X光、翻模顯微照相、相機(jī)微距拍照齊上陣

圓明園馬首的秘密被“揭穿”

近日，圓明園馬首銅像回歸的消息引發(fā)各界關(guān)注。在國(guó)家博物館舉行的《回歸之路——新中國(guó)成立70周年流失文物回歸成果展》上，不少觀眾聚攏在展柜前，一睹其風(fēng)采。

眼前的馬首銅像，神態(tài)栩栩如生，毛發(fā)分毫畢現(xiàn)，展現(xiàn)出極高的工藝水準(zhǔn)，是一件非凡的中國(guó)古代藝術(shù)品。歷百年風(fēng)雨而不銹蝕的馬首銅像，是用什么材料鑄造而成的？采用了什么樣的鑄造工藝？其內(nèi)里還藏著哪些乾坤？科技日?qǐng)?bào)記者就此采訪了相關(guān)專(zhuān)家。

材質(zhì)為含微量鉛鋅的紅銅

馬首銅像為意大利人郎世寧設(shè)計(jì)，是清代圓明園長(zhǎng)春園西洋樓建筑群海晏堂外十二生肖獸首噴泉的主要構(gòu)件之一。

1860年英法聯(lián)軍入侵北京，圓明園慘遭劫掠焚毀，馬首銅像與其他11尊獸首銅像一同流失海外。

2007年8月，國(guó)家文物局獲悉圓明園馬首銅像即將拍賣(mài)，第一時(shí)間表達(dá)了終止公開(kāi)拍賣(mài)的堅(jiān)定立場(chǎng)和促成文物回歸的良好意愿。同年9月，何鴻燊先生得知相關(guān)情況后，慨然出資搶救流失文物，結(jié)束了馬首銅像百余年的離散漂泊。此后，馬首銅像一直在我國(guó)港澳地區(qū)公開(kāi)展示。

在國(guó)家文物局的協(xié)調(diào)下，2019年11月，何鴻燊先生決定將馬首銅像正式捐贈(zèng)國(guó)家文物局，向中華人民共和國(guó)成立70周年和澳門(mén)回歸20周年獻(xiàn)禮。

為了解馬首的材質(zhì)、鑄造工藝以及可能的用途等方面信息，根據(jù)國(guó)家文物局工作安排，北京大學(xué)考古文博學(xué)院對(duì)馬首銅像利用便攜式X熒光光譜儀、X光照相、可塑材料翻模顯微照相、相機(jī)微距拍照觀察等方法進(jìn)行了分析檢測(cè)。

參與此項(xiàng)研究工作的北京大學(xué)考古文博學(xué)院副教授崔劍鋒介紹，成分分析結(jié)果表明，馬首使用的材質(zhì)為含微量鉛鋅的紅銅。銅含量達(dá)到98%左右，鉛含量為1%左右，此外還含有一定量的鐵和鋅。紅銅的熔點(diǎn)達(dá)到1083℃，澆鑄需在較高溫度下進(jìn)行，使用紅銅的原因應(yīng)當(dāng)是為了呈現(xiàn)紫紅色的效果。

失蠟法一次鑄造成型

外形如此精美的馬首是如何鑄造而成的呢？

有人認(rèn)為，馬首頭部、頸部和鬃毛是分別鑄造而成，然后焊接在一起的。

但X光照相結(jié)果顯示，馬首除了頸部前下方有數(shù)個(gè)鋦釘外，其他各個(gè)部位都無(wú)明顯的分鑄焊接痕跡。由此可見(jiàn)，馬首系渾鑄而成，其頸部、臉部以及眼睛、耳部、嘴和舌頭都應(yīng)為一體鑄造，非常形象逼真。馬首頂部的鬃毛更是纖毫畢現(xiàn)，下部可見(jiàn)一明顯的銅梗及幾處銅塊將一部分鬃毛撐起，造成懸空效果。

“據(jù)此判斷，整個(gè)馬首都是使用精密鑄造的方法——失蠟法一次鑄造而成?！贝迍︿h表示。失蠟鑄造又稱(chēng)熔模鑄造，即采用一次性可熔失的柔性材料如蟲(chóng)蠟、蜂蠟等，作為模型材料，可以制作出層次豐富、形象逼真的模型，再通過(guò)加熱脫蠟形成型腔，在腔中澆鑄鐵水或銅水后可以得到紋飾清晰的精致鑄件，現(xiàn)代很多精細(xì)鑄件如飛機(jī)發(fā)動(dòng)機(jī)葉片等也使用熔模鑄造來(lái)成型。

馬臉部為一空腔，該空腔直通馬嘴部，空腔后部有一不規(guī)則三角形，可與頸部聯(lián)通，此孔洞邊緣部位極不規(guī)整。專(zhuān)家推測(cè)，該孔洞可能是在鑄造完成后用工具臨時(shí)破開(kāi)，以便水能從頸部流入嘴內(nèi)。

馬首唯一鋦釘處位于頸部偏下處。X光照相顯示，該處明顯比馬首其他部位厚。究其原因，崔劍鋒認(rèn)為有可能是因?yàn)殍T造前蠟?zāi)０l(fā)生錯(cuò)位，為防止鑄后引起表面開(kāi)裂，工匠用銅鋦釘將蠟?zāi)ｉ_(kāi)裂部分固定在一起，同時(shí)在內(nèi)壁加補(bǔ)蠟層，使得鑄后銅壁厚度增加，而表面紋飾不致被破壞。澆鑄后，鋦釘兩端被銅水包裹，在外部無(wú)法觀察到，表明鋦釘應(yīng)是先于鑄造而被安放的。

技藝精湛顯示器物等級(jí)高

為了研究馬首臉部汗毛和頂部鬃毛的制作方式，研究人員還進(jìn)行了表面翻模的顯微觀察，采用可塑材料對(duì)其臉部、耳部等翻模，然后在超景深顯微鏡下進(jìn)行微痕觀察。

崔劍鋒介紹，對(duì)馬首眼部細(xì)節(jié)翻模后，可以看出整體線條圓潤(rùn)，翻模下凹而非凸起，且底部呈現(xiàn)圓弧而非三角。這表明馬首臉部的細(xì)小毛發(fā)也是鑄造出來(lái)的，而非刻畫(huà)形成。仔細(xì)觀察，線條并不連貫，且并不十分平行，與在蠟等柔性材料上刻畫(huà)效果類(lèi)似，說(shuō)明預(yù)先在蠟?zāi)５溶浶圆牧仙线M(jìn)行了雕刻，然后再鑄造成型。“紋飾手法千變?nèi)f化，說(shuō)明制模工匠的技藝精湛，顯示出器物的等級(jí)頗高?！贝迍︿h分析道。

此外鬃毛為鑄造而非雕刻的一個(gè)證據(jù)是翻模顯微照片可以看出，在馬首表面有一處1毫米的凸起割斷鬃毛，這反映了在鑄造之前的模具上有一個(gè)槽，鑄后就是凸起。恰恰說(shuō)明紋飾都是刻在蠟?zāi)Ｉ?，而不是刻在器物上，因此是失蠟法的佐證。

此外，研究人員還利用單反相機(jī)的微距功能對(duì)器物內(nèi)壁細(xì)節(jié)進(jìn)行了拍照觀察。內(nèi)部觀察結(jié)果再次確證馬鬃毛是鑄造而成，鬃毛的分層現(xiàn)象清晰可見(jiàn)，特別是出現(xiàn)反復(fù)打結(jié)的效果，這也表明其制模時(shí)就進(jìn)行了分層燙蠟，這樣鑄造出的鬃毛會(huì)出現(xiàn)分層的立體效果，這種情況也是雕刻無(wú)法做到的。

內(nèi)壁附著白色殘留物

除了對(duì)馬首銅像的制造材料和工藝進(jìn)行細(xì)致探究外，研究人員還在馬首內(nèi)壁發(fā)現(xiàn)了一些附著物。

他們發(fā)現(xiàn)，馬首內(nèi)壁附著了不少白色殘留物，形態(tài)上看可能是水垢等沉淀物。這表明該器物內(nèi)壁有可能和水長(zhǎng)期接觸，使用過(guò)程中在內(nèi)表面沉積了一層水垢，水垢的形成很有可能和其作為十二生肖噴泉這一使用功能密切相關(guān)。

“器物內(nèi)壁殘留有可能是使用留下來(lái)的沉積物，這和其功能密切相關(guān)，若對(duì)沉積物做相應(yīng)的分析或可得到更確鑿的證據(jù)。”崔劍鋒說(shuō)。

在他看來(lái)，馬首銅像的回歸為我國(guó)燦爛的傳統(tǒng)失蠟鑄造工藝復(fù)原提供了寶貴的實(shí)物資料，目前所做的研究和推斷還較為初步，圓明園十二生肖獸首的制作工藝值得深入研究和發(fā)掘。

[責(zé)任編輯：楊凡、武云泉]

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