云南祥云縣紅土坡石棺墓出土銅器的再研究

李曉岑，蘇君川，楊偉林

（1.北京科技大學(xué)冶金與材料史研究所，北京 100083；2.大理白族自治州博物館，云南大理 671000）

云南祥云縣紅土坡石棺墓出土銅器的再研究

李曉岑1，蘇君川2，楊偉林2

（1.北京科技大學(xué)冶金與材料史研究所，北京 100083；2.大理白族自治州博物館，云南大理 671000）

云南祥云縣紅土坡石棺墓發(fā)掘出土了大量的銅器。這些銅器制作精美，類型豐富，堪稱洱海區(qū)域青銅文化的典型代表。為進一步研究祥云紅土坡石棺墓出土銅器的制作工藝，對20世紀(jì)80年代兩次發(fā)掘祥云紅土坡石棺墓所出土各類銅器（包括劍、矛、鉞、斧、鋤、動物模型、杖首）進行了成分分析，并對其制作工藝進行了初步研究。結(jié)果表明，祥云紅土坡石棺墓出土的銅器材質(zhì)主要是紅銅或低錫青銅，含錫量很低是該墓葬群出土銅器的一大特點。這些銅器主要用作隨葬明器，少數(shù)兵器為實用器。個別為銅錫鉛三元合金，已經(jīng)出現(xiàn)了在合金中加鉛的技術(shù)。其制作工藝以鑄造為主，少數(shù)器物表面鍍錫。這一研究成果，對今后探索洱海區(qū)域青銅時代金屬技術(shù)及其文化面貌具有較為重要的價值。

祥云紅土坡；銅器；成分分析；鑄造；鍍錫

一、背景

1987年到1988年間，大理州博物館文物工作隊和大理州文物管理所兩次對祥云紅土坡古墓葬進行了搶救性清理發(fā)掘。這次發(fā)掘共清理了74座石棺墓和3座火葬墓，出土銅器900多件。其中M14為石棺葬大墓，墓葬年代為戰(zhàn)國中期（祥云紅土坡M14出土的木頭經(jīng)14C年代測定為BP 2295±115年或公元前345±115年，處于戰(zhàn)國中期）。出土隨葬品501件（銅器500件，陶罐1件），銅器種類多樣，有銅鋤、銅矛、銅鉞、銅斧、動物杖首、動物模型、裝飾品、葫蘆笙、鈴等。此外，其他古墓中也出土了豐富的銅器。這些銅器制作精美，類型豐富，代表了洱海區(qū)域青銅時代金屬器的工藝水平。遺憾的是，除M14的發(fā)掘簡報被公布之外〔1〕，祥云紅土坡古墓群的其他墓葬的考古資料迄今尚未報道。

2003年，祥云縣文物管理所對祥云紅土坡展開了第三次發(fā)掘。據(jù)當(dāng)?shù)匚奈锕ぷ髡呓榻B，本次發(fā)掘出土銅器約800件。2011年，筆者對祥云紅土坡第三次發(fā)掘的11件銅器（矛7、鋤1、鉞1、飾牌1、葫蘆笙1）進行了成分分析和金相鑒定，發(fā)現(xiàn)其材質(zhì)有紅銅和銅錫合金，有2件銅器的表面還有鍍錫裝飾。其用途分實用器和禮儀用器兩種。所鑒定的兵器中，共有6件矛和1件鉞經(jīng)過了鑄后冷加工。除了銅器之外，還出土了鐵器和金器。經(jīng)過對5件鐵器的鑒定，發(fā)現(xiàn)其材質(zhì)為塊煉滲碳鋼和過共析鋼，而2件金片為熱鍛制成。從技術(shù)特征看，該墓葬群的年代約當(dāng)戰(zhàn)國中期至東漢早期〔2〕。

以上分析基于第三次發(fā)掘所出土的11件銅器，類型較少，難以全面反映祥云紅土坡古墓群出土銅器的整體技術(shù)水平。為進一步研究祥云紅土坡古墓群出土銅器的制作工藝，筆者對20世紀(jì)80年代祥云紅土坡古墓群兩次發(fā)掘所出土的各種類型，包括劍、矛、鉞、斧、鋤、動物模型、杖首共35件銅器進行了成分分析，闡明其成分的意義并就其制作工藝展開初步研究，以期進一步探索洱海區(qū)域青銅時代金屬技術(shù)及其文化面貌。

二、樣品的選取和實驗方法

在大理白族自治州博物館的支持下，本實驗對祥云紅土坡墓葬群1987年和1988年先后兩次發(fā)掘出土的35件銅器進行了成分分析。所選樣品類型較為齊全，包括銅劍3件、銅矛7件、銅鉞和銅斧4件、小銅鋤1件、銅動物模型12件、杖首7件，基本上代表了祥云紅土坡墓葬群出土銅器的各個種類。這些樣品的年代處于戰(zhàn)國中期至西漢。由于M14大墓出土的銅器具有代表性，選取了M14出土的24件銅器進行分析，包括了該墓出土的絕大多數(shù)銅器的類型。本次實驗采用X熒光無損分析儀進行成分分析，X熒光無損分析方法有一定的誤差，但所得結(jié)果不影響材質(zhì)成分的定性（詳見表1）。

三、實驗結(jié)果

（一）銅劍

祥云紅土坡的一些中小型墓出土了銅劍，數(shù)量不詳。本次共分析了3件，都來自于中小型墓葬，均為滇西地區(qū)常見的山字形螺紋柄銅劍。分析結(jié)果表明，其材質(zhì)分別為紅銅、Cu-Sn合金、Cu-Sn-Pb合金。

祥紅M7:1劍（見圖1）為山字形螺紋柄銅劍，長25厘米，柄部中空，劍格部位的山字形向外翹，與劍身成一個角度，這種劍在滇西地區(qū)有大量發(fā)現(xiàn)，具有地域特色。其材質(zhì)為Cu-Sn合金，含錫量很低，分析數(shù)據(jù)僅為2.5%，接近紅銅的成分。而同一個墓葬出土的祥紅M7:8劍（圖2）外形與之一致，長23.5厘米，材質(zhì)為紅銅。

祥紅M59:1劍（圖3）外觀近似，長23.7厘米，制作較粗糙，表面生綠銹。其材質(zhì)為Cu-Sn-Pb合金，分析數(shù)據(jù)是含錫量達22.9%，含鉛為4.7%，初步結(jié)果表明應(yīng)為高錫的銅合金，是此次分析祥云紅土坡銅器中發(fā)現(xiàn)的2件高錫青銅之一。

從以上分析可見，這3把銅劍為典型的滇西地區(qū)青銅文化銅劍，化學(xué)成分很不穩(wěn)定，有3種不同的成分。特別是祥紅M7:1劍和祥紅M7:8劍出于同一墓葬，外觀相同，成分卻有所差異，這是值得注意的現(xiàn)象。

（二）銅矛

祥云紅土坡石棺墓出土了大量的銅矛，僅在M14就發(fā)現(xiàn)95件銅矛，其他墓出土的數(shù)量也較多。本次共分析了8件銅矛，有雙耳曲刃矛和柳葉矛2種。其中有5件出土于M14，其他的3件來自另外的中小型墓葬。分析結(jié)果為：2件紅銅，1件Cu（Sn）金屬，3件Cu-Sn合金，2件Cu-Sn（Pb）合金。2件銅矛的表面有鍍錫裝飾。

1.雙耳曲刃矛5件

銎作張口狀，矛刃中段束腰，骹上部有對稱的雙耳。這種矛在祥云、賓川、彌渡、德欽等滇西青銅文化的墓葬中多有發(fā)現(xiàn)。其中的2件材質(zhì)為紅銅。祥紅M14:95-2矛（圖4），長24厘米；祥紅M59:6矛（圖5），長22厘米。另外3件材質(zhì)均為Cu-Sn二元合金。祥紅M14:96-1矛（圖6），長21厘米，材質(zhì)為Cu-Sn合金，測得含錫量4.1%。祥紅M14:96-15矛，長24.5厘米，材質(zhì)為Cu-Sn合金，測得含錫量2.8%。祥紅M14:97-1矛（圖7），長27.5厘米，材質(zhì)為Cu-Sn（Pb）合金，測得含錫量5.0%，表面鍍錫。從所獲的數(shù)據(jù)初步判斷，這3件銅矛屬于含錫量很低的錫青銅。是否為實用器有待進一步研究。

2.柳葉形矛3件

這種矛在楚雄萬家壩、張家屯等地的墓葬中都有較多的發(fā)現(xiàn)，但洱海區(qū)域發(fā)現(xiàn)較少。祥紅M54:2

闊葉矛（圖8），長28厘米，材質(zhì)為Cu（Sn）金屬，近于紅銅。祥紅M42:21矛（圖9），為柳葉形矛，長27.5厘米，材質(zhì)為Cu-Sn合金，測得含錫量僅2.3%，表面有鍍錫裝飾。祥紅M14：96-10柳葉矛（圖10），長34厘米，是本次分析中最長的1件銅矛，材質(zhì)為Cu-Sn（Pb）合金，測得含錫量16.3%，是繼前述銅劍之后，又1件有較高錫含量的青銅兵器，其硬度相當(dāng)高，推測應(yīng)為實用器。

表1 祥云紅土坡石棺墓出土銅器的成分

圖1 祥紅M7:1劍

圖2 祥紅M7:8劍

圖3 祥紅M59:1劍

圖4 祥紅M14:95-2矛

圖5 祥紅M59:6矛

圖6 祥紅M14:96-1矛

圖7 祥紅M14:97-1矛

圖8 祥紅M54:2闊葉矛

圖9 祥紅M42:21柳葉矛

圖10 祥紅M14：96-10柳葉矛

通過以上的分析可見，銅矛的材質(zhì)以錫青銅為主，紅土坡墓地有2件銅矛經(jīng)金相分析，證明是表面經(jīng)過了熱鍍錫工藝〔2〕。又據(jù)實地考察，表面有鍍錫裝飾的銅器，不僅在紅土坡M14墓葬的銅矛和銅斧中有較多出土，在M42和其他的墓葬中也有發(fā)現(xiàn)，表明這項技術(shù)已在當(dāng)?shù)氐玫捷^多的使用。

（三）銅鉞和斧

祥云紅土坡出土了較多的斧鉞，其中M14出土了18件銅鉞，主要為洱海區(qū)域常見的圓刃鉞。本次共選取了4件（3件銅鉞，1件條狀斧）樣品進行分析，有2件來自M14大墓，2件來自中小型墓葬M21和M59。分析結(jié)果表明，1件為Cu-Sn（As）合金，2件為Cu（Sn）金屬，1件為Cu（As）金屬。

祥紅M21:9銅鉞（圖11），外形近傘狀，為圓刃銅鉞，長8厘米，Cu-Sn（As）合金，測得含錫量4.5%，屬低錫青銅。祥紅M14:85銅鉞（圖12），也為圓刃銅鉞，長10厘米，為Cu（As）金屬，雖然含少量砷，但可歸為紅銅。祥紅M59:5銅鉞（圖13），為有肩圓刃鉞，長10厘米左右，為Cu（Sn）金屬，錫含量很少，可能是雜質(zhì)元素。這種有肩圓刃銅鉞在洱海區(qū)域和保山地區(qū)都有較多的發(fā)現(xiàn)，是滇西南青銅文化的常見器物，一般認(rèn)為是由有肩石斧演變而來的。

圖11 祥紅M21:9鉞

圖12 祥紅M14:85鉞

圖13 祥紅M59:5鉞

圖14 祥紅M14:136-1單耳斧

祥紅M14:136-1單耳銅斧（圖14），外形為長條狀，刃為弧形，長13厘米，表面鑄有花紋，近銎口有單耳。這種單耳斧是典型的北方草原文化器物，在西北的甘、青一帶都有較多發(fā)現(xiàn)。在滇西地區(qū)，類似的單耳斧還發(fā)現(xiàn)于楚雄萬家壩，是洱海區(qū)域青銅文化受到北方草原文化影響的一件實物證據(jù)，對研究洱海區(qū)域青銅文化與北方草原文化的關(guān)系具有重要的意義。經(jīng)過分析，其材質(zhì)為Cu（Sn）金屬，表面有白亮色，仔細觀察，應(yīng)為表面進行過鍍錫裝飾工藝，很可能是專門制作的禮器，并不是實用器。

從以上分析來看，這4件斧鉞來源并不相同，但材質(zhì)可歸于紅銅、或是接近于紅銅的錫青銅。而第三次發(fā)掘出土的1件圓刃銅鉞，經(jīng)過分析為Cu-Sn合金，測得含錫量5.4%，屬低錫青銅。這些銅鉞的兩側(cè)都有合范線，當(dāng)為鑄造而成。3件圓刃銅鉞是實用器還是明器，有待進一步研究。

（四）銅質(zhì)動物模型

銅質(zhì)動物模型是洱海區(qū)域青銅文化中常見的器物，在祥云和賓川一帶的土坑墓和石棺墓中都有出土，又以祥云紅土坡出土最多，僅M14就出土了牛、馬、羊、豬、犬等動物模型109件，另有賓川夕照寺土坑墓出土牛、馬、羊、狗、豬模型11件，外觀與祥云紅土坡的完全一致。這些動物模型體態(tài)健壯，作行走狀，造型生動。大量隨葬動物模型在中國青銅時代并不多見。

本次共分析了12件，有小豬模型、小馬模型、小牛模型3種。結(jié)果表明，其材質(zhì)為3件紅銅，4件Cu-Sn合金，4件Cu（Sn）金屬，1件Cu-As金屬。其中Cu（Sn）金屬是否為合金成分未定，除小牛模型可能出現(xiàn)銅砷金屬外，幾種動物之間的材質(zhì)沒有明顯區(qū)別。而且4件Cu-Sn合金全部是低錫青銅，測得錫含量在7.5%～2.1%，部分器物的材質(zhì)很接近紅銅的成分。

1.小豬模型4件

有2件紅銅（祥紅M47:20小豬模型、祥紅M14: 89小豬模型）、1件Cu（Sn）金屬（祥紅M14:50小豬模型）、1件Cu（Sn As）金屬（祥紅M14:118-18小豬模型）。這些小豬模型基本上都屬于紅銅。祥紅M14: 50小豬模型（圖15）長10厘米，其他動物模型的長度也相當(dāng)接近。

2.小馬模型4件

均出自M14號，有2件Cu-Sn合金（祥紅M14: 118-10小馬模型、祥紅M14:118-8小馬模型），都是低錫青銅，其中1件小馬模型（祥紅M14:118-8）的錫成分為7.5%，有一定的錫含量，是有意加入的。有2件為Cu（Sn）金屬，可歸于紅銅。祥紅M14:118-1小馬模型（圖16）長20厘米，其他的小馬模型尺寸與此接近。

3.小牛模型4件

有2件Cu-Sn合金，1件Cu-As金屬，1件紅銅。祥紅M14:113-7小牛模型長16厘米，為Cu-Sn合金，但含錫量為2.5%，接近紅銅；祥紅M14:113-3小牛模型，測得含錫量為4.7%，初步表明應(yīng)是銅錫合金，還測得含有1.3%的鉛，鉛可能是作為夾雜元素混進合金的。

其中，祥紅M14:36小牛模型（圖17），長18厘米，為Cu-As金屬，在不同的側(cè)面測得兩個數(shù)據(jù)，一個是含砷4.3%，一個是含砷9.6%，由于采用X熒光無損分析（XRF），砷元素的含量與實際會有些出入，這一數(shù)據(jù)僅供參考。初步推斷應(yīng)屬于銅砷合金，因為這種合金在南詔風(fēng)情島、大理海東金梭島等墓葬都有發(fā)現(xiàn)，在洱海區(qū)域并不少見。說明在制造時可能使用了附近地區(qū)的礦產(chǎn)。

圖15 祥紅M14:50小豬模型

圖16 祥紅M14:118-1小馬模型

圖17 祥紅M14:36小牛模型

無論是小豬、小馬和小牛，這些動物模型的中脊上，都有凸起的合范線，采用了合模鑄造的工藝。

（五）銅質(zhì)杖首

滇西地區(qū)的銅質(zhì)杖首多出土于本地區(qū)的石棺墓，而以祥云紅土坡、賓川、大理海東等地的出土為最多，僅祥云紅土坡M14就出土了近200件（鳥杖首160件、雞杖首37件），為中國其他地方所罕見，成為洱海區(qū)域青銅文化的一種顯著特點。這些杖首一般都作動物造型，有魚鷹、雞、鳥形、鴛鴦、鳳形、小鳥杖首等，其中一些動物具有明顯的地域特征，如魚鷹這種動物在洱海地區(qū)從古到今一直有馴養(yǎng)。

本次共分析了祥云紅土坡出土的7件動物杖首，有魚鷹杖首、雞杖首、鳥形杖首、鴛鴦?wù)仁住ⅧP形杖首和小鳥杖首。結(jié)果表明，其材質(zhì)為5件Cu-Sn合金，1件Cu（Sn）金屬，1件紅銅。

其中，Cu-Sn合金有祥紅M14:33-2鳥形杖首（長7厘米）、祥紅M21:23-4鳳形杖首（圖18，長14厘米）、祥紅鳳形杖首（長14厘米）、祥紅M14：110-2鴛鴦?wù)仁祝▓D19，長15厘米）和祥紅M14:111小鳥杖首（11厘米）。除了祥紅M14:33-2鳥形杖首的錫含量數(shù)據(jù)為8.1%外，其他4件測得的含錫量都在3.1%以下，已相當(dāng)接近紅銅，說明錫既可能是合金，也可能是雜質(zhì)元素。

祥紅M14:107-2雞杖首（圖20），長12厘米，材質(zhì)為紅銅。祥紅M14:8-1魚鷹杖首（圖21），長14厘米，為Cu（Sn）金屬，可歸入紅銅類。

這些杖首的兩側(cè)也可以看到明顯的合范線，采用了合范鑄造工藝。鑄成后未作細致地打磨再加工。

另外，祥云紅土坡出土了大量的小銅鋤形明器，其中1件祥紅M14出土的心形銅鋤經(jīng)成分分析，材質(zhì)為紅銅。其他的小銅鋤明器雖然沒有進行分析，因不是實用器，估計材質(zhì)仍然主要為紅銅。

圖18 祥紅M21:23-4鳳形杖首

圖19 祥紅M14：110-2鴛鴦?wù)仁?/p>

圖20 祥紅M14:107-2雞杖首

圖21 祥紅M14:8-1魚鷹杖首

四、結(jié)論

通過以上成分分析實驗表明，祥云紅土坡石棺墓出土的銅器盡管類型較多，但其材質(zhì)主要為紅銅或低錫青銅。含錫量很低是這個墓葬群銅器的一大特點，僅在兵器中出現(xiàn)2件錫含量較高的青銅（儀器測得1件矛的錫含量16.3%，1件劍的錫含量22.9%），所占比例很低，且很多器物都有表面裝飾，推測這個墓葬群出土的銅器主要是專門用來隨葬的明器，是洱海區(qū)域青銅文化喪葬習(xí)俗的反映，這種隨葬品在祥云大波那和檢村都有發(fā)現(xiàn)，只有少數(shù)兵器為實用器隨葬。有的銅器為銅錫鉛三元合金，雖出現(xiàn)了在合金中加鉛的技術(shù)，但僅為個別現(xiàn)象。說明祥云紅土坡的多數(shù)墓葬出土的銅器材質(zhì)較為單一。作為比較，附近的祥云大波那墓葬出土的器物主要是銅錫合金和銅錫鉛三元合金，這與祥云紅土坡石棺墓的材質(zhì)明顯不同。器物的類型也有區(qū)別，反映出當(dāng)?shù)厍嚆~文化的多樣性。不同類型墓葬出土的金屬器，其制作工藝明顯不同，說明這些墓葬可能屬于不同的民族。此外，從祥云紅土坡石棺墓出土銅器上多可見鑄造時留下的合范線來看，采用的是合范鑄造的制造工藝。

在這些被分析的樣品中，有3件銅器（2件矛和1件單耳斧）表面采用鍍錫工藝，這種工藝來自于中國西北地區(qū)，紅土坡出土的單耳斧亦是典型的北方草原民族器物。表面鍍錫的工藝不僅見于M14出土的銅器，其他墓葬也多有發(fā)現(xiàn)，說明當(dāng)時鍍錫銅器的使用已較為普遍。在洱源北沙青銅時代墓葬和遺址亦出土了鍍錫制品，說明早在青銅時代，銅器表面鍍錫工藝在洱海區(qū)域已有較廣泛的分布。

〔1〕大理白族自治州博物館.云南祥云紅土坡14號墓清理簡報〔J〕.文物，2011（1）：4-14.

〔2〕李曉岑，員雅麗，劉杰，等.云南祥云紅土坡古墓群出土金屬器的初步分析〔J〕.文物，2011（1）：83-96.

（責(zé)任編輯 張 成）

Further Study on Copper and Bronze Artifacts Excavated from Hongtupo Stone Coffin Tombs in Xiangyun County,Yunnan Province

LI Xiaocen1,SU Junchuan2,YANG Weilin2
（1.Institute of Historical Metallurgy and Materials,University of Science and Technology,Beijing 100083,China;2.Dali Bai Autonomous Prefecture Museum,Dali,Yunnan 671000,China）

A large number of various exquisite bronze handcrafts had been unearthed from Hongtupo Stone Coffin Tombs in Xiangyun County,Yunnan.These handcrafts have been known as a paragon of bronze culture in Erhai area.To further the investigation of the craftsmanship of handcrafts in Hongtupo Stone Coffin Tombs,chemical components of Hongtupo Stone Coffin Tombs'handcrafts (including swords,spears,tomahawks,axes,hoes,animal models,and scepters)were analyzed through component analysis,and pilot studies had been done on the handcrafts.The investigation result shows that the composition of the bronze handcrafts unearthed from Hongtupo Stone Coffin Tombs is mainly either red bronze or low tin bronze.Being low in tin is one of the features of bronzes unearthed from these tombs.These bronze handcrafts were primarily used as burial weapons with a few were for practical use.Very few of them are ternary alloys of copper,tin and lead.Ternary alloys containing lead shows that the technology of adding lead in alloys had been emerged by the time they were buried.The craftsmanship is mainly cast,and some implements are plated with tin.This investigation result will be valuable for future exploration of metal technology and culture feature during Bronze Age in Erhai area.

Hongtupo,Xiangyun County;bronze copper;component analysis;cast;tin plating

K876.41

A

1672-2345（2014）09-0001-06

10.3969∕j.issn.1672-2345.2014.09.001

國家自然科學(xué)基金資助項目（51174033）

2014-03-31

2014-06-29

李曉岑，教授，博士生導(dǎo)師，主要從事科技考古、科技史和傳統(tǒng)工藝研究.