中國從距今三千多前的殷商時期開始進入了一個光輝燦爛的的青銅時代。氣勢雄偉的司母戊鼎、精美絕倫的四羊方尊、大氣磅礴的戰國編鐘、設計巧妙的長信宮燈……這些薈萃了工藝技巧與文化藝術的杰作，使得出現并不算最早的中國青銅文明后來居上，站在了世界的先進行列，并將青銅冶鑄的技術推向了一個新的高峰。中國的青銅業之所以能取得卓越的成就，要得力于中國古代先進的采礦、冶煉技術和高超的鑄造工藝。

中國古代的采礦技術

我國古代勞動人民在從事農業、畜牧業、手工業生產中，陸續發現和使用了石、陶、木、骨器。在長期生產實踐中，又逐漸認識到自然界中存在金屬銅塊，于是開始采集和使用它。

早在新石器時代，中國人就已經會使用“火攻法”采集礦石。位于廣州市郊區西南樵山的新石器時代制石工場遺址是我國目前發現的最早的古代采礦遺址。在遺址的礦坑內壁上有火燒痕跡，巷道地面堆積了很厚一層經過火燒的磷石塊和碳屑，說明早在5000多年前，我國的勞動人民就已經懂得利用熱脹冷縮的原理來開采礦石，這是世界采礦史上的一個奇跡。

中國古代的采礦技術在商周時期已經達到很高的水平。 1988年，在江西瑞昌夏畈鎮的幕阜山東北角，發現了一處商周時期的銅礦采礦遺址。銅礦遺址的開采方法既有露天開采，又有地下開采，以地下開采為主。當時礦工能將開拓系統延伸到數十米深的富礦帶，利用木立框支撐在地層深部構筑了龐大的地下采場。地下開采時利用井口高低不同所產生的氣壓差形成自然風流解決了通風問題。遺址出土的開采工具青銅斧、鉞、鑿，翻土工具木锨、木鏟，裝載工具竹筐、竹畚箕，提升工具木轆轤，木鉤等說明古銅礦井有效解決了安全、通風、排水、提升等一系列技術問題，展示了中國早期輝煌的采礦技術的成就。采礦區還發現了大型選礦場，出土了選礦器具木溜槽，它可以利用礦粒在斜向水流中運動狀態的差異進行物料選別。礦粒在重力、磨擦力、水流的壓力、剪切力及檔條阻力等聯合作用下，松散、分層，這是達到按比重分離的重力選礦法之一。銅嶺選礦槽的出土是世界選礦史上的重要發現。

[擴展閱讀] 銅綠山古礦井遺址

現存湖北大冶的銅綠山古礦井遺址是我國春秋戰國時期的古礦井遺址。該遺址采礦技術最顯著的特點是采用豎井、斜井、盲井、平巷聯合開拓法進行深井開采。最大井深達六十余米，低于地下水位二十余米。瑞昌銅嶺采礦遺址和大冶銅綠山古礦井遺址證明，我國早在商、周時期不僅能找到富礦、大礦，而且已能開掘深礦井，這在當時世界上是極為先進的。

銅石并用

我國在新石器晚期，就進入了銅石并用時代。古人最初采集銅礦石，是用于提煉純銅。純銅因為是紅色的，所以叫紅銅。紅銅雖然可鍛并能熔鑄工具，但質地不如石器堅硬和鋒利，制作出來的工具刀口容易鈍。同時，由于紅銅溶液粘稠，流動性差，所以難以澆鑄出造型復雜的大件容器。古人在提煉及使用紅銅工具過程中，發現將紅銅與錫、鉛等金屬熔融在一起，就能克服以上這些弱點，于是開始在紅銅中摻進定量的錫、鉛，煉制出一種青灰色的合金，這就是青銅。與紅銅相比，青銅有熔點低，易于鑄造；硬度大；融化后流動性好，少氣泡等優點，適于鑄造鋒利的刀刃和細密的紋飾。

青銅文化的出現和發展是建立在冶金設備的發展和完善基礎上的。先進的煉銅豎爐是青銅冶鑄業興起的基礎之一。從湖北大冶銅綠山發現的春秋時期的煉銅豎爐看，當時的豎爐由爐基、爐缸和爐身組成，在爐的前壁下部設有金門和出渣、出銅的孔洞，爐側還設有鼓風口，整體結構已相當先進。

在冶煉青銅的過程中，我國古代勞動人民還逐步發現了銅與錫、銅與鉛的配比的改變，能夠使煉制出來的青銅的屬性發生變化。青銅熔點低，加進的錫越多，熔點越低。同時隨著加錫量的增多，硬度也隨之增高，遠遠超過了紅銅的硬度。但是當加錫過多時，青銅反而變脆，容易斷裂。后來，人們又發現在青銅中加入定量的鉛，就能克服青銅較脆的弱點。通過反復的實踐，到春秋戰國時期，古人已經總結出配制青銅的合金規律。

[知識鏈接]泥范鑄造

鑄造業在我國古代的金屬加工工藝中占有突出的地位，并產生過巨大的社會影響。今天我們在生活中還經常使用的“模范”、“熔鑄”、“就范”等詞匯，均來源于古代鑄造業的術語。我國古代勞動人民在長期的生產實踐中，創造了陶范法、失臘法兩大傳統鑄造工藝。

最初的鑄造技術是使用石范。由于石料不容易加工，又不耐高溫，隨著制陶業的發展，很塊就改用泥范。在近代砂型鑄造之前的三千多年時間里，泥范鑄造一直是最主要的鑄造方法之一。

泥范鑄造的工藝如下：

1．制模。用泥土按照器物原型雕刻成泥模；

２．翻外范。將調合均勻的泥土拍打成平泥片，按在泥模的外面，用力拍壓，使泥模上的紋飾反印在泥片上。等泥片半干后，按照器物的耳、足、鋬、底、邊、角或器物的對稱點，用刀劃成若干塊范，然后將相鄰的兩泥范做好相拼接的三角形榫卯，而后晾干，或用微火烘烤，修整剔補范內面的花紋，這就成了鑄造所用的外范；

３．制內范。將制外范使用過的泥模，趁濕刮去一薄層，再用火烤干，制成內范。刮去的厚度就是所鑄銅器的厚度；

４．合范。將內范倒置于底座上，再將外范塊置于內范周圍。外范合攏后，上面有封閉的范蓋，范蓋上至少留下一個澆注孔；

５．澆鑄。將融化的青銅溶液沿澆注孔注入，等銅液冷卻后，打碎外范，掏出內范，將所鑄的銅器取出，經過打磨修整，一件精美的青銅器就制作完成了。

怪博士出題

青銅器的裝飾紋樣主要分為三大類：動物紋、植物紋、幾何紋。其中動物紋，又可以分為怪獸紋和一般自然界的動物紋兩類。想一想，有哪些動物經常被用于青銅器的裝飾紋樣？