商周時代是中國的青銅時代，當時鑄造的大批精美的青銅器，是中國古代先民對世界文明的杰出貢獻。它們的出土，不僅再現(xiàn)了古代中國青銅時代的風貌，而且展示了古代工匠在青銅冶鑄技術方面所達到的高度水平。商周青銅冶煉和鑄造工藝的研究，對揭示當時社會生產的發(fā)展水平具有重要的意義。

      很長一個時期以來，研究冶金史的學者多偏重于對青銅鑄造工藝的考察。中華人民共和國成立后的30多年，隨著鑄造作坊、尤其是采礦和冶煉遺址的發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘，研究手段的改進，模擬實驗的進行，為深入探索這個課題提供了豐富的資料，并填補了冶金史研究中的一些空白。

      商周青銅的成分主要是銅與錫，銅與鉛或銅與鉛、錫的合金，一般稱為錫青銅、鉛青銅或鉛錫青銅。銅器所含的微量元素的測定表明，各地鑄造銅器的原料多取自附近的含銅礦脈，如鎮(zhèn)江附近商周墓葬和窖藏出土的銅塊含有較大比重的鉛和微量的銻，就與中原青銅器的銅料不含銻及含鉛量低明顯不同。湖北大冶銅綠山、湖南麻陽九曲灣、內蒙古林西大井等地都發(fā)現(xiàn)了采礦與冶煉遺址，大多為東周時期遺存，但銅綠山古礦冶遺址的上限可到西周，下限則可延至漢代以后。這幾個地點都發(fā)現(xiàn)了古人采掘時開拓的豎井、平巷、采礦工具、提升與排水用具及銅礦石。銅綠山古銅礦的采掘工作是在大理巖與火成巖之間的破碎帶中進行的，采掘時開拓的成組井巷中架設了相當完整的木質框架支護，深距地表四、五十米。（見彩圖）另兩個地點則利用巖石的裂縫沿礦脈進行采掘，不用或很少使用木質支護。在跨度大的采空區(qū)內，則保留“工”字形礦柱為支護。麻陽九曲灣有一條巷道斜長140米，垂直深度約80米。有的是采用露天開采。在銅綠山和大井，礦井附近都有冶煉遺址，說明采掘的銅礦石就在采場附近冶煉。

       銅綠山發(fā)現(xiàn)的10座煉銅豎爐都用土夯筑而成，可分爐基、爐缸和爐身3個部分。爐缸的截面多為長方形，設有金門。大井發(fā)現(xiàn)的12座煉銅爐有兩種不同的形制：一種煉爐的截面呈橢圓形或馬蹄形，直徑0.8～1.2米，金門作拱形，朝西北方向，高0.2米，寬0.1米；另一種則被稱為多孔串窯式（有許多圓孔和彎曲的孔道），直徑1.5～2米。這些煉爐的周圍都有木炭、孔雀石、碎礦用的石砧、石球、冶煉時排放的大量爐渣及陶質生活用具等。由煉銅原料可知，當時的冶煉工藝是氧化礦的還原熔煉。大井的冶煉遺址出土有馬頭形的陶質鼓風管，表明已能用人工鼓風掌握爐溫。模擬實驗證明，用春秋時期的這種豎爐煉銅，可以連續(xù)加料、連續(xù)排渣和間斷放銅，具有較高的熔煉能力。銅綠山遺址的爐渣多冷凝成薄片狀，酸度適宜，含銅量僅為0.7％，反映了春秋時期的冶銅工藝已達到相當高的水平。

      商周時代的都邑遺址幾乎都發(fā)現(xiàn)了鑄銅作坊遺址。其面積有數(shù)萬平方米的，也有10余萬平方米的。作坊址內出土了為數(shù)可觀的陶范、坩堝塊、木炭、小件青銅器和銅錠、銅渣以及與鑄銅生產有關的其他遺存。這些作坊址的發(fā)現(xiàn)說明商周王室及諸侯所用的青銅器大多是就地生產的。

     偃師二里頭遺址的商代早期鑄銅作坊內，熔銅的坩堝系用草拌泥制成。陶范與銅器一致，均為素面。出土銅爵據(jù)電子探針測定，含銅92％、錫7％，銅錫比例與鄭州二里岡期青銅器的配比十分接近。鄭州商代遺址發(fā)現(xiàn)的兩處鑄銅作坊，分別在城南的南關外和城北的紫荊山北地。熔銅工具除有草拌泥制作的坩堝外，還用外敷草泥的陶質大口缸或大口尊。不過從大型銅鼎的發(fā)現(xiàn)看，也有使用熔銅爐的可能。不少陶范上都刻有花紋。這兩個作坊除生產青銅禮器外，南關外鑄銅作坊中還出土不少青銅?，紫荊山北的作坊則出土不少刀、鏃，因而被認為是鑄銅手工業(yè)中出現(xiàn)分工跡象的反映。

      安陽殷墟的苗圃北地、西周時代的洛陽龐家溝鑄銅遺址和新鄭鄭韓故城、侯馬牛村古城南郊的東周鑄銅作坊，都是古代規(guī)模較大的鑄造場所。這幾個地點都發(fā)現(xiàn)了體積較大的熔銅爐、大批陶范及與鑄銅有關的工具和用具。苗圃北地鑄銅遺址出土的熔銅爐若按殘壁的弧度推算，直徑約在60～70厘米。另有一種土坑式的熔爐，直徑1米，深0.5～1米。洛陽龐家溝發(fā)現(xiàn)的熔銅工具有3種，其中大型熔銅爐的內徑160厘米，壁厚30～35厘米，并設有鼓風口。洛陽、新鄭、侯馬等地作坊中都發(fā)現(xiàn)陶質的鼓風管，說明熔銅爐具備較好的熔化能力。用這樣大型的熔爐熔銅，與當時鑄造大型青銅器的情況是適應的。

      苗圃鑄銅遺址和侯馬鑄銅遺址都發(fā)現(xiàn)了與鑄銅有關的居址、窖穴、水井、祭坑、烘范窯和道路、工作臺面等遺跡。各個作坊址出土的陶范數(shù)以萬計，其中一部分陶范可以拼對成套。從陶范的型腔可知，有鑄禮器的，也有鑄樂器、工具、兵器、車馬器或其他裝飾品的。侯馬鑄銅作坊中還鑄造中國最早的青銅鑄幣空首布以及銅帶鉤等物品。

       鑄造青銅器的模具有陶范、石范和金屬范 3類。陶范的原料主要是粘土和砂子，一般都是就地取材。由于陶土的耐火度高，易于透氣，來源又極方便，所以各地作坊都普遍運用，成為中國青銅時代鑄造工藝的一大特點。造形簡單的工具、兵器等用單范或雙合范鑄造，一范可使用多次。青銅容器則用復合范鑄造，一套模具只能鑄造一件器物。石范在夏縣東下馮遺址、清江吳城遺址等地都有發(fā)現(xiàn)，數(shù)量不多，都是鑄造刀、鏃等小件器物的模具。金屬模具有銅范和鐵范兩種。山東臨淄發(fā)現(xiàn)的銅范是鑄造青銅鑄幣“齊法化”的模具。河北興隆發(fā)現(xiàn)的鐵范則是鑄造鐵工具的鑄范。