中國經(jīng)歷了一個發(fā)達的青銅禮器鑄作和使用的階段，這是其它國家所沒有的?，F(xiàn)有的資料表明，到晚商時候，殷墟青銅器的陶范鑄造生產(chǎn)工藝流程已經(jīng)基本規(guī)范化。對這一過程進行詳細(xì)地研究，可以揭示先秦青銅生產(chǎn)的技術(shù)水平與組織管理，進而了解中國青銅時代進行陶范鑄造的技術(shù)選擇的深層動因。

 

    所謂陶范鑄造，是將金屬熔煉成符合一定成分要求的液體并傾倒入預(yù)先制好的陶質(zhì)鑄型中，經(jīng)冷卻凝固、清整處理后得到有預(yù)定幾何形狀和物理化學(xué)性能的器件的工藝過程，這是是一個復(fù)雜的多工藝過程，其典型工序流程如下：

 

圖1   青銅器鑄造工序流程（引自《中國上古金屬技術(shù)》）

 

    殷墟鑄銅遺址從未發(fā)現(xiàn)煉爐和煉渣，表明冶煉和鑄造工藝是分地進行的。因此，安陽的青銅生產(chǎn)工序不包括上圖的左邊第一個方框里的礦石開采和粗煉，但不排除有精煉的工序。由上圖可見，在澆注開始之前，制備陶范的工序和熔煉合金的工序是同步進行的。以下我們概述各個環(huán)節(jié)的具體做法（鑄型的制作部分詳見即將發(fā)表于《考古》的《殷墟青銅禮器鑄型制作工藝》，本文從簡）。

 

1、造型材料的選取和制備
    這一步驟即圖1所示的泥料選取和泥料加工工序。

    為了解殷墟時期造型材料的選擇和制備工藝，必須對鑄銅遺址出土的陶范進行科學(xué)檢測。迄今為止，殷墟已發(fā)現(xiàn)的幾處較大的鑄銅遺址中，只有苗圃北地和孝民屯東南地出土的部分陶范做了較為詳細(xì)的檢測。檢測結(jié)果表明：殷墟陶范采用當(dāng)?shù)氐恼惩?，?jīng)淘洗、練泥、陳腐的工序進行處理，并添加河砂、蚌粉（或其它硅酸鹽物質(zhì)）、植物質(zhì)等羼和料，主要是為增加陶范的耐熱急變性能，改善鑄造性能。相比而言，芯中含更多羼和料，以具有更好的耐熱度和潰散性。陶范添加的羼和料的數(shù)量多于陶器，這可能與鑄造性能的要求有關(guān)。陶范的分型面上有刷涂紅色細(xì)泥漿或者煙熏的現(xiàn)象，可能是為提高表面質(zhì)量所采取的舉措。

    必須指出，究竟使用何種粘土，是地下的生土，還是河流的沉積土，一直存在討論。而使用化學(xué)方法進行分析，難以得出直接的結(jié)論。目前筆者正在與威斯康辛大學(xué)的Jim Stoltman教授合作，利用偏光顯微鏡分析陶范的物理結(jié)構(gòu)，了解原材料的選擇和孱和料的添加等工藝。從某種意義上說，這樣的做法更便于恢復(fù)歷史的本真。先民們在對材料進行改性的時候，首先看到是它的物理性能的變化。比如淘洗，主要目的就是提高含泥量，雖然化學(xué)分析顯示氧化鈣有降低，但這不是古人的目的。換言之，可以通過氧化鈣的降低的現(xiàn)象反證造型材料可能經(jīng)過淘洗，特別是面料經(jīng)過淘洗。

 

    鑄型通常是由范、芯以及芯撐組合而成的帶有內(nèi)部空腔的封閉實體，空腔即為待鑄物體的形狀。范形成器物的外表，芯則形成器物的內(nèi)腔、孔以及某些中空部分。范與范的結(jié)合面謂之分型面。

    殷墟鑄型的做法是將陶土塑制成模，可能采用了類似陶器的制作工藝，模的形狀是按照制范的需要設(shè)計的，因此較大器物的模一般是按照不同的部位分別制作，整體模型中不必要的部分會被省略，以節(jié)約材料和工時。模上花紋的制作有兩種形式，一種是在表面貼附泥片，上面雕刻花紋；一種是在模的表面塑制主體花紋的輪廓，再用朱砂描繪次一級花紋的線條。

    用模翻范，在范上剔刻花紋的細(xì)部，有些花紋是直接在范上模印或刻制的，如?肩部的圓渦紋（如圖9），這種做法可視作侯馬時期模印法的先聲。

    安陽陶范有兩種做法，即李永迪命名的I式范和II式范。前者分型面上沒有榫卯，背部光滑，僅有一個水平或垂直的凸棱，較薄，可能主要在三家莊階段和殷墟一期使用。I式范中有些花紋范，多為一組較窄的花紋，可能是嵌入外面的陶范使用的。II式范主要在殷墟二期以后使用，它的背部凹凸不平，為指窩按壓的痕跡，分型面上有榫卯。

    針對不同形狀和種類的青銅器，一般是按照垂直和水平兩個方向來分范，分范的形式比較復(fù)雜，這一問題將另文詳述。使用復(fù)合范的辦法制作高浮雕獸頭，即在器物范上留下空腔，在凹槽內(nèi)放置一塊范泥，用活塊獸頭模壓印出獸頭，也有可能鑲嵌小獸頭范。

    由于對耐火度、退讓性和潰散性的高要求，芯很可能是單獨制作的，而并非如石璋如所言是完全用模刮去鑄件壁厚制成的，特別是一些大型器物的芯，往往是依托不同部位的范，使用粗砂泥夯筑而成。出土的芯一般呈磚紅色，質(zhì)地較為松散和粗糙，不同于質(zhì)地細(xì)膩的模。足等部位的盲芯往往設(shè)有泥芯撐，用以同范配合。形成器物空腔的芯帶有芯頭，芯頭側(cè)面有榫，中心有凹窩，用以同底范配合。帶有銘文的泥芯多半是由泥模翻印而來，翻印后的陽文還需經(jīng)過刻制修整，在字的筆畫旁邊可見清晰的刻槽。其上頂面帶有配合用的凸榫，用以鑲嵌到器物泥芯上。

 

    鑄型制就的下一工序是干燥，組裝之后整體焙燒還是分別焙燒之后組裝，還存在不同意見。組裝之后還要再次干燥(同時也是預(yù)熱)，方能澆注。

    范脫模后，需在背陰處自然干燥(陰干)，使水分緩慢而均勻地蒸發(fā)，這對控制范的變形，保證其嚴(yán)密性至關(guān)緊要。小型鑄型可能是在烘范窯中焙燒的，窯形結(jié)構(gòu)與小型陶窯相同。這一步驟的重點在于焙燒工藝，譚德睿曾認(rèn)為陶范焙燒溫度高于850度，筆者和劉歆益合作研究，初步認(rèn)為焙燒溫度可能只有600度左右，遠遠低于陶器的燒成溫度。這也與萬家保的復(fù)原實驗的數(shù)據(jù)比較接近。 

    多數(shù)鑄范都在分型面開設(shè)榫卯，用以配合組成鑄型。在芯和范之間有時還需要設(shè)置金屬芯撐。

    大型器物需要使用底范，芯和底范是聯(lián)接在一起的。有些大型器物直接在底面夯筑底范，比如孝民屯發(fā)現(xiàn)的大型圓形器物底范

三足器通常在足的上方安放澆口范，其中一足作為澆口，另兩足是出氣孔，圈足器的澆口也設(shè)在足上，底范會做出澆道的部分。

至此，整個鑄型制作完成。

 

    這個問題是整個鑄造流程研究中的薄弱環(huán)節(jié)，基本上所有的步驟都是推測，并且存在爭論。

 

1  關(guān)于熔銅器具的討論

    安陽苗圃北地和孝民屯鑄銅遺址均出土大量經(jīng)高溫灼燒的陶質(zhì)殘片，有些表面有高溫灼燒的裂痕（圖2），有的表面已經(jīng)釉質(zhì)化，呈玻璃態(tài)，背面有泥條盤筑或者草拌泥的痕跡。以往的學(xué)者都認(rèn)為這就是熔爐的殘片，采用內(nèi)燃式加熱。對苗圃北地出土的殘片分析顯示，除1個樣品的燒流層內(nèi)有較多量的銅外，另外兩個樣品只有微量的銅，3個樣品均有痕量的錫、鉛等存在。

 

 

 

圖2   孝民屯東南地鑄銅遺址出土的陶質(zhì)殘片（上：正面，下：背面）

 

    筆者曾分析2片這種樣品，發(fā)現(xiàn)有較高的二氧化硅含量和氧化鈣含量，特別是背層，氧化鈣含量更高。推測殘片的原料很可能是在原生土內(nèi)加入砂粒和蚌粉得到的。樣品背層的燒失量較大，說明還另外加入了植物莖葉，也就是由草拌泥糊成。其中1塊樣品的焙燒溫度高于900℃。有1塊樣品上附有很少一點銅渣，經(jīng)檢測，含銅、錫、鉛三種元素 。
    筆者在對安陽孝民屯鑄銅遺址出土的大量這種“熔爐”殘片進行整理的時候，發(fā)現(xiàn)絕大多數(shù)殘片表面都沒有附著金屬，即使灼燒得很厲害，表面已接近釉質(zhì)的樣品，從外觀上也看不到金屬的遺跡，只有少量殘片表面粘附有木炭和金屬。但是，在苗圃北地和孝民屯鑄銅遺址，普遍發(fā)現(xiàn)一種表面粘有銅液的殘塊，有粗砂硬陶和細(xì)砂泥質(zhì)兩種，出土?xí)r均為小片，不能復(fù)原(圖3)。此類殘片多數(shù)有數(shù)層襯面，每層襯面均粘有銅液，證明它多次修繕和使用。爐襯表面與銅液接觸部分呈灰綠色，且多已燒成了小孔蜂窩狀。背面多為較疏松的紅燒土。劉嶼霞曾多次提到許多紅燒土碎片上有煉渣，可能就是這種遺跡 。苗圃北地的發(fā)掘者也認(rèn)為它屬于坩堝類的熔銅工具 。

 

 

 

 

圖3  孝民屯東南地鑄銅遺址出土坩堝殘片（上：正面   下：背面）

 

    這不禁使人產(chǎn)生一種疑問??遺址中的“熔爐”和“坩堝”殘片到底與金屬熔煉是何種關(guān)系？
    鄭州南關(guān)外早商鑄銅基址出土了一座熔爐的殘底，爐的上部殘失，只剩一直徑約1.60-2.60米的近橢圓形凹坑，坑內(nèi)填有銅渣、爐壁塊、木炭屑、大口尊、坩堝片和紅燒土塊等。作者推測這是一座熔銅爐，熔銅的工序是先放木炭、次置坩堝、最后再燃火熔銅 。
    洛陽北窯西周鑄銅遺址出土了近千塊的“熔爐殘片”，表面燒成龜裂甚至玻璃化，有的還粘有木炭和銅粒，背面有草拌泥的爐圈。但是鍋底狀的所謂“爐缸”，則內(nèi)附銅渣兩層，材質(zhì)為紅燒土，非常類似于上述的這種坩堝殘片 。很難想象，這種不同質(zhì)地的所謂“爐缸”和“爐圈”屬于同一熔爐的不同部分。
    北窯鑄銅遺址還出土了兩座燒窯，窯壁平整垂直，內(nèi)壁燒結(jié)成流狀，外壁為紅燒土，窯頂封閉，平頂，窯頂中心偏北設(shè)一圓筒型煙道（圖4）。雖然該窯還屬于橫穴形的升焰窯，但其燃燒室和燒成室的結(jié)構(gòu)型配置已經(jīng)接近于馬蹄形半倒焰窯，具有較好的加熱效果 。發(fā)掘報告中并未提及這個燒窯的用途，但很可能與熔煉金屬有關(guān)，因為如果是烘范窯，通常僅燒到幾百度，無法達到讓窯壁都燒流的程度。
    因此，荊志淳教授和Jim Stoltman教授提出：真正的熔銅器物可能是坩堝，而不是那種陶質(zhì)熔爐，換言之，是坩堝直接接觸金屬液，而熔爐則是加熱坩堝的器具，這樣才能滿足澆注時高達1200－1300℃的要求。巴納先生曾經(jīng)設(shè)想過這樣的熔銅器具，陶窯內(nèi)放置很大的外熱式坩堝，堝壁出銅處做得很薄，有管道和窯壁相通，熔化時將管道堵?。汇~水化得后，打開管道用棍捅破堝壁，銅水即瀉出供澆注用（圖5） 。華覺明曾置疑其坩堝的尺寸太大，不能保證合金的熔融，如果坩堝一捅即破，則很難保證其熔煉過程中不會熔穿。盡管存在上述疑問，筆者仍舊認(rèn)為這種設(shè)想有相當(dāng)大的可能性，因為其能夠達到較高的溫度，也能解釋為何許多熔爐殘片表面都沒有粘附銅液，它們很可能是窯壁的殘片。但是，由于陶質(zhì)熔爐殘片的燒流層也曾檢測出多量的銅，因此還不能否認(rèn)其作為熔爐的可能性。
    為此，筆者和Stoltman教授分別提取了大量樣品，欲對這兩種殘片的化學(xué)成分、顯微結(jié)構(gòu)和制作方法進行詳細(xì)的分析，荊志淳和岳占偉在安陽著手進行復(fù)原實驗，測算這種窯爐能夠達到的最高溫度，以期作進一步的討論和深入研究。

 

 

圖4  河南洛陽北窯地下升焰式橫穴窯

 

 

圖5 巴納設(shè)想的熔銅窯爐圖

 

2  鼓風(fēng)
    鼓風(fēng)設(shè)施的應(yīng)用和改進，對于冶金技術(shù)的發(fā)展至關(guān)緊要。
    我們在安陽的所有鑄銅遺址都發(fā)現(xiàn)了陶管（圖6），少數(shù)陶管表面粘有銅渣，它與銅器鑄造有關(guān)是勿庸置疑的，侯馬鑄銅遺址也曾出土類似的遺物，并認(rèn)為是鼓風(fēng)的工具 。在周原也有類似的發(fā)現(xiàn)。泰利科特的《冶金史》一書中有埃及金匠使用帶陶風(fēng)嘴的吹管的材料（約1460B.C.,如圖7）。但是這種陶管的用法可能與這種埃及的吹管有所區(qū)別，具體如何使用，目前還不清楚。

 

 

 

圖6  孝民屯東南地鑄銅遺址出土陶管

 

 

圖7   埃及金匠用陶吹管吹火助熔（轉(zhuǎn)引自《中國古代金屬技術(shù)》，326頁，圖8－20）

 

    “橐”這種風(fēng)囊鼓風(fēng)器，盡管并不知道確切始于何時，卻在古書中多有記載。盡管在商代并未發(fā)現(xiàn)橐或其他鼓風(fēng)器的遺存，但是《金文編》附錄上11中有“ ” 字，此字一般出現(xiàn)在爵、觚、鼎上，形如皮囊，應(yīng)為“橐”的古寫，又《甲骨文編》中有“ ”字，如同用手提引皮橐，這些都可以作為商代使用皮風(fēng)囊的佐證。
    在清代劉?云《礦政輯略》中說，這種鼓風(fēng)的皮囊，是使用一整張黑山羊的皮縫合，僅在腹部留出小孔，塞入竹筒，深約兩三寸。使用的時候，將皮囊套在腳上用腳踩住，一手提住皮頭，從上到下按壓，則風(fēng)就會從竹筒中噴出，可用于炊事或者冶煉。這種原始形式的皮風(fēng)囊，至今仍在許多原始民族中使用，如民族學(xué)調(diào)查所見的藏族使用的皮囊（圖8），由通風(fēng)管、皮囊和閉合裝置組成，操作者用手啟閉控制鼓風(fēng) 。印度也有類似的材料，與藏族使用的非常相似（圖9）。這種工具對于小規(guī)模熔煉還是很適用的，便攜，制作也方便。

圖8  藏族使用的皮囊（轉(zhuǎn)引自王工碩士論文）

 

 

圖9  印度使用的氣囊

 

    目前還無法確知安陽時期鼓風(fēng)的器具和作用形式，但是據(jù)記載早在戰(zhàn)國時期，即已使用多橐鼓風(fēng)。以安陽當(dāng)時熔煉合金的溫度以及規(guī)模而論，很可能已經(jīng)使用多橐鼓風(fēng)，并且，商代的鼓風(fēng)器可能比藏族使用的皮囊還要復(fù)雜。   

 

3  合金的配制
    商代青銅合金的配制是在專門的鑄造場地或者作坊中進行的。到了晚商階段，已經(jīng)熟練掌握了銅－錫－鉛三元合金的冶煉和熔化技術(shù)。當(dāng)時的工匠對于青銅合金配比與機械性能的關(guān)系已經(jīng)有了相當(dāng)深入的認(rèn)識，并且對于操作也有相當(dāng)嚴(yán)格的控制，已經(jīng)可以按照不同的用途來有意地采取不同配比的合金。同時，原料的供應(yīng)是否豐厚，社會風(fēng)氣的變化以及等級身分的尊卑，都可能對青銅器的合金配比造成影響。
    但是，迄今為止，殷墟青銅器的合金配制的工藝問題尚未得到解決。苗圃北地鑄銅遺址曾出土了一件長方形銅塊，有學(xué)者推斷其是作為鑄造青銅器的備用料 。這塊銅塊究竟是人們有意生產(chǎn)的低錫合金錠？還是澆注錫青銅器時多余金屬液的結(jié)塊？此銅塊中的錫是人為有意識加入的，還是冶煉含錫銅礦時帶入的？仍有待判定。由于沒有發(fā)現(xiàn)錫錠，故殷墟出土的大量錫青銅器是如何合金化的，尚需進一步研究。殷墟小屯村E16坑曾出土有2塊鉛錠。2塊鉛錠的金屬部分含高純量的鉛及微量鋅、砷 。鉛錠的存在表明是用金屬鉛直接配制青銅合金的。。近年來安陽在一處商代水井中發(fā)現(xiàn)一件橢圓形的大金屬塊，對其進行分析檢測，將對此問題有所幫助。

 

（三）澆注
    澆注是將熔融的銅合金注入鑄型型腔的過程。為了提高充型能力，可能采用了預(yù)熱鑄型、過熱澆注和配制充型力強的合金等措施。
    預(yù)熱鑄型是提高充型能力的措施之一，萬家保在復(fù)原試鑄商代青銅器時將鑄型預(yù)熱到300－400℃ ，馮富根等則預(yù)熱至400－500℃，澆注時的鑄型溫度在200～300℃ ，均得到了較滿意的結(jié)果。
    無論是純銅還是銅合金，液態(tài)溫度越高，流動性越好，充型能力越強，反之則相反。因之，澆注溫度要高于熔點。現(xiàn)代鑄造工藝將這個溫度差稱之為過熱溫度 。殷商鑄銅的澆注溫度尚未見諸測定報告。萬家保復(fù)原試鑄時的熔化溫度為1350℃ ，馮富根等試鑄時的熔化溫度為1200℃、澆注溫度在1100~1200℃ 。根據(jù)洛陽北窯西周鑄銅遺址熔爐溫度為1200～1250℃ ，可知馮富根等人的試鑄更接近于真實情況。另外，過熱溫度越高，銅合金的吸氣能力越大，易使鑄件生成氣孔。因此，過熱溫度的掌握應(yīng)恰到好處。
    小型器物當(dāng)是用澆包來澆鑄的，大型銅器則可能使用澆包和槽道澆注。苗圃北地鑄銅遺址出土了一座半地穴式的工棚，底部安放有大型的長方形底范，如前圖16所示，同時殘存幾條有流向的灰色發(fā)亮的流面，據(jù)推測是銅液流經(jīng)的槽道。透過這些現(xiàn)象可以猜測，如果將澆包安放在當(dāng)時的地面上，鑄造時捅開，銅液即可由槽道而注入安于棚底的鑄型 。孝民屯鑄銅遺址出土的大型圓形器物底范也位于半地穴的F43內(nèi)，說明這種猜測是有道理的。大型器物鑄造時有可能已采用《天工開物》所載槽注法，采用四到八個澆包同時槽注。

 

（四）鑄后加工
    《荀子?疆國篇》稱“刑范正、金錫美、工冶巧、火齊得，剖刑則莫邪已。 然而不剝脫，不砥厲，則不可以斷繩。剝脫之，砥厲之，則蠡盤盂，刎牛馬，忽然耳?！边@一段話不僅特指銅劍鑄作，于先秦青銅器制作亦有比較普遍的意義。他把器件鑄作明確地分成鑄造、鑄后加工兩階段。
    其中，前四句概括了古代青銅器冶鑄工藝的四個要素，意為：鑄型必須形制端正、尺寸準(zhǔn)確，要用優(yōu)質(zhì)的銅錫配制合金，匠師具有熟練的技巧，合金的熔煉、澆注均要火候得當(dāng)。這體現(xiàn)了先秦時期人們對于冶鑄技術(shù)要訣的理解，為人們多所援引。但是，后一段被提及的比例遠遠低于前者，說明人們沒有將鑄后加工置于應(yīng)有的重要地位。事實上，鑄后加工對于器件的最終質(zhì)量具有關(guān)鍵的作用，通常包括脫范、清理、磨礪等。脫范后有局部缺損的鑄件還需補綴。
    器物鑄成冷卻后，用力敲打即可去除鑄范，泥芯因附著器內(nèi)，較難去除，需要使用工具將其剔鑿出來。然后使用錘擊、鋸截、鏨鑿和刮削等手法，以去除澆口、飛邊、毛刺和多肉等。所用的工具包括一些金屬器具，比如銅削、銅刻針等。
    殷墟青銅器的補綴分為兩種，一種是所謂熔補，即直接以熔融銅液傾倒在需補綴的孔洞或裂隙上；另一種是補鑄，如果青銅器的一部分或附件，如足或?等，由于種種原因未鑄成或斷折，則需在殘體上做范，再經(jīng)澆注與器體熔接而成。
    鑄坯變?yōu)槌善贰⒕哂休^好的外觀，磨礪起著重要的作用。許多青銅禮器上的磨痕現(xiàn)仍清晰可辨，應(yīng)是用粗細(xì)礪石逐道加工而成。孝民屯鑄銅遺址就出土了數(shù)千塊磨石，大小、厚薄、形狀不一，質(zhì)料有粗、細(xì)砂巖兩種，用之打磨修整銅器的表面，也說明該道工序的工作量之大。殷墟鑄銅遺址中木炭往往與礪石同出，在磨光之后，有可能使用木炭在水中打磨器物，使銅器發(fā)亮 。
    那么，鑄后加工的工作量到底在鑄作過程中占有多大的比重呢？由于缺少記載，僅憑出土實物和冶鑄遺存的情況難以得到確證。華覺明根據(jù)史貽直、德成等于乾隆二十四年編纂的《欽定工部則例九十五卷》的記載進行了統(tǒng)計和計算，用撥蠟法制作爵、?等禮器，鑄造階段用工量僅為用工總量的4.20%～5.30%。如以鑄造用工量為1，則前期準(zhǔn)備的用工量是7.07～8.92，鑄后用工的加工量高達10.29～15.09。即使除卻鏇里合口、年號鐫刻、燒古諸項商周青銅器沒有的工藝，仍然高達6.29～10.18 。由此推測：商代青銅禮器形制復(fù)雜，又僅用銅質(zhì)、石質(zhì)工具進行操作，依器件復(fù)雜程度不同大概接近6～10的范疇，象司母戊鼎、司母辛鼎這樣的大件，或者還需更多。
    也許正因為鑄后加工如此繁復(fù)，才迫使鑄師們代復(fù)一代地想方設(shè)法改進工藝，殷墟青銅禮器鑄造工藝的發(fā)達、鑄銅工序的嚴(yán)格可能與此不無干系。在一定條件下，不利因素之逼迫正是促進工藝更替的重要動因。理解這一點，將有助于我們理解技術(shù)演進的本質(zhì)及有關(guān)因素相生相克、相輔相成的辯證關(guān)系。

 

 

1、兩大技術(shù)體系的結(jié)合
    綜上所述，殷墟時期青銅器陶范鑄造工藝具有非常復(fù)雜的生產(chǎn)工序，顯示出青銅器的鑄造不像陶器、骨器、玉器那樣是單一行業(yè)獨立完成的，而是兩大技術(shù)體系－－制陶和金屬冶鑄的有機結(jié)合，雙方互相適應(yīng)、不斷調(diào)整的結(jié)果。
    《墨子?耕柱篇》有云：“陶鑄之于昆吾”，指的即是用陶范鑄造銅器。在中國古代，“陶冶”、“陶鑄”是當(dāng)然地聯(lián)系在一起的，這正反映了冶鑄與制陶的歷史聯(lián)系。高度發(fā)達的中國青銅冶鑄技術(shù)，其根底是在高度發(fā)達的制陶技術(shù)之中。具體表現(xiàn)在：許多銅器的形制和紋飾以各種陶器為祖型；銅器的成形由制陶術(shù)的模制工藝得到啟示；熔煉金屬的高溫技術(shù)來源于制陶業(yè)的經(jīng)驗；造型材料的選取和制備、鑄型的加工制作技術(shù)亦均來自制陶術(shù)。
    中國青銅器有別于其他地區(qū)的特征有三，即器物的形制、紋飾和銘文，這三者與陶器都有著直接關(guān)系。比如鼎、簋、觚、爵等主要器形，都可以在陶器中找到它的原型，而二里頭時期封頂銅?對封頂陶?的模仿也是一個突出的例子。云雷紋、獸面紋、夔龍紋也都分別能在彩陶的紋飾中找到祖型。在陶器上刻畫符號的思想很可能為鑄造業(yè)繼承而形成銅器上的銘文。
熔煉金屬的高溫技術(shù)來源于制陶業(yè)的經(jīng)驗，這一點前面已有詳細(xì)的討論。對于制陶業(yè)而言，高溫技術(shù)的突破性改進來自窯爐的發(fā)明。燒成溫度的高低，氣氛性質(zhì)的好壞，取決于窯爐結(jié)構(gòu)是否合理，也就是取決于窯爐抽吸空氣量的多少，窯爐是朝著能控制進窯空氣量，提高燒成溫度，掌握還原氣氛的方向發(fā)展的 。豎穴式的升焰窯，火眼的數(shù)量和分布非常重要，火眼數(shù)量越多，火與陶坯的熱交換越均勻，遠處的火眼采用放大孔徑的辦法來彌補火焰壓力的不足，以此來達到改善窯內(nèi)的溫度分布狀況。火膛越大窯爐升溫越快，溫度越高 。這些技術(shù)都被鑄造業(yè)繼承。采用高溫技術(shù)(包括對爐氣的控制等)改變天然物性質(zhì)，得到所需要的屬性，最先是在陶器燒制中實現(xiàn)的，然后，又由青銅冶鑄業(yè)所繼承和發(fā)展。所以，就對自然界的變革和作業(yè)性質(zhì)來說，與其它手工業(yè)技術(shù)相比，青銅冶鑄和制陶有著更緊密的聯(lián)系。
    造型材料的選擇和制備技術(shù)非常關(guān)鍵。古代陶器質(zhì)地較致密，氣孔率低，氧化鐵(Fe203)含量較高，氧化鈣(CaO)含量低，一般不采用農(nóng)耕土和含腐殖質(zhì)較多的地表土，也不用普通黃土，而是選取紅土、沉積土、黑土為原料，有時需摻砂、蚌粉、植物質(zhì)、陶末等孱和料以減少收縮和改善其耐激冷、激熱的性能 。所有這些工藝經(jīng)驗和焙燒規(guī)范都在鑄型材料的制備中得到了體現(xiàn)。陶范和陶器材料的制作和焙燒工藝的不同顯示出制陶部門為提高鑄造性能所做的工藝調(diào)整。這一點很重要，需要澄清細(xì)節(jié)。也提醒我們，對金屬技術(shù)進行研究，還要兼及對陶瓷技術(shù)的深入理解。中國綿延的黃土環(huán)境，在此基礎(chǔ)上新石器時代既已高度發(fā)達的制陶技術(shù)，直接關(guān)系著為何中國青銅時代會選擇陶范鑄造這樣一個工藝系統(tǒng)，而不是鍛造或是其它鑄造方法。

 

2、鑄造業(yè)的組織和管理
    這一條筆者不能展開討論，因為這本身就是另外一個很復(fù)雜的題目，將另文詳述。
    唐際根以殷墟有承繼關(guān)系的2000座墓葬為基礎(chǔ)，利用統(tǒng)計分析，提出晚商社會是以氏為單位的平行結(jié)構(gòu)，同時具有垂直分布的社會階層，王室或精英階層不足不到1％，貴族階層占7－10％，82－87％的人口屬于平民，而最低的階層只有大約3－7％，這一結(jié)果表明商代不是奴隸社會，而以平民為主 。這個發(fā)現(xiàn)提醒我們有必要重新考慮工匠的身份問題，進而探討殷墟冶鑄業(yè)的組織管理。
    根據(jù)對甲骨文和金文文獻中“工”、“多工”、“百工”等詞的釋讀和辨析，認(rèn)為殷墟時期的工匠多半具有平民的身份。而殷墟西區(qū)墓地以及鑄銅遺址出土的工匠墓地研究顯示，大部分出工具的墓均規(guī)模較小，一般都有棺，或有棺有槨，并有成組的陶器或一兩件青銅禮器。這說明這些墓主人生前有一定的生產(chǎn)工具和財富，并有相應(yīng)的社會地位。他們很可能是“工”的主體，在作坊中從事技術(shù)性的工作。從各墓區(qū)中墓葬的延續(xù)性來看，這些“工”以家族為單位，世守其業(yè)，與文獻上記載的“工之子恒為工”（《國語?齊語》）一致。商代和西周銅器上多鐫刻有族徽，許多都對應(yīng)著不同的職業(yè)，說明在商代開始，各族群的職業(yè)明顯趨于專一化 。
    《左傳》定公四年：“昔武王克商，成王定之，分魯公以……殷民六族：條氏、徐氏、蕭氏、索氏、長勺氏，尾勺氏，使帥其宗氏，輯其分族，將其類丑……分康叔以殷民七族：陶氏、施氏、繁氏、  氏、樊氏、饑氏、終葵氏”，這些族的名稱被認(rèn)為與其職業(yè)相關(guān)，比如陶（陶器）、施（旗幟）、  （炊器）、長勺和尾勺（酒器）、索（繩索）、樊（防護圍欄）等 ，索氏器的發(fā)現(xiàn)亦證明這些人可能擁有一定的社會地位 。而卜辭關(guān)于“左工”，“右工”的記述，也被認(rèn)為可能存在類似于軍隊的編制 ，這說明當(dāng)時是有嚴(yán)格的組織管理的。
    根據(jù)銘文辨識和有限的考古資料，參考春秋戰(zhàn)國時的情況 ，對殷墟鑄造業(yè)的組織管理作一個可能的推測：殷墟冶鑄業(yè)的管理似乎也有這樣一個三級結(jié)構(gòu)，但是不如戰(zhàn)國時期那樣規(guī)范和嚴(yán)密。
    王室成員或高級貴族作為監(jiān)造者，不參與實際生產(chǎn)，在銘文中常有“××作器”的記載。
     “司工”為管理手工業(yè)的官員；“多工”為從事管理的下層官吏。
    制造者為“工”，具有較高技藝的匠師從事技術(shù)設(shè)計和操作指揮；工匠，承擔(dān)大部分的生產(chǎn)活動，可能存在制模、制范和鑄器的技術(shù)分工，由不同的族眾來分別完成；工奴可能來自俘虜、罪人或家奴，從事鑄造生產(chǎn)中技術(shù)含量較低的繁重體力勞動，比如取土、練泥、焙燒陶范、加熱鼓風(fēng)、搬運以及鑄后清理等。
    以鑄造司母戊大鼎這樣重達八百多公斤的銅器為例，運土、備料、制模、制范、制芯、合范、焙燒、合金熔煉、鼓風(fēng)、澆注、清理、打磨，大概需要上百人同時工作。要這么多人有條不紊地工作，須有高超的管理水平和嚴(yán)格的紀(jì)律性。

 

三、結(jié)語
    綜上所述，可以得到以下三條結(jié)論。
    1、殷墟青銅器鑄造工藝流程的各個環(huán)節(jié)均已步入規(guī)范化，并達到較高的水平。殷墟鑄造業(yè)規(guī)模的擴大、銅器產(chǎn)量的大幅提高，是建立在工藝流程的規(guī)范化、工藝控制的嚴(yán)格性基礎(chǔ)上的。
    2、必須依托于嚴(yán)格的組織管理，才能完成各個部門之間的協(xié)調(diào)，使得銅器的復(fù)雜化生產(chǎn)過程得以實現(xiàn)。
    3、中國青銅時代陶范鑄造的工藝選擇，是與中國的黃土環(huán)境及與之相應(yīng)的高超的制陶技術(shù)密切相關(guān)的。

 

（本研究獲得國家文物局課題??“‘指南針’計劃之古代冶金與鑄造技術(shù)發(fā)明創(chuàng)造研究試點”的支持。本文寫作過程中，得到王學(xué)榮、荊志淳和Jim Stoltman教授的幫助，在此表示誠摯的謝意。）  

 

 

1、中國社會科學(xué)院考古研究所安陽工作隊：《2000－2001安陽孝民屯東南地殷代鑄銅遺址發(fā)掘報告》，《考古學(xué)報》2006年3期。對這批材料的檢測結(jié)果參見劉煜、岳占偉：《殷墟陶范的材料及處理工藝的初步研究》，《夏商周文明研究（六）--2004年安陽殷商文明國際學(xué)術(shù)研討會論文集》，社會科學(xué)文獻出版社，2004,450-456頁。后補充數(shù)據(jù)收入中國社會科學(xué)院考古研究所考古科技中心編《科技考古》第1輯，中國社會科學(xué)出版社，2005年，226－236頁。
2、李永迪, Anyang Foundry : Archaeological Remains, Casting Technology and Production Organization, A thesis for Ph. D to Harvard University，2003.
3、石璋如：《殷代的鑄銅工藝》，《歷史語言研究所集刊》第26本。
4、譚德睿：《中?青銅時代陶范鑄造技術(shù)研究》，《考古學(xué)報》1999年2期，220頁。
5、李濟、萬家保：《殷墟出土五十三件青銅容器之研究》，1972年，臺北。
6、劉煜：《殷墟青銅器制作工藝的技術(shù)演進》，《21世紀(jì)中國考古學(xué)與世界考古學(xué)》，中國社會科學(xué)出版社，2002年，613－631頁。
7、華覺明：《中國古代金屬技術(shù)??銅和鐵造就的文明》，大象出版社，1999年。
8、劉煜、岳占偉：《殷墟陶范的材料及處理工藝的初步研究》，，中國社會科學(xué)院考古研究所考古科技中心編《科技考古》第1輯，中國社會科學(xué)出版社，2005年，226－236頁。
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10、中國社會科學(xué)院考古研究所編著：《殷墟的發(fā)現(xiàn)與研究》，科學(xué)出版社，1994年，87頁。
11、河南省文物研究所：《鄭州商代二里岡期鑄銅基址》，《考古學(xué)集刊》第6集，中國社會科學(xué)出版社，1986年，100－122頁。
12、洛陽市文物工作隊：《1975－1979年洛陽西周北窯鑄銅遺址的發(fā)掘》，《考古》1983年5期，430－441頁。
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17、轉(zhuǎn)引自王工碩士論文，原圖見 Dharampal, “Indian Science and Technology in the 18th century”,p224.
18、中國社會科學(xué)院考古研究所.：《殷墟的發(fā)現(xiàn)與研究》，科學(xué)出版社，2001年，89－90頁。
19、陳光祖.：《殷墟出土金屬錠之分析及相關(guān)問題研究》，《考古與歷史文化－慶祝高去尋先生八十大壽論文集》（上），臺北：中正書局，1991年， 355－392頁。
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22、蘇榮譽、華覺明、李克敏、盧本珊：《中國上古金屬技術(shù)》，山東科學(xué)技術(shù)出版社，1995年，94頁。
23、萬家保：《由殷墟發(fā)掘所見的商代青銅工業(yè)》，．《大陸雜志》，1979年，Vol.58，No.5， 42頁。
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25、洛陽市文物工作隊：《1975～1979年洛陽北窯西周鑄銅遺址的發(fā)掘》，《考古》，1983年5期，441頁．
26、中國社會科學(xué)院考古研究所：《殷墟發(fā)掘報告（1958－1961）》，文物出版社，1987.年，21－22頁。
27、石璋如：《殷代的鑄銅工藝》，《歷史語言研究所集刊》第26本。
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29、劉振群：《窯爐的改進和我國古陶瓷發(fā)展的關(guān)系》，中國硅酸鹽學(xué)會編，《中國古陶瓷論文集》，文物出版社，1982年，163頁。
30、劉可棟：《試論我國古代的饅頭窯》，，中國硅酸鹽學(xué)會編，《中國古陶瓷論文集》，文物出版社，1982年，176－178頁。
31、中國硅酸鹽學(xué)會編：《中國陶瓷史》，文物出版社，1982年，38頁。
32、唐際根, The Social Organization of Late Shang China－A Mortuary Perspective, A Thesis Submitted to the University of London，2004.
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34、李亞農(nóng)：《殷代社會生活》，上海：人民出版社，1955年，50頁。
35、郭克煜、孫華鐸、梁方建、楊朝明：《索氏器的發(fā)現(xiàn)及其重要意義》，《文物》1990年7期。
36、肖楠，《試論卜辭中的“工”與“百工”》，《考古》，1981年3期，266－270頁。
37、黃盛璋：《試論三晉兵器的國別和年代及其相關(guān)問題》，《考古學(xué)報》1974年1期。
38、劉玉堂：《楚國手工業(yè)技術(shù)生產(chǎn)者的身份與地位》，《自然科學(xué)史研究》14卷2期，1995年。

 

    本文曾發(fā)表于《文明探源通訊》16期