廉海萍,王建文,何繼英
(上海博物館,上海 200003)
中國(guó)上海青龍鎮(zhèn)相傳始建于唐天寶五年(公元746年),是上海最早的貿(mào)易城鎮(zhèn),現(xiàn)隸屬于青浦區(qū)白鶴鎮(zhèn)青龍村[1]。考古發(fā)掘表明,青龍鎮(zhèn)主要分布在吳淞江支流老通波塘兩岸,總面積約2 km2。2010年,上海博物館考古研究部首次發(fā)掘300 m2,發(fā)掘成果包括唐宋建筑基址、瓷片堆積及幾百件陶瓷器[2]。2012年,對(duì)遺址進(jìn)行了第二次發(fā)掘,面積約為1 300 m2,考古發(fā)掘中發(fā)現(xiàn)了4座熔爐以及熔爐周圍堆積的大量陶范、爐渣等,確定為一處范圍較大、使用時(shí)間較長(zhǎng)的唐代鑄造作坊遺址,是上海地區(qū)首次發(fā)現(xiàn)的冶鑄作坊遺址。四座熔爐平面呈南北帶狀分布,南北長(zhǎng)約14 m、東西寬約3 m,熔爐周圍則堆積著大量的陶范、紅燒土塊、耐火磚、爐渣、灰燼等,厚約30~50 cm,陶范堆積較厚的區(qū)域計(jì)有300余平方米,不僅在靠近熔爐的這個(gè)區(qū)域有,而且在這個(gè)區(qū)域西南約40 m的另一個(gè)發(fā)掘區(qū)域也發(fā)現(xiàn)較厚的爐渣、陶范密集堆積區(qū),最厚處有80 cm(圖1)[3]。根據(jù)陶范及爐渣的堆積厚度來(lái)看,鑄造作坊使用了較長(zhǎng)一段時(shí)間,在其廢棄后,又在其上建造了三處建筑及5口水井,其中21號(hào)水井內(nèi)出土了唐代鸚鵡銜綬帶銅鏡、鐵釜、鐵提梁鼎、鐵鉤、銀發(fā)簪等器物[3]。本鑄造作坊開(kāi)口于⑥層下,⑥層出土器物為越窯、長(zhǎng)沙窯、太湖西南岸窯址器物。其中越窯玉璧底碗的挖足較寬,年代約在9世紀(jì)后半葉。同出的長(zhǎng)沙窯瓷器也具備相似的年代特征。因此,鑄造作坊的年代應(yīng)不晚于9世紀(jì)后半葉,鑄造作坊遺址使用的主要年代是唐代晚期。
圖1 上海青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊遺址中西區(qū)陶范的堆積狀況和堆積剖面
中國(guó)冶鐵術(shù)在公元前8世紀(jì)初的西周晚期至公元前5世紀(jì)初的春秋晚期為人工冶鐵的發(fā)生和初步形成階段,公元前119年至公元87年的西漢中晚期和東漢早期,是古代鐵器工業(yè)高速發(fā)展并走向成熟的時(shí)期[4]。從唐代起一直到明代,冶鐵業(yè)有了進(jìn)一步的發(fā)展,在唐憲宗元和初年(公元806年)國(guó)庫(kù)鐵的收入數(shù)是2 070 000斤[5],在山西永濟(jì)蒲津渡遺址還遺存有唐開(kāi)元年間鑄造的大型鐵牛及鐵人等鐵鑄件群[6]。
為了解青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊遺址出土陶范的制作技術(shù),對(duì)遺址出土的陶范進(jìn)行分析研究,以期揭示唐代青龍鎮(zhèn)鑄造作坊的制范技術(shù)。
遺址中發(fā)現(xiàn)的陶范大部分都較為殘破,從中選取保留相對(duì)較好的14件陶范對(duì)其進(jìn)行描述,并對(duì)所鑄造的器物形制或用途進(jìn)行推測(cè)。這14件陶范來(lái)自于四個(gè)探方和一個(gè)灰坑,分別為T(mén)1852、T1952、T2560、T2660和H31,陶范的尺寸和概述詳見(jiàn)表1。
表1 青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊遺址出土的部分陶范
其中11件為鑄造圓形容器的外范,按底部的形狀分為圜底器和平底器,殘存口沿的陶范所見(jiàn)都為敞口,有的在口沿下設(shè)頸部,頸部下接腹部。一件陶范的口沿上設(shè)立耳,另一件陶范的腹部接有足的型腔,鑄造作坊中生產(chǎn)具耳與足的鼎形器。唐代圓形的鐵器有三足鍑(鼎)、釜、鐎斗、長(zhǎng)柄勺等[4],屬于炊煮餐飲用具,歸入日用器具類,從出土陶范所鑄造器物形狀看,青龍鎮(zhèn)鑄造作坊所生產(chǎn)的主要為炊煮餐飲用具。
兩件漏斗形的陶范為澆口杯,作用是承接高溫金屬液將其導(dǎo)入鑄型型腔,完成金屬液的澆注。
為了了解陶范的制作工藝,對(duì)遺址中出土的兩件陶范殘塊取樣進(jìn)行分析。兩件樣品都出土于2012年發(fā)掘區(qū)域的探方T1952。樣品L1(圖2)型腔面呈青灰色,上附著較多棕褐色的物質(zhì),與型腔面相對(duì)的外表面呈磚紅色,表面不均勻分布著呈稻谷殼形狀或植物莖稈類的孔洞,斷面觀察到結(jié)構(gòu)不同的兩層:型腔面一側(cè)結(jié)構(gòu)致密的泥質(zhì)層,外面一層結(jié)構(gòu)縮松、有較多孔洞存在的縮松泥層。樣品L2(圖3)與樣品L1結(jié)構(gòu)相同,從殘存的型腔面可以辨識(shí)出是鑄造敞口圜底的圓形器。
圖2 青龍鎮(zhèn)遺址出土陶范樣品1(編號(hào)L1)
圖3 青龍鎮(zhèn)遺址出土陶范樣品2(編號(hào)L2)
對(duì)兩件陶范進(jìn)行了橫截面的觀察,型腔面一側(cè)的泥質(zhì)層也有二層:面層和背層,因此陶范共分成了三層制作:泥質(zhì)面層、泥質(zhì)背層和稻殼泥層,結(jié)構(gòu)見(jiàn)圖4。泥質(zhì)面層呈青灰色,厚約1~2 mm,采用細(xì)泥料制作,呈致密狀態(tài),低倍下面層看不到孔隙。泥質(zhì)背層呈灰黑色,厚約4~7 mm左右,該層羼入了一定量黑褐色、暗紅色、黃白色等粗顆粒物。稻殼泥層厚約11~16 mm,設(shè)支腳的部位厚度增加,又分為內(nèi)層(灰黑色)和外層(磚紅色),內(nèi)外層的結(jié)構(gòu)相似,該層也羼入了一定量磚紅色、黑褐色、黃白色等粗顆粒物,并羼入了大量的稻谷殼和植物莖稈。陶范焙燒時(shí)谷殼等燒失,在陶范上留下了大量的孔隙,便于鑄造時(shí)型腔中氣體的排出。
圖4 陶范樣品L2的橫截面形貌像
采用美國(guó)EDAX 公司的EAGLE Ⅲ XXL大樣品室能量色散X 射線熒光光譜儀分析陶范各層的10種主量元素,測(cè)試電壓15 kV,電流150 μA,束斑2 mm,測(cè)量時(shí)間400 s,真空。
由于陶范中羼雜著不均勻分布的顆粒物,而檢測(cè)的面積是2 mm的圓形面積,組成分布不均勻會(huì)對(duì)化學(xué)元素組成數(shù)據(jù)造成影響,最好的方法就是對(duì)各層進(jìn)行取樣,研磨后進(jìn)行壓片制成各層的樣品,避免不均勻分布對(duì)數(shù)據(jù)的影響。但是這對(duì)樣品的需求量大,特別是泥質(zhì)面層只有1~2 mm的厚度,需要較大的樣品量才能取到足夠的量制作壓片樣品。樣品L1相對(duì)較大,采用取樣制作壓片進(jìn)行分析。先清除樣品L1表面污染物,將泥質(zhì)面層、泥質(zhì)背層、灰黑色稻殼泥層和磚紅色稻殼泥層分層刮下粉末,研磨機(jī)研磨粉碎,在壓片機(jī)上(壓力30 MPa,保持時(shí)間30 s)壓制成片狀試樣。樣品L2,分別取出各層小塊樣品,用水砂紙磨平,放入干燥箱中105 ℃烘干3 h。
采用日本理學(xué)的X射線衍射儀(型號(hào):3KW D/MAX200V PC)對(duì)樣品L2的泥質(zhì)面層、泥質(zhì)背層、灰黑色稻殼泥層和磚紅色稻殼泥層分別取樣進(jìn)行物相檢測(cè),實(shí)驗(yàn)參數(shù)為起始角10°,終止角90°,步寬0.02°,波長(zhǎng)1.5 406,電壓40 kV,電流100 mA,掃描速度2°/min。
采用意大利Assing公司Surface Monitor 2.0 XRF-XRD聯(lián)用測(cè)試系統(tǒng)對(duì)陶范L1型腔面上褐色附著物進(jìn)行成分和物相組成分析,檢測(cè)參數(shù):電壓50 kV,電流75 μA,金靶(Au La),XRD步進(jìn)角0.1°,XRD測(cè)試角度范圍20°~70°。光斑直徑2 mm。
將樣品L1的泥質(zhì)層和稻殼泥層分別取樣,將樣品在室內(nèi)用鹽酸離散氧化后,用重液浮選,洗凈富集,在顯微鏡下初檢各樣品植硅石含量豐富。用LEICA-DM2500生物顯微鏡鑒定統(tǒng)計(jì)。
采用低真空超高分辨場(chǎng)發(fā)射掃描電子顯微鏡觀察樣品的顯微形貌,儀器型號(hào):NOVA NanoSEM 230,檢測(cè)電壓:10 kV,工作距離10 mm。
采用耐馳公司生產(chǎn)的高性能熱膨脹儀對(duì)樣品L2的泥質(zhì)背層和稻殼泥層進(jìn)行了熱分析,儀器型號(hào):NETZSCH DIL-402C,檢測(cè)條件:升溫速率5 ℃/min,空氣氣氛。
檢測(cè)了兩件樣品的10種主量元素含量,分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表2和表3。檢測(cè)了樣品L2背層和稻殼泥層中摻和顆粒物的化學(xué)元素組成,分析數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。
表2 青龍鎮(zhèn)鑄造作坊遺址出土陶范(L1)的成分
表3 青龍鎮(zhèn)鑄造作坊遺址出土陶范(L2)的成分
表4 青龍鎮(zhèn)鑄造作坊遺址出土陶范(L2)背層和稻殼泥層中顆粒物成分
樣品L1和L2的泥質(zhì)面層-泥質(zhì)背層-稻殼泥層幾種物質(zhì)含量變化為:硅含量(SiO2)減少,泥質(zhì)面層>泥質(zhì)背層和稻殼泥層;鋁含量(Al2O3)增加,泥質(zhì)面層<泥質(zhì)背層<稻殼泥層;鐵含量(Fe2O3)增加,泥質(zhì)面層<泥質(zhì)背層<稻殼泥層。
稻殼泥層中的磚紅色顆粒物和黑褐色顆粒物鐵含量(Fe2O3)明顯高于其他部位,白色顆粒物中鋁含量(Al2O3)明顯高于其他部位。泥質(zhì)層中的黑褐色顆粒物鐵含量?jī)H略高于泥質(zhì)層中鐵含量。
樣品L2的泥質(zhì)面層(材料1)、泥質(zhì)背層(材料2)、灰黑色稻殼泥內(nèi)層(材料3)和磚紅色稻殼泥外層(材料4)XRD圖譜對(duì)比見(jiàn)圖5,四種材料衍射峰的角度基本一致,總體成分相差不大,只是衍射峰的強(qiáng)度存在差別,都含有石英(SiO2)和長(zhǎng)石類礦物[(Na,K)(AlSi3O8)],且衍射峰強(qiáng)度較強(qiáng),因此主要是由石英和微斜長(zhǎng)石構(gòu)成。
圖5 樣品L2的泥質(zhì)面層(材料1)、泥質(zhì)背層(材料2)、稻殼泥內(nèi)層(材料3)和稻殼泥外層(材料4)XRD圖譜對(duì)比
在泥質(zhì)面層(材料1)中含有有機(jī)物并檢測(cè)到含Cr及Co的化合物。泥質(zhì)背層(材料2)中除含有石英和微斜長(zhǎng)石以外,還可能含有硅酸鹽和磷酸鹽?;液谏練つ鄡?nèi)層(材料3)中所含的化合物種類較少主要是石英(SiO2)和一些鉀、鈉的硅鋁酸鹽。雖然EDS檢測(cè)結(jié)果表明在四種材料中都有鐵元素的存在,但只在紅色稻殼泥外層(材料4)中檢測(cè)到磁赤鐵礦(Fe2O3)。
陶范L2的泥質(zhì)層和稻殼泥層兩件樣品植硅石含量豐富,共統(tǒng)計(jì)植硅石363粒,18個(gè)類型。陶范L2的泥質(zhì)層(編號(hào):Z14013號(hào)樣):長(zhǎng)柱形30%左右,雙齒形接近28%,尖形(小)不超過(guò)20%,帽形低于10%,另有少量的尖形(大)近25%,圓形(大)12%左右,扇形10%左右,單齒形10%左右,另有零星短柱型、扇形等,還常見(jiàn)草本植物的導(dǎo)管殘?bào)w。該樣品可能以禾本科植物為主,非禾本科植物少量。陶范L2的稻殼泥層(編號(hào):Z14014號(hào)樣):長(zhǎng)柱形近20%,雙齒形16%左右,啞鈴形9%左右,帽形、尖形(小)、扇形都低于10%,還有少量的帽形、圓形(小)、短柱形、鞍形,蘆葦?shù)亩苄?%左右,水稻的扇形超過(guò)4%。此樣品植硅石來(lái)源于禾本科植物,可能是以水稻和蘆葦為主要成分。
樣號(hào)“陶范L2泥質(zhì)層”(實(shí)驗(yàn)室編號(hào)Z14013號(hào)樣)和“陶范L2稻殼泥層”(實(shí)驗(yàn)室編號(hào)Z14014號(hào)樣)植硅石組合成分的百分比見(jiàn)圖6(圖中Z14013是陶范L2的泥質(zhì)背層,Z14014是陶范L2的稻殼泥層)。以上僅是樣品植硅石特征及推測(cè)的植物類別。
圖6 陶范L2植硅石百分圖式
在掃描電子顯微鏡下觀察陶范L1、L2,各層的背散射電子圖像見(jiàn)圖7和8。泥質(zhì)面層和泥質(zhì)背層以黏土礦物為主,細(xì)小的孔隙夾雜其間,觀察到的顆粒物直徑細(xì)小,尤其是泥質(zhì)面層,未見(jiàn)直徑較大的顆粒物,泥質(zhì)背層中顆粒物的直徑多大于泥質(zhì)面層,也存在尺寸較大的顆粒物。稻殼泥層外表面和內(nèi)部都存在較多稻殼等有機(jī)質(zhì)燒失后留下的大孔洞,顯微鏡下孔洞之外的基質(zhì)形貌比泥質(zhì)層更致密,并觀察到較多稻殼和秸稈形狀的痕跡(圖9)。
圖7 陶范L1各層的背散射電子圖像
圖8 陶范L2各層的背散射電子圖像
圖9 陶范L1在掃描電子顯微鏡下觀察到的植物纖維結(jié)構(gòu)
對(duì)陶范(L2)的泥質(zhì)背層和稻殼泥層(外層)進(jìn)行了熱膨脹曲線檢測(cè)(圖10)。將最表面的細(xì)泥層刮去,泥質(zhì)層(標(biāo)注為黑灰色泥質(zhì)層)的溫度點(diǎn)為989.9 ℃,將同一個(gè)樣品的夾雜著許多稻殼的背層(標(biāo)注為磚紅色稻殼泥層)進(jìn)行檢測(cè),溫度點(diǎn)為991.5 ℃。二者的理論燒成溫度都是約在990 ℃。
圖10 陶范L2熱膨脹測(cè)溫曲線
采用XRF-XRD聯(lián)用測(cè)試系統(tǒng)分析樣品L1型腔面上褐色附著物,XRF分析的譜圖中主要是鐵的譜峰,XRD分析時(shí)信噪比太低,特征峰未出現(xiàn),未能獲得表面褐色附著物的相結(jié)構(gòu)結(jié)果,但是確定該物質(zhì)是以鐵為主的產(chǎn)物,表明陶范所鑄造的器物是鐵器。
從以上分析可知青龍鎮(zhèn)鑄造作坊遺址中出土的陶范是由三層組成:面層、背層和稻殼泥層。
泥質(zhì)面層厚約1~2 mm,由細(xì)顆粒的泥料制作,能獲得結(jié)構(gòu)致密的表面,細(xì)顆粒能獲得較大的比表面積,表面自由能高,從而獲得高的強(qiáng)度、優(yōu)良的復(fù)印性和可塑性,在鑄造鐵器時(shí)能確保陶范承受高溫液態(tài)金屬的充型壓力,并得到表面光潔的鐵鑄件。對(duì)陶范型腔表面的特殊處理在中國(guó)出現(xiàn)很早,在目前中國(guó)發(fā)現(xiàn)最早的二里頭鑄銅遺址中出土的陶范上雖未發(fā)現(xiàn)有面層與背層的分界面,沿分型面的橫截面上孔洞的分布也無(wú)規(guī)律,但明顯可見(jiàn)陶范的型腔面和分型面上都很光滑、致密且無(wú)孔洞,表明陶范的型腔面經(jīng)過(guò)了特殊的處理,采用了細(xì)膩的泥料組成[7]。岳占偉等[8]對(duì)殷墟鑄銅遺址出土商后期陶范的研究也表明其中的一類陶范絕大部分由內(nèi)外兩層組成,內(nèi)層為面范,外層為背范。面范一般較薄,泥質(zhì),多呈青灰色或淺灰色;背范一般較厚,多夾砂或含細(xì)砂量大于面范。西安窩頭寨等多個(gè)漢代鑄錢(qián)遺址中出土的鑄錢(qián)夾砂陶背范是由泥質(zhì)面層與夾砂背層組成,泥質(zhì)面層采用細(xì)泥料制作,其作用是保證所鑄造的金屬錢(qián)幣具有優(yōu)良的表面質(zhì)量;夾砂背層是在制范泥料中摻雜了較多的肉眼可見(jiàn)的砂礫,其作用是提高陶范的機(jī)械性能,減小陶范受熱后的變形,有利于與金屬范合范鑄錢(qián)[9]。唐代的青龍鎮(zhèn)鑄造作坊沿用了制作面層與背層的這種制范方法。
泥質(zhì)背層和稻殼泥層中加入了多種材質(zhì)的顆粒物,這些羼和料可以減少陶范在干燥收縮和焙燒過(guò)程中的收縮,使陶范在焙燒過(guò)程中不易破裂,也有增加陶范強(qiáng)度的作用。李文杰先生認(rèn)為在陶器中所有的羼和料如碳末、蚌殼末和砂粒等都屬于瘠性原料,主要作用是:減少黏土泥料在成型時(shí)的黏性,便于制作;減少坯體的干燥收縮,提高干燥速度,縮短干燥時(shí)間;增加胎壁的強(qiáng)度,減少應(yīng)力,防止開(kāi)裂[10]。青龍鎮(zhèn)鑄造遺址出土的陶范中加入羼和料的作用與陶器中羼和料的作用相同,制范技術(shù)沿用了制陶術(shù)中的一些技術(shù)。
許多植物在其生長(zhǎng)過(guò)程中從土壤里汲取硅元素,并將硅元素充填在葉、莖、根以及果實(shí)的細(xì)胞或組織中,使得這些細(xì)胞或組織逐漸轉(zhuǎn)化為半透明狀的蛋白石體(SiO2·nH2O)[11],即植硅石。對(duì)樣品L2的植硅石分析結(jié)果表明不論是泥質(zhì)層,還是稻殼泥層,植硅石含量都很豐富;泥質(zhì)層中檢測(cè)到柱形、齒形等植硅石,還有草本的導(dǎo)管,但在顯微鏡下卻沒(méi)有發(fā)現(xiàn)植物的痕跡。張??祵?duì)稻草灰和稻米谷殼灰的成分分析(表5)表明都是以硅(SiO2)為主,稻草灰的硅(SiO2)含量為80.11%,稻米谷殼灰的硅(SiO2)含量高達(dá)94.36%[12],對(duì)陶范L1和L2各層的成分分析中泥質(zhì)面層中硅(SiO2)含量都明顯高于泥質(zhì)背層和稻殼泥層,泥質(zhì)背層的硅(SiO2)含量略高于稻殼泥層,植硅石的來(lái)源應(yīng)該是以植物灰的形式加入泥質(zhì)面層和泥質(zhì)背層。植硅石在陶范中能夠降低陶范的蓄熱系數(shù),改善陶范的充型性能[13]。在陶范焙燒過(guò)程中有機(jī)質(zhì)燒失在陶范上留下的空洞,也有利于高溫金屬液充型過(guò)程中型腔內(nèi)氣體的排出,減少在鐵器上產(chǎn)生鑄造缺陷的幾率。
表5 稻草灰和稻米谷殼灰的化學(xué)成分[12]
稻殼泥層增加了陶范的總厚度,使陶范具有一定的強(qiáng)度。稻殼泥層分成內(nèi)外二層,外層呈磚紅色,XRD檢測(cè)時(shí)只在呈磚紅色的稻殼泥外層檢測(cè)到磁赤鐵礦(Fe2O3),這是由于陶范的外表面接觸空氣,能獲得充足的氧,在燒制過(guò)程中生成磁赤鐵礦(Fe2O3)而呈磚紅色,氧未能充分進(jìn)入到稻殼泥層的內(nèi)部,鐵呈亞鐵狀態(tài)而呈現(xiàn)灰黑色。新石器時(shí)代,中國(guó)浙江的河姆渡文化和湖北枝江關(guān)廟山的大溪文化都燒造過(guò)夾植物陶,采用谷殼或植物的枝葉碎屑作為羼和料以改善坯料的成形性能和陶器的熱穩(wěn)定性。在陶范中加入稻谷殼早在西周時(shí)期已應(yīng)用,譚德睿對(duì)古陶范的植硅石分析時(shí)在蘇南地區(qū)西周陶范中檢測(cè)到稻殼,指出蘇南地區(qū)西周陶范顯然是加入了水稻物質(zhì)[13]。青龍鎮(zhèn)同處江南地區(qū),在1 000多年后的唐代青龍鎮(zhèn),在陶范制作中同樣使用稻谷殼作為羼和料。
泥質(zhì)面層、泥質(zhì)背層和稻殼泥層,不同的組成起到不同的作用,以便能夠成功鑄造出鐵器。
根據(jù)遺址中出土陶范復(fù)原的器形見(jiàn)圖11,有圜底圓形容器和平底圓形容器,以圜底為多,鑄造具二耳和三足的器。2012年的青龍鎮(zhèn)考古發(fā)掘中從水井(J21)內(nèi)出土了鸚鵡銜綬帶銅鏡3面、鐵提梁鼎和鐵釜各1件(圖12)、鐵鉤、銀發(fā)簪、青釉瓷罐、木雕殘片等器物[3]。鐵提梁鼎通高22.3 cm、腹部高9.3 cm、口徑22 cm,侈口,口沿處對(duì)稱設(shè)二立耳,一耳處殘留一段提梁,已與口沿銹蝕在一起,頸部向內(nèi)收束,腹部下收為圜底,腹中部下接三個(gè)長(zhǎng)曲形足,一足正對(duì)一耳,耳足的分布采用的是商周時(shí)期青銅鼎早期的“耳足四點(diǎn)配列式”設(shè)置,與遺址中出土的陶范(T1852⑤b:17、T2660⑥:10)所鑄造的器形一致。鐵釜尺寸較大,通高17.8 cm、口徑34.6 cm,侈口,頸部向內(nèi)收束,內(nèi)壁上有四道弦紋,腹部下收為圜底,形狀與鐵提梁鼎腹部相同,陶范(T1852⑤a:22)所鑄造的器形與鐵釜相似。
圖11 據(jù)青龍鎮(zhèn)鑄造遺址出土陶范復(fù)原的器形
圖12 上海青龍鎮(zhèn)遺址出土的鐵提梁鼎和鐵釜
白云翔先生在總結(jié)隋唐時(shí)期的鐵器類型“日用器具”中指出考古發(fā)現(xiàn)的鐵炊煮用具最常見(jiàn)的是釜、鍑、鐎斗,以及雙耳罐、鐺等,以鍑(鼎)為例有四種:1)侈口、雙耳、平底、三足;2)敞口、雙耳、圜底、三足;3)敞口、無(wú)耳、圜底、三足;4)斂口、無(wú)耳、平底、三足[14]。從遺址中出土的陶范殘塊可知所鑄造的大部分為侈口圜底或平底的圓形容器。一件陶范口沿的型腔處有一立耳的型腔,所鑄造的是具立耳的圓形器。由于陶范殘破嚴(yán)重,無(wú)法復(fù)原出一件完整的陶范鑄型,但是可以推測(cè)出器型與隋唐時(shí)期考古出土鐵釜、鐵鍑、鐵鐺相似。
鐵器的鑄造技術(shù)源于青銅器的鑄造,鶴壁鹿樓冶鐵遺址出土的戰(zhàn)國(guó)中期的陶范多為細(xì)泥質(zhì),到戰(zhàn)國(guó)晚期的陶范泥質(zhì)范明顯減少,羼入大量稍粗的砂子的砂質(zhì)范驟然增多[4]139。這是為了適應(yīng)鐵的熔點(diǎn)比銅的熔點(diǎn)高,需要提高陶范的耐火度而采取的措施。陜西楊凌邰城西漢早期鑄鐵作坊遺址出土了大量的陶范和鐵渣,陶范也是以砂質(zhì)泥范為主,未見(jiàn)明顯的植物纖維痕跡[15]。與青龍鎮(zhèn)鑄造作坊遺址出土陶范極為相似的是2002年湖北省文物考古研究所等單位在湖北黃岡發(fā)現(xiàn)了浠水泉塘鐵器鑄造遺址群窯家灣遺址[16]。窯家灣遺址出土的遺物以鑄造鐵質(zhì)器具的陶范為主,數(shù)量極大,多到難以統(tǒng)計(jì),是一處鑄造日用生活器具的作坊遺址。陶范所鑄造的有盔形器、缽形器、大口直腹器、罐形器、盤(pán)形器、釜形器、獸面紋牌形、壺形器、器耳、器足等,最多最主要的是鑄造一種日常生活用炊器三足鐵釜??脊虐l(fā)掘工作者將作坊年代推定在宋代-明代早期,在年代上晚于青龍鎮(zhèn)鑄造作坊。根據(jù)發(fā)掘者的描述,窯家灣遺址出土的陶范分為內(nèi)外兩層,外層較厚,胎質(zhì)為夾砂紅褐陶,可見(jiàn)明顯的粗顆粒砂石,還有較多的稻谷殼及稻梗等,結(jié)構(gòu)粗糙;內(nèi)層較薄,呈深灰色,結(jié)構(gòu)緊密,壁面平滑。青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊制作的陶范從肉眼觀察也是分成兩層:磚灰色的泥質(zhì)層和磚紅色的稻殼泥層,表明窯家灣遺址出土的陶范在制作工藝上也與青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊制作陶范的工藝基本相同。在青龍鎮(zhèn)鑄鐵作坊運(yùn)用的制范技術(shù)和鐵器鑄造技術(shù)延續(xù)使用至宋-明代早期。
1)上海青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊遺址出土的陶范由三層組成:面層、背層和稻殼泥層。面層較薄,采用細(xì)顆粒泥料制作,致密,在鑄造金屬器時(shí)能確保陶范承受高溫液態(tài)金屬的充型壓力,并得到表面光潔的鑄件;背層略厚,羼入了粗顆粒物,這些羼和料可以減少陶范在干燥收縮和焙燒過(guò)程中的收縮變形,對(duì)面層起支撐作用;稻殼泥層較厚,該層也羼入了一定量粗顆粒物,并羼入了大量的稻谷殼和秸稈,陶范焙燒時(shí)谷殼等有機(jī)質(zhì)燒失,在陶范上留下了大量的孔隙,便于鑄造時(shí)型腔中氣體的排出。三種不同的材質(zhì)起到不同的作用,結(jié)合在一起達(dá)到成功鑄造出鐵器的功用。
2)從遺址中出土的陶范殘塊可知青龍鎮(zhèn)唐代鑄造作坊所鑄造的大部分為侈口圜底或侈口平底的圓形容器,主要以鑄造鐵炊煮用具為主,鐵釜和鐵鼎(鐵鍑)是作坊生產(chǎn)的主要產(chǎn)品。
致 謝:陶范的線圖由李召鑾先生進(jìn)行繪制與尺寸測(cè)量,陶范的XRF-XRD聯(lián)用測(cè)試系統(tǒng)檢測(cè)和熱膨脹儀的熱分析工作分別由上海博物館沈敬一和王恩元完成,陶范的植硅石分析由南京師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院蕭家儀完成,深表謝忱!