摘要:殷墟透闪石和蛇纹石玉器表现出相当丰富的增白现象，其机理包括玉石疏松和钙化的原因。在此基础上，探讨了抛光工艺、材料、pH值对增白程度的影响。结果表明，抛光层比未抛光部分更耐风化，透闪石玉比蛇纹石玉更耐风化。两种美白玉器在中碱性埋藏环境下结构会变得极其疏松，因此材质鉴别和预防性保护要有特殊性。另外，中碱性环境下的钙盐沉积渗透到玉器表面，会产生点状钙化。与20世纪60年代以来中西方学术界对钙化的长期否定不同，这一出土证据的首次发现和重新研究，对钙化提出了全新的看法。该研究丰富了对玉石白化现象的认知，有助于准确判断玉石材料的原始状态。
一.导言
玉器是中国传统文化的杰出代表，是一种独特的文物。从材料利用史来看，人类历史可分为石器时代、青铜时代、铁(钢)时代三个阶段，其中石器约占人类历史的99%。根据制作石器的技术，可以分为旧石器时代和新石器时代。旧石器时代的技术特征是“制造”。脆性大、均质、各向同性、硬度高、结构致密的石头适合制作切割工具或精细石器，如黑曜石、火石、应时等。优点是制作石器的形状可以控制。小而脆(高韧性)的石头经常被用作冲击工具。虽然它们不适合精细加工，但它们满足耐用性的要求。新石器时代的技术特征是“磨”。合适的石材是硬度高、韧性好的耐磨材料，不仅适合精细加工，而且打磨抛光形成的光泽层更能展现石材之美。因此，透闪石-阳起石、玛瑙等玉石矿物逐渐脱颖而出，常被制成装饰品，以满足人们的精神追求。此外，随着社会的分化，玉已经成为权力的象征，并具有礼仪的功能。从这个方面来说，玉是石器发展到研磨阶段的产物。
玉为“石之美”，出自东汉许慎《说文解字》。其实是广义的古玉定义，而狭义的古玉仅指和田玉。从时间上看，从史前到三代，玉的定义是宽泛的；从三朝到汉代，对玉的广义和狭义定义并存；汉代张骞通西域后，和田玉大量东移，玉的定义也就狭窄了。20世纪90年代以来，地质学家和自然科学学者利用各种现代科学方法对汉代及以前出土的玉器进行测试分析，发现有近40种矿物被先民用作玉料，其中透闪石-阳起石、蛇纹石、玉髓(玛瑙)、绿松石和方解石是中国古代最重要的玉料，其中硅酸盐、氧化物、碳酸盐和磷酸盐石均可找到。从数量上看，透闪石-阳起石玉最多，蛇纹石玉次之。
透闪石-阳起石属于双链硅酸盐矿物，蛇纹石属于层状硅酸盐矿物，在长期的地下埋藏过程中会风化。风化是指玉石因风化、老化而在地面或地下发生变化的所有作用和过程，包括物理、化学和生物作用，这些作用往往会改变玉石材料或玉器的物理化学性质。在玉器领域，颜色变化的显著特征常被用来表征风化的结果，如变白、变黑、变红、变褐、变黄、变绿、变蓝等。王戎等人对透闪石-阳起石玉器和蛇纹石玉器的增白机理研究进行了总结，说明对殷墟玉器增白的研究很少。2015年11月底、2016年4月底至5月初、2017年3月底至4月底，复旦大学文化文学系玉器组先后到北京中国社会科学院考古研究所和河南安阳殷墟工作站，对富豪墓出土的600余件玉器和其他十余处遗址或墓葬进行了仔细观察和分析。发现殷墟的透闪石和蛇纹石玉中有相当丰富的增白现象。本文总结了研究结果。
二。研究方法简介
本文从表观特征、相组成和微观形态三个方面对殷墟玉器进行了综合分析。所采用的方法简述如下:
2.1表观特征分析
对主要玉器的颜色和光泽度进行了定量表征。使用美国柯尼卡美能达公司生产的CM-2300d便携式整体球面仪测试翡翠的L* a* b*值和相对光泽度值。L*代表亮度，相当于亮度，取值范围从0到100；* a表示从红色到绿色的范围，b*表示从黄色到蓝色的范围，范围从120到-120；相对光泽度为g..
2.2相和成分分析
相分析主要是了解文物元素的结构，即元素的空组成。成分分析主要是获取文物的元素成分(定性)和含量(定量)。两种方法的分析结果相互印证，保证了研究结果的准确性。
相位分析主要是拉曼光谱和X射线衍射分析。拉曼光谱分析采用BWTEK生产的I-Raman。激光波长785nm，分辨率4cm-1，光谱范围65-3200cm-1，物镜倍数20倍，积分时间设置为10 s，X射线衍射分析采用德国Bruker公司生产的D8 ADVANCE X射线衍射仪，在复旦大学先进材料实验室完成。工作电压和电流分别为40kV和40mA，激发源为铜靶X射线。
分析主要是质子激发X射线荧光光谱法。使用复旦大学近代物理研究所的外束质子激发X射线荧光设备，其质子束由NEC 9SDH-2串列加速器提供。加速器管道末端使用厚度为7.5μm的Kapton膜，将true 空与大气隔离。在检测器和样品之间充入氦气，确保轻元素信号不被空气体吸收。
2.3微观形态观察
显微观察在复旦大学化学系进行，使用荷兰Phenomeno公司生产的Phenomenprox扫描电镜(SEM)，放大倍数为50-110000×，点分辨率为17nm，工作电压为4.8-15kV。检测器是反向散射检测器。同时，EDX分析系统用于分析微观区域的组成。
三、白化现象及其原因分析
3.1.结构松散的原因
3.1.1透闪石玉增白(软玉，Ca2 (Mg，Fe) 5Si8O22 (OH) 2)
整块玉呈白色，不透明。侧面中间区域为墨绿，透明度高，墨绿外围为(黄)褐色，透明度低，表明此玉器的原色为墨绿，其他颜色为次生色。
