中國礦冶考古新突破
2018-03-07 11:22:44 作者：李佳霖 來源：中國文化報 已瀏覽次
出土的瓷器
出土的陶壺
桐木嶺遺址俯瞰
完整復原出冶煉場址的功能結構布局，發(fā)掘出多個成排圓形焙燒爐，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考古新突破。日前，這項成功入選2016年度全國十大考古新發(fā)現(xiàn)的考古遺址，已啟動申報第八批全國重點文保單位的工作。
復原冶煉場址的功能結構布局
桂陽冶煉歷史悠久。據史料記載，桂陽西漢設置金官，東漢設置鐵官，唐宋以來成為中國重要的金屬礦產和鑄幣基地。2015年9月，湖南省文物考古研究所與北京大學考古文博學院對桂陽的古代礦冶遺址進行了調查和初步研究，認為桂陽縣礦冶遺址數量多、規(guī)模大，對于研究中國古代冶金技術、資源與社會發(fā)展關系具有重要的價值。2016年7月至12月，湖南省文物考古研究所、北京大學考古文博學院、中國科學院自然科學史研究所等單位對其境內的14處大型煉鋅遺址開展了專項調查，并選擇明清時期的桐木嶺遺址進行了主動性考古發(fā)掘。
發(fā)掘顯示，桐木嶺遺址面積約11萬平方米，其中心有一個煉渣堆積形成的山體平臺，該臺面呈“品”字形分布著一個焙燒單元和兩個冶煉單元。“各單元的主要遺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性。根據有關遺存分析，推測當時先將礦料和煤從山下運輸至焙燒區(qū)，進行焙燒加工，再將加工后的礦料配送至冶煉單元，經過冶煉及提純后鑄成鋅錠成品?！蓖┠編X礦冶遺址項目負責人、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前方，呈橢圓形分布，面積約1100平方米，焙燒區(qū)內共有6個焙燒臺依地形有序分布，每個焙燒臺由4個或8個焙燒爐一線排開。焙燒爐都為圓柱形，大小相近，爐壁有燒結的痕跡，部分爐室內可以看見擺放整齊的燃燒后的煤餅堆積。每個冶煉單元有1個至3個冶煉作坊，冶煉作坊皆以槽形爐為主體，分布著儲料坑、和泥坑、攪拌坑、原料堆、精煉灶、柱洞、環(huán)形護圍、碎料區(qū)等遺跡，在其旁邊有配套的房屋設施，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口、爐下室、爐上室3個部分。
“如此，該遺址冶煉場址的功能結構布局就被完整地復原出來，這對于認識古代手工業(yè)場址的功能分區(qū)、工藝流程、生產規(guī)模、工人的生活以及生產力狀況都有重要的參考價值?！蹦趾阏f。
還原古代煉鋅工藝流程
“遺址出土了各種與煉鋅有關的遺跡和遺物，據此分析，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號冶煉作坊西端發(fā)掘出一處長1.2米、寬1米的灶，根據灶的位置，結合相關資料，推測其對粗煉鋅進行加熱熔解提純;在槽形爐西端外側有一堆黑色的原料，經測試含鋅量較高，推測為混合后待加入坩堝內冶煉的原料;在槽形爐南側作坊區(qū)內一處儲料坑內有黑灰色沙狀堆積，經檢測其主要成分是碳酸鉛和硫化鋅，應是經洗礦后收集的精礦堆積……
“通過研究這些遺跡和遺物，可以基本復原煉鋅工藝流程?！蹦趾憬榻B，首先將鋅礦焙燒后運至槽形爐冶煉作坊，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圓餅狀鐵質冷凝蓋，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的國家之一，本次發(fā)現(xiàn)的煉鋅遺存代表當時最先進的煉鋅技術。不僅如此，發(fā)掘出土的關于冶鋅的多種遺跡和遺物，取得中國礦冶考古的多項突破——多個成排圓形焙燒爐填補了我國煉鋅技術史研究的空白，槽形冶煉爐是迄今為止國內發(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》等文獻資料記載多有吻合，對于復原古代煉鋅技術以及研究我國古代煉鋅技術的起源、發(fā)展和傳播具有重要意義。
莫林恒還認為，桂陽煉鋅遺址數量較多，規(guī)模龐大，推測當時的冶煉場址都帶有一定的官方管理性質。“煉鋅術的產生是以大量黃銅用于鑄錢為基礎，桂陽大規(guī)模的煉鋅遺址就是為了滿足當時政府鑄幣的需求，這次發(fā)掘成果對于研究中國礦冶史、鑄幣史、賦稅史乃至政治社會史，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)兩個冶煉坑，坑一大一小，都呈圓形，一個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，經檢測銅元素為26%.對另外一個冶煉坑爐壁進行檢測發(fā)現(xiàn)，其通風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，其中一座房址內中心部位有一處灶，由灶臺和火膛組成，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)場和實驗室檢測分析，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)，說明對礦石的利用程度進一步深化，凸顯了中國古代科學技術的成就。
責任編輯：小萌
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