早期金银首饰器物制作浇注模具材料的实验考古探究

来源:用户上传      作者:李泽琨

　　摘 要：中国商代及商以前金银器制作技术是冶金技术研究的重点之一。文章主要对早期金银器的制作中的模具材料进行研究，从早期金银器的制作技术入手，将传统工艺调查与冶金技术模拟实验相结合，检验了浇注模具材料的可行性，比较分析不同材料在制作中的可行性，探讨古代工匠对冶金技术的选择。
　　关键词：早期金银器;原料熔化浇注;模具;实验考古
　　DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2022.03.036
　　甘肃玉门火烧沟遗址出土的金、银耳环及鼻饮是中国已知最早使用金、银加工制作成贵金属器物，距今约4000年。古人很早便发现与使用金，而银的发现与使用则相对较晚，因为金在自然界以游离态存在，而银则绝大部分是以化合态的形式存在于银矿石中。
　　我国早期金银制作技术研究取得了许多成果，安志敏、安家媛通过对不同时期、地区的金器研究，对制作工艺技术进行了总结。①张静、齐东方对古代金银器的原料来源、器物种类、工艺技术展开研究。②林梅村对中国黄金制品的来源与制作技术进行了系统的比较。③华觉明对我国传承至今的多种金属制作技术及其技术渊源进行了深入的调查与整理。④诸多学者对商以前金银器的制作技术有着深入的研究，但在对早期金银器的锤锻成形前的熔化原料及浇注环节的关注度不高且相关研究较少。
　　在传承至今的金银首饰器制作技术中，工匠在耳环、臂环、手镯等饰品的制作过程中，常选择先熔化原料再浇注入模具中制成便于锤锻加工的金属锭，待冷却后进行初步锤锻，再进行锤锻或其他工艺技术。传统工匠在锤锻前进行原料熔化的原因有两点：一是金银原料来源复杂且分散，需要通过先将金属熔化并提纯;二是为节省后续制作的“成本”，通过熔化原料获取有合适的金属锭。在我国黔东南地区开展苗族传统工艺调查中，张建世指出原料的提纯与成形，在无条件获得工业化的成品银料前对生产和制作银器是非常重要的环节，也是工匠成功制作一件精美银器的基础。⑤古代工匠在进行金银器制作的锻打、锤E工艺前，因其所使用的工具受限于当时工具材质及功能，工匠通常选择先将原料熔化并浇注成形，以提高后续的金银首饰器制作的效率，也能一定程度上降低制作的难度。因此，熔化原料并浇注成形在整个制作过程中对古代工匠而言是不可忽视的一环。
　　1 浇注模具材料分析
　　金银原料熔化浇注的模具，传统工匠常将其称为“模子”，其形状可以参考现代手工业的各类铁质油槽。这类模具与古代铸造使用的范有明@区别，范通常用于生产加工有具体形制的器物，且在浇注后金属器物形状基本不变化。而模具则仅用于使熔化后的原料冷却成一定的形状，之后工匠再通过锻打、锤揲等工艺技术加工成所需的器物，金属形状完全改变。早期金银器、铜器制作技术研究中，孙淑云、韩汝玢对四坝文化铜器铸造技术的研究表明，当时的金属工匠已经掌握了石范与陶范的铸造技术，且与出土的金、银耳环形制相似的铜耳环由铸造、锻打、热锻多种方式制作而成。⑥陈建立对玉门火烧沟墓地的15件金耳环进行微痕观察，发现金耳环表面有锤锻、打磨痕迹。⑦上述学者的研究中，制作史前时期金银器的工匠掌握多种技术，对不同的材料有明确的认识，对比相同类型的耳环，以青铜合金为原料的耳环以铸造为主，材料稀有且珍贵的金耳环则可能为锤锻技术制作。四坝文化的考古材料中大量铸造铜器，展现出当时工匠对铸造所需的石范、陶范的认识，将两种材质作为金银原料熔化浇注模具是可能的。
　　现存传统金银工匠主要使用铁质模具进行熔料成形的环节，因其具有经久耐用、形状规整、表面光洁、容易脱范且无粘连诸多优点。云南大理地区白族传统工匠的工艺调查研究中，那些以加工金、银为生的工匠通过“走村窜寨”的形式为周边提供金、银加工，工匠往往携带铁锤、铁砧、铁錾子、坩埚等重要工具。⑧笔者在传统工艺调查中了解到白族工匠在无铁制模具的条件下进行熔料浇注时，常选择就地取材利用。通过走访调查多位工匠后，了解到常使用的模具材料有砂、灰、木、黏土等。根据对传统工匠的采访，可以了解到砂、灰、木质材料的模具更容易获取，模具制作技术简单快捷，可以根据原料的量进行调整，也相对便于后续的锻打、锤揲加工技术。华觉明指出生产方式与劳作习惯影响了传统工匠善于利用所处环境中的一切可用条件，简便易行地对金属进行加工，并达到最佳的效果。⑨三种材料的模具被使用于原料熔化浇注环节的可行性及其技术特点，可以通过实验考古的研究方法进行检验。
　　2 浇注模具实验
　　本次实验考古前查阅了相关文献及研究论文，结合已有的民族考古学研究成果，并对云南鹤庆地区从事金银器加工的传统工匠进行专题工艺技术调查，提出了四坝文化时期古代工匠在进行锻打、锤揲工艺技术前的原料熔化浇注环节可能使用砂、灰、木质材料为模具。通过实验考古的办法对前述“假设”进行验证，模拟四坝文化的考古材料所展现的条件进行实验。通过观察实验过程与结果，尝试回答“如何去做”“留下怎样痕迹”“技术的特点”等问题。因此，在砂、灰、木质材料模具的实验考古中，首先需要了解现代传统工匠是如何获取与使用材料。
　　工匠使用砂作为模具会就近选取河砂，筛出细腻的河砂花费的时间与使用的筛选工具相关，工匠会根据情况制作简易快捷的筛砂工具。筛出细砂后盛入容器中并压实，工匠会在砂表面做出所需形状的腔。工匠通常是从熄灭的火炉中取灰作为模具材料，同样使用筛子或粗布片筛取出均匀细腻的灰，工作过程与砂并无不同。工匠选取平整而尺寸合适的木材，对木质并无特殊的要求，使用前需在木材平整的一面凿出所需的腔，工匠会对木材的表面进行碳化处理。
　　3 实验操作与观察
　　3.1 砂质模具实验
　　将筛选后的细砂放入容器中并填压紧实，用树枝在细沙上压出槽（图1），之后将砂表面烘至干燥即可。将银料熔化并快速倒入砂型中，可以观察到液态银在浇入砂模具时预制槽的形状基本未发生变化（图2），浇入后会飞溅出极少量的球状小银珠。银在模具中凝固时间为40秒左右，得到圆柱体细银棒。

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