秦汉铸铜业“黑科技”——“大型联合开拓系统”形成与火爆法采掘

秦汉铸铜业“黑科技”——“大型联合开拓系统”形成与火爆
法采掘
秦汉三国时期,社会对铜器的需求量仍较
大,促进了铜矿开采及治炼、铜器制造工艺等
的继续发展。

铸铜业的生产管理
汉朝政府在丹阳设置有铜官,并对一些铸铜业管理严格。

如钱币铸造,虽存在私铸但多数属于官铸,而钱币的变化更与中央政策关系密切。

西汉武帝时,'悉禁郡国无铸钱,专令上林三官铸',从此之后钱币铸造全部收归中央,陕西户县汉代锺官铸钱工厂在武帝时即被指定为国家统一铸币工厂,并延续至王莽时期。

就其他铸铜业而言,当存在官营和私营两种主要形式。

秦代中央由寺工主造兵器和车马器等,秦始皇陵兵马俑陪葬坑出土铜器的铭文有所反映。

汉代铸造铜器的中央所属机构较多,西汉有考工、上林、尚方、内者、锺官、供工、内官、寺工、右工,东汉有考工、尚方、虎贲官、大司衣、书言府等。

西汉官廷铜器大都是考工、尚方所辖当地官手工业作坊的制品,器上常有工官刻铭。

两汉朝廷使用铜镜的制作则由少府下所设尚方令考工令及相关人员负责。

汉代诸侯国、侯国、郡、县也多设有制造铜器的官府作坊,其产品主要是铜兵器和日用器具。

广州南越王墓出土铜勾鑼一组,均有'文帝九年乐府工造'铭文,证明西汉南越国的乐府有铸造铜器的官府作坊。

出土的西汉'东海官司空盘'证明西汉东海国官司空制造铜器。

私营作坊更多,生产经营具有相当规模。

铜镜多为私营作坊制作,西汉中期后私人铸镜得到迅速发展,铜镜铭文中出现一些姓氏可以说明。

还有很多其他铜器上刻有制作者的姓氏,或铜器价格,或购自何处等,都说明它们应系私营作坊所制。

采矿与冶炼
目前已发现多处秦汉三国时期铜矿开采、铜治炼遗址,其中有一定
数量的新矿。

有些属官府,有些则属私营。

采矿工具多为铁质。

先秦很多采矿方法在这一时期趋于成熟并广泛应用,'大型联合开拓系统'逐渐形成。

有些还采用'火爆法'等“黑科技”破岩采掘很多铜矿与炼铜遗址集采矿、选矿和治炼于一体。

安徽铜陵县金桥乡金牛洞西汉采矿遗址,号发掘地点清理出竖井、斜井和平巷等,井巷中均有木支撑结构,西南约80米处发现大面积的炼铜炉渣堆积,表明当时铜矿开采后是就地进行冶炼的。

河北承德处西汉铜矿与炼铜遗址由矿坑(有矿井、采矿场及其四周的坑道)、选矿场和治炼工场等组成,矿井附近发现冶炼工场址4处,炼炉呈圆形,冾炼成品有圆饼状铜锭,铜锭上有'东六十'、'西五三'等铭文,是炼铜工场及其产品编号。

有的炼铜工场还铸造铜制品,如西昌东坪治铸工场址即铸造钱币等。

铸造与加工工艺
铜器铸造工艺多样,有的还添加不同的原
料。

秦始皇陵兵马俑坑出土的铜剑和镞,光亮
如新,经检测分析,其表面经过了铬盐氧化处理,
这将大大增强铜兵器表面的抗腐蚀能力。

较多
铜器铸造中加入铅锡,因功能不同,合金成分有
所差异。

秦始皇陵铜车马部件的材料均为锡青
铜,如2号车马为铜82%-86%、锡6%-3.57%、
铅约占1%°。

户县锺官铸钱遗址出土的22枚
五铢钱,平均含量分别是铜80%、铅15%、锡
5%,汉代铜镜金属含量的平均值为铜72.6%、
锡22.9%、铅4.32%。

铸造成型主要采用范铸和捶揲锻造两种工艺。

范铸最为常用,包括浑铸、合范铸造、分范合铸等多种工艺。

铸造钱币的范质地多样,有铜、石、陶等,陶范居多。

汉代,合范浇铸、叠铸工艺在钱币铸造中得到发展,户县锺官铸钱遗址早期为叠范浇铸,上林官统一铸币权后采用合范浇铸,王莽时期叠铸已基本代替了合范浇铸。

铜镜铸造基本采用双合陶范,这使得铜镜形制、钮、纹饰、铭文等在同一时期具有很多相似特点。

西
汉中晚期有一类铜镜的镜面在对着日光或其他光源时,背面图文能映到墙上,称为透光镜。

研究认为,铸造过程中形成了镜体的厚薄不均,使镜面各部分出现与镜背图文相应的凸不平和曲率差异,导致出现透光的效果。

南越王墓出土盆、,满城汉墓出土盆等均使用了捶揲锻造技术。

各种连接成型工艺应用广泛,秦始皇陵出土的两辆铜车马都有3000多个零部件,均是成型后连接组装为一体的,采用了铸接、焊接、铆接、插接、嵌接甚至粘接等多种连接成型工艺。

长安、洛阳等地出土的薄胎铜洗上常见修补痕迹,表明已使用铆钉修补技术。

铜器器表装饰得到发展。

铜镜有少量素面,
更多的有纹饰和铭文,还有一些彩绘画像镜等。

其他铜器有铸造纹饰,更多的为采取镶嵌、错
金银、包金银、鎏金银、錾刻、透雕、镂空等
工艺制作的装饰,一件器物往往多种工艺并用。

安徽巢湖北山头西汉M1出土的铜熏炉,玉盖,
器身镶嵌玉片。

徐州土山M1出土的铜兽砚不
仅鎏金,还在兽身上镶嵌绿松石。

武帝时始,以南方地区为中心兴起一种錾刻花纹工艺,即在铸造成型的海壁铜器表面用坚硬的金属工具錾刻出精细繁缛的几何纹样和动植物图案,主要是日用器皿和家用器具,具有鲜明的时代和地域特色。

铭文与先秦时期差别较大,多是在成型后镌刻或针刻而成。

镌刻的笔画粗重,字体规整;针刻笔画细,字体多不规整。

铸造铭文不多,主要为盘、洗底部的筒短铭文。

少量铭文为器物成型后用金银丝错出。

铭文内容包括器物名称、大小、重量、容量、制作地与时间、制作数量及编号,另外还有作坊、工官与工匠名、使用者、购买时间、转送时间、铭刻时间等,'物勒工名'等恰是对东周时期手工业制度继承的体现。