三星堆青銅“萌臉”背后的古代“高科技”

考古學(xué)齏

三星堆銅礦來源之謎

三星堆遺址的年代從龍山時代晚期開始，歷經(jīng)夏、商，直至西周初期。龍山時代晚期也就是中原地區(qū)夏王朝建立之前的時期，可理解為《史記》所載的“五帝時期”。在那個遙遠(yuǎn)的年代，三星堆人憑借驚人的才智，鑄造了兵器、樂器、生產(chǎn)工具等大量的青銅器。從三星堆遺址發(fā)現(xiàn)到現(xiàn)在，僅我們所發(fā)現(xiàn)的青銅器，就用了將近10噸的銅料，先民們是從哪里找來這么多銅料的呢？

要探究三星堆青銅器的銅礦來源，我們首先得了解這樣一種方法：在考古學(xué)中，分析青銅器的銅礦來源時，一個重要的突破口就是分析青銅器所用銅料的“配方”，根據(jù)這個“配方”，對其附近存在的礦料產(chǎn)地進(jìn)行排查，找尋是否可能存在相同或相近“配方”的銅礦。比如，A青銅器銅料的最大特點是X 元素占比約Y%，如果能找到“X 元素占比約Y%”的銅礦料，那么，其所在地很可能是A 青銅器的礦源。

科技考古學(xué)家曾對三星堆一號、二號祭祀坑的青銅器進(jìn)行同位素比值研究，發(fā)現(xiàn)這兩個祭祀坑的青銅器中鉛的含量普遍較低。后經(jīng)調(diào)查，云南省東北部一帶所產(chǎn)銅礦石的含鉛比在10%～15%，這個比值與三星堆一號、二號祭祀坑青銅器的含鉛比非常接近。另外，從地理位置上看，距離三星堆遺址較近的川東地區(qū)，剛好與云南東北部接壤，因此推斷云南東北部可能是三星堆青銅器的礦源之一。

有了銅礦，三星堆人該怎樣鑄造青銅器呢？

三星堆青銅器是怎樣鑄成的

在春秋戰(zhàn)國時代以前，流行一種叫作“范鑄”的鑄造方法。夏代二里頭遺址出土的青銅器，就已使用了這種方法。“范”這個字可以理解為“將某種東西控制在一定范圍之內(nèi)”。

假如你想制作一匹青銅馬，先用泥（或是其他材料）做成一匹空心的“模子馬”，然后把處于高溫狀態(tài)的青銅液注入其內(nèi)。這個過程有點兒像把奶油倒進(jìn)模具制作冰激凌。這匹“模子馬”就叫范，它的作用就是把金屬液控制在馬一樣的空心范圍內(nèi)。等到里面的青銅液冷卻，打碎外面這層泥做的“模子馬”，里面的就是青銅馬啦！

那么，在考古學(xué)上，我們是如何判斷一批青銅器是否為范鑄法鑄成的呢？比較好判斷的一種情況是，在發(fā)掘出青銅器的地點，考古學(xué)家相應(yīng)發(fā)掘出或零碎或完整的、與青銅器形狀相同或相似的范。甚至有的時候，在某地發(fā)現(xiàn)一種陶范卻未發(fā)現(xiàn)相應(yīng)形狀的青銅器，還可以反推該地曾經(jīng)存在過該形狀的青銅器呢。二里頭遺址一直被認(rèn)為是夏都，1983 年在該遺址四區(qū)發(fā)現(xiàn)了刻有龍紋的陶泥質(zhì)范，說明該地可能有龍紋青銅器存在，增加了二里頭作為權(quán)力中心——王都的證據(jù)。

可惜，三星堆目前并未發(fā)現(xiàn)類似的范。但我們并非只有這一種方法，在科技考古學(xué)中，對青銅器上的殘留物進(jìn)行分析，也是探討青銅器鑄造方法的重要手段。考古學(xué)家在三星堆部分青銅器上發(fā)現(xiàn)褐紅色的“泥蕊”，其主要原料是砂和黏土，對其進(jìn)行取樣并在顯微鏡下觀察，發(fā)現(xiàn)砂粒呈棱角狀，說明經(jīng)過了人工粉碎加工，進(jìn)而說明該殘留物很可能是泥質(zhì)的范，則三星堆青銅器有了采用“范鑄法”的可能性。

拯救萌物！三星堆青銅器的保護(hù)

在三星堆遺址出土的一些青銅器上，經(jīng)常看到一些藍(lán)白色的銹蝕，叫酥粉銹。為啥叫這個名字？這里先賣個關(guān)子。經(jīng)過化學(xué)分析，酥粉銹的主要化學(xué)成分是碳酸鉛，這其實是一種理化性質(zhì)較為持久、穩(wěn)定的“無害銹”，一般在大氣中不會發(fā)生根本的改變，并不會對青銅器本身造成“致命傷害”。

可問題壞就壞在三星堆青銅器出土的地理位置上。三星堆遺址所在的四川盆地，環(huán)境濕度高達(dá)80%。當(dāng)青銅器保存在博物館的時候，其保存環(huán)境會隨著當(dāng)?shù)丶竟?jié)、博物館人流密度的改變而改變，濕度時大時小，進(jìn)而導(dǎo)致“依附”在青銅器表面的水含量也會有輕微變化。這樣一來，青銅器表面水的含量多、濕度大的時候，碳酸鉛有可能發(fā)生溶解;而當(dāng)青銅器表面水含量少、濕度小的時候，碳酸鉛又可能重新結(jié)晶。

這樣反復(fù)地溶解、結(jié)晶，折騰多了，增加了對銹蝕結(jié)合力作用的破壞，使其由剛出土?xí)r的“致密”變?yōu)椤八炙伞薄胺刍保@就是“酥粉銹”名字的由來。如果不對這種現(xiàn)象加以控制，一旦這些銹粉脫落，就會嚴(yán)重傷害青銅器的“顏值”。更要命的是，文物學(xué)家要研究的器物紋飾、特殊工藝等信息，可能就丟失了！為此，我們需要對三星堆青銅器實施拯救計劃！

首先，要控制好博物館文物的保存環(huán)境，使青銅器在一個有穩(wěn)定濕度的環(huán)境下“靜養(yǎng)”。在博物館工作中，對藏品所在環(huán)境的濕度控制，有一個專業(yè)名詞叫“相對濕度”，即在一定空間、溫度下，空氣中充滿多少水蒸氣，還差多少就使水分從空氣中凝結(jié)下來。目前，很多博物館通過濕度控制系統(tǒng)來控制相對濕度。其次，我們可以借助一些化學(xué)試劑，把它們當(dāng)作502膠使用，使酥粉銹更牢固地保留在青銅器表面，盡量維持它原來的面貌。