云南祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅器

云南祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅器

云大波那木棺墓出土青銅器樣品考察云南大理白族自治省祥云縣大波那木銅棺墓，是滇西青銅文化中獨具特色的大型陵墓。20世紀60年代對其進行了發(fā)掘,出土了上百件銅器,為滇西地區(qū)首次科學發(fā)掘的青銅時代墓葬。出土遺物有銅棺、鼓、農(nóng)具、兵器、工具和裝飾品等,其中銅棺、鼓、馬和紡織工具等遺物為滇西地區(qū)考古發(fā)掘中首次出土。40多年來,祥云大波那木槨銅棺墓作為滇西少數(shù)民族地區(qū)具有代表性的青銅文化墓葬,一直受到考古學者的關注,在墓葬的年代和族屬等方面也多有討論。本文對該墓中出土的銅器進行了取樣和分析,并對銅器的加工技術和年代等問題作進一步探討。所取的銅器樣品共9件,包括棺、鼓各1件,兵器2件(鐓、矛各1件),生產(chǎn)工具5件(鋤3件、鑿和紡織工具各1件)。對樣品進行鑲樣、磨樣、拋光,銅器樣品用三氯化鐵鹽酸酒精溶液浸蝕,樣品制備好后,在德國生產(chǎn)的LeicaDM4000M金相顯微鏡下進行顯微組織觀察并照相。用同一樣品在配有LinkAN10000能譜儀的劍橋S-250MK3掃描電子顯微鏡下進行成分分析。一、銅的種類和顯微組織本文對祥云大波那出土的9件銅器樣品進行金相組織和化學成分分析,并引用原報告發(fā)表的9個化學成分數(shù)據(jù)。這樣,祥云大波那共有18件銅器經(jīng)過化學成分分析(表一)。18件經(jīng)過化學成分分析的銅器樣品中,有7件是紅銅器,占38.9%,包括心形鋤、條形鋤、紡織工具、鐓、鋤、釜、葫蘆笙。鋤和鐓為紅銅器,作為生產(chǎn)工具質(zhì)地較軟;有8件是銅錫合金,占44.4%,包括棺、條形鋤、矛、鑿、錛、矛、匕、鐘;有3件是銅錫鉛合金,占16.7%,包括鼓、環(huán)、馬。青銅器共占61.1%,說明祥云大波那木槨銅棺墓的年代已為青銅時代。但紅銅器仍占較大比例,反映了當時祥云大波那青銅文化仍處于較早的發(fā)展階段。加入錫的銅器中,有3件(匕、鐘和環(huán))錫的含量超過10%,其中鐘的含錫量最高,超過16%。銅棺、鼓和馬的錫含量在5%至10%之間。這些器物或紋飾豐富,或外形復雜,而錫的加入會改善其性能。銅矛、錛和鑿作為兵器和工具,含錫量在2%至5%之間,與紅銅相比,已有較高的硬度。加入鉛的銅器中,除1件鼓的鉛含量為6.11%,其他2件(環(huán)、馬)的含鉛量均小于3%,均為低鉛的青銅。對9件銅器樣品進行顯微組織觀察,結(jié)果顯示:經(jīng)過鑄后熱冷加工的有2件,為棺和紡織工具,顯微組織的特征為鑄態(tài)組織,但有部分等軸晶和孿晶,晶內(nèi)有滑移帶;經(jīng)過鑄后加熱的有2件,為心形鋤和條形鋤,顯微組織為鑄態(tài)組織,有部分等軸晶和孿晶組織;經(jīng)過鑄后冷加工的有5件,為矛、條形鋤、鑿、鐓和鼓,顯微組織為鑄態(tài)組織,晶內(nèi)有滑移帶或枝晶變形。經(jīng)金相鑒定的9件銅器都經(jīng)過鑄后冷熱加工,這在云南青銅時代墓葬出土銅器中少見。多數(shù)樣品的顯微組織中還夾雜灰藍色的硫化物。二、化學成分分析祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅器數(shù)量有100余件,類型豐富,特點鮮明。通過對其中一些銅器樣品進行技術鑒定和分析,可了解青銅時代洱海區(qū)域的銅器制作技術和與之相關的文化面貌。祥云大波那墓葬出土的銅棺,為云南青銅時代遺物中所僅見,在我國的考古發(fā)現(xiàn)中也極為罕見。銅棺為7塊銅板構(gòu)成,長達2米,表面布滿各種飛禽走獸的陽紋。此件銅棺外形為干欄式建筑式樣,具有當?shù)匚幕厣?。本項研究所取的樣品是銅棺頂部一側(cè)的外沿殘部。對其進行的化學成分分析表明,其含錫量為5.16%,而含鉛量僅為1.63%,再對照此樣品的掃描電鏡背反射像,只顯示極微量的鉛顆粒分布,由此鑒定該樣品的化學組成應為銅錫二元合金。而1964年發(fā)掘報告公布的銅棺化學成分為銅89.60%、錫5.02%、鉛2.25%,雖未說明所分析的樣品取自銅棺7塊銅板中的哪一塊,但所測數(shù)據(jù)與此次所測數(shù)據(jù)相當接近。顯微組織分析表明,樣品的基體為鑄態(tài)組織,但在α固溶體組織中可觀察到部分等軸晶,晶內(nèi)有較多滑移帶,這是鑄后進行了冷熱加工的痕跡(見圖一說明銅棺鑄成后各塊銅板的表面還進行過加熱,再對整塊銅板進行加工和修飾,但加工量不均勻。祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅鼓,為滇西地區(qū)首件經(jīng)科學發(fā)掘出土的銅鼓,屬早期萬家壩型。鼓面作四角光芒,其余部分素面,造型原始,極類似銅釜的外形。鼓面小,面徑只有23厘米,為云南出土的早期銅鼓中最小的一件?；瘜W成分分析為銅錫鉛三元合金,其含鉛量為6%。1964年發(fā)掘報告公布的銅鼓化學成分為銅87.96%、錫6.87%、鉛3.46%。雖然前后所測兩組數(shù)據(jù)鉛含量有差別,但銅鼓取樣部位不同卻反映了鉛分布不均勻的現(xiàn)象。因為鉛不溶于銅錫合金,在合金中往往呈顆粒狀不均勻分布。此件銅鼓的含鉛量也是祥云大波那木槨銅棺墓出土銅器被測樣品中最高的,在早期的銅鼓中少見。顯微觀察表明,樣品的基體為鑄態(tài)組織,晶界中可見少量滑移帶,應是銅鼓鑄造后經(jīng)過了局部的修飾加工。樣品的顯微組織中還有大量的鉛顆粒呈彌散分布,并夾雜藍灰色硫化亞銅(見圖一,9)。祥云大波那木槨銅棺墓出土的合瓦型編鐘,是一種具有中原地區(qū)文化特點的樂器。其造型不同于楚雄萬家壩具有地方特點的羊角鈕型編鐘。此件編鐘表面遍布蛇形雷紋,為鑄造而成。1964年發(fā)掘報告公布其化學成分為銅錫合金,含錫量較高,達16.34%,可能是為了編鐘音質(zhì)的需要而加大材質(zhì)的含錫量?！犊脊び洝份d金有六齊:“六分其金而錫居一,謂之鐘鼎之齊”。祥云大波那木槨銅棺墓出土編鐘的含錫量與六齊說中鐘鼎的含錫量(16.6%)竟十分吻合,這只是巧合,還是有長期制作工藝經(jīng)驗的表現(xiàn),或是此件編鐘傳自內(nèi)地,目前尚無法判斷。在祥云檢村,也發(fā)現(xiàn)3件戰(zhàn)國晚期至西漢時期的合瓦型編鐘,它們都是反映青銅時代祥云地區(qū)貴族社會生活的器物。大波那木槨銅棺墓出土的葫蘆笙,是迄今國內(nèi)所見同類樂器中最早的一件其材質(zhì)為紅銅是否對葫蘆笙的聲學性能有影響,也有待進一步研究。祥云大波那木槨銅棺墓出土的1件銅釜,外形與同墓出土的銅鼓十分近似。其材質(zhì)為紅銅,沒有其他合金元素。除此之外,楚雄萬家壩和昆明羊甫頭出土的早期銅釜,經(jīng)化學成分分析,其材質(zhì)也為紅銅。這些銅釜的外形都十分相似,具有云南地方特點。銅釜的紅銅材質(zhì),一方面反映了早期銅器時代的特征;另一方面,銅釜作為一種炊具,沒有像銅鼓那樣被加入有害健康的合金成分鉛,這很有意義。祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅農(nóng)具中,經(jīng)過化學成分分析的有4件鋤,包括條形銅鋤和心形銅鋤,其成分全部都是紅銅。對其中3件鋤進行了顯微組織觀察:1件條形鋤為鑄態(tài)組織,顯微組織中有少量滑移帶,可能是使用中形成的(見圖一,3);1件心形鋤(見圖一,2)和1件條形鋤(見圖一,4)為鑄態(tài)組織,顯微組織中有粗大的α固溶體及少量等軸晶,說明鑄后還經(jīng)過少量的熱鍛加工,顯微組織中均未見滑移帶。在鄰近地區(qū),楚雄萬家壩古墓群的大墓中也出土了大量銅鋤,經(jīng)成分分析,其材質(zhì)也是紅銅。這些情況或許說明在滇西地區(qū)出土的這些早期農(nóng)具均含微量錫,質(zhì)地較軟,是否為實用器,或只是專門用于貴族大墓的隨葬品,反映當時的喪葬習俗,尚待確定。祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅兵器和工具中,經(jīng)過化學成分分析的有鐓、矛、錛、鑿、匕等,經(jīng)過顯微組織觀察的有鐓、矛和鑿。這些兵器和工具的外形具有滇西青銅文化的特點。其中鐓為紅銅,顯微組織為鑄態(tài),但有部分滑移帶,曾經(jīng)過鑄后冷加工或搶磨,可能是實用器(見圖一,8)。矛、錛和鑿的含錫量在2%至5%之間,為含錫量較低的錫青銅,但與紅銅相比,仍具有一定的強度。矛的顯微組織為鑄態(tài)加熱組織α固溶體,晶界有(α+δ)相及鉛顆粒,并有滑移帶,說明曾經(jīng)過鑄后冷加工提高了合金的硬度和強度,應是實用器(見圖一,6)。鑿的顯微組織為鑄態(tài),邊部的晶內(nèi)有少量滑移帶,可能是使用中形成的(見圖一,7)。而1件匕的含錫量較高,達13.7%,有更高的強度和硬度,適于實用。祥云大波那木槨銅棺墓還出土了幾件銅質(zhì)紡織工具,有打緯刀、分經(jīng)器、工形器等,這是云南地區(qū)出土的最早的紡織工具。其中1件紡織工具經(jīng)過化學成分分析,其材質(zhì)為紅銅,顯微組織為鑄態(tài),有少量等軸晶和孿晶,說明此件紡織工具鑄后曾經(jīng)過少量的熱加工。組織中偶見滑移帶,可能是使用中產(chǎn)生的痕跡(見圖一,5),應是實用器。此后在昆明羊甫頭、江川李家山等滇文化的墓葬中也出土了大量的銅質(zhì)紡織工具,成為云南青銅文化的一大特色。祥云大波那木槨銅棺墓出土了1件銅馬,這是云南考古發(fā)掘中發(fā)現(xiàn)的最早的馬的形象。馬上有人,說明戰(zhàn)國早期云南地區(qū)已出現(xiàn)經(jīng)過馴化的家馬,并為人所騎乘。1964年發(fā)掘報告公布此件銅馬的化學成分為銅錫鉛三元合金,但錫和鉛的含量均較少,錫為5.02%,鉛為2.25%。銅馬屬外形較復雜的器物,加入錫和鉛有利于改善鑄造性能,增加銅液的充型性能和流動性能,便于鑄造。此后有馬和騎馬形象的青銅器在滇文化中多有發(fā)現(xiàn)。三、大波那木棺墓出土青銅器的性質(zhì)關于祥云大波那木槨銅棺墓的年代,歷來都有很多爭議。1964年發(fā)表的發(fā)掘報告認為:“此墓所顯示的社會發(fā)展階段比晉寧石寨山古墓的要原始一些,如果認為石寨山古墓是處于青銅時代的鼎盛階段,那么,此墓則是處于青銅時代的早期階段了?！钡趫蟾嬷杏终f它的時代最早不超過西漢中期,這種表達是有矛盾的。1966年,童恩正發(fā)表文章,推測其年代大約為公元前3世紀或更早一些1977年中國科學院考古研究所實驗室曾對祥云大波那木槨銅棺墓的木槨進行了碳十四測定,結(jié)果為距今2350±75年,即公元前400±75年,處于戰(zhàn)國早中期,以后這一結(jié)論被考古研究者廣泛采納。但近年來有些學者對碳十四測定的年代提出質(zhì)疑。有學者將大波那木槨銅棺墓出土的器物與四川和云南出土的青銅時代器物進行比較,認為該墓的年代約為西漢景帝至武帝前期,也有學者將大波那木槨銅棺墓出土的部分器物與滇文化器物進行類型學比較,認為墓葬年代應為西漢中期。為進一步確定祥云大波那木槨銅棺墓的年代,2007年,在祥云縣文物管理所對該墓的木槨進行了取樣,經(jīng)北京大學考古文博學院用新的加速器質(zhì)譜儀(AMS)進行碳十四年代分析,結(jié)果為距今2425±55年,即公元前475±55年,處于戰(zhàn)國早中期,比過去碳十四測定的年代稍早。由于AMS是新的高精度分析儀器,這一結(jié)果應是準確的。從化學成分看,祥云大波那木槨銅棺墓出土的銅器中,仍有較大比例的紅銅,而晉寧石寨山和江川李家山出土的銅器中則有技術比較成熟的青銅器,紅銅器很少。大波那木槨銅棺墓沒有出土鐵器,更不見古滇國常見的在銅器表面鍍錫等裝飾工藝。這些情況說明大波那木槨銅棺墓的年代處于青銅文化的較早期階段。微生物及其衍生物的特點經(jīng)化學成分分析,祥云大波那木槨銅棺墓出土的件銅器中有紅銅器件銅錫二元合金8件、銅錫鉛三元合金3件,此墓年代為青銅時代。但紅銅器仍占較大比例,說明墓葬的時代處于青銅文化較早期的發(fā)展階段。對其中9件銅器樣品進行了顯微組織觀察,結(jié)果表明,經(jīng)鑄后熱冷加工的有2