李澤琨

摘 要：中國(guó)商代及商以前金銀器制作技術(shù)是冶金技術(shù)研究的重點(diǎn)之一。文章主要對(duì)早期金銀器的制作中的模具材料進(jìn)行研究，從早期金銀器的制作技術(shù)入手，將傳統(tǒng)工藝調(diào)查與冶金技術(shù)模擬實(shí)驗(yàn)相結(jié)合，檢驗(yàn)了澆注模具材料的可行性，比較分析不同材料在制作中的可行性，探討古代工匠對(duì)冶金技術(shù)的選擇。

關(guān)鍵詞：早期金銀器;原料熔化澆注;模具;實(shí)驗(yàn)考古

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2022.03.036

甘肅玉門(mén)火燒溝遺址出土的金、銀耳環(huán)及鼻飲是中國(guó)已知最早使用金、銀加工制作成貴金屬器物，距今約4000年。古人很早便發(fā)現(xiàn)與使用金，而銀的發(fā)現(xiàn)與使用則相對(duì)較晚，因?yàn)榻鹪谧匀唤缫杂坞x態(tài)存在，而銀則絕大部分是以化合態(tài)的形式存在于銀礦石中。

我國(guó)早期金銀制作技術(shù)研究取得了許多成果，安志敏、安家媛通過(guò)對(duì)不同時(shí)期、地區(qū)的金器研究，對(duì)制作工藝技術(shù)進(jìn)行了總結(jié)。①?gòu)堨o、齊東方對(duì)古代金銀器的原料來(lái)源、器物種類(lèi)、工藝技術(shù)展開(kāi)研究。②林梅村對(duì)中國(guó)黃金制品的來(lái)源與制作技術(shù)進(jìn)行了系統(tǒng)的比較。③華覺(jué)明對(duì)我國(guó)傳承至今的多種金屬制作技術(shù)及其技術(shù)淵源進(jìn)行了深入的調(diào)查與整理。④諸多學(xué)者對(duì)商以前金銀器的制作技術(shù)有著深入的研究，但在對(duì)早期金銀器的錘鍛成形前的熔化原料及澆注環(huán)節(jié)的關(guān)注度不高且相關(guān)研究較少。

在傳承至今的金銀首飾器制作技術(shù)中，工匠在耳環(huán)、臂環(huán)、手鐲等飾品的制作過(guò)程中，常選擇先熔化原料再澆注入模具中制成便于錘鍛加工的金屬錠，待冷卻后進(jìn)行初步錘鍛，再進(jìn)行錘鍛或其他工藝技術(shù)。傳統(tǒng)工匠在錘鍛前進(jìn)行原料熔化的原因有兩點(diǎn)：一是金銀原料來(lái)源復(fù)雜且分散，需要通過(guò)先將金屬熔化并提純;二是為節(jié)省后續(xù)制作的“成本”，通過(guò)熔化原料獲取有合適的金屬錠。在我國(guó)黔東南地區(qū)開(kāi)展苗族傳統(tǒng)工藝調(diào)查中，張建世指出原料的提純與成形，在無(wú)條件獲得工業(yè)化的成品銀料前對(duì)生產(chǎn)和制作銀器是非常重要的環(huán)節(jié)，也是工匠成功制作一件精美銀器的基礎(chǔ)。⑤古代工匠在進(jìn)行金銀器制作的鍛打、錘鍱工藝前，因其所使用的工具受限于當(dāng)時(shí)工具材質(zhì)及功能，工匠通常選擇先將原料熔化并澆注成形，以提高后續(xù)的金銀首飾器制作的效率，也能一定程度上降低制作的難度。因此，熔化原料并澆注成形在整個(gè)制作過(guò)程中對(duì)古代工匠而言是不可忽視的一環(huán)。

1 澆注模具材料分析

金銀原料熔化澆注的模具，傳統(tǒng)工匠常將其稱(chēng)為“模子”，其形狀可以參考現(xiàn)代手工業(yè)的各類(lèi)鐵質(zhì)油槽。這類(lèi)模具與古代鑄造使用的范有明顯區(qū)別，范通常用于生產(chǎn)加工有具體形制的器物，且在澆注后金屬器物形狀基本不變化。而模具則僅用于使熔化后的原料冷卻成一定的形狀，之后工匠再通過(guò)鍛打、錘揲等工藝技術(shù)加工成所需的器物，金屬形狀完全改變。早期金銀器、銅器制作技術(shù)研究中，孫淑云、韓汝玢對(duì)四壩文化銅器鑄造技術(shù)的研究表明，當(dāng)時(shí)的金屬工匠已經(jīng)掌握了石范與陶范的鑄造技術(shù)，且與出土的金、銀耳環(huán)形制相似的銅耳環(huán)由鑄造、鍛打、熱鍛多種方式制作而成。⑥陳建立對(duì)玉門(mén)火燒溝墓地的15件金耳環(huán)進(jìn)行微痕觀(guān)察，發(fā)現(xiàn)金耳環(huán)表面有錘鍛、打磨痕跡。⑦上述學(xué)者的研究中，制作史前時(shí)期金銀器的工匠掌握多種技術(shù)，對(duì)不同的材料有明確的認(rèn)識(shí)，對(duì)比相同類(lèi)型的耳環(huán)，以青銅合金為原料的耳環(huán)以鑄造為主，材料稀有且珍貴的金耳環(huán)則可能為錘鍛技術(shù)制作。四壩文化的考古材料中大量鑄造銅器，展現(xiàn)出當(dāng)時(shí)工匠對(duì)鑄造所需的石范、陶范的認(rèn)識(shí)，將兩種材質(zhì)作為金銀原料熔化澆注模具是可能的。

現(xiàn)存?zhèn)鹘y(tǒng)金銀工匠主要使用鐵質(zhì)模具進(jìn)行熔料成形的環(huán)節(jié)，因其具有經(jīng)久耐用、形狀規(guī)整、表面光潔、容易脫范且無(wú)粘連諸多優(yōu)點(diǎn)。云南大理地區(qū)白族傳統(tǒng)工匠的工藝調(diào)查研究中，那些以加工金、銀為生的工匠通過(guò)“走村竄寨”的形式為周邊提供金、銀加工，工匠往往攜帶鐵錘、鐵砧、鐵鏨子、坩堝等重要工具。⑧筆者在傳統(tǒng)工藝調(diào)查中了解到白族工匠在無(wú)鐵制模具的條件下進(jìn)行熔料澆注時(shí)，常選擇就地取材利用。通過(guò)走訪(fǎng)調(diào)查多位工匠后，了解到常使用的模具材料有砂、灰、木、黏土等。根據(jù)對(duì)傳統(tǒng)工匠的采訪(fǎng)，可以了解到砂、灰、木質(zhì)材料的模具更容易獲取，模具制作技術(shù)簡(jiǎn)單快捷，可以根據(jù)原料的量進(jìn)行調(diào)整，也相對(duì)便于后續(xù)的鍛打、錘揲加工技術(shù)。華覺(jué)明指出生產(chǎn)方式與勞作習(xí)慣影響了傳統(tǒng)工匠善于利用所處環(huán)境中的一切可用條件，簡(jiǎn)便易行地對(duì)金屬進(jìn)行加工，并達(dá)到最佳的效果。⑨三種材料的模具被使用于原料熔化澆注環(huán)節(jié)的可行性及其技術(shù)特點(diǎn)，可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)考古的研究方法進(jìn)行檢驗(yàn)。

2 澆注模具實(shí)驗(yàn)

本次實(shí)驗(yàn)考古前查閱了相關(guān)文獻(xiàn)及研究論文，結(jié)合已有的民族考古學(xué)研究成果，并對(duì)云南鶴慶地區(qū)從事金銀器加工的傳統(tǒng)工匠進(jìn)行專(zhuān)題工藝技術(shù)調(diào)查，提出了四壩文化時(shí)期古代工匠在進(jìn)行鍛打、錘揲工藝技術(shù)前的原料熔化澆注環(huán)節(jié)可能使用砂、灰、木質(zhì)材料為模具。通過(guò)實(shí)驗(yàn)考古的辦法對(duì)前述“假設(shè)”進(jìn)行驗(yàn)證，模擬四壩文化的考古材料所展現(xiàn)的條件進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。通過(guò)觀(guān)察實(shí)驗(yàn)過(guò)程與結(jié)果，嘗試回答“如何去做”“留下怎樣痕跡”“技術(shù)的特點(diǎn)”等問(wèn)題。因此，在砂、灰、木質(zhì)材料模具的實(shí)驗(yàn)考古中，首先需要了解現(xiàn)代傳統(tǒng)工匠是如何獲取與使用材料。

工匠使用砂作為模具會(huì)就近選取河砂，篩出細(xì)膩的河砂花費(fèi)的時(shí)間與使用的篩選工具相關(guān)，工匠會(huì)根據(jù)情況制作簡(jiǎn)易快捷的篩砂工具。篩出細(xì)砂后盛入容器中并壓實(shí)，工匠會(huì)在砂表面做出所需形狀的腔。工匠通常是從熄滅的火爐中取灰作為模具材料，同樣使用篩子或粗布片篩取出均勻細(xì)膩的灰，工作過(guò)程與砂并無(wú)不同。工匠選取平整而尺寸合適的木材，對(duì)木質(zhì)并無(wú)特殊的要求，使用前需在木材平整的一面鑿出所需的腔，工匠會(huì)對(duì)木材的表面進(jìn)行碳化處理。

3 實(shí)驗(yàn)操作與觀(guān)察

3.1 砂質(zhì)模具實(shí)驗(yàn)

將篩選后的細(xì)砂放入容器中并填壓緊實(shí)，用樹(shù)枝在細(xì)沙上壓出槽（圖1），之后將砂表面烘至干燥即可。將銀料熔化并快速倒入砂型中，可以觀(guān)察到液態(tài)銀在澆入砂模具時(shí)預(yù)制槽的形狀基本未發(fā)生變化（圖2），澆入后會(huì)飛濺出極少量的球狀小銀珠。銀在模具中凝固時(shí)間為40秒左右，得到圓柱體細(xì)銀棒。gzslib202204051834

使用砂質(zhì)模具獲得的銀圓棒形狀較為規(guī)整，正面無(wú)絲狀紋路，整體表面較粗糙，銀棒底面粘連有大量砂的熔融物，并呈現(xiàn)出較多的坑洼、孔洞（圖3、圖4）。粘連的“砂”緊實(shí)，用水與毛刷反復(fù)刷洗仍難以完全清理，傳統(tǒng)工匠通過(guò)將銀棒加熱至紅色后立即丟入酸性液體中，并反復(fù)多次以清潔表面，再用于首飾器物的后續(xù)加工制作。

3.2 灰質(zhì)模具實(shí)驗(yàn)

使用當(dāng)?shù)厝∨玫幕鹋柚械幕遥渲饕剂蠟槟静?、秸稈及其他可燃廢棄物。先將火盆中較大的灰渣盛入容器并搗碎做底，之后篩選細(xì)膩的灰填入其中，用木棍壓出槽。首次實(shí)驗(yàn)時(shí)，因灰盛入容器后較為平整而忽視了壓實(shí)過(guò)程，熔化銀液澆入灰槽后，槽的形狀完全被打破，無(wú)法得到所需的圓柱體細(xì)銀棒（圖5）。第二次實(shí)驗(yàn)時(shí)，首先將灰盡可能地壓至緊實(shí)，再將熔化的銀液澆入處理后的灰槽后，液態(tài)的銀未打破槽的形狀，也未發(fā)生如細(xì)砂實(shí)驗(yàn)時(shí)液態(tài)銀飛濺的現(xiàn)象（圖6）?；疑彷^砂更慢，凝固時(shí)間為50多秒，得到圓柱體細(xì)銀棒（圖7）。

使用灰質(zhì)模具得到的銀棒形狀勻稱(chēng)規(guī)整（圖8）。正面無(wú)絲狀紋路且表面較平整較光滑，底面有少量粘連的草木灰中的雜質(zhì)，底面整體有少量的坑洼、孔洞（圖9）。粘連的雜質(zhì)較容易清洗，用水與毛刷反復(fù)刷洗可以清除干凈。

3.3 木質(zhì)模具實(shí)驗(yàn)

制作木質(zhì)模具的木柴并無(wú)特殊要求，實(shí)驗(yàn)中使用一根較為平整的木柴，在其表面簡(jiǎn)單地鑿出槽，使用合適的工具制作形狀簡(jiǎn)單的槽需要的時(shí)間較短（圖10）。在木質(zhì)材料的實(shí)驗(yàn)中，制作兩個(gè)槽對(duì)比碳化處理的作用，研究木質(zhì)槽澆入液態(tài)銀后發(fā)生的變化。第一個(gè)木質(zhì)槽在澆注前對(duì)其表面進(jìn)行碳化，之后將加熱至液態(tài)的銀澆入木質(zhì)槽，過(guò)程中銀引燃了木質(zhì)槽的邊緣，使銀的散熱變得更為緩慢，因此銀液的凝固約60秒，獲得與槽形狀相同的銀棒。第二個(gè)木質(zhì)槽并未進(jìn)行碳化處理，將高溫液態(tài)銀直接澆注其中，整個(gè)木質(zhì)槽及周?chē)_(kāi)始燃燒并破壞了槽的形狀，出現(xiàn)了較大的明火且液態(tài)銀冷卻固化的時(shí)間最長(zhǎng)，過(guò)程約90秒，即可獲得非圓柱體銀塊（圖11）。

使用木質(zhì)模具所獲銀圓棒形狀與范腔基本一致。從側(cè)面觀(guān)察可觀(guān)察到形成了一個(gè)較小的臺(tái)面，是燃燒槽的邊緣時(shí)形成的（圖12）。銀圓棒的正面表面粗糙且不平整，無(wú)絲狀紋路，底面情況與正面相同，粗糙且不平整，但未見(jiàn)任何粘連且僅有極小的縮孔（圖13），無(wú)須進(jìn)行特殊的清理即可用于首飾器物的后續(xù)加工制作。

4 相關(guān)問(wèn)題分析

觀(guān)察與記錄模擬實(shí)驗(yàn)可以發(fā)現(xiàn)，不同材質(zhì)的模具在制作過(guò)程中所需時(shí)間、制作難度、材料獲取的難易程度不同。其中灰質(zhì)模具的準(zhǔn)備過(guò)程最為簡(jiǎn)單，原料易于獲得且可以重復(fù)使用;細(xì)砂模具與灰質(zhì)模具相似，但能獲取細(xì)砂是其使用的前提條件;木質(zhì)模具的原料同樣易于獲取，但需要進(jìn)行進(jìn)一步的加工才能夠使用，也要求工匠具備加工木材的能力與可用的工具，實(shí)驗(yàn)考古中因?qū)嶒?yàn)者無(wú)可用工具花費(fèi)了大量時(shí)間用于加工槽，且槽的形狀及表面會(huì)對(duì)后續(xù)工序產(chǎn)生一定程度的影響。如果用錘鍛技術(shù)制作玉門(mén)火燒溝遺址出土的金銀首飾器物，則熔化澆注后的原料形狀越接近圓柱體越易于加工，相對(duì)省時(shí)省力。從澆注金屬的形狀與質(zhì)量角度分析，三種材料的模具澆注后得到的金屬均無(wú)大的變形，木質(zhì)槽金屬底面無(wú)大坑洼與孔洞，砂質(zhì)、灰質(zhì)的模具所獲金屬底面有不同數(shù)量的坑洼與孔洞。從澆注模具的制作角度分析，砂質(zhì)、灰質(zhì)用木棍擠壓便可得，所需形狀較木質(zhì)更易得。從便于后續(xù)加工的角度分析，金屬表面清潔情況會(huì)影響后續(xù)工藝，木質(zhì)模具的銀圓棒表面最干凈，不用清洗可直接進(jìn)行加工;砂質(zhì)模具的銀圓棒是最難清潔的，需要反復(fù)刷洗及加熱泡酸;灰質(zhì)模具澆注后的銀圓棒也較清潔，簡(jiǎn)單清洗即可加工。值得注意的是，三種材質(zhì)的模具被制作及使用后，可能很難發(fā)現(xiàn)相應(yīng)遺存，通過(guò)實(shí)驗(yàn)考古觀(guān)察傳統(tǒng)工匠使用不同材料的模具，可以發(fā)現(xiàn)砂、灰、木三種材料因?yàn)橐子讷@取，倘若短時(shí)間內(nèi)沒(méi)有再次使用的需求，模具會(huì)被丟棄，工匠不會(huì)有意識(shí)地保留模具，這些經(jīng)過(guò)澆注金屬的灰與火盆中的灰是并無(wú)明顯區(qū)別的。砂因?yàn)橛卸喾N用途可能會(huì)被短暫保留待作它用，也可能將其倒回砂堆中。而木質(zhì)模具使用后，常常被工匠當(dāng)作一般的木柴用作燃料。如果三種材料有存在于冶金活動(dòng)遺址中，相比于其他實(shí)物遺存并不明顯且難以分辨與采集。

在考古材料中，陜西省戶(hù)縣古代鑄錢(qián)遺址出土了一批北周“五行大布”錢(qián)樹(shù)殘枝的實(shí)物，北周時(shí)期有使用翻砂鑄錢(qián)工藝。⑩文獻(xiàn)資料中，《天工開(kāi)物·鏡》中云：“凡鑄鏡，模用灰沙?！薄短旃ら_(kāi)物·錢(qián)》記載：“凡鑄錢(qián)，模以木四條為空匡，木長(zhǎng)一尺二寸，闊一寸二分。土炭末篩令極細(xì)，填實(shí)匡中，……又用一匡，如前法填實(shí)合蓋之。”文獻(xiàn)中描述的就是在鑄鏡子與錢(qián)的砂型鑄造工藝。其中灰沙與木炭末應(yīng)當(dāng)是鑄造時(shí)所用的砂與灰，推測(cè)至遲在明代，我國(guó)工匠掌握了砂型鑄造工藝使用技術(shù)，可見(jiàn)成熟地運(yùn)用砂于澆注環(huán)節(jié)的年代距離商以前的金、銀首飾器的生產(chǎn)制作的年代較為遠(yuǎn)。木質(zhì)模具在現(xiàn)代工匠的技術(shù)條件下，僅能見(jiàn)于西方的玻璃工匠的制作工藝技術(shù)中，工匠使用櫻桃木木模為高溫的玻璃塑形，木質(zhì)模具易脫模且無(wú)須像金屬模具需要用亞麻籽油等材料預(yù)制脫模劑。木質(zhì)模具的相關(guān)研究資料匱乏。與石質(zhì)、陶質(zhì)、黏土模具相比，砂、灰、木質(zhì)材料的模具雖材料容易獲取且制作快捷簡(jiǎn)單，但在澆注槽形狀的調(diào)整與修整過(guò)程中需要一定技巧，否則難以獲得理想的形狀，且砂、灰、木質(zhì)材料的模具無(wú)法簡(jiǎn)單地反復(fù)重復(fù)使用，每次使用前都需要重新制作澆注槽。在對(duì)傳統(tǒng)工匠的群體生產(chǎn)、生活方式的調(diào)查與研究中，一些地區(qū)的專(zhuān)職工匠是具有流動(dòng)性，正與大理地區(qū)白族工匠的情況相同，使用這類(lèi)簡(jiǎn)易模具是在不同的村落中流動(dòng)生產(chǎn)的情況下做出的技術(shù)選擇。因此，外觀(guān)相同的金屬制品可能有截然不同制作技術(shù)，對(duì)技術(shù)的選擇與工匠的生產(chǎn)方式及環(huán)境資源有密切的關(guān)系。在穩(wěn)定的金銀器手工業(yè)作坊使用石、陶、黏土材料的模具且更高效，而砂、灰、木質(zhì)材料的模具則可以滿(mǎn)足流動(dòng)的工匠群體的生產(chǎn)需要，能靈活地應(yīng)對(duì)不同文化對(duì)金銀器的不同需求，工匠因材料可以對(duì)模具做出快速調(diào)整。

5 小結(jié)

對(duì)金銀器制作技術(shù)的澆注環(huán)節(jié)模具的模擬實(shí)驗(yàn)是對(duì)傳統(tǒng)工藝調(diào)查結(jié)果進(jìn)行檢驗(yàn)，砂、灰、木質(zhì)模具在早期金銀器制作技術(shù)條件下具有可行性，通過(guò)對(duì)比分析不同材質(zhì)的模具的優(yōu)缺點(diǎn)，結(jié)合傳統(tǒng)工匠在不同條件下做出的技術(shù)選擇，為不同材質(zhì)的模具的使用合理性做出解釋?zhuān)康氖菫檠芯抗糯そ车闹谱骷夹g(shù)及隱含的生產(chǎn)方式提供新的思路。此外，通過(guò)對(duì)傳統(tǒng)工匠的技術(shù)進(jìn)行模擬與觀(guān)察，有助于完善對(duì)古代冶金活動(dòng)中各類(lèi)技術(shù)的認(rèn)識(shí)，解決在田野發(fā)掘與采集的工作中存在的局限性。因冶金活動(dòng)環(huán)節(jié)眾多且有大量的樣品需要采集，冶金考古學(xué)家在田野考古采樣中會(huì)以先前的經(jīng)驗(yàn)與專(zhuān)業(yè)知識(shí)為基礎(chǔ)開(kāi)展工作，而傳統(tǒng)工藝調(diào)查與模擬實(shí)驗(yàn)則提供了更多值得關(guān)注信息，能夠協(xié)助冶金考古學(xué)家對(duì)冶鑄遺址設(shè)計(jì)出更有針對(duì)性的采樣方法與內(nèi)容。因古代冶金技術(shù)的文字記載較少，在考古發(fā)掘需要盡可能揭示更多的技術(shù)信息，結(jié)合科技考古對(duì)出土冶金遺物進(jìn)行分析研究，了解更多的古代冶金活動(dòng)問(wèn)題及其背后的社會(huì)和文化因素。

注釋

①安志敏，安家瑗.中國(guó)早期黃金制品的考古學(xué)研究[J].考古學(xué)報(bào)，2008（3）：291-310，415-416.

②張靜，齊東方.古代金銀器[M].北京：文物出版社，2008.

③林梅村.金曜風(fēng)華·蒼狼白鹿：夢(mèng)蝶軒藏中國(guó)古代金飾：卷1[M].香港：香港中文大學(xué)出版社，2013.

④⑨華覺(jué)明，李曉岑，唐緒祥.金屬采冶和加工技藝[M].鄭州：大象出版社，2018.

⑤張建世.黔東南苗族傳統(tǒng)銀飾工藝變遷及成因分析—以貴州臺(tái)江塘龍寨、雷山控拜村為例[J].民族研究，2011（1）：42-50，109.

⑥孫淑云，韓汝玢.甘肅早期銅器的發(fā)現(xiàn)與冶煉、制造技術(shù)的研究[J].文物，1997（7）：75-84.

⑦陳建立.中國(guó)古代金屬冶鑄文明新探[M].北京：科學(xué)出版社，2014：385-409.

⑧陳燕琳.適者生存—云南鶴慶新華村白族銀銅手工技藝的生存特征[J].裝飾，2016（12）：120-123.