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羅馬帝國硬幣與XRF分析

2020-04-27

用XRF技術分析羅馬古硬幣

 

 

XRF是一項強大的技術,具有快速、非破壞性及可獲取大量訊息等優點,非常適用於合金研究。此研究中首次確定不同面額大樣本錢幣之定量元素組成,這些錢幣來自義大利佛羅倫斯考古博物館中錢幣櫃的奧古斯都硬幣,分析結果明確地指出銀幣的造幣廠、發行時間與銅幣中鎳存在的相關性,並從元素分析證實了以錢幣學角度所疑義的幾個晚期複製樣本。

 

西元前23-20年,奧古斯都開始進行貨幣改革,實現有系統的貨幣生產及控管: 穩定金幣的生產、穩固銀幣的重量及兌換所、引入生產大量賤金屬(純銅和銅鋅合金)來替代現有青銅、確立不同面額間的精確對等,黃金及白銀必須被視為純元素且被奧古斯都直接控管發行量,而賤金屬則由元老院控管。

 

第一任羅馬皇帝奧古斯都時期於不同造幣廠所發行的古錢幣,合金基礎多為金、銀、銅,不同面額的研究與前幣的組成及被發現的地點時間有關,XRF技術具備的多毛細管光學系統能提供X射線小光斑,這在分析微小硬幣斑點時非常珍貴。

 

作為樣本的477枚奧古斯都硬幣狀況良好,代表具備一致統計意義,硬幣源於羅馬、法國、西班牙和中東造幣廠,在每個硬幣對正面右側兩點及反面兩點(共四點)進行分析,並將元素結果取平均值。結果依據面額列出:


黃金(AureiQuinarii Aurei),在50枚硬幣中有46枚是100%黃金,4枚疑似晚期(約西元500-600年)由銀(15–19%)、銅(4–6%) 、金製成。

銀(DenariiQuinarii),在166Denarii中發現10枚鍍銀,1枚銅複製品,其他150枚硬幣的銀成分大於92%,以及金、銅、鉛等不同濃度變化的微量元素,這些豐富的次要元素是由於來自不同的造幣廠,例如來自羅馬造幣廠硬幣的鉛含量最高(圖3)。

 

 

 

用來代替以前的青銅幣的銅幣(拉丁語AES)分為主要兩種:

銅-鋅合金硬幣(合金名稱拉丁語Aurichalcum,面額Sestertii, Dupondii ),鋅含量最高為20%,這些硬幣(圖4)包含微量的錫和鉛(小於1%)。30Sestertii中,3枚是成分不同的後期複製品,25Dupondii中,有2枚是青銅所製成(鋅、鉛、錫比例大於1%)。

 

 

純銅硬幣(面額Asses, Semisses, Quadrantes),152Asses32Quadrantes幾近為純銅所製,但有7Asses為青銅製成(錫和鉛含量超過1%),以Asses為例(圖5),有趣的微量元素鎳、銀、銻指出了發行日期,公元前7年的微量元素含量較高,其後發行的硬幣則有較高的銅純度,表現了銅精煉和鑄造技術的改進,而在Quadrantes硬幣中指出3枚可疑複製品的存在,因為同時期沒有公元前7年的Quadrantes能夠進行比較,而預期組成為純銅的Semisses硬幣,則發現是由銅-鋅合金製成。

 

 

reference

Gorghinian, A., Esposito, A., Ferretti, M., & Catalli, F. (2013). XRF analysis of Roman Imperial coins. Nuclear Instruments and Methods in Physics Research Section B: Beam Interactions with Materials and Atoms309, 268-271.

 

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