中國冶煉技術(shù)本土起源：從長江中游冶煉遺存直接證據(jù)談起（一）

郭靜云 邱詩螢 范梓浩 郭立新 陶洋

摘要：中國青銅技術(shù)西來的說法仍有許多難以自圓其說的疑問，包括傳入路線不明、技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)不同、青銅器的器型和制造方式不同等等。本文認為中國青銅技術(shù)并非接受外傳.而是本土自行發(fā)展，其源頭在長江中游地區(qū)。長江中游具備礦物易得和陶窯技術(shù)先進兩項優(yōu)勢.且其國家社會已經(jīng)足夠發(fā)達和復(fù)雜.足以供養(yǎng)工匠，并形成對金屬器的需求。盡管目前學(xué)界普遍將長江中游大溪文化、屈家?guī)X文化、石家河文化乃至后石家河文化都歸類為“新石器時代”。因此發(fā)掘時并不留意與青銅技術(shù)相關(guān)的遺跡遺物，留下的資料稀少零散.但是通過仔細梳理考古資料。我們發(fā)現(xiàn)長江中游地區(qū)公元前第四千紀和公元前第三千紀的諸多遺址，如龍嘴、屈家?guī)X、一百三十畝、石家河、殷戴家灣、金雞嶺。以及幕阜山區(qū)的諸多遺址等.其實均已經(jīng)發(fā)現(xiàn)銅塊、青銅工具、紅銅及青銅煉渣、冶煉工具和設(shè)施、相關(guān)廢品等直接證據(jù)，并先后出現(xiàn)過普通圓型爐、豎穴式圓型爐、長型橫穴式爐.長條型龍窯式煉銅爐以及用煉缸進行冶煉和熔銅的坑式冶鑄工作坊.并且其冶煉活動深入其精神文化中，影響整個社會。這說明，長江中游經(jīng)歷了漫長的認識銅料并探索冶煉的過程；此時，周圍地區(qū)并沒有別的掌握青銅技術(shù)的文明.因此長江中游冶煉技術(shù)無疑是本土起源的。

關(guān)鍵詞：中國冶煉起源；古冶金考古學(xué)；長江中游；早期冶鑄技術(shù)；煉爐遺跡

一、前言

（一）對當(dāng)前冶銅起源研究及其內(nèi)在矛盾的檢視

1、西來說產(chǎn)生的背景

從安陽殷墟發(fā)掘以來.學(xué)界對中國上古青銅文化的探討，主要集中于黃河流域的遺址，如二里頭、二里崗、殷墟等，以這些遺址作為中國上古青銅文化的代表。順著這個觀點思考，目前學(xué)界的主流觀點認為，上述黃河流域遺址是中國青銅文化發(fā)展的中心，因此，厘清其技術(shù)的來源，便可以確知中國青銅文化的來源。上述遺址的青銅技術(shù)已經(jīng)很成熟，卻沒有發(fā)現(xiàn)早期冶煉的遺存，況且黃河流域并無易采的礦脈，不可能自生發(fā)展出青銅文化，因此，黃河流域青銅技術(shù)由外地傳入，近來逐漸成為共識。這基本上是很難反駁的事實，但關(guān)鍵問題在于，青銅技術(shù)來到黃河地區(qū)的方向、原本創(chuàng)造和傳承的族群，以及創(chuàng)造者的文化屬性。這些問題并未獲得充分答案，相關(guān)研究仍存在著很多矛盾。

20世紀世界較流行的觀點為中國青銅技術(shù)深受西方文化影響。此觀點有幾種依據(jù)。如經(jīng)常有提及，由于中亞的米努辛斯基地區(qū)蘊藏豐富礦產(chǎn)并靠近中國西北，因此會有文化傳播關(guān)系；而且，目前中國西北區(qū)域出土了一些時代相對早、技術(shù)不成熟的紅銅、砷銅與青銅器，學(xué)界對其可能的礦源有所判斷。在這些資料下，探究中國青銅技術(shù)源頭的焦點，逐漸聚焦于新疆、甘肅、陜北等西部地區(qū)。近來，隨著西城驛遺址資料的公布，黃河流域青銅技術(shù)經(jīng)由西方“史前絲路”傳來.中國上古冶金技術(shù)起源于西方的“西來說”成為主流觀點。

2、西來說關(guān)于原創(chuàng)地的疑問

至于青銅技術(shù)源于西方何處.仍有包括中亞和北亞地區(qū)阿凡納謝沃文化（Afanasievo Culture）、奧庫涅夫文化（Okunev Culture）、安德羅諾沃文化（An-dronovo Culture）等不同說法。但是這些說法均有很多缺環(huán)，比如說.因為在新疆地區(qū)迄今沒有發(fā)現(xiàn)早于公元前2000年的銅器或煉銅依據(jù).所以西方技術(shù)經(jīng)新疆地區(qū)傳入中國的論點缺乏證據(jù)：同時因為缺乏蒙古國地區(qū)的資料.冶煉技術(shù)經(jīng)過蒙古草原的路線傳入中國的說法也難以成立。此外，亦有學(xué)者認為，考古資料無法顯示中亞煉銅文化進入中國的現(xiàn)象。比如說，雖然有一種常見的論點認為，阿凡納謝沃文化為中國青銅技術(shù)的源頭，但是中國考古資料并沒有顯示阿凡納謝沃文化的影響，因此相關(guān)討論缺乏實際證據(jù)。

又如探討黃河上游齊家文化時（據(jù)碳十四校正數(shù)據(jù)年代范圍為2300-1500 BCE.核心年代范圍為2200-1750 BCE），可以發(fā)現(xiàn)其銅器的成分和技術(shù)與草原耶陸寧文化（Elunino Culture）以及塞伊瑪一圖爾賓諾遺存（Seirna-Turbino complex）有可比性；但是，耶陸寧文化的年代，根據(jù)碳十四校正數(shù)據(jù)大范圍為公元前2000-1600 BCE，核心范圍則在公元前1800-1600 BCE，明顯比齊家文化的年代晚。河西走廊西城驛遺址用碳化粟種測年結(jié)果，冶煉活動最密集遺存的年代是公元前2200-1800 BCE；黃河中游發(fā)現(xiàn)紅銅器的陶寺遺址的年代為公元前2300-1850 BCE。都早于南西伯利亞的早期冶煉遺存。

3、合金技術(shù)發(fā)展之別

就合金成分而言，中亞以西地區(qū)的合金技術(shù)發(fā)展規(guī)律如下：早期以砷銅與鋅銅為主，晚期以錫銅為主。而就華北地區(qū)出土青銅器來看，合金技術(shù)的發(fā)展情況卻正好相反。齊家文化金屬器比例最高的為純銅，此外有少量經(jīng)鑒定為錫鉛銅、鉛銅和錫銅。而時代更晚的四壩文化（1800-1500 BCE），除了純銅及錫銅之外，另出現(xiàn)了17件砷銅、9件錫砷銅和1件砷錫鉛銅0：但是我們無法肯定，這些器物中的砷料是有意加入于合金中，還是銅料中混雜的成分。同一群學(xué)者一方面承認，砷的出現(xiàn)乃因甘肅省的銅礦含砷，只能算是雜質(zhì)；另一方面卻又假設(shè)，四壩文化有砷銅合金技術(shù)。我們傾向于贊成第一種論點，原因是在四壩文化遺址所出土的10件銅錫合金的器物中，砷無疑為雜質(zhì)（在這方面學(xué)者們看法無二），所以合理判斷，在17件少量含砷的銅器中，砷料也是銅礦的雜質(zhì)成分而已。此外，在四壩文化遺址中出土了33件純銅的器物，因此就比例而言，四壩文化與齊家文化情況一致，以純銅器物為主。

黃河中游陶寺遺址的銅器中也含有一點砷.但學(xué)界普遍認為這不是人工砷銅合金，而是自然銅料中含有的砷，只能算是雜質(zhì)。對這種含砷銅器來源的看法.由于鄰近陶寺遺址的中條山礦脈為砷黝銅礦（Termantite Cu，s，3），因此有些學(xué)者提出黃河流域的青銅技術(shù)為獨立起源的假說，并認為其礦源就位于中條山。但這種說法亦有不合理之處，因為中條山的礦脈較深，不易發(fā)現(xiàn)而取得，需要專業(yè)的地下井巷結(jié)構(gòu)出現(xiàn)后，人們才可以采得礦石。青銅技術(shù)最初發(fā)明之時，毫無采礦經(jīng)驗和技術(shù)的古人不可能使用這種礦源，甚至難以發(fā)現(xiàn)此礦脈的存在。世界歷史中，冶煉技術(shù)原生區(qū)域的開采條件，都不會像中條山礦脈那么困難。

不過在中國境內(nèi)含砷的銅礦并不罕見，如長江中下游安徽地區(qū)的銅礦也含有少量砷，礦脈裸露于地表上，易于發(fā)現(xiàn)和開采，此處早期開采遺址可溯源至公元前第18-16世紀.附近也發(fā)現(xiàn)有阜南臺家寺商時期遺址，以及北陰陽營上層早商時期遺址（公元前18-14世紀）。長江中游早商青銅器也測到有一點點作為雜質(zhì)的砷，在硫化銅礦中（copper sul-phides），含有砷成分的礦物并不罕見。

中國東北地區(qū)內(nèi)蒙古林西銅礦冶遺址的研究結(jié)果表明，這里曾對銅、錫、砷共生的硫化礦進行過大規(guī)模的開采，礦石經(jīng)過焙燒直接還原生成了銅錫砷合金。林西大井礦發(fā)現(xiàn)殷商時期開采的古礦遺址就此判斷，在這些礦冶遺址周圍分布的夏家店下層文化（核心年代為公元前1800-1400 BCE）出土的銅器，其礦源就源于本地，而且，夏家店下層文化的影響零星見于整個華北地區(qū)。

總體來說，公元前第二干紀廣泛存在著銅器的流動，同時應(yīng)該也有礦料貿(mào)易，所以，對于當(dāng)時含砷料的銅礦來源，難以提出可靠的觀點。重點是，即使檢測出砷，但因為砷是作為雜質(zhì)存在，而不能以此證明公元前第二千紀華北地區(qū)的銅器技術(shù)是傳自中亞或北亞地區(qū)，這原本就是兩種互不相干的問題。

中國由人工有意制造出來的砷銅合金，最早見于西元前第一千紀的新疆地區(qū)。此時在西亞、中亞和北亞地區(qū)老的砷銅技術(shù)已逐漸被錫銅合金所取代，而黃河流域、長江流域穩(wěn)定用錫銅（或錫鉛銅）技術(shù)，并無砷銅。但是新疆卻反而出現(xiàn)砷銅合金，而且其砷料為合金成分而不是銅礦的雜質(zhì)。從西亞和中亞地區(qū)的發(fā)展脈絡(luò)來看，新疆地區(qū)回到落后技術(shù)的現(xiàn)象，表面上令費解。此疑問基于兩種認識：第一，人們先發(fā)明砷銅，后發(fā)明錫銅；第二，將新疆視為與黃河流域交往一直很密切的區(qū)域。但實際上，第一，黃河流域及長江流域并沒有經(jīng)歷從砷銅到錫銅的發(fā)展歷程，其合金技術(shù)自始至終皆以錫鉛銅為主流；第二，新疆地區(qū)族群與黃河流域諸國的交流并非那么頻繁和直接。因此，上述的討論基礎(chǔ)并不存在。我們認同新疆青銅技術(shù)有可能源自中亞的觀點，所以新疆作為中亞的邊緣區(qū)，在中亞地區(qū)已幾乎放棄老技術(shù)時，邊緣地區(qū)反而繼續(xù)在用。新疆地區(qū)或許有時候也會與中國西北甘青陜地區(qū)交換器物，但總體來說，該地區(qū)與中國其它區(qū)域的青銅器相比，確實有其特殊性。所以，就砷銅而言，中國并沒有形成制造砷銅的傳統(tǒng).不像西方是從純銅鍛造伊始，經(jīng)由砷銅技術(shù)之后才發(fā)明錫銅技術(shù)。中國青銅技術(shù)是先有純銅，但從發(fā)明合金技術(shù)伊始，就以錫和鉛為主要合金成分。

盡管新疆之外中國各地成熟青銅器技術(shù)均一致.但西北地區(qū)與中亞、北亞銅器技術(shù)卻有一種相似之處，即二者技術(shù)來源都并非純粹單一，而是復(fù)雜多元，包括不同的礦源、合金、制造方法等。代表黃河中游地區(qū)的二里頭遺址也同樣表現(xiàn)出青銅器來源多元的特點。二里頭二、三期（1700-1550 BCE）發(fā)現(xiàn)一件純紅銅殘片、兩件錫鉛青銅（包括殘片，但其中鉛的成分很低）、一件砷銅錐（砷含量為4.47%），這種情況說明銅器來源復(fù)雜。然而從二里頭遺址第四期起至二里崗文化（黃河中游鄭州一偃師地區(qū)，1550-1300 BCE），冶金技術(shù)及礦料來源開始與同時期的江漢地區(qū)盤龍城遺址一致.自此以來.黃河流域青銅文化才真正步入興盛時期。

也就是說，如果我們只觀察黃河流域地區(qū).我們會發(fā)現(xiàn)公元前第二千紀前半葉只有簡單初步的純銅技術(shù)，但從公元前第二千紀中期起，錫鉛銅合金技術(shù)才迅速發(fā)展和興盛起來。這種情況容易使學(xué)者得出中國所吸收的青銅技術(shù)是來自外地的結(jié)論，因為只有通過模仿和借鑒，才能在短時間內(nèi)迅速掌握高超的青銅冶鑄技術(shù).從而快速邁入成熟又發(fā)達的青銅文明@。但這種看法的重點在于將黃河地區(qū)等同于中國，將黃河流域沒有原創(chuàng)的青銅技術(shù)的說法等同于或放大為中國沒有原創(chuàng)的青銅技術(shù)。黃河流域確實沒有原創(chuàng)的冶煉技術(shù).但是中國地區(qū)并不只有黃河流域和華北地區(qū)。

若從黃河流域和華北以外的地區(qū)找尋青銅技術(shù)來源，我們認為目前最缺乏關(guān)注，而實際上最需要關(guān)注的，就是中國南方長江流域的出土資料。首先，長江中游發(fā)現(xiàn)中國境內(nèi)最早的國家體系.年代相當(dāng)于西亞蘇美；第二，長江中游礦源豐富，很難想象發(fā)達的國家對其周遭礦源無所知悉。第三，長江中游的武漢盤龍城遺址（二期至六期為早商時期，約公元前18-14世紀）所出青銅器都屬于銅鉛錫合金，且其三元合金比例與同時代二里頭、二里崗和其它遺址所出銅器相比較，成份更為穩(wěn)定，且按其比例制造的青銅器，硬度和抗拉度宜于制造鋒刃器。安陽殷墟出土的冶煉和鑄造場所的資料表明，時代比盤龍城更晚的殷墟.其銅鉛錫合金配比反而不如時代早的武漢盤龍城穩(wěn)定。殷墟孝民屯鑄銅遺址的煉渣，雖然有銅錫鉛三元合金的痕跡，但卻以銅鉛和銅鉛砷合金為多，此應(yīng)指涉錫料不足的情況。這些證據(jù)使我們考慮，銅錫鉛三元合金技術(shù)似為長江中游的“專利”。這些問題都值得關(guān)注及詳細研究。

4、青銅器種類以及熔煉和鑄造方法之別

除了合金技術(shù)發(fā)展脈絡(luò)與西方不同之外.中國主流制造的青銅器與西亞完全不同。首先，商文明通用的煉銅工具是煉缸（smelting vat，也稱為“大口缸”），這種特殊技術(shù)源自長江中游，而未見于中國之外的青銅文化中。次之，中國的青銅容器成為主要禮器和文化指標，成為所謂夏商周文明的“標牌”，其余地區(qū)的青銅器反而以兵器和裝飾品為主。況且，因為以鑄造大型豪華容器為目標，而采用的陶質(zhì)合范鑄造技術(shù)，也成為中國青銅文明的獨有特點。況且已有學(xué)者發(fā)現(xiàn)，南方鑄工在早商時期發(fā)明的鑄鉚式后鑄工藝，并沒有被殷墟鑄工學(xué)會。

（二）長江中游說的形成背景

由于中國青銅技術(shù)的獨特性.部分學(xué)者始終認為，或許其并非由外地傳人，而是本土起源，但是在溯源研究中，均遇到絕境。我們認為，這都是“黃河流域中心觀”所導(dǎo)致的結(jié)果。在這種觀念支配下，古中國文明幾乎同等于黃河文明，受此種觀念之束縛，學(xué)者們過往很少關(guān)注長江流域早期文化進程，或者下意識地認為南方青銅技術(shù)及相關(guān)文化均源自北方，因此極少思考中國青銅技術(shù)源自長江流域的可能性。

不過，還是有學(xué)者提出中國青銅文化是在長江流域原生創(chuàng)造的觀點。如郭沫若在1945年就已提出，商文明青銅文化可能起源于南方：“因為古來相傳江南是金錫的名產(chǎn)地，而南方的發(fā)掘先例向來是很少的?；蛟S是南方低濕，古器不容易保存的原故吧？”

其實客觀地看，中國南方的雨湖江西一帶，在先天上具有礦產(chǎn)的優(yōu)勢，實際上也發(fā)現(xiàn)了許多古礦井遺址，年代不晚于公元前第二千紀早期。因此，也有學(xué)者注意到長江中游早期冶煉技術(shù)遺存。如提出商代的南方中國或許亦有其獨特技術(shù)，而和北方相互交流技術(shù)。中國境內(nèi)有些學(xué)者注意到長江中游公元前第四千紀末屈家?guī)X文化或已對銅料有所認識。近年來有少數(shù)考古學(xué)家在長江中游礦區(qū)進行發(fā)掘，且針對南方地區(qū)零星發(fā)現(xiàn)的銅器與礦冶遺址的蛛絲馬跡，試圖建構(gòu)南方冶金技術(shù)起源的脈絡(luò)，而不是簡單地認為“自北方傳來”，包括少量以盤龍城資料為基礎(chǔ)的研究，研究南方早商時期的冶煉技術(shù)。另有些學(xué)者則從更多元的角度論證了黃河中游的青銅文化源于長江中游。這些研究成果初步揭示，長江中游地區(qū)的冶煉技術(shù)有著鮮明的自身特色，在相應(yīng)的社會文化條件和自然資源方面具備顯著優(yōu)勢.起源的時代也很早。是故，在探索中國青銅冶煉技術(shù)及其文化來源時，學(xué)界應(yīng)進一步關(guān)注長江中游地區(qū)（圖一）。

金屬冶煉技術(shù)起源需具備兩項必要條件：陶窯技術(shù)發(fā)達及活動區(qū)域內(nèi)有銅礦存在，在長江中游地區(qū)，均可發(fā)現(xiàn)滿足此兩項條件的證據(jù)。就制陶技術(shù)發(fā)展來說，長江中游大溪文化的制陶技術(shù)獲得突破，并快速從手制、慢輪修整發(fā)展到快輪制陶；大溪二期（約4200BCE）已可見成熟的陶窯技術(shù)，配合不同的目的能穩(wěn)定控制并維持需要的溫度。例如，洞庭平原澧縣城頭山遺址所發(fā)現(xiàn)的屬于大溪二、三期的窯場，規(guī)模大，長期使用，而且分別使用不同的陶窯燒制不同的器物（圖二）；除陶窯外，相關(guān)配套設(shè)施也齊全，包含和泥坑、水坑、工棚、裝燒操作平臺等，這些均表明，此時燒窯技術(shù)已趨于高度專業(yè)化。當(dāng)時創(chuàng)造了很多新穎且獨特的器形，如鼎、豆等幾種器形后來廣泛傳播到廣大中國區(qū)域。長江中游的人們在距今8000多年前（彭頭山文化晚期和皂市下層文化）已用赤鐵礦（Fe203）制造紅衣陶（hemafite engobe），用白膏泥（kaofinite）制造白陶和白衣陶；距今7000年前（湯家崗文化）在原始陶窯內(nèi)開始搭配氧化及還原的氣氛制造醬黑陶，又作外紅內(nèi)黑陶等；到了大溪時期，他們還發(fā)明了胎質(zhì)密度特高的泥質(zhì)黑陶，以及泥質(zhì)紅陶及彩陶。為制造優(yōu)美的彩陶器，陶工們到周圍的山區(qū)尋找礦物顏料。

就礦源來說，圍繞長江中游平原的山脈蘊含豐富礦物，包括赤鐵礦、孔雀石銅礦、綠松石、石英、長石等等，在鄂湘贛三省交界的幕阜山地區(qū)也有鉛礦和錫礦。這些礦床多有裸露于地表者，易被人發(fā)現(xiàn)和利用，采集及開采條件都不難。

從上可見，長江中游地區(qū)自大溪文化以來，已全面具備發(fā)現(xiàn)金屬材料及發(fā)明冶煉技術(shù)的條件，并且，該地區(qū)社會、文化與技術(shù)自舊石器末期以來，長期一脈相承地發(fā)展（除了長江中游以外，目前資料只有在古埃及才顯示類似自舊石器末期以來一脈相承不中斷的發(fā)展情況）。這使得一些學(xué)者開始考慮中國青銅文明源自長江中游的可能性。但是因為20世紀中國考古一向重視黃河流域的發(fā)掘和研究，長江流域考古資料非常稀少，研究也不充分?？v然如此，長江中游地區(qū)幾十年來的考古發(fā)掘.還是累積了不少直接的證據(jù)，迄今已基本可解答郭沫若在幾十年前所提出的疑問。

總體來看，考古學(xué)家迄今已在油子嶺文化（3800—3450BCE）遺址中，發(fā)現(xiàn)有意從山上帶到平原的銅礦石，并從間接資料可以判斷長江中游對銅料的認識可能溯源于大溪文化（4400-3500 BCE，分為一至四期）。屈家?guī)X文化（3600-2900BCE，分為早期3600-3300 BCE和晚期3300-2900BCE）已見有小型的紅銅產(chǎn)品，而石家河文化（3100-2300BCE，大致可分為早期3100-2700 BCE、中期2800-2500 BCE和晚期2500-2300 BCE）及后石家河文化（2300-1800BCE.可分為前期約2300-2000和后期2000-1800 BCE）已發(fā)現(xiàn)鉛銅和錫鉛銅合金產(chǎn)品，以及冶煉和開采的遺跡（見下文）。從這些證據(jù)可知，長江流域認識青銅的時間遠早于中國西北地區(qū)所見，并且可初步證明，商周青銅器鑄造技術(shù)并非西來，而可直接上溯至長江中游的屈家?guī)X文化和石家河文化，并且可能濫觴于大溪文化。

（三）研究基礎(chǔ)

本研究緣于田野調(diào)查以及對考古報告的重新疏理和研究。我們在湖南、湖北、江西三省文物考古單位的支持下，數(shù)次進行田野調(diào)查，并實地甄別相關(guān)資料。此外，我們團隊成員多次參與相關(guān)遺址的發(fā)掘，親自發(fā)現(xiàn)過且首次認出長江中游早期冶煉遺跡。因此以下研究成果，一方面基于對近60多年來，零星考古發(fā)現(xiàn)進行系統(tǒng)梳理，重新認識已發(fā)表的資料；同時也依靠在筆者田野調(diào)查與發(fā)掘中獲得的經(jīng)驗、認識和啟發(fā)。

在我們著手此項研究的過程中.最感困難的是人們多年來習(xí)慣地以“新石器文化”來定義長江中游地區(qū)發(fā)掘的自大溪至后石家河文化的所有遺址。雖然早已在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)群城和國家結(jié)構(gòu)，但卻仍然沒有脫離舊的思維方式的局限.因此在發(fā)掘的時候并不注意細小石頭之類的遺物。冶煉廢料一般只是些無固定形狀的綠灰色、黑色、灰紅色的細小石頭或砂礫，因為其外形像一般性的自然物，很容易被當(dāng)成為普通自然物而跟泥土一起丟掉。直到最近考古界在發(fā)掘時，才開始稍微留意到那些在文化層中出土的綠色石頭，但也很少檢測其成分，只是偶爾紀錄為孔雀石而已（但是，大部分此類遺存依然沒有被記錄在正式發(fā)表的報告中）。在長江中游地區(qū)溫?zé)岢睗竦乃嵝酝寥拉h(huán)境中，泥土中的小型銅器很難保存，更難以被發(fā)現(xiàn)；同時因預(yù)設(shè)為“新石器文化”遺存，而無法理解發(fā)掘中偶爾出土的小型銅器殘件，所以通常不敢如實地加以記錄。

另外，對有可能與冶煉有關(guān)的燒土和灰燼遺跡的關(guān)注和認識也很不足，經(jīng)常在現(xiàn)場沒有及時注意到一些重要的細節(jié)，事后很難單純從考古發(fā)掘報告的一般性描述中加以了解。考古遺址中，出現(xiàn)燒土的原因有很多，雖然冶煉廢料可以說是直接無疑的證據(jù)，但由于相關(guān)認識和經(jīng)驗不足，不能準確區(qū)分出那些與冶煉有關(guān)的細小石頭和燒土.而經(jīng)常被當(dāng)成一般的石頭和燒土進行處理.未被詳細記錄.更談不上取樣分析。這種情況迫使我們只能根據(jù)極少數(shù)曾記錄出土過銅渣的燒土遺跡的情況，來判斷那些并無直接記錄的燒土灰燼坑的性質(zhì)。

以上種種情況，使我們在重新梳理考古報告時發(fā)現(xiàn)，很多細節(jié)和鑒定資料極為缺乏，導(dǎo)致本來應(yīng)該很容易得出的認識，變成為需要搜集和疏理大量間接而零散證據(jù)的考古偵探工作，也極大地增加了本研究的難度。

盡管如此.我們詳細研究資料后發(fā)現(xiàn).在漢代以來的帝國史觀及近現(xiàn)代人的誤認和偏見中，長江中游地區(qū)這一原生而發(fā)達的古老青銅文明差一點從世界歷史中被湮沒了。這對于人類歷史而言，實在是相當(dāng)重大的損失。本文擬從冶煉技術(shù)的角度復(fù)原這一上古文明的發(fā)展歷程，并用考古證據(jù)說明，長江中游地區(qū)的青銅技術(shù)發(fā)端于公元前第5千紀.一脈相承到商周，因此這不僅是長江流域的地區(qū)史，更關(guān)乎著對世界重大歷史的認識。

雖然從上述基本原則來評估，長江中游礦源豐富而且澧陽平原和與其相連的洞庭平原在公元前第5千紀末期已具備相關(guān)燒窯和其他技術(shù)，可以相當(dāng)容易地發(fā)展冶煉：但是因為時代越早，冶煉活動越稀少，再加上資料紀錄的不完整性，導(dǎo)致我們很難有直接的證據(jù)，難用簡單明了的方式敘述，而是需要運用多重相關(guān)證據(jù)，并以迂回曲折、反復(fù)檢索、多方比較、形成證據(jù)鏈的方式，加以表達和論證。從方法上說，我們首先需要從已發(fā)現(xiàn)直接證據(jù)的漢北地區(qū)屈家?guī)X及石家河文化遺址說起.待對該區(qū)域冶煉技術(shù)的相關(guān)知識累積后，才能再檢視和了解洞庭地區(qū)和大溪文化遺址中與冶煉有關(guān)的線索和證據(jù)。

因為直接資料零碎而不足.也缺乏前人研究基礎(chǔ)，作為一種肇端性的工作，我們的研究或有不精確的推理和錯誤解讀，但這是一個新領(lǐng)域的起步研究難免之事。

二、長江中游公元前第四～三千紀

遺址中發(fā)現(xiàn)銅料的意義

（一）天門龍嘴城址出土氧化銅料標本的意義

長江中游地區(qū)的上古文化對銅礦的認識很早，蓋因長江中游定居的社會生活依其原生的稻作技術(shù)從全新世初期以來穩(wěn)定地進步及擴展，文化未曾中斷，數(shù)千年來代代相承，是以當(dāng)?shù)鼐用駥Χň拥沫h(huán)境和資源非常熟悉。區(qū)域西部山脈有易采的銅礦，而東部的幕阜山，銅礦資源豐富，此地為蘊藏多種金屬的礦帶，有眾多能讓人們輕易觀察和采集的地表裸露礦。

但是，由于考古界直到最近都很少注意到長江中游地區(qū)早期文明與冶煉技術(shù)的發(fā)展，而使此地早期人們有意識地采集銅料的證據(jù)較為零碎，更因為先驗地貼上“新石器文化”的標簽.使迄今注意和發(fā)現(xiàn)并在發(fā)掘報告中加以記錄的相關(guān)資料極少。在此情況下，仍然還是可以發(fā)現(xiàn)，油子嶺、屈家?guī)X文化人們有意將產(chǎn)于山區(qū)的銅礦石（孔雀石）帶到100-300百公里外的平原遺址。比如，在湖北天門龍嘴城址中期探溝內(nèi)發(fā)現(xiàn)了銅料，報告稱之為“孔雀石”（標本LZ TG2：24，圖三），根據(jù)碳十四測年數(shù)據(jù)，年代范圍落在3430-3400 cal BCE，相當(dāng)于油子嶺與屈家?guī)X文化的交接。

為什么孔雀石的發(fā)現(xiàn)一定與煉銅有關(guān)？這與長江中游礦脈所產(chǎn)孔雀石的屬性有關(guān)。由于本地孔雀石成分中缺鈣，雖然色彩艷麗卻質(zhì)地松軟，不適合用來雕刻或作裝飾品。龍嘴遺址所在之地的周圍直線距離20-200公里內(nèi)有礦脈，水路便利。平原地區(qū)的人想方設(shè)法取得這些不能雕刻加工、沒有其它用處的石頭，明顯是因為早已認識到，它們可以煉成銅，并重視此用途。

孔雀石在早期煉銅技術(shù)發(fā)展過程中具有關(guān)鍵作用。銅礦有很多種，大體分為氧化銅（oxidized ore，其中孔雀石冶煉價值最高）與硫化銅（sulphidic ore，指數(shù)種含硫磺的化學(xué)式）兩大類，加工提煉的難易程度大不相同?？傮w來說，冶煉硫化銅比冶煉氧化銅容易一些，產(chǎn)量也高：冶煉孔雀石既需要高溫度，亦需要控制氧氣，這一矛盾造成很多困難：至于冶煉硫化銅礦，在1100—1200℃高溫容易發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，飛出硫氣而獲得純銅。但是冶煉硫化銅需要具備以下兩種條件：第一，硫化銅礦料很少露出在地表上，只有當(dāng)人們對銅料已熟悉，專門開設(shè)礦井去開采時才有可能接觸到這種礦石；第二，需要較成熟的煉爐，一方面保持高溫度.另一方面要特別考慮排除硫氣的煙道。而孔雀石色如孔雀羽毛般鮮艷翠綠，埋藏不深，多出露于地表上，容易引起人的注意而使人采集。況且，像幕阜山地區(qū)一些礦源品質(zhì)較純的孔雀石的提煉相對容易，不需要達到銅熔點那么高的溫度，只要在密封還原的坩鍋或窯里.在還原氣氛中燃燒孔雀石就可以獲得純銅，隨即可鍛造成器，亦可再經(jīng)火煉，熔為銅液后鑄造銅器。雖然產(chǎn)量不如用硫化銅，但便于最初發(fā)明煉銅的情況。所以，若在不位于原礦區(qū)的遺址中發(fā)現(xiàn)孔雀石.應(yīng)可作為直接的冶銅證據(jù)之一。

中國學(xué)者經(jīng)常將達到1083.4℃銅熔點溫度作為煉銅的前提條件，以此為標準來評估冶煉起源的問題。但是1083.4℃的溫度條件是針對熔化銅液而言，這實際上只是發(fā)明銅鑄造技術(shù)所需要的溫度，而并不代表從原礦冶煉的溫度，有些銅礦耐火，需要1200℃以上的溫度才能提煉出銅，有些銅礦則不然，比如，從孔雀石中用還原法提煉紅銅所需溫度就比較低。還原法煉銅的關(guān)鍵在于，需要在氧氣不足的條件下燃燒木炭，使得爐內(nèi)形成一氧化炭（CO），這樣孔雀石（堿式炭酸銅，（cuOH）2C03，malachite）在一氧化炭的環(huán)境內(nèi)產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，其公式如下?lián)Q言之，如果在還原氣氛中灼燒孔雀石，就可以獲得純銅，此外還會產(chǎn)生水與二氧化碳。實驗表明，當(dāng)溫度達到710 ℃時，窯內(nèi)一氧化碳最為穩(wěn)定，此時可以較為穩(wěn)定而連續(xù)地發(fā)生還原反應(yīng)，提煉出紅銅。之后，紅銅的加工處理，溫度范圍可以更大。紅銅只需要650℃以上溫度就會變軟，在650℃-1000℃溫度范圍內(nèi)都可以熱鍛。如果溫度低于650℃，也可用冷鍛的方式制造小型器物。

龍嘴遺址出土銅料的TG2富含燒土顆粒和草木灰，很象是冶煉的火爐所留下來的遺跡。可惜，該探溝沒有被仔細記錄，導(dǎo)致外人難以了解該冶煉遺跡的性質(zhì)。

另外，雖然龍嘴的報告將其命名為“孔雀石”，但觀察出土背景.我們認為這未必就一定是原生礦料（original ore）。就化學(xué)成份而言，孔雀石屬氧化礦料，自然界在潮濕的環(huán)境中由銅金屬與氧氣、二氧化碳緩慢反應(yīng)而形成這種礦石。所以，如果一塊純銅幾千年保存在長江中游那么潮濕的環(huán)境里，緩慢吸收水、氧化及與二氧化碳產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng).很容易再次形成孔雀石次生礦（secondary ore）。這個問題在冶金考古學(xué)中（archaeometallurgy）早已被提出，不僅是理論，實際發(fā)掘也有發(fā)現(xiàn).小銅塊或銅渣若長期被埋藏在文化層中，可能重新變成為孔雀石；與作為原生礦脈出現(xiàn)的孔雀石相比較，這種次生孔雀石的化學(xué)成份可能更純，雜質(zhì)較低；不過，有些礦區(qū)原生的孔雀石也很純，雜質(zhì)物很低@。幕阜山孔雀石恰好是這種含雜質(zhì)物不高的礦物。所以判斷的主要標準還是出土背景以及文化中孔雀石是否有冶煉之外的作用。前文已說明，幕阜山的孔雀石易碎，不能雕刻用作裝飾品或者其他作用，而且龍嘴出土所謂“孔雀石”的地方共出有燒土和灰燼，因此從這兩個指標來思考，這很難是原生的孔雀石。

進一步來說.這塊器物的化學(xué)式也不一定是堿式炭酸銅（孔雀石）。比如說，早期冶煉經(jīng)常會留下氧化銅（黑銅CuO，tenorite）或氧化亞銅（赤銅cu20，cuprite）等廢料，尤其氧化亞銅是在技術(shù)不成熟的情況下冶煉失敗的常見產(chǎn)物。這種廢料若埋藏在潮濕環(huán)境里，吸收環(huán)境中的水，其外觀也會變得像孔雀石。

所以，要分辨出土物是因雜質(zhì)成份（impurity）高而未被冶煉的孔雀石原礦，或者是冶煉后留下的赤銅廢料，或者是冶煉好的銅塊（小銅器）被通體銹蝕后的碎塊，只有經(jīng)過化學(xué)微觀分析才能判斷。遺憾的是，迄今在長江中游出土的此類標本極少有經(jīng)過化學(xué)微觀分析。長江中游發(fā)現(xiàn)的銅塊銅料一般情況是，大部分這類標本并未公布，偶爾寫進報告里，也概被指稱為“孔雀石”或“銅礦石”。實際上，這些判斷基本上都值得懷疑。這類標本的出土地點均伴出大量灰燼和燒土堆積，似乎為冶煉遺跡。由此，筆者更傾向于認為這些所謂的“孔雀石”標本實際上是古人曾經(jīng)冶煉出來的銅，這或者是氧化、銹蝕的金屬銅（oxidized cooper，其中有一些可能重新變成次生孔雀石），或者是被丟棄的冶煉廢料（slag）。

（二）初步認識荊門屈家?guī)X遺址出土的銅器和冶煉活動的遺存

1、可能發(fā)現(xiàn)最早的錫銅

2015年以來，湖北省文物考古研究所對屈家?guī)X遺址進行了第四次考古發(fā)掘.在石家河文化地層中發(fā)現(xiàn)幾個銅塊。其中有幾件密集出土于一個探方的第16-10層，屬于石家河文化早中期的地層中。出土標本大小不一，幾件小塊形狀不明，但2016HQQTN26W41：3標本可以看出有似小斧或小錛的弧形刃部。2016HQQTN26W41：5標本形狀較完整，似一件銅錛（圖四）。銅器出土?xí)r的保存情況很不良，全身布滿很厚的銹，局部已變成黑銅粉（粉狀的氧化銅）。對粉狀的氧化銅進行x射線熒光儀分析，在不同的粉粒中，銅（Cu）的成分到達92.75-99.20%。除了銅之外，某些部位錳（Mn）和鋁（A1）成分亦到達約2%，這應(yīng)是從環(huán)境里吸收的雜質(zhì)；鐵（Fe）的成分約0.3-0.4%，其也屬于土中所含的赤鐵。此外，值得特別注意的是，所有的測量中，都包含有0.6-1%的錫（sn）（圖四）。因為錫不會生銹，所以青銅器粉化的部位里，錫料的比例只會很低。由于錫不會出現(xiàn)在自然銅料中，也不會從泥土中吸收，所以應(yīng)該考慮這是人工有意加進的合金成份。

TN26W41第11層有一個稻谷碳樣測試年代，數(shù)據(jù)為公元前2631-2474年（2016HQQTN26W41）。依據(jù)層位關(guān)系、共出的陶片，以及文化整體發(fā)展情況評估，青銅錛的絕對年代為公元前2500年左右，其它TN26W41銅塊的年代范圍可能落在公元前2900年-2400年之間。

之前錫鉛銅三元合金銅片曾出土自湖北省陽新縣大路鋪遺址的石家河文化晚期的地層中（03ET2307：13）。另外，1981年一1982年的考古試掘已表明，湖北省通城縣堯家?guī)X遺址是石家河、后石家河時期的專業(yè)化冶煉遺址之一。我們在2017年9月對堯家?guī)X遺址進行調(diào)查時，了解到附近有古代曾被開采過的錫礦。因此，筆者認為，該遺址可能已經(jīng)是專業(yè)化開采錫料的主要據(jù)點之一。我們2017年的調(diào)查也補證，從剖面層位關(guān)系判斷，該遺址年代跨度可能從石家河文化至后石家河文化，且在后石家河文化時期這里曾是一座城。我們從剖面上的文化層的中上部采取碳化樣本，經(jīng)檢測其日歷年代范圍為距今4200年-4000年。而屈家?guī)X出土的標本亦使我們進一步推論，長江中游可能已經(jīng)在公元前第三干紀中段就已自行發(fā)明了錫銅合金。這比原來所知道鄂東南的資料，時代還早數(shù)百年。這在世界歷史中也屬于早期摸索錫銅合金的年代。

2、發(fā)掘背景和冶煉活動的年代問題

屈家?guī)X遺址1950年代曾進行兩次發(fā)掘.由于發(fā)現(xiàn)很發(fā)達的聚落.當(dāng)時發(fā)掘者誤以為該遺址的年代只比商周略早一些，沒想到其文化年代居然可以早到公元前第4干紀。1950年代發(fā)掘內(nèi)容分為“屈家?guī)X文化早期”、“屈家?guī)X文化晚期早段”和“屈家?guī)X文化晚期晚段”，絕對年代未測定。之后，1989年第三次發(fā)掘的面積很少，但測了兩個碳十四標本，其中一個為3760±175 cal BC（BK2398），出自該遺址的最早地層，簡報稱為“前屈家?guī)X文化”或后來改名為“油子嶺文化”，大致相當(dāng)于該遺址的絕對年代上限，也相當(dāng)于前述龍嘴遺址的年代上限。另一個數(shù)據(jù)為3601±169 cal BC（BK2397），碳樣取自第三次發(fā)掘區(qū)域的晚期地層，與1950年代發(fā)掘?qū)φ?，?yīng)歸類于屈家?guī)X文化早期后段。依此屈家?guī)X文化起源應(yīng)不晚于公元前3600年.而1950年代兩次發(fā)掘所定為“早期”的年代大致應(yīng)在3750-3450 cal BC（包含所謂“油子嶺文化”），而“晚期早段”大致在3500-3300 cal BC，至于“晚期晚段”可能相當(dāng)于前述龍嘴遺址晚期前段，即3300-3100 cal BC。在晚期早段的地層中，在500多平方米范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)有很厚的燒土面.體積約200立方米左右，但并沒有柱洞痕跡；晚期后段燒土面積雖然沒有那么大，但也普遍出現(xiàn)。雖然發(fā)掘者推論這可能是建筑遺跡，但是，由于并沒有發(fā)現(xiàn)柱洞痕跡，所以仍有很多不明之處。

第四次發(fā)掘的年代范圍大體落于公元前3800年一公元前2400年內(nèi).屈家?guī)X遺址的油子嶺和屈家?guī)X文化時期發(fā)現(xiàn)了很多燒土遺跡，其中包括疑似建筑和陶窯遺跡需進一步研究才能判明其功用與性質(zhì)。或許可以考慮，疑似小陶窯的遺跡不一定都是陶窯功能，而部分是煉爐遺跡，因為大溪文化所發(fā)明的燒制黑陶的陶窯，完全可以用于從孔雀石中還原銅。

資料表明，在屈家?guī)X遺址，石家河文化早期地層所見冶煉遺存，其技術(shù)已相當(dāng)成熟，說明這并不是冶煉活動的最初源頭，還需要更進一步分析該遺址更早地層的遺跡、遺物，是否也有與冶煉相關(guān)，且代表更加原始的技術(shù)。

此外，出土銅器粉化的黑銅銹樣，足以提醒我們，更早的小型銅器恐怕全身都已銹成黑銅（CuO）的粉末（圖四），將來在發(fā)掘中需要在土中加倍仔細，才有可能尋找到此類遺物。

（三）京山一百三十畝遺址所出銅塊、煉缸和技術(shù)進步

荊門京山屈家?guī)X管理區(qū)一百三十畝遺址出土了銅塊（TN24W34：7）（圖三），被發(fā)掘者視為屈家?guī)X晚期的資料，沒有對年代數(shù)據(jù)，只能判斷為公元前第四千紀末期至第三千紀早期。

此銅塊未做成分分析，外表滿是綠色銅銹。陳樹祥和龔長根推論這不是銅塊“而仍為一塊體積較小的孔雀石”。但是，只有少數(shù)含銅量極高的孔雀石才會形成全面的銅銹.因此筆者認為發(fā)掘者定義為銅塊是準確的，或者是氧化的金屬銅塊，或者是冶煉廢料。

遺址中冶煉設(shè)施不明。但經(jīng)查報告，一百三十畝遺址出土所謂“銅礦石”的文化層，多含灰燼、碳末，且經(jīng)多次高溫?zé)?，變成堅硬的黑色，里面富含燒土粒；周圍出土的陶片也多見厚重質(zhì)地的夾粗砂陶片，發(fā)掘者從中復(fù)原出幾件煉缸（smelting vats）的碎片（或謂之vats furance，圖三）。鄂州博物館的試驗表明，使用這種煉缸，在20分鐘內(nèi)可以還原而熔化2-4公斤銅料。煉缸的出現(xiàn)標志著這時已不再處于簡單地運用還原法煉銅并鍛造銅器的早期階段，而是已進化到用煉缸熔化銅液和鑄造的階段。這種用煉缸冶煉的技術(shù)從屈家?guī)X文化晚期一直延續(xù)到商周。所以一百三十畝遺址的考古現(xiàn)場顯示出的，不僅是原始冶煉遺跡.而且可以說該遺址的冶煉技術(shù)躍升到較為高級的新階段。

（四）天門石家河城址：青銅技術(shù)與文化中心

很多件在發(fā)掘報告中被稱為“孔雀石”的資料來自石家河古城遺址。根據(jù)考古勘探，以石家河城為中心的整個遺址，聚落面積約10平方公里。石家河遺址最早在油子嶺文化時期被開拓，此地建有不同規(guī)模、不同時期的幾座城。其中規(guī)模最大的城被命名為石家河城.其城墻內(nèi)面積約1.2平方公里.興建于屈家?guī)X文化末期至石家河文化中晚期（約公元前3100—2400年），之后城的結(jié)構(gòu)似乎有變化，但并沒有毀滅.至公元前第三千紀晚期.城內(nèi)城外仍有許多人活動或居??；之后才逐漸被廢棄（圖五）。

在石家河遺址范圍內(nèi)，鄧家灣、羅家柏嶺、肖家屋脊和印信臺四個地點.都曾發(fā)現(xiàn)過原生或次生的“孔雀石”、煉渣以及小銅器殘片，并且除了純銅煉渣之外，還發(fā)現(xiàn)有青銅煉渣和小型工具。石家河遺址的范圍之外，也有幾處發(fā)現(xiàn)煉銅遺跡和遺物。雖然筆者根據(jù)間接證據(jù)推論，石家河遺址自屈家?guī)X文化以來已出現(xiàn)冶煉活動，但目前所記錄的直接資料都屬于石家河文化，因此本文先從有直接證據(jù)的資料談起。

1、西北古城區(qū)鄧家灣：冶鑄青銅工具的遺存

石家河城內(nèi)西北角的鄧家灣面積約6萬平方米，該地發(fā)現(xiàn)多處社會共同祭禮活動的遺跡。在石家河大城尚未建成時，這里可能曾經(jīng)作過有獨立城墻的廟權(quán)中心。在石家河大城修建之后，這里依然是重要的祭祀場所。

（1）青銅煉渣和器物的發(fā)現(xiàn)

鄧家灣發(fā)掘報告指出.在石家河文化地層中發(fā)現(xiàn)很多所謂“孔雀石碎塊”，最大塊直徑為2-3cm，“表面看起來似煉銅渣”。雖然從文字敘述來看，似乎出土不少煉渣，但只具體記錄了三件所謂的“孔雀石”；此三件雖記錄了發(fā)現(xiàn)地點，但卻未公布照片和尺寸的資料。第一件發(fā)現(xiàn)在開口于AT8層、屬石家河文化早期的灰坑（ashpit）H30（圖六）；第二件發(fā)現(xiàn)在層位和年代不明的探方（exploration pit）AT203：35；第三件發(fā)現(xiàn)在開口于T8層、屬石家河文化中期的灰坑H116中（圖六）。前兩件附有簡略的成份鑒定報告。

此外，發(fā)掘報告里有一件所謂“孔雀石”的照片，其出土地點的記錄是AT109（圖三）；從照片上可看到銅塊（器物殘塊或銅渣）出土的情況，周圍似乎有很多燒土顆粒和灰色的灰燼，但報告中該出土單位除了這幅照片外，完全沒有任何關(guān)于該出土單位的資料，甚至其位置也不明。

鄧家灣發(fā)現(xiàn)的小銅器也只記錄了一件，在探方T4出土青銅刀的殘片（T411，圖七），經(jīng)過檢測屬含鉛的青銅器，并且從表面來看，這不是鍛造出來的，而是鑄造的青銅刀，其金屬成分分析報告只記錄了鉛同位素。

可見，報告雖然提到地層有很多小銅塊（我們也曾親眼觀察過石家河城祭壇上常見綠色的小型塊狀物），但很可惜都沒有進一步測驗和研究。雖然在發(fā)掘報告中具體提到上述五個例子.但相關(guān)資訊都不成系統(tǒng)，出土背景也不明。

關(guān)于探方AT203的發(fā)掘情況.發(fā)掘報告中沒有描述，只知道其位于發(fā)掘區(qū)的南部。成分鑒定報告描述AT203：35樣本為：“綠色銅渣狀礦物”，又稱為“孔雀石”。對此，陳樹祥和龔長根已提出質(zhì)疑：“銅綠山出土的孔雀石經(jīng)檢測含銅量不超過57%，鄧家灣遺址發(fā)掘探方AT203出土的一塊孔雀石（AT203：35）經(jīng)檢驗，相對含銅量達67.77%，實屬罕見。”確實如此，不僅是銅綠山，在其他地方也一樣，含銅57%已是天然孔雀石含銅量的上限標準。從鑒定報告來看，AT203：35一件除了含有67.77%的銅（Cu）之外，另有較多鐵（Fe）、硅（si）、鋁（A1）以及少量鋅（Zn）、鉛（Pb）和硫（s）等。這種成份結(jié)構(gòu)似乎屬于冶煉青銅的爐渣。其中，鋅和鉛應(yīng)該是爐渣中的合金成分。硅和鋁是組成爐壁、煉缸或陶范的主要材料，鐵或為未熔化的礦料，或者也是爐（缸）壁或范的泥土成分。這種成分結(jié)構(gòu)可以參照陽新大路鋪專業(yè)冶煉遺址來說明其原本意義。大路鋪爐壁的主要成分恰好是硅、鋁和鐵，爐渣成分也含有這三種，再加上礦料的元素。殷墟出土的冶煉用陶質(zhì)工具的成分亦如此。根據(jù)長江流域的冶煉技術(shù)，“爐壁”的定義較模糊.因為固定的煉爐或煉缸的材質(zhì)一致.差異在于固定的爐壁含硅的比例高于煉缸.但是鑒定報告并未提供具體成分所占比例數(shù)據(jù)。因此這有可能是煉缸壁上的煉渣，而不是類似于大路鋪煉爐的爐渣。至于硫的成分，其出現(xiàn)可能指涉著礦料并不全是孔雀石，而包含硫化銅。

根據(jù)化學(xué)反應(yīng)和冶煉試驗，如果在孔雀石中加次生的硫化銅（如銅藍Covenite）一起冶煉，因硫與氧發(fā)生反應(yīng)，兩種礦物較容易還原成銅。幕阜山除了孔雀石之外，銅藍石（CuS或cu2S）、黃銅礦（chal-copynte CuFeS2）、銅斑銅（Bornate CusFeS4）等都一起出現(xiàn)，因此可以考慮石家河人已經(jīng)嘗試用不同的礦物冶煉，而注意到礦物搭配的良好效果。不過以上所說，只是我們根據(jù)“鑒定報告”不精確描述的文字來推測而已，尚不足以構(gòu)成嚴謹?shù)恼撌觥?/p>

出土另一塊銅料的灰坑H30屬石家河文化早期，位于鄧家灣發(fā)掘區(qū)的西北部探方AT8-AT7交界處，我們考證后認為，這里是屈家?guī)X時期核心冶煉區(qū)域的西邊（此問題將另文展開討論）。鑒定報告描述H30出土的標本為“綠色銅塊狀孔雀石”，但含銅量很高，比AT203還高（未提供具體數(shù)據(jù)）。除銅之外，也包含鐵、硅、鋁、鋅和硫。因為含銅更多，又是“塊狀形式”，或許可以考慮這是鑄造過程中的廢品，被剔除而棄置一旁；或者是含有一塊未熔化礦料的爐渣：或者是通體銹蝕的器物碎塊。

鄧家灣報告里存在著很多內(nèi)在的矛盾，如孫淑云做的鑒定報告一方面依照肉眼觀察將標本描述為“綠色銅渣狀礦物”和“綠色銅塊狀孔雀石”.同時卻否定前者為銅渣，后者為銅塊，所以，這一鑒定結(jié)論就好像明明看到是煉渣和銅塊卻不敢相信親眼所見，自相矛盾。

（2）冶鑄廢物堆積坑

H30形狀為不規(guī)整的圓型，最長徑2.86m，深度0.8m，由于發(fā)掘時只清理了一半，所以文字描述也不甚清晰。不過，還是可以知道，坑里堆積分三層，每一層土都含有黑色灰燼，出土的陶片有多種，其中包含粗厚煉缸片以及小型坩鍋，報告只復(fù)原和公布了三件小型坩鍋（圖六）?？傮w感覺H30內(nèi)的堆積應(yīng)該都是廢棄物，其中也包括用壞了的冶煉工具、碳末和廢料。比如說，反復(fù)使用煉缸來冶煉時，會將木炭和礦石投入煉缸灼燒，而燃燒的灰燼，則棄于垃圾坑，多次使用的煉缸損壞后，也丟于坑中，壁上或灰燼中偶爾會有小型碎渣或未反應(yīng)的礦料碎塊。同時，煉銅廢料的出現(xiàn)另使我們思考，在H30成為垃圾堆積坑之前，這里原本就可能是進行冶煉或澆鑄的地方；坑中的層位應(yīng)該也顯示出不同時期丟棄冶煉垃圾的情況，每層的堆積物基本上一致：灰燼、燒土塊及陶片。

在H30北邊.還有一個結(jié)構(gòu)相同的H48.二者開口地層一樣，不過H48略寬略深一些，約4m寬，1.2m深，坑內(nèi)堆積一樣，同樣包含三層富含燒土、灰燼、草木灰、碳末的黑灰土；堆積物中也有小型坩鍋等。可惜只清理了四分之一。這種尺寸較大、形狀不明的灰坑，從出土銅料與大量灰燼、燒土、坩鍋、煉缸片等判斷其性質(zhì)，也應(yīng)該是石家河早期與冶煉有關(guān)的遺存（圖六）。

（3）冶鑄作坊廢棄時的祭禮：石家河文化冶鑄場所的復(fù)原問題

鄧家灣發(fā)掘區(qū)的東區(qū)灰坑H63的性質(zhì)也類似于冶鑄場所，坑口直徑為2.4～4.4m，坑深為0.5m，西邊有二層臺結(jié)構(gòu)，坑內(nèi)填黑色土，含較多燒土塊和碳末，坑內(nèi)陶片包含煉缸、坩鍋，并有很多陶塑動物等祭祀品，時代為石家河中期。

我們或許可以推測，此處曾經(jīng)有冶鑄場所，留下燒土、碳末和缸片等與冶煉有關(guān)的遺存；最后H63成為埋葬祭祀品的地方，埋藏的陶塑并沒有火燒痕跡，說明兩種堆積有先后關(guān)系。這種將冶煉工具與祭祀品混在一起的現(xiàn)場表明.埋藏陶塑的祭祀行為是H63的最后使用階段。至于H63的使用方法，目前我們資料不足，只能提出一些推測：或許石家河人為考慮聚落安全，把有些冶鑄場所設(shè)置在土坑中，在坑的底部擺煉缸，坑的西壁臺階有可能是專門安排用于工匠下上的（圖六）。石家河遺址有不少灰燼燒土坑在一邊安排斜坡或臺階，其用途從來沒有被研究。另外，石家河城內(nèi)的許多冶煉廢物堆積之上，有祭祀品的遺存。這都是我們需要考慮的規(guī)律。

在大路鋪等專業(yè)性的銅礦業(yè)遺址的燒坑遺跡中，從未發(fā)現(xiàn)與冶煉無關(guān)的堆積，更加沒有祭品堆積。而在石家河城內(nèi)的冶煉活動卻與祭祀有關(guān)連，或許可以推斷，石家河城內(nèi)的煉爐或冶煉場所在使用一段時間之后，在廢棄時會舉行社會共同的祭祀儀式，再進行回填。因此，雖然坑中有繁復(fù)燒炭的痕跡，上面卻都會堆積很多與冶煉無關(guān)且沒燒過的較精致的器物。

（4）圓型及豎穴式煉爐遺跡

關(guān)于H116灰坑中的遺物.發(fā)掘者敘述有發(fā)現(xiàn)銅渣。雖然鑒定報告寫未發(fā)現(xiàn)煉渣，但是鑒定報告并不包括H116出土的銅渣，所以鑒定報告有關(guān)鄧家灣“未發(fā)現(xiàn)煉渣”的結(jié)論并不是依靠全部資料得出來的。石家河遺址中既發(fā)現(xiàn)有青銅合金塊，亦發(fā)現(xiàn)用青銅合金鑄法制造的青銅工具.所以發(fā)現(xiàn)青銅煉渣是很自然的事情，這進一步證明，石家河文化早已從銅石并用時期發(fā)展到成熟的青銅文化。

H116位于H30之西南，在其以東約10米處，比其早幾百年的屈家?guī)X文化時期該處曾應(yīng)是冶煉中心。H116灰坑的性質(zhì)與H30等灰坑的性質(zhì)不同，其結(jié)構(gòu)很規(guī)整，東、北、南之壁都較陡，西壁較緩，地表有小斜坡，坑口徑1.2-1.45米，深度0.3米?？觾?nèi)土夾灰色灰燼.但除了煉渣之外.沒有記錄與冶煉相關(guān)器物的復(fù)原，反而記錄發(fā)現(xiàn)各種零碎陶片和陶塑，與H63一樣似乎屬于一種祭祀場所.而且.雖然有灰燼和煉渣，但里邊出土的祭品并沒有被燒過，這應(yīng)該也顯示早晚不同時期的不同用途。從一般性合理判斷，煉渣很難被視為祭品.應(yīng)該代表埋藏陶塑之前H116的用途.而埋藏陶塑代表結(jié)束使用H116的祭禮活動。

根據(jù)形狀和堆積的情況我們推論，H116原本可能是圓型煉爐。我們的根據(jù)如下：首先，其形狀規(guī)整，應(yīng)為人工開挖而成，雖然發(fā)現(xiàn)煉渣，但沒有發(fā)現(xiàn)煉缸碎片，也不像冶煉過程的垃圾坑。其次，坑的尺寸不大，不像是使用煉缸的冶煉場所，但符合土坑煉爐大?。汗娘L(fēng)足以保持高溫度，同時從鼓風(fēng)口到放銅料的位置的距離，足以形成一氧化碳，以保持還原氣氛。若說人們從冶煉場所特地把煉渣帶到這里放置，這樣做不合情理。因此H116本身可能就是煉爐。石家河人應(yīng)該同時有多種冶煉、澆鑄設(shè)施，以配合不同原料和目的，用略不同的技術(shù)提取銅，多樣的技術(shù)背后，均有累積很多經(jīng)驗的歷史。土坑式煉爐技術(shù)應(yīng)該早于煉缸的發(fā)明.但是煉缸發(fā)明后仍繼續(xù)使用及發(fā)展土坑煉爐技術(shù)，是因為這種爐有自己的特殊功能，如為提煉硫化銅.帶有設(shè)計好的煙道的土坑爐就有一定的優(yōu)勢。換言之，我們認為，H116可能原本是圓型煉爐，廢棄后，用陶塑等舉行祭禮活動而后掩埋。H116出土的陶塑顯示煉爐廢棄年代大致相當(dāng)于石家河文化中期（圖六）。

發(fā)掘區(qū)還有幾個灰坑與H116相似，如H69等?？上Ф紱]有經(jīng)過詳細發(fā)掘。石家河早期的H54與H116結(jié)構(gòu)接近.也像是人工挖的圓型爐.壁的一邊呈直，一邊傾斜；但尺寸大，深度1米，直徑2.2米。H54位于發(fā)掘區(qū)南部，附近有石家河早期祭祀中心，包含典型套缸遺跡。H54坑內(nèi)土色深灰且富含草木灰燼、燒土粒，坑里發(fā)現(xiàn)幾件小坩鍋，器壁多細孔，內(nèi)夾碳粒。從坑內(nèi)的遺存來看，H54像冶煉遺跡，但其尺寸有點大，若作為土坑式煉爐使用，在那么大的空間內(nèi)很難到達高溫度。也許可以考慮其內(nèi)部曾分隔為不同功能區(qū).其中具體灼燒碳還原銅或熔銅之處只占某一個部分，但是這種內(nèi)部結(jié)構(gòu)沒有保存下來。其實.這種較深的圓型豎穴爐在幕阜山專業(yè)采冶區(qū)也多見，從石家河以來至商周時期都有發(fā)現(xiàn)，結(jié)構(gòu)基本不變。商周時期的爐子保存較好，可以大致復(fù)原內(nèi)部結(jié)構(gòu)，功能包含熔銅及鑄造。而石家河時期的這種遺跡都被上層遺跡打破，大多遭到破壞，原來的內(nèi)部結(jié)構(gòu)不清楚，具體功能待研究。

（未完待續(xù)）