中國社科院考古研究所1小時前
摘要：打磨是青銅器鑄后的重要加工環(huán)節(jié)，學術界鮮有討論，殷墟孝民屯遺址出土的數(shù)千件多種形狀的磨石為認識這一工藝提供了材料。本文在打磨實驗和對孝民屯遺址出土青銅器鑄后痕跡觀察的基礎上，認為遺址出土的球狀和有正圓平面的扁平狀磨石可能不是用來打磨青銅器的，鑄后打磨使用的磨石大多為中細粒的長石砂巖或巖屑長石砂巖，打磨內(nèi)容包括青銅器鑄造后留在銅器上的范線、模外范內(nèi)涂層的涂刷痕跡，以及因鑄造缺陷而產(chǎn)生的坑洼不平等痕跡。
殷墟青銅器的制作流程包括器物澆鑄前的礦料開采冶煉、合金配比熔煉、陶范鑄型制作和器物澆鑄后的鑄后加工環(huán)節(jié)。目前，學界關注的焦點大都集中在器物澆鑄前的環(huán)節(jié)，尤其是陶范的鑄型，鑄后加工環(huán)節(jié)相對關注較少。其實鑄后加工也是青銅器制作流程中不可缺少的環(huán)節(jié)，在高質(zhì)量的青銅器制作過程中發(fā)揮著重要作用。正如《荀子》所說，“不剝脫，不砥厲，則不可以斷繩。剝脫之，砥厲之，則劙盤盂，刎牛馬，忽然耳?！比A覺明根據(jù)唐代楊倞的注解認為，這里的“剝脫”就是“鑄后清理，即打開鑄型之后清除范土、型芯等粗活，以及較為細致的清理工作，如錘擊、鋸割、銼削、刮削等方法去除飛邊和多肉，用剔鑿、刮銼等方法去除燒結的范土，芯料和毛刺、邊棱等?！薄绊茀枴敝浮澳ハ鳌保簿褪蔷?，“即用剔鑿、刮削、磨礪、拋光等手段對鑄件表層做精細加工，以期得到合用和美觀的成品。”可見，一件精致青銅器成品的制成離不開反復精細的清理和精整等鑄后加工工作。
鑄后加工的內(nèi)容在春秋中期以前主要針對器物本身的清理和磨礪，裝飾主要由鑄型來完成。春秋中期以后隨著鐵器的普及效率大大提高，鑄型逐漸簡化，鑲嵌、錘鍛鏨刻等裝飾工藝也包括進來。鑄后加工的工作量巨大，華覺明根據(jù)清代有關文獻中用工量的記載，又考慮到商周時期鑄后加工主要由銅石工具來完成，推算商周時期青銅禮器鑄后加工的用工量依器物復雜程度的不同大概是鑄造的6~9倍。殷墟孝民屯遺址發(fā)現(xiàn)的大量磨石因為出土于鑄銅遺址，被發(fā)掘者認為大部分是用來打磨青銅器的，巨大的磨石數(shù)量也說明鑄后加工工作量的龐大。
2000~2004年在殷墟孝民屯鑄銅遺址發(fā)現(xiàn)了6000多件砂巖磨石，其形狀、大小、厚薄多樣。立體形狀有片體、柱體、球體等，以片體為大宗，少量柱體，罕見球體；平面形狀有圓形、橢圓形、方形、長方形、三角形、梯形、多邊形以及不規(guī)則形等，以圓形居多。發(fā)掘者認為形狀的不同是長期用來打磨青銅器的不同部位以及要求不同所致。為了確認這批磨石的用途，2018年7月，我們觀察了殷墟孝民屯遺址出土的青銅器上的鑄后痕跡，并在中國社會科學院安陽考古工作站進行了一次銅器的打磨實驗，本次觀察和實驗使我們對僅在文獻中記載的銅器鑄后打磨工藝有了實踐上的直接認識。本文旨在通過本次實驗和對孝民屯遺址墓葬中出土青銅器鑄后痕跡的觀察，談談對殷墟青銅禮器鑄后打磨工藝的認識。
一 實驗目的、過程和結果
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殷墟孝民屯遺址出土的砂巖磨石因為發(fā)現(xiàn)于鑄銅作坊遺址，故自發(fā)現(xiàn)以來就被認為是用來打磨青銅器的，因此本實驗的主要目的即是想驗證這些磨石是否確實為打磨青銅器之用。驗證的方法主要是觀察實驗中用磨石打磨銅器后器物上的痕跡，并將實驗中銅器和磨石上的痕跡與遺址中出土的銅器上的痕跡進行比較。
其次，孝民屯遺址中出土的磨石形狀多樣，這些不同形狀的磨石是否都曾用來打磨青銅器則是要驗證的第二個問題。驗證這個問題的方法主要是通過觀察打磨實驗過程中磨石形狀的變化。我們也試圖通過微痕分析、RF 等科技手段來比較實驗中使用的磨石和出土磨石的表面，但這些方法都沒有奏效。
（二）實驗過程
首先是實驗材料的選取。實驗過程需要的材料主要是銅器和磨石。本次實驗中所使用的銅器是現(xiàn)代用失蠟法澆鑄而成的一個黃銅方鼎和圓簋。實驗中使用的磨石材料，開始計劃在太行山上尋找，但盡管太行山上確實分布有用來做磨石的砂巖材料，但我們不熟悉這種石料在太行山上的分布情況，所以短時間內(nèi)沒有找到實驗所需要的砂巖石料。為了保持和出土磨石石料的一致性，我們從遺址上采集到的一些磨石石料中挑選了幾件作為實驗磨石。我們對6件實驗磨石和挑選出的15件出土磨石進行了巖石薄片鑒定，從鑒定結果（附表一）可以看出，和出土磨石的石料一樣，用于實驗的磨石以長石砂巖和巖屑長石砂巖為主，還有長石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖。
本實驗首先使用較粗的巖屑石英砂巖（GS6 、GS7）、細 粒 長 石 砂 巖（GS20 、GS22 、GS37） 以及介于兩者之間的中細粒巖屑長石砂巖（GS2 8 、GS31）三種顆粒粗細不同、形狀不同的磨石分別打磨銅鼎腹部和銅鼎口沿，觀察兩種石料打磨銅器后在銅器表面留下的痕跡，同時觀察打磨器物不同部位對磨石形狀的選擇；其次，使用較粗的巖屑石英砂巖磨石（GS15）打磨銅鼎的扉棱，以了解打磨范線后磨石形狀的變化；第三，為了探究磨石形狀的成因，實驗中還采用了先修整磨石再打磨器物和直接用磨石打磨器物的不同方式（GS18 、28 、29），以觀察兩種情況下磨石形狀的變化（附表二）。打磨實驗結束后，在金相顯微鏡下觀察了實驗磨石和出土磨石的微痕。
（三）實驗結果
用磨石打磨銅器后會留下深淺不一、不甚規(guī)整的劃痕。實驗中用粗中粒巖屑石英砂巖（GS7）打磨銅鼎的腹部后，留下深淺不一的明顯劃痕（圖一，1），再用鈣質(zhì)細粒長石砂巖（GS20）打磨后，原來的劃痕變得不那么明顯了，但較深的劃痕依然存在（圖一，2）；而直接用鈣質(zhì)細粒長石砂巖（GS20）打磨銅鼎的口沿后，留下的劃痕細密，較淺（圖一，3）；用中細粒巖屑長石砂巖（GS28）打磨銅簋的內(nèi)腹部，留下的劃痕介于前兩者之間（圖一，4），雖沒有粗中粒巖屑石英砂巖打磨的磨痕明顯，但較鈣質(zhì)細粒長石砂巖打磨的痕跡明顯許多。
打磨時遇到邊角的地方，需要更換為有棱角的磨石，否則磨石很難深入到邊角打磨。例如GS20 是個三角形，而GS7 基本沒有棱角，所以銅鼎腹部經(jīng)過GS20 打磨后，原來沒有打磨到的邊角就基本都打磨到了。
磨石的形狀會隨著打磨時間和打磨部位的變化而變化。用磨石15（GS15）橫向打磨銅鼎扉棱7分8秒，往復運動1000次后，打磨面上就已形成兩條不甚明顯的波紋狀凸起，波紋狀凸起隨著打磨次數(shù)的增加而更加明顯（圖二，1），但隨著波紋狀凸起越來越明顯，磨石的使用也變得越來越不順手，因為波紋狀凸起成為磨石往復運動的障礙。而當磨石縱向打磨扉棱時磨石打磨面上容易形成凹槽（圖二，2），但感覺縱向打磨明顯沒有橫向打磨順手。磨石15在打磨扉棱530分鐘、往復打磨89000 次后，兩個打磨面較最初平整不少。
本實驗還通過直接磨石打磨和先修整磨石形態(tài)再打磨兩種情況對銅簋內(nèi)壁進行打磨（GS28 、GS29）。直接使用磨石打磨，由于磨石的打磨面不平整，少弧度，和銅簋內(nèi)壁的弧面接觸不充分，不如先將磨石打磨面修整成與銅簋內(nèi)壁弧面差不多的弧邊再進行打磨效果好。圖二3 、4 相比較可以看出，在紅砂巖石板上修整過的打磨面使用過的部位更多，可能和器物表面的接觸面更大。另外，打磨時間久了，磨石打磨面的粗糙度也會降低，并且附著打磨下來的銅屑，這樣不利于磨石的進一步使用，因此須對磨石的打磨面進行修整。在粗糙的石板上進行打磨可能為修整的一種方式，這樣不僅可以去掉打磨面上附著的銅屑，增加磨面的粗糙度，而且修整的時候也會根據(jù)器物表面的弧度對磨石打磨面的弧度進行修整，增加磨石和器物的接觸面積，提高打磨效果。因此，打磨器物內(nèi)壁的磨石會因為修整的原因逐漸形成和器物內(nèi)壁弧度接近的弧面。
再者，出土磨石的打磨面看上去沒有實驗中使用過的磨石的打磨面光滑，我們認為這可能是因為后期埋藏對磨石打磨面有所作用的結果。我們對實驗中使用過的磨石和出土磨石的打磨面在顯微鏡下進行了微痕觀察，實驗中使用過的磨石在顯微鏡下能夠發(fā)現(xiàn)打磨面上很多有金屬光澤的部位，但在出土的磨石上很難發(fā)現(xiàn)。實驗中觀察了6 件出土磨石和9 件實驗中使用過的磨石，6 件出土磨石中只有兩件上各發(fā)現(xiàn)一處弱金屬光澤，而9件實驗用磨石中基本每件都可發(fā)現(xiàn)多處金屬光澤（圖三）。一些學者注意到后期埋藏過程對石制品表面形態(tài)的影響，也有學者注意到土壤對石器表面可能產(chǎn)生的物理變化和可能發(fā)生的化學變化。出土磨石不光滑的打磨面且高倍顯微鏡下鮮見金屬光澤可能與磨石的后期埋藏有關。
二 孝民屯遺址出土青銅器上的鑄后痕跡
青銅器鑄造后會在銅器上留下一些痕跡，這些痕跡有助于我們了解青銅器的鑄造工藝。之前不少學者就根據(jù)青銅器上的范線來分析青銅器的分范鑄造技術。孝民屯遺址墓葬中出土的青銅器上大都有明顯的鑄后痕跡，包括細密的劃痕、有磨圓感的條痕、坑洼及波浪形痕、范線等。
?。ㄒ唬?nbsp; 細密劃痕
細密線狀劃痕，有的雖然被銅銹覆蓋，但依然可以看到。劃痕深淺不一，痕間距離不等，大面積分布處方向大體平行，腹底交接處與器物底部和襠部方向交錯。分布于不同器形周身，但觚、斝、簋表面的分布范圍更大，也更明顯。另外器物有紋飾部位的劃痕較少，素面無紋飾的部位則明顯許多，例如弦紋爵身的劃痕分布比饕餮紋爵器身的劃痕明顯得多，幾件觚基本都是弦紋素面，因此劃痕分布比較明顯，鼎、爵的劃痕主要分布在下腹部沒有紋飾的地方（圖四）。這些痕跡與實驗中磨石打磨銅器產(chǎn)生的劃痕相似，可能為鑄后打磨所致。
?。ǘ?nbsp; 有磨圓感的條痕
此類痕跡與第一種細密劃痕一樣，都呈長條狀，但較第一類劃痕粗、深且有磨圓感，例如銅簋03AXNT1824M137∶12 圈足上的紋飾間凹下去部位的條痕，條痕為突起狀，不同于第一類凹入器物表面的細密劃痕，而且這種條痕不間斷地延伸至紋飾轉(zhuǎn)角深處（圖五， 3），應不是反復打磨所致，因為這是打磨深入不到的部位。這些條痕似為翻模所致，可能是澆鑄后留下的痕 跡 。另外銅觚03AXST1913M402∶1和03AXST1810M694∶2外壁上也布滿這種條痕（圖五，1 、2）。
西周時期周原青銅器的模外和范內(nèi)壁有一涂層，研究發(fā)現(xiàn)這一涂層的成分可能是骨粉灰、泥漿或石膏，印加人在生產(chǎn)青銅器時也會在范內(nèi)涂抹一層骨粉灰，這一涂層應為器物澆鑄前涂抹上去，作用一是利于脫范，二是使器物表面光滑，三是便于模范重復使用。殷墟孝民屯遺址出土的一件泥芯外也發(fā)現(xiàn)有一層細泥漿，泥漿涂刷上去的痕跡清晰可見（圖六），刷痕多橫向，有利于銅液流動。有的陶范在分型面上也發(fā)現(xiàn)一層淡紅色細泥，說明孝民屯的銅器澆鑄前可能也會抹一涂層。孝民屯遺址出土青銅器外壁上有磨圓感的條痕和出土泥芯上泥漿的印痕非常相似，顯示范內(nèi)也可能抹一涂層。從條痕的形態(tài)的來看，和泥芯上的印痕一樣，像是刷子刷過的。如此看來，這些條痕可能是青銅器澆鑄前用刷子在陶范內(nèi)刷了一層涂層而在澆鑄之后印在銅器上的。
?。ㄈ?nbsp; 坑洼及波浪形痕跡
銅鼎03AXST2608BDM637∶1下腹表面有小坑洼和波浪形痕跡（圖七，1）。相關研究表明青銅器澆鑄時范塊充型不良會造成表面氣孔等缺陷，使銅器表面坑洼不平。
?。ㄋ模?nbsp; 范線
青銅器澆鑄后范塊拼合的地方會留下范線，刑范不正即范塊尺寸不精確會造成塊范 變形、拼合不準、形狀不準等問題，在青銅器上出現(xiàn)范線錯位、跳臺等現(xiàn)象。銅鼎 04AXST3010M926∶9腹底和銅爵03AXST1328M85∶3腹底交界處有明顯突起于器表的一道棱（圖七，3 、4），從銅爵鑄造工藝來看，合范的部位主要分布在下腹部、底部及足部，由此看來這道棱應該是范線，周圍都有與其垂直分布的細密劃痕。銅爵03AXST1328M85∶3的腹部還有合范不準的錯縫痕跡（圖七，2）。
三 討論
?。ㄒ唬?nbsp; 磨石原料
我們挑選了15件出土磨石和6件實驗用磨石做了巖石薄片鑒定，挑選的磨石形狀包括扁圓形、扁方形、扁梯形、扁不規(guī)則形和球形等，并且從肉眼來看基本涵蓋了各種不同的砂巖類型。檢測結果表明，選作實驗磨石的材料和出土磨石的材料基本相同。磨石的巖性主要為長石砂巖和巖屑長石砂巖，還有少量長石巖屑砂巖和巖屑石英砂巖，不見石英砂巖，其中除巖屑石英砂巖和巖屑長石砂巖有粗中粒的情況外，其他均為中細粒（附表一）。這些巖石基本都由碎屑和填隙物組成，碎屑的成分都是長石、石英和巖屑，區(qū)別在于各種成分的比例。石英砂巖中石英的含量為95 % 以上；長石石英砂巖和巖屑石英砂巖中石英的含量為75% ~ 95% ，二者的區(qū)別為長石和巖屑的含量不同；而長石砂巖和巖屑砂巖中石英的含量都不到75% 。一般來講，石英的含量越多，砂巖的硬度越高，長石的含量越多，砂巖的硬度越低。當然砂巖的硬度還取決于填隙物的成分。填隙物是將巖石的各種礦物粘合起來的物質(zhì)，這些物質(zhì)包括粘土雜基、硅質(zhì)膠結物和鈣質(zhì)膠結物。有的磨石中這幾種填隙物都有，有的磨石中只有其中的一種或兩種?？傮w來講，填隙物為鈣質(zhì)膠結物的磨石較硅質(zhì)膠結物的結構疏松，硬度也略低。孝民屯出土的磨石中大多為長石砂巖和巖屑長石砂巖，說明石英含量太高的砂巖如石英砂巖并不適合用來打磨青銅器。我們的實驗也表明，石英含量相對比較高的磨石，如巖屑石英砂巖，打磨銅器后留下的劃痕會比較明顯，而去除這種劃痕有一定難度，因此巖屑石英砂巖，可能并不經(jīng)常被選來打磨青銅器，孝民屯工匠們可能盡量選擇巖屑長石砂巖或者長石砂巖作磨石，以減少在器物表面產(chǎn)生較深的劃痕。
?。ǘ?nbsp; 打磨內(nèi)容
打磨作為鑄后加工的一個重要環(huán)節(jié)，就是要磨掉那些青銅器制造過程中產(chǎn)生的、影響青銅器美觀的痕跡。華覺明認為鑄后加工的剝脫包括鑄型之后清除范土、型芯和去除飛邊、多肉等較為細致的清理工作，而砥厲包括刮削、磨礪、拋光等對鑄件表層的精細加工。其中不僅磨礪屬于打磨的范疇，去除飛邊、多肉等也屬于打磨的范疇，因為這些工作都要用到銼削或者磨礪的工藝，如打磨銅器上的范線用的就是銼削工藝。但其實殷墟青銅器的鑄后打磨內(nèi)容可能遠不止于此，鑄造過程中產(chǎn)生的工藝痕跡和鑄造缺陷都需要打磨掉，如上文提到的范線、表面坑洼不平，以及模外范內(nèi)刷涂層的刷印等，這大概就是我們在銅器表面看到大面積打磨劃痕的原因。諸多需要打磨掉的內(nèi)容也說明打磨工作確實費時費工。
另外，打磨本身也會產(chǎn)生痕跡，所以工匠們會盡量選擇顆粒較細的磨石，盡量減少打磨的痕跡。但打磨不是青銅器生產(chǎn)的最后一道工藝，銅器上的打磨痕跡可能會被之后更精細的打磨或拋光工藝去掉，因此我們在大多數(shù)制作精美的青銅器上都看不到明顯的打磨痕跡，例如在孝民屯出土銅器上拋光的部位就基本看不到打磨痕跡，在花園莊東地出土的許多青銅器上也看不到打磨痕跡。
四 結論
實驗和出土銅器上的痕跡表明，殷墟孝民屯遺址出土的磨石可能一部分是用來打磨青銅器的，并且因打磨時間和打磨部位的不同，可能會修整磨石，例如打磨容器內(nèi)壁時會將磨石的打磨面修整成弧形，以加大和容器內(nèi)壁的接觸面積，提高打磨效果。但對磨石打磨面的修整可能是盡量和容器內(nèi)壁的弧度貼近，這樣才可能起到應有的效果。所以孝民屯遺址出土的球狀和有正圓平面的扁平狀磨石可能不是用來打磨青銅器的，大概另有他用，其他形狀的磨石可能曾用來打磨青銅器。另外，孝民屯鑄銅遺址的一座房址（F5）里發(fā)現(xiàn)了殘存1 平方米左右的銅綠銹面，分布均勻，厚約0.5 厘米，發(fā)掘者認為此綠銹面可能是修整打磨銅器形成的。如果這樣，F(xiàn)5 就有可能是孝民屯鑄銅遺址里專門用來打磨青銅器的場所，一些青銅器鑄后打磨工作是在專門的場所中進行的。
鑄后打磨工藝使用的磨石大多為中細粒的長石砂巖或巖屑長石砂巖，打磨內(nèi)容可能包括青銅器鑄造后留在銅器上的范線、模外范內(nèi)涂層的涂刷痕跡等鑄造工藝痕跡，以及因鑄造缺陷而產(chǎn)生的坑洼不平等影響銅器美觀的痕跡。打磨銅器后會在銅器上留下深淺不一的劃痕，這種鑄后打磨痕跡在殷墟其他遺址出土的青銅器上也有發(fā)現(xiàn)，如殷墟梅園莊北地、劉家莊遺址墓葬中出土的銅器上大多可以看到這種痕跡。這種打磨痕跡可能會隨著之后更精細的打磨或拋光工藝的使用而減弱或消失，因此在孝民屯銅器上拋光較好的部位很少看到打磨痕跡，在花園莊東地和水利局遺址墓葬中出土的拋光較好的青銅器上也基本不見打磨痕跡。
本文對殷墟青銅器鑄后打磨工藝的認識是基于我們的實驗和對沒有除銹的青銅器表面鑄造痕跡的觀察獲得的。腐蝕狀態(tài)下的青銅器表面能夠觀察到的痕跡可能并不是青銅器表面鑄后痕跡的全部，但目前觀察到的痕跡基本可以說明我們想要表達的內(nèi)容，青銅器鑄后打磨可能主要就是將這些鑄造痕跡和鑄造缺陷磨掉。實驗中使用的是黃銅，不是青銅，黃銅較青銅質(zhì)地略軟，打磨后留在器物表面的痕跡或許會有差異。另外，我們實驗中所使用的技術未必就一定是殷墟工匠們使用的技術，但我們有限的實驗經(jīng)驗或許能為更好地理解殷墟青銅器鑄后打磨工藝提供一點兒新思路和新認識。有關殷墟青銅器打磨工藝的更多認識還有待今后更多地工作去解決。
附記：本研究得到中國社會科學院哲學與社會科學創(chuàng)新工程項目“ 石器微痕數(shù)據(jù)庫建設” 和國家重點研發(fā)計劃“ 中華文明起源進程中的生業(yè)、資源與技術研究 ”（2020YFC1521606）的資助。感謝王學榮老師對本項目開展的鼓勵！感謝評審專家和編輯對本文提出的中肯意見！
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