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三星堆铜矿来源之谜
三星堆遗址的年代从龙山时代晚期开始,历经夏、商,直至西周初期。龙山时代晚期也就是中原地区夏王朝建立之前的时期,可理解为《史记》所载的“五帝时期”。在那个遥远的年代,三星堆人凭借惊人的才智,铸造了兵器、乐器、生产工具等大量的青铜器。从三星堆遗址发现到现在,仅我们所发现的青铜器,就用了将近10吨的铜料,先民们是从哪里找来这么多铜料的呢?
要探究三星堆青铜器的铜矿来源,我们首先得了解这样一种方法:在考古学中,分析青铜器的铜矿来源时,一个重要的突破口就是分析青铜器所用铜料的“配方”,根据这个“配方”,对其附近存在的矿料产地进行排查,找寻是否可能存在相同或相近“配方”的铜矿。比如,A青铜器铜料的最大特点是X 元素占比约Y%,如果能找到“X 元素占比约Y%”的铜矿料,那么,其所在地很可能是A 青铜器的矿源。
科技考古学家曾对三星堆一号、二号祭祀坑的青铜器进行同位素比值研究,发现这两个祭祀坑的青铜器中铅的含量普遍较低。后经调查,云南省东北部一带所产铜矿石的含铅比在10%~15%,这个比值与三星堆一号、二号祭祀坑青铜器的含铅比非常接近。另外,从地理位置上看,距离三星堆遗址较近的川东地区,刚好与云南东北部接壤,因此推断云南东北部可能是三星堆青铜器的礦源之一。
有了铜矿,三星堆人该怎样铸造青铜器呢?
三星堆青铜器是怎样铸成的
在春秋战国时代以前,流行一种叫作“范铸”的铸造方法。夏代二里头遗址出土的青铜器,就已使用了这种方法。“范”这个字可以理解为“将某种东西控制在一定范围之内”。
假如你想制作一匹青铜马,先用泥(或是其他材料)做成一匹空心的“模子马”,然后把处于高温状态的青铜液注入其内。这个过程有点儿像把奶油倒进模具制作冰激凌。这匹“模子马”就叫范,它的作用就是把金属液控制在马一样的空心范围内。等到里面的青铜液冷却,打碎外面这层泥做的“模子马”,里面的就是青铜马啦!
那么,在考古学上,我们是如何判断一批青铜器是否为范铸法铸成的呢?比较好判断的一种情况是,在发掘出青铜器的地点,考古学家相应发掘出或零碎或完整的、与青铜器形状相同或相似的范。甚至有的时候,在某地发现一种陶范却未发现相应形状的青铜器,还可以反推该地曾经存在过该形状的青铜器呢。二里头遗址一直被认为是夏都,1983 年在该遗址四区发现了刻有龙纹的陶泥质范,说明该地可能有龙纹青铜器存在,增加了二里头作为权力中心——王都的证据。
可惜,三星堆目前并未发现类似的范。但我们并非只有这一种方法,在科技考古学中,对青铜器上的残留物进行分析,也是探讨青铜器铸造方法的重要手段。考古学家在三星堆部分青铜器上发现褐红色的“泥蕊”,其主要原料是砂和黏土,对其进行取样并在显微镜下观察,发现砂粒呈棱角状,说明经过了人工粉碎加工,进而说明该残留物很可能是泥质的范,则三星堆青铜器有了采用“范铸法”的可能性。
拯救萌物!三星堆青铜器的保护
在三星堆遗址出土的一些青铜器上,经常看到一些蓝白色的锈蚀,叫酥粉锈。为啥叫这个名字?这里先卖个关子。经过化学分析,酥粉锈的主要化学成分是碳酸铅,这其实是一种理化性质较为持久、稳定的“无害锈”,一般在大气中不会发生根本的改变,并不会对青铜器本身造成“致命伤害”。
可问题坏就坏在三星堆青铜器出土的地理位置上。三星堆遗址所在的四川盆地,环境湿度高达80%。当青铜器保存在博物馆的时候,其保存环境会随着当地季节、博物馆人流密度的改变而改变,湿度时大时小,进而导致“依附”在青铜器表面的水含量也会有轻微变化。这样一来,青铜器表面水的含量多、湿度大的时候,碳酸铅有可能发生溶解;而当青铜器表面水含量少、湿度小的时候,碳酸铅又可能重新结晶。
这样反复地溶解、结晶,折腾多了,增加了对锈蚀结合力作用的破坏,使其由刚出土时的“致密”变为“酥松”“粉化”,这就是“酥粉锈”名字的由来。如果不对这种现象加以控制,一旦这些锈粉脱落,就会严重伤害青铜器的“颜值”。更要命的是,文物学家要研究的器物纹饰、特殊工艺等信息,可能就丢失了!为此,我们需要对三星堆青铜器实施拯救计划!
首先,要控制好博物馆文物的保存环境,使青铜器在一个有稳定湿度的环境下“静养”。在博物馆工作中,对藏品所在环境的湿度控制,有一个专业名词叫“相对湿度”,即在一定空间、温度下,空气中充满多少水蒸气,还差多少就使水分从空气中凝结下来。目前,很多博物馆通过湿度控制系统来控制相对湿度。其次,我们可以借助一些化学试剂,把它们当作502胶使用,使酥粉锈更牢固地保留在青铜器表面,尽量维持它原来的面貌。
三星堆遗址的年代从龙山时代晚期开始,历经夏、商,直至西周初期。龙山时代晚期也就是中原地区夏王朝建立之前的时期,可理解为《史记》所载的“五帝时期”。在那个遥远的年代,三星堆人凭借惊人的才智,铸造了兵器、乐器、生产工具等大量的青铜器。从三星堆遗址发现到现在,仅我们所发现的青铜器,就用了将近10吨的铜料,先民们是从哪里找来这么多铜料的呢?
要探究三星堆青铜器的铜矿来源,我们首先得了解这样一种方法:在考古学中,分析青铜器的铜矿来源时,一个重要的突破口就是分析青铜器所用铜料的“配方”,根据这个“配方”,对其附近存在的矿料产地进行排查,找寻是否可能存在相同或相近“配方”的铜矿。比如,A青铜器铜料的最大特点是X 元素占比约Y%,如果能找到“X 元素占比约Y%”的铜矿料,那么,其所在地很可能是A 青铜器的矿源。
科技考古学家曾对三星堆一号、二号祭祀坑的青铜器进行同位素比值研究,发现这两个祭祀坑的青铜器中铅的含量普遍较低。后经调查,云南省东北部一带所产铜矿石的含铅比在10%~15%,这个比值与三星堆一号、二号祭祀坑青铜器的含铅比非常接近。另外,从地理位置上看,距离三星堆遗址较近的川东地区,刚好与云南东北部接壤,因此推断云南东北部可能是三星堆青铜器的礦源之一。
有了铜矿,三星堆人该怎样铸造青铜器呢?
三星堆青铜器是怎样铸成的
在春秋战国时代以前,流行一种叫作“范铸”的铸造方法。夏代二里头遗址出土的青铜器,就已使用了这种方法。“范”这个字可以理解为“将某种东西控制在一定范围之内”。
假如你想制作一匹青铜马,先用泥(或是其他材料)做成一匹空心的“模子马”,然后把处于高温状态的青铜液注入其内。这个过程有点儿像把奶油倒进模具制作冰激凌。这匹“模子马”就叫范,它的作用就是把金属液控制在马一样的空心范围内。等到里面的青铜液冷却,打碎外面这层泥做的“模子马”,里面的就是青铜马啦!
那么,在考古学上,我们是如何判断一批青铜器是否为范铸法铸成的呢?比较好判断的一种情况是,在发掘出青铜器的地点,考古学家相应发掘出或零碎或完整的、与青铜器形状相同或相似的范。甚至有的时候,在某地发现一种陶范却未发现相应形状的青铜器,还可以反推该地曾经存在过该形状的青铜器呢。二里头遗址一直被认为是夏都,1983 年在该遗址四区发现了刻有龙纹的陶泥质范,说明该地可能有龙纹青铜器存在,增加了二里头作为权力中心——王都的证据。
可惜,三星堆目前并未发现类似的范。但我们并非只有这一种方法,在科技考古学中,对青铜器上的残留物进行分析,也是探讨青铜器铸造方法的重要手段。考古学家在三星堆部分青铜器上发现褐红色的“泥蕊”,其主要原料是砂和黏土,对其进行取样并在显微镜下观察,发现砂粒呈棱角状,说明经过了人工粉碎加工,进而说明该残留物很可能是泥质的范,则三星堆青铜器有了采用“范铸法”的可能性。
拯救萌物!三星堆青铜器的保护
在三星堆遗址出土的一些青铜器上,经常看到一些蓝白色的锈蚀,叫酥粉锈。为啥叫这个名字?这里先卖个关子。经过化学分析,酥粉锈的主要化学成分是碳酸铅,这其实是一种理化性质较为持久、稳定的“无害锈”,一般在大气中不会发生根本的改变,并不会对青铜器本身造成“致命伤害”。
可问题坏就坏在三星堆青铜器出土的地理位置上。三星堆遗址所在的四川盆地,环境湿度高达80%。当青铜器保存在博物馆的时候,其保存环境会随着当地季节、博物馆人流密度的改变而改变,湿度时大时小,进而导致“依附”在青铜器表面的水含量也会有轻微变化。这样一来,青铜器表面水的含量多、湿度大的时候,碳酸铅有可能发生溶解;而当青铜器表面水含量少、湿度小的时候,碳酸铅又可能重新结晶。
这样反复地溶解、结晶,折腾多了,增加了对锈蚀结合力作用的破坏,使其由刚出土时的“致密”变为“酥松”“粉化”,这就是“酥粉锈”名字的由来。如果不对这种现象加以控制,一旦这些锈粉脱落,就会严重伤害青铜器的“颜值”。更要命的是,文物学家要研究的器物纹饰、特殊工艺等信息,可能就丢失了!为此,我们需要对三星堆青铜器实施拯救计划!
首先,要控制好博物馆文物的保存环境,使青铜器在一个有稳定湿度的环境下“静养”。在博物馆工作中,对藏品所在环境的湿度控制,有一个专业名词叫“相对湿度”,即在一定空间、温度下,空气中充满多少水蒸气,还差多少就使水分从空气中凝结下来。目前,很多博物馆通过湿度控制系统来控制相对湿度。其次,我们可以借助一些化学试剂,把它们当作502胶使用,使酥粉锈更牢固地保留在青铜器表面,尽量维持它原来的面貌。