三星堆青铜“萌脸”背后的古代“高科技”

考古学齑

三星堆铜矿来源之谜

三星堆遗址的年代从龙山时代晚期开始，历经夏、商，直至西周初期。龙山时代晚期也就是中原地区夏王朝建立之前的时期，可理解为《史记》所载的“五帝时期”。在那个遥远的年代，三星堆人凭借惊人的才智，铸造了兵器、乐器、生产工具等大量的青铜器。从三星堆遗址发现到现在，仅我们所发现的青铜器，就用了将近10吨的铜料，先民们是从哪里找来这么多铜料的呢？

要探究三星堆青铜器的铜矿来源，我们首先得了解这样一种方法：在考古学中，分析青铜器的铜矿来源时，一个重要的突破口就是分析青铜器所用铜料的“配方”，根据这个“配方”，对其附近存在的矿料产地进行排查，找寻是否可能存在相同或相近“配方”的铜矿。比如，A青铜器铜料的最大特点是X 元素占比约Y%，如果能找到“X 元素占比约Y%”的铜矿料，那么，其所在地很可能是A 青铜器的矿源。

科技考古学家曾对三星堆一号、二号祭祀坑的青铜器进行同位素比值研究，发现这两个祭祀坑的青铜器中铅的含量普遍较低。后经调查，云南省东北部一带所产铜矿石的含铅比在10%～15%，这个比值与三星堆一号、二号祭祀坑青铜器的含铅比非常接近。另外，从地理位置上看，距离三星堆遗址较近的川东地区，刚好与云南东北部接壤，因此推断云南东北部可能是三星堆青铜器的礦源之一。

有了铜矿，三星堆人该怎样铸造青铜器呢？

三星堆青铜器是怎样铸成的

在春秋战国时代以前，流行一种叫作“范铸”的铸造方法。夏代二里头遗址出土的青铜器，就已使用了这种方法。“范”这个字可以理解为“将某种东西控制在一定范围之内”。

假如你想制作一匹青铜马，先用泥（或是其他材料）做成一匹空心的“模子马”，然后把处于高温状态的青铜液注入其内。这个过程有点儿像把奶油倒进模具制作冰激凌。这匹“模子马”就叫范，它的作用就是把金属液控制在马一样的空心范围内。等到里面的青铜液冷却，打碎外面这层泥做的“模子马”，里面的就是青铜马啦！

那么，在考古学上，我们是如何判断一批青铜器是否为范铸法铸成的呢？比较好判断的一种情况是，在发掘出青铜器的地点，考古学家相应发掘出或零碎或完整的、与青铜器形状相同或相似的范。甚至有的时候，在某地发现一种陶范却未发现相应形状的青铜器，还可以反推该地曾经存在过该形状的青铜器呢。二里头遗址一直被认为是夏都，1983 年在该遗址四区发现了刻有龙纹的陶泥质范，说明该地可能有龙纹青铜器存在，增加了二里头作为权力中心——王都的证据。

可惜，三星堆目前并未发现类似的范。但我们并非只有这一种方法，在科技考古学中，对青铜器上的残留物进行分析，也是探讨青铜器铸造方法的重要手段。考古学家在三星堆部分青铜器上发现褐红色的“泥蕊”，其主要原料是砂和黏土，对其进行取样并在显微镜下观察，发现砂粒呈棱角状，说明经过了人工粉碎加工，进而说明该残留物很可能是泥质的范，则三星堆青铜器有了采用“范铸法”的可能性。

拯救萌物！三星堆青铜器的保护

在三星堆遗址出土的一些青铜器上，经常看到一些蓝白色的锈蚀，叫酥粉锈。为啥叫这个名字？这里先卖个关子。经过化学分析，酥粉锈的主要化学成分是碳酸铅，这其实是一种理化性质较为持久、稳定的“无害锈”，一般在大气中不会发生根本的改变，并不会对青铜器本身造成“致命伤害”。

可问题坏就坏在三星堆青铜器出土的地理位置上。三星堆遗址所在的四川盆地，环境湿度高达80%。当青铜器保存在博物馆的时候，其保存环境会随着当地季节、博物馆人流密度的改变而改变，湿度时大时小，进而导致“依附”在青铜器表面的水含量也会有轻微变化。这样一来，青铜器表面水的含量多、湿度大的时候，碳酸铅有可能发生溶解;而当青铜器表面水含量少、湿度小的时候，碳酸铅又可能重新结晶。

这样反复地溶解、结晶，折腾多了，增加了对锈蚀结合力作用的破坏，使其由刚出土时的“致密”变为“酥松”“粉化”，这就是“酥粉锈”名字的由来。如果不对这种现象加以控制，一旦这些锈粉脱落，就会严重伤害青铜器的“颜值”。更要命的是，文物学家要研究的器物纹饰、特殊工艺等信息，可能就丢失了！为此，我们需要对三星堆青铜器实施拯救计划！

首先，要控制好博物馆文物的保存环境，使青铜器在一个有稳定湿度的环境下“静养”。在博物馆工作中，对藏品所在环境的湿度控制，有一个专业名词叫“相对湿度”，即在一定空间、温度下，空气中充满多少水蒸气，还差多少就使水分从空气中凝结下来。目前，很多博物馆通过湿度控制系统来控制相对湿度。其次，我们可以借助一些化学试剂，把它们当作502胶使用，使酥粉锈更牢固地保留在青铜器表面，尽量维持它原来的面貌。