Luyện kim tiền sử Việt Nam: khuôn đúc đá, nồi nấu và xỉ đồng ở di chỉ

Luyện kim ở Việt Nam bắt đầu từ thời tiền sử, khoảng bốn nghìn năm trước, ở vùng trung du và đồng bằng sông Hồng. Bằng chứng không nằm ở những món đồ đồng đẹp nhất mà ở thứ "xấu xí" hơn nhiều: khuôn đúc bằng đá, mảnh nồi nấu kim loại bằng đất nung, giọt đồng rơi vãi và cục xỉ đồng tìm thấy ở các di chỉ Đồng Đậu, Gò Mun, Thành Dền và nhiều nơi khác. Chính những dấu vết xưởng ấy cho thấy người xưa đã tự nấu chảy đồng và đúc tại chỗ, chứ không chỉ mang đồ đồng từ nơi khác về.

Luyện kim tiền sử ở Việt Nam bắt đầu từ khi nào?

Giới khảo cổ học Việt Nam thường chia thời kỳ trước Đông Sơn ở lưu vực sông Hồng thành ba giai đoạn văn hoá nối tiếp nhau: Phùng Nguyên, Đồng Đậu và Gò Mun. Tên mỗi giai đoạn lấy từ di chỉ được đào và công bố đầu tiên.

• Phùng Nguyên (di chỉ ở Phú Thọ): chủ yếu là đồ đá mài rất tinh và gốm, nhưng ở một số địa điểm muộn đã thấy vài mẩu đồng, xỉ đồng nhỏ. Đây là dấu hiệu sớm nhất, còn ít và còn được bàn cãi về mức độ.
• Đồng Đậu (di chỉ ở vùng Vĩnh Phúc cũ, nay thuộc Phú Thọ): đồ đồng đã nhiều hơn rõ rệt, có khuôn đúc bằng đá, mảnh nồi nấu và xỉ. Luyện kim lúc này là một nghề thật sự trong làng.
• Gò Mun (di chỉ ở Phú Thọ): đồ đồng chiếm phần lớn công cụ, loại hình phong phú, kỹ thuật thuần thục hơn, chuẩn bị cho bước nhảy của văn hoá Đông Sơn.

Niên đại cụ thể của từng giai đoạn được đo bằng phương pháp cacbon phóng xạ trên than và xương, và các nhóm nghiên cứu không hoàn toàn thống nhất. Cách nói an toàn nhất là: luyện đồng xuất hiện ở đồng bằng sông Hồng vào khoảng nửa đầu thiên niên kỷ thứ hai trước Công nguyên và phát triển liên tục tới Đông Sơn.

Ở phía Nam cũng có một dòng luyện kim riêng. Di chỉ Dốc Chùa (vùng Bình Dương cũ, nay thuộc TP. Hồ Chí Minh) nổi tiếng vì có rất nhiều khuôn đúc bằng đá sa thạch. Các di chỉ ven sông Đồng Nai cho thấy cư dân Nam Bộ cũng tự đúc đồng, với phong cách khác hẳn miền Bắc.

Khuôn đúc đá và khuôn hai mang trông như thế nào?

Khuôn đúc thời tiền sử ở Việt Nam phần lớn làm bằng đá sa thạch hạt mịn, loại đá mềm vừa đủ để khắc bằng công cụ đá cứng hơn, lại chịu được nhiệt khi kim loại lỏng chảy vào. Người thợ mài phẳng hai mặt của hai miếng đá, rồi khắc lõm trên mỗi miếng một nửa hình món đồ cần đúc, ví dụ một chiếc rìu.

Ghép hai nửa đó lại, ta có khuôn hai mang (còn gọi là khuôn hai mảnh): mỗi "mang" là một nửa khuôn. Đầu khuôn chừa một lỗ rót hình phễu. Nhiều khuôn còn có rãnh, mấu hay vết khắc để hai mang khớp đúng chỗ, không bị lệch. Khi đúc rìu có họng tra cán, người thợ phải đặt thêm một lõi (thường bằng đất nung) vào giữa, để đồng chảy vòng quanh lõi và tạo thành lỗ rỗng.

Nhìn khuôn đá trong tủ kính, ta có thể đọc được khá nhiều điều:

• Vết cháy sém, đổi màu quanh lòng khuôn cho thấy khuôn đã thật sự được dùng, không phải đồ làm thử.
• Hình khắc trong lòng khuôn cho biết loại sản phẩm: rìu, giáo, lưỡi câu, dùi, vòng tay.
• Khuôn khắc cả hai mặt: nhiều miếng đá được tận dụng, mặt này đúc một loại, mặt kia đúc loại khác.

Khuôn đá có ưu điểm dùng lại được nhiều lần. Nhược điểm là chỉ hợp với đồ có hình đơn giản, hai mặt tương đối phẳng. Những món phức tạp như trống đồng Đông Sơn về sau phải dùng khuôn đất, khuôn kết hợp với mẫu sáp hoặc nhiều mảnh ghép — chuyện của một giai đoạn khác và một bài khác.

Nồi nấu và lò nấu đồng tiền sử làm việc ra sao?

Đồ đồng tiền sử ở Việt Nam chủ yếu là đồng thau thiếc — giới khảo cổ quen gọi là đồng thau hay "đồng xanh" — tức hợp kim đồng với thiếc, đôi khi có thêm chì. Đồng nguyên chất nóng chảy ở khoảng 1.085 °C. Thêm khoảng 10% thiếc, hợp kim bắt đầu chảy ở nhiệt độ thấp hơn đáng kể, quanh 900–1.000 °C tuỳ thành phần, lại cứng hơn và rót vào khuôn dễ điền đầy hơn. Đó là lý do người xưa khắp nơi trên thế giới đều tìm đến hợp kim này.

Để đạt tới mức nhiệt đó, người thợ dùng than củi và ống thổi gió. Lửa củi bình thường chỉ khoảng 600–800 °C; muốn vượt 1.000 °C phải dồn không khí vào đống than đang cháy. Ở nhiều di chỉ, các nhà khảo cổ tìm được ống bễ hoặc đầu ống thổi bằng đất nung — những đoạn ống nhỏ một đầu bị nung chảy, sủi bọt vì nằm sát vùng lửa nóng nhất.

Kim loại được nấu trong nồi nấu (giới chuyên môn gọi là "nồi nấu kim loại" hoặc "chén nung"): những chiếc nồi đất nung nhỏ, thành dày, nhiều khi có vỏ ngoài bị thuỷ tinh hoá vì nhiệt. Mảnh nồi nấu là bằng chứng rất quý, vì phân tích lớp bám trong lòng nồi có thể cho biết người xưa đã nấu hợp kim gì.

Cuối cùng là xỉ: những cục tạp chất nóng chảy rồi đông lại, xốp, nặng, màu xám đen hoặc xanh. Xỉ cho thấy tại chỗ đã có hoạt động nấu luyện, dù chỉ là nấu lại đồng hay luyện từ quặng thì còn phải phân tích mới phân biệt được.

Bằng chứng nào cho thấy người xưa tự đúc chứ không mua đồ đồng?

Một chiếc rìu đồng tìm được ở di chỉ chưa nói lên gì nhiều — có thể nó được trao đổi từ xa. Nhưng khi ở cùng một tầng văn hoá có đủ bộ "dụng cụ xưởng", câu chuyện khác hẳn:

Ở Đồng Đậu, Gò Mun, Thành Dền (Mê Linh, nay thuộc Hà Nội) và Làng Cả (Việt Trì, Phú Thọ), các nhà khảo cổ đã gặp nhiều loại dấu vết kể trên cùng lúc. Thành Dền đặc biệt được biết đến với số lượng lớn khuôn đúc và mảnh nồi nấu, đến mức nhiều nhà nghiên cứu coi đây là một trung tâm đúc đồng. Bức tranh chung: đúc đồng là nghề của làng, có kỹ thuật được truyền lại qua nhiều thế hệ.

Câu hỏi khó hơn là nguồn quặng. Đồng và thiếc lấy từ đâu? Vùng núi phía Bắc có quặng đồng và thiếc, nhưng việc nối chính xác một món đồ với một mỏ cụ thể cần phân tích đồng vị chì và nguyên tố vết — hướng nghiên cứu vẫn đang tiếp tục. Không nên tin những khẳng định chắc nịch về "mỏ của người Việt cổ" khi chưa có công bố khoa học đi kèm.

Từ Gò Mun tới Đông Sơn: nghề đúc thay đổi những gì?

Sang văn hoá Đông Sơn (khoảng giữa thiên niên kỷ thứ nhất trước Công nguyên), luyện kim đồng đạt đỉnh cao, nổi tiếng nhất với trống đồng. Ở đây chỉ nói một câu: trống đồng là thành tựu đúc phức tạp nhất thời ấy, và những khuôn đá đơn giản thời Đồng Đậu, Gò Mun chính là nền móng kỹ thuật của nó.

Những điểm thay đổi đáng chú ý theo góc nhìn luyện kim:

1. Thành phần hợp kim đa dạng hơn: thêm chì làm hợp kim lỏng lâu hơn, điền khuôn chi tiết tốt hơn.
2. Khuôn đất và khuôn nhiều mảnh thay dần khuôn đá cho đồ lớn, có hoa văn nổi.
3. Quy mô tăng: đúc vật nặng hàng chục ki-lô-gam đòi hỏi nấu nhiều kim loại cùng lúc, nhiều người phối hợp rót.
4. Sắt xuất hiện muộn: cuối thời Đông Sơn mới có đồ sắt, và sắt thì đi con đường rèn chứ không đúc như đồng.

Có thể xem khuôn đúc và xỉ đồng tiền sử ở đâu?

Vài nơi nên đến xem tận mắt:

• Bảo tàng Lịch sử Quốc gia (Hà Nội): phòng tiền sử và sơ sử có khuôn đúc đá, đồ đồng các giai đoạn Phùng Nguyên – Đồng Đậu – Gò Mun – Đông Sơn xếp theo trình tự, dễ thấy sự thay đổi.
• Bảo tàng Hùng Vương (Việt Trì, Phú Thọ): hiện vật từ các di chỉ quanh ngã ba sông, gần nơi những giai đoạn văn hoá này được đặt tên.
• Bảo tàng Lịch sử TP. Hồ Chí Minh: hiện vật thời đại kim khí Nam Bộ, có khuôn đúc đá sa thạch.
• Bảo tàng các tỉnh có di chỉ thời đại kim khí: thường trưng bày hiện vật tại chỗ, đôi khi có mô hình hố khai quật.

Khi đứng trước tủ kính, thử làm ba việc: tìm vết cháy trong lòng khuôn, so hình lòng khuôn với món đồ đồng đặt gần đó, và đọc nhãn xem hiện vật lấy từ tầng văn hoá nào. Chỉ vậy thôi, một miếng đá xám bỗng thành cả một xưởng đúc bốn nghìn năm tuổi.

Muốn đọc sâu hơn, nên tìm các công trình tổng hợp về thời đại kim khí Việt Nam của Viện Khảo cổ học, các số tạp chí Khảo cổ học có báo cáo khai quật Đồng Đậu, Thành Dền, Dốc Chùa. Đó là nguồn chính, đáng tin hơn mọi bài viết phổ thông.

Vì sao không nên thử "đúc đồng như người xưa" ở nhà?

Đọc về khuôn đá và ống thổi, nhiều người tò mò muốn làm lại. Nghề này nhìn đơn giản nhưng nguy hiểm thật sự: đồng lỏng ở khoảng 1.000 °C, chỉ cần khuôn hơi ẩm là hơi nước giãn nở đột ngột, bắn kim loại ra ngoài. Đồ đã nguội bớt, hết đỏ vẫn đủ nóng để gây bỏng sâu. Các nhóm khảo cổ thực nghiệm làm việc này trong điều kiện có chuyên gia, đồ bảo hộ, sân bãi khô ráo. Với người đọc phổ thông, cách tốt nhất để hiểu kỹ thuật cổ là xem trưng bày, xem phim tư liệu về khảo cổ thực nghiệm, không tự dựng lò.

Nếu chẳng may bị bỏng nhiệt: xả nước mát sạch 15–20 phút, không bôi kem đánh răng, nước mắm hay mỡ; bỏng rộng, sâu, ở mặt hoặc mắt thì gọi 115.