作為“曠世奇觀”的秦兵馬俑坑,既然是一座地下軍陣,凡觀光過秦俑坑的人,難免會首先產生這樣一個問題,這個龐大的組合軍陣的兵器哪裏去了?秦俑兵器的種類和數量有多少種?就目前從秦俑坑發掘方內已出土的實用兵器來看,質地有青銅劍、金鉤、青銅戈、青銅(鐵)矛、青銅戟、青銅鈹、青銅殳、青銅鉞、青銅弩、青銅(鐵)鏃等十種,數量已達4萬餘件。據袁仲一先生的《秦始皇陵兵馬俑研究》中統計,一號俑坑東端發掘方內出土有劍、鈹、戈、矛、戟、金鉤、弩機等兵器486件,成束的銅鏃279束(每束約百支),零散銅鏃10896件。二號俑坑試掘方內出土有矛、弩機、鉞及殘劍等青銅兵器15件,各類銅鏃14624件。三號俑坑出土殳30件、矛1件、鏃4隻和鏃形器1件。在秦俑坑發掘試掘方內僅出土鐵矛1件、鐵鏃1件和鐵鋌銅鏃2件。另外,在秦俑坑發掘試掘方內還出土大量的弓弩、箭箙、弓囊等遺跡。秦俑坑出土的各類兵器是秦代兵器的集大成。
這些兵器依其用途可分為短兵器、長兵器和遠射兵器。短兵器有劍、金鉤;長兵器有矛、戈、戟、鉞、殳、鈹等6種,除一件為鐵矛外,其餘均為銅兵器;遠射兵器有弓弩遺跡及銅弩機、銅鏃等遺物。從這些兵器出土的位置、數量和陶俑手勢分析,軍陣的前鋒和陣表的陶俑多持弓弩,陣中出現弓弩與戈、矛、戟等兵器相雜,以便長以救短,短以護長。
秦俑坑出土兵器均係鑄造成型,合金成分,經化學定量分析、電子探針、激光定量分析等方法檢驗,所含各種金屬主要是:銅、錫、鉛,其他還有鐵、錳、鎂、鈷、鋅、鈦、鉻、鉬、釩等微量金屬。青銅中因含錫的比例不同而硬度不同。純銅的布氏硬度為35;若加5%~7%的錫,硬度就提高到50~65;若加7%~9%的錫,硬度就增高到65~70;若加9%~10%的錫,硬度就提高到70~100;含錫達17%~20%最為堅利。而秦俑坑出土的青銅劍含錫量高達18%~20%,經測定,其硬度為HRB106度,約相當於中碳鋼調質後的硬度。
其他兵器也根據其用途的不同而配以不同的合金的比例,和商周時代相比,錫的含量高,這是秦人對《考工記》中的金之“六齊”合金配比的發展。
秦俑坑出土的兵器,使人們揭開了秦兵器工藝的“秘密”,並因此改寫了世界冶金史的工藝篇。這些青銅兵器都是鑄件,再經過銼磨、拋光等細加工,表現出了秦代工藝的新進步。如為增強青銅兵器防腐性,在青銅劍、鏃的表麵用鉻酸鹽處理器表,使其表麵生成一層淺灰色保護層。從而使這些青銅兵器在地下埋藏2000多年,出土後仍然是光亮如初。在西方這是近代才出現的一種先進的工藝,叫“金屬純化技術”。它是利用含鉻化合物(鉻酸、鉻酸鹽或重鉻酸鹽)等強氧化劑,使金屬表麵形成一層具有很高抗腐蝕的保護膜。這種技術在德國最早發明於1937年,而美國直到1950年才發明出來,並先後列為專利。而我國遠在2200多年前的秦始皇時代已創造出了類似的工藝,這不能不視為世界冶金史上的奇跡。秦俑坑出土銅兵器就靠這層隻有10微米的保護膜在地下埋藏了2200多年,出土後不鏽不蝕,依然鋒利無比。又如銅鈹的兩麵滿布著不規則的雲頭狀的花紋。這些花紋即非鑄成,又不是刻畫而成。因為花紋僅在器表,而表層上又不見刻畫痕跡,卻隱現於器表,和器表的金相組織融為一體。有人推測可能是利用硫化處理法,這可稱之為我國冶金史上的又一大奇跡。再如銅劍本身,在放大鏡下觀察,兩刃乃鍔的磨紋垂直於中軸線,紋理平直沒有交錯,劍身光亮平整,組織嚴密,沒有沙眼。經測試,其光潔度在6~8之間,好像采用了簡單的機具加工,不像是手工銼磨。另外,對秦俑坑兵器實測結果,數百件弩機的牙、栓、懸刀和其他部件,完全可以互換,輪廊的誤差不超過1毫米。銅鏃按照應用需要,生產分為四種類型,形成了係列產品。同類型銅鏃三個麵的輪廓線誤差不大於0.15毫米,鏃頭鋒刃采用流線型三維空間曲線,放大20倍後與當代生產的手槍彈頭輪廊線竟奇跡般地重合。可見秦代兵器生產型號、式樣已規範化、係列化。這些都是冶金史上的奇跡,證明2000多年前我國冶金水平已居世界前列。
總之,上麵三個方麵的概述是很不全麵的。秦俑坑為人們所提供的研究課題,是多學科、多層次的。目前的研究工作還僅僅是個開始,隨著考古工作的進展和研究工作的深入,對秦俑坑考古發現的重要意義的認識也會更加深刻。