青銅器鑄造的秘密

RK588 2022-11-19 發(fā)布于美國

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人類文化史上的金屬時代是從冶煉銅與鑄造銅器開始的，作為世界文明古國之一的中國，青銅工藝自成體系，在人類文明史上獨樹一幟。

人類發(fā)現和使用銅是一個漫長的過程。最初，人類被裸露在地表的銅礦石的顏色所吸引，制作裝飾品或顏料。但地面可以采集的銅礦資源有限，于是，人類逐漸開始開采銅礦。采礦遺址深埋地下，不容易被發(fā)現，1973年湖北大冶銅綠山古礦冶遺址的發(fā)現，填補了中國青銅研究中采礦環(huán)節(jié)的空白。2011年，考古學者在山西聞喜發(fā)現了千金耙遺址，清理出采礦豎井、斜井、平巷、灶、灰坑等遺跡，該遺址也是中國最早的采銅遺址。

中國古代開采的銅礦主要集中在兩個地區(qū)，一個是山西南部的中條山地區(qū)，另一個是長江中下游地區(qū)。其中，長江中下游地區(qū)的開采量占到古代開采銅總量的70%以上。

錫就更加少見了，山西乃至整個中原地區(qū)都沒有錫，中國古代的錫原料基本上都來自長江以南的南嶺地區(qū)。在交通工具非常落后的古代，人們依然可以利用銅錫鉛鑄造出精美的青銅器，可以說，古人的活動范圍，遠遠超出我們的想象。

采到銅礦石（圖1）之后要進行冶煉，進一步獲得粗銅。銅礦的冶煉，在先秦時期大致有三個程序：第一步選礦，要選擇雜質較少的礦石；第二步初煉，銅礦石選出來以后要搗碎，然后跟木炭一起投入煉爐內，煉爐煉出的銅液倒出后凝固，得到粗銅。第三步精煉，得到的粗銅送往鑄造地，在鑄造地進行進一步的精煉。精煉后的銅礦，雜質更少，銅質更純凈。

圖1

在精煉銅礦的時候，銅液中要根據鑄造器物的種類，加入一定比例的錫、鉛等其他金屬，加入錫可以降低熔點、增加硬度和光澤度，鉛可以增加銅液澆注時的流動性。

中國古代青銅器合金成分的比例，最早見于《周禮·考工記》的記載，“金有六齊”對青銅器成分配比的記述，與現代冶金材料學理論非常吻合，對研究冶金發(fā)展史起到了重要的作用。

2019年，中國國家博物館和山西省考古研究院在距離中條山6公里的絳縣西吳壁村發(fā)現大量的商周時期的冶銅遺存，其中包括冶銅爐、坩堝、廢爐渣、殘爐壁，木炭等，考古人員還根據遺跡還原了一座木炭窯。銅料是銅礦石通過高溫冶煉形成的，這個過程中木炭是非常重要的助燃劑和還原劑。中條山不僅有豐富的銅礦資源，還有茂密的森林，可以保證木炭原材料的充分供給。銅作為當時的戰(zhàn)略資源，中條山這種得天獨厚的優(yōu)勢，使得包括中條山在內的晉南一帶歷來受到統(tǒng)治者的重視，并且成為他們爭奪控制的區(qū)域之一。

西吳壁是目前國內發(fā)現時代最早、規(guī)模最大，專業(yè)化水平最高的冶銅遺址，彌補了從銅礦開采到鑄造之間的缺環(huán)，填補了商周時期冶金考古的空白并入選“2019年度全國十大考古新發(fā)現”。

青銅器作為身份地位的象征，鑄造青銅器的核心技術是由國家管控的，因此，精煉和鑄造青銅的地點通常在統(tǒng)治者所在的都邑中。常用的金屬加工方式有兩種：鍛造和鑄造。

西方的青銅器，從兩河流域到南亞、北非，都是鍛造與鑄造并行，通常是先鍛造，或者鑄造之后再鍛造。而古代中國與世界其他地區(qū)不同，中國早期的青銅器全部是鑄造而成。

中國古代青銅器大多造型復雜，紋飾精美，甚至出現鏤空、浮雕、圓雕等技法，這些青銅器采用的都是鑄造技術。模范鑄造是中國青銅器制作工藝有別于世界其他文明地區(qū)的重要特征。鑄造的方式大致分為兩種：熔模法和塊范法。熔模法是用容易融化的材料制作鑄型的鑄造方法，其中最主要的是以蠟為模的失蠟法。失蠟法是讓蠟流失的一種方法，用來制作形式或紋飾比較繁縟復雜的青銅構件。

失蠟法最早出現在公元前4000年左右，地中海東部的以色列、敘利亞地區(qū)，現收藏于大英博物館的“古埃及法老的寵物”——安德森貓（青銅）就是采用失蠟法鑄造的。在中國，目前發(fā)現的失蠟法鑄造的青銅器出現于春秋中晚期，云南石寨山遺址和長江流域的吳楚地區(qū)都有發(fā)現，其中最著名的要數1978年在湖北隨州出土的曾侯乙尊盤。

失蠟法是復雜精細青銅器的鑄造方法，但商周時期中國青銅器鑄造的主流方法是塊范法。

圖2 山西青銅博物館技藝模范展廳

在山西青銅博物館技藝模范展廳（圖2）中，以镈鐘為例，以大型場景雕塑還原出了塊范法鑄造的主要流程：

備料

首先要備料，一般采用地表深層的黃土或河灘的淤泥，黏性比較好，然后加入砂礫、草木灰、熟土等其他物質，增加透氣性，充分攪拌后靜置幾天。

制模

第二步制模，模也叫“母范”，可以選用陶、木、竹、骨、石等各種材質，最常見的是陶模。工匠用工具制作出想要的模型，陰干、入窯燒制后使用。

翻范

第三步翻范，在制作好的泥模外面包裹一層泥土制作外范，外范需要分塊制作，并雕刻出精細的花紋。

制芯

第四步制芯，在泥模表面均勻地刮去紋飾，刮削的厚度就是鑄造青銅器的厚度。當然，除了這種方法之外，還可以把泥模做成空心的，從空心的泥模中脫出芯來；也可以利用外范來翻模制芯。

烘范

第五步烘范，將分塊制作的外范和泥芯組合成一體，并在內范和外范之間用銅墊片做支撐，外面糊上草拌泥固定，得到鑄造型腔。為了防止?jié)茶T時型腔不會因為銅熔液溫度過高而崩裂，要將鑄造型腔陰干后高溫烘焙到600-900℃之間。

澆鑄

第六步澆鑄，把型腔倒置，倒入滾燙的青銅溶液。

脫范

第七步脫范，等青銅溶液冷卻凝固后，打碎外范，除去范芯，得到鑄好的青銅器。

修整

最后再進行修整，用專門的工具將青銅器上的毛刺、飛邊、銅塊打磨光滑，讓花紋清晰整潔。這樣，一件完美的青銅器就做好了。

20世紀50年代，考古工作者在山西侯馬發(fā)現了規(guī)模巨大的侯馬鑄銅遺址，出土有銅錠、鉛錠、熔渣、工具、陶模、陶范等數十萬件，這里是春秋晚期至戰(zhàn)國早期晉國大型的青銅鑄造工場。這個大工場主要鑄造青銅禮器、貨幣、農具、工具、車馬器和兵器等，持續(xù)時間大約160多年。侯馬鑄銅遺址出土的模范紋飾十分豐富，細密的蟠螭紋、蟠虺紋、龍鳳紋，還有豐富的動物形裝飾，這些頗具地域特色的青銅器，學界稱為“侯馬風格”。

侯馬鑄銅遺址這些模范的出土，還讓我們知道了流失海外的眾多青銅器，以及遼寧、北京、河北、甘肅、山東、廣東、廣西等地發(fā)現的許多青銅器原來都是“侯馬鑄造”，侯馬鑄銅遺址為大量的中國青銅器找到了老家。

除了精美繁復的青銅禮器，侯馬鑄銅遺址還發(fā)現了多達十萬枚空首布的泥芯，而目前考古發(fā)現的先秦時期所有貨幣加起來，大約有兩萬多枚，反映出晉國強大的經濟實力。

范鑄青銅器中，除了一次性澆注成型的渾鑄法，古人還發(fā)明了更加復雜的分鑄法。

在山西青銅博物館的技藝模范展廳，有一件一級文物——蟠蛇紋鼎（圖3），它出土于山西南部的新絳縣柳泉村。這件鼎腹部分內外兩層，外層鏤空的小蛇交織盤繞，頭部高高昂起；內層是鼎腹，鼎的足部裝飾有獸面紋。這件鼎使用了分鑄、焊接等多種鑄造工藝，實現了鏤空立體的效果，反映出春秋時期晉國工匠精湛的青銅鑄造技術。