殷墟青铜礼器制作方法的研究及优化方案

（一）铸造方法的讨论及早期的工艺研究

由于商周青铜器特别是礼器，形制高度复杂，铸作技术极为精湛，许多学者都猜测它的铸造方法和技术来源。叶慈^[27]、辛普森（B.L.Simpson）^[28]、马亦奥（H.Maryon）和普莱迪斯（H.J.Plenderleith）^[29]、埃契森（L.Achison）^[30]等都认为是用失蜡法铸造的。张子高曾举1938年湖南宁乡所出的四羊方尊，作为商代已使用失蜡法的例证^[31]。直到20世纪70年代，还有学者引用或附和这种观点。

但是，自20世纪三、四十年代起就有学者根据安阳的青铜器以及铸铜遗址出土的矿石、炼渣、木炭、坩埚、炉壁、铸范等冶铸遗物的分析，发现殷墟青铜器是采用陶范铸造的。

领导安阳发掘的李济，对安阳出土青铜器的制作技术非常关注，并将其与古埃及、欧亚和欧洲青铜器及其制作技术进行比较^[32]。在他的著作中，有不少关于青铜器铸造工艺的思考，探讨关于扉棱的形成、爵柱的用途、三足器透底空足结构的形成等问题^[33]，虽然具体的结论值得商榷，但这些讨论清楚地反映出李济的问题意识，他发现器形和制作技术之间有密切的联系。

1931年，英国皇家理工学院的卡朋特教授（C.H.Carpenter）应中国考古学家的要求，根据对殷墟出土青铜器的金相观察，断定其为铸造而成^[34]。

刘屿霞根据殷墟出土的炼铜遗址和铜器，对殷墟铜器的成分进行了分析，得到了较精确的铜锡比例；并指出一块重达18.80公斤的孔雀石，是从远方运来的矿石原料；“将军盔”是冶铜的“炼锅”；红烧土是炼炉的碎块；燃料为木炭。冶铸的流程为选砂、配合、掺锡、铸范、修饰^[35]。这是最早基于考古学发现基础之上的技术研究，尽管有不少错误，作为开创性的工作仍有其重大意义。

安阳发掘也吸引到不少汉学家前往安阳考察，其中顾立雅（Herrlee G.Creel）即为其中比较有代表性的一个，他的论文探讨了商文化的来源和形成，其中涉及青铜技术的问题，他认为中国青铜器的技术根源在中国之外^[36]。

卡尔贝克（Orvar Kalbeck）是一名瑞典的铁路工程师，在中国工作期间收藏了大量青铜器和陶范。他观察了安阳出土的百余件陶范后指出，这些陶范经焙烧成为红色，存在很多气孔，这是掺入有机物造成的现象。范表面常有烟炱痕迹，有时也见于分型面，这是在焙烧后有意制作的，目的即为改善铸件的表面质量。经过浇注时金属液的灼烧变为灰色，间有趁热脱范时粘附的铜屑存在。据此，他认为这些陶范并不是如叶慈所谓的“自外而内”制作蜡模所用的模具（“母范”），而是直接作为铸型使用的。但他未能确定这些陶范的性质，且认为它们不一定属于组合陶范，也有可能出自失蜡整体铸型^[37]。

1936—1937年在小屯村东北地发现了约2000余块礼器和小件器物的范，作为发掘者的石璋如，对模、范的质地、结构等方面做了详细的观察和记述，使人们确切知道殷墟铜器是用陶范直接铸造的^[38]。他还根据冶铸流程的各个工艺环节，论述了采矿、制范、冶铸、修饰的全过程；对各种殷代铜器的铸型工艺和模、范制法等进行了讨论；复原试验了由模制范的方法。文中还论及我国铜锡产地以及冶铸设备和燃料的问题，提出殷墟的铜锡矿源可能均来自黄河北岸^[39]。尽管他对铸型工艺的描述过于繁琐，矿源的分析也与实际情况有较大差距，然而他将冶铸遗物与铜器表面铸痕观察以及复原实验相结合的研究方法，却给予后人诸多启示。

陈梦家研究了安阳出土的泥模和陶范，明确指出：从泥模直接刻镂纹饰和大量铜器几乎没有出自同一铸范的情况来看，安阳时期并未采用失蜡法，“殷代铸作铜器有可能是采用陶范法即直接法的”，分范的接合是采用榫卯结构（“子母口”）。他指出，制范用的泥模需要略加烘烤，在黑地上绘以朱文和分范用的界划再加刻镂，细部可另行塑制再予贴附。铭文可用阳文模具在范面印制，铸后成为阴文。陈梦家设想有三类制范程序：（1）由刻有纹饰的模制范；（2）由素模制范，再刻纹饰；（3）用模具（“母范”）制作分范。这三类程序与铜器纹饰的繁简程度有对应关系^[40]。在其论文中提及了刚出土的二里冈期商器，惜乎未能指出它与殷墟铜器的历史联系与工艺渊源。文中对于铸范的分类也有不准确之处，所谓“内范”和“填范”，其实均为泥芯。

（二）铸造技术的研究

20世纪60年代初，李济明确指出青铜器研究应从制造、形制、纹饰、铭文、功能、名称这六个方面作探讨，阐明其差异与演变，以往仅看到其中的某些侧面，且常混杂在一起谈，“这是中国器物学八百年来所以没有进步的基本原因”^[41]。这一远见卓识对后来的青铜器研究有重要的指导意义。

郭宝钧的研究着重于对典型商周青铜器群进行形制、纹饰、铸造工艺的综合考察，其中也涉及殷墟青铜器的铸型工艺。他指出，殷墟时期继承了二里冈期青铜器铸型工艺的特点并有所发展，例如鼎、斝等器的“三角形底范扣悬底范铸法”，比起中商时期的“壁范过足包底铸法”有明显的进步^[42]。

在《古器物研究专刊》五集中，李济和万家保从青铜器的纹饰、形制、铸造技术等方面综合探讨了某些器类的早晚、变化和演进问题，特别是对爵、斝、鼎等的铸型工艺、浇注方式、补铸和垫片等问题的论述，得到了许多重要的结论。比如使用“3Y+1”和“3△+1”的形式来描述铸范的组合形式，就比前述郭宝钧的描述方法简练和直观；根据斝足铸型工艺的演变，判断不同形制的斝出现的早晚等。他们的分析方法、研究手段、包括对工艺的复原试验，均为后来的青铜器技术研究提供了可供操作的范例。(www.xing528.com)

巴纳（Noel Barnard）是中国古代青铜器技术研究最重要的学者之一。他结合传世和出土实物对商周青铜范铸技术作了较系统的研究，把青铜器的技术研究建立在科学分析的基础之上。明确地提出商周青铜器是中国的独立创造的论点。其研究涉及铸造技术的各个方面，很多具有开创性的意义。比如铸接工艺中后铸法（cast-on）和先铸法（cast-in or precast）的应用及其来源，浇注位置的设置和柱钮的出现，商周泥型铸造的“分段主义”（sectionalism），卣的提梁的“失绳法”造型等等^[43]。此外，他对中原以外地区冶铸技术的考察也有广泛的影响^[44]。他的论文材料丰富、观察细致深入，历史纵深感强，视域广阔，大大推进了青铜器技术研究的发展。当然，他的研究中存在一些想当然的论述，有些并不符合实情，史密斯（Cyril Smith）^[45]、华觉明^[46]等学者都曾指出他的错误之处。

盖顿斯（R.J.Gettens）是第一个系统地使用理化检测等现代科学技术手段来研究商周青铜器的学者，他对弗里尔美术馆所藏120件中国铜器，包括大量传出殷墟的青铜器，逐一进行X射线透视、化学分析、金相检验，以及造型工艺、造型材料粒度的研究。他对商周青铜器铸造工艺、连接方式、辅助工艺的考察，时至今日仍然有重要的参考价值^[47]。万家保曾就其所说的铜器连接方法提出商榷^[48]。

华觉明等与考古所技术室合作，对妇好墓出土的礼器、工具和武器进行了广泛的工艺考察。从剖析典型器物的铸造工艺入手，结合文献资料和铸铜遗物，并通过复原试铸和使用现代科学手段进行检测，对妇好铜器群铸造工艺的各个环节和技术特点，做了全面的探讨和研究，匡正了以往很多谬误，是迄今为止对殷墟青铜器技术考察最重要的研究之一^[49]。他提出关于分铸法的各种型式的定义及工艺特点、殷墟妇好墓各种典型器形的铸型工艺的演变等论述，已被大家广泛接受和使用。

贝格立（Robert W.Bagley）在《赛克勒所藏商代青铜礼器》一书中，对中国与西亚早期金属技术的差异进行了比较，分析两者采用不同技术的原因；并以罗越（Max Loehr）的五种纹饰样式为分类基础，将器形、纹饰与铸造工艺的研究相结合，探讨了商代中原地区和长江中游地区青铜器的演变，两个区域的青铜器之间的联系与区别；对商代青铜器铸造工序、铸型工艺、扉棱的起源及分铸法的应用都提出了自己的观点^[50]。

巴纳在为该书所作的长篇书评中，对贝格立的某些观点提出了批评。他认为后者对许多原始材料理解不准确，并有主观臆断和前后矛盾之处。他对贝氏关于中国早期金属技术与西亚的比较、商代青铜器纹饰的做法、早期青铜盉的制作工艺、郑州张寨方鼎的铸型工艺等逐一提出了反对或批评意见^[51]。

陈芳妹的研究以艺术的变迁结合铸造工艺的演变来探讨文化的发展、交流传播。她对小屯五座墓所做的工艺考察^[52]、商周青铜簋的铸型工艺研究^[53]以及商代青铜礼器工艺与艺术发展相互关系的论述^[54]，有很多新颖和启发性的见解。

此外，有许多学者对殷墟青铜器铸造技术做了专题研究，比如万家保对殷墟出土的三足器的工艺演变^[55]、青铜盔的金相研究^[56]以及殷墟和辉县出土铜鼎的工艺比较^[57]等问题的论述；郭沫若^[58]、于省吾^[59]、杨根和丁家盈^[60]、冯富根和华觉明^[61]、万家保^[62]、姚青芳^[63]等对司母戊鼎的合金配制、铸型工艺和年代问题的研究和讨论等。

（三）复原试铸

复原试制在冶铸史研究中，是一个重要的工作环节。在文献资料和实物证据仍很不完备的情况下，对青铜器冶铸工艺的探讨，不可避免地带有某种主观随意性，难以定论。盖顿斯曾经指出：“为了完全阐明中国的礼器制作技术，还得做大量的工作，还必须做进一步的科学实验和田野发掘。如果与此同时，能吸引有经验的雕塑工作者与铸造匠师，在他们自己的工场中模拟古代技术，则必于此有大的裨益。”^[64]

石璋如曾复制模和范，但未浇注。他引述古董商说法，指出要取地下深处的生土，熟土不合用^[65]。万家保第一个成功复制了铜鼎，陶模原料用粘土、细砂、烧土、炭末、稻草等加水配制，阴干后刻纹（部分纹饰刻在范上）再经焙烧。铸范用泥料加工成泥片后，于模上压制而成。型芯按缩尺制作并经刮削。金属料配比为铜79%，锡18%，铅3%。复原的鼎高20.4厘米，重3.4公斤^[66]。

后来万家保等又复制了鼎、爵、斝、觚等器。用台湾新北市莺歌等地制砖用粘土，掺入烧粉和有机物，粘土化学组成与安阳陶范近似。制范时，把原约2厘米的泥片于模上复印，阴干30余小时后，焙烧到700℃。装配时加泥，用绳绑紧，预热到300～400℃，置砂坑中浇注。金属料用电炉熔化^[67]。这些成功的试铸经验，特别是陶范的泥料配制、铸型装配及浇注前的预热处理，是从实践中得来的宝贵经验。万家保还和巴纳进行了青铜器附件的铸接及铭文铸造等试验，并取得了重要的成果^[68]。

华觉明和冯富根、王振江、白荣金合作，对圆鼎进行了复原试铸。他们经过多次试验，发现为保证复制的稳定性，必须对出土陶范有更清晰的认识，改进制范泥料的配比、组成以及干燥方法，加强陶范的焙烧和预热控制以及熔化过程的温度控制^[69]。而他们对觚的复原试验，证实了对殷墟出土铜器的工艺判断大抵是正确的。试验中积累的数据，也有助于鉴别出土实物，比如对复原试铸件的金相分析表明，其枝晶不如出土实物明显，表明铸范温度低于复原试验的预热温度^[70]。

谭德睿等对郑州、殷墟、侯马以及洛阳出土的陶范的原料及处理工艺进行了详细的检测和研究，并根据复原试铸的工作实践推测商周青铜器的陶范铸造工艺流程，指出商周陶范多为就地取材，因加入草木灰和熟料而具有良好的铸造性能^[71]。笔者对孝民屯东南地所出陶范的材料分析表明，殷墟陶范的原料选取和处理已经具备比较规范的工艺，但尚未达到侯马陶范的成熟程度^[72]。