導(dǎo)言
    東非坦桑尼亞卡蓋拉地區(qū)，早期鐵器時(shí)代的煉鐵技術(shù)成功地運(yùn)用黏土及黏土設(shè)備生產(chǎn)鐵器。 磚砌高爐能夠產(chǎn)生并保持熔煉鐵礦石所必須的高溫及還原氣氛，熔爐內(nèi)涂抹黏土，裝有黏土做的鼓風(fēng)口和鼓風(fēng)管。
    理想的情況下熔煉鐵礦石所需的最低溫度是1150℃。 因?yàn)楦郀t壁傳導(dǎo)等多種因素會(huì)導(dǎo)致熱損失，所以熔煉鐵礦石需要更高的溫度?？ㄉw拉地區(qū)的哈亞人最近使用高溫計(jì)控制爐溫，發(fā)現(xiàn)高爐中央溫度超過 1700℃。 構(gòu)筑密閉、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，并且使用了鼓風(fēng)口的煉爐是實(shí)現(xiàn)如此高溫的關(guān)鍵。內(nèi)爐的高溫通過鼓風(fēng)口的管道預(yù)熱了風(fēng)箱吹入的大量空氣，而經(jīng)過預(yù)熱的空氣又大大刺激了爐內(nèi)的燃燒，從而產(chǎn)生了遠(yuǎn)超所需的高溫。與此同時(shí)，鼓風(fēng)口管道也必然與極端的熱條件關(guān)聯(lián)起來。
    用于煉鐵的設(shè)備必須有足夠的耐火性，以保持高溫下的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，無變形。鼓風(fēng)口的黏土還必須具備足夠的可塑性和耐用性，以保證制造的長管道不會(huì)破碎或垮塌。卡蓋拉地區(qū)發(fā)掘出的早期鐵器時(shí)代火爐，包含眾多的爐磚、基坑襯板和鼓風(fēng)口，這表明黏土被古代鐵器冶煉工人成功地運(yùn)用到煉鐵過程中。宏觀考察這些對象，熔爐各部分使用的黏土各不相同。例如出土的鼓風(fēng)口，就夾雜有大量打破的陶片。
    極端高溫條件下的煉鐵表明，可能需要某些特殊的黏土。史前煉鐵所用黏土之間存在差異，意味著黏土的選擇涉及審慎決策，但如何選擇則尚未可知。有一種有效的方式可以幫助我們理解其甄選過程，那就是調(diào)查現(xiàn)代卡蓋拉地區(qū)黏土的物理變化及其功能適用性。這一系列的變化可能會(huì)表明古代工匠依據(jù)何種標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)不同的功能選定和制備黏土。為什么有些需要特定黏土，而其他的則不需要，是否需要權(quán)衡黏土資源的可獲得性及其在使用過程中的性能，這些都涉及到對于鋼鐵冶煉所需條件和以黏土為基礎(chǔ)資源的局限性進(jìn)行理解和研究。
    本文介紹了收集卡蓋拉地區(qū)現(xiàn)代黏土的野外工作和用來測試它們在典型的煉鐵條件下之表現(xiàn)的實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)。焙燒行為尤其值得關(guān)注，因?yàn)闃O端高溫條件下的黏土殘存物，最終決定了冶鐵的成功與否。同時(shí)也對于黏土原料做了大量測試，以最大限度地了解各種獲選黏土的不同之處。通過觀察模擬冶煉條件下不同類型的原料黏土反應(yīng)，我們可以對古代資源選擇、黏土加工和人工制品形成一個(gè)初步的認(rèn)識(shí)。舉例來說，根據(jù)界定的條件對于當(dāng)?shù)仞ね恋膶?shí)驗(yàn)有可能闡釋古代熔爐環(huán)境。對于測試樣品磚物理屬性的研究結(jié)果可以用來與類似屬性的人工制品進(jìn)行比較。
    這里使用到的復(fù)合技術(shù)以及所提出的多種問題適用于各類陶瓷，此文中探討的大多數(shù)方法已經(jīng)被多位學(xué)者發(fā)表。然而，本文應(yīng)用這一途徑來研究與古代煉鐵相關(guān)的耐火材料，這是一次獨(dú)特的嘗試。

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原文發(fā)表在《南方文物》2010年第3期

本文是S.Terry Childs寫于上世紀(jì)80年代的一篇實(shí)驗(yàn)性研究文章，題名為Clays to Artifacts: Resources Selection in African Early Iron Age Iron-Making Technologies。

作者：（美）特里•喬爾茲 （ S.TerryChids ）（麻省理工學(xué)院考古學(xué)及民族學(xué)材料研究中心）著    吳昊  譯  黃建秋  校（南京大學(xué)歷史學(xué)系）