商代青铜之源:两大铜矿遗址

大批青铜原料正是从这里,通过不同线路,运往中原商王朝的统治中心,还有盘踞各地的青铜文化中心

随着人们对湖北大冶铜绿山遗址、江西瑞昌铜岭遗址——两个始采于商代的铜矿遗址的深入发掘研究,越来越多的证据显示,一大部分商代青铜原料正来自至今依然储量丰富的长江流域中下游铜矿带。大批青铜原料正是从这里,通过不同线路,运往中原商王朝的统治中心,还有盘踞各地的青铜文化中心。

铜料从哪儿来?

伴随河南安阳殷墟妇好墓、四川广汉三星堆遗址、江西新干大洋洲大墓的发现,商代灿烂的青铜文明举世瞩目。同时出现的问题是,如此数量庞大、铸造精美的商代青铜器,其矿料究竟来自何方?

1973 年 10 月起,湖北大冶铜绿山古铜矿矿冶遗址群的发现、发掘与研究,为回答这一问题打下基础。1988 年,江西瑞昌铜岭铜矿采冶遗址的发现,将中国青铜矿料的始采期提前到商代中期,这也为直接回答商代青铜器矿料来源提供了明确的线索。之后,随着鄂东南、赣北、皖南和宁镇一带诸多铜矿采冶遗址的发现,一批先秦铜矿冶炼遗址点逐渐浮现在长江中下游铜矿带上。这也是中国现在最为富有的一条铜矿带,德兴、铜绿山、铜官山等现代特大型铜矿就云集在这一带,已探明储量占全国储量的 2/3 以上。

这条铜矿带上,最富代表性的商代铜矿采冶遗址,要算湖北大冶的铜绿山古铜矿遗址与江西瑞昌铜岭铜矿遗址。从这两处遗址的出土物来看,当代更多看到的是堆积如山的炼渣,以及小型青铜兵器、实用铜器的铸造痕迹。也就是说,在商代,长江中下游铜矿带更多只是中原王朝的铜料来源地。北京大学考古文博学院教授陈建立告诉本刊:「这一现象涉及商王朝特殊的铜器铸造机制:大型礼器的制造工艺作为核心机密,一直牢牢掌握在中央手中,地方只能负责输送原料,或者通过贡品、掠夺、赏赐这三种方式获得少量大型青铜器。」

那么,从铜绿山和铜岭开采出来的矿料,之后被运送到了哪里?中原的青铜器,其原料来源真的就是长江中下游的这些商周矿区吗?

自从长江中下游铜矿带被发现以来,专家们的这类猜想从未间断过。他们认为,长江中下游地区出产的这些铜料,包括锡料,一定是在某种程度上和中原地区发生了联系的。但至于究竟发生了哪些联系,具体的流通路线是怎样的,这一直是考古界待解决的疑惑。倘若能清楚商王朝时期青铜物料的运输线路,便可以推断出这一时期中央与地方的关系等许多深层历史问题。

陈建立介绍,在长江中下游铜矿带被陆续发现后,随着新的考古技术,如铅同位素示踪研究、微量元素示踪研究法的应用,这一系列猜想终于有了被明确回答的可能性。其中,铅同位素比值示踪法是最早被运用于矿料来源的科学研究,帮助考古工作取得了突破性进展。由于同一个矿区内的金属矿材,其铅同位素比值是维持在一个稳定范围内的,且其比值随时间存在着相当规律的变化。因此,铅同位素比值能够反映矿料的空间分布格局以及时间更迭节点,指示矿料的流通方式,并为准确溯源提供重要的线索和判别标准。

陈建立带领的北京大学科技考古团队曾对湖北叶家山曾国铜器原料来源进行示踪研究。数据比对结果显示,叶家山曾国铜器的铜料来源复杂,其中很大一部分与大冶铜绿山的铅同位素数据更为接近。这一方面说明了从大冶到叶家山确实存在着原料供应关系,另一方面也表明,当时的曾国与其他族群或方国都有着直接或间接的青铜技术和文化联系。同时,铅同位素研究结果显示,叶家山的铜器既有王畿地区王室掌管的作坊铸造的,也有地方作坊生产的器物。

随着铅同位素示踪法这一科技考古手段的深入,铜料运输路线方面的问题也在被慢慢解开。学界一般认为,湖北黄陂盘龙城遗址是商文化在长江流域的重要军事据点,商王朝正是通过盘龙城实现对周边长江中下游铜矿带的控制,并将冶炼好的铜原料转运到中原。

研究发现,盘龙城青铜器的铅同位素比值和郑州商城的铅同位素比值一致,证实盘龙城遗址出土的这批铜器确实并非当地生产,而是在郑州商城生产后运送过去。这也从侧面说明了,盘龙城对商王朝经略长江流域铜矿带的重要性。

铜料是如何从长江流域铜矿带运往中原的?陈建立向我们谈到自己的猜想:「可能有三条路线:一条是从盘龙城直接向北,沿着滠水一路北上到河南信阳。另一条是从盘龙城沿着随州北上,经过随州、枣阳、襄阳等地组成的随枣走廊到了南阳。还有一条是从安徽巢湖向北沿着淮河向上,经铜陵,到中原。目前,在这几条线上都发现了不少的商代遗存,沿路可见一些小的商代铸铜作坊,比如在罗山、黄川、阜南地区就发现了商代早期的地方性的铸铜作坊,这些实物遗迹也在印证着这种路线上的猜想。」

不过,陈建立告诉我们,这些研究仍需要大数据库的支撑,其中,对矿山遗址的田野调查与发掘,尤为重要。

铜绿山古铜矿遗址:始采年代的争议与确定

1973 年 10 月,在位于湖北大冶城区西南约 3 公里处的铜绿山地区,铜绿山矿革委会在生产过程中意外发现了 13 把铜斧。出于谨慎,革委会向中国历史博物馆(今国家博物馆)写信反映了这一情况,并寄去了铜斧一把。当时没有人能想到,就是这几把铜斧,使得沉寂了几千年的大冶铜绿山古铜矿遗址终见天日,也为打开困扰中国考古界几十年的有关中原青铜器铜料来源的疑团揭开了序幕。

次年春天,历时 11 年的第一阶段抢救发掘工作开始了。湖北省考古研究院研究员、铜绿山第二轮考古队队长陈树祥回忆介绍:由于之前的铜绿山现代矿企采用机械露天采矿,除考古抢救发掘的铜绿山 Ⅶ 号矿体(俗称「大岩阴山」)1 号采矿遗址原地建成博物馆对外展示外,其他古代采矿和冶炼遗迹多数在现代生产中遭到破坏。而且,尽管抢救发掘出土了大批采冶遗迹和生产工具,但由于早期遗物发现极少,古代矿冶生产者的墓地和生活区不见踪迹,加之历代文献鲜有记载,故有「见物不见人」之憾。这些缺憾为之后很长一段时间研究铜绿山始采年代和判定采冶者身份等工作带来困难。

经过首轮发掘,在 5 个矿体上发现古代露天采场 7 个,10 个矿体上发现古代地下开采区 18 个,井巷总长度达 100 万立方米。在矿山脚下,又发现了古代冶炼遗址达 50 余处,炼铜排放的炉渣漫山遍野,分布在广达 1.2 平方千米的铜绿山四周。而铜绿山所处的位置,正是我国铜矿资源分布最为集中的长江中下游铜矿区,铜矿资源占据我国铜矿总储量的 16.4%。上百万年来,这里的矿体在构造运动以及长时间的外应力地质作用下,矿床的覆盖层遭到不断剥蚀,最终使数个矿体的上部暴露于地表,并长期接受外力地质作用,硫化物强烈氧化,小块的氧化铜矿石(孔雀石)在矿区俯拾即是,这些特殊的地貌环境都为古人寻矿、探矿及采矿创造了条件。

根据当时的粗略估算,仅先秦时期,大冶铜绿山就生产出了 8 万–12 万吨的红铜。可如此惊人数量的铜料,都是在什么时间段开采出来的?又推动和改变了中国古代怎样的文明历程?在 2011 年开始的第二轮采掘中,随着科技考古手段的应用,这些谜团才终于被一一揭开。

新一轮开采工作中,亟需解决的,就是一直悬而未决的始采年代问题。陈树祥说:上个世纪,学者们对铜绿山开采时间的看法不一,先后有东周、西周、商代晚期、商代二里岗时期等多个说法,而主流说法都认为其开采时间要晚于瑞昌铜岭确立的始采年代:商代中期。不过,在新一轮考古工作中,通过对出土遗物的碳-14 测年以及数轮校正,在 20 个样品数据中,有 6 个样品数据的上限年代和下限年代均落在商代,其中年代最早的为公元前 1530 年,为商代早期,最晚的为公元前 1139 年,为商代晚期。这一结果,将铜绿山矿冶遗址的最晚始采年代推至商代晚期。

陈树祥主持的新一轮考古发掘中,在铜绿山 Ⅶ 号矿体北坡一座矮丘上发现了四方塘遗址墓葬区,现已发掘出夏代至战国早期的墓葬 246 座,其中,1 座夏代墓和 2 座商代墓,表明在商代,铜绿山的开釆已有一定规模。

接下来,便是铜绿山早期铜料输入何方的问题。尤其是,铜绿山遗址与中原商王朝控制的南部中心城邑盘龙城,是否存在直接的铜料提供关系?

通过铅同位素示踪法等科技手段,专家们对铜绿山出土铜矿料、铜器与异地出土青铜器进行检测分析,获得这些铜器、铜料的「DNA」基因数据,并将这些「基因」对比、串联起来,结合文献和考古发现研究成果,终于逐渐勾勒出商王朝时期铜料走向的大致轮廓——

通过对盘龙城出土的 9 件商代青铜器进行铅同位素对比,学者们发现,在这 9 件样品中,有两件与江西铜岭样品接近,另有两件与大冶铜绿山遗址的样品相近。这说明制造盘龙城青铜器的部分原料,一部分来自于铜绿山,且所占比例不小。再从铜生产工具和生活用具形态看,铜岭出土的铜锛、凿,陶鬲、斝、罐等,与盘龙城遗址出土的同类器物酷似。铜绿山出土的部分饰有「十」字纹的铜斧、锛、镢,也都能在盘龙城找到相似之物。这些考古证据说明,铜绿山早期铜料正是经过盘龙城,被源源不断地输入商王朝。甚至说明,当时位于长江中下游的铜绿山铜矿业可能已纳入殷商王朝的管理范围。

与此同时,探矿、开采方式的问题也在不断地被专家们提出:因为铜绿山铜矿在地下呈带状聚集,需要通过地下开凿和探矿,确定矿脉走向,从而拓进采掘面。而且,采矿需要一系列的技术:探明矿源、开采、选矿、冶炼……在这一系列过程中,还要解决通风、排水、井下照明等问题。这对于商时期的人来说,似乎并不容易。但最终的考古发掘成果证明了古人的智慧。经过专家探测,最终确定,在主要采用露天开采和竖井开采的商时期,当时的开采者已经可以通过将井口开凿于高低不一的山岗来产生自然气压,从而解决井下通风问题了。还发明了竖井与平巷联合开拓法,即在竖井底部之间用较短的平巷连接互通,扩大底部开采面积。同时,为防止井巷崩塌或冒顶而威胁采矿者安全,矿工在地面预制了榫卯结构的木支护框架。在冶矿方面,商时期的工匠们便已经采用了较为先进的鼓风竖炉技术。这一系列技术层面的发现,完善了考古学界对早期采矿流程的认识,也进一步推动了整个长江中下游地区铜冶金考古的工作。

瑞昌铜岭:商代如何采冶铜矿?

据江西省文物考古研究院研究员刘诗中的讲述,瑞昌古铜矿遗址早在 1964 年便由赣西北地质大队 506 队发现了。不过,这些勘探队员口中的「老窟」只停留在勘探队的记录资料中。古铜矿遗址真正进入人们的视野,还要到 1988 年。

1988 年春天,铜岭村民在铜岭头合连山西坡修建公路时,再次发现大量坑木,并出有青铜锛、木铲和陶片。铜锛的出土引起了负责公路建设的铜岭钢铁厂副厂长周明节的注意。经过辗转联系,消息被汇报给了江西省文物考古研究所。根据初步判断,人们将这一遗址的年代定在春秋战国时期。已在江西从事商周考古 20 年的刘诗中被任命为正式发掘的领队。

刘诗中回忆,当他接到这一任务的时候,首先想到距铜岭百公里外的大冶铜绿山学习,后者在铜矿遗址的发掘与保护方面,已积累了丰富的经验。正是在参观了铜绿山矿冶遗址和黄石市博物馆陈列的各种实物资料后,刘诗中他们才建立起铜矿遗址发掘的感性认识。经过发掘前的调查,他发现「铜岭是一处集采矿、冶炼于一地的矿冶遗址,采访区分布面积约 7 万平方米,冶炼区分布范围约 12 万平方米,炼渣堆积厚度约在 1–2.5 米之间,估计现存 40 万吨左右的炼渣」。

铜绿山遗址从 1973 年被发现以来,便经过了多次发掘,遗址面积要远远大于铜岭遗址,只是对于铜绿山的始采年代,专家们早年一直有争议,考古学家苏秉琦认为其年代在两周之间,湖北的专家则认为最早应为西周,此外还有春秋说,但当时均未涉商代。「这次我们如果没有新的突破,很可能就是一次重复发掘,没有太大意义。」刘诗中向我回忆,30 多年前,他们便把追寻商代的开采遗存作为突破的关键点。

最先得到的线索是摆放在九江市博物馆里的一块带有明显几何印纹陶垫片痕迹的陶片。多年的考古经验让刘诗中意识到,那块陶片正是江西带有土著色彩的万年类型文化的典型陶片。正式发掘中,在一条槽坑东段的竖井底部,技工发现了一件几乎完整的陶器。经过半个多小时的清理,刘诗中很快认出这是一件黑衣灰陶袋足分裆陶斝,是郑州商城二里岗时期的典型温酒器,他摸了一把陶斝裆部,「当年矿工用来温酒的烟炱印在手上,加上陶斝底部仍留有数十根未燃尽的竹签,更说明开挖此井时已是冬季,矿工们为了御寒,曾在井下用陶斝温酒」。

遗址的年代有了突破,一下被推到二里岗时期。接下来的任务,是发现更多的商代文化内涵。就这样,铜岭遗址的考古发掘一直从 1988 年挖到 1991 年。遗址的性质渐渐明确,一幅商代人开采冶炼铜矿的画卷也向今人打开。

进一步的碳-14 测定数据,将铜岭矿山开采的最早年代标定为不晚于距今 3220±70 年,大致相当于二里岗上层二期,用刘诗中的话说,「瑞昌铜矿从商代中期,一直开采到战国早期,基本上吻合我们的青铜时代」。

从铜岭遗址的遗存来看,商代人已经掌握了一整套选矿、采矿、洗矿到初步冶炼的完整采冶技术。

商代人寻找铜矿的方法,首先看地上有没有指示性植物。刘诗中说,瑞昌铜矿的矿山上每年 10 月下旬,都能看到茂盛的开着红色花朵的铜绿草,这正是最典型的铜矿指示性植物。第二个方法就是根据地质剖面,寻找经雨水冲刷出来的矿石。第三,商代人还通过打竖井的方式找矿。刘诗中发现,在遗址区发现的 103 个井口中,便有许多用以找矿的废井。此外,根据《山海经》《考工记》等书的记录,古人还根据铜物伴生的情况,建立起初步的找矿理论。

「漫山遍野的通草花,从哪里下手?肯定是在现在最茂盛的重点区域,从这个地方开挖。商代的时候采取槽坑多一点,有点像北方地区那种像斜坡一样的墓道。斜着打下去,到哪个地方发现矿石多,再打竖井下去。」刘诗中说。槽坑和竖井需要用木头做支护,遗址最开始被发现的老窟,正是因为用来搭建支护的木头暴露在外面而被发现。刘诗中一边说,还用几支笔来比画不同时代的木头支护搭建方式:「商代的木头,用碗口结构;西周的时候,开始用榫卯结构。」

刘诗中还在遗址附近村民那里采集到用来吊升矿石的木轱辘,说明那个时代的人已经懂得将简单的机械装置用于矿山开采。

考古队还在山上找到了烧炭区,古人在山上砍伐树木,就地烧制成木炭,再运输到冶炼区;冶炼区一般选在矿山附近,将矿石冶炼成铜锭,以方便运输到真正的铸造区进行进一步的冶炼与铸造,同样出于减少运量的考虑。

2013 年,江西省文物考古研究院副研究员饶华松在铜岭遗址东南几十公里外的马回岭镇荞麦岭村,发现一处重要的商代早期聚落遗址。非常关键的是,这是一处商代早期的青铜冶炼地。「当天看到陶片之后,就在周边悬崖断面上发现了硫化铜的矿石,当时并没有很强烈的意识。直到有一天,挖到一块炼炉的炉壁块,那么就和青铜冶炼太有关系了。后来还发现一块铜片,一些老师认为是冶炼之后的铜锭。但是我们这里没有发现范,不铸造铜器。里面发现很多趁手的矿石,有可能他们是一支到这里后不断寻找、试验的找矿部队。」饶华松说。

饶华松带我们仔细比对荞麦岭遗址出土的陶器器形,发现很多与盘龙城遗址的器物很像。铜岭遗址也出土了与盘龙城遗址相似的器物。某种程度上,这也为我们了解盘龙城遗址衰落之前,商王朝是如何通过这一据点,来控制开采附近的铜矿资料提供了线索。

江西省考古研究所副研究员崔涛曾参与瑞昌铜岭遗址 2014–2017 年度考古调查、发掘与资料整理工作,他带着我们参观遗址区时介绍道,原来这里的铜岭钢铁厂由于效益不好,在 90 年代就关掉了,3000 多下岗职工连同家属,在 2000 年左右全部搬走了。走在雨后的红泥炉上,旁边矿山上偶尔还能看到露出一小块绿色的矿石。出了保护区,崔涛带我们到村里随便低头一转,地里都能找到东周时期的炼渣,当地人叫它们「铜屎」。一切都在提醒着我们,这里曾经是在 3000 多年前,供给商王朝乃至赣江中游吴城文化的重要矿山

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我们应该学会去理解别人的观点,不仅仅是服从和被告知。

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