廣西環(huán)江紅山古代冶煉遺址初步考察

黃全勝，李延祥，梁福林，譚家樂

(1.廣西廣播電視大學，廣西 南寧 530022；2.北京科技大學，北京 100083；3.廣西環(huán)江縣文管所，廣西 環(huán)江547100；4.廣西河池市文管所，廣西 河池 547000)

中國最早使用金屬鋅合金，可以追溯到陜西西安姜寨仰韶文化一期遺址(遺址年代為公元前4700年至公元前4000年)出土的黃銅圓形薄片殘片[1]，比較早的還有陜西渭南仰韶文化晚期遺址(遺址年代為公元前3000年)出土的長條形黃銅笄[2],以及山東膠縣三里河龍山文化遺址(遺址年代為公元前2300年至公元前1800年)出土的黃銅錐形物等[3]。但是，單質(zhì)金屬鋅的冶煉技術(shù)及使用，則到明代萬歷年間才開始，它是從傳統(tǒng)的爐甘石點化黃銅工藝中發(fā)展而來的[4-5]。20世紀80年代以后，中國學者主要注重從傳統(tǒng)工藝的考察等，探討古代煉鋅技術(shù)在中國發(fā)展的歷程[6-8]。21世紀以來，部分學者開始對古代冶煉遺址的遺存遺物進行考察研究[9]，以期為探討我國古代煉鋅技術(shù)內(nèi)涵的演變提供科學證據(jù)。

1 遺址歷史地理概況

河池地區(qū)古稱宜州，宜州是唐朝在今廣西西北邊境新設(shè)置的一個州，也是少數(shù)民族獠人比較集中的溪洞地區(qū)[10]。據(jù)宋代《輿地紀勝》記載，“宜州龍水郡慶遠軍節(jié)度，粵地牽牛分野，秦屬象郡漢交趾日南兩郡界并同安南府，后沒于蠻夷，唐招降所置初曰粵州，郡同環(huán)州。改為龍水郡，天寶元年復(fù)為粵州，乾元元年改粵州為宜州。管砂銀兩監(jiān)”[11]。

《太平寰宇記》卷一六八·宜州中記載，新唐書地理志云本州本粵州乾封中更名。宜州所管“撫水州在宜州西北一百八十里元無州縣廨署亦不供通戶口”。該州“領(lǐng)縣四，富安、富仁兩監(jiān)，富安砂監(jiān)在宜州西一百三十里并是貴州差人主管轄人戶一百六十八丁采朱砂一千八百斤；富仁銀監(jiān)在宜州西二百一十里屬交州并是貴州差人主管”[12]。

《輿地紀勝》又記載，“思恩縣在州之西”[11]。

據(jù)《思恩縣志》記載，“思恩縣地在本省之北境與黔省之荔波交界，古系蠻疆；唐高祖平蕭冼逾嶺南諸酋納款，逐入版圖；貞觀十三年，開拓生蠻，置環(huán)州領(lǐng)八縣其一名思恩；五代時屬楚，馬氏后為南漢吳懷思所掠；宋開寶三年，潘美下廣西定其地仍名思恩，屬環(huán)州；慶歷間改環(huán)州為宜州；大觀元年，以帶溪寨置溪州(即今縣治內(nèi)之大溪甲)，割縣隸之四年，州廢，思恩復(fù)隸宜州；元朝因之，其宋代所置之安化州即唐之撫水州，至元廢之，以其地并入思恩；明洪武十七年，析置荔波縣；正德元年，思恩改屬河池而統(tǒng)治于慶遠；清代因之，仍屬慶遠府，全縣分為四鄉(xiāng)…光緒三十一年…置為安化廳(后改宜北縣)”[13]。

河池市環(huán)江毛南族自治縣位于廣西西北部，地理坐標為24°44′～25°33′N，107°51′～108°43′E，地處云貴高原東南緣，東與融水、羅城兩縣相鄰，南接宜州、河池兩市，西與貴州省的荔波、從江兩縣毗連，主要居住有壯、苗、布依、毛南等少數(shù)民族。環(huán)江紅山古代冶煉遺址位于環(huán)江縣上朝鎮(zhèn)和馴樂鄉(xiāng)之間，大環(huán)江上游流域的支流河畔山頂部的紅山煤礦附近，屬今河池市環(huán)江縣管轄，是目前河池地區(qū)發(fā)現(xiàn)的古代鉛鋅銀冶煉遺址群之一。上朝鎮(zhèn)位于縣境北部，距縣城思恩鎮(zhèn)約70km，西接貴州省荔波縣的佳榮鎮(zhèn)等。河池地區(qū)歷來“有色金屬之鄉(xiāng)”美譽，一直是歷史學和考古學特別是冶金考古的重點關(guān)注地區(qū)。環(huán)江紅山古代冶煉遺址的發(fā)現(xiàn)，不僅是探討嶺南地區(qū)與西南地區(qū)冶金技術(shù)傳播與交流的重要史料，同時也是探討嶺南地區(qū)與中原地區(qū)、東南亞乃至南亞地區(qū)文化傳播及其相互交流影響的重要突破點。

礦冶工作者曾于20世紀70年代對這些遺址作過初步調(diào)查和報道，但此后未開展實質(zhì)性的發(fā)掘和科學研究工作。在前人工作的基礎(chǔ)上，作者于2005年春季和2010年春季數(shù)次赴冶煉遺址進行了實地考察。

2 冶煉遺址調(diào)查

關(guān)于環(huán)江馴樂上朝地區(qū)的古代冶煉遺址，文獻有比較明確的記載。

宋朝在撫水州(今環(huán)江一帶)設(shè)富仁銀監(jiān)，主要開采鉛鋅礦用于煉銀，距今約800年左右；煉鋅始于明萬歷年間(1605年以后)，距今約380余年；至清乾隆年間的1747～1770年，開采較盛。民國26年(1937年)編《宜北縣志》中有載?，F(xiàn)今在北山附近有煉銀廠遺跡1處，老窿7個。北山礦床勘探時，在207孔孔深85.82～86.84m處發(fā)現(xiàn)有老窿和殘存坑木[14]。

據(jù)《宜北縣志》記載，“銀礦：相傳道安鄉(xiāng)北山村有銀礦在地清乾隆間經(jīng)行開采鑿山采礦運到架洞熔鑄已著成效嗣因山崩壞人乃行停止廠基猶存。煤礦：馴樂鄉(xiāng)紅山地方煤礦甚多土人采為燃料及造鍋罐之類”[15]?！端级骺h志》，“據(jù)傳左區(qū)古賓有銀礦囊者確一度開采今銀礦廢址猶存”[13]。

清乾隆年間(1736～1796年)?！端级骺h志》載：相傳馴樂紅山地方，為鄉(xiāng)人發(fā)現(xiàn)，開采煤炭，用于煉銀。據(jù)紅茂礦務(wù)局提供:1970年,開發(fā)紅山煤田時，在三號井田中發(fā)現(xiàn)了舊窿，在井口附近舊煤灰渣內(nèi)，發(fā)現(xiàn)了兩錠鋅錠，上鑄有“東林”兩字，后又在下金河道中發(fā)現(xiàn)一錠鋅錠，上鑄有“南十一號”四字。煉銀實為煉鋅之誤[16]。

《清實錄·高宗實錄》卷九○六記載，“清乾隆三十七年四月初二日(1772年5月4日)戶部議復(fù)：…融縣馬鞏地方螺塘(今屬柳城縣)等山煤礦，采運四頂山(今屬融安縣)白鉛礦砂就煤煎煉一案，經(jīng)調(diào)任巡撫陳輝祖咨部復(fù)準：試采煎煉有效，…茲自乾隆卅五年(1770年)四月建爐起，止卅六年(1771年)六月止，每礦砂百斤，約煉出鉛十九斤及二十一二斤不等，共煉出白鉛五十八萬二千一百零斤。…撒散一萬七千四百零斤…準其將四頂山白鉛礦砂運赴螺塘等山，就煤煎煉。又疏稱解運課買白鉛，如需水陸腳費，請照盧架廠(今屬環(huán)江毛南族自治縣)…照該省盧架廠運鉛例辦理?！?又疏稱馬鞏廠燒爐二十三架，煤壟十二處”[17]。

清代英秀等修撰的《慶遠府志》清道光9年(1829)刻本記載：“鉛，出南丹廠，今思恩出黑白二種”[18]。

1972年，在今環(huán)江毛南族自治縣境內(nèi)開辦紅山煤礦時，在煉場遺址發(fā)現(xiàn)2塊銀錠，一塊鑄字“南十一號”，另一塊鑄字“東林”。錠為長方形，長300mm，寬200mm，高200mm。雖湮沒多年，外表銀白色未蝕沒。經(jīng)化驗是鋅銀混合物，鋅含量72%。礦石來源為北山鉛鋅銀礦[19-20]。

據(jù)第三次全國文物普查資料，“紅山洞架礦冶遺址：馴樂鄉(xiāng)紅山至下金煤礦紅山變電站東側(cè)，公路兩側(cè)山坡。在遺址面上隨處可見大量的冶煉熔爐、爐磚、爐灶、爐渣及瓷器殘片。據(jù)文獻記載，此處產(chǎn)煤，主要冶煉北山鉛鋅礦，產(chǎn)銀”[21]。

在進行文獻調(diào)查的基礎(chǔ)上，作者于2005年春季赴冶煉遺址進行了實地考察，2010年春季又進行了復(fù)查。現(xiàn)將調(diào)查所見綜述如下。

紅山古代冶煉遺址位于上朝鎮(zhèn)東北部約7.23km(GPS實測數(shù)據(jù)，下同)，距馴樂鎮(zhèn)正南方約8.24km。中心地理坐標在25°19′04″N，108°15′51″E，參見圖1。最高海拔約730m(上朝鎮(zhèn)華山的平地海拔為250m左右)總面積超過10000m2。在海拔高715m處往下到山底部，遺存大量坩堝殘片，附近五座山頭亦均有大量坩堝、煤渣、爐渣等冶煉遺物遺存。坩堝為長圓桶形制，一般長度為45cm，底部為平圓底、直徑約6～7cm，上部沿口處外徑約12cm，坩堝壁厚約1cm；殘存坩堝的上部外層裹有厚約1.5～2cm的黃泥巴。見有一坩堝口有封泥，旁邊有一個直徑約1.5cm的縫隙口。在坩堝堆積中發(fā)現(xiàn)有一鐵質(zhì)封蓋殘存。見有坩堝內(nèi)裝有爐料(小煤塊和粉末狀礦石混合物)，爐料高約30cm，取有樣品，待檢測。大部分坩堝內(nèi)未見爐渣殘存，偶見有爐渣殘存坩堝內(nèi)，取有樣品待檢測。在海拔高約705m遺址地表取有爐渣，出處不詳。在海拔高710m處，發(fā)現(xiàn)有兩個舊煤礦古井道口，附近發(fā)現(xiàn)有2個大圓形碗型爐址。爐高約120cm，爐底圓形、直徑約100cm，頂部環(huán)圓形、直徑約150cm，爐口向南、寬約90cm，用途不詳。2005年春季，在海拔高約610m臺地處，發(fā)現(xiàn)一座倒塌長形煉爐，長約3m、高約120cm(見圖2頂部)，其中一坩堝中還殘留有未燒之煤炭碎塊；附近又見倒塌的已經(jīng)燒結(jié)的長形煉爐一座，長約1m。2010年春季，在海拔高約590m處，發(fā)現(xiàn)一座倒塌長形煉爐；煉爐的坩堝每排大致3個，煉爐寬度約120cm，其可見長度約2m，埋于土中長度不詳。2005年春季調(diào)查期間，發(fā)現(xiàn)大量廢棄坩堝壘砌作畬地圍欄，2010年春季復(fù)查期間已不見。偶見明清時期的青花瓷殘片。

為尋找“南十一號”鋅銀錠，2005年以來，作者多次尋訪當年的目擊人和當事人。在尋訪王同良先生(當年紅茂礦務(wù)局的總工)過程得知，在大文經(jīng)上架、中架、下架至朝陽和哩樂，遺存有搬運北山鉛鋅礦礦石到紅山冶煉遺址的古道，當年有“十噸煤一噸礦”之說，就是冶煉一噸鉛鋅礦需要十噸煤炭，由于需要煤炭的數(shù)量較多，所以只好就產(chǎn)煤地近而冶煉。在茂蘭拉灘附近有石碑，記載冶煉遺址相關(guān)事宜。2005年春，走訪紅山煤礦韋姓守留職工(時年62歲)得知，當?shù)貍髡f冶煉遺址是明代時期洋人(英國人)在此開始煉銀。

3 討論

環(huán)江紅山古代冶煉遺址規(guī)模巨大，技術(shù)內(nèi)涵比較豐富。對該遺址的考察和研究，揭示其冶煉技術(shù)和冶煉產(chǎn)品等關(guān)鍵問題，將為闡明宋-清時期廣西經(jīng)濟社會狀況提供新的科學論據(jù)，為探討鉛鋅銀冶煉技術(shù)向嶺南邊疆少數(shù)民族地區(qū)傳播時間、方式提供有益的參考。以下報告考察初步體會及認識。

3.1 冶煉遺址年代問題

據(jù)史料《太平寰宇記》記載，在撫水州(今環(huán)江一帶)設(shè)富仁銀監(jiān)[12]?！短藉居钣洝肥潜彼纬跗谝徊恐牡乩砜傊荆溆涗浿聭?yīng)為北宋初期及以前之事宜。由此可知，北宋初期環(huán)江縣一帶就有煉銀記錄。但當時煉銀是否就在紅山冶煉遺址，需要進一步考察。始于明萬歷年間煉鋅[14]，依目前冶金考古研究成果推斷，其可信度較高。到清乾隆年間，該遺址的開采及冶煉較盛；也在清乾隆間，大致1772年以后“因山崩壞人乃行停止”[15]。

3.2 冶煉原料和燃料問題

據(jù)《宜北縣志》記載，“相傳道安鄉(xiāng)北山村有銀礦在地清乾隆間經(jīng)行開采鑿山采礦運到架洞熔鑄已著成效…馴樂鄉(xiāng)紅山地方煤礦甚多土人采為燃料…”[15]。礦冶資料“北山礦床勘探時在207孔孔深85.82～86.84m處發(fā)現(xiàn)有老窿和殘存坑木”[14]。礦石來源為北山鉛鋅銀礦[19-20]，以及“十噸煤一噸礦”當?shù)赜嘘P(guān)冶煉諺語，都說明了該遺址冶煉所用礦石原料就是從北山所采；燃料就是遺址所在地所采之煤炭。遺址遺存大量煤渣以及個別坩堝中還殘留有煤炭碎塊，均證實了以煤炭為燃料之說。關(guān)于冶煉爐料中礦料配比，有待檢測分析和研究。

3.3 冶煉產(chǎn)品及冶煉技術(shù)問題

據(jù)史料及傳說可知，該遺址開采煤炭，用于煉銀[13，15，21]。20世紀70年代，開發(fā)紅山煤田時，分別在三號井口附近舊煤灰渣內(nèi)和下金河道中分別發(fā)現(xiàn)了“東林”和“南十一號”兩錠鋅錠[16]；化學檢測結(jié)果表明，鋅錠是鋅銀混合物[19-20]，該錠(南十一號)應(yīng)為“銀鋅殼”。清乾隆三十七年…又疏稱解運課買白鉛，如需水陸腳費，請照盧架廠(今屬環(huán)江毛南族自治縣)…照該省盧架廠運鉛例辦理[17]。由此可知，該遺址在乾隆年間冶煉白鉛即煉鋅，并以其為附近其它冶煉廠家的范例。今思恩出黑白二種[18]，由此得知，清代末期該地區(qū)既冶煉鋅也冶煉鉛。鉛鋅礦的冶煉同時煉出鉛和鋅兩種金屬是常見，但是否就是該遺址既煉鋅也煉鉛尚需實驗分析檢測來驗證。

煉銀技術(shù)?！盎掖堤徙y法”，根據(jù)現(xiàn)有文獻分析，灰吹法應(yīng)是中國古代基本的煉銀生產(chǎn)方法。無論是單獨開采的輝銀礦，還是與鉛共生的銀礦，或者伴生在銅礦里的銀礦，都首先富集在鉛里，再用灰吹法提取出來[2]?！芭煽怂狗ā被颉凹愉\除銀法”，是英國人派克斯(A. Parkes)在1850年申請的專利[22]。就是在約550℃時，向含銀的鉛熔體加入適量的鋅，攪拌鉛液，稍許冷卻后，銀與鋅生成浮于鉛液表面的銀鋅殼。金銀和鋅的親合力比較強，當粗鉛中含有金銀時，可先加入少量鋅以分離金，然后再次加鋅以除銀?！澳鲜惶枴变\銀錠，雖湮沒多年，外表銀白色未蝕沒，經(jīng)化驗是鋅銀混合物，鋅含量72%[19-20](經(jīng)核實當年的化驗單位為廣西冶金研究所，但原化驗單暫時找不著，各元素具體含量不甚詳細)；鋅銀錠的應(yīng)該就是“加鋅除銀法”中的產(chǎn)品銀鋅殼?！澳鲜惶枴变\銀錠將為我們探索“派克斯法”的發(fā)明源頭提供了寶貴的線索。

煉鋅技術(shù)。由于氧化鋅還原反應(yīng)的溫度在1150℃～1200℃之間[23]，而鋅的沸點只有907℃，故反應(yīng)生成的鋅呈氣態(tài)而極易揮發(fā)掉，所以普通的豎爐冶煉法是很難得到金屬鋅的，因此煉鋅術(shù)的發(fā)明是比較晚的[2]。《天工開物·五金》記載：“凡倭鉛古書本無之，乃近世所立名色。其質(zhì)用爐甘石熬煉而成。繁產(chǎn)山西太行山一帶，而荊、衡為次之。每爐甘石十斤，裝載入一泥罐內(nèi)，封裹泥固以漸砑干，勿使見火拆裂。然后逐層用煤炭餅墊盛，其底鋪薪，發(fā)火煅紅，罐中爐甘石熔化成團，冷定毀罐取出。每十耗去其二，即倭鉛也。此物無銅收伏，入火即成煙飛去。以其似鉛而性猛，故名之曰倭云。”[24]環(huán)江紅山古代冶煉遺址發(fā)現(xiàn)坩堝有封泥和鐵質(zhì)封蓋，很可能與宋應(yīng)星描述的“冷定毀罐取出”的冶煉方法有所區(qū)別。但該遺址規(guī)模巨大，技術(shù)內(nèi)涵非常豐富，需要進一步考察研究。

3.4 煉爐及坩堝類型學問題

據(jù)史料和遺存煉爐判斷，環(huán)江紅山古代冶煉遺址至少存在“鉛”(音yuan)爐一種煉爐?！般U”爐是早期的一種煉鋅爐[25]。該遺址遺存的倒塌煉爐類型，與重慶明代遺址[9]、廣西羅城清代遺址發(fā)現(xiàn)的以及云貴地區(qū)[4]沿襲至今的傳統(tǒng)煉鋅使用的馬槽爐均有比較明顯的差異。環(huán)江紅山古代冶煉遺址遺存坩堝的類型學與重慶明代遺址遺存坩堝的類型有一定差異，重慶明代遺址的坩堝一般為罐圓型、長度約30cm左右[9]；但該遺址遺存坩堝與廣西羅城清代遺址遺存坩堝的類型比較一致，均為長圓桶形制，長度也是45cm左右，應(yīng)為同一傳統(tǒng)。印度Zawar古代煉鋅技術(shù)的反應(yīng)罐是倒置的，即開口向下，煉爐分上下兩室，上室為高溫反應(yīng)區(qū)，下室為低溫冷凝區(qū)[26-27]。從煉爐及坩堝類型學看，我國古代煉鋅的工藝過程和工藝特點明顯不同于印度的古代煉鋅工藝，但冶煉技術(shù)的基本原理是一樣的，而且印度Zawar遺址的兩個碳十四的數(shù)據(jù)是距今2120±60和1920±50年[23]，年代較早。由此中印兩國古代煉鋅技術(shù)之間的交流與相互影響很值得我們深入去探討。

在考察過程中發(fā)現(xiàn)，冶煉遺址都位于海拔較高的山頂部，植被相對稀疏，由于近年來工農(nóng)業(yè)開發(fā)的破壞，遺址保存狀態(tài)令人擔憂，迫切需要及時對其開展搶救性的考察研究。

致謝：承蒙Andrew W. Mellon Foundation研究基金資助，在英國劍橋從事學術(shù)研究期間，李約瑟研究所提供了優(yōu)雅舒適的科學研究環(huán)境，Christopher Cullen教授、John Moffett先生、Susan Bennett女士給予無微不至的服務(wù)和幫助；在歷次田野考察過程中，得到廣西煤炭廳王同良先生、令魯杰先生的指導，廣西教育廳萬峰峰先生，河池市政府梁國仙先生的大力支持；北京大學文博考古學院副教授陳建立博士在寫作前期進行了多次討論，謹此一并致以衷心感謝。

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