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年3月28日晚，中央美术学院“文化遗产论坛”第十六次专题讲座在17号楼教室举办。此次讲座由金属与矿冶文化遗产研究国家文物局重点科研基地主任、北京科技大学科技史与文化遗产研究院冶金与材料史研究所研究员李延祥主讲，由中央美术学院人文学院文化遗产系系主任、副教授陈捷主持，题目为：“中国古代青铜产业格局的探索”。
此次讲座包括五个部分，李延祥老师分别通过铜矿及冶金技术、国外冶金考古的情况、锡矿及其冶炼技术、中国早期的铜冶金遗址的介绍，对不同地区青铜产业格局进行探讨。
1.铜矿及冶炼技术
铜在自然界中可以天然的金属形式存在，但更多是化合物形式。人类对铜及其合金的利用顺序是：自然铜、冶炼铜、砷青铜、锡青铜，青铜是铜与砷、锡、铅等元素的合金。
铜矿石在自然界的分布规律，即铜矿床的分带规律，主要形成三层：氧化带、次生硫化带、原生层。铜矿冶炼亦有三种方法：1、氧化矿，如孔雀石、赤铜矿、黑铜矿等，入炉分解至氧化亚铜，被一氧化碳还原成铜，为“氧化矿-铜”工艺；2、次生硫化矿，如辉铜矿，为“硫化矿-铜”工艺；3、原生硫化矿：黄铜矿常与黄铁矿共生，含大量硫，先于焙烧炉中脱除部分硫，后炼成冰铜，冰铜再焙烧、熔炼，逐步脱硫、除铁，最后还原成铜，为“硫化矿-冰铜-铜”工艺——早期人类使用的是前两种。
图01/铜矿
2.国外冶金考古的情况
关于冶铜技术的起源，大致有两种观点：一种是独立起源论，最好的例子在美洲，另一种观念认为冶金技术源于西亚。包括中国学者在内，国际学术界一般认为冶金起源于土耳其、伊朗一带，然后向全世界传播。冶铜技术在欧亚大陆的传播确实存在完整的序列，基本表现为：距今年-自然铜，距今年-冶炼铜，距今年-铜合金，距今年-工业化。
在土耳其东南部的卡萤泰佩等多处遗址出现了最早的自然铜制品，年代距今约年，同时，该遗址有明显的女神崇拜倾向，出土了很多女神像，因此，冶金的起源可能和女神崇拜有关。后来，许多遗址相继发现人工冶炼的金属器物。上个世纪六、七十年代，在以色列提姆纳发现了距今约至年的炼铜遗址，地表有较多炉渣、矿石等遗物。之前有些学者认为，该遗址是《圣经》记载的所罗门王铜矿遗迹，后来发现其实是埃及人的，因为遗址的神庙发现有古埃及地母大神、生育大神哈托尔女神像以及壁画，因此，最早的一批冶金遗迹可追溯到古埃及时期。提姆纳遗址的发掘在世界上非常轰动，进行了出土文物世界巡展，并成立相关的国际组织，推动了全世界冶金考古的发展。
图02/土耳其卡萤泰佩遗址
几乎同一时期，在东欧地区也发现了早期铜矿，即塞尔维亚的鲁德纳格拉瓦古铜矿。铜矿位于山顶，发现有大量石锤、矿洞、还有鹿角做的工具以及显示文化特征的陶灯，遗址属于东欧的文查文化，距今约至年。近期，学者在多瑙河又发现一批新的遗物，证明多瑙河流域与东欧一带存在早期冶金技术中心。总体而言，冶金在西亚产生之后，向东欧传播的第一站便是多瑙河流域。
年代，美国考古学家在东南亚寻找早期农业的证据时发现了早期冶金遗址。最早发现于泰国乌隆府班清村（班清文化），出土大量青铜器、铸造的石范、炉具，并找到采矿遗址，经考证，遗址时间较晚，在距今约年的铁器时代。
美洲地区的冶金发展并不均衡，北美印第安人一直到白人迁入时还停留在大量使用自然铜的阶段，最早发现采用自然铜的遗址，是苏必利尔湖中的岛屿，铜矿、铁矿储量丰富，常发现大块的自然铜。早在四、五千年前，印第安人就使用此类自然铜制造工具，铜矿现已被采尽。
在中美洲的墨西哥一带发现有处于砷青铜阶段的炼铜遗址，在美国学者发现的此类遗址中，绝对年代为距今一千七、八百年到一千四、五百年。
南美洲则直接找到了冶炼砷青铜的大量证据，秘鲁北部大巴坦地区发现了冶炼遗址。在遗址的墓葬中发现了塑造有冶金场景的陶盆以及青铜器，这些青铜器在早期的奇穆阶段、查文阶段全部都是砷青铜制品，到印加帝国时代，发展至锡青铜阶段。
图03/秘鲁青铜矿冶遗址
3.锡矿及其冶炼技术
相对于普遍存在的铜矿，锡矿更为非常珍贵，其分布地域在全世界范围内相对有限。比较大的锡矿分布于东南亚、中国南方、西伯利亚、哈萨克斯坦、阿富汗、英国康沃尔、法国以及尼日利亚等地，其它地区往往缺少锡矿或是规模很小、品位很低。锡矿的矿石主要为“锡石”，成分为氧化锡，其冶炼技术并不复杂，但是还原难度又比铜大得多，更接近铁的还原程度。
中东、近东是冶金技术发展比较早的地区，对这一地区早期锡矿产地的探讨有近百年的历程。学者们就锡的矿产资源分布、古代贸易路线、地中海发现的锡锭等议题开展研究，使用铅同位素、锡同位素等多种技术，分别提出锡矿原料来自阿富汗等中亚地区、西班牙里奥廷托矿区、英国康沃尔矿区等观点。近年来，在土耳其东南部、伊朗西北部等地的考古发现，获得了新的证据。到目前为止，这一问题尚无明确结论，总的看来，锡矿应是远距离贸易对象。
在以色列海法发现了带有贸易符号的锡，另外在地中海沿岸发现了时代分别为为公元前年、前年的两艘沉船。其中，前者出水大量牛皮状铜锭，还有锡锭。有趣的是，发现的铜和锡重量比例一般是10:1，正好是铸造青铜最佳比例，后者发现约一吨铜和锡，比例也接近于10:1。另外，在法国地中海沿岸沉船中也发现了锡锭，年代为相对较晚的公元前2到前1世纪，锡锭上亦有符号，此时的锡以金属形式在地中海贸易，但来源不明。
土耳其的凯斯泰尔和高尔泰佩遗址，分别被认定为采矿、冶炼遗址，距今约年，发现用来研磨矿石的破碎石器数千件，及储存锡矿砂的罐子等。经过分析检测，冶炼的坩锅壁上确有大量的锡。不过，该遗址矿石的锡含量很低，低于1%。
早期推测锡矿可能来自阿富汗，因为阿富汗盛产青金石，青金石很早就输入到两河流域和古埃及，锡是否也可到达？地质学家和考古学家在卢里斯坦附近DehHosein古矿山发现了古代矿坑，约为公元前年，经过铅同位素、微量元素分析显示与两河流域、爱琴海等古代青铜器特征相符。据此推测，阿富汗等中亚地区的锡矿与青金石很早就输入中东，并提出一条古老的商路——霍拉桑之路。
图04/霍拉桑之路
另外，在塔吉克斯坦和乌兹别克斯坦交界处也发现早期锡矿遗址群，年代在公元前至年之间。塔吉克斯坦扎拉夫尚河谷中发现的最典型，例如Mushiston古锡矿，经过碳十四年代测定为距今约年。
英国康沃尔郡锡矿资源丰富，考古学家在德文郡离康沃尔郡不远处发现了两、三艘古代沉船，其中一艘称为“丹佛索尔利姆沉船”，发现27块锡锭、块铜锭等原料和制品，距今约年。这些地区还发现了青铜器，但是从风格来看有的并非铸造于当地，推测认为是其它地方的青铜器拿到此地换取锡料，在此基础上，有学者推测英国的锡也曾到达地中海东部。
图05/英国丹佛索尔利姆沉船遗址
4.中国早期的铜冶金遗址
中国古代神话当中，关于生育大神、地母大神女娲的传说可能与冶金技术有联系，女娲补天所用的五色石：赤铜矿（红）、孔雀石（绿）、蓝铜矿（蓝）、黑铜矿（黑）、石英（白）就是铜矿及其伴生的脉石。
图06/“五色石”
青铜器是金字塔的顶端，是冰山在水面之上的部分。典型青铜产业会促进相关管理组织机构的出现，对作为财富的青铜的追逐、对珍稀原料的控制和产品的分配反过来也会强化相应组织机构。因此，必须实现由点到链、由链到网的系统性研究，才能揭示青铜冶金业的面貌，探讨这一空前的高新技术产业对文明产生、发展所起的作用。为了追寻最早的一批冶炼遗址，李延祥老师选定四个地区：晋南、河西、辽西、长江中下游，主要考察相当于中原夏商周时期的青铜矿冶遗址。
晋南地区，经过系统考察，发现龙山至二里岗阶段的冶炼遗址共7处。垣曲河西遗址的文化面貌为二里头时期，发现陶片及矿石。闻喜刘家庄遗址，在断壁悬崖灰坑里发现陶片、炉渣、矿石，出现少量砷青铜炉渣，年代可能为龙山晚期。另外还有几处遗址，分别是西吴壁、柿树林、小张、柳庄，皆为由氧化矿石直接冶炼红铜的遗址，未见任何进一步炼制砷青铜、锡青铜的证据。
图07/晋南地区青铜矿冶遗址
河西地区，自东向西的主要河流有石羊河、黑河、疏勒河和党河。在黑河和疏勒河、党河附近都发现有早期冶炼遗址。主要遗址有：规模巨大的张掖西城驿冶炼遗址，金塔的火石梁、缸缸洼、一个窝地南、二道梁、白山堂，玉门的古董滩、沙沟梁，敦煌的西土沟，瓜州的兔葫芦，这一地区发现的绝大部分炉渣皆为使用氧化矿石炼铜，但部分渣中出现有含砷、锡、铅、铋、锑的青铜颗粒，检测到共生有锡、砷、铅的矿石。二道梁、一个窝地南、西土沟、土西沟以冶炼砷青铜为主，西城驿、火石梁、缸缸洼既有砷青铜，也有锡青铜，砷青铜的冶炼引入了砷氧化矿物及铅砷矿等含砷矿物。火石梁、缸缸洼发现的含锡矿石与一般氧化矿石不同源，为寻找锡料来源奠定了基础。西城驿、火石梁、缸缸洼、二道梁、一个窝地南、西土沟等冶炼遗址年代较早，白山堂和古董滩年代较晚。
图08/甘肃张掖西城驿冶炼遗址
辽西地区，主要指燕山以北、以内蒙古赤峰为中心的区域。该地有发达的新石器文化，比较完备的文化谱系是小河西-兴隆洼-赵宝沟-红山-小河沿，距今约至年。到青铜时代，主要有两大文化：距今年前的夏家店下层文化和距今年前的夏家店上层文化。辽西青铜时代早期的遗址有敖汉旗大甸子夏家店下层文化墓地，出土60件金属器，多数为青铜，其中耳环为锻造，锡含量低；戒指为铸造，锡含量高——可知工匠能够调配锡含量，这一特征决定了分别有以铜、以锡为主的物料，因此，夏家店下层文化存在二元物料。最早的是年在牛河梁遗址发现的两处早期冶炼遗迹，炉渣当中含镁较高，正是这一地区的特点。当时只发现两处，经过进一步寻找，牛河梁新见15处冶炼遗址。另外，克什克腾旗宇宙地哈巴其拉遗址出土带孔炉壁中渣层含高锡，根据这一线索继续发掘，该地还发现多处锡矿遗址：喜鹊沟、依和沃门特、毛登、石灰窑、千斤沟等。辽西青铜时代晚期，即夏家店上层文化有林西县大井铜矿遗址，古代开采量总计约吨青铜，是中国正式发掘的首个古铜矿，本身含锡、砷，可直接炼出青铜。该遗址存在一些问题：巨大的采矿规模与相对较小的冶炼遗迹不相匹配，其原因应是大量矿石运到其它地方冶炼，但是究竟在哪冶炼？地理范围和分布格局如何？对于判断古代铜矿的利用和管理具有重要作用，因此开始进一步的寻找工作。经过七、八年努力，李延祥老师及其团队找到15处属于这一范围的冶炼遗迹，主要分布在林西县、翁牛特旗、巴林右旗，经过分析，存在铜、铅、砷、锡共生矿直接冶炼青铜的遗址。经过铅同位素探源，发现矿石来自大井铜矿遗址。
图09/内蒙古林西大井铜矿遗址
长江中下游地区，是重要的铜铁沉矿带，不含锡，少砷，为纯正的铜矿。一共调查处遗址，鉴定出68处含冶炼、有炉渣出现的遗址，另在鄂东南发现11处。目前共调查遗址及矿山处，其中新发现32处矿冶遗址。
图10/安徽铜陵夏家墩遗址
5.不同地区青铜产业格局
经过对前述四个地区的调查、发掘工作，每个地区都发现了一批冶炼遗址：共性为普遍存在采矿、冶炼遗址分离现象，采矿在山，冶炼近水，河流是重要通道，用石器采矿，冶炼遗址为精心选择；不同则为各地早期冶金遗址的内涵与格局有异。
中原、晋南呈现分级现象，冶炼遗址仅冶炼纯铜，只有在垣曲商城、东下冯才出现青铜铸造遗址。虽然目前仅初步探明铜的产业链，但一定存在未发现的锡、铅产业链，铜产业链与锡、铅产业链只在最高级的二里头遗址和次高级的东下冯等遗址才能联系到一起。辽西青铜时代早期可能与中原相近。河西与长江中游地区出现锡、砷等资源直接与炼铜遗址相结合的现象，未能体现明显分级，但长江中游有礼容器的铸造。辽西青铜时代晚期由于资源方面的优越性，反而未能出现冶金遗址的分级，多处遗址内涵相同，无等级差别。
只有中原地区与礼制高度结合的发达青铜业，创造了一系列以陶范铸造为基本手段的青铜铸造技术，才能形成管理严格、等级分明的青铜产业网络。新兴的青铜产业促进了地区之间的交流，导致跨地域、跨文化的管理组织机构的出现和强化，进而导致国家、政府机构的产生，高度艺术化、礼制化的中原青铜器作为中华文明的载体，对周边地区产生了巨大吸引力，是树立和强化中原中心的巨大物质动力。高超的青铜范铸技术为中原地区留下铸造技术传统，为之后的生铁利用奠定了技术基础。
中央美术学院“文化遗产论坛”，由人文学院主办，主要邀请美术史、考古学、建筑学和文物保护工程等领域的专家学者，围绕文化遗产研究、保护、展示、利用、教育等议题举办讲座，理论性与技术性并重，敬请
