欧冶子龙泉铸剑成功之因素初探

2022-06-27 09:59查长伟龙泉市禾字号剑庄
消费导刊 2022年21期
关键词:冰铜铁质龙泉

查长伟 龙泉市禾字号剑庄

考古发掘显示,河南三门峡距今2800年的玉柄铁剑①为我国最早冶炼铁剑。但该剑为何名气不大,与铸剑祖师欧冶子铸造的龙渊剑无法比拟?其重要因素在哪里?这里有历史发展的原因,冶炼技术成熟度情形,练剑的材料等多方面原因。欧冶铸剑勤于探索,并在铸造“龙渊”剑之前,有锻制名剑的丰富经验,因而不仅独具一格,精致耐用,还威力无比,故得世人赞誉。龙渊剑也因此名震中华,扬名四海。本文拟对将欧冶子铸剑成功主要因素作简略探讨。

一、金属冶炼技术的成熟度是欧冶铸剑成功的必然因素之一

欧冶子之前的几千年时间里金属冶炼历史已经成熟。金属冶炼技术的成熟度是欧冶铸剑成功的必然因素之一。从冶金史上看,中国青铜冶炼可分史前时期、青铜时代早期、青铜时代晚期、后青铜时期和近现代五个时期。仰韶时期,姜寨遗址上距今6700年左右的黄铜片和黄铜管状物②是祖先发现铜,锻制使用铜的证据。河南灵宝市一遗址内发现的铜矿石,为距今5500年前仰韶时期人工开采的铜矿石。马家窑文化林家遗址距今4700年的青铜刀,说明古人对铜锡合金有进一步的冶炼和利用。继之而起的龙山文化时期出土青铜器屡见不鲜。距今4200年,齐家坪遗址出土的中华第一青铜镜;二里头文化期间人们已经熟练铸就出爵、斝、鼎等青铜礼器;对铜矿大开始规模开釆的遗址,最早可以追溯到夏商时期的大冶铜绿山的古铜矿遗址、商代早中期的江西瑞昌铜矿,中条山古铜矿冶遗址等。考古与文献记载黄帝“以铜为兵”“采首山之铜,铸鼎于荆山下”等事,确为一致之史实。

马家窑青铜刀为陶范上刻出铸就,其刀口经微微戗磨或锻打,研究表明铜锡含硒量在6%以上,应木炭直接还原锡石和氧化铜矿混合物所得到。湖北大冶铜绿山的古铜矿遗址,面积14万平方米。考古专家发现从商代开始直至西汉,其前后开采冶炼运转时间近2000年。目前已发掘竖井、斜井四百多座,平巷纵横交错。古代炼铜鼓风竖炉10多座,生产用具类型繁多,铜锤、铜斧、锛、凿、锄,尤其值得注意的是铁质斧。铜绿山古铜矿深井开采技术始于商代,历经西周、春秋战国,并持续至西汉。可见在那么早的时间段,那么长的时期里,人们的采矿技艺在不断提升。据同位素碳十四进行检测,铜绿山开采始于公元前13世纪的殷小乙时期(前1341-1330年),其技术的开创性、实用性、科学性在当时都处于世界领先水平。铜绿山古铜矿可说是孕育中国青铜文化发祥地,为我国再现五千年炼铜术提供了见证。

金属冶炼历史这么悠久,人们已经会在陶范上铸就铜刀,能够在刀口处进行微处理,使用戗磨或锻打技术,而且运用鼓风竖炉冶炼,看来殷商早期的人们冶炼金属已经够先进了。但为何锻制铁剑到欧冶子时代才开始呢?这一问题不得不引起我们思考。

二、欧冶子铸剑前火法炼金属工艺已经近炉火纯青

中国古代还原气氛中火法炼铜技术③有三:

1.氧化矿石冶炼之“氧化矿——铜”工艺。即以自然界的铜矿孔雀石,与木炭一起加热就可还原熔炼出铜。孔雀石含(10~20%)的氧化铜,直接入炉冶炼,铜的熔点是1083℃。用孔雀石和木炭在简易的炉中在以1100℃以上就可还原冶炼红铜(纯铜)。

2.硫化矿石——全氧化焙烧即“死焙烧”——脱除硫——还原成铜,简称为“硫化矿——铜”工艺。

《盛唐素铁》查长伟作品

3.“硫化矿——冰铜——铜”工艺。选取硫化矿石,第一步炼成冰铜,第二步将冰铜经进行多次焙烧使之完全脱硫,也除去部分砷、锑等易挥发杂质。第三步熔炼浓缩为高品位之冰铜,第四步以冰铜进行细致的死焙烧,第五步熔炼成铜。此技术流程简称为“硫化矿——冰铜——铜”工艺。

以上三种工艺中,聪明的古人会采用粉碎的矿石放入高炉加高温。现代人会加用粉碎机粉碎焦碳、石灰石及氧化铜,然后,按一定比例放入高炉加高温,烧炼一段时间后,即可收集铜水,降温即可得铜。“硫化矿——冰铜——铜”工艺中,古人先得通过氧化焙烧,除去其中的一部分硫和铁,使之生成冰铜;接着再实施冰铜冶炼,在竖炉中以木炭焙烧,而得到金属粗铜在对冰铜冶炼处理过程中,并未发生铜氧化矿物还原反应,因而其产物是冰铜,冰铜冶炼的目的是为了分离冰铜和炉渣。此三种工艺流程皆为还原熔炼。

从铜冶炼工艺可以看出,当时的金属冶炼技术已经很先进。人们在冶炼过程中懂得按比例配比铜锡,还会分时段实施不同的处理技术,或添加其他矿物,或者先进行分类焙烧等。这都为欧冶铸剑成功奠定了坚实的基础。

三、钢铁冶炼技术发展至欧冶子时代已经成熟

1.距今3500年前就已经出现块炼渗碳钢锻打。古代先民在烧制陶器过程中,认识大自然存在的铁质石以及陨铁等矿物,人们会有意寻找山野的铁矿石。青铜时代的古代先民已在开采铜、锡等矿石中积累了的经验,渐渐认识了铁矿,为寻找矿脉,识别铁砂储备了扎实矿物知识。于是开采、冶炼、铸造或锻制成器具。公元前14世纪的商朝早期,中国人已经开始炼铁。甘肃省磨沟墓出土的两块铁条,结合其夹杂物元素、金相组织、古墓年代测定等的分析,判定该铁条为人工冶炼铁制品,系块炼渗碳钢锻打而成。这是中国境内最早的冶铁证据。河北台西商代中期铁刃铜钺;北京刘家河商代中期铁刃铜钺等都进一步表明那个锻制铁技术的诞生。

2.文献资料上看,3000年撰写成书的《尚书·禹贡》:“(梁洲)厥贡鏐、铁、银、镂、馨、磐。”夏代冶铁的记载。殷商时期(公元前12世纪)《诗·大雅·公刘》,其中那几句“涉渭为乱,取厉取锻”,意即驾舟渡渭水,砺石锻铁任人取求。《礼记· 月令》和《诗·秦风 》中的“驖”和“铁”字,也是国人掌握用铁技术的早期表述。

3.春秋早期的河西走廊已出现块炼铁技术。甘肃永昌三角城春秋早期遗址出土残铁臿;甘肃灵台县春秋早期墓中出土铜格铁剑。这表明春秋早期以前,河西走廊一带就存在铁冶炼技术。考古事实表明,距今3000年前的新疆已开启了早期铁器时代出现人工冶炼块炼铁制品,但是其后的一千多年时间里没有技术上的突破。公元前827-782年的虢季时期,已有块炼渗碳钢和块炼铁锻制的玉柄铁剑和铜内铁援戈。春秋晚期的吴越等国,已经冶炼出白口生铁。东周江苏墓的铁条即为块炼铁锻制而成,其铁丸为吴越等国的白口铁所铸造。

《道法自然》查长伟作品

以上考古事实都表明中原和欧冶子(公元前500左右)所在的南方则皆于春秋晚期成功发明了生铁冶炼技术和铸铁柔化处理技术。炼铁技术在欧冶子铸剑时代完全成熟。看来炼制铁剑的技术上已经不成问题。

四、欧冶子成功之要招在于选对铸造宝剑的材料——独特的龙泉铁

中国的金属冶炼历史悠久,而且冶炼技术已经相当成熟,那么普天之下为什么只有欧冶子铸造龙渊铁剑名扬四海呢?原因只有一个,欧冶子所选的龙渊铸剑地的铁质不同于其他地方的铁。就如同龙泉青瓷一样,日本人将龙泉青瓷片进行粉碎分析,什么成分多少比例,一一列出,一一配比,然后炼制烧成青瓷,依然能让人一眼看出,不像龙泉青瓷。时至今日,全世界仿制青瓷的厂家不少,却没有一家产品的釉色能与龙泉青瓷相匹敌。龙泉独特的铁矿铁砂材料是欧冶子铸剑成功的第一要素。

龙泉是怎样一个神奇的地方呢?龙泉铁矿有哪些独特元素?现将简况罗列如下:

1.中国地质调查局于2015年在《地球学报》发表文章披露,华夏地块亚洲最古老的锆石,其年龄为41.27亿年,这一冥古宙矿物就在浙江龙泉的硅质岩中被发现。龙泉地区上部绿帘斜长角岩、片云母岩、含铁石英岩等众多。

2.地矿资源研究表明,龙泉位于铜铁铅锌多金属矿床之上,属于浙西南江山一绍兴断裂和政和一大埔断裂间的隆起区,为区内大地构造属华夏地块前陆推覆褶断隆起带代表性的铅锌多金属矿床。龙泉的主要矿石类型有磁黄铁矿多金属矿石、石英——辉钼矿矿石和石英——方铅矿矿石3种,且辉钼矿化主要分布于龙泉溪上游毛断等隐伏岩体(揭露)的顶部,岩体中也可见石英——辉钼矿细脉,铅锌矿化分布于外围,矿石矿物以磁铁矿、黄铁矿、硅铁矿、黄铜矿、白铁矿、闪锌矿和方铅矿为主,另可见铜兰、孔雀石、绿泥石和绢云母等。各种铁矿铁质还广泛存在于浙西南龙泉的各类岩石中。

3.地勘资料表明,龙泉凤阳山脚、龙南、安仁一带为浙江晚中生代火山岩地层。其岩性为熔结凝灰岩,形成于距今约1.25亿年前。反映了晚中生代这些地区大规模火山碎屑流相爆发堆积的特点。

4.龙泉市毛断、查田、南弄、大赛、安仁、直至云和等地,明清末至解放前后一直有人炼铁。

5.龙南蛟垟、岭后、龙井;安仁游山头等地有许多远古时代挖矿的古矿洞遗迹。挖铜、铁、锡、银等,龙泉锦旗、八都等地至今还有锌矿。

《承影》查长伟作品

综上所述,欧冶铸剑成功的重要因素是历史的必然,有中国金属使用历史的因素,有金属冶炼技术成熟的因素,有锻制技艺独特的银色,但主要是欧冶子选对了地方,龙泉这里有独特的地矿。如铅锌矿、磁铁矿、黄铁矿、硅铁矿、黄铜矿、铬铁矿、白铁矿等等,龙泉各种铁矿铁质还广泛存在龙泉溪流的铁砂中,与别处的铁质铁矿不同,龙泉各种各样铁砂的铁质含量丰富,富含各种金属元素。多元素配比不同合金钢铁各类铁矿糅合锻制中形成的性能各不相同,这利于欧冶子们在反复的冶炼锻制中锻造出富含钢铁各类优点的上等钢材,欧冶子还可能在冶炼锻制中通过反复比对,专选优质钢铁锻剑,所以锻制出特优的“龙渊”剑。龙泉这一浙西南多金属矿带上独特的铁质铁砂材料是欧冶子成功铸造龙渊宝剑的最重要因素。

注释:

①曦月.玉柄铁剑[J].环球人文地理,2016(10):112.

②毛卫民,王开平.金属的使用与中西方文明的发展(1):铜器制造和使用的差异[J].金属世界,2018(5):22.

③陈淑萍,伍赠玲,蓝碧波,等.火法炼铜技术综述[J].铜业工程,2010(4).

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