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从秦俑出土箭镞看秦代青铜铸造技术 7 / 8从秦俑出土箭镞看秦代青铜铸造技术摘要：1974年秦陵兵马俑被发现后，出土了大量的青铜兵器，目前已知的青铜兵器有40000多件，其中绝大部分是青铜箭镞，另外还有剑、金钩、戈、矛、戟、铍、弓弩等。青铜箭镞是一种当时使用最广泛、制造量最大的一次性使用的兵器, 其制作质量和加工方法与要求甚高的青铜剑和青铜礼乐器等相比有很大的不同，应该说是选取了比较普遍的做法，最能代表当时青铜兵器的制造技术及习惯。本文选取秦俑出土的青铜箭镞为研究对象，希望通过对秦俑箭镞进行简要的分析和介绍，从而从中初步探寻出秦代兵器铸造技术及特点。关键字：青铜箭镞、秦代、技术 弓箭是我国古代重要的兵器，其最初是作为原始狩猎工具而产生的，进入阶级社会后，才逐步转化为远射兵器，在战场上广受运用。箭由镞、箭杆、箭羽三部分组成，镞，又名箭头，箭镞有末（前锋）、刃、翼（镰）、后锋、本、喉、胡、关、脊、颈（铤）十部分组成锋刃锐利，具有杀伤力。箭杆又叫干、笴、槀。箭杆以木或铁制成，嵌于箭头之下，箭杆为圆柱形，用箭端制作而成。箭羽常以鹏鹘等巨禽翅制成，夹于箭杆尾端，使箭在飞行中平稳地命中目标。箭杆、箭羽由于长期埋藏在地下，易受腐蚀，最终没能保存下来，我们现在发现的最后也只剩箭镞。本文将通过对秦俑出土的箭镞进行描述以及分析，从而对秦代的箭的制造有一个更为全面的了解。图一：箭的构造 一、先秦时期镞的发展演变中国古代箭镞的发展大致经历了石箭镞和骨箭镞、青铜箭镞、铁箭镞三个主要阶段。回顾镞的发展演变史, 1963年在山西朔县峙峪旧石器时代遗址中出土的一枚石镞, 应该是现在我国最早的石镞之一，这枚石镞长约2.8厘米, 用薄燧石长石片制成, 加工精细, 前锋锐利，距今28945年。新石器时代至青铜时代初期所发现的镞大抵以石、骨与蚌三种材质为主。在形态上,石镞轮廓有叶片状、三角形片状、菱形不等,或起脊或不起脊,其两斜边乃两面磨薄。新石器时代早期河北磁山遗址出土的骨镞上出现了后锋和铤, 初具兵器的部分性能，这一时期所使用的箭镞, 经历了材质由石质到骨质, 形态由简单的三角形扁体到三刃前锋，并有尾铤的的改进过程，初步显现了兵器的特点。最早的青铜镞见于河南偃师二里头三期文化,七件铜镞可分为圆头与双翼二种。圆头者形制接近骨蚌镞,在形制与功能上均较原始。但有一种带铤双翼铜镞, 形制较为进步, 脊甚圆厚而双翼扁平,前锋、翼、后锋、脊、铤等各部位均已俱全，杀伤力非石骨蚌镞可比, 成为商周时期流行的主要形制。在防护装备还处在皮革材料为主的战国时期, 射程远、命中率高、穿透力强的弩自然成了最有威力的远射程武器，由于弓弩在当时具有非常重要的作用, 与此相配的箭镞也在发生着变化。这一时期的箭镞目前所见主要有三种：第一种是菱形镞，特点是体横剖面呈菱形, 窄瘦, 个体较小，此类型春秋晚期多见。第二种是三翼镞, 在镞体上外伸三翼, 间距120角, 前聚成峰，盛行于春秋晚期至战国时期。第三种是三棱镞，镞体横剖面呈三角形, 无外伸之翼, 三棱聚成前锋, 以有效深射，此类盛行于战国时期。 图二： 双翼青铜箭镞 图三：三棱青铜箭镞铁箭镞出现在战国到汉初，相比铜箭镞，铁箭镞更为锋利，因而更具杀伤力。汉代以后,大规模战争使得铁制镞头大量盛行并逐渐取代青铜镞。镞作为当时消耗量极大的作战物资,由于有翼，造型复杂,不易用铁制,而要用高质量的铁镞代替铜镞,就必须为铁镞找到适合用锻打法大量生产的镞型。一种三角锥状的三棱镞应运尾声，这种镞有全铁制的,也有铜身铁首的,但仍以铜制为优。而当时使用的这些铁镞就是铸造成型后,再闷火脱碳而制成。但由于其毛胚为生铁铸件,不可能太规整，大量箭镞同时闷火,脱碳程度亦难一致，所以它的锋利和强固程度尚不足以取代青铜镞。由此可以看出，在锋利度远不及铜镞的前题下,大量采用铁镞的原因，除了镞的消耗量太大,铜矿产量供不应求可能也是另外一个原因。至南北朝以后，青铜箭镞基本不使用，铁箭镞自出现后到清代，在我国一直使用了两千多年。二、秦俑出土的箭镞介绍秦俑坑里出土镞约40000件,除了2件铁镞,4件铤铜镞外,其余均为铜铤铜镞。铜镞可分为大型铜镞和小型铜镞两类,大型铜镞可分为两式, 均出土于二号兵马俑坑试掘方内。 I 式大型铜镞计36支,全长41厘米, 重约100克，镞首长4.5厘米,铤长36. 5 厘米,镞首和铤重量相等, 各为50克。II式大型铜镞计661件, 全长33厘米，镞首长3.4厘米，铤为圆形,分为前后两段, 系一次铸成。数量最多的小型铜镞, 首呈三棱形, 铤为圆形或三棱形，镞通长9.1一19. 1厘米, 其中首长2.6厘米一2.8厘米, 关长0.4厘米一0.6厘米，铤长15一16 厘米，镞首和铤接铸在一起, 接茬清晰，镞首和铤重量大体相等。小型铜镞用于一般弓弩, 大型铜镞用于强弩，镞首重而铤加长, 镞首与铤的重量大体相当，这样使箭的重心大体位于箭杆的中部, 才会符合重心原理, 有利于箭在飞行中保持平衡, 增强穿透力。秦俑坑中出土的大型铜镞I式镞首呈三棱锥形, 铤呈圆柱形。 II式镞首有三个侄倒刺和血槽, 底呈九边关,小型铜镞镞首呈三棱形,刃稍向外鼓,首的断面呈三角形，首、铤接铸而成。三棱形铜镞镞首的三个面呈弧形, 前端收杀聚成锐角形的尖峰, 后端为平底带有三个短小的倒刺,镞首主面轮廓的正投影,与我国现在使用的半自动步枪弹头的截面轮廓比较, 其头部的曲线形状极为相似。对镞首三个面作二十倍放大投影, 同一镞各面轮廓不重叠的误差不大于0.15毫米, 其几何尺寸, 符合正态分布。曾抽样测试的84件铜镞, 铜镞的三个棱脊经测试所得的最大差值为0.55毫米, 最小差值为0.02毫米, 长度几乎完全相等,说明了制作尺度的精确与磨削和抛光工艺的高超。三棱锥形镞首带有流线型弧面造型, 具有导向性能好、穿透力强、加工容易等优点。而早期镞多是中部略起脊比较扁平的三角形, 这种镞在飞行过程中易于漂浮, 穿透力弱。同时, 三棱锥形铜镞带有长铤, 使箭易在飞行中保持平衡,通过强弓劲弩的发射, 其杀伤力无疑高于前代。因此, 此类型的镞一直流行使用较长时期。这样的设计制造让我们对秦代的箭镞制造有了初步的了解和设想，同时也不得不叹服古代劳动人民的智慧。 图四：秦俑一号坑铜镞考工记 中记载: “金有六齐:五分其金而锡居一, 谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一, 谓之戈戟之齐；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐。”不同类型的青铜兵器中含锡的比例不同, 其硬度也不同。铜剑、铜矛与铜镞都要求刃锋锐利、穿刺力强、不易折断, 必须要有较高的硬度。秦俑坑中的铜镞中铜与锡、铅之比约为4 : 1, 锡、铅的含量达18 .81 一19 .92 % ，与考工记中所载斧斤之齐、戈戟之齐相近。青铜兵器合金成分的配比适当, 符合考工记的“六齐( 剂)”规律，同时根据对硬度的不同要求适当地调整铜锡比例, 在不同部位青铜合金铜锡比例有所不同，从而更好地适应了作战的需要。青铜箭镞在实际制作中还将合金熔点降低至易于控制的程度, 方便铸造。在制作中青铜溶液流动性好, 浇铸时无微不入, 凝固时收缩率很小, 且气孔少,容易得出锋利的刃口。因此, 能够铸造出一些细部十分精巧的器物。在铸造成形的基础上, 表面再经过了锉磨, 抛光等细加工, 加工面的光洁度从而达到很高的水平，这也正解释了当时生产箭镞表面技艺高超的原因，也让我们得知秦代的兵器生产确实进入了批量标准化、专业化生产的阶段。秦俑出土的箭镞并没有太多的锈蚀，为了进一步了解出土的铜镞，1975年秦俑考古队曾委托有关部门进行检测，经过金相分析，电子探针分析等, 表明青铜镞的表面经过了铬盐氧化处理, 其厚度约10微米，含铬量约2，正是这个经过铬化处理得到的氧化层起了保护作用, 提高了青铜镞的抗腐蚀能力。现代使金属获得舍铬表层的方法有三种: (一) 渗镀, (二) 电镀, (三) 路酸盐转化处理,其中只有铭酸盐转化处理方法在我国古代有可能突现,也就是说，秦俑箭镞表面的CrO2与SnO2 膜可以是土壤腐蚀或人工处理的结果，据调查陕西临淦周围缺少生成铬铁矿的地质条件, 而其地下水依现代仪器的灵敏度尚未检测出铬，所以,秦俑坑的几件具有含铬的黑色表层古铅锡青铜器, 应是我国古代的能工巧匠创造的对金属表面的化学处理技术的一种工艺，这样处理而得的保护膜比现代的方法甚至要更好。这充分说明我国秦汉时期就拥有的用铬酸盐和重铬酸盐处理器表，从而在表面形成浅灰色或者深灰色的保护层，甚至比德国、美国、在近代才申请专利的这一做法早几千年，进一步说明了我国灿烂的文明。目前秦俑出土的带有铭文的青铜兵器，全部都为秦中央所督造。兵器铭文字体为小纂，铭文中的纪年均为秦始皇纪年。铭文的内容包含很多方面，“相邦吕不韦”是兵器最高督造者，“寺工”是中央负责铸造兵器的官署机构名称，接着是寺工官署的负责人，“丞”是寺工官署中协助寺工负责人管理工匠的职官，“依”是人名，最后是具体铸造兵器的工匠。这种兵器刻铭题记是秦始皇初期的标准格式。秦始皇十年以后，刻铭中再不见最高督造者，由“督造、主造、造者”三集监造制度变为“主造、造者”二级督造制，大概到秦二世元年又开始恢复秦初期的兵器题记格式。这样的做法充分体现了“物勤工名，以考其诚。工有不当，必行其罪，以穷其情”的制度，也使得秦代的箭镞制造实现批量化和专业化生产，从而做到镞的生产标准的一致性，使得秦代兵器大批量生产的同时，还能保持尺寸、形状、表面光洁度几乎相同。三、结语综上所述，我们可以看到，秦代青铜箭镞的制造、设计及发展充分显示了秦代的社会政治、经济、文化的各个方面，为我们研究秦代提供了重要的信息资料，弥补了目前对秦代一些方面研究不足的状况。此外，我们也看到，秦国拥有如此高的铸造水平加之所特有的兵器题铭格式与制度以及良好的箭镞设计, 充分体现了我国古代劳动人民智慧，在当时来说，既利于国家监督兵器质量, 又大大促进了秦国兵器的生产与管理, 为统一战争的胜利提供了大量精良武器。同时，也对我们现今的制度及技术提供了借鉴之处，研究秦代箭镞，以史为鉴，对我们当今的发展也是十分有利，希望本文对箭镞的介绍和分析能对此起到一定作用。参考文献：1张洪安. 我国古代箭的发展演变J. 搏击(武术科学),2012,02:34-37.2石岩. 中国北方先秦时期青铜镞研究D.吉林大学,2006.3蒋文孝,刘占成. 秦俑坑新出土铜戈、戟研究J. 文物,2006,03:66-71.4石晓. 古代箭镞鉴赏J. 收藏界,2008,09:100-101.5范丽敏. 毛庆沟箭镞考