．数学史上的十进位制，就是从唐开元钱币的十进位制发展而来，一直沿用至现代．同时，唐代开始把一枚小钱的单位称为＂文＂，其影响一直延续至今．   

  从冶金技术角度，通过对多枚实物的考察计算推导出母钱与子钱之间面积变化的膨胀系数，提出科学的数据。

    3.古钱的币材成分与金相分析；钱币的铸造印刷技术（化学）；

　　传统的古钱币鉴定，被认为是一门“眼学”，主要靠眼察目验，大量经手钱币实物，在实践中摸索经验，清末古钱家高焕文传授古钱鉴定经验时这样说：

“辨古泉有四字，曰文，曰质，曰声，曰色……予搜罗有年，又于四字之外，得一神字，则可不凭色之青绿，而一望即知者也。

然此说非浅见者所能知，亦非初学者所能悟也。

”可神会而不能言传的经验和标准，是没有意义的。

鉴定的主要依据来自钱币表面可以直接观察的部分，通过观察钱币的器形、文字、书法、纹饰，钱体的大小、重量，以及锈蚀的情况等等来作出判断。

而对钱币的内在状况一无所知。

在二十世纪，借助科技手段分析钱币金属成分进而鉴定钱币年代、真伪的方法兴起，从70年代到80年代国际科技考古界和科技史界发表了大批古钱币合金成分方面的分析数据。

但是，中国古代钱币是浇铸制品，并且大都是高合金铸造，内在组织很不均匀，用这类仪器分析的数据，往往不够准确，其研究价值很受影响。

值得一提的是，我国学者分析古钱币的合金成分普遍采用了化学定量法，分析数据准确度好、可信度高，给古钱币合金成分的研究，奠定了可靠的基础。

至80年代以后，在戴志强等学者的大力推动下，使之逐渐成为新钱币学的一个重要特征。

科学家和钱币学家们合作，对历代古钱进行检测分析，了解古钱的内在实质，包括它的合金组成情况，原材料的组合和性能，而且通过大量实验数据了解和掌握不同时期、不同钱币采用的不同原材料，把握它们不同的合金组成和铸造工艺，以及循序渐进的演变规律，使钱币鉴定找到了内在依据。

现在，我们借助科技手段，不仅可以掌握钱币表面的情况，而且可以认识其内在组成。

通过理化分析，我们可以掌握各个时期各种类型钱币的合金组成，再通过它们之间的对比研究，勾画出历代钱币合金成分的演变轨迹，以及不同时期、不同地区的特点。

因此，我们对钱币的鉴定与研究，又多了一条有效的途径。

这不仅开拓了一片新的学术领域，丰富了古钱币的研究方法，而且帮助我们更加全面、更加正确地认识古代钱币。

　　X射线荧光分析古钱币金属成分是近年来国际上流行的先进方法，它具无损伤灵敏度高等优点。

如宋代的白铜钱究竟是什么成分？

经测定后知道主要是铜锡合金、铜占70%以上，锡约20%左右，其余是少量的铅、铁、镍等，没有银的成分。

而宽缘白铜大定通宝，经测定后铜锡成分约占93%，其余是少量的硫、硅、铅、铁、银。

银虽然只占万分之几，但证实了史籍上所讲的其料微用银的记载。

据《金史食货三》记大定十八年（1178）初铸铜钱时，因质量低劣，监铸官受革职处分，所以十九年铸成的一万六千贯大定通宝较正隆钱更加精美，世传其钱料微用银，二十年，诏先以五千进呈，而后命与旧钱并用。

这种宽缘的大定通宝很可能是当年进呈钱，钱文及方穿都和小平钱相同，仅外缘加宽，属于特制优质钱而非折二。

大定通宝也有狭缘白铜小平，经测定也是铜锡为主，另有微量铁，镍和氯但不含银。

有一些近代机制铜元因材质不同身价悬殊。

如奉天红铜元属于珍品，而黄铜元则普通。

二者间还有一种水红铜元。

今以X射线分析得知红铜元成分极纯，铜占90%以上，其余是少量锡和锌，杂质几乎没有。

奉天黄铜元金属成分是铜，锌，锡及少量铁，铜的成分在60%以上，锌成分将近20%，不含铅。

奉天水红铜元金属成分是铜，锡，锌，铅及少量铁和镍。

含铁量在10%以下。

　　对钱币合金成分的研究也解决了钱币学史上很多悬疑问题。

例如北宋“夹锡钱”，究竟是铜钱还是铁钱，历来聚讼纷纭。

根据对文献资料的重新考证释读，特别根据在北宋徽宗时期某些铁钱中检测出锡，有人令人信服地提出，“夹锡钱”是一种加入少量锡的铁钱。

如果不运用科学分析手段，这样的问题是难以解决的。

合金成分研究对于钱币学研究的意义，通过此例可见一斑。

古钱合金成分研究取得成果，还有钱币学以外的意义。

古钱大多有明确历史纪年，有的还有明确的铸地，是研究古代金属的最好标本。

仅对钱币鉴定来说，成分分析的直接作用就是提供了一种可以量化的标准。

这是现代钱币学与古钱学的分野所在了。

　　古铜钱化学成份分类

　　紫铜：

又称纯铜，古代含铜量约在96%至99%，呈紫红色。

　　青铜：

青铜通常是纯铜（Cu）与锡（Sn）的合金，称为锡青铜，与铅（Pb）的合金，就是铅青铜。

中国古代许多锡青铜中常会含有少量的铅，青铜作为一种合金，它与纯铜相比，它的优点是硬度高，熔点较低。

金属光泽和抗腐蚀性能好，纯铜就是红铜，它的熔点是1084．5摄氏度。

若加上15％的铅，熔点降到960摄氏度；若加25％的锡，熔点为810摄氏度。

铅青铜熔点也低，然而加锡或加铅，其意义不仅在于降低熔点，更重要的是对合金的硬度有不同要求。

加锡的合金有较高的硬度和的色泽。

铅不能熔解于铜内，只能在铜液中均匀地分布作滴状浮悬，加铅于铜，使铜液在灌铸时流畅性能好，在熔铸的过程中，铜锡都发生氧化，而锡氧化的尤其迅速，因此，冷却后的青铜其成分比例必与下料时不同。

青铜可分为两大类：

（1）锡青铜：

含锡20%至30%。

若含锡在于20至30%则钱呈银白色，俗称“白铜”钱。

含锡量少则钱呈淡棕色，俗称青黄色。

古代锡青铜都含有铅，一般在3至8%，相当现代锡青铜的化学成份。

（2）铅青铜：

含锡2至10%，含铅9至60%。

若含锡、铅量多，则钱呈灰白色，若含锡、铅量少，则钱呈黄青色。

在先秦时期青铜钱的含量都较多，一般都在职7至56%，个别高达62%。

到汉代含铅量~9%。

若铅量在座~33%，则相当现代铅青铜的化学成份。

　　黄铜：

黄铜在明清时期就用于铸造铜钱了。

明嘉靖年间就用黄铜大量铸钱。

古代称“锌”为“倭铅”。

用炉甘石熔炼而成（即菱锌矿ZnCO3）。

元代就有：

“赤铜入`炉甘石`炼为黄铜，其色如金”的记载。

在明代后期我国的锌已向国外出口，锌锭含锌量达98%以上。

黄铜又可分为：

（1）黄铜：

含锌3-40%。

若含锌量在10-20%称为红铜（新疆地区），俄国称为丹铜。

（2）铅黄铜：

含锌35-43%，含铅0.3-3%。

正明清时期的铜钱中有的含铅量还要多些。

含锌量有时会少些在20-40%。

　（3）锡黄铜：

含锌9-40%，含锡0.2-2%。

有时也含有少量的铅。

　　白铜：

在明代我国就可生产铜镍合金，其成分为铜40-58%，镍7.7-31.6%，锌25.4-45%。

以后传到德国，经仿制才制成电阻材料称“德国银”。

白铜又可分为：

（1）普通白铜：

含镍+钴0.57-2.6%。

（2）铁白铜：

含镍+钴0.5-1.5%，含锰0.5-1.2%。

　（3）锌白铜：

含镍+钴12-16.2%，锌23-28%。

　（4）砷白铜：

在东晋时期就生产出砷白铜，即将赤铜加“砒石”炼为白铜。

含砷量约10%，呈银白色。

因在熔炼过程中产生巨毒气体，故很少用。

　　小结：

青铜在古铜钱中使用最多。

其次是紫铜钱。

到明清时期才使用黄铜钱。

俗称的白铜钱实际上是含锡量多些的表鲷钱。

基本上不是有意生产砷白铜钱。

　　古铜钱腐蚀后表面颜色的机理分析

　　古铜钱长期埋在土壤中锈蚀是最普通最常见的现象。

现按土壤的特性可分为酸性、碱性、中性三类情况. 

　　古铜钱埋在酸性土壤中的锈蚀机理分析：

古铜钱长期埋在酸性（PH4-7）土壤中的锈蚀颜色一般呈绿色（颜色由苹果绿--淡绿--中绿--深绿--橄榄绿渐进变化，并产生碱式碳酸铜[CuCO3.3Cu（OH）2]呈淡绿色，有时还会产生碱式硫酸铜[CuSO4.3Cu（OH）2],呈橄榄绿色，并在钱表面形成稳定的保护膜。

由于锈蚀的厚度不同，锈的化学成份不同，含量多少也不同，因此便会形成各种深浅不同的绿色。

俗称松绿、瓜皮绿、纯绿、绿漆古、靛兰绿等。

这类锈蚀往往是全面腐蚀和局部腐蚀的综合产物，同时还会产生电化学腐蚀。

故钱面会呈斑状、槽状及坑眼，又因有晶间腐蚀和选择腐蚀，铜钱内部的锡、铅等易腐部份腐蚀掉，而使铜钱的比重减小就变轻了，并产生微细的小针眼，使钱声变哑，绿锈从孔中产生，俗称“入骨锈”。

　　古铜钱埋在碱性土壤中的锈蚀机理分析：

古铜钱一般在民间使用流通数十年甚至数百年之久。

就会锈蚀产生碱式硫酸铜，后又埋在碱性土壤中（PH7-10）与还原类物质如有机物糖类发生化学反应而生成氧化亚铜Cu2O呈深红色，还会生成铅丹Pb3O4呈大红色。

欲称朱砂锈，鸡血斑，枣皮红，黄斑等。

同时还保留部分碱式硫酸铜，故保存部分绿锈，所以古铜钱呈红绿锈。

同时也会产生局部腐蚀及电化学腐蚀，所形成的微小针眼中也有红绿锈产生，欲称入骨锈。

由上述可知古铜钱必须先产生绿锈后才会还原而生成红锈。

故是红锈盖绿锈。

在沙中则形成“干沙锈”即绿中有沙并有黄、红斑。

　　古铜钱长期埋在中性土壤中（PH=7）一般不会生锈，但有些古铜钱的含锡量偏高，若锡在15-32%时，从“铜一锡系状态图”分析，形成固溶晶体和共析体组成.而其中的金相（Cu3Sn）及Sn，因锡析出到钱表面形成所谓“水银光”又称“水银浸”。

同时锡青铜还会有“逆偏析”趋向，即锡由内外析出，使铜钱表面呈“白斑’又称之为“锡汗”。

当含锡量在10-305时还会产生二氧化锡（SnO2）呈银灰色.这些现象也会同时产生,或分别产生,都会使铜钱表面形成“水银光”。

因中性土壤极不稳定，很容易改变成为酸性或碱性土壤，故有些古铜钱先形成少量的红绿锈后再产生“水银光”。

　　古铜钱长期浸埋在较清洁的江、河水中，腐蚀极微弱，一般小于0.0025毫米/年，黄铜钱略快些。

若古铜钱久浸埋在有污染的水田中或含硫酸铁[Fe2（SO4）3]的矿水中，则会使铜钱严重腐蚀，生成氧化亚铜和硫化亚铜（Cu2S），一呈红色，一呈黑色，并均匀分布，使钱表面形成如薄壳状的灰色锈蚀（颜色由海灰--银灰--淡灰--中灰--深灰渐变）。