中國甘肅地區(qū)春秋戰(zhàn)國時期鍍錫青銅板帶鏨刻紋飾制作技術研究

羅 敏，李延祥，馬清林

(1.北京科技大學科技史與文化遺產(chǎn)研究院，北京 100083；2.荊州博物館，湖北荊州 434000； 3.山東大學文化遺產(chǎn)研究院，山東濟南 250100)

0 引 言

一般而言的陸上“絲綢之路”，起自中國古代都城長安，向西北經(jīng)今天的陜西西北部、甘肅東部、寧夏南部、甘肅河西走廊或青海部分地區(qū)進入新疆地區(qū)，經(jīng)中亞國家、阿富汗、伊朗、伊拉克、敘利亞等達地中海，以羅馬為終點。這條路被認為是連結亞歐大陸古代東西方文明的交匯之路，而絲綢則是當時最具代表性的貨物。隨著時代發(fā)展，絲綢之路成為古代中國與西方所有政治經(jīng)濟文化往來通道的統(tǒng)稱。數(shù)千年來，游牧民族或部落、商人等沿著絲綢之路四處活動。事實上，在傳統(tǒng)意義“絲綢之路”開通之前，中西方文明其實已經(jīng)接觸和交流，這從大量出土文物中得到了印證，只不過由于絲織物易腐朽而保存下來的實物很少而已。但是，這一地區(qū)發(fā)現(xiàn)的青銅器、費昂斯制品、紅瑪瑙制品等，以及與中原文化風格迥異特征的部分器物等，無不表明中國西北地區(qū)在前絲綢之路時期的活躍程度。如甘肅靈臺白草坡所出西周早期鍍錫青銅戟即有胡人面部特征[1]，同時甘肅崇信于家灣周墓出土西周早中期的費昂斯制品，同樣有理由受到了西方文化的影響[2]?？梢哉f，中國西北地區(qū)實實在在是傳統(tǒng)絲綢之路的早期孕育之地，因此，研究此地區(qū)出土文物以及他們所攜帶和涵蓋的文化因素，對在“一帶一路”大背景下促進文物保護與當代社會建設有著重要意義。

本研究即以甘肅東南部地區(qū)出土春秋戰(zhàn)國時期鍍錫青銅器板帶為例，舉要此一時期青銅器表面鏨刻技術和鍍錫技術。

青銅器銘文及紋飾制作技術是其工藝研究的重要內(nèi)容，它反映了古代工匠對所用工具材質及形制之改進傳承，也反映了某一歷史時期某一地域青銅器的工藝演變。青銅器銘文與紋飾主要通過鑄前模范制作及鑄后金屬加工完成，而鑄后則主要使用鏨刻工藝。青銅銘文鏨刻技術最早見于西周時期，如上海博物館館藏晉侯編鐘的銘文[3]。至春秋戰(zhàn)國時期紋飾更趨復雜，如河南輝縣琉璃閣1號墓出土舞樂狩獵銅奩上表現(xiàn)人類活動場景的紋飾[4]。有學者討論了鏨刻技術的特點[5-6]和使用工具[7]，也有學者開展過模擬實驗[3]。

古代青銅器在鏨刻過程中加工部位會發(fā)生物理形態(tài)變化，對其變化微痕細致觀察與記錄是研究其裝飾工藝的重要方法。由于鏨刻在銅器表面的紋飾細如發(fā)絲且往往為銹蝕物所覆蓋，不易觀察解析，因此目前此方面的研究工作開展較少。

近年來，在中國甘肅、陜西、寧夏地區(qū)相繼出土一種器體輕薄表面飾以幾何紋飾的鍍錫青銅板帶，如陜西咸陽任家咀秦墓出土的32件春秋晚期至戰(zhàn)國早期的青銅“帶飾”，考古學者依其形制和紋飾變化將之分為五型：A型7件，帶面較寬，飾卷云紋；B型13件，帶面較寬于A型，飾條帶形紋；其他3種類型與前兩者形似，惟紋飾有別而已[8]。陜西隴縣店子秦墓出土4件，單面飾有簡單紋飾[9]。根據(jù)秦始皇陵兵馬俑坑出土之御手俑、部分車右俑，以及中下級軍吏俑頭戴單板長冠的樣式，推測其為單板長冠冠飾[10]。青銅板帶在鏨刻紋飾之后，表面鍍錫[11]，因而紋飾保存情況較好，它們?yōu)檠芯看藭r期青銅器鏨刻紋飾制作方法提供了很好的標本。

本研究利用三維視頻顯微鏡、掃描電子顯微鏡與能譜儀觀察分析甘肅天水地區(qū)采集的3件春秋戰(zhàn)國時期鍍錫青銅板帶表面紋飾構成、加工微痕，并利用金相顯微鏡觀察其中一件樣品基體金相組織，進而分析其紋飾制作技術。

1 樣品與實驗

1.1 樣品描述

3件春秋戰(zhàn)國時期的鍍錫青銅板帶實驗室編號分別為：MBelt1、MBelt2、MBelt3(圖1)。3件板帶均為雙面鍍錫，正面飾有繁復的紋飾。利用三維視頻顯微鏡、掃描電子顯微鏡與能譜儀測試后，從MBelt1上切割下含有不同類型飾線區(qū)域的分析樣，用無水乙醇清洗干凈，再用環(huán)氧樹脂包埋，打磨拋光制成4個包埋樣品觀察每種飾線的剖面形態(tài)，樣品編號分別為MBelt1-Ⅰ、MBelt1-Ⅱ、MBelt1-Ⅲ、MBelt1-Ⅳ。為觀察鏨刻各類飾線所造成基體金相組織的變化，使用5%FeCl3乙醇溶液浸蝕拋光樣品。

1.2 分析儀器及條件

樣品檢測工作在中國文化遺產(chǎn)研究院完成，使用儀器型號及條件設置如下：

三維視頻顯微鏡：美國HIROX KH-7700三維視頻顯微鏡，直接觀察三件標本表面。

掃描電子顯微鏡和能譜儀(SEM-EDS)：日立公司S-3600N型掃描電子顯微鏡(SEM)，加速電壓20 kV；EDAX公司Genesis 2000 XMS型X射線能譜儀(EDS)，工作電壓20 kV。直接觀察檢測標本表面。

金相顯微鏡：德國Leica DM4000M金相顯微鏡，觀察包埋樣品紋飾下基體的金相組織。

2 結果與討論

2.1 青銅板帶表面紋飾及其構成飾線類型

3件青銅板帶標本表面繁復的紋飾實際上由4種形狀飾線通過不同的組合方式形成云紋、菱格紋、帶狀紋等幾何紋飾(圖2)。將4種飾線分別定名為：短直線、長直線、曲線及寬凹槽。進一步觀察3件標本表面紋飾和其構成飾線類型(表1)后發(fā)現(xiàn)，每類飾線的分布情況：短直線，在3件標本表面紋飾中均有，填充于勾連云紋以及平行帶狀紋中；長直線，在3件標本表面紋飾中均有，將紋飾分割為二級單元并形成帶狀紋輪廓；曲線，在標本MBelt1和MBelt3表面紋飾中存在，表現(xiàn)出勾連云紋的輪廓；寬凹槽，標本MBelt1和MBelt2表面紋飾中存在，在MBelt1中將紋飾分割為一級單元，在MBelt2中為主體紋飾。包埋樣品MBelt1-Ⅰ、MBelt1-Ⅱ、MBelt1-Ⅲ、MBelt1-Ⅳ分別為4類紋飾下的青銅基體。

表1 3件標本表面紋飾及其飾線類型Table 1 Patterns and different types of lines on the surfaces of each belt

2.2 四種飾線的制作技術

2.2.1短直線 在三維視頻顯微鏡下觀察，飾線平直流暢凹陷于器表，3件標本上的短直線紋槽形狀、尺寸不一，呈“一”型或一頭較粗一頭較細的楔形，紋槽輪廓平滑清晰(圖3a)。在單件標本上其形狀與尺寸也有差異(圖3b)：大部分的形狀與尺寸接近，少量形狀完全相同，還有一些較其他細小，偶見飾線首尾相接形成稍長飾線，飾線剖面呈“V”形，開口寬度20～60 μm不等，表面陷入深度10～50 μm不等(圖3c)。這些特點符合傳統(tǒng)細金工藝中的平鏨法[12]，即一手握鏨刀，一手握錘擊打鏨刀的尾端，徐徐移動鏨刀，以形成圖案。單件標本上飾線形狀與尺寸不完全一致，與打鏨時用力大小及角度有關，這在金銀制品表面紋飾上很常見[13]。

短直線樣品基體金相組織不均勻，遠離飾線區(qū)域呈鑄態(tài)組織，靠近飾線下方區(qū)域金相組織中可見晶內(nèi)存在少量滑移線(圖3d)，應為鏨制紋飾時外力所致，并經(jīng)過鍍錫過程的退火處理。

2.2.2長直線 在三維視頻顯微鏡下觀察，飾線平直流暢凹陷于器表，紋槽輪廓平滑清晰(圖4a)。偶有不平直且有缺口或呈鋸齒狀的局部輪廓表明：1)長直線由若干短直線首尾疊壓而成(圖4b上)，只是選用的鏨刀刃部寬度不同而已。短直線中偶見較長飾線，為其首尾疊壓形成(圖3b)。2)鏨制長直線偶不平直時，則使用刃部更為細小的鏨刀修改，一些飾線輪廓呈現(xiàn)鋸齒狀應為使用較小鏨刀修改所致(圖4b下)。在金銀器紋飾傳統(tǒng)加工中，同樣存在使用小鏨刀對紋樣修整的情況[11]。飾線剖面也呈“V”形，開口寬度約120 μm，陷入深度可達120 μm(圖4c)。表明制作長直線與短直線飾線所使用的鏨刀僅僅是刃部尺寸不同。

飾線下方基體金相組織不均勻，遠離飾線區(qū)域為鑄態(tài)組織，靠近飾線下方區(qū)域晶粒細碎，有少量孿晶(圖4d)，應為鏨制紋飾后鍍錫退火所致。

2.2.3曲線 在三維視頻顯微鏡下觀察，飾線凹陷于器表，紋槽輪廓清晰，一側較平滑，另一側呈鋸齒狀；飾線不甚流暢，由一個個三角形小紋槽連接形成，在有些區(qū)域這些三角形小紋槽局部重疊，有些區(qū)域則并不重疊(圖5a)。三角形小紋槽的寬尾部一端凹陷較深，尖部一端凹陷較淺，最深處陷入深度可達120 μm(圖5b)，應為鏨制時鏨刀微微傾斜而形成。實際上，在一些短直線飾線中也可見三角形紋槽(圖3a MBelt3)，飾線剖面也呈“V”形(圖5c)，均符合傳統(tǒng)細金工藝“勾鏨法”的特點[13]。

飾線下方基體金相組織不均勻，遠離飾線區(qū)域為鑄態(tài)組織，靠近飾線區(qū)域晶粒細碎，有少量孿晶(圖5d)，應為鏨制紋飾后鍍錫過程中退火所致，與長直線飾線下方基體金相組織相近。

2.2.4寬凹槽 飾線呈中間寬兩端窄并收尾的梭形(圖6a)，剖面呈圓弧狀凹陷于器表，最深處可達150 μm(圖6b)。紋槽輪廓呈圓弧狀并逐漸與板帶平面相接(圖6c)。與前3種飾線下方基體金相組織不同，寬凹槽飾線下的基體完全為鑄態(tài)組織未見加工痕跡(圖6b)。所謂“鏨刻”實際上包含兩種加工技術，“鏨”是利用錘子敲打鏨刀類工具，打壓器表使之凹入形成飾線，此過程中金屬基材發(fā)生變形，器物受力巨大，加熱退火后，晶內(nèi)可見滑移線，加工部位金屬基體金相組織表現(xiàn)為晶粒碎小，出現(xiàn)孿晶?！翱獭笔侵苯佑每痰对谄鞅韯澙鲲椌€，此過程會將形成飾線部位的金屬剔出，器物受力輕微，基體金相組織不會發(fā)生較大改變，仍呈鑄態(tài)組織。這正是為何寬凹槽雖較其他3種線條更寬且凹陷更深，但靠近其下方基體金相組織卻完全為鑄態(tài)組織，因此寬凹槽應為刻制而成。在三維視頻顯微鏡下，可見寬凹槽表面布滿平行的橫向細紋(圖6c)，它們是如何形成？

由于青銅板帶表面鍍錫后磨光，這些橫向細紋似為鍍錫后打磨所致，但在掃描電子顯微鏡下可以看到寬凹槽表面橫向細紋實為規(guī)律分布的顆粒狀表面(圖6d)且略低于非顆粒表面(圖6e)。而磨光鍍錫表面所形成的痕跡要比此細小得多，且磨痕縱橫交錯(圖6e)。是否制作寬凹槽過程在板帶基體表面已經(jīng)形成平行細紋，造成鍍錫層生長也呈現(xiàn)出顆粒狀的細紋？

模擬試驗[14]及大量古代鍍錫樣品檢測結果顯示[15-17]，古代鍍錫青銅器鍍錫層有3或4層銅錫化合物相，從外向內(nèi)依次為含錫量為61.0%的η相，38.2%的ε相，32.6%的δ相及(α+δ)共熔體相，各相含錫量逐漸降低。

寬凹槽表面橫向細紋中顆粒狀物其形成過程可通過模擬圖(圖7)闡明：當青銅基體表面存在凹陷細紋時，此處所形成鍍錫層則會低凹，鍍錫后如未打磨至凹陷區(qū)，則其仍為不光滑的顆粒狀，錫含量自然高于打磨光滑區(qū)域。樣品Mbelt3寬凹槽飾線表面細紋顆粒區(qū)Sn含量SEM-EDS分析結果(表2)證實了這一推測：凹槽中光滑區(qū)含錫量均值為33.3%，主要為δ相，而平行細紋顆粒區(qū)含錫量達到46.5%，應為η相與ε相的混合相，鍍錫后的打磨工序磨掉了光滑區(qū)的高錫相，如η相與ε相，而未觸及凹槽中低凹的平行細紋顆粒區(qū)。

表2 Mbelt-3板帶表面寬凹槽打磨光滑區(qū)與平行細紋顆粒區(qū)的SEM-EDS分析結果Table 2 SEM-EDS analysis of the surface of long wide line on the Mbelt-3 (%)

使用怎樣的刻制方法會形成中間寬、兩端窄并收尾及有橫向細紋的梭形飾線？玉器紋飾研究表明，有兩種方法可以在其表面形成此種形狀的紋飾[18]：1)手刻，使用硬度極高的石片(如燧石、黑曜石、瑪瑙、水晶等)的尖端，在玉材表面刻出陰線紋飾；2)砣刻，現(xiàn)代砣具在玉材平面上刻出的飾線[19]與學者們的攻玉模擬實驗[20](圖8a)都表明，砣刻的飾線呈現(xiàn)出兩端尖淺與中間寬深的特點。這兩種形狀的紋飾在古代石器(圖8b)[21]、玉器(圖8c)[19]表面上很容易見到，鍍錫青銅板帶表面寬凹槽的制作，是否也使用了與玉石器紋飾加工工藝近似或相同的工具呢？

玉石器上兩種刻制飾線最基本的差別在于[18]：砣具加工陰飾線紋槽內(nèi)確可看到整齊的橫向細紋，而手刻飾線則會有凌亂的磨痕。寬凹槽兩端尖淺和中間寬深，且底部平滑，橫向細紋平行，其加工工具則極有可能為砣具，只是刻制時不使用琢玉砂，而直接使用砣具。EDS結果顯示，青銅板帶基體為銅錫鉛合金，Cu 83.96%、Sn 9.51%、Pb 6.52%，其中較高的鉛含量降低了基體的硬度，硬度較高的石質砣具，甚或使用春秋戰(zhàn)國時期已出現(xiàn)的滲碳鋼來制作的砣具用以加工紋飾亦有可能。這種砣具比起玉石器紋飾加工的砣具更厚大些，砣刻時通過固定器物移動砣具或者固定砣具移動器物而形成陰刻飾線(圖8a)。古代確有使用砣具制作青銅器銘文[22-23]，也有模擬實驗[23]表明使用金屬砣具在青銅器表面加工陰飾線紋其紋槽內(nèi)可留下整齊的橫向細紋加工痕跡(圖8d)。因此寬凹槽表面的橫向細紋應為砣刻而成，砣刻將多余的青銅剔除而形成凹槽，基體受力甚微，基體金相組織不會發(fā)生明顯改變，這也解釋了為何寬凹槽飾線較其他三種飾線嵌入基體更深，但靠近飾線下方區(qū)域金相組織并未出現(xiàn)滑移線、孿晶等加工痕跡，仍完全為鑄態(tài)組織。

3 結 論

本研究借助三維視頻顯微鏡、掃描電子顯微鏡與能譜儀觀察分析甘肅天水地區(qū)采集的三件春秋戰(zhàn)國時期鍍錫青銅板帶表面紋飾構成、加工微痕，并利用金相顯微鏡觀察其中一件樣品基體其金相組織，得到如下結論：

1) 青銅板帶表面幾何紋飾由四種飾線構成：短直線、長直線、曲線、寬凹槽。

2) 青銅板帶表面紋飾中短直線、長直線、曲線飾線均為鏨制，所使用刀刃剖面呈“V”形的“一”字形鏨刀。用打鏨手法形成長短與粗細略有不同的短直線；鏨刀首尾相接的手法形成較長直線，對于一些偶爾失誤的區(qū)域則使用刃部較小的鏨刀修正；對弧線構圖，則傾斜鏨刀打鏨使短直線首尾部分重疊而形成曲線。青銅板帶表面紋飾中間寬、兩端窄并收尾的寬凹槽飾線使用了砣刻工藝。

3) 短直線、長直線、曲線為“鏨”擊型飾線，器表受壓凹入形成飾線，此過程中金屬基材發(fā)生變形，靠近加工部位金屬基體金相組織表現(xiàn)為晶粒碎小，鍍錫過程加熱退火后，晶內(nèi)可見滑移線，出現(xiàn)孿晶，但遠離飾線區(qū)域基體仍為鑄態(tài)組織。寬凹槽為砣“刻”型飾線，形成飾線部位的金屬被剔出，器物受力輕微，基體金相組織一般不會發(fā)生較大改變，仍呈鑄態(tài)組織。

致 謝：中國文化遺產(chǎn)研究院沈大媧副研究員，國家文物局水下文化遺產(chǎn)保護中心張治國副研究員，國家海洋博物館楊恒在實驗中給予幫助，在此表示感謝！