早期金银器制作锤锻技术的实验考古研究

李泽琨

从目前的考古发现看，中国最早的金银器为甘肃玉门火烧沟遗址出土的金耳环及金、银鼻饮，均为首饰器物，14C测年结果表明其绝对年代为公元前1600—前1400年。除金耳环及金、银鼻饮外，火烧沟遗址还有同类型的铜制首饰24件，材质主要是锡青铜，其中22件是铸造而成，2件铜耳环则热锻而成。中国早期金银器制作可能受到铜器制作技术的影响，应用了铸造、锤锻等技术。本次实验考古以早期金银器制作中的锤锻技术为研究内容，以期探讨早期金银器制作技术、工具的使用以及工匠与社会。

实验准备

虽然人类认识与加工银的时间晚于金，但两种金属均具备较好的延展性，银的诸多制作技术又与金互通。因此本次实验考古参考民族考古学相关资料，以火烧沟遗址出土的银鼻饮为原型，用锤锻制作技术进行模拟实验复原。火烧沟遗址出土银鼻饮，环径3.9—4.1厘米，直径0.3厘米，重9.1克，整体呈圆环状。银鼻饮的两端呈扁平形状，靠近两端的环体粗，中间则较细。这种外形特征与其制作技术是息息相关的。

锤锻制作技术，在金银器制作中常称为锤鍱工艺，即使用工具对金属原料进行锻造、打制，可热处理后进行热锻，也可直接冷锻，经过一系列有规划地反复锤打，利用金属的延展性将器物加工成形。锤锻使用的工具分为两大类，一是工匠手持的用以锤、锻的工具，二是为金属提供支撑与锤击的工作台面。在现代，工匠们主要使用铁锤、木锤、牛皮锤等工具，以铁砧、木墩、铁台等为工作台面进行加工制作。四坝文化的手工业已经具有一定规模，在多处遗址中发现了种类繁多、功能不同的石质及铜质工具，甚至还发现了早期冶金手工业用于铸造的红铜锤、锡青铜锤。

在实验准备阶段，我们参考火烧沟遗址出土考古资料，选用的工具包括大小、重量不同的石锤2把，木锤2把，红铜锤1把，打磨用牛皮1张、玛瑙1块、细沙1袋。工作台面选择了硬度大且较平整的石质工作台面。

实验参与人员，我们邀请了一位白族男性传统金银工匠，年龄40岁左右，从业近25年。在实验开始前，我们充分与他沟通，让他了解部分实验内容，强调实验规则。提前让他体验将使用的工具，根据他的反馈在不超过实验准备材料的条件下进行调整，如锤与金属的接触面有缺陷，需要打磨光滑以及调整石质工作台面的摆放与固定。结合民族考古学相关资料，提前数天让他在较短的时间内观察银鼻饮的具体图片，之后仅与他进行语言描述和简单绘画交流，制作的过程中则不再与他交流，避免过多干预。

实验过程

实验过程中有两个主要的观察对象。一是观察工匠，包括制作技术、技术思路、工具选择、所用时间、工匠的动作；二是观察金属在锤锻制作中的变化过程。对实验过程全程录像记录，以金属退火将实验分段，每次退火前对金属进行测量、观察并采访工匠。因本次实验不具备使用地炉为金属退火的模拟条件，因此不记录退火时间。

锤锻对象为一根长度4.4厘米近圆柱形的银棒。工匠尝试了木锤与铜锤后，最终选择使用小号的石锤，对石质工作台面进行一定的调整，在多次锤打后，选取了石质台面的边缘，将银棒分四个面锤击。

实验开始后5分钟，第一次银棒退火，经锤击后的银棒长度为4.7厘米。观察到工匠在用锤头的棱面有节奏地锤击银棒，并将银棒竖起锤击两端，使银棒形状趋于长方体。

实验开始后10分钟，第二次銀棒退火，经锤击后的银棒长度为5厘米。银棒经锤打已变为细长方体。采访工匠得知，这种形状有利于快速拉伸银棒的长度，较为省力，且可以分四个面依次有节奏地锤击银棒，能清楚观察每次锤击的情况，便于调整力度。

实验开始后17分钟，第三次银棒退火，经锤击后的银棒长度为5.7厘米。银棒形状依旧为长方体。因石锤与石质台面的原因，银棒表面有大量石台面的痕迹，且表面呈哑光的淡黄色。锤击时，轻击与重击交替，工匠刻意减少对银棒两端的锤击频率，使两端略粗，为后续锤锻预留余量。

实验开始后22分钟，第四次银棒退火，经锤击后的银棒长度为6.6厘米。银棒形状为长方体且表面锤痕明显，工匠多使用重击拉伸其长度，轻击进行整形使其形态匀称。

实验开始后30分钟，第五次银棒退火，经锤击后的银棒长度为8.2厘米。工匠仍以重锤与轻锤依次打击四个面，加速拉伸银棒的长度，初显两端粗中间细的外形，但整体形状未变。

实验开始后40分钟，第六次银棒退火，经锤击后的银棒长度为9.2厘米。工匠调整了石锤的使用手法，以轻锤为主，对长方体的边棱进行锤击，并用控制银棒的手缓慢转动银棒，逐渐将呈长方体的银棒锤击成两端粗中间细的圆棒，工匠称这个过程为滚圆。通过滚圆将银棒再次拉长。观察银棒表面有大量细微石屑，石质台面也留下了银棒的痕迹。

实验开始后46分钟，第七次银棒退火，经锤击后的银棒长度为9.8厘米。形状已经变为了一根细长的银圆棒。工匠从银棒中间部位向两端轻锤打击，继续拉伸长度。在锤击过程中，工匠右手握锤匀速有节奏地锤击，左手则随着锤击节奏转动银棒。

实验开始后54分钟，第八次银棒退火，经锤击后的银棒长度为10.4厘米。工匠尝试更换其他种类的锤，但大石锤过重而红铜锤硬度不足，因此继续使用之前的石锤，并加大了锤击的力度与频率。

实验开始后68分钟，第九次银棒退火，经锤击后的银棒长度为11.7厘米。银棒因快速重锤，长度有了明显的变化。工匠要求中间休息20分钟，采访工匠对工具的体验，工匠认为并不需要平整的石质台面，带有一定弧度的椭圆形石头会更方便制作金银饰品。

工匠休息约20分钟后，开始对银棒的两端进行轻锤整形。

实验开始后81分钟，第十次银棒退火，经锤击后的银棒长度为12.5厘米。工匠先对银棒的两端进行轻锤整形，随后捏住银棒使其与石台面垂直，用银棒两端碰击石质平面，端部逐渐呈内凹的马蹄形，每碰击4—5次后观察一下圆面，以调整角度改变碰击点，这个碰击的过程大约持续了5分钟。工匠表示，石锤与铁锤相比，重量相同但体积大了很多，影响了观察锤击后的锤印，难以评估上一锤是否锤击在计划位置。之后结合石锤与石质台面两种工具对银棒端部进行修正，同时对银棒表面进行整平，持续了10分钟。

实验开始后96分钟，第十一次银棒退火，经锤击后的银棒长度为12.6厘米。工匠开始对银棒表面进行打磨，选择利用粗糙的石质台面进行打磨，目的是将银棒表面的锤痕通过摩擦去除。

实验开始后119分钟，工匠尝试了牛皮、细砂后，选择用小玛瑙块在银棒表面沿直线反复刮磨。刮磨约5分钟后，银棒的表面被抛光至可初见金属光泽。

实验开始后124分钟，第十二次银棒退火，锤击后的银棒长度为12.6厘米。退火后工匠再次选择用小玛瑙块轻刮银棒表面至有金属光泽。

实验开始后128分钟，工匠利用圆木棒对银棒进行整形，退火后的银棒硬度下降，工匠用手将银棒在圆木棒上压成圈状，之后将银圈套在木棒上，用木锤轻轻锤击其两端，得到较规整的银圈。

实验开始后132分钟，工匠完成了一件银鼻饮的制作。

微痕观察

实验考古制作的银鼻饮未经使用与修理，不存在因使用时间、使用方法、自然环境、埋藏等原因所造成的痕迹，因此能够更直观地观察到金属表面在加工后产生的各种痕迹。我们对此次实验考古制作的银鼻饮表面痕迹进行低倍法微痕观察，并对每种痕迹产生的原因进行梳理。

通过低倍法微痕观察，可以观察到工匠在锤锻过程中，因技术与操作变化而产生的不同痕迹。银鼻饮的两端有大量的横向痕迹，与工匠在实验81分钟左右，用银棒两端碰击石质平面以制作两头粗中间细的端部有关。银鼻饮通体有与外轮廓相平行的痕迹，与抛光技术有关，工匠用小玛瑙块在银棒表面有序地反复直线刮磨抛光，在抛光完成后弯曲银棒，刮磨痕迹随之发生形变。银鼻饮除接近两端的部位，外沿均可观察到裂纹，裂纹尾端普遍较尖锐，这些裂纹的产生可能与工匠的整形技术有关，工匠借助圆木棒将银棒进行弯曲，在金属弯曲的过程中产生了裂纹。银鼻饮内沿有裂隙，裂隙与裂纹的产生均因弯曲金属发生的塑性形变，但裂隙位置靠近两端，可能还因为受到木锤锤击和圆木棒挤压。

实验结果探讨

纵观银鼻饮的实验考古制作过程，大致可分为初步锻造、锻打成型、整形抛光三大阶段。初步锻造阶段是锤锻制作的关键，工匠对刚溶解浇注的金属原料进行锤击，大力度锤击的目的是改善金属原料晶粒组织。锻打成型阶段，工匠将金属拉伸、锻型，使金属在粗细、厚度上延展及压缩变化，确定金属器物的基础形状。在锻造过程中金属被延展拉伸、压缩变形，由于金属表面有大量锻造的痕迹，需要工匠在不改变形状的前提下通过轻锤整平表面的痕迹，之后工匠先抛光再进一步对金属进行表面处理及整形，最终完成了一件银首饰的制作。

运用锤锻制作技术进行金银器的加工，对工匠在工具使用、金属特性的认识上有着一定的要求。在锤锻过程中金属的形变，是在工匠的细致控制下发生的，锤击力度在整个实验过程中发生了多次变化，工匠在不同阶段、不同状况下需要随时作出调整；被锤锻金属发生的挤压延展形变，是因金属被锤击位置以及在工作台面摆放位置的不同造成的；金属在锤锻过程中结构上受到了压缩，结构上的压缩使金属延展或收缩，随之硬度也逐渐提高，通过退火才能使金属结晶重新排列，恢复金属的延展性，工匠在锤锻过程中如果不掌握金属退火的技能—“何时应该退火”“退火的程度”，会造成后续锤锻中金属发生破裂，这样的破裂仅依靠锤锻是无法修复的，因此退火在金银器制作中是至关重要的环节。

工匠在制作过程中的生产行为和选择受到所生产器物与工具的影响。对于不同器物的锤锻，工匠会依照既有的经验与认识，结合生产条件在效果与效率之间平衡，选择最高效的方式进行生产。以本次实验考古的银鼻饮为例，在最后的整形抛光环节，工匠选择先抛光后整形是受到器形与工具的影响，因笔直的圆柱体更容易沿直线反复打磨抛光。这是一种更高效的方式，但如果是生产制作其他器物，这样的方式可能不一定适用。工具对工匠的影响更为直观，银鼻饮采用细砂与牛皮的抛光方式，明显不如小玛瑙块刮摩得快及效果好，工匠仅短暂尝试后便调整工具，值得注意的是除打磨效率外，用细砂与牛皮组合产生的损耗高于小玛瑙块，工匠在制作过程中会尽可能地减少损耗。同样在锤锻过程中，工匠反复退火以及调整锤击点、金属与台面的接触面的目的都是提高效率。工匠的技术选择与行为是生产目标、生产条件与时间成本、投入成本的综合体现，无论古代工匠或现代传统工匠，每一次生产活动前都会严谨地计算，确保相对地省时省力，能够高效高质完成生产。

由于四坝文化相关遗址出土的早期金银器及其檢测分析信息有限，我们在实验设计时诸多研究内容尚不够清晰，因此本次实验考古仅是对早期金银器制作技术中的部分环节展开研究而非相对完整的冶金活动。另一方面，实验结果未能与考古实物做详细对比，若有条件对相关金银器进行微痕观察、检测分析，结合实验考古、民族考古学的研究成果，可以从早期金银器上解读出更丰富的信息，能更深入探究古代冶金技术背后的人与社会。

感谢北京大学考古文博学院陈建立教授、中国地质大学（武汉）珠宝学院杨钊老师、云南省大理白族自治州寸光伟师傅在本次研究方向选择、研究准备阶段、实验模拟过程中给予的帮助。

（作者为九江学院工作人员）