文|小彭的灿烂笔记
编辑|小彭的灿烂笔记
【前言】
湖南南部衡阳、郴州和永州等地，一般又称为南楚地区，也就是我们经常听说的苍梧之地所在。
大概在春秋战国时期的时候，楚国势力向湖南南部扩张，与岭南接壤的南楚地区成为楚文化的南界。
有部分专业学者提出，湘南地区部分铜鼎为扁腿有棱外撇，显现出越式鼎因素，应是源出于土著居民自身传统在新时期的延续。
铜剑的类别包括扁茎无镡短剑，与一般楚地常见的双箍剑有别，墓葬所随葬工具，也出现原来越族流行的青铜工具如弧刃斧和刮刀。
南楚地区铜镜多为羽纹地山纹镜、四叶镜、菱形纹镜等楚地常见的战国楚镜，但个别少数铜器纹饰迥异。
因此南楚地区的青铜器类型学上，与楚地其他区域具有较高的一致性，同时也具一定的地方传统。
以往对战国时期楚国青铜器研究成果中，不同地点楚墓出土铜器的冶金分析，已清楚揭示出楚国复杂成熟的青铜技术。
具体表现为根据机械性能对不同类别铜器稳定的配方控制，以及萍壁铜器的制作技术，以往分析案例多集中于战国楚地核心江陵及襄阳、宜城枣阳等地。
对于楚国核心区以南、环洞庭湖地区的益阳和常德一带，冶金分析也提供了对当地楚国青铜器的新认识，但对环洞庭湖区以南的南楚地带一直却未有关注。
对南楚地区青铜器及相关楚慕的研究，不单有益于对楚国往南扩张历史过程的认识，同时也有助于进一步了解楚国铜器的技术。
从而说明楚国境内诸地所见，具有高度统一风格背后的生产和流通机制，在南楚郴州与衡阳等地考古工作发现的楚墓数量不少，也积累了一定的铜器资料。
那在对郴州铜器整理的基础上，系统取样进行分析后，又进一步揭示了哪些新的制作技术呢？
【郴州战国铜器】
分析的郴州战国铜器主要类别为兵器、容器和铜镜，一共41件，其中 17件兵器，器类包括双箍剑、复合剑、扁茎剑、铜戈、铜矛。
另外 12 件为铜鼎，包括越式鼎和楚式鼎以及2件铜壶，对其的横截面进行镶样、打磨、抛光处理，以满足金相观察的需要。
部分分析郴州地区战国时期铜器照片
铜器样品用三氯化铁盐酸溶液浸蚀，采用金相显微镜进行金相组织观察与拍照，之后利用扫描电子显微镜和观察利用能谱仪，与扫描电镜配合进行无标样定量合金元素测定。
【成分分析结果】
根据扫描电镜分析我们可以得知，在41件战国时期的样本中除了6件因锈蚀无法判断之外，其中有15 件是锡青铜，其余属于铅-锡青铜。
部分铜器中检测出砷，但因为比例较低，很可能为矿料所带人的元素，而非有意加人的合金，极个别铜器出现较微量的硫。
其他成分分析中较常见的元素，如铁与银可能因含量甚低，未能出现于能谱检测，因此郴州地区的铜器，其原料精炼或重熔程度可能较高。
在锡青铜和铅-锡青铜中，锡的比值大体是5.5%~26.0%之间，但部分铜器因锈蚀较为严重，且出现自由铜沉织，导致个别铜器检测结果的锡含量偏高。
在过去的一些研究之中，有明确指出古代中国青铜器，不同种类的合金比例，一般呈现出一定规律。
【金相组织】
之后对金相组织进行观察，这样可以更进一步认识铜器制作工艺，在这次分析中大多数铜器的成分，与显微结构有较高一致性。
主要为高锡或较高锡的铸态组织，且有较多（α+δ）共析体，在含较高锡的样本，α相呈较粗大的两端针状或尖锐条状，（α+δ）共析体则连成一片呈基体或网状。
【网格状共析组织】
这类组织在铜镜中较为常见，另外部分铜兵器的金相组织，如双箍剑和矛出现大量，相连成网格状（α+δ）共析组织。
结合成分检测，这几件铜器应该为锡含量较高的高锡青铜器，在兵器与铜镜中，铅含量一般较低。
铜器中铅颗粒较小，弥散于在基体与枝状晶之间，相反容器中因铅含量较高的金相组织，多见较大量铅颗粒弥漫于基体，部分呈块状和球状于晶间。
且金相组织中硫化物夹杂物也较多，另外在检测中较常见大小不同且数量较多的孔洞，孔洞成因很可能是因为在凝固阶段出现不可溶气体，例如一氧化硫。
又或者因为铅题粒锈蚀后留下的孔洞，由于锡青铜中（α+δ）共析体较为脆弱，工匠需要对铜器进行热处理，或者再进行冷加工。
值得注意的是，大多数高锡青铜器仍然保留原来铸态的树枝晶结构，金相结构中没有发现，明确热处理和冷加工的痕迹。
不过在这里的分析中两件铜戈的金相照片，出现经热均匀化处理的组织，所谓的热均匀化，是指铜器在一定温度下加热，使成分不同程度均匀化。
铜戈样本能谱检测的锡合量约16.7%，枝状晶偏析基本消失，晶体为大晶粒状，（α+δ）相中仅残留8相。
复合型柱茎双箍剑是需要特别注意的例子，出士时铜剑已折断，因而可从断面选取样本，对榫卯结构进行分析。
【复合剑】
所谓的复合剑，是以榫卯结构将低锡查铜的剑脊，与高锡青铜的剑从以两次浇铸方式铸接成一体，形成刚柔相济的青铜剑。
由于剑脊和两刃的含锡量不同而呈现出两种色泽，故又称双色剑，根据上海博物馆对这类铜剑的分析可知，复合剑一般是先铸剑脊。
再将其嵌入到剑从的范中再浇铸出剑身，而榫卯结构则加强两部分结合，由于金属在凝固时产生的收缩力，剑脊的棒头或部分的剑脊被包在剑从之内，剑脊和剑从因而牢固地结合成一体。
烘范的过程中剑脊由于受热，往往获得均匀化退火热处理，出现较粗大的树枝晶组成，树枝晶之间存在着较少的共析相。
而上博复合剑榫卯结构末端则较为宽大，因此未能如上博铜剑的样卯结构起到卡住和稳固剑身与剑从的作用，金相照片也显示其剑从与剑脊未有很紧密结合，剑从与剑脊间有较大间隙。
成分上与上博分析的复合剑有不同之处，该剑的剑脊部分铅含量较高，达13.3%，金相组织中晶间可见较多大小不均匀的钻块。
剑从部分铅含量也较高，达7.1%，金相组织可见铅颗粒弥漫分布，在上博的分析中只有1件剑誉的铅量为 13.14%，且剑从部分含铅量不高于2%。
这都说明在这次所分析的所有铜器之中，复合剑、尤其是剑脊部分，抗拉力相对较差。
根据以往认识，青铜复合剑一般最先出现于吴越地区，这类能结合硬度和强度不同的锡青铜所制作“刚柔并济”的铜剑，说明了古代吴越地区冶铸技术合金技术的高超。
在战国时期的齐地与楚地，也发现了一定数量的复合剑，以往对江陵周边及鄂城楚墓出土铜剑的成分分析中，也曾检测过3件铜复合剑。
与上博铜剑的检测结果相近，江陵和鄂城出土复合剑的剑，从为强度和硬度较高的高锡青铜，剑脊则为韧性较好的低锡青铜，且两部分含铅的比值皆较低。
因为郴州所见的复合剑，机械性能与上博，以及江陵与鄂州所分析的同类复合剑相比有一定区别。
到底这是因为制作时技术较差，还是因为其他原因而出现工艺差异，则需再进一步分析。
【个别铅合金组织较高的铜器】
楚地不同区域铜兵器和容器的冶金考古学分析，已积累了数量较为可观的资料，通过对比郴州南楚地区与楚地其他区域铜器的检测结果，也显示出较强的共性。
郴州铜器以铜锡和铜锡铅合金为主，大多数铜器基本不见或仅有少量的砷，且不同类别的铜器锡铅合金比例有较明显差异。
这一点基本符合对楚地铜器以往的认识，特别是本次所分析的铜镜，锡成分为三类分析铜器中最高。
9件样本中有8件（α+δ）共析体基本呈基体状，且铅含量低，一般少于5%或合金中不含铅。
在过去的分析中，何堂坤对江陵和鄂城一带出土战国铜剑或铜兵器进行过较系统地检测，发现铜兵器中锡含量大体在15%—18%左右。
宜城地区的跑马堤组青铜兵器锡含量也与此接近，郴州一带楚墓铜兵器锡的平均含量约为20%，大体在18%~22%之间。
虽然样本锈蚀较为严重，锡含量可能偏高但除部分短剑外，其余兵器样本都出现大片（α+δ）相呈网格或基体状，因而属于高锡或接近高锡的锡青铜。
在时代接近的黄泥湖组中，锡比值在合金中也较高，总体上郴州组青铜兵器的锡含量与制作技术与其他对比组较为接近。
除枣阳九连墩出土的兵器很可能为专门制作明器外，楚地兵器高锡低铅为总体规律，郴州地区铜兵器铅含量较低。
但个别兵器中铅合金比值出现较为特殊情况，除了榫卯结构与以往分析不同，剑的铅比例也较目前已分析的复合剑同部位比例高。
但在黄泥湖与跑马堤组的青铜兵器中，则未见这一现象，因此个别青铜兵器中高铅与相关较差的机械性能，很可能显示出郴州地区战国铜器的地方特点。
铅的增加会令青铜合金的强度和延伸率降低，但铅可降低专铜的摩擦系数，改善耐摩性，铸造纹饰细腻、薄壁和造型复杂的青铜容器时，对合金的流动性等铸造性能却有着较高的要求。
因铅的熔点较低，且在合金中铅一般为游离态，在青铜器物的浇铸过程中，高含量铅会强烈割裂铜的组织结构，从而提高铜液的流动性和充型性能，降低浇不足等缺陷的几率，有助铸造出纹饰细腻复杂的礼器。
在郴州组中，部分铜容器铅含量较高，但当中有6件铜器铅含量低于10%，且这些样本中金属基体不见大块铅颗粒，因此在箱式图中郴州组的铅含量总体较低。
在最近对襄阳地区余岗墓地的容器成分分析发现，铅含量较低，大体不超过10%在钟祥黄土坡，及黄梅刘岳所见楚式铜容器铅含量也多不超过10%。
张吉等已指出余岗等地铜容器合金中铅的含量，与以往根据当阳赵家湖，及县乔家院等发现的情况有较大区别。
根据跑马堤及陈坡分析报告中较为清晰的金相照片，部分成分检测中铅含量较高的铜容器，金相组织也出现对应的块状或球状铅块。
说明若干墓地材料中铜容器的含铅量确实较高，因此楚地铜容器中铅含量的差异情况，是否会因作坊传统差异而有所不同，需要更多分析来补充。
此外若干相关因素也值得以后关注，首先由于以往已分析的铜器多为高等级贵族墓葬所见，铅含量的高低变化，不排除与铜器本身纹饰的复杂与清晰程度或其他合金性能有关。
【南楚与楚地制作技术是一致的】
本次检测的铜器不仅数量较多且基本包括了大多数楚墓所见的铜器类别，检测结果为南楚地区战国铜器技术与工艺特点，提供了具有代表性的一批新资料。
同时也推进了对楚地不同区域，乃至战国时期中国南方铜器生产情况的认识，本次分析的铜器，以锡青铜和铅锡青铜为主。
各类铜器合金配方与其他地方铜器之检测结果十分接近，显示出南楚与楚地制作技术的一致性。
也说明楚国整体的铜工业在技术和合金控制方面，也有较强的稳定性，郴州地区部分铜器例如复合剑的制作，显示出与以往同类铜器不同的工艺技术，丰富了对战国铜器制作工艺的认识。
分析铜器的合金与制作技术虽然与其他材料有较高的一致性，但南楚地区部分铜器的合金比例，也呈现出一定的地域特点。
虽然现有的分析材料有一定的限制性，但原料材质、铜器铸造对机械性能的要求，以及不同地域工业地方特点等因素，都值得在以后研究中再进一步探索。