赤峰市寧城縣小塘山遺址出土金屬器研究※

李明華 連吉林 格日樂圖 王瑞梅

（1.赤峰學院歷史文化學院 2.內蒙古自治區文物考古研究院 3.赤峰學院附屬醫院）

小塘山遺址位于內蒙古赤峰市寧城縣三座店鎮小塘土溝村南的一處山丘頂部， 2021 年5—9月，內蒙古文物考古研究院聯合寧城縣文物保護中心對小塘山遺址進行了搶救性發掘，發掘面積約4000 平方米，揭露出一座保存較完整的夏家店下層文化石城遺址，發現房址40 余座、窖穴與灰坑32 座、墓葬6 座、陶窯1 座。出土陶器、石器、骨器、金屬器、蚌器等各類器物標本750 余件①。

一、器物形制

本次發掘共發現七件金屬器物和一件銅熔渣狀物，分別出土于房址和探方地層中，現將各器物的形制特征介紹如下。

1. 錐 2 件。T8 ②∶3，長條形，一端攢聚成尖，另一端上下兩面向內斜收成鋒；錐中部截面為長方形；器身結滿綠色銅銹，個別部位露出光亮的銅基體；通長6.0、寬0.4、厚0.3 厘米，重4.6 克。T18 ②∶1，長條形，一端攢聚成尖，另一端兩側向內斜收成鋒；錐中部截面為梯形，即上窄下寬；通長6.5厘米，錐鋒處寬0.5厘米，錐身較窄一面0.3、較寬一面0.5 厘米，厚0.4 厘米；器身銹蝕物較少，整體呈黑綠色；重7.9 克（圖一，1）。

2. 鏃 1 件。T23 ②∶3，三翼形，鋌截面約呈三棱柱形。通長約3.8 厘米，鏃身最寬處0.7 厘米，鋌長1.4、寬0.4 厘米。重2.4 克（圖一，2；圖四）。

圖一 小塘山遺址出土金屬器

3. 鑿 1件。T24③∶2，長條形，由單面范鑄造，一面扁平，一面斜向上收窄，鑿身截面呈梯形，鑿身中間處兩側各有一尖刺狀突起，刃略弧呈扇形，寬出鑿身。通長11.8 厘米，底面寬1.6、頂面寬1.2、刃寬2.6 厘米，鑿頂端最厚處約1 厘米；刺狀突起一個距離頂端5.3 厘米，另一個距離頂端7.0 厘米，刺狀突起長度0.5 厘米。表面覆有一層薄而致密的近黑色銹蝕層。重103.7 克（圖一，3；圖二）。

圖二 青銅鑿

4. 斧 1 件。T24 ③∶1，空首式，橢圓形銎口，直身，弧刃，刃兩端上翹。銎口有一周寬約0.5厘米凸棱，斧身兩面均有紋飾，由銎口至刃分飾乳釘紋、弦紋、三角線紋；乳釘紋一面三個，乳釘邊緣距銎口凸棱約1 厘米，乳釘直徑約0.7 厘米，弦紋距銎口凸棱2.3厘米，三角線紋兩面有所區別，一面為大、小三角形的組合，一面為三個大小均等的三角紋組合，邊緣三角紋內填充斜線。斧通長10.5 厘米，銎口長徑4.6、短徑3.6 厘米，銎口處斧身寬4.0 厘米，向下漸收至3.7 厘米，至刃處加寬，刃寬4.4 厘米。斧由雙面范鑄成，斧身兩側有明顯范線，表面覆有一層薄而致密的近黑色銹蝕層。含土重297.6 克（圖一，4；圖三）。

圖三 青銅斧

5. 金屬片 1 件。F12 ∶2，由片狀金屬彎成環狀，金屬片寬0.95 厘米，圓環直徑約1 厘米，接頭處沒有對整齊，呈交錯狀。金屬片甚薄，帶銹層厚度不足0.1 厘米。

6. 容器殘片 1 件。F23 ∶4，形狀不規整，無法判斷器型。銅片呈弧面，外壁似有三角形凸棱紋，內壁光潔，器壁甚薄，厚不足0.1 厘米。長約2.2、寬約1.8 厘米。

7.銅熔渣狀物 液滴狀，長1.2、寬0.5 厘米。

圖四 青銅鏃

二、成分分析

為了解小塘山遺址出土金屬器物的合金組成，在赤峰學院材料分析與科技考古實驗室對八件樣品運用臺式X 熒光能譜儀（XRF）進行了無損成分檢測?？紤]到金屬器在制作與埋藏過程中會存在各部位成分不均勻與銅腐蝕不均勻的情況，因此在進行成分分析時，對每件器物均選取多個點進行檢測，并盡量選取銹蝕程度較小部位，同時對檢測點的銹蝕進行除銹處理。本次成分檢測所用儀器為德國斯派克分析儀器公司生產的MIDEX 型臺式X 射線熒光能譜儀，選取光斑直徑2mm，測試時間平均3分鐘一個測試點。對金屬器物成分檢測結果如表一：

表一 小塘山遺址金屬器物成分分析結果

對金屬器物的成分分析結果顯示，鏃為銅錫二元合金（鐵的含量較高），T8 錐為銅錫二元合金，T18 錐為銅錫鉛三元合金；T24 斧為銅錫鉛三元合金，T24 鑿為銅錫鉛三元合金；F23 容器殘片為鋅、錫、鉛均較高的合金，F12 金屬片為銅鋅合金。

XRF 雖然為常用的成分分析手段，但由于古代材料沒有標準樣品，也無法通過標準曲線進行分析，嚴格來說，此分析應為半定量分析；表一所列成分僅為測量結果中數值較高的部分，對檢測結果低于0.0005%的元素未做列出。同時，對金屬材料的無損檢測僅能測試到器物表面局部的金屬合金成分，盡管對一件器物選取多個測試點進行檢測，但難免存在誤差，因此本實驗所測得合金成分配比結果僅作為參考。

三、X 射線CT 分析

為了解青銅斧與青銅鑿的鑄造工藝，對這兩件器物進行了X 射線CT 分析。分析工作在赤峰學院附屬醫院口腔科放射室進行，所用儀器為芬蘭制造的普蘭梅卡ProMax 3D 全景X 射線CT 機，工作電壓68 千伏，工作電流10 毫安，照射時間為9.9 秒。

對古代青銅器進行多手段、多角度的研究可以更全面地提取其所蘊含的信息，利用X 射線CT技術分析青銅器鑄造工藝即是一種較新的嘗試，有學者曾進行過有益的探索②。運用X 射線CT 技術可以觀察到青銅器不同部位的接合方式、修補痕跡等，適合于對結構和工藝較復雜青銅器的觀察與研究。小塘山遺址所出青銅斧與鑿結構較簡單，通過X 射線CT 成像可以觀察到斧與鑿的輪廓清晰，顯示兩件器物均為整體鑄造而成，斧身兩側能用肉眼觀察到鑄造工藝所留下的范線，同時也可以發現斧身邊緣的范線不甚齊整。青銅鑿系由單面范鑄造而成，X 射線CT 照片顯示鑿身兩側的突齒是與鑿身一次鑄造成型（圖五）。

圖五 斧（左）、鑿（右）X 射線CT 照片

四、相關問題研究

1.合金組成特點

寧城縣小塘山遺址出土青銅器有錐、鏃、斧、鑿四類，另有黃銅器兩件。以往發現的夏家店下層文化青銅器多為小件工具、裝飾品等，此次小塘山遺址出土青銅斧、鑿類工具，為研究夏家店下層文化時期的青銅冶鑄工藝提供了新的資料與視角，對了解夏家店下層文化時期的青銅冶鑄業有著重要的意義。

小塘山遺址出土的金屬器均為銅合金，包括青銅與黃銅，未發現純銅制品。經檢測的五件青銅器，一件是兵器——鏃，其余四件皆為工具。工具中的兩件錐器型不同，成分差別也較為明顯，一件為高錫二元合金，含錫量超過15%，另一件為銅錫鉛三元合金，兩者在年代及制作工藝上似乎存在區別。斧與鑿出自一個遺跡單位，出土時兩者并排放置，兩件器物的成分也基本一致，顯示所用原料來源的共性；斧、鑿兩件器物的表面均有一層薄而致密的黑色覆層，為學界所稱的“黑漆古”，這是由于器物中含錫較高經氧化所成。五件青銅器皆含錫量較高、含鉛量較低或有的基本不含鉛，錫青銅中加入鉛可以增加銅液的流動性，便于鑄造成型，但隨著鉛含量的提高，會降低硬度和抗拉強度，不利于制作用于切削的工具③。此次所分析的這批青銅器從成分來看，當時的工匠已經認識到在原材料配比中錫、鉛元素的加入對器物性能的影響，能根據不同用途來配比原材料，可見當時的青銅冶鑄工藝已經具有了一定程度的發展。部分器物含鐵量較高，超過了2%，但是檢測中硫的含量極低，因此器物成分中鐵元素的存在不能確定是否為礦石中的含鐵硫化物所致。這些樣品中也檢測到了鋅、銀等雜質元素，含量一般不超過0.5%，應為共生礦中的元素，顯示在當時的冶煉條件下還不具備精煉的水平。

銅熔渣狀物經檢測為含鐵較高的銅錫合金，不是礦石熔煉后留下的殘渣，似為制作銅器時溢流或飛濺出的銅液。在本遺址發掘過程中曾發現少量廢棄石塊，顏色呈綠色，經筆者檢測并非銅礦石，而是外觀與銅礦石接近的蛇紋石或綠泥石類礦物。這些遺存的發現，或許可以說明小塘山夏家店下層文化人群在聚落內存在小規模的青銅冶鑄行為，對銅礦石有一定的認識，能將外觀與銅礦石相近的其他礦石揀選出來，并在附近進行銅器的制作。

容器殘片（F23∶4）與金屬片（F12∶2）經成分檢測均含有大量鋅，尤其是金屬片含鋅量超過30%，屬于黃銅合金。我國從明代才開始大量煉制并使用黃銅材料，年代較早的黃銅雖也有發現，如仰韶文化姜寨遺址④等，但經分析的明代以前的黃銅制品僅有十余件⑤，數量極少且出土地分散，不能作為人們早期能煉制加工黃銅制品的證據。小塘山遺址出土的兩件含鋅銅合金或許為晚期地層擾入，本文不作深入討論。

已發掘的夏家店下層文化其他遺址中也發現有一定數量的金屬制品，學者們對部分器物進行了制作工藝的研究。如大甸子遺址出土了大量夏家店下層文化青銅器，經檢測的銅器大部分為指環和耳環。從成分來看，大甸子墓葬的青銅器中均含錫，且大部分器物中檢測出了鉛，但是鉛含量普遍低于6%的現象應屬于早期銅器的特點⑥。二道井子遺址經檢測的六件金屬器中，一件紅銅、四件銅錫合金、一件銅錫鉛砷合金；大山前遺址的四件器物中，有兩件銅錫合金、一件銅錫鉛合金、一件銅錫鉛砷合金；三座店遺址的兩件器物均為銅錫鉛合金⑦。夏家店下層文化的青銅器以錫青銅為主，也有部分鉛錫青銅，顯示了夏家店下層文化人群在制作青銅器時錫料來源的充足⑧，以及對錫青銅煉制工藝的熟練把握?？傊√辽竭z址金屬器物從成分來看，與大甸子墓葬所出青銅器多為高錫青銅一樣，有著夏家店下層文化青銅器的整體特點。

與同時期其他地區出土的青銅器相比，北方地區的早期青銅器進行過科學檢測與分析的數量不多。北京昌平張營遺址是位于燕山南麓的青銅時代早期遺址，遺址的年代最晚不超過殷墟二期，出土了數十件小型銅器，有學者對錐、刀、鑿、飾物等十二件銅器進行了分析，含一件紅銅、一件鉛錫青銅、九件錫青銅，器物的含鉛量較低；這批青銅器的制作工藝與大甸子遺址情況相似，也具有早期青銅器的特點⑨。高臺山文化與夏家店下層文化關系密切，有學者對遼寧法庫灣柳高臺山文化遺址出土青銅器進行了分析⑩，青銅器的種類以武器、工具為主，從兩地金屬器的合金配比來看不具有明顯的相似性，還需要有更多的分析材料來確定兩個文化的青銅冶鑄工藝之間是否存在交流關系。

夏家店上層文化是晚于夏家店下層文化的一種青銅時代文化，兩者分布區域相近，有學者對夏家店上層文化早期遺址——關東車遺址出土的一件青銅斧進行了成分分析，為砷含量極高的銅－錫－砷－鐵合金，其他夏家店上層文化青銅器也多以含砷的合金為主，這一特點體現了夏家店上層文化時期青銅冶鑄技術的特殊性?。小塘山遺址出土的斧以及另外幾件銅器中砷含量均較低，甚至未檢出，與夏家店上層文化時期在所用原材料與制作工藝上存在一定的差別。

從以往發現的遺存來看，二里頭文化與夏家店下層文化之間存在過互動關系。夏代的青銅器制作技術經歷了早中期的錫青銅鑄造，后來發明了鉛錫青銅，這兩種主要的合金類型也為商代的青銅器技術奠定了基礎?。小塘山遺址作為夏家店下層文化中年代偏晚的遺存，在青銅器的制作上與夏商王朝的技術傳統存在一定的相似性。

本遺址的金屬器物未取樣進行金相組織的鑒定，無法進一步了解制作工藝信息，僅從合金成分來看，小塘山遺址的六件青銅器合金成分各有特點，符合這一時期銅器的成分特點。與其他夏家店下層文化遺址的青銅器相比，彼此既有共性，又體現了一定的特性。各遺址所分析的材料年代有早有晚，既反映了夏家店下層文化青銅鑄造工藝在不同階段的發展情況，也反映了各聚落人群在原材料的選取、青銅合金的配比等方面還不具備統一的標準。與晚于夏家店下層文化的夏家店上層文化青銅器相對比，兩者在所用原料及工藝上也不相同。與中原地區的青銅制作工藝相比，顯示了青銅時代早期各地青銅器制作技術具有一定的共性，不同地區、不同文化在青銅器制作工藝上存在著相互交流與影響。

2.所反映的文化特征與交流

小塘山遺址五件器型完整的器物在其他夏家店下層文化遺址中均較少發現，這批材料也為我們研究夏家店下層文化與其他文化的關系提供了重要借鑒。

青銅鏃是青銅時代發現數量較多的一種武器。小塘山遺址出土的青銅鏃為三翼式，這種形制的鏃多流行于兩周之際，但有學者考證三翼式鏃在商代早期即已存在?，鄭州商城一座二里頭四期偏晚墓葬中隨葬的三棱骨鏃已經具有三翼式雛形?，可見三翼式鏃的出現不晚于商代早期。本文所記這件或許為三翼鏃的出現年代提供了新的例證。夏家店下層文化時期的銅錐僅在二道井子遺址居址區出土一件，已經完全銹蝕?。青銅錐是早期青銅時代遺址中較為常見的一種工具，多出土于北方地區，如西北地區的齊家文化、四壩文化等早期青銅文化遺存中，錐、斧類工具盛行，二里頭文化早期青銅器也以小件類工具為主，殷商至西周時期的銅錐也發現有一百余件?。小塘山T18 ②∶1 錐截面略呈梯形，一端為尖銳的錐尖，一端為平齊的錐鋒，既可鉆、又可鑿，是一件具有多種用途的工具。

小塘山遺址的斧與鑿在夏家店下層文化遺址中尚屬首次發現，兩件工具的刃面均為扇面，刃兩端上曲，此種形制較為原始，到后期仍有延用，殷商至兩周時期也有發現，但數量很少。小塘山遺址銅鑿截面呈梯形、實心，與二里頭遺址1973 年出土的錛與鑿具有相似的形制特征?，夏縣東下馮遺址Ⅲ期灰坑中出土的鑿也為梯形截面，是由單面范鑄造的紅銅器?，類似器物也見于鄭州商城一處二里崗上層一期晚段至二期早段墓葬中?，可見這類工具在青銅時代早期頗為流行。小塘山出土鑿制作工藝精湛、形制特殊，特別是器身兩側帶有突齒，二里頭遺址三期的墓葬中隨葬一件青銅鉞（ⅥKM3∶1）?，器身為長條窄身，似斧，長方形內，此器身與內間分隔的闌與小塘山鑿的突齒結構相似。

小塘山斧的銎口為橢圓形，在突起的口沿下兩側各裝飾三個乳釘紋，與大甸子墓葬出土銅冒和銅杖首的裝飾風格一致?。空首斧是塞伊瑪－圖爾賓諾青銅器中最典型且數量最多的一類，凸弦紋、三角紋和斜平行線是圖案中最有特色的，多數為橢圓形的銎口，這些特征均與小塘山遺址出土的斧相似。研究者認為，塞伊瑪－圖爾賓諾文化的主要年代約為公元前16 -前15 世紀?。在俄羅斯的克拉斯諾亞爾斯克邊疆地區也發現有帶橢圓形銎口、填充斜線三角紋的斧，現收藏于米努辛斯克博物館?。小塘山青銅斧將當時各地最流行的元素集于一體，體現了夏家店下層文化對各種文化元素的吸取與借鑒。

寧城小塘山遺址所在地區作為中原與北方文化交流的重要通道，承載著對各地文化與技術的交流，在這個遺址中發現的青銅器數量雖少，但從器型來看，反映了與中原夏商文化的關系，也影響到了本地區后來居上的夏家店上層文化的青銅器。在夏家店上層文化時期流行的空首斧，與小塘山遺址同類器器型相近，但銎口已經演變為方形，是發展序列中年代較晚的器型特征?。從青銅器的角度來看，夏家店上層文化對夏家店下層文化是有所繼承的，在某些分布區域這兩種文化的遺址也有銜接，兩者之間的關系還需要進一步的研究來證明。

五、結 語

本文對小塘山遺址出土金屬器物進行的分析顯示，這批器物的制作工藝具有早期青銅器的特點，雖然當時的工匠已經認識到錫、鉛等合金元素的存在能影響青銅器的性能，但是由于冶煉技術的不夠成熟，還不能熟悉掌握原材料的配比，多是通過共生礦中的各種金屬元素形成青銅合金。這幾件青銅器在器型與合金成分上顯示彼此之間的年代存在早晚的差別，可見這處夏家店下層文化聚落延續使用了一定的時間。

夏家店下層文化在年代上與二里頭文化有過共存的時段，兩個文化之間存在著密切的交流關系，這是毋庸置疑的，在青銅器的制作與使用上，也能看到二里頭文化對夏家店下層文化的影響。夏家店下層文化在西遼河流域分布范圍極廣，存續時間也較長，通過對寧城小塘山遺址的發掘可以發現，在老哈河流域，夏家店下層文化的下限延續到了商代晚期，商文化的強勢北進，使夏家店下層文化也不可避免地受到了影響，與商文化之間存在過一定的互動。作為我國北方地區青銅時代曾經強盛一時的夏家店下層文化，在發展過程中，不但與中原地區的夏商文化之間存在著密切的交流交往，此時的西拉木倫河流域正有夏家店上層文化人群崛起，兩個文化人群或許在某些區域有過共存關系，至西周中期，夏家店上層文化勢力漸強，向南逐漸占據了原夏家店下層文化的分布區域，一直到老哈河中游，即以現在的寧城一帶為中心，發展到夏家店上層文化最輝煌的時期。

夏家店下層文化作為“一個十分開放的文化體系”?，其青銅冶鑄工藝受到了來自中原、歐亞草原地帶等多方面的影響，雖然還未形成明顯的地方特色，但作為北方地區早期青銅文化的代表，青銅器制作技術已經具有了一定的發展水平。同時，夏家店下層文化在發展過程中與夏商文化保持著密切的關系，隨著中原青銅文化向周圍的傳播，相應的禮儀、制度、文化也被繼承和仿效，直到小塘山夏家店下層文化聚落所在時期，這些影響仍然存在。

注 釋

① 連吉林、格日樂圖：《內蒙古寧城縣小塘山遺址》，《大眾考古》2021 年9 期。

② 蘇榮譽、胡東波：《湖南省博物館藏商周青銅器X 光成像分析》（上），《湖南省博物館館刊》（第十五輯），2019 年。

③ 孫淑云、李延祥：《中國古代冶金技術專論》，中國科學文化出版社，2003 年。

④ 韓汝玢、柯?。骸督谝黄谖幕鐾咙S銅制品的鑒定報告》，《姜寨》，文物出版社，1988 年。

⑤ 馬越、李秀輝：《中國古代黃銅制品與冶煉技術的研究狀況分析》，《中國科技史雜志》2010 年2 期。

⑥ 李延祥、賈海新、朱延平：《熬漢旗大甸子夏家店下層文化墓葬出土銅器初步研究》，《有色金屬》2002 年4 期。

⑦ 王永樂、梅建軍、李延祥、陳坤龍、曹建恩、黨郁：《夏家店下層文化遺址出土銅器的礦料來源分析》，《文物保護與考古科學》2020 年6 期。

⑧ 李延祥、朱延平、賈海新、韓汝玢、寶文博、陳鐵梅：《遼西地區早期冶銅技術》，《廣西民族學院學報（自然科學版）》2004 年2 期。

⑨ 崔劍鋒、郁金城、郭京寧、吳曉紅：《北京昌平張營遺址出土青銅器的初步科學分析》，《昌平張營——燕山南麓地區早期青銅時代遺址發掘報告》，文物出版社，2007 年。

⑩ 王永樂、王賀：《遼寧法庫灣柳遺址出土銅器的科學分析》，《草原文物》2019 年2 期。

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