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北京延庆大庄科辽代矿冶遗址群,哪里来的锡铸

发布时间:2019-08-11 10:11编辑:文物考古浏览(135)

      金属锡是古代青铜器的重要合金组分,其开采和冶炼技术具有重要研究价值。然而,古代有关锡的采矿、选矿和冶炼的遗迹遗物目前发现甚少,亟待调查。宜章县位于湖南省郴州市南部,《元丰九域志》、《宋会要辑稿》都有关于宜章炼锡及产量的记载,清代有较多宜章太湖坑、旱窝岭、猫儿坑、羊牯泡等多地采锡、炼锡的记载,这些地点集中在县城周边和西北与郴州北湖区交界的区域内,历经民国至今不衰。

    北京延庆大庄科辽代矿冶遗址群(2014年十大考古新发现初评候选项目) 发布时间:2015-03-09文章出处:中国文物信息网作者:点击率: 北京市延庆县大庄科乡矿冶遗址群主要由矿山、冶铁遗址、居住及作坊遗址等构成,遗址类型比较系统、丰富。通过考古调查及勘探工作,发现矿山五处,冶炼遗址四处,居住及作坊遗址三处。矿冶遗址群开采铁矿石的矿洞及部分露天采矿遗迹分布在矿山山脚及半山坡范围内。矿山周边丰富的水资源不仅为矿石的运输提供便利,同时对于冶炼过程中的用水以及矿冶管理机构、冶炼工匠的饮用水源提供了便利。其中遗迹类型较为丰富全面的为水泉沟遗址。冶铁工匠们的居住、生活区发掘揭露出的遗迹主要有房址、灶坑、灰坑等。作坊遗址区发现车辙和道路遗迹。冶炼遗址出土器物主要有矿石、炼铁块、炉渣、铁器、碾盘等。居住、生活区建筑材料主要有石块、灰陶板瓦、兽面纹瓦当、长条形沟纹砖等。生活用品主要有瓷碗、陶罐、铜钱等。延庆大庄科矿冶遗址群是目前国内发现的辽代矿冶遗存中保存炼铁炉最多,且炉体保存相对完好的冶铁场所,其基本形貌清晰可见。炉内结构完好,鼓风口清晰可见。发掘所揭示的炉型结构为正确认识中国古代冶铁高炉的炉型结构演变提供了弥足珍贵的资料。2011年10月至2014年11月,经国家文物局批准,北京市文物研究所联合北京科技大学、北京大学对延庆大庄科矿冶遗址群进行了考古调查、勘探及三次发掘工作,发掘总面积3650平方米,并开展了文物保护及科技考古研究工作。 大庄科矿冶遗址群反映了辽代接收、运用中原的生铁冶金技术的情况,是辽代向西传播生铁冶金技术一个非常重要的环节,同时体现了辽代物质文化的发展水平。延庆大庄科矿冶遗址群主要由矿山、冶炼、居住及作坊遗址等构成,分布区域主要位于水泉沟、铁炉村、汉家川、慈母川等地。考古调查、勘探及发掘取得了重要成果,不是仅仅发掘了几座冶铁炉,而是发现了从采矿到冶炼的遗迹,并且找到了冶铁工匠工作、生活、居住的地方,遗址类型比较系统、丰富。 通过考古调查及勘探工作,发现矿山五处,分别为榆木沟矿山、东三岔矿山、香屯矿山、东王庄矿山、慈母川矿山。发现冶炼遗址四处,分别为水泉沟冶炼遗址、汉家川冶炼遗址、铁炉村冶炼遗址、慈母川冶炼遗址。发现居住及作坊遗址三处,分别为水泉沟居住及作坊遗址、铁炉村居住及作坊遗址、汉家川居住及作坊遗址。这其中,水泉沟的生产链条较为齐备。在遗址群中居于核心的位置。 矿冶遗址群开采铁矿石的矿洞及部分露天采矿遗迹分布在山脚及半山坡范围内。采矿洞口清晰可见,四周散落少量尾矿渣。矿洞口散落铁矿以磁铁矿为主。矿山周边水流通畅,丰富的水资源不仅为矿石的运输提供便利,同时对于冶炼过程中的用水以及矿冶管理机构、冶炼工匠的饮用水源提供了便利。 发现炼铁炉10座,其中水泉沟冶炼遗址5座,汉家川冶炼遗址3座,铁炉村冶炼遗址2座。冶炼遗址均位于一半月形黄土台地边缘处,呈缓坡状。台地所处为河流二级阶地。目前已发掘水泉沟炼铁炉4座。 炼铁炉开口高于地面,中部外弧,平面近圆形,顶部缺失,炉腹、炉腰有明显的内径变化。炼铁炉主要由炉身、炉门、出铁口、出渣口、鼓风口、前后工作面等组成。炉门位于炉身下部,拱形,鼓风口正对炉门。炉前工作面供冶铁操作和临时存放生铁产品,炉后残存有一不规则工作面,较为平坦,用来堆放燃料和铁矿,进行燃料和矿料的破碎、筛分等工序,最后将矿料和燃料由后上方装进冶铁炉里。炉壁内侧用较为整齐的石块砌成,十分平整,缝隙平直、细小,外侧用石块围砌,炉内壁粘结大量不规则的坚硬炼渣,炼渣断口有的呈玻璃状,有的呈蜂窝状。炉底部用经过细加工的耐火土填实,形成高炉基础。新萄京娱乐赌场 1

    考古“谜团”:哪里来的锡铸就了先秦青铜器2018年11月12日14:11:00663 浏览/0 评论新闻来源:科技日报 分享

      2018年4月23至24日,湖南省文物考古研究所牵头,联合北京大学考古文博学院、中国科学院自然科学史研究所、郴州市文物处、宜章县文管所在宜章县开展矿冶遗址调查工作,通过举行矿冶考古调查研讨会讨论后,考古队确定将此次调查的重点放在有关古代锡矿遗址的调查。

    近日,国家文物局、最高人民法院在中国法院博物馆举行划拨文物移交活动,国家文物局将公安机关罚没移交的6件商周青铜器划拨给中国法院博物馆作为永久馆藏。青铜器再次引发关注。

      本次调查发现了一些明清时期的古采矿洞,发现了石佛像、房屋、冶炼遗迹。还调查了一些近现代的洗矿、选矿、冶炼的有关遗迹、遗物,并通过考察现代的采矿、选矿、洗矿工艺流程进一步加深了对古代采矿等工艺流程的认识。

    众所周知,青铜是铜与锡的合金。在青铜生产中,锡料是不可或缺的资源。然而,时至今日,考古学家只在中原地区发现有先秦铜矿开采遗址,却尚未发现锡矿开采遗址。

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    "中原地区先秦时期青铜冶炼所使用的锡矿石究竟来自何方?这成为冶金考古研究中的一个卡壳的问题。"北京科技大学科技史研究所李延祥教授告诉科技日报记者。

    图一 考古调查研讨会现场

    "中原找锡论"引用文献逻辑、论据遭质疑

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    为了探寻先秦锡料究竟来源于何处,学者们首先将目光聚焦到了中原本地,他们认为当时中原地区冶炼青铜器所用锡料是就地取材。日本人天野元之助和我国考古学家石璋如都曾利用文献资料在中原地区寻找锡矿。

    图二 湖南宜章县锡矿调查点位置图

    天野元之助以河南安阳为中心,按与安阳直线距离的差异将中原地区划分为不同区域,将历史文献中记录的先秦时期中原地区铜、锡矿绘制于对应的区域范围内。石璋如也采用了同样的方法,但选取范围较大,同时他认为直线距离超过500公里,运输就成问题,因此推测铜、锡矿来源可能都在黄河北岸,最远至晋南等地。

      一、古采矿洞遗址调查

    20世纪80年代初,中国地质科学院地质研究所闻广研究员进一步提倡"中原找锡论",他认为现代中国的主要锡矿均位于商与西周疆域之外, 致使有些学者倡导锡料外来说。他发表系列文章力求通过古文献和青铜器铭文来论证商周核心区域内存在许多锡矿。

      本次共调查了3处古采矿洞遗址,各个遗址都经过了后期的开采利用,古采矿洞口现在都已被封堵住。其中宜章矿区北缘的菩萨窿矿洞(地面属北湖区仰天湖乡)最具代表性,现以该采矿洞遗址举例说明。

    对此,考古学家童恩正从逻辑、论据等角度进行了批驳。童恩正认为,一方面,闻广的文章主要引用了汉以后的文献史料,不能证明文献中锡矿在商代已被利用;另一方面,文章用来证明中原有锡的史料经考释后,发现超过一半指示锡产地在南方,十分之一指示锡产地在燕辽地区,另外的或与锡产地无关,或并未指示产地。

      矿洞位于矿区海拔较高处,接近山顶位置,现洞口已被水泥封砌,洞口高2.1、宽1.8米(图三)。洞口右侧3米处有一古代石刻菩萨像(这也是菩萨窿地名的来源),面目清晰,两耳下垂,但被后期凿刻破坏(图四)。佛像上方有一水泥砌神龛,应为后期修建,其中供有一紫色砾石。菩萨像与神龛的设置当与入洞开矿的矿工有密切联系。洞口前方两侧岩壁上有较多钎孔开凿痕迹,凿痕都为圆形,直径在2.5厘米左右,深度在2~5厘米不等,开凿的痕迹一般距地表1.5~1.8米,应是古代采矿工人炼手遗迹(图五)。洞口左侧裂隙发育,两道裂隙间有一耸立岩墙,其下荫蔽一处土台(图六)。土台一侧为红砖、黏土砌筑,另一侧可见焙烧遗迹,有较厚的烧结物,其上的岩石因多次火烧而被熏黑,这些迹象可能与后期冶炼矿石有关。另在洞口平坦处的岩壁发现上多处较粗大的凿孔,推测是用于搭建简易屋棚,作为开矿时配套的的生活设施。据当地资深矿务工作者介绍,这是当地年代最为久远的古采矿硐,开采年代为明代,该采洞口向下开采深度达200余米,里面两侧洞壁上都是人工钢钎开采痕迹。在该处在采矿洞口附近采集到部分清代的青花瓷片。

    1987年,中国社会科学院世界宗教研究所金正耀研究员曾对中原有锡说提出质疑。他表示,新中国成立以后有关部门曾组织过中原地区地质矿产普查工作,结果表明, 河南一带并没有锡矿,古代文献资料记载的不少锡矿似乎都是铅矿。同时,如果中原地区没有锡矿,则商代大规模铸铜所需的锡料肯定来自其他地区;反之,即使中原地区探明有新的矿床,在商代也未必已经开采,即使开采,也不能排除从其他地区输入锡料的可能。

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    "南方说"缺乏南方锡矿冶炼遗址证据

    图三 菩萨窿锡矿洞口

    如果中原地区冶炼青铜器所用锡料来自其他地区,那么又有哪些地区可能是其供应地?考古学家李济、地质学史专家夏湘蓉持先秦青铜原料多来自南方的观点。李济认为,殷墟青铜"原料大约来自南方,黄河流域一带无锡矿,这是已经调查出的事实。所以最近的供给只有南方了"。夏湘蓉指出,中原地区成为当时的青铜业中心源于其为当时的政治中心,而非拥有青铜资源,尤其是锡资源。青铜的大规模生产必定从南方输入了大量的铜、锡资源。

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    在李延祥看来,南方地区或许是中原地区冶炼青铜器所用锡料的来源地,湖南与江西两省是离中原地区、长江中下游地区最近的大锡矿产地。"商王朝向南扩张,除了获得铜,更主要的是为了获得锡。因为中原本身就有铜,比如中条山。青铜器铭文金道锡行,就指向南方。但是要想从科学上证明中原的锡就来自南方,还是很困难的。"李延祥说。

    图四 洞口石刻菩萨像

    他认为,如果要证明中原地区冶炼青铜器所用锡料来自南方,首先需要直接找到锡矿的开采、冶炼遗址。但是,历史上南方的锡矿开发太严重,并且出产的锡可能也没在当地冶炼,而是以锡矿砂的形式往外输送,所以在当地就没有留下冶炼证据。"这些年,我们没有在南方找到冶炼遗址,同时南方的采矿遗址很多也都被摧毁了。"李延祥说。

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    中原的锡料可能不止来自一个地区

    图五 菩萨窿洞外凿孔

    学者研究发现,中原冶炼青铜器所用锡料除了可能来自南方外,北方地区也可能为其供应锡料。南京博物院副研究馆员田建花就认为,当时中原地区输入燕辽地区铅料、铜料的同时,也输入了燕辽地区的锡料。

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    她在研究郑州地区出土二里岗期青铜器的铅同位素数据时发现,郑州二里岗期大量青铜器的铅同位素场很有特征。根据现有地质资料和金属矿山的铅同位素数据看,这一很有特征的铅同位素场所指示的产地在燕辽地区。将铅同位素数据结合其合金类型(既有锡青铜又有铅锡青铜)来判断,这一地区既是铅料产地,也是铜料产地。

    图六 菩萨窿洞口冶炼平台与烧结物

    值得重视的是,该地区不但铜矿、铅矿资源丰富,更不乏锡矿资源,例如黄岗梁—浩布高锡多金属成矿带目前所知是长江以北最大的锡矿带。

      二、近现代采矿、选矿、洗矿工艺流程考察

    李延祥也认为,这一地区可能是中原地区冶炼青铜器所用锡料的来源地。因为在大兴安岭南端赤峰一带分布着大小200多处锡矿。"虽然没有在南方找到锡矿的开采、冶炼遗址,但是我们在辽西找到了5处锡多金属原生矿开采遗址。这些遗址的规模都比较大,有成百上千的采矿石器留在了当地,年代相当于中原的商代晚期。"李延祥说。

      对宜章县梅田镇北部金子坪锡矿周边进行了调查,在金子坪山上冒雨查看了两处早期矿洞。其中一处位于金子坪矿对面山上,据该矿负责人史先生介绍,此处老窿的开采时间不晚于民国时期,自地表向下深达50余米,矿石品位非常高。矿洞外较为平整,有房屋、选矿槽、洗矿池等一系列遗迹(图七)。这些遗迹保存相对完好,构成了采掘、破碎、洗选锡矿砂的操作单元,虽然时代主要集中于民国至建国之初,但仍然有重要意义,为认识锡矿遗址的环境格局与生产布局提供了有益的信息。

    他推测商代早期中原的锡可能来自南方地区,商代晚期锡除了来自南方,也有可能来自大兴安岭南端。

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    目前,有关中原冶炼青铜器所用锡料的来源问题仍然众说纷纭,没有定论,这也成为下一步研究的目标。"我们正在计划开展锡同位素的研究,希望能用锡同位素的技术弄清中原的锡究竟来源于何处。"李延祥说道。

    图七 金子坪矿附近山顶近现代洗选锡砂遗迹

      调查队又参观了金子坪现代锡矿井巷与洗选设施。在井巷内部,矿上的张云祥工程师介绍了锡矿采掘的基本原理,并传授了辨认锡矿石的一些知识,调查队员学习辨认和采集锡矿石样品(图八)。在洗选矿槽,张云祥带领考古队员浏览了锡矿砂粉碎、重选及浮选的流程(图九),还为队员们提供了品位很高的锡矿石供分析研究。他介绍了自己的教育经历、在锡矿山的工作经验和对锡矿生产的一些了解,还描述了土法冶炼锡砂的过程。锡的还原温度较低,属于很好冶炼的金属,土法炼锡是将精选的锡砂置于细长的陶罐内,其外堆放木炭,陶罐内的锡砂受热还原为锡液,撇去最上层的渣即得纯锡。张云祥还告诉队员,解放后锡矿山都采用机械作业,而采出的锡砂直接运往外地,本地不再进行冶炼生产。通过访谈,队员了解到锡的冶炼过程较为简单,而采选过程较为复杂艰辛,与铜、锌等金属有所不同,在其后的调查中,对采选锡砂的设施应当重点关注。

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    图八 考古队员在现代井下辨认锡矿石

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    图九 考古队员参观锡矿砂洗选设备

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    图十 考古队在铅锡岭调查合影

      三、小结

      宜章古代锡矿遗址调查工作取得了重要收获,初步了解了本地区古代锡矿采掘、洗选遗存的特征,为今后的调查工作奠定基础。自商周时期以来,中原的金属锡资源多来自长江流域。研究商周青铜器的学者多对湖南的锡矿资源高度重视。本次针对古代锡矿的调查,主要涉及明清代以来的相关遗存,但却是追溯更早时期采锡、炼锡技术的出发点。下一阶段的工作重点是将文献梳理、田野踏查、村民访谈结合起来,集中时间、人力进行重点区域调查。若能够调查到保存较好的早期遗迹遗物,将是湖南乃至中国冶金考古的重要发现。(作者:张吉 莫林恒 周文丽 罗胜强)

    (图文转自:湖南考古)

    责编:荼荼

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