科技考古揭示 夏商周青铜器 完整生产链条


文章出自:中国国家地理 2026年第09期 作者: 张吉 陈建立 

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东亚进入青铜时代,并非某一家独大,而是多个文化区在相互借鉴、竞争中共同推动的结果。其中,远距离流通的高等级贵重物品扮演了重要角色。青铜器是夏商周三代物质文明的集大成者。它的装饰技法、铸造技术和使用方式,都明显不同于世界上其他青铜文明,而青铜冶铸业对中国早期国家的形成,起到了强大的推动作用。不过,一个关键难题摆在眼前:铸造青铜器需要的铜、锡、铅等金属矿藏,在中国境内分布极不均匀,而三代的都城几乎都建在金属矿产资源贫乏的地区。正因如此,如何勘探、控制矿源,再把金属物料长途转运、统一分配,就成了历代王朝维系王权、整合各地势力、构建大一统统治的核心手段。今天,学界把田野考古和现代科技结合起来,对金属物料的产地开展“溯源”研究,逐步揭开了夏商周青铜器完整生产链条的真相。
古人是如何发现铜矿石的呢?在地表,铜矿最醒目的标志是那一抹惊艳的绿——孔雀石。与它相伴的常常是深邃的蓝铜矿,那是一种近乎宝蓝的色彩,既是炼铜原料,也是绘画颜料。据清代同治《大冶县志》记载:“每骤雨过时,有铜绿如雪花小豆,点缀土石之上”,铜绿山因此得名。地表铜矿毕竟有限,古人逐渐发现了地下的铜矿石,近地表的是氧化带,铜矿石上的硫化物被雨水和空气分解,形成斑斓的色彩。除了孔雀石的绿、蓝铜矿的蓝,还有赤铜矿的深红、黑铜矿的墨黑,以及褐铁矿渲染的赭黄。氧化带的矿石正是早期开采的主要对象。如果再往矿床的深部探去,亮闪闪的硫化物就成了主角。最常见的是黄铜矿,颜色像黄金却偏暗。铅灰色的辉铜矿含铜量接近80%,是所有硫化铜矿物里最“富”的一种。斑铜矿的新鲜面是铜红色,一旦暴露在空气中,表面会迅速氧化出一层蓝紫红绿交织的彩色薄膜。这些含铜硫化物构成了铜矿床的主体,全世界大部分的铜都从它们中间炼出。图为采集于西藏拉萨市墨竹工卡县甲玛铜多金属矿的黄铜矿、斑铜矿、蓝辉铜矿、铜矿石(摄影/清水 拍摄地点/中国地质调查局自然资源实物地质资料中心“新一轮找矿突破主题展”)

《左传》讲“国之大事,在祀与戎”,青铜器正是夏商周礼乐文明的载体。先秦文献《荀子》里有段话,把整套铸造流程说得明明白白:“刑范正,金锡美,工冶巧,火齐得,剖刑而莫邪已……”——大意是说,模具要正、原料要好、工匠要巧、温度要准,铸出来的器物才锋利耐用。这段话也印证了“块范法”(用陶范拼合浇注的方法)是中原地区青铜铸造的主流工艺。

在中原地区,最初生产容器的二里头文化晚期已经形成了兼用金属铜、锡、铅配制三元青铜合金的技术特色。为什么铸造青铜器非要加锡和铅呢?原来,在铜里加入锡,能改变青铜的机械强度,还能让它呈现出从橙黄、金黄到银白色的漂亮外观;加入铅,则能提高铜熔液的流动性,从而铸造出细密精美的纹饰。

责任编辑 / 刘晶  图片编辑 / 吴西羽 

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