酒泉早期的青銅冶煉和鑄造技術

劉生平

（甘肅省社會科學院酒泉分院，甘肅酒泉735000）

酒泉早期的青銅冶煉和鑄造技術

劉生平

（甘肅省社會科學院酒泉分院，甘肅酒泉735000）

酒泉早期銅器冶煉遺跡較多，出土的早期銅器數量多、器型獨特、鑄造工藝先進，呈現較高的青銅冶鑄水平，對研究中國早期銅器的特點和鑄造技術有重要價值。

酒泉；青銅器；鑄造技術

青銅器的使用是文明時代開始的重要標志之一。中國古代青銅器分別起源于西北地區和中原地區，青銅時代開始于公元前2000年前后。①甘青地區是我國青銅冶鑄的起源地，也是中國早期銅器發現最多的一個地區。而這些地區有色金屬礦藏豐富，高度發達的制陶業又培育出了創造高溫的手段和能力，這是青銅冶鑄較早興起的物質和技術條件。甘青地區早期銅器廣泛發現于馬家窯文化的馬家窯類型、馬廠類型、齊家文化和四壩文化中。其中，馬家窯文化有1個遺址有早期銅器出土，馬廠文化有3個遺址，齊家文化有15個，四壩文化有7個，在這26個遺址中共出土各種銅制品超過400件。②甘肅東鄉縣林家遺址發現一件馬家窯類型的青銅刀，長12.5厘米，錫青銅合范鑄制，短柄長刃，柄部有明顯的嵌裝木柄的痕跡，年代為公元前2900至公元前2740年，這是目前所見年代最早的青銅鑄造品。③甘青地區共發現馬廠文化的銅器3件,其中一件是永登蔣家坪發現的青銅刀,另兩件是酒泉市肅州區照壁灘和高苜蓿地發現的紅銅錐和紅銅塊，年代為公元前2200年前后。④酒泉發現的兩件銅器經檢測分析均為紅銅,分別使用了熱鍛（局部經冷加工）和鍛造技術。⑤這些發現表明，早在公元前2200年前后，酒泉已經有了較為成熟的金屬冶煉技術。

一、酒泉早期的銅器冶煉遺跡

在遠古時代，酒泉山川秀麗，礦藏豐富，銅礦是先民們最先發現的寶藏。1987年第二次全國文物普查時，考古人員在距金塔縣城東北約40公里的戈壁沙漠中發現了一處冶銅遺址，定名為“火石梁遺址”。火石梁遺址東西長350米，南北寬270米，面積約9.5萬平方米。文化堆積厚0.5～2.5米。地表散見大量夾砂紅陶片、彩陶片及少量細泥紅陶片、石器殘片和細石器、殘銅塊、小銅珠顆粒、銅渣、銅礦石、綠松石和骨珠等，遺址東北部有直徑約30米的碳燒結塊富集區，發現大量的碳結塊、孔雀石和碎銅塊，并采集有類似冶煉工具的兩把石勺。⑥這些文物證明，火石梁是一處青銅器時代的陶器燒制作坊和青銅器冶煉場遺址，屬四壩文化類型，距今約3900年。在第二次全國文物普查中，金塔縣還在距火石梁遺址以東約7公里處的缸缸洼發現了另外一處冶銅遺址。該遺址南北長600米，東西寬560米。地表密布夾砂紅陶片、彩陶片和破碎的石器，東部風蝕臺上有冶銅遺址，地表有大量銅礦石、碎銅塊和炭釉結塊。1987年以來，金塔縣博物館在缸缸洼遺址發掘和采集到石刀、石斧、石紡輪等石器300多件，陶罐等陶器22件，還有2串骨珠。這些物證表明，缸缸洼是一處燒制陶器和冶煉銅器場所。另外在第三次文物普查時，又在該縣北山發現古銅礦遺址，距縣城約90公里，因此處附近現有一處被當地人稱為“白堂”的銅礦，該遺址被定名為“白山堂古銅礦遺址”。古銅礦南北長382米，東西寬185米。在遺址中心位置遺存有原始礦井一處，南北長19.7米，東西寬9.1米，深4.8米，礦井壁面有原始工具鑿挖痕跡。甘肅省文物考古研究所及中科院的專家實地考察后指出，該遺址屬青銅器時代的四壩文化類型。前有冶煉遺址，后有銅礦遺址，專家分析認為，火石梁遺址和缸缸洼遺址的銅礦冶煉原料就來源于白山堂古銅礦。2007年6月，甘肅省文物考古研究所、中國社會科學院考究所等在玉門市柳湖鄉小康村四組北500米處的騸馬文化古董灘城址發掘時，發現許多銅礦石、炭渣和少量銅煉渣，并采集到一件煉銅坩鍋殘片，分析為一處冶銅作坊。另外，在酒泉沿祁連山北麓一線蘊藏豐富的有色金屬礦藏，已發現硫砷銅礦、砷黝銅礦和其他一些含砷銅礦。

以上這些重大發現相互印證，不僅進一步表明酒泉先民在距今3900年至3600年前就已經掌握了先進的冶銅技術，而且說明酒泉出土的早期銅器就是在酒泉本地冶煉的。

二、酒泉早期銅器的重要發現

截止目前，酒泉境內發現的最早的銅器，是1987年在酒泉市肅州區豐樂鄉大莊八隊西側的照壁灘遺址出土的一件銅錐和高苜蓿地遺址出土的鑄造紅銅塊，為馬廠文化的遺物。此后，四壩文化的銅器在酒泉發現數量最多，種類也最全。1976年，甘肅省博物館文物工作隊在玉門市清泉鄉火燒溝遺址進行發掘，清理墓葬312座。其中，隨葬銅器的墓就有106座；1990年進行了第二次發掘，在17座墓葬中有4座出土銅器。兩次發掘出土銅器總數在200件以上，種類包括鏃、刀、匕、斧、錐、鑿、镢、泡、管、釧、鈿絲、耳環、鼻飲、圓形銅飾、令牌頭等。⑦1986年9月，北京大學考古學系與甘肅省文物考古研究所在河西走廊進行考古調查，在瓜州縣鷹窩樹遺址清理四壩文化墓葬3座，獲銅器7件，另在地表采集銅器或殘件8件，⑧共計15件，有生產工具、兵器、生活用具和裝飾品。1987年5月，甘肅省文物考古研究所與北京大學考古學系聯合對干骨崖墓地進行發掘。清理墓葬107座，出土銅器共48件，包括生產工具、兵器、生活用具和裝飾品。⑨生產工具有錐、刀、斧、鏃，生活用具有鏡形飾、泡、扣，裝飾品有耳環、指環、聯珠飾等。⑩除此之外，酒泉境內屬于四壩文化的另外幾個遺址也發現了部分銅器。如金塔缸缸洼遺址出土碎銅塊，金塔二道梁遺址發現銹銅塊，玉門大墩灣遺址地表遺留有碎銅渣，玉門砂鍋梁遺址出土有銅器。?酒泉境內晚于四壩文化的騸馬文化也有大量銅器出土，現藏于玉門市博物館屬騸馬文化的銅器就有21件，如銅錘戈、銅牌飾、銅鏡、銅扣飾、銅鈴、螺旋狀管飾等。1986年9月，河西史前考古調查隊在瓜州兔葫蘆墓地出土銅器5件，瓜州縣博物館收藏的兔葫蘆遺址銅器16件，?共21件，有刀、鏃、鑿、耳環、戒指、扣、飾等。總體來看，酒泉境內發現的早期銅器超過300件，是中國西部出土銅器最多的地區之一。

酒泉早期銅器出土情況統計表

三、酒泉早期銅器的種類和特征

酒泉早期青銅器按其種類和功能大致分為工具、武器和裝飾品幾大類。

（一）工具類

工具類分為刀、削、錐、斧、鑿、鐮等。

刀，分兩類，一類為直柄，另一類為環首直柄。兩類刀的刃部形態變化較多，分為弧背直刃刀、凹背弧刃刀、弧背凹刃刀等。刀均比較大，一般長10厘米以上，最長者超過20厘米。如酒泉干骨崖出土的一把環首直柄刀為弧刃，柄較長，弧曲背，刀尖略微向上翹起，弧形刃較短，尾端有圓角近方形環首，柄一面平整，一面中間鑄一道凹槽。

削，一種體形略小的有刃工具。形狀為直柄，凹背弧刃，刃部較短。火燒溝出土的削為扁長條狀，后端似有殘缺，前鋒呈舌形，直背直刃，背部稍厚，雙面刃。殘長8.4厘米、寬1.8厘米、背厚0.35厘米。

錐，形體比較小，長6～7厘米左右。作圓錐狀，前段為使用的尖鋒，后段橫截面為圓角四棱形。酒泉豐樂照壁灘遺址出土的馬廠文化銅錐為長條棍狀，前半截斷面圓形，后半截斷面近扁方形。在干骨崖遺址發現的銅錐為長條錐狀，前半段較長，橫斷面圓形，直徑稍大于后半段，后半橫斷面圓角方形，插入7～8厘米長骨柄或木柄內，估計當時有相當一部分錐裝有木柄或骨柄。

有銎斧，形狀近長方形，刃部較直，橫截面略呈凸弧狀。在干骨崖遺址發現的銅斧頂部背面有一橢圓形貫通式銎。近圓角長方形，頂部有一橢圓形半銎孔，上下貫通，正面刃部的橫切面呈圓弧形，縱切面近圓錐形，弧形刃，兩側保留明顯的鑄縫痕，銎孔內下端有一狹窄臺面。

鐮，弧背，刃部內凹，后部有較長的直柄，柄部一面中間鑄一道凹槽，另一面平整。

鑿，僅瓜州兔葫蘆遺址發現一件，平面圓錐形，剖面扁條狀，前端為鑿刃，后端殘缺。

（二）武器類

武器類主要有矛、匕首、鏃和銅錘戈。其中，矛和匕首僅見于火燒溝墓地。其銅匕柄端彎曲成鉤狀，是經過熱鍛和冷加工處理的。

鏃，在火燒溝和干骨崖遺址、瓜州鷹窩樹遺址、兔葫蘆遺址都有發現，最為流行的是一種雙翼有銎鏃，前端鋒刃作三角形、柳葉形或矛頭狀，尾翼下端往往有尖鋒，有的左右不很對稱，中部起脊，尾端出鋌，鋌孔一般為圓形，也有的略呈橢圓形。干骨崖一鏃造型較特殊，有銎孔，一側起倒鉤。另一鏃平面近圓錐狀，橫斷面近菱形，前鋒銳利，中央有一道縱向貫通的脊，左側尾翼出鋒鉤，斜伸向外，下端有短圓形銎。干骨崖一銅鏃銎孔中還殘留部分木箭桿。在火燒溝墓地曾采集到一件砂巖質地的雙連鏃石范，范上鏃的形狀與出土器物相同，此范具有硬度適中、耐火度高的特點，適宜在其上刻制鑄型并能多次使用。此石范的范面留有使用過的痕跡，這表明像銅鏃這種消耗性很大的遠程射殺武器已能在當地生產鑄造。銅鏃無論用于狩獵還是戰爭，它都是一種高消耗性的武器，一旦射出就很難再回收。所以，沒有高度發展的青銅鑄造業是供應不上的。正如范文瀾先生所說：“金屬原料，只有到了最便宜時，才能用作箭鏃。”歐洲在青銅器時代，大部分箭頭仍是用骨或石制成的，很少發現青銅鏃，而火燒溝遺址出土了銅箭鏃石范，也是迄今為止我國最早的鑄箭鏃石范，這也證明酒泉四壩文化中晚期銅器的冶鑄技術已經達到了一個較高的水平。

銅錘戈，僅1件，為騸馬文化遺存，厚重，援部呈長條形，剖面作六棱狀，中央起有凸脊，前寬后窄，由前向后貫穿全器。援的前端刃部圓鈍，尾端內部作尖錐狀，尖鋒部位鈍厚。援后是上下突起的銎，銎孔橢圓形，外側周邊突起。

（三）裝飾品

裝飾品種類有耳環、指環、扣、泡、圓牌飾、連珠飾等。

耳環，有四種類型。第一種是將斷面圓形的銅絲彎成桃形，再將兩端砸扁，相互連接或重疊交錯。干骨崖出土的一耳環是將銅絲彎曲鍛打制成，斷面圓形。兩端鍛打砸扁展寬，斷面呈扁片狀，耳環整體近桃形，下部兩端合攏。在火燒溝等遺址中還發現有這種形狀的金耳環和銀耳環，可見其相當流行。第二種是將銅絲彎曲作D形，一端較細呈圓柱狀，另一端砸扁展寬，再將兩端交錯重疊。第三種是一端作喇叭口形，另一端為圓錐狀，彎曲成尖橢圓形，兩端略有間隙。指環將較細的銅絲連續纏繞成螺旋狀，一般達三圈以上。第四種是整體呈上圓下尖的水滴形，兩端相連接處被砸扁展寬。

指環，是將銅絲纏繞數圈成螺旋狀，一端尖錐形。手鐲狀若耳環中的第一種，但個體較大，銅絲較粗，橫斷面圓形，整體彎卷呈橢圓形。最大直徑7厘米。

扣飾，一般為蘑菇形，直徑1～2厘米，也有的更小。正面鼓凸，背面內凹，有橋形紐，紐孔很小。

泡，分大小兩種。小者為圓形，近乎扁平狀，背部無紐，外緣一般有小孔。大者直徑5～6厘米。圓形，正面微凸，背部有橋形小紐。大者也可作為小銅鏡。火燒溝銅泡平面圓形，斷面半圓形，凸面素雅無紋，凹面中央置半月形鈕，有一穿孔。

連珠形飾，有六連珠和三連珠。六連珠較小，整體長方形，兩珠一排，共三排相連，兩排之間有孔。干骨崖聯珠飾系兩組三連珠的結合。整體圓角長方形，底面平整，頂面為六個相連突起的圓珠，中間有二孔。

銅牌飾，片狀，前半部似兵器中之戚，略呈亞腰之長條狀。一側素面，另一側鑄有花紋圖案。此器后端（頂部）為一雄鷹展翅的造型，下部表面鑄短條和“V”字形紋，似象征雄鷹的羽翼。表面鑄突起的“V”字和橫條，圖案可分為五部分，每個部分都向內凹，分別鑄出為數不等的凸起小圓餅。牌子上下兩側有四枚圓形小孔。穿孔末端的夾角近45度，端面圓鈍，不可能作為有刃器具使用。周邊有小孔和薄片的特征，很像是鑲嵌在什么對象上的飾物，其用途待考。

（四）生活品

生活品僅見騸馬文化的銅鏡1件。圓形，剖面一面弧形凸起，另一面略內凹。凸面鑄橋形紐（殘），上有一穿。直徑約7.2厘米、鈕長2.65厘米、寬0.35厘米、高約1.1厘米、厚0.3厘米。齊家文化的尕馬臺25號墓中曾出土一件七角星幾何紋圖案的銅鏡，是目前已知我國最早的銅鏡實物。騸馬文化的銅鏡是否與齊家文化的銅鏡有某種聯系，還有待進一步研究。

火燒溝遺址發現的四羊首權杖頭，應是表明部落首領權力的特殊器物。該器制作精巧，外形極似一細頸的小壺，中空。高8厘米、口徑2.8厘米、腹徑5厘米、底徑2.4厘米。在器物下端位置飾四道凹弦紋，銎孔內殘存一段木柄；在腹中部偏下對稱地鑄有4個盤角的羊頭，雙角下彎，形象生動。在杖首內部空腔內，對應于4羊頭的部位有突出內表面的凸起，表明羊頭與杖首是分鑄的。即羊首用復合模具分鑄，然后鑲嵌于杖飾主體而成。這是目前所知我國最早的青銅鑲嵌鑄品，成為四壩文化鑄銅工藝技術水準的代表作。

以上酒泉出土的銅器也說明，早在公元前2200年前后，酒泉先民已經掌握了青銅的冶煉和鑄造、鍛造技術。青銅器的制造和發明，是人類歷史上劃時代的創舉，它直接導致生產工具和武器的歷史性飛躍，把人類由蠻荒時代推向文明時代。

四、酒泉早期銅器的金屬結構

關于酒泉早期銅器的金屬結構，北京科技大學冶金及材料研究所冶金史學專家先后進行過三次檢測分析研究。第一次是1981年，檢驗了火燒溝45件樣品，分析研究的結果發表在了《中國早期銅器的初步研究》中；?第二次是在1997年，這次除對火燒溝出土的65件銅器進行定性分析外，還對肅州區豐樂高苜蓿地和照壁灘出土的屬于馬廠類型銅塊和銅錐、肅州區干骨崖出土的四壩文化的46件銅器和瓜州鷹窩樹發現的7件銅器作了檢測，其成果發表在《甘肅早期銅器的發現與冶煉、制造技術的研究》一文中。?第三次是在進入21世紀之后，這次檢測的樣品全部來自火燒溝，總共35件，研究結果在《火燒溝四壩文化銅器成分分析及制作技術的研究》中發表。?至此，酒泉出土的早期銅器已經有將近一半被進行過成分的檢測，其中一部分還進行了制作工藝的分析。

檢測結果顯示，肅州區豐樂高苜蓿地和照壁灘出土的屬于馬廠類型銅塊和銅錐，均為紅銅，其中銅塊是鑄造而成，銅錐是熱鍛成型后局部再經冷加工而成。火燒溝銅器經定性分析的65件，結果表明紅銅器和青銅器的比例各約50%。青銅器中錫青銅較鉛青銅的數目多,鉛錫青銅數目最少，僅6件。用青銅做裝飾品的比例大于工具，裝飾品中60%由青銅制作，而工具的青銅比例只有40%；經光譜分析是否含砷的29件銅器中僅5件含少量砷，后來他們又再次對這里的37件樣品進行檢測，發現有13件銅器的含砷量均超過了2%。說明火燒溝銅器以紅銅為主，砷銅、錫青銅比例有所增加，四羊首權杖頭還采用了復雜的分鑄鑲嵌技術。酒泉干骨崖遺址出土48件銅器，46件經鑒定，其中10件為砷銅，22件為錫青銅，5件為錫砷青銅，其余為其他，其砷銅的含砷量在2%～6%的范圍內，銅錫合金的含錫量多為2%～10%；對30件器物進行金相檢驗的結果表明，熱鍛成型和鑄造的銅器在數量上相當，2件工具和1件鏃在鑄造成形后又進行過冷加工。瓜州鷹窩樹發現的7件銅器，經檢驗全部為錫青銅，其中4件金相檢驗，3件為鑄造，1件為熱鍛。至此，可以看出酒泉冶銅業已經完成了從紅銅時代向青銅時代的轉變。騸馬文化的銅器雖未檢測分析，但可以看到制作工藝有了進一步提高，不僅采用了鑄造技術，還使用了較為復雜的合范鑄造工藝。

五、對酒泉早期銅器的幾點認識

通過以上的分析，可以得出以下幾個初步的認識或結論：第一，酒泉發現的早期銅器不僅數量多，而且種類多樣。第二，酒泉早期銅器中，除了小件銅工具和裝飾品之外，還有四羊首權杖頭這種鑄造精美的較大的銅器。第三，酒泉出土早期銅器的一個顯著特點是，銅器都有一部分含有一定量的砷，從而有別于中原地區出土的早期銅器。第四，酒泉的早期銅器，紅銅、青銅等多種銅質并存，這也是中國早期銅器的一個共同特點，火燒溝銅器還存在紅銅多用于制造工具、而裝飾品多用青銅制作的現象。第五，鑄造和熱鍛、冷加工工藝同時使用，而鑄造工藝已發展到一個比較成熟的階段，成為銅器制作的主要工藝。火燒溝遺址中，紅銅器和青銅器的比例大致相當，晚于火燒溝的干骨崖遺址所出銅器主要是銅錫、銅砷合金，而稍晚干骨崖遺址的瓜州鷹窩樹遺址出土銅器全部為銅錫合金制品。第六，在青銅器的制作工藝上，除小件工具仍然使用鍛打外，已使用了范鑄，形制復雜的銅器還使用復合模具分鑄，然后鑲嵌的工藝。火燒溝出土的四羊首權杖頭可能預示著這一時期某些銅器已經開始成為身份和地位的象征。第七，酒泉的冶銅業比齊家文化的發展水平更高，銅器已廣泛存在于生產、生活、軍事及裝飾領域，青銅制作已經程序化、規模化，雖然仍未達到制作和使用青銅容器的高度，但無疑已進入青銅時代。

［注釋］

①白云翔:《中國的早期銅器與青銅器的起源》，《東南文化》，2002年第7期，第25頁。

②徐建煒：《甘青地區新獲早期銅器及冶銅遺物的分析研究》，北京科技大學2009年碩士論文。

③甘肅省博物館：《甘肅省文物考古工作三十年》，見《文物考古工作三十年》，文物出版社1979年版，第142頁。

④李水城：《酒泉縣豐樂鄉照壁灘遺址和高苜蓿地遺址》，見《中國考古學年鑒》（1987），文物出版社1988年版。

⑤⑧甘肅省文物考古研究所、北京大學考古文博學院：《河西走廊史前考古調查報告》，文物出版社2011年版。

⑥?楊永生主編：《酒泉文物》，甘肅文化出版社2012年版，第18～21頁。

⑦甘肅省博物館：《甘肅省文物考古工作三十年》，見《文物考古工作三十年》，文物出版社1979年版。

⑨李水城、水濤：《酒泉干骨崖墓地》，見《中國考古學年鑒》（1987），文物出版社1988年版。

⑩北京大學考古文博學院、甘肅省文物考古研究所：《甘肅酒泉干骨崖墓地的發掘與收獲》，《考古學報》，2012年第3期，第362頁。

?李水城、水濤、王輝：《河西走廊史前考古調查報告》，《考古學報》，2012年第2期；甘肅省文物考古研究所、北京大學考古文博學院：《河西走廊史前考古調查報告》，文物出版社2011年版，第345頁。

?北京鋼鐵學院冶金史組：《中國早期銅器的初步研究》，《考古學報》，1981年第3期，第287～302頁。

?孫淑云、韓汝玢：《甘肅早期銅器的發現與冶煉、制造技術的研究》，《文物》，1997年第7期，第75～84頁。

?北京科技大學冶金與材料史研究所、甘肅省文物考古研究所：《火燒溝四壩文化銅器成分分析及制作技術的研究》，《文物》，2003年第8期，第86～96頁。

K876.41［文獻標識碼］A［文章編號］1005-3115（2015）06-0015-04