世界技術(shù)編年史——采礦冶金篇
塞爾維亞和保加利亞開采冶煉銅礦石
魯?shù)录{格拉瓦(Rudna Glava)古銅礦位于多瑙河中游平原的塞爾維亞貝爾格萊德以東140千米，靠近羅馬尼亞邊界，其主要銅礦物為黃銅礦，含孔雀石、藍(lán)銅礦等主要礦物。
1968年開始對該遺址進行考古發(fā)掘，發(fā)現(xiàn)有敞口鑄造和豎井開采礦石的遺存，而在保加利亞南部的艾布納爾（Ai Bunar)遺址，也發(fā)現(xiàn)有豎井開采礦石的遺跡。這是塞爾維亞和保加利亞地區(qū)存在新石器時代晚期開采與冶煉銅礦石的可靠證據(jù)。
根據(jù)發(fā)掘的遺物可以推斷，魯?shù)录{格拉瓦古銅礦主要使用石錘，還有鹿制的鎬頭工具進行采礦，采用的是“火爆法”對礦脈進行炸裂后再用手工采出礦石。此外，古銅礦遺址中還發(fā)現(xiàn)了多條“豎井”式的開采遺跡，說明該古銅礦遺址主要開采的是地下礦石。目前，魯?shù)录{格拉瓦的早期采礦遺物已被確定屬于早期紅銅時代，而艾布納爾遺址有2000~3000噸銅礦石在紅銅時代被開采出來，可能生產(chǎn)出了500~1000噸的金屬銅。這種大規(guī)模的開采可能導(dǎo)致了巴爾干地區(qū)紅銅時代晚期氧化銅和碳酸銅礦石的短缺，進而導(dǎo)致金屬生產(chǎn)出現(xiàn)大衰落。
注：這是喀爾巴阡-巴爾干冶金技術(shù)中心的最早銅礦記錄，屬于靠天吃飯的自然銅。
伊拉克的庫爾德斯坦地區(qū)存在最早的銅制品
1957一1961年期間，美國考古學(xué)家拉爾夫·索烈基(Ralph Solecki1917一？)在伊拉克庫爾德斯坦(Iraqi Kurdistan)附近的沙尼達(dá)爾洞穴（Shanidar Cave)里發(fā)現(xiàn)有B.C.9000年左右的橢圓形銅墜子。因為礦化完全，有人認(rèn)為該銅墜實際為孔雀石雕刻而成，而非金屬銅制品。
注：這則發(fā)現(xiàn)可能是打制銅礦石（孔雀石），連紅銅都算不上，嚴(yán)格意義上不能認(rèn)真對待。
土耳其的恰約尼存在早期使用的銅制品
1947年，在土耳其考古學(xué)家海力特(Halet Cambel1916一2008)和美國考古學(xué)家、人類學(xué)家羅伯特·布雷德伍德(Robert John Braidwood1907一2003)領(lǐng)導(dǎo)下，土耳其-美國聯(lián)合考古隊在土耳其西南部幼發(fā)拉底河上游一條小支流旁，安那托利亞山地邊緣的無陶新石器時代遺址一恰約尼(Cayonu Tepesi)發(fā)現(xiàn)了人類最早使用金屬銅制品的遺存，出土了大約50多件金屬銅制品以及大量雕刻而成的孔雀石珠，這些金屬銅制品包括用銅礦石直接打制成的銅針、別針、銅錐及銅珠等。恰約尼遺址的年代被確定為B.C.7250一B.C.6750年。
注：這是安納托利亞冶金技術(shù)中心的最早出土確切銅器記錄，屬于靠天吃飯的自然銅。
伊朗出現(xiàn)自然銅片卷成的銅珠
在伊朗的阿里-喀什地區(qū)發(fā)現(xiàn)了B.C.7干紀(jì)的一顆小銅珠，該銅珠已完全銹蝕。經(jīng)過實驗檢驗，該銅珠是用約0.4毫米厚的銅片卷起制成的，銅片呈現(xiàn)多邊形的式樣。目前可以肯定的是，該銅珠是用自然銅制造而成的。自然銅常見于發(fā)育完整的銅礦氧化帶中，原生自然銅常含少量或微量Fe、Ag、Au、Hg、Bi、Sb、V、Ge等元素；Fe含量在2.5%以下，Ag多呈自然銀包裹物，Au固溶體可達(dá)2%~3%。次生自然銅較為純凈。自然銅具有硬度低、延展性好、純度高、導(dǎo)電性和導(dǎo)熱性好等特點，可以直接將其鍛打成銅器。美索不達(dá)米亞出現(xiàn)銅制品在特爾馬格扎利耶(Tell Maghzaliyeh)發(fā)現(xiàn)有B.C.7千紀(jì)美索不達(dá)米亞地區(qū)最早的銅制品之一，該銅制品為一把銅錐。經(jīng)分析，該銅制品的礦料來源于伊朗的安納拉克-塔爾梅西（Anarak-Talmessi)。
注：這是伊朗冶金技術(shù)中心的最早出土確切銅器記錄，屬于靠天吃飯的自然銅。
美索不達(dá)米亞和安納托利亞直接利用礦石煉鉛
在安納托利亞半島中南部科尼亞平原(Konya)的查塔爾螢克(Catal Huyuk)遺址出土了l3件鉛珠。美索不達(dá)米亞北部辛加爾河谷(Sinjar.,辛加爾即伊拉克尼尼微省西北部的一個小鎮(zhèn)，靠近敘利亞邊界的辛加爾山)的耶里姆山丘（Yarim Tepe)發(fā)現(xiàn)了一個鉛手鐲。經(jīng)確定，這兩批器物為B.C.6千紀(jì)早期的器物，這也是目前已知的人類最早直接利用礦石冶煉金屬的證據(jù)，說明了人類最早冶煉的金屬可能是鉛。
巴基斯坦地區(qū)出現(xiàn)銅制品
1974年，由法國考古學(xué)家賈立基夫婦(Jean-Francois Jarrige和Catherine Jarrige)領(lǐng)導(dǎo)的考古小組在今巴基斯坦俾路支省的卡赤平原(Kachi Plain)發(fā)現(xiàn)了新石器時代的墓葬遺址一美赫尕爾（Mehrgafh,B.C.7000一B.C.2500),經(jīng)考古發(fā)掘出土了約B.C.6000年的銅珠等青銅制品，這說明俾路支地區(qū)（Baluchistan,包括今天的伊朗東南部和巴基斯坦西南部)最早使用銅的時間與美索不達(dá)米亞地區(qū)差不多是一致的。從該墓葬中出土的器物看，美赫尕爾最早的銅制品與綠松石、天青石同時出現(xiàn)，這說明了其與阿富汗和伊朗之間存在一定的聯(lián)系。
注：這里的銅珠應(yīng)該是打制含錫的銅礦石得到，本質(zhì)上還是屬于靠天吃飯的自然銅。
愛琴海地區(qū)出現(xiàn)最早的銅冶煉
人們從希臘北部的迪基里-塔什(DkTash)遺址和西塔格若(Sitagroi)遺址的新石器時代中期地層里發(fā)現(xiàn)了小型的銅制品，其中包括了西塔格若遺址出土的銅珠和迪基里-塔什遺址出土的銅針。而西塔格若遺址新石器時代晚期的地層中（B.C.4700一B.C.4300)不僅發(fā)現(xiàn)有銅針、銅錐，還發(fā)現(xiàn)了爐渣和坩堝，這是歐洲最早的熔煉和鑄造銅的遺物，甚至還可能是冶煉銅礦石的遺物。根據(jù)光譜分析數(shù)據(jù)表明，這些晚期的銅針可能含有0.03%的鐵、0.03%的鋅、0.01%的金和0.05%的銀，考古學(xué)家Kitsos Cave認(rèn)為制作這些銅針的原料可能來自南斯拉夫。約B.C.5900-B.C.5300年東南歐出現(xiàn)最早的金屬銅器人們從羅馬尼亞屬于新石器時代晚期的Balomir遺址出土了大銅錐，這是在東南歐地區(qū)發(fā)現(xiàn)的最早的金屬器物。該大銅錐長度為14.3厘米，據(jù)分析是由自然銅制成的金屬制品。
注：這是喀爾巴阡-巴爾干冶金技術(shù)中心的最早冶煉銅記錄，時間公元前4700-4300年。此“愛琴海地區(qū)，希臘”與后來的克里特，邁錫尼文明說代表的古希臘無關(guān)。
西亞地區(qū)出現(xiàn)最早的煉銅遺物
人們在安納托利亞半島中南部科尼亞平原(Konya)的查塔爾螢克(Catal Huyuk)遺址發(fā)現(xiàn)了一塊B.C.5千紀(jì)的煉銅渣，這可能是目前已知最早的煉銅渣。此外，在伊朗西北部的泰佩加布里斯坦(Tepe Ghabristan)遺址和伊朗南部的塔里-伊比利斯(Tall-i-Iblis)遺址均發(fā)現(xiàn)有治銅作坊。這些治煉遺址以及煉銅渣的發(fā)現(xiàn)使安納托利亞和伊朗地區(qū)成為世界公認(rèn)的冶銅技術(shù)起源地。
注：這是伊朗冶金技術(shù)中心的最早出土確切冶煉銅器記錄。
伊朗利用自然銅加工制成銅針
在伊朗的泰佩錫亞爾克北山發(fā)現(xiàn)了約B.C,4500年的一枚銅針，此銅針保存得較為完好。其金相顯微組織表明，該銅針是經(jīng)過大量人工加工鍛打的自然銅，其中含有氧化亞銅，其化學(xué)成分與伊朗的人工冶銅十分近似，其硬度為109HV。
B.C.5千紀(jì)晚期伊朗已利用礦石冶煉金屬銅蘇薩(Susa)是伊朗的一個古老城市，曾居住埃蘭人、波斯人和帕提亞人它位于距離底格里斯河?xùn)|部約250千米遠(yuǎn)的較低的扎格羅斯山脈上，卡爾黑(Karkheh)和德斯（Dez)河流之間。蘇薩附近的墓葬中出土了55件銅斧。出土銅斧的數(shù)量之多，表明伊朗地區(qū)在B.C.5千紀(jì)晚期已經(jīng)出現(xiàn)了較成熟的利用氧化銅礦石或者硫化銅礦石來治煉金屬銅的工業(yè)。
伊朗開始使用砷銅制品
1851年，由英國考古學(xué)家威廉·洛夫特斯(Wi1 liam Loftus1820一1858)定名的蘇薩遺址出土了B.C.5千紀(jì)晚期一B.C.3千紀(jì)早期的青銅器物。其中在蘇薩A期出土的19件青銅器物中有6件含有至少1%的砷；在蘇薩B期和蘇薩C期，砷銅制品的數(shù)量和砷在制品中的含量也增長了，其中18件經(jīng)過分析的砷銅制品的含砷量平均約為5%。該地區(qū)砷銅的發(fā)展說明了當(dāng)時伊朗地區(qū)處于青銅時代的早期，到B.C.4千紀(jì)，西亞和歐洲的冶煉、鑄造和合金技術(shù)也同時有了充足的發(fā)展。
注：這是伊朗冶金技術(shù)中心的出土的冶煉銅器記錄。
多瑙河中游平原地區(qū)掌握煉銅技術(shù)
考古學(xué)家在南斯拉夫地區(qū)的塞萊瓦茨（Selevac)和上圖茨拉（Cornja Tuzla)、匈牙利西南的森格瓦卡翁(Zengowarkony)以及諾萬卡庫普加(Novacka Cuprija)等考古遺址都發(fā)現(xiàn)了疑似煉渣的遺物。
通過對這些遺物進行科學(xué)分析，確認(rèn)其為煉銅遺物，年代約在B.C.5千紀(jì)一B.C.4千紀(jì)。在塞萊瓦茨遺址發(fā)現(xiàn)的渣狀物中檢測確定為真正的煉銅爐渣的只有1塊，根據(jù)爐渣中銅顆粒與一同出土的孔雀石以及藍(lán)銅礦在成分上的對應(yīng)關(guān)系，可以確定其為冶煉遺物；在茨拉遺址出土的爐渣呈斑塊狀出現(xiàn)，其與出土銅器的成分極為一致，證明其為冶煉純銅的遺物；在森格瓦卡翁遺址的一個女性墓葬中也發(fā)現(xiàn)了一塊約為0.5厘米×0.2厘米的爐渣，其年代約為B.C.4200年，經(jīng)對含銅顆粒的檢測確定其為青銅；在諾萬卡庫普加遺址發(fā)現(xiàn)的爐渣年代確定為B.C.4千紀(jì)中葉，分析顯示其中的砷含量較多，還含有鉛、鋅等，表明其冶煉產(chǎn)品應(yīng)是砷銅。從這些已知的煉銅爐渣推測，在B.C.5千紀(jì)一B.C.4千紀(jì)間，多瑙河中游平原地區(qū)已經(jīng)掌握了煉銅的技術(shù)。
巴爾干-喀爾巴阡金屬冶煉技術(shù)中心（公元前5000-4000年）
注：這是喀爾巴阡-巴爾干冶金技術(shù)中心的冶煉青銅器考古記錄。
中國陜西出現(xiàn)鑄造成型的黃銅制品
1973年出土于陜西臨潼姜寨仰韶文化遺址
（B.C.4700一B.C.4000)的殘缺半圓形薄片，儔態(tài)組織，檢驗得知，其平均成分為66.5%的銅、25.6%的鋅、5.9%的鉛、0.87%的錫、1.1%的鐵。這是中國發(fā)現(xiàn)的最早的黃銅制品，經(jīng)由鑄造成型，鑄態(tài)組織并不均勻，成分偏析較大，并含有鐵、鉛、錫、硫等雜質(zhì)，具有早期銅器的特征。
注：這是中國的也是世界的最早黃銅青銅器考古記錄，時間之早讓人印象深刻。可惜出土文物樣件是小件，且數(shù)量很少。后續(xù)出土文物記錄存在長達(dá)2000多年空缺，也就是這是一個孤例，后面中國沒有找到4700-2300年的黃銅器文物。不能排除是古人偶然燒制恰好同時含有銅鋅的礦石獲得，而非有意識的給銅滲鋅的冶金活動。
................以下略去N多記錄，幾乎都是伊朗技術(shù)中心的冶金技術(shù)突破刷屏、兩河流域，古埃及的考古記錄
中國甘肅東鄉(xiāng)出現(xiàn)青銅刀和煉銅渣
中國甘肅省東鄉(xiāng)族自治縣林家的一處馬家窯文化房基中出土了目前中國考古發(fā)現(xiàn)的最早的青銅器一錫青銅刀，年代在B.C.3100一B.C.2650年之間。根據(jù)對該青銅刀柄端和刃部進行的金相觀察，該青銅刀具有α固溶體樹枝狀結(jié)晶和少量（α+8）共析組織，而且含錫量6%~10%。在刀刃口邊緣1~2毫米寬處可以見到樹枝狀晶體取向排列，說明該刀刃口已經(jīng)經(jīng)過輕微的冷鍛或打磨。同時，在出土該青銅刀的同處遺址中還發(fā)現(xiàn)了少量“碎銅渣”。
經(jīng)過巖相鑒定，小塊的“銅碎渣”由孔雀石組成，大塊的主要物相組成是：30%的孔雀石、40%的褐鐵礦、5%的赤鐵礦、10%的石英，還有5%的金屬銅和少量鐵橄欖石。研究表明該銅渣是煉銅的產(chǎn)物，推測其應(yīng)是用銅鐵氧化共生礦進行冶煉但并未成功的一件遺留物。
注：間隔1600年，終于再次出現(xiàn)中國的青銅器考古記錄。早期青銅時代與中國有關(guān)的青銅記錄就這2條。
所以四大文明古國都不是煉銅技術(shù)的原創(chuàng)地，文明古國的力量體現(xiàn)在能夠組織大規(guī)模量產(chǎn)，以及制造高品質(zhì)的青銅器。如埃及與兩河流域出土的巨大銅像，中國的青銅鼎等容器。古希臘這個時期是排不上號的，因為它不是原創(chuàng)型的文明古國。
