图1 湖北大冶铜绿山春秋冶铜竖炉从目前的考古发现看，世界各国都经历了青铜时代。埃及在中王国时代(公元前2133年—前1786年)出现了青铜器，新王国时代(公元前1567年—前1085年)青铜冶铸业达到全盛，用青铜制作生产工具、战车及庙门上的饰件等。在两河流域南部的乌尔第一王朝时期(约公元前2700年—前2371年)已经出现了青铜器，到乌尔第三王朝时期(约公元前2113年—前2006年)青铜器开始流行。印度河流域的青铜时代是公元前2350年—前1750年的哈拉巴文化，青铜器有锄、镰、刀、斧、剑等。并且，埃及、两河流域及印度河流域都在青铜时代进入了文明时期。
此外，中国古代青铜器的铸造还使用了失蜡法。例如1978年在河南淅川下寺春秋时期楚国墓葬中出土了一件青铜禁(承托成组青铜酒器的器座)，高28厘米，长107厘米。扁体中空，禁面呈长方形，四周攀附12只立雕伏兽，下面有10个立雕的兽足。其周边透雕的花纹由内部多层互不连接的铜梗分别支撑，玲珑剔透。经过研究，用上述范铸法是不可能制造的，而是用失蜡法铸造的。失蜡法就是首先在泥作的内范的外面敷上一层虫蜡(内掺松香和油脂等)，用这层虫蜡作成欲铸的青铜器的原大模型，并在蜡上面雕刻出精细的花纹。其次，用调好的细泥浆一层层淋上去，最后形成泥质外范。在外范外面再用厚泥包裹好，并预留出浇铸口与出蜡口。然后再加热烘烤，使夹在内、外范之间的蜡模融化，蜡液由出蜡口流出。最后由浇铸口将青铜熔液注入，待冷却凝固后，拆下外范及内范，一件青铜器就铸成了。由于虫蜡易于雕镂，因此可以制作花纹层叠、十分繁缛瑰丽的器物。淅川下寺青铜禁的发现说明中国是世界上很早就采用失蜡法进行铸造的国家之一。
总而言之，青铜就是以铜为主(基)的合金的一种，古代青铜器主要是铜与锡的合金，此外还有铜与铅(Pb)的合金，铜与锡、铅的合金等。必须指出的是，青铜在古代原来的颜色大多是金黄色的，因此在中国古代文献中以及在周代的青铜器铭文中都称青铜(或铜)为“金”。只是由于经过长期腐蚀，古代青铜器的表面往往生成一层青绿色锈，所以今天大家称之为青铜。
铜(Cu)是人类最早认识和利用的金属。在自然界中存在着天然的纯铜块，呈紫红色，所以又称红铜。它们容易引起人们的注意，因此，早在几千年前人类使用磨制石器工具的新石器时代，人们在采集石料制作石器的时候，就已经发现了纯铜块，并把它们采集来，按照制作石器的方法，把它们锤锻、打磨成为小刀、小锥或小件装饰品来使用，这就是人类历史上最早的铜器。目前世界上发现的最早的用天然红铜制成的铜器是在土耳其南部恰约尼遗址发现的公元前七八千年的铜针和铜锥。
在自然界还存在着铜矿石，常见的有孔雀石，这是一种氧化铜矿(CuCO3·Cu(OH)2)，因其颜色呈蓝绿色，很像孔雀的羽毛，因此，引起人们的喜爱，从很早的时候起，人们就把它们采集来制作项链等装饰品。后来人们发现，孔雀石偶然掉在炭火中，经高温会熔融成为铜液，冷却凝固时可以随意成形。这种现象不知重复发生了多少次，经过漫长的岁月，到了新石器时代晚期，人们终于发明了用孔雀石加木炭来冶炼并铸造红铜器的技术，从此，红铜器开始普遍出现了。因此，这个时期又被称为红铜时代，或铜石并用时代。例如埃及在公元前3500年—前3100年的格尔塞文化时期就有了冶铸的红铜刀、匕首、斧和锛等。在中国，山西襄汾陶寺龙山文化遗址的墓葬中出土了约为公元前2085年冶铸的红铜铃。
尤为重要的是，在商代又发明了分铸法，并且得到了广泛的应用。这样就使铸造青铜器更加简易，从而提高了生产效率。并且使器物的造型与装饰更加繁复壮丽。分铸法大致有两种。一种是先铸造出器物的附件，如提梁、器表装饰的兽头等，然后将其置入器身的合范之中。这样，在浇铸器身时，附件就与器身铸接在一起了。一种是先铸造出器身，然后将附件(如器耳等)的合范放在器身上的有关部位。这样，在浇铸附件时，附件就附着在器身的有关部位上了。例如著名的商代后母戊(司母戊)鼎，就是采用先铸好两个鼎耳，并将其嵌入鼎身合范之中，然后浇铸鼎身，从而铸成一个完整的后母戊鼎的。在春秋时期进一步又发明了焊接法。这是将分别铸好的青铜器身及耳、足等附件，用锡镴〔la蜡〕(锡铅合金)焊接在一起。例如河南新郑出土的春秋晚期的莲鹤方壶的兽形器耳、圈足下面的伏兽等都是用焊接法和器身连接在一起的。
图2 商代青铜鼎铸造示意图第二，制范。就是制作铸造青铜器用的陶范。中国古代铸造青铜器主要用陶范，故称为范铸法，这是中国古代青铜器在铸造工艺上的特点。具体来讲，第一步是制模，就是用泥土制作一件与欲铸造的青铜器同样大小的模型，将花纹和铭文都要在上面刻好。然后将泥模阴干，再用火烘烤使其坚硬。第二步是翻制外范。即将用水和好的夹有细砂及细碎的植物茎杆的泥片捺印在泥模上，待半干后，按器物的特点，用刀分割成几块取下，阴干后烘硬，制成为外范。第三步，制作内范。即用泥土照泥模形状而减去欲铸青铜器之器壁厚度制成内范，并将铭文反刻在内范表面，最后加以阴干烘硬。第四步，合范。即将上述已制好的内范与外范组装好，外面用绳索捆好固定，再用厚泥包裹，并在上面留出浇铸青铜熔液的孔道(俗称浇口)及排出范内空气的孔道(俗称冒口)。这时内范与外范之间的空腔就是将要铸造的青铜器的形状，然后就可以进行浇铸了(图2)。
1949年后，随着国家经济建设的全面展开，在马克思主义理论指导下，经过40余年的考古发掘与研究，马克思主义的新中国考古学体系已初步建立起来。作为整个中国考古学体系一部分的商周青铜文化的研究也取得了很大的成绩。首先在河南偃师尸乡沟和郑州市发现商代初期和中期的都城遗址，并发掘了殷墟妇好墓等大贵族墓葬。在陕西长安沣河两岸发现了西周的都城丰、镐遗址，在扶风、岐山的周原地区发现了多处西周时期的青铜器窖藏。其次，在河南洛阳、山东淄博、河北易县、河北邯郸、山西安邑、河南新郑、湖北江陵、陕西凤翔等地发现了春秋、战国时期周、齐、燕、赵、魏、韩、楚、秦等国的都城遗址，发掘了安徽寿县蔡侯墓、湖北随州曾侯乙墓等国君墓葬以及湖北大冶铜绿山古矿冶遗址等，出土了曾侯乙编钟等珍贵文物。第三，在辽宁、内蒙古、甘肃、青海、四川、云南、江西、福建、广西、广东等省(区)普遍地发现了商周时期周边地区的青铜文化，使中国古代青铜文化的研究不再局限于中原地区，而形成了全国范围的完整体系。第四，除出版了大量的田野考古发掘报告及简报外，对商周青铜文化的综合研究和专题研究也取得了很大成果，出版了郭沫若的《奴隶制时代》、郭宝钧的《中国青铜器时代》、北京大学历史系考古教研室的《商周考古》、容庚、张维持的《殷周青铜器通论》、马承源主编的《中国青铜器》、李学勤的《新出青铜器研究》、《中国青铜器概说》、《中国美术全集·青铜器》及《殷墟玉器》等。
青铜时代就是人类使用青铜制作主要的生产工具、武器及生活用器的时代，是人类物质文化发展史上继石器时代之后的第二个时代，是人类使用金属的第一个时代。在青铜时代，青铜器无论是在生产上还是在社会生活的各个方面都占有主导地位，起着决定性的作用，是最主要的文化因素，因此，人们才称人类历史上的这个时代为青铜时代。
第二步是合金铸造。这又分为合金、制范、浇铸三个方面。第一，合金。就是根据所制器物的需要将铜与锡按一定比例配合在一起，放在熔铜炉中加热熔化，从而得到所需要的青铜熔液，然后就可以进行浇铸了。关于青铜合金的配制比例，战国时期的《周礼·考工记》记载说：“六分其金(铜)而锡居一，谓之钟鼎之齐(剂)(即铜占85.7%，锡占14.3%)；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐(即铜占83.4%，锡占16.6%)；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐(即铜占80%，锡占20%)；参分其金而锡居一，谓之大刃之齐(即铜占75%，锡占25%)；五分其金而锡居二，谓之削杀矢之齐(即铜占71.4%，锡占28.6%)；金锡半，谓之鉴燧之剂(即铜占66.7%，锡占33.3%)。”通过今天我们对于古代青铜器的化验分析，基本上是符合的。例如河南安阳殷墟商代晚期妇好墓出土的47件青铜礼器，经化验，平均含铜80.48%，含锡16.14%，铅0.89%。又如湖北江陵出土的春秋晚期的越王勾践剑，经化验含铜80.3%、锡18.8%、铅0.4%。均与上述《周礼·考工记》的记载基本相符。而且从现代冶金学理论来分析，也是合乎科学道理的。这不但是中国古代人民铸造青铜器成功经验的科学总结，而且也是世界上最早的关于合金配比的文献记载。充分反映了中国古代人民的聪明才智与冶铸技术所达到的科学水平。
最后简要地介绍一下商周青铜文化发现与研究的历史。商周时期的青铜器，在汉、唐时期已有零星出土，被封建帝王视为一种祥瑞。例如汉武帝元狩七年(公元前116年)在山西汾水发现了一件青铜鼎，汉武帝因此将年号改为元鼎元年(《汉书·武帝纪》)。到了宋代，随着封建经济文化的进一步繁荣，以及历史学的发展，加以商周青铜器等古代文物出土日多，日益受到封建帝王及士大夫的重视，公私竞相收藏，于是金石学产生了。金石学主要的研究对象之一就是商周青铜器及玉器等。出现了吕大临的《考古图》、王黼〔fu斧〕等的《博古图录》等著录研究商周青铜器、玉器的著作。清代时期由于封建帝王的提倡，金石学有了很大发展。出现了《西清古鉴》、《宁寿鉴古》、阮元《积古斋钟鼎彝器款识》、吴大澂〔cheng呈〕《古玉图考》等著作。辛亥革命以后，金石学发展达到顶峰。王国维对商周青铜器及商周历史的研究作出了重大贡献。容庚《商周彝器通考》是金石学对商周青铜器研究的总结性著作。
由于青铜具有上述优点，所以，适合于制作生产工具、武器及生活用器。因此，古代的人们在发明了青铜冶铸术以后，就广泛地使用青铜来制作各种生产工具、武器及生活用器等。而青铜器一旦在生产和生活中广泛应用，就使人类社会的生产与生活各个方面都发生了重大而深刻的变化。首先，青铜冶铸业的高度发展，给农业及其他各种手工业提供了前所未有的锐利的工具，促使劳动生产率大为提高，农业和手工业有了很大的发展，也促使农业与手工业进一步分工，手工业内部进一步分工，使得整个社会生产力大大提高。其次，由于生产力的发展，使社会的生产关系及社会生活的各个方面，包括政治、军事、文化等各个领域都发生了深刻的变化，使社会的整个面貌大为改观。这就是说，青铜器的广泛使用，促使人类社会的物质文化和精神文化的发展产生了一次质的飞跃，即从石器时代飞跃发展进入了一个新的时代——青铜时代。
第三，浇铸。就是将已熔化好的青铜合金熔液注入合范之内，待铜液冷却凝固后，拆下外范及内范。并将已铸好的青铜器进行打磨修整。青铜工具与武器则还要加以锤锻，以进一步提高硬度。
具体来讲，青铜的优越性首先是硬度大。红铜的硬度为布林氏硬度计的35度，加锡5%，其硬度就提高为68度；加锡10%，即提高为88度。并且经锤锻后，硬度可以进一步提高。例如加锡10%的青铜，经锤锻后，硬度增至228度。其次，青铜熔液流动性能好，凝固时铸造收缩率很小，因此，能够铸造出刃部锋利、轮廓分明、花纹纤细的器物。第三，青铜的化学性能稳定，耐腐蚀，可以长期使用与保存。此外，青铜合金的熔点较低，青铜器用坏了以后，还可以回炉重铸。
下面介绍一下什么是青铜文化。青铜文化主要是指通过考古发掘和研究工作揭示的青铜时代人们创造的物质文化。这包括两个大的方面，一方面是青铜时代的遗物，主要是指青铜器，此外还有陶、瓷器、木漆器以及玉器、石器等等。另一个大的方面是当时人们活动留下的遗迹，包括房屋、村落、城址及墓葬等等。除物质文化以外，也包括当时人们创造的精神文化，例如文字与艺术等。
尤其重要的是，20世纪初西方近代田野考古学传入中国。1928年中央研究院历史语言研究所考古组开始对河南安阳殷墟进行田野考古发掘，发现了商代晚期的宫室宗庙、商王陵墓，并首次经科学发掘出土了商代的青铜器、玉石器及甲骨文等。从此开始了对于中国商周青铜文化的科学的发掘与研究工作，出版了《安阳发掘报告》等。同时，郭沫若首先开始用马克思主义观点方法对商周青铜器及商周社会进行研究，出版了《两周金文辞大系图录考释》、《青铜时代》等。
接下来简要地介绍一下中国古代青铜器的冶铸过程。根据考古发现与文献记载，中国古代制造青铜器主要分为采冶与铸造两个大的工艺过程。第一步是采冶，即首先分别采取铜矿石与锡矿石，然后加上木炭，分别冶炼出红铜和锡。中国古代铜矿蕴藏丰富，据春秋末、战国初的《管子·地数篇》记载：“出铜之山，四百六十七山，……上有慈石者，下有铜金；上有陵石者，下有铅锡赤铜。”又据战国时期的《周礼·地官》记载，当时还设有管理矿山的“(矿)”人。新中国建立以后，在湖北大冶铜绿山、湖南麻阳九曲湾、内蒙古赤峰市林西、江西瑞昌铜岭、安徽南陵、铜陵等地发现了古代采冶铜矿遗址。现以湖北大冶铜绿山遗址作一典型介绍。大冶铜绿山遗址在大冶县西北三公里处，遗址南北长二公里，东西宽一公里，储存有丰富的高品位的孔雀石铜矿，从1973年起开始考古调查发掘，已发现地下采区七处，其时代主要是春秋、战国至汉代。当时是从地面挖掘竖井及斜井以达到地下矿层，然后开挖平巷和斜巷等进行开采。井巷使用木制框架支护，并已采取利用井口的不同高程产生的气压差来自动通风，用泄水槽、储水井及木辘轳等组成的排水系统来排水，以及用燃烧竹篾在井下照明等技术，充分显示了中国古代人民的聪明才智。在井巷中还发现了春秋时期的采掘工具大型铜斧形凿、铜锛、木铲、木槌、木瓢、竹篓及绳索等。再有，当时是将采掘的铜矿石就地冶炼成红铜。在矿井附近发现10余座冶铜竖炉，其中春秋时期的冶铜炉高2.7米，呈腰鼓形，最大直径1.6米，是用红黏土、高岭土和石英砂等混合夯筑而成。炉缸上部设有排渣及出铜的金门及鼓风口，底部有通风沟(图1)。通过模拟试验，此炉已经可以连续加料，持续生产，每炉日产粗铜300公斤以上。在铜绿山遗址发现了古代炼铜渣40万吨，估计这里曾生产出8—12万吨铜，其产量之巨在古代世界也是不多见的。
但是，红铜硬度低，不适于制作生产工具，所以，在生产中发挥的作用不大。后来，人们在长期的生产实践中又发现了锡矿石，常见的有锡石，这是一种氧化锡矿(SnO2)；并学会了用锡石加木炭冶炼出锡(Sn)的技术。在人们掌握了冶铜术与冶锡术的基础上，人们又进一步发明了用红铜加锡熔炼为青铜合金的技术，并且认识到青铜比红铜具有更大的优越性。
中国古代青铜冶铸工艺还包括高超的表面装饰技术，如镶嵌绿松石、镶嵌红铜、错金银、鎏金以及錾〔zan赞〕刻花纹、漆绘花纹等，使其色彩斑斓，纹饰更加丰富多彩。总之，高度发达的中国古代青铜冶铸工艺是灿烂的中国古代青铜文化的技术基础。
古代中国，根据文献记载及考古发现，早在第一个奴隶制王朝的夏代时期就已经开始进入了青铜时代。古代文献上有夏代铸九鼎的传说，如《史记·封禅书》：“(夏)禹收九牧之金(铜)铸九鼎，皆尝亨鬺〔shang伤〕上帝鬼神。”新中国建立以后，在探索夏文化的考古发掘工作中，考古工作者在文献记载的“禹都阳城”的所在地河南登封王城岗遗址发现了公元前1900年(夏代初期)的青铜容器残片。残高5厘米，残宽5.5厘米，厚0.11—0.15厘米，重35克，表面有绿色及黑褐色锈，呈弧状，下部有转折，可能是铜鬶〔gui规〕的腹底部残片。经北京科技大学中国冶金史研究室进行金相及扫描电子显微镜等分析，是含锡7%的青铜制品。同时，在河南临汝煤山夏代初期的遗址中发现了已使用多次的熔铜坩锅残片。尤其重要的是，考古工作者在相当于夏代晚期及商代初期的河南偃师二里头遗址的发掘工作中已发现了青铜鼎、爵、斝〔jia甲〕、盉〔he和〕、戈、铃等多件器具以及青铜冶铸作坊遗址。以上这些考古发现有力地说明夏代确已进入了青铜时代。目前学术界对于中国古代青铜器的起源问题正在进行深入的探索研究。
