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148 | 如何发现三星堆的亮点:金与青铜篇
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2023.10.27 湖南

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丹儀,你好,我是卓克。

最近,三星堆遗址再次开启,几百件新物品的出土,让大家开了眼界。

此外,相比1986年那次发掘,这次我们的考古队伍做的准备更充分。2021年3月份陆续曝光的6个坑的发掘和科研设施,都是在2年前就动手搭建的,包括考古人员落脚处的设置,还有坑附近的温度与湿度控制条件,都做了完善的保护。也因为这些工作做得很到位,所以第一批清理出来的文物可能会在不久后就举行一次展出。相比1986年那次隔了十年才做第一次展出,可以算神速了。

关于这次三星堆再次开启的内容,已经有很多文化学者解读了。我们专栏着重在科技方面,所以我就用一个系列来说说,如果三星堆挖出了一个大鼎,或者一副金面具、一个陶盆陶罐,都应该怎么分析它背后的科技高度。

鉴于三星堆的青铜器和这次挖出的那半张金面具是大家最感兴趣的,所以今天我们就从金属说起。

铜器和科技水平

人类最早使用的金属就是铜。这是由铜的几个重要特性决定的:

首先,在地壳里,铜有大块的铜单质存在。也就是说,如果你在地上使劲挖,运气足够好的话,会突然发现一块红彤彤的大疙瘩,它比普通的石头要沉得多,还有光泽,而且比石头软一些,用石头可以在上面砸出坑来。这块大疙瘩就是铜。

这类铜是老天的赏赐,它们是天然的,纯度往往在99.0%-99.5%这种程度。所有这些特性就会让古人觉得,这玩意不是石头。

而这样红彤彤的东西一旦拿到日常生活里一段时间后,上面就会长出青绿色的锈,也就是我们今天说的“铜绿”。而铜绿,古人在其他场合也是见过的,就是挖石头的时候,会遇到一些表面也有铜绿的石头,他们管这种石头叫“孔雀石”。

于是,之后大家就很容易把铜和孔雀石联系起来。也就是说,挖出来的孔雀石可能就是红彤彤的铜放一段时间后的成分,于是孔雀石的地位就升级了,被归在和铜一类的物品里,不再和石头一样了。对于这类物品,古人就会开动脑筋想想,有什么办法能让它变成红彤彤的铜。

那时的方法也不多,也就是用水洗、用火烧、用石头打。但用水洗或用石头打都不会让孔雀石产生什么其他变化,唯独用火烧后会产生变化。也就是,烧上一段时间后,能在窑里发现表面是红彤彤的东西。所以,孔雀石和铜的关联就更紧密了。

不过,这样烧造出来的东西和挖出来就是红彤彤一大块的东西,有本质的不同,它要坚硬得多,不会弯也不会断,远比石头耐用得多。我们今天知道,这是因为孔雀石里往往还有其他金属杂质,比如锌和铅,所以烧造出来的是铜合金,只不过表面还原成了铜。虽然这里面的锌和铅比例差异很大,但这些在今天都叫“青铜”。

这里还有一个幸运的地方——金属在地壳里大都是被氧化的形态,不是金属单质。想把金属单质烧出来,需要的温度都不低,比如铁,怎么也需要1300℃,而想把铜合金烧出来,最低800℃左右就可以了。这种炉温,不要说秦汉了,早在4000多年前,人们搭起的窑的炉温就能达到1000℃。

所以,铜就因为存在天然单质,能让人们把它和石头区别对待,以及它的烧制温度低这2个特点,成为人类文明史中第一个被广泛使用的金属。

在这方面,铁就没有优势。因为大部分铁石和最普通的岩石放在一起,是没法从肉眼上加以区分的,只有赤铁矿因为带有红色,才会被人区别对待。在商代,人们曾经在炼铜的时候把赤铁矿也扔进炉子里,结果当铜溶液流出来以后,赤铁矿和炉渣混在一起,根本就分辨不出来。所以,即便铁在地球上的总量远多于铜,但铁的出现要晚很多,它需要更高的炉温。而当人们有能力把炉温提升到1300-1500℃后,除了铁制工具会出现之外,还会顺带生长出瓷器的各种精湛工艺。

青铜器制造成熟的一个标志是——标准化,它指的是合金中各元素的比例。如果笼统的把带有蓝绿色的矿石都扔到炉子里烧的话,造出的青铜如果去检验,就会发现,铜的占比最大,其他金属的比例各异,占比从1%-25%间均匀分布。

但实际上,今天考古学之所以认为,中国从商代开始青铜冶炼技术已经很成熟,就是因为,这之后的青铜都可以归为2类,一类是铜锡二元合金,另一类是铜锡铅三元合金。在二元合金中,铜锡的比例基本都是4比1;三元合金中,铜与锡铅之和的比例也都是4比1。也就是说,古人可以很好的把铜的比例控制在80%。但也正是因为三元合金加了铅后,依然维持铜占80%的比例,所以考古学家分析,在商代,人们还不能很清晰的分辨锡和铅这两种金属,经常混用。而当人们可以分离锡铅后,文明的等级就又提升了一级。

三星堆的文明延续了1700多年时间,相当于从三国时期到今天的跨度。三星堆末期的时候,居于东海之滨的姜子牙还在钓鱼呢,而三星堆的早期,比远在东边最早的成体系的文字甲骨文还要早1200年。所以,三星堆的文明程度是需要具体划分到年代才能评价的。

你可以关注在4-5月份公布的新一批文物,如果是处于三星堆早期的青铜器,铜的比例还大都集中在80%的话,这就是一个文明异常发达的标志,因为它比商代提早了1000多年。而一旦发现这里还有铁器的话,那就真是一个比大铜人、金子面具更有文明标尺意义的东西了,虽然这个铁器可能从外貌上看很不起眼。

金器和科技水平

这次三星堆最引人注目的,就是那个半张脸的黄金面具。

黄金和铜有点类似,因为它们是地球上能以大块头的形态、以单质存在的唯二的两种金属。所以只要运气好,人类可以在很早的时候就发现黄金,比如古代的美洲人连铁器都没有,但是却有大量的黄金制品。以至于说黄金的最早年代时,从不说“最早发现的年代”,而是说“最早开采的年代”,相信几万年前的祖先也有机会发现黄金。它大约是这样被当作珍贵的物品的:

1 黄金因为化学性质非常稳定,很难与其他物质发生反应。

2 所以一旦以块的形式在地壳内部形成,等被推挤到地表后,就会在自然的力量下被暴雨、洪水和碎裂的岩石中流进河水中,人们去河边取水时就会被它的光泽吸引。

3 它有时候能有黄豆粒大,有时甚至像一根小手指,为了找到更多黄金,大家还是去河里找。

4 这种6000多年前的方法,直到今天人们依然在用,这种方法得到的金叫作“砂金”。

5 随着人们熟悉了砂金,在开采石料时,发现石矿里也有闪着金色的物质,它们也是金子吗?其实,有些是真的金子,这些金子叫作“脉金”,但大部分是黄铜矿和黄铁矿。到底是不是金子,只要放在窑里烧一下就行,黄铁矿和黄铜矿马上就会变色,而金则保持原色,所谓的“真金不怕火来炼”就是这样来的。金实在太稀有了,以地壳物质的丰度来看,每200吨物质里才包含1克黄金。

金和铜虽然都以大块单质的方式存在,但地位却是不同的。这很可能是因为,金即便放在生活环境里很久,久到它的主人都去世了,它依然不会变色、褪色。而铜就完全不是这样的,一个夏天就能长绿毛。再加上金又那么稀有,于是它几乎总是充当饰品,象征着权力、财富、地位。当然,它之所以不能作为工具,也是因为太软。古人鉴定黄金的一个简单方法就是,放在嘴里咬一下,软的、能咬变形的就是真金。

其实,从金的使用情况也能判断文明水准的高低。

比如三星堆的那个面具,纯金280多克,作为面具是要罩在其他雕像头上的。在介绍中说,它是先锻打成金箔再用生漆、桐油之类的粘合剂粘在一起。说实话,这其实并不能反映加工的高水准,因为金很软,用敲打的方式总能敲得很薄。真正能体现更高水平的工艺是鎏金,因为用这个工艺制成的金箔,会严丝合缝的包裹在其他物体表面,甚至2000年都不掉落。

很多人觉得,鎏金嘛,就是外层薄薄一层金,里面是其他低贱的材料。实际上,鎏金需要更高水准的技术,那就是和汞(水银)相关的技艺。

一张0.01克的金箔放在几滴水银上,几秒钟就会被水银液滴完全“吃掉”。其实,除了铁之外,水银可以吃掉绝大部分金属。吃掉金箔后的水银和原来差异不大,但只要控制好比例,让金的比重为12%时,汞金就更像是液体,而不像橡皮泥。这时候,把汞金液体涂在需要鎏金的物体表面,就像给它刷了一层漆一样。涂好后再给它加热,水银会在400℃前全部蒸发走,于是只留下了金,鎏金就这样成功了。所以,从文化发达的程度上看,只有鎏金物品的墓穴其实比只有纯金物品的墓穴要高级。

银器和科技水平

同样的情况也发生在银器上。

虽然很久以来,银都不如金值钱,但东亚最早的银器比金器晚得多,是在距今3700年出现的。也就是甘肃玉门火烧沟墓地出土的夏代银鼻饮。

而三星堆按历史年代分为4期,这个最早的银器对应的正好是三星堆第二期和第三期之间的时间段。所以,如果我们在后续公布的材料中看到,在第一期就出现了银器的话,这也是很重要的发现。

关于如何用科技水平的角度看三星堆,我们明天继续这个话题,说一说陶器上的技术。

我是卓克,我们明天再见。

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1. 铜和金是地球上自然能以大块头、单质形式存在的唯二金属,很早就被人类广泛应用。 2. 如果发现三星堆早期青铜器铜的比例大都集中在80%,或者发现这里有铁器,那就比发现大铜人、金子面具更有文明标尺意义。 3. 从文化发达的程度上看,只有鎏金物品的墓穴其实比只有纯金物品的墓穴更高级。 4. 三星堆的文明前后延续了1700多年,文明程度是需要放到具体的年代中才能客观评价的。
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