山西省襄汾县陶寺遗址出土的铜齿轮

（山西宇达青铜文化艺术股份有限公司，山西夏县 044402）

龙山文化时期黄河流域普遍发现了一些铜的冶炼与铸造的相关遗物，主要证据是发现了冶炼的坩埚、铜液凝块、铜渣和铜矿石。而陶寺遗址是龙山文化为主的典型遗存，位于山西省襄汾县陶寺村南，面积300 余万平方米，距今4 500 余年。

1 陶寺遗址出土的铜器

陶寺遗址发现于20 世纪50 年代。1978 年至1984 年进行了大规模发掘，发掘面积6 000 余平方米，主要收获是发掘了1 300 余座不同时期、不同规格的墓葬，获得了一大批重要的随葬品，其中包括许多精美的青铜器。陶寺遗址中出现的铜铃、铜齿轮形器各1 件，能确定在陶寺文化中晚期（公元前2300 年至公元前1900 年），也就是传说中的尧舜时期中条山地区已经有了铜器的开采和使用。此外还出现一件铜环和铜口沿器。

1983 年，第一件铜器铜铃出土，见图1.这件铜铃采用了合范技术铸造完成，呈菱形，线条舒缓、铃壁较薄，铃身轻盈，是铜金属的标本器物。随后2000年至2002 年发现了第二件铜器齿轮形器。2005 年3 月至5 月间，出土了第三件铜环。

齿轮形器，是在梁星彭、严志斌领衔施工中被挖掘的。当时正清理位于该遗址西北方向的古城墙Q1，内有一块含12 座墓葬的墓群；编号为M11 的墓主，尸体仰面直肢，颈部佩一串饰物，上有许多颗蚌片；手臂上套一玉瑗和这件铜齿轮形器；胸部另有一件玉衡玑安放。分析墓主为天文历数工作者。C14 检测为陶寺文化晚期之物。

图1 陶寺遗址出土的铜铃（摄于山西青铜博物馆）

2005 年春期，由王晓毅、严志斌领衔对陶寺遗址墓区内的两座小型墓和四座中型墓实施抢救性发掘。该墓群属于早、中期部落所共有，位于该遗址东南部，从编号为M26 的中型墓里，出土了这件铜环。由于该墓群被后期外来的异族当作仇敌，墓主的头颅、屍骨全被砸烂，故不知铜环所在部位；但从各方面条件看，墓主可能是位中、上层贵族成员。

2 铜齿轮器介绍

在陶寺遗址出土的三件铜器中，铜齿轮器极为独特，见图2，图3.

2.1 铜齿轮的形制

图2 铜齿轮器

铜齿轮器几乎和现代的工业齿轮一样。它的中间是一个规则的圆孔，周围有29 个齿，直径大约有12 cm，铸造难度很大，制作精致，基本符合今天的齿轮铸造标准。如果不是出土于4000 年前的古墓，很容易让人相信是现代物品。根据考古学家的发掘报告，铜齿轮形器是戴在墓主人手臂上的，证实它不是一件实用器，可能是一件祭祀礼器。

2.2 铜齿轮的特殊历史意义

考古学家指出，这枚青铜器的出土至少改写了3 项历史。第一，这是迄今为止年代最早的完整青铜器。虽然山东大汶口遗址和陕西马家窑遗址，都曾出土过青铜器，但大多非常原始且破损严重。而这件青铜器使用范铸法铸造，而且技术已经成熟。换句话说，在夏朝以前，中国就已经具备了进入文明社会的条件。第二，这件青铜器证实陶寺遗址和蚩尤有神秘联系。距今5000 年前的良渚文化遗址中，出土过一种蚩尤玉环，传说是蚩尤与黄帝大战时所佩戴的饰品，外观与铜齿轮形器几乎一样。陶寺遗址和良渚遗址相隔千里，却存在同一种文物，也证明了蚩尤传说的真实性。第三，这件青铜器把陶寺遗址与夏朝联系在一起。大多数考古学家认为，铜齿轮形器不是一件实用器，而是最早的青铜祭祀礼器。夏朝二里头文化遗址出土的不少青铜器，例如方格纹通鼎和乳钉纹铜爵等，都是作为礼器存在的。这说明，夏朝人和陶寺人对青铜器文化有共同的认知，应该有传承的关系。

2.3 铜齿轮器的合金配方

据三晋文化交流协会李学勤教授的讲座《从考古发现看山西境内文明》介绍，这件铜齿轮器的成分为砷铜。砷铜矿是指一种铜的砷化物矿物。化学式：Cu3As.等轴晶系。晶体未见，主要呈肾状、葡萄状或块状集合体，不透明。砷铜矿是典型的含砷硫化铜矿，既含有价金属铜，又含有害元素砷，化学性质稳定。2010 年7 月，在北京举办的“考古中华”展览中，陶寺出土的珍贵铜铃和铜齿轮器一同展出，引起国内外学术界的轰动。

3 结语

目前陶寺出土的四件铜器中，铜铃、铜环、铜口沿器三件为红铜材质，铜齿轮为砷铜。据李水成先生的研究：“无论红铜还是砷铜，最早出现于近东地区。砷铜矿料或砷铜锭应该来自于西北地区，假如没有中亚冶铜业经新疆西北、哈密、河西走廊对河湟地区的产生影响，最后波及中原，中原地区的独具特色的青铜文化也不会发展起来。”所有这些都证实了陶寺人是中国最先系统掌握了铜的冶炼和铜器铸造技术。这也表明了新石器时代以来，陶寺文化经历了冶铜术的起源与发展的全过程，孕育了山西举世闻名的青铜文化。