广角与微距镜头下的古代金属世界

2022年12月8日15:15:49 发表评论
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2019年夏末,古城西安仍在暑热之中,西北工业大学国际会议中心的会场内,气氛和天气一样热烈。8月24

2019年夏末,古城西安仍在暑热之中,西北工业大学国际会议中心的会场内,气氛和天气一样热烈。8月24~26日,经北京市人民政府外事办公室、陕西省人民政府外事办公室批复同意,由亚洲铸造技术史学会主办,亚洲铸造技术史学会中国分会和中国铸造协会承办,西北工业大学文化遗产研究院、《铸造技术》杂志社、陕西历史博物馆、中国青铜器博物院协办的亚洲铸造技术史学会年度大会在西安召开。

亚洲铸造技术史学会是国际铸造技术史的重要学术机构,在国际上享有很高的学术影响力。该会议每年举办一次,本次大会是第13届年会,也是正式在中国内地举办的首次年会,共有来自中国、日本、韩国等地的70余位学者参加。

会议开幕式由亚洲铸造技术史学会中国分会常务副会长、中国铸造协会会长张立波主持,西北工业大学副校长何国强、亚洲铸造技术史学会副会长兼日本分会会长外山潔、亚洲铸造技术史学会副会长兼中国分会会长白云翔等分别致辞。何国强向与会代表莅临西北工业大学表示了热烈欢迎,他介绍了西北工业大学的概况,以及在铸造技术史、古代金属器研究方面的情况和人员组成,希望各国学者能够关注和帮助西北工业大学的铸造技术史研究。外山潔感谢中国分会、西北工业大学等单位在筹备会议过程中所付出的辛劳,并回顾了近年来几次会议在国际铸造技术史学术界所取得的影响。白云翔在致辞中深情回顾了以菅谷文则先生为代表的学者创立亚洲铸造史学会的过程,并对不久前去世的菅谷文则先生表达了深切的怀念;他还回顾了中国分会在安阳、临淄和台湾组织专题会议的情况,并介绍了中国学者近年来铸造技术史研究、冶金考古乃至手工业考古的宏观发现与研究发展趋势,指出铸造技术史研究是古代手工业技术研究中重要的一环,该领域是研究古代社会发展、人群流动和技术传播的重要组成部分,未来应该给予更高的关注。

本次大会在一天半的时间内完成了学会总会年度工作总结、日本支部会议和中国分会换届选举等多项事务性活动,并奉献了21个高水平的学术演讲和3张精彩的海报发表,显现出中国分会的工作已经开始高效运转。会议围绕“技术交流与工艺研究”、“商周青铜器的铸造与生产”、“金属技术研究”三个主题,涵盖内容广泛。既有非常宏观,高屋建瓴、纵横捭阖的总结性研究,也有仿佛在显微镜下观察微观世界的对具体案例的细节分析。

陈建立教授的《中国古代钢铁技术的现状与挑战》,是总结与展望之作。他从五个方面总结了中国古代钢铁技术研究取得的成就:首先,冶铁遗址的田野考古发现取得了系统性成果,山东章丘东平陵故城等多个冶铁遗址的发现,丰富或修正着传统的认识,特别是广西等地晚期块炼铁遗址的发现,显现出中国古代钢铁技术体系的复杂性及不平衡性。煤或焦炭炼铁遗址的发现,对于冶铁燃料的研究有巨大的推进作用。近年来的调查与发掘对研究生铁冶炼炉型结构转变过程以及冶铁手工业的生产组织提供了重要的依据,而冶铸遗物和铁器分析方面收获也很显著。关于生铁的起源问题和炒钢的判定标准问题,仍是中国古代钢铁技术研究中面临的最重大的需要解决的问题。前者需要考虑的是文化变化及交流状况,以及这种技术变化的动因等等,而后者的困难主要在于如何区分不同冶炼流程的产品。

北京科技大学陈坤龙副教授代表其研究团队,以《区域互动与本土化:中国早期冶金新观察》为题,探讨了非常重要和复杂的问题,中国冶金术的起源问题,强调冶金术在中国早期发展的历时性阶段特征和区域交流。他首先回顾了研究历史,特别是“本土起源说”和“欧亚草原传入说”的研究历程,认为自1990年代以后,学术界逐渐认识到西北地区的重要性。接着介绍以西城驿、缸缸洼为代表的河西走廊早期冶金遗址的新发现和研究成果,提出至迟在公元前第三千纪末期,马厂晚期人群已经掌握了冶金技术,并开始了本土化的生产,在此过程中,可能受到了来自欧亚草原和内亚绿洲文明的影响;公元前第二千纪初期,西北地区已成为中国早期冶金生产的重要中心,本土化冶金生产实践及其对技术体系的改造,是早期冶金术继续发展的重要动力;二里头冶金产业的繁荣不是简单的技术移植的结果,而是中原地区基于已有的制陶技术、社会经济和审美传统以及可支撑大规模生产的社会管理模式,重塑的冶金生产体系,有别于欧亚草原和中国西北地区早期冶金传统。

中国社会科学院考古研究所杨勇研究员发表了《西南夷与古代东南亚青铜技术的联系》的学术报告。他首先介绍了战国中晚期至秦汉时期西南地区考古学文化与同时期东南亚地区的关系,指出这些古文化在青铜文化时期的联系曾十分密切。从考古材料看,当时多地间不仅发现有很多相同或相近的器类及器型,而且在青铜器的制作技术上,亦有不少趋同或相似之处,都可以铸造和锻造兼用,都可以采用以双合范和失蜡法铸造为主的范铸工艺,产品较偏重铜锡合金、都有部分族群甚至能够铸造较复杂的大型铜器。对古代东南亚地区铜器生产技术的来源,他认为古代西南与东南亚地区青铜技术来源,可能是多元的,既有受到古代欧亚草原的传播的因素,也有中国商代和西周早期的青铜文化经由长江流域向南传播,通过岭南进入东南亚的技术传统,甚至可能还有部分技术可能由东南亚地区折返向中国云南、广西传播的可能。

韩国两位学者的报告也涉及了区域交流与技术传播的问题。岭南大学朴章镐教授对韩半岛中西部地区公元1~4世纪的动物形带钩的生产技术进行了分析。他认为,韩半岛东南部地区的动物形带钩出现年代较早,集中在公元1~2世纪,形态以虎形、马形和琵琶形的带钩为多。而西部的带钩则主要集中在2~4世纪,形态则主要是马形。从技术传统看,两地的带钩可能以蜡模制作,再以块范法铸造。东南部地区的生产技术较高,废品率低;而西部地区则有较多废品。从考古学文化看,西部地区从1~4世纪的文化可分为前后两个阶段,文化的变迁及带钩的变化基本同步。从现有材料看,带钩的铸造技术应该是从半岛东南部向西传播。

韩国岭南大学郑仁盛教授关于乐浪古城中的青铜器生产遗存的研究报告,由北京大学韩国留学生金诚实代为宣读。报告介绍了乐浪古城的发现与发掘情况,分析了现藏于日本的乐浪古城出土的青铜冶铸遗存的概况,提出乐浪古城内可能有能力制造“汉式青铜器”。到公元1世纪中叶,平浪乐浪古坟随葬数量较多的“细形铜剑”,有可能就生产于早期乐浪郡社会内,很可能是在辰韓与弁韓社会中自产的,但目前尚无直接证据可以证明。

日本学者的研究则比较注重新技术的应用和复原实验,前者如三船温尚等对泉屋博物馆藏铜镜的3D扫描、三宫千佳等对台北故宫藏如来坐像的3D扫描、南健太郎等对铜镜的μ质子X荧光非破坏分析实验、小田木治太郎等对内蒙古凉城地区不同遗址出土北方式青铜器的比较研究等,后者如内田纯子等对小屯出土陶范粘合剂的研究、铃木舞等对铭文制作方法的复原实验、丹羽崇史等对青铜器的镂空纹饰的做法进行的复原实验等。

富山大学的三船温尚教授与泉屋博古馆的广川守研究员利用3D扫描技术对泉屋博古馆(京都)所藏的战国四凤纹镜纹饰的制作工艺技术进行了复原研究。他们认为,该镜的纹饰,可能采用模印技术在外范上分区加工纹饰,边缘的锯齿纹饰则可能采用了辘轳类的工具切削形成,而镜钮部分采用了嵌范切削生产。

富山大学的三宫千佳、三船温尚教授与京都市立艺术大学外山潔教授、台北故宫博物院陈东和研究员联合以3D技术,对台北故宫博物院藏北魏太和年款镀金铜制如来佛像的铸造工艺进行了复原研究。他们认为该造像在翻范时木质或金属模型有可能被移除,因为没有发现范线,所以“分割铸型”的可能性很低,应该采用了蜡模和泥范的双重技术铸造。佛像内部空心,由于佛像的衣纹在佛像内部未能相应显示,因此该像不是用蜡造型,而是在蜡上雕刻了图案。但佛像的上半部分,应该采用了泥范制作。

商周青铜器的铸造技术研究,历来是铸造技术史研究中的重点,非常引人关注。8月24日下午围绕着商周铸铜遗址展开的一系列学术报告,因为研究内容具有相关性而呈现一种整体性的效果。

安阳市文物考古研究所孔德铭研究员委托孔维鹏系统介绍了近年来在安阳市为配合基建工程,在北关区柏庄镇(原安阳县)辛店集、殷都区任家庄南地、文峰区原大定龙村等地发现的3处商代晚期的铸铜遗址的基本情况。其中,辛店遗址和任家庄南地铸铜遗址规模大,时代延续长,并且都位于传统的殷墟范围之内,显示这些铸铜作坊都属于家族管理,而非王室控制,辛店遗址目前已经证明是隶属于“戈”族的作坊。这些遗址的发现与发掘对于研究“大殷墟”的范围、布局、文化交流与传承等有着突破性的进展。

中国社会科学院考古研究所岳占伟副研究员代表岳洪彬、刘煜研究员介绍了其团队对殷墟青铜扁体卣铸造工艺的综合研究成果。他们根据对铜卣和陶范的综合观察,对铜卣的分范方式、浇铸与连接方式、兽头和提梁的制作、是否存在焚失法等问题进行了细致的讨论。指出提梁和器身有三种连接方式,分别是包裹式的先铸法、榫卯式的先铸法和机械连接,卣盖与钮的连接有浑铸和铆接式后铸法等连接方式。这些认识刷新了以往对于铜卣附件连接方法的传统认知。

中国社会科学院考古研究所刘煜研究员则对商周青铜器的焊接技术进行了综合分析。她指出中国古代的焊接不同于现代意义上的焊接。现代的焊接观念是将分离的金属端部加热到熔融或半熔融态,加压或不加压或充填金属使之成为整体。中国古代的焊接技术一般都是利用熔融的充填金属把固态金属连接在一起的,本质上还是一种铸造的技术理念。根据焊接材料的区别,一般分为铜焊和镴焊两种。结合其他学者的研究,对商周时期的焊接技术演变进行了历时性的分析,指出该技术可能起源于晚商时期的补铸,主要是以包裹式的连接方式为主;西周早中期,焊接技术的使用开始增多;西周晚期,由于铜器的附件增大,多用铸接和焊接的方式制作;春秋早期,焊接技术大发展,开始进入另外的阶段。

中国社会科学院考古研究所副研究员常怀颖对先秦两汉时期的烘范与预热设施进行了全面的梳理。他认为,过去在各类论著中的“烘范窑”名称,混称了不同的两种烘烤行为设施,既不科学也容易产生混淆和歧义。烘烤模、范、芯的封闭窑体生产设施应称为“烘范窑”(地面堆烧行为另行规范),而预热范、芯的各类陶窑、烧坑、灶炉等设施应该称为“预热设施”。对能够确定的烘焙范、模背后敷裹草拌泥的烘焙设施,应属于范模的二次烘焙,可归属于“烘范窑”。烘范窑的形态,在春秋中期前后基本定型为半倒焰窑,并沿用至汉代。在烘范窑形态确定前,可能经历了从平地堆烧到用升焰窑尝试的阶段。浇铸前对范、芯预热设施,在春秋中期以前目前尚无坚实例证,有待进一步的考古发现。

台湾中研院史语所的内田纯子研究员对殷墟小屯东北地铸铜遗址出土的陶范上的表面层进行了分析,指出其主要成分是钙、钡以及硫,复原实验用石膏和硅砂制成混合物,发现可以粘接两块焙烧过的陶范,因此推测商代可能使用这种含有石膏的材料做陶范的粘接剂。

日本学习院大学的铃木舞与富山大学的三船温尚教授则回顾了目前对于商周青铜器铭文制作方法的研究,并据此设计了复原实验。实验结果显示,若是利用可消失材料,可以通过阴刻法而制作带有阳方格线的凹线铭文。铭文旁边的三角形突起可能并不是“榫卯”留下来的痕迹,而有可能用来表示铭文方向。铭文周围留下的“段差”有可能代表制作技术或者制作精度的差异。

南京博物院万俐研究员率领的团队则对古代侯马陶范的分型技法与近现代石膏模具技法进行对比分析,指出二者非常相似,比如榫卯扣的形状、活模、活范以及套范技术等,这显示出铸造技术发展中的一些共性。

青铜时代以后的金属工艺以往研究得较少,因此人们对其了解程度远逊于青铜时代,特别有增强研究的必要。而令人惊喜的是,此次会议中有数篇这样的研究论文。

秦陵博物馆李秀珍研究员的报告《秦始皇兵马俑军阵中的青铜兵器:铸造及相关研究》也是一篇概括和总结性质的研究报告。报告从多学科多角度入手,采用现代理化检测手段分析青铜兵器的铸造、加工及刻铭等作坊内的生产技术,同时采用大数据模式进行统计学和空间分析,进而追溯秦青铜制作作坊中的铸造技术、加工过程、工匠的行为和组织管理模式。研究表明,青铜兵器铸造中采用了优化合金配比,其中青铜镞铤的锡含量低,而箭头则锡含量偏高,箭头的高锡确保了其硬度和锋利度,而镞铤的低锡则维持了其韧度和在飞行中的平衡;青铜剑的剑脊低锡而剑刃高锡,保证秦代长剑在使用时既锋利又不易折断。青铜兵器都进行了进一步的打磨和加工,以求具有更好的功能。兵器尽管当时生产规模很大,但都是小作坊生产,劳动力分成群组进行生产和管理,弩机和青铜箭镞并没有战场使用的痕迹,是从作坊或武库直接运到俑坑的,而青铜长兵器,如剑、铍、戟、矛,则很难否定在战场上使用过的可能。

中国国家博物馆的王俪闫研究员则在系统梳理传世的西汉钱范以及不同地区出土西汉钱范的种类及特性的基础上,对西汉时期的铸币工艺演变做了讨论。她指出西汉铸币工艺的发展进步有两方面,一是将平板范立式浇铸法铸币工艺发展到极致,二是将卧式叠铸法应用于铸造钱币。

上海博物馆廉海萍研究员的报告题为《上海青龙镇唐代铸造作坊出土陶范的研究》,介绍了这个遗址的概况,其作坊产出规模较大,使用时间也较长,初步判断为铸铁作坊。发现的大量陶范大部分较为残破,应为铸造圆形容器的范。对遗址中出土的二件陶范残块进行了分析,研究显示陶范由三层组成:面层、背层和稻壳泥层。面层厚约1~2毫米,采用细颗粒泥料制作,致密,在铸造金属器时能确保陶范承受高温液态金属的充型压力,并得到表面光洁的铸件。背层厚约4~7毫米,该层羼入了粗颗粒物,这些羼和料可以减少陶范在干燥收缩和焙烧过程中的收缩变形。稻壳泥层厚约 11~16 毫米,该层也羼入了一定量粗颗粒物,并羼入了大量的稻谷壳,陶范焙烧时谷壳烧失,在陶范上留下了大量的孔隙,便于铸造时型腔中气体的排出。三种不同的材质起到不同的作用,以便能够成功铸造出铁器。

河南科技大学刘鸿亮教授的报告《中国铸炮史谜一:鸦片战争时期浙江镇海龚振麟铁模铸炮技术的发明始末》则是有关近现代铸造史的研究,拓展了铸造史研究的时空范围。他通过对中国境内遗留的几门铁模炮实物的调研,发现:一、确系国人利用俘获的英军有耳卡龙炮型仿制而成,炮架也吸取了英军卡龙炮型机动性强的一面;二是铸炮效率提高而且性能优越。因为从炮身材质来看,白口铁的脆性使其性能下降。此在随后的国内外战争中未得到普及,性能也劣于西方步入近代化阶段的强势火炮。三是中国诸多的社会原因也阻碍了包括铁模铸铜铁炮在内的火炮威力的发挥。

苏州工艺美术职业技术学院王汉卿教授的报告则是《苏州剥蜡法的独特性研究》,隶属于传统工艺调查的范畴,而这也是我们研究铸造史的重要参考资料。该文主要在以前“苏州片”复原研究的基础上进行提炼与总结,进一步探讨其独特性,如雕刻木模版工艺的特殊性与制作蜡模时的合理性、可控性和科学性等内容。

此外,还有部分学者利用测量和统计方法讨论与冶炼、铸造有关的技术问题,比如清水邦彦等对弥生时代出土鼓风管的研究,通过对孔径的测量,将其分成三组,而这种分组是与鼓风管匹配的炉子的尺寸和熔铜量有关的。村越稔则通过对三角缘铜镜锯齿纹精度的测量,认为存在不同的制作者群体。这些细节研究大大丰富了铸造史的内容。

会议之后,学者们考察了位于西安的陕西历史博物馆和位于宝鸡的中国青铜器博物院,带着满满的收获和感动,期待下一次在日本富山召开的亚洲铸造技术史会议相会。(作者:刘煜 常怀颖,中国社会科学院考古研究所)

原标题:广角与微距镜头下的古代金属世界——亚洲铸造技术史学会第13届年会在西安召开

来源:中国考古网 作者:刘煜 常怀颖

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