我國冶銅技術(shù)是否為獨(dú)立起源，目前還存在著一些爭議。西方學(xué)術(shù)界一般認(rèn)為冶金術(shù)在距今8000年前后出現(xiàn)在西亞地區(qū)，而自然銅的使用則可早至距今10000年。我國最早的一批銅器，集中出現(xiàn)在距今約4000年的西北地區(qū)，到龍山時(shí)代晚期，中原地區(qū)也出現(xiàn)了較多實(shí)例，大體符合自西北向東南的傳播規(guī)律。
▲冶銅術(shù)在舊大陸的傳播（Roberts, et al. 2009）
早期冶銅遺址的分布和冶鑄遺物的研究，依賴田野調(diào)查與實(shí)驗(yàn)室分析。目前看來，早期冶銅遺址的年代不大可能早于公元前4000年。結(jié)合礦產(chǎn)資源分布情況，早期冶銅遺址的田野調(diào)查工作主要集中在四個(gè)區(qū)域，即河西走廊、大興安嶺南段、中條山和長江中下游地區(qū)。
陳建立老師介紹了近年來與合作者在河西走廊地區(qū)進(jìn)行的多次礦冶遺址調(diào)查，發(fā)現(xiàn)了一系列早期冶銅遺址，其中選擇張掖西城驛遺址進(jìn)行了發(fā)掘，出土了大量冶煉遺物如爐渣，爐壁，礦石，石范，中空的鼓風(fēng)管等。對(duì)爐渣共生木炭進(jìn)行測(cè)年的結(jié)果為距今4000年前后，是目前我國最早的青銅冶鑄一體的作坊。結(jié)合黑水河流域調(diào)查和鉛同位素比值測(cè)定結(jié)果，這一區(qū)域開采的礦源應(yīng)在北山附近。
西城驛遺址出土了圓錐形的中空鼓風(fēng)管，這種鼓風(fēng)管與小雙橋、殷墟、北窯、周原的大規(guī)模鑄銅作坊的鼓風(fēng)管十分相似。在吳城、臺(tái)家寺等商代中晚期遺址中，在伏爾加河流域Kalinovka遺址中的煉銅工匠墓中也有發(fā)現(xiàn)這類器物。這些地點(diǎn)相距遙遠(yuǎn)，卻有形制、功能十分相似的冶鑄遺物，也許正反映了某種深刻的技術(shù)交流。
近年西北地區(qū)有一些非常重要的考古發(fā)現(xiàn)，如陜北的石峁遺址，其中出土了作為飾物的銅齒輪形器。再向南，晉南的陶寺遺址也有非常類似的飾物，此外陶寺還出土了銅鈴及容器的殘片。從材質(zhì)上看，有的是純銅，有的是砷銅；從制作工藝上看，簡單的平面范已經(jīng)發(fā)展到相對(duì)復(fù)雜的帶芯范，為二里頭時(shí)期的塊范法制作復(fù)雜容器奠定了基礎(chǔ)。從邊疆到中原，從飾物到容禮器，不同的地區(qū)銅器的功能有所差別。而中原地區(qū)塊范法鑄造技術(shù)的產(chǎn)生，正是中原與邊疆地區(qū)互動(dòng)的結(jié)果。冶銅術(shù)在中原地區(qū)的本土化，即青銅禮器的塊范法鑄造和青銅禮制的形成，推動(dòng)了中華文明起源和早期發(fā)展，并迅速對(duì)周邊地區(qū)產(chǎn)生了強(qiáng)烈影響：如禮制的傳播，中原地區(qū)對(duì)周邊地區(qū)銅資源的獲取等。
不僅是早期冶銅技術(shù)，我國早期黃金制品也體現(xiàn)了中原與邊疆的互動(dòng)。我國最早的黃金制品，都出現(xiàn)在西北和北方草原地區(qū)，如新疆小河墓地，甘肅瓜州鷹窩樹、玉門火燒溝，內(nèi)蒙敖漢大甸子等地。北方的金器大多是人體裝飾品，而在中原和南方，黃金更多地用于器物的表面，以至于部分金器直接鑄造而成。從工藝的角度看，這種轉(zhuǎn)變很有意思，反映了不同人群對(duì)材料不同的使用觀念。
更晚一點(diǎn)，我國出現(xiàn)了早期鐵器，鐵器的技術(shù)演進(jìn)也存在這種規(guī)律。我國最早的鐵器見于商代的平谷劉家河遺址及藁城臺(tái)西遺址，材質(zhì)均為隕鐵。此后直至春秋早期，中原地區(qū)才開始出現(xiàn)人工冶鐵制品。而在西北地區(qū)，近年發(fā)掘的甘肅臨潭磨溝墓地出土了幾件鐵器，經(jīng)檢測(cè)為塊煉鐵，是人工冶鐵制品，時(shí)代在公元前十四世紀(jì)。從塊煉鐵技術(shù)看，西北地區(qū)比中原要早很多，但中原地區(qū)很快就從塊煉鐵發(fā)展出生鐵技術(shù)，如天馬-曲村遺址出土的鐵條，經(jīng)檢測(cè)為白口鐵。在晉陜?cè)ソ唤绲貛?，也就是狹義的中原地區(qū)，隕鐵、塊煉鐵與生鐵技術(shù)共存，這三種技術(shù)代表人工冶鐵的不同階段，生鐵在中原地區(qū)最先出現(xiàn)，與這里發(fā)達(dá)的青銅器鑄造傳統(tǒng)密不可分。生鐵技術(shù)成熟后，由于適于大規(guī)模制作復(fù)雜器物，迅速應(yīng)用于農(nóng)業(yè)和戰(zhàn)爭，為秦漢時(shí)期的生產(chǎn)力大發(fā)展做出了重要貢獻(xiàn)。
由此看來，從公元前2000年到公元前后，從銅、鐵到黃金，我國的冶金技術(shù)普遍和廣義的西方有密切的聯(lián)系。冶金術(shù)中西交流的浪潮大致有兩次，第一次是公元前2000年前后，冶銅術(shù)及黃金制品傳來，中原地區(qū)將這類金屬飾物改造成了本土化的復(fù)雜器物，這一階段可能還自西方傳來了塊煉鐵技術(shù)。第二次是公元前1000年前后，鍍錫技術(shù)自西向東傳播，自戰(zhàn)國中期開始，生鐵技術(shù)自中原向周邊傳播，產(chǎn)生了比青銅器更廣泛的影響。
2. 中原與邊疆的互動(dòng)：
金屬資源的流通與青銅器的生產(chǎn)組織方式
中原的金屬資源相對(duì)匱乏，無論是銅還是錫，都無法擺脫對(duì)邊疆地區(qū)的依賴。春秋時(shí)期的金文中有“金道錫行”的記載，錫礦在我國的分布十分有限，目前針對(duì)古代錫資源的礦冶調(diào)查工作主要集中在大興安嶺南麓和贛北地區(qū)。關(guān)于鉛礦，商代銅器多含有高放射性成因鉛，金正耀先生據(jù)此認(rèn)為商代鉛料來自西南，這一爭論還在繼續(xù)。
由于資源分布的差異，各地區(qū)冶鑄的生產(chǎn)方式也有顯著區(qū)別。長江中下游及遼西諸多遺址的研究表明，這些地區(qū)的冶銅業(yè)是冶、鑄一體的。而在中原，尤其是中條山地區(qū)則明顯不同，以垣曲盆地為例，鑄銅活動(dòng)只在中心性的遺址中進(jìn)行，大量冶煉遺址中很少有鑄造活動(dòng)，體現(xiàn)了政權(quán)對(duì)資源的控制傾向。
▲陳建立老師講座現(xiàn)場(chǎng)
探究金屬資源流通與銅器生產(chǎn)方式的一種可行辦法，就是針對(duì)特定的交通路線，在通道上選擇重要的節(jié)點(diǎn)，對(duì)出土的銅器群進(jìn)行分析研究。中原通往長江中下游銅礦帶的道路主要有三條，經(jīng)淮河流域通往皖南，經(jīng)信陽、武漢通往鄂東南，以及南襄盆地與隨棗走廊。在這些通路沿線，陳建立老師近年做了大量工作，如在鄖縣李營遺址，發(fā)現(xiàn)了二里頭時(shí)期的熔銅坩堝，從出土的爐渣中推斷這里配制過錫青銅。在豫南地區(qū)，正陽閏樓、羅山天湖等青銅器群為認(rèn)識(shí)殷墟時(shí)期的銅料來源，提供了線索。在鄂北地區(qū)，隨州羊子山、葉家山等器群反映出西周早期中原政權(quán)對(duì)銅器與銅料的高度控制。葉家山M28、M111兩座曾侯墓，都出有兩件銅錠，是銅料流通最直接的證據(jù)。這些銅錠和禮容器放在一起，地位十分崇高。鉛同位素比值反映銅錠與隨葬銅器的來源不同，很可能并不是用來制器。
▲湖北隨州葉家山M28出土銅錠的鉛同位素比值（郁永彬 等，2016）
西周早期，從琉璃河到周原，廣大區(qū)域的鉛料來源具有非常高的共性，反映生產(chǎn)組織方式很可能是高度統(tǒng)一的。通過與地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)比對(duì)，豫西地區(qū)是其中部分青銅器中鉛料的產(chǎn)源，這一地區(qū)的礦冶調(diào)查工作亟待展開。從田野到實(shí)驗(yàn)室，再從實(shí)驗(yàn)室回到田野，希望冶金考古的研究成果，能夠?yàn)榈V冶遺址的調(diào)查指明方向。
3. 如何利用科技分析數(shù)據(jù)，
進(jìn)行青銅冶鑄的綜合研究
冶金考古的工作流程是通過田野調(diào)查和發(fā)掘獲取冶鑄遺物，在實(shí)驗(yàn)室分析樣品，從爐渣、爐壁等遺物中獲取冶煉，冶煉技術(shù)的信息，從而觀察古人的冶煉行為，推斷技術(shù)面貌背后的文化信息。如此看來，科技分析應(yīng)該針對(duì)冶鑄活動(dòng)的各個(gè)環(huán)節(jié)，其中就包括模擬實(shí)驗(yàn)的相關(guān)研究。
今年暑期，我院在北京房山進(jìn)行了冶金實(shí)驗(yàn)考古工作，根據(jù)已有的考古資料和研究，盡可能地復(fù)原古代生產(chǎn)流程，在模擬實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，對(duì)廢棄的冶鑄遺物和環(huán)境樣品進(jìn)行取樣分析，以觀察冶煉行為對(duì)環(huán)境的影響，取得了很多新的認(rèn)識(shí)。近期在阜南臺(tái)家寺遺址發(fā)現(xiàn)了疑似的冶鑄遺物，通過現(xiàn)場(chǎng)地球化學(xué)分析與取樣檢測(cè)，發(fā)現(xiàn)這處灰坑確實(shí)與青銅冶鑄活動(dòng)有關(guān)。這些結(jié)果反饋給田野中的考古工作者，為后續(xù)發(fā)掘提供了重要參考。
▲2016年8月在北京房山進(jìn)行的冶金實(shí)驗(yàn)考古
近年來，冶金考古研究進(jìn)展很快，積累了大量數(shù)據(jù)。對(duì)已有的數(shù)據(jù)，如何找到好的統(tǒng)計(jì)方法進(jìn)行解讀，是研究者當(dāng)下的重要任務(wù)。從建立分析標(biāo)準(zhǔn)，到匯總資料形成數(shù)據(jù)庫，再到探索適當(dāng)?shù)淖鲌D方法，以呈現(xiàn)更直觀的結(jié)果，其中意義自不待言。在大數(shù)據(jù)的時(shí)代，很多研究已經(jīng)同傳統(tǒng)的實(shí)驗(yàn)室工作頗為不同，需要我們開動(dòng)腦筋，不斷學(xué)習(xí)探索。
記錄整理：張吉
編輯：商晨雯
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