從古代銅鏡制造技術談銅鏡中有爭議的問題

前段時間，筆者在某刊物上看到一則報道，說錢鐘書在翻閱《太平廣記·楊素》篇時，對“破鏡重圓”的典故心起疑竇，便拿起一面銅鏡往地上摔，可是除了有一些磕碰的痕跡，銅鏡并沒有裂開。為了進一步驗證，錢鐘書索性把收藏的十幾面古鏡都拿來摔，了無損裂。錢鐘書據此認為銅鏡絕非如隋代笑話集《啟顏錄》所說“墜地分兩片”那般脆弱，并將自己的實驗過程和讀書筆記寫入《管錐編》。而河南鄭州的許滿貴也做過同樣的實驗，并無開裂。

實際上，錢鐘書的實驗結果是對的，但結論是錯的，對此可以從銅鏡的冶金成分來進行分析。根據國內外學者分析的八十一面我國古銅鏡合金成分可以看出，齊家文化到西周晚期，銅鏡合金成分有兩個明顯的特點：一是銅、錫、鉛含量多不太穩定。二則含錫量較低。這類鏡或鏡形飾的研磨面，泛紅、顯黃，且質地較軟，很難加工出一個沒有道紋、平整光潔的表面來，故其映照效果不佳。由戰國到唐五代的鏡，基本上是一種含鉛的高錫青銅，它的平均成分是銅72.465%、錫22.273%、鉛4.881%，此期銅器多不含鋅或含鋅量極低。宋至明清銅鏡平均成分為銅70.584%、錫6.606%、鉛13.394%。有很多宋后銅鏡含鋅量大于10%。除去銅錫鉛鋅外，古銅鏡的其他元素含量一般較低。

關于鑄鏡用錫的目的，在古人看來一是合金致白，在春秋戰國時代的《考工記·攻金之工》中漢鄭玄注說：“鑒亦鏡也，凡金多錫則忍白且明也。”此“金”指青銅。清代物理學家鄭復光在《鏡鏡詅癡》說得更為清楚：“銅色本黃，雜錫則青，青近白故宜于鏡。”二是合金致堅并易于磨拭。《呂氏春秋·似順論》說：“金柔錫柔，合兩柔則為剛。”唐代孟郊《結交》詩：“鑄鏡需青銅，青銅易磨拭……凡銅不可照，小人多是非。”此“青銅”指含錫量較高的錫銅合金，“凡銅”指平常的銅；說錫青銅易于磨拭，平常銅不宜于映照。

我們知道，錫與銅能形成置換固溶體和多種電子化合物，含錫量較低時，合金主要以單相α固溶體形式存在，其質較軟，顏色赤黃。含錫量達5%—7%時，合金中開始析出一種以電子化合物為基的固溶體，即δ相，其質硬而且脆，顏色青灰；當合金含錫量達18%—26%時，δ相數量可達60%—80%，此時合研磨而顏色較白，強度、硬度亦較高。色白，就宜于映像；硬度高，研磨時就不易留下道痕，易于致平致光。大部分戰國漢唐鏡的含錫量均處于18%—26%，這就是一種較好的成分選擇。

除了古人鑄鏡用錫的目的，根據現在的研究，錫青銅還有兩個優點，一是凝固時體積變化較小，不易形成集中性縮孔，所以錫青銅就便于鑄造像鏡子一樣斷面形狀較為復雜、厚薄不均、尺寸要求精確的物件。所以，一般戰國漢唐的圖紋都十分細膩、清晰，藝術價值較高。二是其耐蝕能力較強，錫青銅氧化后，表面形成了一層極為致密的二氧化鋅的薄膜，在較大程度上起到了一種保護作用。今見戰國漢唐銅鏡多保存較好，當與此密切相關。

關于鑄鏡配鉛的問題，一是改善合金的切削加工性能；二是在金屬凝固的后期，填補枝晶間的大量顯微縮孔，以減少顯微收縮；三是可適當降低高錫青銅的硬脆性，延長鏡的使用年限。此最后一點也很值得注意，高錫青銅鑄鏡雖有諸般好處，但其質地脆而易摔破，加鉛后便可適當減少這脆性的不良影響。但鏡銅加鉛有時不宜過多，首先，錫青銅加鉛，硬度也要下降，加鉛過多，鏡面研磨時就容易留下道痕。其次，鉛色灰黑，會影響銅鏡研磨面的顏色；三是鉛青銅體積收縮較大，難以鑄得精致的鏡背圖紋；四是鉛可減低銅合金耐腐蝕的能力。在考古發掘中，部分宋鏡常歪扭變形、斷口成灰褐色、棕褐色，花紋粗糙，腐蝕較劇烈，與其錫低鉛高的配比有密切關系。

關于鑄鏡配鋅的問題，在我國古代使用的諸多金屬中，鋅是發現得最晚的，一般說它是始于明代。加鋅的缺陷，一因常用的銅鋅合金一般都是黃色的，故名黃銅。自然這黃銅的映像效果是不得與白色錫青銅相比的。二因古代使用的銅鋅合金塑性較好，硬度不太高，研磨時容易留下道痕，也有礙于鏡面的映照。三因黃銅鋅青銅易于得到精致的鏡背圖紋，且易形成了集中性縮孔。銅鋅合金做鏡，雖有許多缺點，但也有一些優點。一是一般黃銅塑性較好，不易摔破，從而延長了鏡的使用年限；二是因為黃銅流動性較好，有利于改善合金的鑄造性能；三是黃銅的強度較高、耐蝕力較強。宋后銅鏡一反戰國漢唐之常制，大量使用起鉛青銅（含錫）、黃銅（含錫、鉛）來，這有多方面原因，但從技術方面來看，它應是人們為克服高錫青銅鏡硬脆性而作的一種探索和努力。

我們認為宋后銅鏡成分改變主要與社會習俗、時人認識水平的發展和變化有關系。宋金時節，因烽火不斷，也因瓷器等多項手工藝術的發展，銅鏡藝術不再受到垂青，人們對銅鏡更講究起經濟、耐用和制作上之方便來。宋后用低錫合金鑄鏡，最大缺點是體積收縮稍大，鑄造不出精致的圖紋來，使得藝術價值喪失殆盡，只存了個實用上的意義；所以從藝術品角度看，說宋鏡已經衰落，是一點也不錯的。

從上面的分析，我們就可以得出一個結論，錢鐘書實驗的事實可能是對的，是因為他摔掉的銅鏡可能是宋代或者是明清的銅鏡含鉛和鋅較多，強度較大，摔下來完全可能不會摔碎。這也是說明銅鏡是戰國漢唐或宋明清以后銅鏡的一個標志。至于銅鏡能否摔碎，我們不但有具體的事例，而且有親身的體會，圖1的漢代博局鏡，因不小心掉到地下被摔成三瓣。而現實生活中，破鏡重圓就有具體的例子。例如圖2唐代的寶相花鏡，也是因為不小心摔成兩半。

下面根據銅鏡鑄造技術，對銅鏡的包漿談一談我們的想法。春秋戰國至唐五代銅鏡表面的包漿基本上有六種。

1.表面呈黑漆色者，俗稱“黑漆古”。主要出土于長江流域及其以南地區，如湖南、湖北、安徽、江蘇、浙江、廣西等地，河南的南陽、山東一帶也可看到。黑漆古鏡表面兩面漆黑發亮，沒有或很少銹跡，常隱約可見人影，十分的可心，如圖3。

2.表面呈綠褐色、青褐色者，俗稱“綠漆古”。亦主要流行于長江流域及其以南地區，其佳品也是周身無銹，圖文清晰，色澤宜人（圖4）。

3.表面呈灰褐色者，古稱“鉛背”，其色澤原在上、下面（圖5）。

4.表面呈亮白色、灰白色者，俗稱“水銀古”。有人認為這銅鏡表面狀態是由水銀沁入，水銀沾染而成，主要分布于北方的陜西、山西、河南等地，保存較好時兩面沒有綠銹，正面隱約可見人影，甚至可辨毛發須眉（圖6）。

5.表面覆蓋透明物者，這鏡也主要產于南方，此透明物雖然極薄，但憑肉眼仍能明顯感覺到它的存在（圖7）。

6.表面明顯呈現兩種或多種顏色相差較為懸殊的鏡，這類鏡子在魯西南較為常見，主要是黑白兩色相間（圖8）。

對于黑漆古現在比較流行的是錫的反偏析說，有的學者認為“青銅器表面黑漆古層不是古人有意鍍附所致，而在于高錫青銅固有的鑄造凝固特性，富錫、鉛低熔點合金液在鑄造凝固時應反偏析作用，延直徑間隙向鑄件表面擠出，覆蓋表面和殘留于枝晶間隙經數千年自然氧化的結果”。而根據部分專家的考證，漢唐銅鏡黑漆古表面的平均成分為錫67.877%、銅12.611%、鉛7.777%、硅5.003%、鐵3.787%，各元素在表面腐蝕層中的分布規律基本是由外往里去，含銅量逐漸升高，而含錫量以及鐵、硅、鋁量都是逐漸降低的。而“綠漆古”、“鉛背”、“透明面”、“玉狀斑”這四種鏡的表面所含元素種類并無多大差異，各元素在腐蝕層中的分布狀態也顯示了與黑漆古相似的特點。而水銀沁表面的基本成分是銅錫鉛硅四元素，平均成分為銅54.072%、錫38.689%、鉛4.188%、硅2.522%，它們與黑漆古等南方銅鏡相比水銀沁表面的平均含銅量高出了平均含錫量，水銀沁鏡的表面成分與內層金屬偏離小，水銀沁表面含鉛量較低。但是有很多學者經過試驗發現含錫量較高的鏡未顯示出高錫量的表層，含錫量低的鏡卻顯示了高錫量的表層。例如，有一件銅器，機體含錫量只有7.048%，表層的含錫量卻高達34.362%，含錫量如此低的基底如何能在其表面附著出如此高的錫，這也說明了錫的反偏析說的問題。其實古代的銅鏡都有一種表面的特殊處理，即鏡面涂覆了錫汞齊后，再用白旃打光，這種操作后世又叫做開鏡。古鏡表面成分分析中所見的錫主要來自鍍料，銅主要來自鏡體，鉛可能與鍍料和鏡體合金都有一定的關系；前面提到的宋后銅鏡表面有的含鋅較高，自然也是與鏡體合金有關的；鐵、硅、鋁、磷等則主要與土壤污染有關系。根據專家的研究，自然腐蝕對表面含硅量、含鐵量是十分明顯的。而汞絕大部分是揮發出去了，因此，古鏡表面的諸色保護層，如“黑漆古”、“水銀古”等在成分上的差別，一方面可能與外鍍操作有關，但更重要的是和自然腐蝕、元素遷移有關。正因為如此，“黑漆古”是錫的反偏析所致之說就很難成立。第一，黑漆古、綠漆古等古銅鏡內部的成分基本上是一致的，為什么只有黑漆古能夠反偏析。第二，反偏析絕不可能形成這么薄而厚度大致均勻覆蓋了整個器物的高錫層。第三，反偏析說認為表層與內部是沒有分界面的，而黑漆古表層起皮脫落說明它們是分層的。第四，從實驗可知黑漆古、綠漆古、鉛背等表面成分大體是一致的。為何黑漆古為反偏析所致，而其他不是。

還有，很多人認為水銀古是由水銀沁入，水銀沾染成的。此主要依據，可能是宋應星《天工開物》說銅鏡鑄成后“開面成光，則水銀附體而成，非銅有光明如許也”。但這是以訛傳訛，宋應星弄錯了。水銀極易揮發，是很難鍍到鏡面上去的。從一些學者的研究數據發現，在水銀古中并未查出含汞，至于銅鏡入土是否先受了水銀沾染便成了水銀古，先受血水污穢、后得水銀沁入，便成了鉛背，只是猜測而已。而水銀沁鏡多見于北方，鉛背多見于南方。若依據此說，若不是北方鏡先受了水銀，南方鏡先受了血水污染，這是說不通的。諸鏡表面在色澤上的差異，主要應取決于鍍層腐蝕產物的物質結構形態和數量比例，影響表層化合物存在形式和數量比例的因素較多，加工條件和腐蝕條件的微小差異，都會對它產生不同的作用；所以不但南北兩方因氣候條件、土壤性質不同會影響到銅鏡表面狀態，哪怕同一墓坑的鏡，或者同一鏡的不同部位，也會產生色澤差異的。從前面數據可以看出，水銀古的銅鏡表面和內部的成分相差較少，應是水銀沁受腐蝕最輕。