湖南桂陽桐木嶺遺址：中國礦冶考古新突破
2018-03-05 16:47:25 作者：李佳霖 來源：中國文化報(bào) 已瀏覽次
完整復(fù)原出冶煉場址的功能結(jié)構(gòu)布局，發(fā)掘出多個(gè)成排圓形焙燒爐，中國礦冶考古中首次發(fā)現(xiàn)鋅、鉛、銀、銅等多種金屬一體冶煉……自2016年發(fā)掘以來，湖南桂陽桐木嶺礦冶遺址取得了多項(xiàng)考古新突破。日前，這項(xiàng)成功入選2016年度全國十大考古新發(fā)現(xiàn)的考古遺址，已啟動(dòng)申報(bào)第八批全國重點(diǎn)文保單位的工作。
復(fù)原冶煉場址的功能結(jié)構(gòu)布局
桂陽冶煉歷史悠久。據(jù)史料記載，桂陽西漢設(shè)置金官，東漢設(shè)置鐵官，唐宋以來成為中國重要的金屬礦產(chǎn)和鑄幣基地。2015年9月，湖南省文物考古研究所與北京大學(xué)考古文博學(xué)院對(duì)桂陽的古代礦冶遺址進(jìn)行了調(diào)查和初步研究，認(rèn)為桂陽縣礦冶遺址數(shù)量多、規(guī)模大，對(duì)于研究中國古代冶金技術(shù)、資源與社會(huì)發(fā)展關(guān)系具有重要的價(jià)值。2016年7月至12月，湖南省文物考古研究所、北京大學(xué)考古文博學(xué)院、中國科學(xué)院自然科學(xué)史研究所等單位對(duì)其境內(nèi)的14處大型煉鋅遺址開展了專項(xiàng)調(diào)查，并選擇明清時(shí)期的桐木嶺遺址進(jìn)行了主動(dòng)性考古發(fā)掘。
發(fā)掘顯示，桐木嶺遺址面積約11萬平方米，其中心有一個(gè)煉渣堆積形成的山體平臺(tái)，該臺(tái)面呈“品”字形分布著一個(gè)焙燒單元和兩個(gè)冶煉單元?！案鲉卧闹饕z跡開口于地表第一層下，相互之間有道路連接，因此推斷它們之間具有同時(shí)性。根據(jù)有關(guān)遺存分析，推測當(dāng)時(shí)先將礦料和煤從山下運(yùn)輸至焙燒區(qū)，進(jìn)行焙燒加工，再將加工后的礦料配送至冶煉單元，經(jīng)過冶煉及提純后鑄成鋅錠成品?！蓖┠編X礦冶遺址項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、湖南省文物考古研究所副研究員莫林恒表示。
隨著發(fā)掘的進(jìn)一步展開，焙燒單元和冶煉單元顯露真容。焙燒單元位于山體平臺(tái)前方，呈橢圓形分布，面積約1100平方米，焙燒區(qū)內(nèi)共有6個(gè)焙燒臺(tái)依地形有序分布，每個(gè)焙燒臺(tái)由4個(gè)或8個(gè)焙燒爐一線排開。焙燒爐都為圓柱形，大小相近，爐壁有燒結(jié)的痕跡，部分爐室內(nèi)可以看見擺放整齊的燃燒后的煤餅堆積。每個(gè)冶煉單元有1個(gè)至3個(gè)冶煉作坊，冶煉作坊皆以槽形爐為主體，分布著儲(chǔ)料坑、和泥坑、攪拌坑、原料堆、精煉灶、柱洞、環(huán)形護(hù)圍、碎料區(qū)等遺跡，在其旁邊有配套的房屋設(shè)施，其中槽形爐呈長條形，由爐床和爐室組成。爐床為黃色黏土夯筑，在其上修筑的爐室從下到上分為通風(fēng)口、爐下室、爐上室3個(gè)部分。
“如此，該遺址冶煉場址的功能結(jié)構(gòu)布局就被完整地復(fù)原出來，這對(duì)于認(rèn)識(shí)古代手工業(yè)場址的功能分區(qū)、工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工人的生活以及生產(chǎn)力狀況都有重要的參考價(jià)值。”莫林恒說。
還原古代煉鋅工藝流程
“遺址出土了各種與煉鋅有關(guān)的遺跡和遺物，據(jù)此分析，大致推斷這是一處以煉鋅為主的冶煉遺址?！蹦趾惚硎?。
遺址中出土了一系列冶煉工具，包括坩堝、冷凝器、冷凝兜、冷凝蓋、墊餅、精煉鍋，其中一件冷凝兜內(nèi)存留有一塊冶煉后的粗鋅塊;在第一冶煉單元保存最為完整的槽形爐1號(hào)冶煉作坊西端發(fā)掘出一處長1.2米、寬1米的灶，根據(jù)灶的位置，結(jié)合相關(guān)資料，推測其對(duì)粗煉鋅進(jìn)行加熱熔解提純;在槽形爐西端外側(cè)有一堆黑色的原料，經(jīng)測試含鋅量較高，推測為混合后待加入坩堝內(nèi)冶煉的原料;在槽形爐南側(cè)作坊區(qū)內(nèi)一處儲(chǔ)料坑內(nèi)有黑灰色沙狀堆積，經(jīng)檢測其主要成分是碳酸鉛和硫化鋅，應(yīng)是經(jīng)洗礦后收集的精礦堆積……
“通過研究這些遺跡和遺物，可以基本復(fù)原煉鋅工藝流程。”莫林恒介紹，首先將鋅礦焙燒后運(yùn)至槽形爐冶煉作坊，將鋅礦拌以還原煤放入坩堝中，在坩堝上部套接冷凝器，坩堝口部放置冷凝兜，放置在槽形爐的爐柵之上，再在冷凝器上蓋一個(gè)圓餅狀鐵質(zhì)冷凝蓋，并用黃泥封好，然后以煤作燃料，在槽形爐中冶煉。
中國是最早掌握煉鋅技術(shù)的國家之一，本次發(fā)現(xiàn)的煉鋅遺存代表當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的煉鋅技術(shù)。不僅如此，發(fā)掘出土的關(guān)于冶鋅的多種遺跡和遺物，取得中國礦冶考古的多項(xiàng)突破——多個(gè)成排圓形焙燒爐填補(bǔ)了我國煉鋅技術(shù)史研究的空白，槽形冶煉爐是迄今為止國內(nèi)發(fā)現(xiàn)保存最為完整的清代煉鋅爐，它們與出土的其他煉鋅遺跡與遺物，與《天工開物》等文獻(xiàn)資料記載多有吻合，對(duì)于復(fù)原古代煉鋅技術(shù)以及研究我國古代煉鋅技術(shù)的起源、發(fā)展和傳播具有重要意義。
莫林恒還認(rèn)為，桂陽煉鋅遺址數(shù)量較多，規(guī)模龐大，推測當(dāng)時(shí)的冶煉場址都帶有一定的官方管理性質(zhì)?！盁掍\術(shù)的產(chǎn)生是以大量黃銅用于鑄錢為基礎(chǔ)，桂陽大規(guī)模的煉鋅遺址就是為了滿足當(dāng)時(shí)政府鑄幣的需求，這次發(fā)掘成果對(duì)于研究中國礦冶史、鑄幣史、賦稅史乃至政治社會(huì)史，都是不可多得的資料?！彼f。
發(fā)現(xiàn)兼煉鉛、銅和銀的
多金屬冶煉遺址
該遺址除發(fā)現(xiàn)以煉鋅為主的遺存外，還發(fā)現(xiàn)冶煉銅、鉛以及有可能提煉銀的遺跡和遺物。在第一冶煉單元西北部發(fā)現(xiàn)兩個(gè)冶煉坑，坑一大一小，都呈圓形，一個(gè)冶煉坑坑口旁有較多銅綠色礦渣堆積，顆粒直徑一般在1厘米以下，經(jīng)檢測銅元素為26%.對(duì)另外一個(gè)冶煉坑爐壁進(jìn)行檢測發(fā)現(xiàn)，其通風(fēng)口部黑色部位含鉛元素為39%.在其周邊發(fā)現(xiàn)大量的淺灰色塊狀和鍋底狀爐渣，經(jīng)檢測主要為鐵橄欖石以及少量的纖鋅礦和方鉛礦，判斷為煉鉛爐渣。在發(fā)掘的房址建筑中，其中一座房址內(nèi)中心部位有一處灶，由灶臺(tái)和火膛組成，在灶旁出土一只帶把小砂鍋，推測該灶可能有提煉銀的功能。
莫林恒表示，通過現(xiàn)場和實(shí)驗(yàn)室檢測分析，可以大致推斷這是一處煉鋅為主、兼煉鉛、可能煉銅和銀的多金屬冶煉遺址。而鋅、鉛、銀、銅等多種金屬一體冶煉是中國礦冶考古的首次發(fā)現(xiàn)，說明對(duì)礦石的利用程度進(jìn)一步深化，凸顯了中國古代科學(xué)技術(shù)的成就。
責(zé)任編輯：小明
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