古玉学堂：神秘的古玉鸡古白，原来是这样形成的……
如河南新郑望京楼、河南安阳殷墟等地出土的此类兵器，以前人们一般都认为玉刃与铜柄(内)之间的结合是镶嵌而成，而实际上，它们之间的结合，是通过铸造的办法，并非镶嵌。如果玉是接受地火的影响成为鸡古白，那么变化程度与其埋藏的年代两者之间应该有直接的必然联系。年代越久远，变化程度应越严重，但事实并非如此。所以我们先以温度对古玉的影响进行探讨。
滇國出土玉器
辽宁省旅顺博物馆藏的一件商代铜柄玉戚，据有关资料报道，经过X射线探伤机测定，通过X光照片可见，玉戚与铜柄的接触部位为1.4厘米，为了使玉戚与铜柄结合得牢固，先在玉戚与铜柄的接触部位钻两个小圆孔，直径均0.3厘米，铸造时铜液能够贯穿于二孔之中，把预定的接触部位包住，吻合程度相当好。所以可以断定是用铸造的方法使其结成一体。
青铜与玉进行结合铸造，首先必须掌握玉的耐热程度的高低。铸造时铜水的温度大约1200度左右，铸小件器物时，铜液的温度则要更高。所以在铸造时为了避免玉在铸造时炸裂，铸前必须对玉件进行预热。由于玉与铜柄在铸造过程中，不活动、不移位，所以玉件的预热是和泥范的预热同时进行的，当达到理想的预热温度后，再进行铸造，使之成为一体，从而完成整个铸造程序。目前所见此类玉内短、内比援窄且无大穿的，基本都是合铸为一体的。河南新郑出土的一把玉援铜内戈，玉援呈青白色，局部有银粉色斑沁，而未见现在仿古玉常见的火烧制沁而生的鸡古白。由此可见古玉鸡古白成因应与高温无关，对地火说也要打个大大的问号。
1997年杨伯达先生针对良渚玉器鸡骨白的成因提出，主要是受氢氟酸使然。《传世古玉辨伪综论》提出：“土中含氢氟酸的浓度与玉器侵蚀程度成正比。如杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高，对良渚文化玉器由表及里的侵蚀就较为严重，使之均变为鸡骨白。反之，江苏地区太湖东岸及上海附近的良渚文化玉器变成鸡骨白的并不多，说明土中氢氟酸含量甚微。
笔者认为此说有误！首先，杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高的结论是如何得出？
我们知道，生产氢氟酸的原料是萤石。萤石又称氟石，主要化学成分为CaF2，自然界中不存在游离状态的氟，所以萤石是最主要的含氟矿物。我国氟石矿的总储量居世界第二位，主要产于浙江、湖南、福建等地，但含氟矿物不等于是氢氟酸。细碎后的萤石与加热不得低于200～300度高温的浓硫酸作用后，才生成氟化氢气体，再经过冷凝处理后，才能生产出无水氢氟酸。为什么是无水的，就是因为单质氟是化学性质最活泼、氧化性最强的物质，它能同所有其他元素在低温下发生化合；氟离子体积小，容易与许多正离子形成稳定的配位化合物。单质氟是将氟化钾溶解在无水氢氟酸中进行电解制得的。这些电解条件在土壤里是不存在的。所以，远古土壤里不可能存在氢氟酸，含氟矿也不可能不经过高温产生化合反应而成为氢氟酸。
如果是因为浙江地区有含氟的萤石，就认为杭州余杭地区土壤中氢氟酸含量较高的话，那么7000年前的浙江余姚河姆渡新石器时代文化遗址里出现的萤石制品，早该成为鸡骨白的首例，而不像现在我们所见的美丽依然。
鸡古白沁色用地质学术语解释，就是矿物质的局部受到了“蚀变”。为了探求玉石蚀变的原因，科学家们用光学显微镜、扫描电子显微镜和X射线衍射分析等方法仔细地查看了蚀变和未蚀变部分的矿物结构、化学组合结构，发现已蚀变的玉片表面呈现白色或黄色，比较软、光泽灰暗，远不如未蚀变部分光亮，蚀变和未蚀变部分的边界对比较明显。
从表面显微结构看，未经蚀变的表面既致密又光泽闪亮，而蚀变的表面则布满一些稀稀拉拉的针状透闪石晶体，网络般地粘在一处，经X射线发射光谱测定，蚀变和非蚀变的表面的化学组成并没有什么差别，用重比液强使古玉受沁内部的物质压出，再通过离心、沉淀、干燥，后经扫描电子显微镜观察和X射线发射光谱测定，依然仅是透闪石晶体，而没有钙的成分，证明鸡骨白与玉质钙化说无法谈及，依然属于沁色范畴。
沁色的微痕鉴定方法，是一种对玉器鉴定的辅助手段。以裸眼看，整个器物都呈白化皮壳效果，而40倍场镜下，沁色呈现丘斑状，上面的沁色渐进性地深入玉肌。而假沁色则无法在一个芝麻点大小的40倍场镜下，呈现如此丘斑状渐进性的沁色。理由很简单，一个是自然，而另一种是人为在短期快速利用化学处理所致。
上述的观察测试说明了什么呢?显而易见，它证实大多数坟墓土壤水的pH值是在3～8范围内，在此酸碱度范围内，对透闪石的溶解度是非常低的。所以在这样的条件下其溶解沁色形成的过程也极其缓慢。各种软玉的粒度大致在3μm～10μm之间，自然沁色下，其晶形完好。一般受沁部位主要是在两晶体之间的空隙里产生，并且蚀变是顺着矿物颗粒之间的边界外有选择性地进行，对强透光效果好。
我们知道，软玉包含有透闪石和硅酸盐矿物。在酸性水溶液中，透闪石和其硅酸盐矿物的溶解过程是非一致性溶解的。也就是说，溶解后某些成分随溶液而消失掉，仅剩下固态氧化硅残留物。这就给土壤中微量金属的浸入，形成多彩的玉体沁色提供了可能条件。而人工染色做沁，是短时间以高温与强酸作为手段，使晶形在不同层面上有着不同程度的损害，导致晶形产生不完整性。酸与原晶体间，由于杂质被强酸腐蚀，产生了酸化物质。
而对鸡古白的表面溶解状况和未白化的地方进行化学比对分析，发现其矿物的化学组成没有改变，属于一致性溶解。科学家将抛光过的完好的软玉块浸泡在氢氧化氨溶液中（pH值≥9），于室温下放置几个星期后，在显微镜下观察其表面结构，发现它和古墓内天然蚀变的玉有同样结构，仅仅是蚀变程度没有那么严重而已。这种实验性溶解前后的化学组成没有变化的现象，是属于“一致性溶解”的。
现在，我们要研究的问题是什么样的溶液导致玉石的白化蚀变?
首先我们应该尊重一个事实，从不同的历史年代墓葬出土的玉石，都存在蚀变现象。这就是说，软玉的蚀变程度与其埋藏的年代两者之间没有直接的必然联系。因为如果土壤水和潮湿气候在起作用，那么年代越久远软玉的蚀变程度就应该越严重。那么在碱性水溶液中，即在pH值≥9溶液中，玉器会有什么变化呢？
我们知道古墓葬里的人体组织伴随细菌的侵入，在液化作用下使人体组织腐烂，蛋白质分解可产生高pH 的氨溶液，这种碱性的氨溶液使得与尸体一道埋藏的软玉遭受蚀变，蚀变的程度决定于软玉和溶液接触的程度和周期长短，也决定于软玉本身的显微结构。这一过程发生于较短的时间内，最多在埋藏后几个月就可进行。所以这点使我们不难理解清代的一些出土玉器，也有沁色厚重的现象。
人工实验中，软玉整块地浸泡在氨溶液中，蚀变作用却是只出现在某些部位，这正说明玉的内部显微结构特点直接影响到蚀变速度。具体地说，顺着杂乱排列的透闪石针状晶体，比沿着整齐排列的晶体更易于蚀变溶解，沿裂缝处和未抛光的表面蚀变更加迅速。
此外我们知道石珊瑚是一层一层没有生命的骨骼，是经过长年累月的石灰物质逐渐地在珊瑚生长组织下累积而成的。石灰石的化学成分是碳酸钙。石灰与水反应，会产生强碱物质。如蛋鸡常因高产而缺钙，见到石灰会大量啄食，生石灰在鸡的胃肠与水反应就会产生强碱物质而导致鸡得病。所以人的骨骼在腐烂液化作用下，也会产生强碱物质。这就不难理解徐淮地区古玉易出鸡古白了，因为这些地区多大理岩或石灰岩地貌，它的化学成分是碳酸钙，遇水容易成石灰碱水。
我国江浙地区自古即有利用石灰收燥墓室的习俗，一般墓室因含有大量强碱（生石灰），遇水后亦可沁蚀玉器。古人不知土壤的酸碱之分，只认为鸡古白是“地火”所致，于是仿造鸡古白时，便用火烧玉。
通过上面的分析，我们可以认识到鸡古白的成因与其他沁色的形成有所不同，它同高温没有直接关系，也并非是受氢氟酸使然，而是同墓中碱性物质的浸蚀有着密切的关系。