终于在夏末商初掌握了当时的顶尖科技--青铜冶铸技术,成功进入青铜时代,从而奠定了中华文明的醇厚底蕴。
石峁遗址出土的铜刀铜范图片仅供参考
到夏朝晚期的二里头遗址,青铜器数量开始增多,出现了成组的青铜器,中华文明正式进入青铜时代,其中以商朝晚期至西周前期为中国青铜时代的鼎盛时期。
不少人认为古史所记"夏铸九鼎"是中华青铜文明开始的标志性历史事件。
图片仅供参考
但考古界普遍不将此刀作为中国青铜时代的开端,原因是有二:
一是因为该刀为孤品;
二是因为甘肃的铜矿中伴生锡、砷、铅矿,所以无法证明当时已掌握了青铜冶炼技术,很可能是冶铜过程中自然形成的青铜。
因此研究商朝青铜器首先应该了解青铜器的制作技艺,它主要包括采矿、冶炼、铸造三个环节。
马家窑青铜刀--我国目前发现的最古老青铜器图片仅供参考
一、丰富的矿产资源奠定中国青铜文明的基础
铜在自然界中大多以矿物的形式存在,必须经过高温冶炼才能得到。先人们在制作石器和烧制陶器的过程中,逐步识别了自然铜与铜矿石。
最先被使用的铜矿石是孔雀石,孔雀石含铜量高(可达10-20%或更高),是一种氧化矿,只要与木炭一同放置到炼炉中加热到℃稍高一些,就可以炼出铜来。
孔雀石常常与自然铜一起出现,古人认识到自然铜与孔雀石的价值后,就推开了冶金术的科学大门。
进入商周时期,内蒙古林西大井铜矿遗址,江西瑞昌铜岭铜矿遗址,湖北大冶铜绿山古矿遗址,安徽大工山古铜矿遗址等清晰可见,有些现在还在开采。
商周时期的古铜矿主要以孔雀石、硅孔雀石、赤铜矿为主,都属氧化矿,矿床深部往往有自然铜。
它们大多分布在火成岩与大理岩的接触带上,岩石松碎,比较容易采掘,成为古代先民理想的采铜场所。
古人开采铜矿石主要有三种方式:露天采矿、坑采、以及从矿区河流夹带的沙石中淘采铜矿石。
商周铜绿山遗址古代矿井密如蛛网形似迷宫图片仅供参考
因中原地区锡矿资源稀少,故推测夏末商初的锡矿石主要来自南方地区,商朝中晚期除了南方锡矿,内蒙古赤峰和甘肃河西地区也提供了大量锡矿石。
曾侯乙墓出土的青铜鼓座
而当时实际使用的青铜应是这个数量的百倍、千倍,若无发达的采矿与冶炼业是不可能提供如此大量的铜金属原料的。
兽面纹单柱爵商后期。饮酒器。长流,短尾,深腹,圜底,外侈足。口与流连接处置一曲梁单柱,柱顶作帽状,周饰冏纹。
二、古人对青铜的认识程度令人吃惊
青铜是铜和锡、铅等金属的合金,硬度高、熔点低,兼具硬度与韧度,浇铸时流动性好、气泡少,所以能铸出锋利的锋刃和精细的花纹,适于制作坚实的兵器、工具及亮丽的容器。
据考古测定,商朝的青铜器多为铜锡合金,锡的比例大约为5%-20%。
青铜合金中铜锡比例的不同,合金的性能也不同,青铜礼器的含锡量是10%-20%,刀剑的含锡量是15%,镞的含锡量是17%,戈头的含锡量是20%,含锡量越多,青铜器的硬度就越大。因此锐利的工具、武器加锡多,一般器皿加锡少。
商朝铜钺(大刃)
《周礼·考工记》中列出了六种青铜的不同铜锡比例:"六齐(即六剂)--钟鼎之齐,铜六锡一;斧斤之齐,铜五锡一;
戈戟之齐,铜四锡一;大刃之齐,铜三锡一;杀矢之齐,铜五锡二;鉴燧之齐,铜锡各半。虽然这种配比并不完全合理,但说明古人已经知道不同的铜锡配方可以获得不同性能的青铜合金。
三、探索出真知的青铜冶炼技术
华夏先民在距今年左右就掌握了铜冶炼技术。陕西临潼姜寨遗址中发现的一块半圆形黄铜片和一块黄铜管状物,年代测定为公元前年左右。
专家通过X射线荧光面扫描分析,发现姜寨黄铜片不同区域的锌含量差异显著,而铅元素呈零星点状分布,其特征与固态还原法制备的黄铜完全相同,
从而证明先民在使用天然金属与发明金属铸造之间,曾采用热煅法或固体还原法冶炼金属,标志着当时初步掌握了金属冶炼技术。
姜寨遗址出土的黄铜片和黄铜管
青铜冶炼技术是在纯铜和黄铜冶炼的基础上发展起来的。得益于先民从烧制陶器过程中积累起来的丰富经验,为青铜冶铸业提供了必要的高温知识、耐火材料、造型材料与造型技术等条件。
通过对安阳殷墟的铸铜工场遗址还原,可以知道商朝的铜矿原料是不含硫的孔雀石(氧化铜),矿砂中夹杂着赤铁矿
山西绛县西吴壁遗址是中原地区已知年代最早、规模最大、专业化水平最高的夏商冶铜遗址,有大量二里头、二里冈时期的遗存。
山西西吴壁遗炼炉残迹、铜炼渣(炉渣)、炉壁(坩埚壁)
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