中外矿业史上的云南白铜

一、云南白铜的产生

在中国矿业开发史上，有关白铜的记载最早见于《华阳国志·南中志》。其载曰：“堂螂县，因山得名也。出银、铅、白铜、杂药，有堂螂附子。”据考证：堂螂（又作狼、娘、琅）县，西汉时设置，属犍为郡。东汉安帝时并入朱提县，属犍为属国。蜀汉时复立，属朱提郡。西晋和东晋时仍称堂螂县，属朱提郡。《水经注·若水》谓：“（朱提）郡（郡治为朱提县，即今云南昭通市）西南二百里，得所绾堂琅县。”并谓县在泸津（金沙江）东80里。据此可知，堂螂故城在今会泽县北部，辖今会泽、巧家、东川等县区。^[1]在历史上，东川、会泽、巧家都是盛产铜以及银、铅、锌等有色金属的地区，最先开发出白铜是有可能的。《华阳国志》成书于东晋永和四年至十年间，即348—354年。方国瑜先生曾指出：《南中志》“所载建安十九年至永和三年之事迹”^[2]，即《南中志》所记载的史事，上起东汉建安十九年（214年），下迄东晋永和三年（347年）。故白铜产生的时间在3世纪至4世纪中叶，即汉晋时期。《华阳国志》的编撰者是常璩，晋时蜀郡江源县（今四川崇庆县）人，生卒年无可考，惟知其少好学，后在成汉李势时任散骑常侍，掌著作，曾著有《汉之书》和《华阳国志》。《华阳国志》序称“考诸旧纪、先宿所传……及白所闻，以著斯篇”，即采录《史记》以来之书，又根据本人的见闻著成此书。《华阳国志》中关于堂螂县出产白铜的记载，系当时之人写当时之事，故真实可信。

据《中国冶金简史》所载，汉晋时期堂螂县生产的白铜，应是“镍白铜”。其理由是东川产铜、会理有镍矿，两地相距不远且有驿道相通，汉晋时期堂螂县生产镍白铜是可能的。^[3]北京科技大学冶金史研究室的梅建军、柯俊认为：东晋时堂螂县“富产铜矿，而邻近的四川会理出镍矿。两地间有驿道相通。从资源上看，堂螂县所出白铜可肯定为镍白铜。”^[4]《中国科学技术史》（化学卷）一书也认为：“古代云南白铜无疑是镍白铜。”^[5]著名科学史家李约瑟也认为：“（中国）白铜，如现今所知即是铜镍合金。”^[6]汉晋时期，关于云南东川产铜和四川会理产镍的情况，有必要根据古今有关文献加以说明。

关于东川产铜的情况。据研究，早在汉晋以前云南东川可能就已经产铜。1987年，中国科技大学金正耀运用铅同位素比值检测法，对河南安阳商代晚期妇好墓出土的部分青铜器进行检测，结果发现其原料不产于中原和我国其他地区，而和云南东川地区的永善县金沙厂和洛红厂的铅同位素比值最为接近。说明这部分青铜器的铜原料很可能来自云南，更确切地说，来自云南古代规模最大、开采历史最久的东川矿区。^[7]而《三星堆文化研究》一书也说，云南自古富产铜、铅矿石。早在商代，中原王朝就大量从云南输入铜、锡，作为制作青铜器的原料。据四川省文物考古研究所测定，三星堆青铜器中的铅，就取之于云南，大概其铜、锡原料也离不开这条供应途径。蜀滇青铜器合金成分比较接近，足以说明这个问题。^[8]上述两项当代研究成果说明，早在商代晚期，今云南东川一带（包括云南永善在内）已经出产铜矿，其铜产品不仅运往邻近的蜀郡，也运往数千里之外的中原，供其制造青铜器。汉晋时期，有关云南东川一带产铜的情况，也见于历史文献。晋人司马彪在其所著之《续汉书·郡国志》中说，“犍为属国朱提，山出银、铜”。犍为属国设置于东汉安帝永初元年（107年），朱提为其一县。据考证，汉晋时的朱提县包括今云南昭通、鲁甸、永善三地。可见，东汉时在今昭通、鲁甸和永善的山区已出产铜矿。此外，东汉时，朱提、堂螂两县还用当地出产的铜来制造各种铜器，其中主要有驰名全国的铜洗，“近几世纪全国各地出土而有铭文可考者，以朱提、堂狼所造（铜洗）为最多，约60余件。其铭文所纪年代，最早的是建初八年（83年），最晚的是建宁四年（171年），其中永建年号（126—132年）的最多”^[9]。可知，东汉时朱提、堂狼产铜当不在少数，不仅可供运往外地，而且还用来制造铜洗等器皿。至于汉晋时称为堂狼县的东川等地产铜的记载，因历史文献阙如，近人研究认为，“古代东川铜矿区域，包括今东川、会泽、巧家和禄劝的一部分。自东汉开始生产至今，（已有）近两千年的历史”^[10]。由上所述，今滇东北地区，可能早在商代晚期已经产铜，汉晋时产铜之地扩大，东川铜矿最晚开发于东汉时期。

关于会理产镍的情况。据清代同治九年（1870年）刻印的《会理州志》卷十“物产”记载：“铜有赤、白、青、黄四色，红铜自矿内熔出，产处极多，其余俱配点而成。立马河、九道沟、清水河俱点白铜。”^[11]会理所产的4种铜中，赤、黄两色铜是自然铜即红铜，而青色的铜即为镍矿。由此可知，清末，会理州内立马河等地已能利用本地的铜、镍资源来“配点”即混合冶炼成白铜。会理立马河等地出产镍矿由来已久，迄于当代，四川会理镍矿成为次于甘肃金川镍矿的我国重要的产镍基地。

汉晋时期，堂螂县将当地出产的铜与来自会无（即会理）^[12]的镍“混合冶炼”而成镍白铜。其冶炼技术，未见文献记载，故不得其详。惟《南齐书·刘悛传》说：“永明八年（490年），悛启世祖曰：‘南广郡（今云南镇雄）界蒙山（朱提山）下，有城名蒙城（疑即乌蒙城，在今云南昭通），可二顷地，有烧炉四所，高一丈，广一丈五尺。从蒙城渡水南百许步，平地掘土深二尺，得铜。又有古掘铜坑，深二丈，并居宅处犹存……”^[13]这里所说的“烧炉”应是南北朝时期的冶炼遗址，当时曾在此冶炼过包括白铜在内的铜产品。所谓“古掘铜坑”，则是汉晋时期的采铜遗址。可见，汉晋时期，在今昭通、会泽、巧家等地曾经冶炼过包括白铜在内的铜产品。

堂螂县出产的白铜，因色泽光亮如银，材质坚硬耐磨，故颇受人们欢迎。历史上，人们主要用白铜来做车饰、烛台、杯、盘、碗、盏等生活器皿。如唐代，用白铜作为一品官乘坐的“犊牛车”的饰品^[14]，说明当时白铜十分珍贵。又如清代，白铜的用途更广，主要用来造面盆、墨盒、香炉、烛台、烟盘、水烟壶等。

由上所述，在中国矿业开发史上，云南的会泽、巧家和东川最早生产出白铜，时间是汉晋时期，约当4世纪前后。经近人研究，这种白铜是“镍白铜”，是用东川的铜与会理的镍“混合冶炼”而成。

二、云南白铜的发展

云南首创的镍白铜，自汉晋以后仍继续生产，其产品远传至中原，如上述唐代用来作车饰以及生活器皿。迄于明清时期，有关白铜的记载较前增多，并述及白铜的产地、生产规模、销售以及“厂课”（即矿税）等。明代万历时成书的《事物绀珠》谓：“白铜出滇南，如银。”清代康熙初，倪蜕在其《复当事论厂务书》中写道：“然今天下之厂，于云南为最多。五金而外，尚有白铜、砂、水银、乌铅、底母、硝磺等厂，大小不止百余处也。”^[15]可知，清初云南已有专门的白铜厂，并且是五金（金、银、铜、铁、锡）之后的重要工厂。有清一代，云南专门生产白铜的工厂，见于志书记载者，共有7处：一是妈泰（又称“马泰”）白铜厂，坐落定远县（今牟定县），康熙二十四年（1685年）由云贵总督蔡毓荣上疏、获谕准后开办。每年抽课银24两，后增为38两。乾隆四十三年（1778年）封闭，历经93年。^[16]二是茂密白铜子厂（可能是妈泰厂的分厂），在大姚县境内，开采年代无考。外地“发红铜到厂，卖给硐民（即厂商），点出白铜。每一百一十斤抽收十斤，照定价每斤三钱，变价以充正课外，所获余息尽数归公。无定额炉多寡不一，每炉每日抽白铜二两六钱五分。乾隆二十二年核准：每炉每月抽课铜二斤八两，每铜一斤折收银三钱”^[17]。这一记载说明3点：1.这是一个民办白铜厂，它收购红铜（还应有青铜，即黑色含镍矿石），冶炼成白铜；2.政府征收的正课是110斤抽10斤，即9.09%，而且按每斤三钱折收银两；3.除按产量征收矿税外，还按炉数抽课。三是大茂（又作“大茂岭”）白铜厂，坐落定远县（今云南牟定县）地方，开采年代无考。“收炉墩小课，白铜每百斤折收银三钱，年解司库银一十九两二钱。此厂商民以其（白）铜运省，省城白铜店按一百一十斤抽课十斤，年解变价银自四五百两至一千一二百两不等”^[18]。这一史料说明：1.这是一个较大的民办白铜厂，政府除征收“炉墩小课”即“白铜每百斤折收银三钱”外，还征收交易税，即由省城白银店代收通商税，税率也为9.09%；2.该厂每年交给政府的变价银有四五百两至一千一二百两不等。根据这些数据进行计算，大茂岭厂每年生产的白铜最少14666余斤，最多达44000斤。3.省城昆明有专门收购白铜的白铜店，同时也经营白铜的买卖。昆明是当时主要的白铜产品交易之地。4.雷马山白铜厂，在元谋县北60里。^[19]5.多克白铜厂，也在元谋县境内。^[20]除上述5个厂外，成书于乾隆五十二年（1787年）王昶所著《云南铜政全书》，还提到两个厂，即祭牛白铜厂和南阳白铜厂，并说迄于道光时两个厂均已封闭。由上所述，清代中叶，云南白铜生产有较大发展，其产地由滇东北扩大到滇中等地区，专门生产白铜的工厂多达7个，白铜产量随之大大增加。云南已成为当时全国主要的白铜产地。

至于镍白铜是怎样炼成的，在清代的文献中已有所述及。如乾隆时官居云南的吴大勋在其《滇南闻见录》中写道：“白铜，另有一种矿砂（即镍矿），然必用红铜（即纯铜）点成，故左近无红铜厂，不能开白铜厂也。闻川中多产白铜（实为粗白铜），然必携至滇中锻炼成（白）铜，云滇中之水相宜，未知确否。”^[21]这一记载准确说明：云南生产的白铜是用滇中的纯铜与来自川中（即四川会理）的粗白铜冶炼而成的。又成书于道光时的何东铭所辑之《邛野录》卷三十二也说，白铜由赤铜升点而成，非生即白也。其法用赤铜融化，以白泥升点。所谓“赤铜”即红铜。“升点”即冶炼。“白泥”为含镍矿粉，盖因当时尚不知其为镍也。再有刻于同治九年的吴钟嵛等所纂之《会理县志》卷九载：煎获白铜需用青、黄二矿搭配。黄矿炉户自行采办外，青矿另有。这也说明白铜是由青矿（即镍矿）和黄矿（即铜矿）搭配（冶炼）而成。当然，上述记载仅说明白铜是由铜与镍冶炼而成，并没有详述冶炼的过程，更没有说明铜镍搭配的比例。

关于镍白铜的冶炼过程，直到20世纪80年代末，才被冶金史学者们科学地揭示出来。梅建军和柯俊根据20世纪40年代初地质工作者访问两位清末冶炼白铜的技师所记录的《西康之矿产》，概述了镍白铜的冶炼过程分4步进行：第一步，镍铁矿与黑铜矿按1∶1比例混炼，产物“黑块”可能是冰铜镍与炉渣的混合物；第二步，反复煅烧“黑块”得所谓“已煅矿石”，其目的可能是去硫；第三步，“已煅矿石”与小关河镍铁矿按7∶3比例混炼，所得“青铜”可能是含杂质较多且镍含量较高的镍白铜合金；第四步，“青铜”与纯铜按3∶7比例混炼，即得镍白铜和炉渣，这一步与上述《邛野录》的记载相吻合，即红铜是冶炼镍白铜的原料之一。^[22]

上述镍白铜的冶炼过程，既是清末会理冶炼白铜的过程，也可能是当时云南冶炼白铜的过程。在一定程度上说，汉晋时堂螂县冶炼白铜，也应大致如此。

在古代，云南除主要出产镍白铜外，还生产另一种白铜，这在明代的文献中有所记载。万历初成书的李时珍《本草纲目》金石部第八卷“赤铜”条谓：“铜有赤铜、白铜、青铜。赤铜出川、广、云、贵诸处山中，土人穴山采矿炼取之。白铜出云南，青铜出南番，惟赤铜为用最多，且可入药。人以炉甘石炼为黄铜，其色如金。砒石炼为白铜，杂锡炼为响铜。”^[23]文中云南以“砒石炼为白铜”，这与云南汉晋以来所产铜镍合金的镍白铜显然是两种不同的白铜。李时珍笔下所谓“砒石炼为白铜”，可能源于元人“砒石炼为白铜”之说。^[24]明末宋应星在其《天工开物》卷下“五金”中也谓“以砒霜等药制炼为白铜”，此说则可能源于《本草纲目》等。用砒石或砒霜与铜化合而成白铜，在宋代何的《春渚纪闻》中已有记载：“薛陀，兰陵（今山东枣庄市）人。尝受异人煅砒粉法，是名丹阳者。余尝从惟湛师访之，因请其药……其药正白而加光烂，取枣肉为园，俟铜汁成，即投药坩埚中，须臾，铜汁恶类如铁屎者，胶着埚面，以消搅之，倾槽中，真是烂银，虽经百火，柔软不变也。”^[25]文中按“煅砒粉法”炼成的“烂银”即灿烂之银，也就是白铜。上述以砒石、砒霜、砒粉与铜冶炼而成的白铜，“实际为砷白铜，而非镍白铜”^[26]。这种砷白铜，可能主要产于内地，云南生产不会太多，因其“工费倍难，侈者事之”^[27]。经查阅清代的相关文献，未见云南出产砷白铜的记载，亦可资证明。

有清一代，云南生产的镍白铜越来越多，其使用范围也更加扩大。嘉庆四年（1799年），著名学者檀萃在其《滇海虞衡志》卷五“志器”条下写道：“白铜面盆，惟滇制最天下，皆江宁匠造之。自四牌坊（今昆明市正义路中段）以上，皆其居肆。……白铜别器皿甚多，虽佳亦不为独绝。而独绝者，唯面盆，所以为海内贵。”^[28]除独绝者白铜面盆外，其他白铜器甚多，如墨盒、镇纸、香炉、烛台、烟盘、水烟壶等。这些云南制造的白铜器皿，不仅在昆明销售，而且还销往京津、苏杭等地，受到广大市民和文人墨客的欢迎。^[29]直至20世纪二三十年代，昆明市仍有不少制造白铜器的店，其中以“江南宝白铜店”最有名，其产品色泽光洁、质地软硬适中，并且经久耐用，不起浮垢，一拭即新，堪称中国一绝，深受人们喜爱。

光绪十六年（1890年）面世的《中国矿产志略》称：“白铜以云南为最佳……已称‘上高白铜’矣。”短短数言，将云南出产的白铜推到中国矿产优质产品的前列，从而使“云南白铜”成为一个品牌，成为享誉海内的矿产佳品。综上所述，云南镍白铜自汉晋时发明以来，其生产一直延续，迄于清代中叶达于极盛，乾隆、嘉庆之世，云南成为全国主要的白铜产地。当时的省会昆明不仅是全国白铜产品的集散地，而且有许多江宁（今南京市）匠人在此用白铜制成多种生活器皿，其中白铜面盆被称为“独绝者”而著称于世。

三、云南白铜的传播

云南白铜自汉晋时期发明以来，不仅传入中国内地，而且西传至波斯（今伊朗）、阿拉伯以至欧洲。

云南白铜最先通过丝绸之路传入波斯和阿拉伯地区。8世纪时，毕生研究阿拉伯炼丹术的学者吉伯（Jabir）曾列出在阿拉伯金丹术上起过重要作用的7种金属，“中国石”是其中之一（其他6种为铜、铁、铅、锡、金、银）。波斯人也传言中国人用这种合金（即“中国石”）来制造镜子和箭镞。波斯人和阿拉伯人所说的“中国石”（Xar－sini）也就是“来自中国的白铜”，亦即云南白铜。

17世纪以后，云南白铜从波斯、阿拉伯传入欧洲。李约瑟指出：“确实，中国的白铜出口到西方，早在十七世纪就已开始。”^[30]1735年，德国人杜赫尔德（Du Halde）在其《中华帝国全志》中写道，“最特出的铜是白铜。……这种铜，只中国产有，亦只见于云南一省”。在德国人介绍云南白铜的著作面世25年后，英国人即开始从中国进口云南白铜。1760年，英国的出入口账目上有白铜一项，重10磅，价值为一英镑11先令10便士。1775年，英国刊行的《年纪》中有一篇论文写道，英国东印度公司驻广州的一个名叫勃烈的货客（即商人），于1774年夏季托从中国驶往伦敦的船寄回从中国内地发现的铅矿样品，同时附寄了他自云南得来的白铜，并详细说明制造白铜器皿的方法，目的是要在英国从事实验和仿造这种中国白铜。当时，传入英国的中国白铜，价格昂贵，仅次于金银，成了贵族们追求的奢侈品。于是英国东印度公司的职员和从事航海运输的船长及水手，便以走私的方式，将中国白铜的原材料运到英国，卖给银匠，用来制造壁炉围栅、烛台、烟盒、带扣、纽扣和餐具等，从中牟取暴利。伯明翰成为18世纪英国最重要的白铜器生产地。这种从中国走私白铜的活动，大抵一直延续至19世纪20年代。^[31]

云南白铜传到欧洲后，引起了轰动。许多科学家争相对这种“奇异的金属”“精致的金属”和“神秘的白铜”进行了“积年累代的想尽方法”的研究和仿造。最先是1776年瑞典人恩吉斯特朗（G.V.Enge－strom）发表了《白铜：一种中国的白色金属》论文，文中分析了一件云南白铜的成分：铜40.6%、镍15.6%、锌43.8%，样品是英国东印度公司提供的。据他说，白铜在云南制成后，运到广州，重新加入增色剂，使之色泽发白。1822年，英国爱丁堡大学化学系讲师菲孚（A.Fyfe）也在《爱丁堡哲学会报》上发表了他分析云南白铜的结果，即铜40.4%、镍31.6%、锌25.4%、铁2.6%。这两位学者的研究，为后来欧洲成功仿造云南白铜打下了基础。此后，直到1823年英国伯明翰的汤姆逊（E.Thomasor）制出了质地和中国云南白铜相似的合金。1824年，德国人汉宁格尔（Henniger）兄弟也先后冶炼出了白铜，初以“新银”（Neusilver）名其产品，往后则在科学文献及其他书籍上称之为“德国银”。由此可见，云南白铜比之“德国银”最少要早1400余年。“德国银”（German silver）出现后，推动了白铜在欧洲的规模化生产和广泛应用。1905年，美国的国际镍公司制出一种具有高度抗蚀性的铜镍合金。19世纪末，“德国银”大量从欧洲输入中国，云南白铜反而被湮没无闻了。^[32]

四、结语和展望

云南白铜自汉晋时期发明之后，一直生产不断，迄于清代乾嘉之世达于极盛，云南生产出大量镍质白铜，成为全国白铜的主要产地，而省会昆明也成为白铜交易和白铜器制造的中心。云南白铜从8世纪传入今伊朗和阿拉伯地区，17世纪又传入欧洲。欧洲人经过近半个世纪的研究，直到1823年才仿制成功。云南白铜对世界铜合金工艺的发展做出了杰出贡献，在中外矿业开发史上占有重要地位。

当代，白铜的应用范围十分广泛，已从过去用来制作生活器皿而成为现代工业的重要原材料。白铜具有优异的耐蚀性和机械性能，且易于塑型与加工、焊接，因此可用于造船、石油、化工、建筑、电力、精密仪表、医疗器械、乐器制作等部门作为耐蚀的构件。某些白铜还有特殊的电学性能，可制作电阻元件、热电偶材料和补偿导线等。此外，非工业用白铜则主要用来制作装饰品。基于广阔的应用前景，我们有理由相信，云南白铜一定能够在发扬历史传统的基础上不断创新，研发出新一代的“上高白铜”，满足现代工业发展的需要，对我国现代化建设做出新的贡献。

【注释】

[1]常璩撰：《华阳国志校注》，刘琳校注，巴蜀书社1984年版，第416页。

[2]方国瑜：《云南史料丛刊》第1卷，云南大学出版社1998年版，第250页。

[3]北京钢铁学院《中国冶金简史》编写小组：《中国冶金简史》，科学出版社1978年版，第165页。

[4]梅建军、柯俊：《中国古代镍自铜冶炼技术的研究》，《自然科学史研究》1989年第一期。

[5]赵匡华、周嘉华：《中国科学技术史》（化学卷），科学出版社1998年版，第201页。

[6]［英］李约瑟：《中国科学技术史》第5卷第2分册，周曾雄等译，上海古籍出版社2010年版，第227页。

[7]张增祺：《云南冶金史》，云南美术出版社2000年版，第9页。

[8]屈小强、李殿元等：《三星堆文化研究》，四川人民出版社1993年版，第550页。

[9]李述方：《汉宋间的云南冶金业》，《云南矿冶史论文集》，云南省历史研究所1956年印，第26页。

[10]东川矿务局：《东川铜矿志》，云南民族出版社1996年版，第13页。

[11]杨昶等修、王继会等纂：《会理州志》卷十“物产”，同治九年金江书院木刻本。

[12]清代同治九年成书的《会理州志》卷一“会理州建置沿革”记载：“汉武帝元鼎六年置会无、三绛、卑水三县，属越建邵。蜀汉因之。晋移越离郡来治，会无、卑水二县仍之、三绛县省。”可知，从西汉至东汉、三国、两晋，今会理称会无，均属越嵩郡管辖。

[13]《南齐书·刘悛传》，中华书局1972年版，第653页。

[14]《旧唐书·舆服志》谓：“自余一品乘白铜饰犊牛车。”

[15]师范：《滇系·职官系》。

[16]阮元等：道光《云南通志》“矿厂三·白铜厂”。

[17]同上。

[18]同上。

[19]《古今图书集成》，转引自章鸿钊著《古矿录》，地质出版社1954年版，第215页。

[20]檀萃：《华竹新编》中谓“白铜出多克”。

[21]吴大勋：《滇南闻见录》（下卷）“物产·白铜”。

[22]梅建军、柯俊：《中国古代镍白铜冶炼技术的研究》，《自然科学史研究》1989年第1期。

[23]李时珍：《本草纲目》金石部第8卷“赤铜”条。

[24]参见署名宋代苏轼著《格物赢谈》，该书疑元代人托名之作。

[25]何蓬：《春渚纪闻》，中华书局1983年版，第147－148页。

[26]梅建军、柯俊：《中国古代镍白铜冶炼技术的研究》，《自然科学史研究》1989年第l期。

[27]宋应星：《天工开物》卷下“五金”谓：“凡红铜升黄铜而后融化造器，用砒升者为白铜器，工费倍难，侈者事之。”

[28]檀萃：《滇海虞衡志》卷5“志器”条。

[29]梅建军、柯俊：《中国古代镍白铜冶炼技术的研究》，《自然科学史研究》1989年第l期。

[30]［英］李约瑟：《中国科学技术史》第5卷第2分册，周曾雄等译，上海古籍出版社2010年版，第227页。

[31]张资珙：《略论中国的镍质白铜和它在历史上与欧亚各国的关系》，《科学》1957年第2期。

[32]张资珙：《略论中国的镍质白铜和它在历史上与欧亚各国的关系》，《科学》1957年第2期。