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先秦时期中原与边疆地区冶金手工业考古资料整理与研究中期检查报告

2019年12月12日11:05来源:全国哲学社会科学工作办公室

一、研究进展情况

主要内容:

一、研究计划总体执行情况及各子课题进展情况

本课题自2017年11月立项以来,在凝练研究目标、细化研究方案、开展遗址调查与发掘、考古资料整理与研究等各方面均取得重要进展,按计划完成各项研究任务。

经讨论,课题组成员一致同意首席专家关于本课题研究的总体思路,既要研究冶金手工业的宏观时空框架体系,更要聚焦在具体遗址甚至遗迹单位的细致分析,从宏观和微观多个层面系统分析中原与边疆冶金手工业的关系,建立互动和相互影响的时空网络,立体地复原当时冶金手工业的全貌;该课题应注重研究方法的构建,注重原始材料的整理,注重实验数据的准确,注重数据库的构建,注重各种信息的综合揭示;在具体研究过程中,应该“慢下来”,多思考一些基础问题,夯实研究基础,做好基础性工作,争取获取有真正意义的突破性进展。由此,本课题确定的研究重点为:张掖西城驿、偃师二里头、郑州商城、阜南台家寺、安阳殷墟、瑞昌铜岭、荥阳官庄、镇江孙家村等先秦时期青铜冶铸遗址调查与发掘资料的整理与研究;新疆早期铁器、甘青地区沙井文化和卡约文化青铜器、甘肃宁县石家墓地及陕西澄城刘家洼墓地出土金属器、湖南商周青铜器、鄂北豫南和鲁中南等汉淮泗地区出土青铜器群;中原与南方、中原与西北等中原与边疆地区重要交通路线的调查与研究。取得的收获如下:

1.1 对先秦时期冶金手工业考古学术史进行了梳理

2018年,子课题五对冶金考古遗迹辨识的既往发现与研究成果开始进行全面的资料收集,尝试总结冶金考古相关遗迹的辨识方法、判定标准的构建和冶金考古遗迹、设施遗存在冶铸遗址作坊中的空间分布共性。课题组还开始系统整理了先秦时期考古发掘报告的冶金检测报告,对相关资料进行整理性总结。课题组预计2019年完成中原地区既往先秦时期考古遗存中的冶金考古检测分析成果的收集工作。

1.2 对中原和边疆地区冶铸遗址和墓地进行田野考察与复查,部分转入资料整理阶段

子课题一、二和三的研究人员赴张掖西城驿、郑州商城、阜南台家寺、安阳殷墟、瑞昌铜岭、荥阳官庄、镇江孙家村等先秦时期青铜冶铸遗址进行调查与发掘,获取大量原始资料,并开始相关整理与研究工作。

中原地区工作包括:(1)合作开展安阳辛店铸铜遗址的发掘与资料整理。2018年-2019年度在该遗址进行连续发掘,发现大量殷墟四期的与铸铜生产有关的遗存。在发掘过程中,坚持发掘、现场检测、现场保护与实验室检测分析相结合,详细记录各种发掘信息,采用多种手段判断遗迹性质与功能。如通过便携式X射线荧光分析仪(p-XRF)的现场检测,确认了大型夯土基址下叠压的烧土面与铸铜生产相关,从而找到了相对原始的铸铜生产场地,也确认了铜器铸后打磨的绿砂堆积。(2)荥阳官庄周代铸铜遗址的发掘和整理研究工作持续进行。目前已揭露了大城中北部铸铜区的主体部分,发现有水井、房址、墓葬及多种形式的窑等,出土陶范约4000块,为探讨春秋早中期中原地区铸铜生产提供了重要资料。对以往发掘资料的整理表明,官庄遗址小城内可能也存在铸铜生产活动。(3)对商及西周时期冶铸遗址资料进行了全面的搜集和整理,依生产流程梳理了相关遗存,探讨了殷墟苗圃铸铜作坊的布局以及商代铸铜生产的专业化分工等问题。目前正在搜集整理东周时期冶铸遗址资料。(4)启动河南鲁山县望城岗冶铁遗址考古发掘,取得重要收获。2018年,河南省文物考古研究院对其进行考古发掘,发掘面积1500平方米。出土了大量的炉渣、炉壁、烧土和少量的积铁、陶范、木炭等遗物,同时也发现了5个大小不同的喇叭状鼓风嘴和2个炉塞。主要收获:第一冶铁遗址的年代下限可能不会延续至宋代,至少在唐代之前已经出现大面积破坏活动。第二,可将遗址分为东西两个区域,且单独成系统,相关生产环节基本具备,颠覆了以往认为西区是冶炼区,而东区是铸造区的认识。两个区域之间则有沟状遗迹相连,通过发掘,证明它应是具有引水功能的汉代水道。第三,从炉渣内的包含物可知,燃料仍然是木炭,并以石灰石原石投入炉中作为熔炼还原剂。

西北地区已经着手整理河西走廊早期冶金遗址调查报告,张掖西城驿遗址的发掘工作已经暂时告一段落,将转入资料整理阶段,2019年准备发掘敦煌古代玉矿遗址。通过整理,确定目前的工作重点应首先集中在河西走廊和河湟地区。从已有的发现和研究来看,至少从马厂文化到齐家文化看不到本地区受到欧亚草原的影响,一直到四坝文化阶段欧亚草原的影响才显现出来,而这涉及到中国冶金技术的起源问题,因此还需要对西北地区冶金技术的历史进程以及其对社会复杂化的影响展开深入研究。

南方地区:(1)继续对湖北京山苏家垄两周时期炼铜遗址进行发掘及周边地区矿冶遗址调查,基本明晰苏家垄冶炼遗址与墓葬的关系,对于研究“金道锡行”有重大推动作用。(2)江苏镇江孙家村冶铸遗址的发掘与性质认定。目前可把孙家孙遗址纳入大港遗址群,内含吴国的高等级墓葬和众多台墩遗址,其中包括铸铜作坊,怀疑此处可能存在早期吴国的都城遗址,需通过田野工作确认。(3)鄂东北地区田野考古调查。鄂东北地区发源于大别山的澴水、滠水、举水、倒水等河流,穿山谷而过,自北向南汇注长江,这些河流成为先秦时期中原与江汉地区开展文化交流、资源传输等活动的重要通道,但以往考古工作较为薄弱。2019年6月,课题组以盘龙城为起点,沿滠水北上,对滠水下游南北长约40公里,东西宽约15公里的河谷地带展开考古调查,重点关注商周时期遗址的分布范围、年代特征、保存状况以及选址特点等信息。本次调查为探寻商周时期中原文化向南方地区扩张的路径、方式累积更多资料;同时,也为后续在本区域开展更大规模,更加系统的考古调查工作奠定基础,积累工作经验。

1.3 对各地出土冶铸遗物、青铜器和铁器进行调查、取样和检测分析工作

完成甘肃、青海、陕西、湖南、湖北、河南、山东和新疆等地近年来出土冶铸遗物、青铜器和铁器的考察、采样与检测分析工作,形成了不少研究成果,现择其要者简介如下。

(1)郑州商城铸铜遗址出土陶范的制作工艺研究,取得新进展。本次工作首先发现了商代二里冈期即已开始使用粉砂为主的材料制作陶范和泥芯,粉砂中常包含一定量粗砂颗粒,材料特征与二里头遗址陶范相似。殷墟各铸铜遗址出土陶范选料则更为精细,粉砂中不见粗砂颗粒。陶范基质中黏土颗粒呈独立排列,表面陶范的烧成温度低于一般日用陶器,可能在400℃-500℃左右。这类材料具有多项重要物理性能,为夏商时期青铜铸造技术的快速发展提供了重要的物质与材料基础。此外,本次发现了二里冈期商人已开始制作分层陶范,面料层使用较为均匀、不含粗砂颗粒的粉砂材料,厚度一般仅几百微米。此工艺与殷墟时期使用的双层范工艺应有关联。粉砂质材料除用于制作陶范外还被应用于制作炉壁以及坩埚的内衬层,粉砂中常掺有植物的根茎增加其塑性及保温性能。坩埚和熔炉功能可能存在差异,熔炉用于熔化、铸造铅锡青铜,而坩埚则主要用于处理红铜。下一步工作中拟对上述的几类样品继续进行研究,增加样品数量,验证以上初步结论,对不同类型陶范、泥芯、炉壁和坩埚进行研究,探索器物选材与功能间的关系。此外还需对二里冈期的合金生产工艺进行进一步探索,解读陶胎坩埚的功能,重建该遗址的各个冶金生产链环节。

(2)京山苏家垄冶炼炉渣的研究。对湖北京山苏家垄遗址出土炼渣进行检测分析,确证苏家垄在春秋中晚期至战国早期存在大规模冶铜活动。通过对出土炼渣、矿石和附近多处铜矿石的岩相及铅同位素数据对比,确认苏家垄利用的铜矿石来自本地,很可能采自距遗址约10千米的安陆涂家塆附近,为氧化型次生矿石,品位波动大,冶炼分选难度高,可能存在硅质灰岩和钙镁质灰岩-白云岩类矿石混合冶炼造渣的特殊工艺。苏家垄遗址冶炼遗物的时代与苏家垄墓地的铜容器重合度很小,从铜料类型上也有较大区别,可能是特定时代区域性城邑就近利用本地资源的产物。

(3)镇江孙家村遗址出土的陶范、铜渣、铜块及铜器的检测分析。孙家村遗址在西周至春秋时期存在大规模铸铜生产活动,出土陶范孔隙率高,以植物灰代替黄土以提供细粒径的粉砂,这一做法也见于邻近的铜陵师姑墩遗址。熔炼渣、熔炼铜块与出土青铜器的成分类别、铅同位素比值基本对应。孙家村遗址出土金属器及金属块以铅锡青铜为主,早期可见铅青铜,晚期则出现高锡青铜,遗址各期均有比例高达30%的砷铜,显示冶炼工艺与铸铜原料与皖江地区有密切关联。

(4)鲁山望城岗冶铸遗物研究。本课题对2018年对望城岗、西马楼、太平堡三处遗址的调查与发掘出土的炉料、炉壁、陶范、炉渣和积铁块等资料进行分类整理与研究,补充了三处冶铁遗址的基础材料,对其遗址年代及冶铸技术进行了分析,并探讨了鲁山望城岗遗址作为汉代铁官附属作坊的可能性。研究结果表明,望城岗遗址主体为汉代生铁冶炼作坊,具备作为铁官附属作坊的条件;西马楼及太平堡遗址则为宋代生铁冶炼作坊。

(5)湖南望城高砂脊、宁乡炭河里两处遗址出土青铜研究。本课题通过金相组织与合金成分分析、微量元素分析、铅同位素比值分析对两处遗址出土205件铜器进行分析,研究其合金技术、资源利用、年代与文化属性问题。合金技术方面,两处遗址容器以均铅锡青铜为主,工具和兵器以锡青铜和铅锡青铜为主,合金技术整体相近,具体差异主要表现在铅含量的高低以及特殊合金类型的有无。高砂脊遗址与随州叶家山墓地的合金技术具有一定相似性。资源利用方面,炭河里遗址与高砂脊遗址M1普通铅区域资源与中原地区整体相近,但存在部分差异,随州叶家山墓地体现出一种差异的过渡现象。高砂脊遗址M5表现为独特的地方性面貌。结合铜器样品与遗址之间的关系及检测数据,最终认为炭河里遗址城址区域的使用年代范围较宽,上限应当可以早到商末,主体在西周时期,炭河里遗址西周墓年代不会早到商末,高砂脊遗址M1年代为西周时期且早于高砂脊遗址M5年代,高砂脊遗址M5西周中晚期的年代判断应当可靠。但两遗址的文化属性仅从铜器的科技分析角度无法进行可靠的判断,炭河里遗址在商末时期应当存在当地的青铜文明,两个遗址在商末周初是否受到南迁殷人的影响需要进一步的研究。两个遗址均表现出从商末周初以及西周早中期商文化影响明显到西周晚期地方性因素明显的变化。

(6)湖北随枣走廊地区出土两周青铜器群研究,包括出土青铜器的实验室考古发掘,铸造工艺研究,合金成分和铅同位素比值测定、锈蚀机理研究等工作,并在此基础上探讨商周青铜器的生产组织问题。如本课题通过对叶家山墓地出土400多件青铜器的综合分析,结果表明,叶家山铜器与王畿地区及其他诸侯国铜器均为铜锡铅三元合金系统,并且对成分与合金性能的关系有一定的认识;微量元素和铅同位素分析均显示,西周遗址或墓地铜器原料利用主体是一致的;不同遗址或墓地铜器,在组合、纹饰和风格等方面保持高度一致性。这些均为西周早期周王室对青铜物料资源进行集中管控与配置的支撑依据,在周王室统筹下开展青铜冶铸生产并分配给各诸侯国,可能是这一时期青铜工业生产体系的主要形式。这一认识仍需要青铜器考古类型学、金文和古文献方面的系统梳理,需要有青铜矿冶遗址、铸造遗址等方面的调查、发掘与整理,需要有青铜器、铜锭等冶铸遗物的检测分析,也需要有大数据的科学统计与解释。

(7)河南商周青铜器研究。本课题主要针对豫南地区的桐柏、豫西的三门峡虢国墓地和豫北地区安阳林州出土商周青铜器进行了检测分析。其中桐柏平氏五里墩铜爵是豫南鄂北地区少数经过分析的早于殷墟时期的青铜容器,与郑州商城同类器物相近的器形、特定元素如银的异常含量、高放射性成因铅的使用等特征从多个角度反映了该器物与郑州商城、盘龙城等早商时期高等级都邑出土青铜器的密切关联。桐柏县所出春秋青铜器见证了春秋早中期淮夷养国与周边的密切互动,从器用组合及器物风格上可以看出淮河上游淮夷文化及汉水以北诸国文化的影响,体现复杂的面貌,合金工艺折射出汉淮地区金属资源的充裕,铅同位素比值则单纯地反映时代共性。桐柏钟鼓堂青铜器中存在两类铅同位素比值,可以用于侦测两类矿料短暂相替的时间节点。从这种关键的节点出发,可以构建起较为精确的先秦金属物料的时空框架,进而从金属资源及其分布研究古代社会。无论是商文化全面扩张的二里岗上层时期,还是东周王权岌岌可危的春秋初年,当时各地的金属资源都具有广泛的同性,从而保证青铜礼容器所承载的礼制的稳定延续。自金正耀先生对商代高放射性成因铅的研究以来輧輷訛,通过铅同位素比值分析及合金技术的综合研究,这一认识将会得到不断深化。

三门峡虢国墓地是一处西周至春秋时期规模宏大、等级齐全、排列有序、保存完整的大型邦国公墓。通过金相显微镜与扫描电镜能谱对虢国墓地出土的47件器物分析发现,金相组织有铸造、铸后受热、铸后(局部)热加工等组织形式,合金类型为铅锡青铜与锡青铜两种。铅同位素比值测定表明都为普通铅,且聚集在较小的范围内,推测不同墓葬的青铜器具有相同的矿料来源。

针对以往对铸镶红铜工艺相关的器物及文献报道较少的情况,本课题通过对林州大菜园墓地出土青铜器的分析,探讨了其合金配比和红铜铸镶的工艺特征。研究发现大菜园墓地的铸后加工技术较为普遍。锻制容器的成分受到容器合金配比和锻制加工的双重制约,体现了铸造传统的深刻影响。材质接近红铜的锻制匜实属罕见,其出现原因有待进一步讨论。除热锻之外,部分铜器经过铸后保温而使成分均匀化。红铜纹饰有透镶和半透镶两种,其中透镶纹饰与器体有平口直接镶铸和红铜预留凹槽镶铸两种方式;半透镶纹饰厚度约为器体的一半,其通过在底部使用大量垫片支撑而镶铸于器物中。红铜纹饰均为铸造成型,透镶器物的纹饰可能在放入型腔时经加工修整。讨论结果为红铜铸镶工艺的研究提供了新材料。

(8)山东滕州大韩墓地新出土青铜器的分析检测。大韩出土青铜器成分稳定,是春秋晚期至战国中期间典型的合金配比,对构建泗上诸国的铸铜技术面貌起到重要作用。大韩出土青铜器的铅同位素比值与同时期中原地区较为接近,部分器物则显示与长江流域存在铅料交流。大韩出土了多件锻制刻纹器物,是研究锻制容器的重要材料。X射线成像显示M43出土的鈚、盘、匜均有“郳大司马”铭文,对考古及古文字研究具有重要参考。

(9)西北地区青铜器检测分析。截至2019年6月,本课题已完成青海大通上孙家寨遗址、甘肃永昌双湾墓群、沙井遗址、宁县石家墓地和陕西澄城刘家洼出土400多件铜器的采样、合金成分及部分样品的铅同位素比值测定工作,正在开展数据分析及其考古学阐释的综合研究。前三处遗址发掘时间较早,考古信息有一定缺失,为年代和文化属性的判定造成了较大困难,本课题首先利用宁县石家墓地、澄城刘家洼墓地及中原地区年代和考古学背景清晰的青铜器样品的检测结果建立一个冶铸技术变化标尺,然后对上孙家寨和双湾青铜器的分析结果进行综合研究。如刘家洼墓地部分春秋早期青铜器含锡量普遍较低,中小型墓所出容器含锡量均低于10%并显著低于大型墓,具有特定的时代及地域特征。刘家洼墓地大部分青铜器的铅同位素比值与其他诸侯国的春秋早期铜器数据一致,仅年代较晚的M3出土青铜器的比值近于各地春秋中期青铜器。初步结果表明,西北地区铜器与中原、南方同时期青铜器所用的金属资源存在较强的关联,而这一关联的本质是以中原为中心的资源流通网络在持续发挥传输作用,从而使得远离金属产地的地区也能够较容易地制作和获得金属器。

(10)新疆早期铁器研究。新疆出土铁器数量较多、年代较早,是研究中国冶铁技术起源的关键地区,但有关铁器的出现年代存在较大争议,经检测的铁器数量较少,亟需加强研究。本课题对新疆早期铁器时代的83处遗址或墓地出铁器情况进行了系统搜集、整理和分析,并完成了尼勒克吉仁台沟口遗址出土铁器进的碳十四年代测定工作。结果表明,新疆地区出土的早期铁器主要为块炼铁,年代不早于公元前10-9世纪;圆沙古城和巴里坤东黑沟墓地出土有铸铁系产品,说明在战国后期新疆地区很可能已有中原地区常见的铸铁技术,但无论是块炼铁还是铸铁技术的传播方式仍需深入研究。

(11)中原地区早期铁器研究。课题组对叶家山M111、虢国墓地M2009和刘家洼M49新发现或出土的铜铁复合器进行了检测,确认了这些铁器的材质种类和制作工艺,并对春秋早期至战国早期中原地区人工铁器的数量、制作技术、出土位置及其与墓葬规格的关系进行了较为系统的梳理,为研究中原地区早期铁器的发展提供了极为重要资料。叶家山M111出土了中国南方最早的铁器,为陨铁材质,但通过综合分析,这件铁援铜戈应当为晚商时期遗物,很可能来自中原地区。春秋中期,晋南地区发现了我国目前最早的生铁制品,标志着人工冶铁技术进入了块炼铁与生铁并行发展的新阶段,关中地区春秋时期块炼铁制品的发现数量远较晋南为多,可能与铁器尤其是生铁技术的发生与普及有密切关联。白云翔、陈建立等学者认为黄河中游的晋陕豫三省交界地带,具有悠久的铸铜手工业传统,在块炼铁技术的刺激下,独立发展出了生铁冶炼技术,这一认识与目前的考古发现大致吻合。期待在本课题进展中能够发现更多的铁器及制铁遗存。

1.4 初步构建了冶金考古数据库

子课题四的主要任务是建立有关分析数据库,因以往此类工作不多,故进行详细介绍。

1.4.1 确定了检测分析资料的分类录入标准

以西北地区甘肃省冶铸遗物检测分析资料的分类录入为例,探讨分类标准。收集到的丰富的数据可以先按省份信息分类,例如西北地区按地域信息可以划分为五个文件夹:甘肃省、青海省、新疆维吾尔自治区、宁夏回族自治区和陕西省。以甘肃省为例,甘肃省文件夹下就按冶铸遗物类型划分为:铜器、铁器、金器、银器、锡器、铅器、矿石、炉渣、金属颗粒、陶范、冶炼炉等。

每一个冶铸遗物类型文件内可以创建一个Excel表格,记录的便是冶铸遗物检测分析数据。表格内按每列表格分类,分类标准要尽可能详细,冶铸遗物检测分析数据需要采集三个方面:数据来源、器物信息及检测信息。

数据来源需要细分收集论文题目、作者、发表时间、发表期刊、发表卷期及页码页数等信息;器物信息收集器物年代、出土墓地信息、发掘时间、器物类型、器物图片及地理信息等;检测信息主要收集样品检测数据,包括样品信息、检测方法、实验数据、实验结论等。另外检测信息在数据收集中比重较大,因此对这一部分的信息分类还需要再精确,样品信息还需要描述样品的取样位置、样品状况等等,实验数据不止需要数据,应该一同收集图表图片信息。

将上述分类信息添加到Excel表格中,“列”表示分类,“行”表示一件样品。(样品检测次数超过一次可使“行”合并,分类信息如图1-7)按实际收集数据录入,表格分类随着特殊数据的增加,随时可以添加“列”分类。例如根据检测方法不同,数据的单位、形式和结论描述会有不同:金相分析需要描述样品的显微组织,扫描电镜分析则需要指出检测部位以及记录化学元素分析百分比(wt%),矿石类型需要化合物百分比的数据等等,(图1-8)Excel表格就可以方便解决这一情况,做到随时添加“列”分类,以保证分类标准的细致准确。

另外样品的检测分析图表图片信息、器物图片、论文文献及遗址所在位置的地图图片也需要详细收集,这些图表数据可以在各器物类型文件夹下,如图1-9铜器文件夹下,“地理图片”即各样品出土遗址的地理位置图片信息,“器物图片”即样品图片,“论文”即记录样品分析数据所在文献,而“DJ”、“JX”、“LM”、“XRF”分别是扫描电镜、金相分析、拉曼分析、X射线荧光光谱分析的缩写,样品的图片图表数据会收集在相应的文件夹内,缩写的目的是使得“列”分类中例如的“检测数据图片存储路径”等的存储路径更加简单,同样寻找这一路径下的图片信息就会更加快捷。所以如图1-10中,样品铜耳坠经过扫描电镜检测后的数据图片的存储路径为\甘肃省\铜器\DJ\001.PNG,遗址图片信息存储在\甘肃省\铜器\地理图片\001.PNG下,文件夹下的图片编号按001,002...顺延。

通过数据的录入实践,证实此方法设计比较合理易行,目前已经按照此方式进行数据采集,并已推广到其他区域。

1.4.2 目前完成的数据采集及录入情况

西北地区:

甘肃省先秦时期冶铸遗物检测分析资料涉及文献有619篇,重点文献37篇,共29处遗址,878件冶铸样品,1876条数据,检测分析图片368张。

青海省先秦时期冶铸遗物检测分析资料涉及文献有355篇,重点文献18篇,共8处遗址,23件冶铸样品,64条数据,检测图片15张。

宁夏省先秦时期冶铸遗物检测分析资料涉及文献有107篇,重点文献6篇,共4处遗址, 12件冶铸样品,12条数据,检测图片7张。

陕西省先秦时期冶铸遗物检测分析资料涉及文献有1062篇,重点文献53篇,共21处遗址,294件冶铸样品,590条数据,检测图片91张。

新疆省先秦时期冶铸遗物检测分析资料涉及文献有993篇,重点文献30篇,共37处遗址,目前正在录入。

长江中下游地区:

目前整理先秦时期冶铸遗物检测分析资料: 安徽地区,22篇;江苏地区,10篇;江西地区,8篇;湖北地区,45篇;湖南地区,11篇;合计96篇。对分析资料进行精度与分类,正在录入。

中原地区:目前整理先秦时期冶铸遗物检测分析资料130篇,按照时代进行了整理分组。

需要注意追踪每一区域新文献的发表,保持分析资料和数据的及时更新。

1.4.3 甘肃地区先秦时期铜器检测分析资料的整理与研究

目前甘肃地区出土铜器遗址主要分布在洮河流域及河西走廊地区(图3-1),铜器样品文化属性以齐家文化和四坝文化为主,器物类型多为饰品类及兵器类,为248件和153件,分别占总体检测样品的39.6%和24.4%。

1.林家遗址;2.蒋家坪遗址;3.高苜蓿地遗址;4.照壁滩遗址;5.西城驿遗址;6.皇娘娘台遗址;7.海藏寺遗址;8.秦魏家遗址;9.大何庄遗址;10.新庄坪遗址;11.齐家坪遗址;12.西坪遗址;13.商罐地遗址;14.杏林遗址;15.磨沟遗址;16.火烧沟遗址;17.东灰山遗址;18.干骨崖遗址;19.鹰树窝遗址;20.马鬃山遗址;21.占旗遗址;22.白草坡遗址;23.大堡子山遗址;24.马鬃山遗址;25.西山遗址;26.于家湾遗址;27.圆顶山遗址;28.天水广播电视局遗址;29.景家庄遗址

甘肃省先秦时期冶铸遗物检测样品中,分别收集到630件铜器检测数据。铜器样品器型统计见表3-1。样品器型本文内分为七类:农具类、工具类、兵器类、礼器类、车马器、饰品类和其他类,目前对饰品类的样品研究占多数,共248件,兵器类和其它类也有较多数据,而农具类仅有4件(火烧沟1件铜镰及1件铜镢、干骨崖1件铜镰、西坪1件铜镰),车马器8件(于家湾1件铜軎、马家塬7件铜车饰)。器物出土自火烧沟遗址及磨沟遗址占多数,分别为192件和201件,其它遗址则数据较少,其中高苜蓿地、蒋家坪、照壁滩、大何庄、新庄坪、西坪遗址分别仅有1件样品检测信息,且检测时间皆早,仪器等信息均不详。

表3-1 铜器样品器型统计表

文化属性及遗址

数量

器型-农具-工具-兵器-礼器-车马器-饰品-其它-合计-参考文献

3300-2100(B.C.)

马家窑文化-林家---1----1-2-[3][4]

2400-2000(B.C.)

马厂文化-蒋家坪---1-----1-[3]

-高苜蓿地-------1-1-[3]

-照壁滩--1------1-[3]

2200-1800(B.C.)

齐家文化中晚期-皇娘娘台--14-5----2-21-[3]

-大何庄-------1-1-[3]

-秦魏家--2-2---2-2-8-[3]

-新庄坪------1--1-[5]10-11

-齐家坪--1-----1-2-[3]

-西坪-1-------1-[3]

-杏林--1-1-----2-[3]

-磨沟齐家文化--16-19---118-45-198-[6]33-49

[1]61-141

2000-1700(B.C.)

西城驿文化-西城驿二期--14----3-10-27-[7]

2000-1600(B.C.)

四坝文化-西城驿三期--6-1---3-5-15-[7]

-火烧沟四坝文化-2-22-88---54-14-180-[6]49-51

[1]142-174

[8][3][9]

-东灰山--1-6---8--15-[1]207-210

[3]

-干骨崖-1-4-1---11-1-18-[1]207-210

-鹰树窝---3-----3-[1]207-210

1600-1000(B.C.)

寺洼文化-磨沟寺洼文化---3-----3-[1]92-108

-占旗---6---34-5-45-[1]174-186

[10]

1600-1000(B.C.)

辛店文化-张家咀---1----2-3-[11]

1000前后(B.C.)

骟马文化-火烧沟骟马文化---4---4-4-12-[1]186-193

[12]

-马鬃山-------4-4-[13]

1046-771(B.C.)

西周时期-白草坡---6-----6-[14]

-于家湾---2-9-1-3-1-16-[15]

-西山---2-12---2-16-[16]77-85

770-476(B.C.)

春秋时期-大堡子山----8--7-3-18-[16]77-85

[17]

-圆顶山---1-2----3-[16]77-85

475-221(B.C.)

战国时期-马家塬-----7---7-[18]

共计-4-82-153-31-8-248-104-630-

空格代表“零”

工具类器型的铜器样品文化属性以齐家文化及四坝文化为主,共82件,火烧沟及西城驿遗址出土样品为多,铜锥样品分析数据更多(详见表3-2)。马厂文化时期的工具类铜器仅有照壁滩的1件铜锥,为红铜热锻成形;磨沟、皇娘娘台、秦魏家及杏林遗址工具类样品文化属性均为齐家文化,磨沟遗址样品制作工艺更多为铸造成型,杏林的1件铜斧也为铸造,秦魏家有1件铜斧为铸造,另1件铜锥则为锻造成型。材质上磨沟遗址样品以红铜和铜锡合金为主,皇娘娘台与杏林遗址样品均为红铜,秦魏家有1件铜锡铅合金铜锥。火烧沟、干骨崖及东灰山遗址样品均为四坝文化,火烧沟遗址样品多为铸造成型,仅有1件铜斧为热锻成型,均以红铜材质为主。

表3-2 工具类铜器样品统计表

器型

数量

遗址-火烧沟-磨沟-西城驿-干骨崖-东灰山-皇娘娘台-秦魏家-杏林-照壁滩-共计

铜斧-11-3-----1-1--16

铜凿-1-----1----2

铜削--13--1------14

铜锥-10--20-3-1-13-1--1-49

共计-22-16-20-4-1-14-2-1-1-81

空格代表“零”

兵器类器型的铜器样品文化属性以四坝文化为主,共152件,火烧沟遗址出土样品为最多,对铜刀样品的分析占数据的大部分(详见表3-3)。马家窑文化兵器类铜器样品仅林家遗址出土,为含锡青铜质,成分相似的还有蒋家坪遗址出土的1件马厂文化属性铜刀;齐家文化属性铜器样品的出土遗址有磨沟、秦魏家及皇娘娘台等遗址,相同的是样品材质多为红铜,磨沟及杏林遗址样品制作工艺多为铸造成型;四坝文化样品主要来自火烧沟、西城驿、东灰山和鹰树窝等遗址,相似处为材质多数为红铜质,(另外火烧沟铜锡合金占同类检测样品的31.4%),制作工艺以铸造为主,但东灰山遗址样品含砷高且均为热锻成型,西城驿的1件铜刀为热锻成型;占旗遗址出土的寺洼文化属性样品均为铸后受热类型,且多为铜锡铅合金,磨沟出土的3件寺洼文化铜刀均为铸造成型;火烧沟遗址出土的骟马文化样品制作工艺以铸造或热锻成型为主,红铜材质占多数。

表3-3 兵器类铜器样品统计表

器型

数量

遗址-火烧沟-磨沟-占旗-西城驿-干骨崖-西山-于家湾-东灰山-白草坡-鹰树窝-圆顶山-皇娘娘台-秦魏家-林家-杏林-蒋家坪-共计

铜戈------1---6--1------8

铜矛-2--2--------------4

铜刀-69-11-4-1-1---6--2--5-2-1-1-1-104

铜匕-7-7---------------14

铜镞-14-4-----2---1-------21

铜剑------1-----------1

共计-92-22-6-1-1-2-2-6-6-3-1-5-2-1-1-1-152

空格代表“零”

饰品类器型的铜器样品文化属性以齐家文化及四坝文化为主,共247件,磨沟遗址出土样品为最多,对铜泡样品的分析占数据的大部分(详见表3-4)。出土文化属性为齐家文化样品的遗址有磨沟及秦魏家遗址,磨沟遗址有45.6%的样品为热锻成型,31.6%为铸造,仅1件铜管饰为铸造加热锻成型,大部分样品为铜锡合金材质,有2件铜泡为铜砷铅合金,而秦魏家遗址样品均为红铜材质;火烧沟四坝文化样品多为铸造成型,且有43.8%的样品材质为铜锡合金,而东灰山遗址样品则均为热锻成型,火烧沟除此之外还发现1件铜泡为铜锑合金;西城驿文化饰品类样品较少,且均为红铜铸造;骟马文化饰品类样品仅火烧沟遗址出土,多为红铜材质;占旗寺洼文化样品多为铸造工艺,除1件铜钏为铜铅合金、1件铜泡为铜铅砷合金外,其余样品均为铜锡铅合金。

表3-4 饰品类铜器样品统计表

器型

数量

遗址-火烧沟-磨沟-占旗-西城驿-大堡子山-干骨崖-于家湾-东灰山-秦魏家-共计

耳饰-12-13----4--8--29

项饰--9--------9

帽饰--4--------4

管饰--11---1-----12

铜钏-1-9-4-------14

铜管-2-29--2------33

铜泡-34-30-30-4-4-3-3---108

权杖首-1---------1

铜戒指--1--------1

铜饰-8-12---2-4---2-28

共计-58-118-34-6-7-11-3--2-239

空格代表“零”

其它类器型的铜器样品文化属性以齐家文化为主,共101件(表中未加入林家遗址1件铜渣、高苜蓿地1件铜块、干骨崖1件铜环、于家湾1件铜鱼、大何庄1件铜片),以磨沟遗址样品为主,铜珠样品分析数据更多(详见表3-5)。林家遗址出土的马家窑文化1件铜渣是铜铁共生矿冶炼不完全的冶金遗物;高苜蓿地马厂文化的1件铜块为铸造红铜;磨沟遗址样品均为齐家文化,多为热锻成型;火烧沟四坝文化样品的制作工艺分析较少,均为铸造;马鬃山骟马文化样品均为铸造成型,另外有2件铜砷锑合金样品;寺洼文化其它类样品仅占旗遗址出土,多为铸造,均为铜锡铅合金。

表3-5 其它类铜器样品统计表

遗址数量器型-火烧沟-磨沟-占旗-西城驿-大堡子山-西山-马鬃山-皇娘娘台-秦魏家-共计

铜片-3-2-4--1-----10

铜器-1-2---2--4-1--10

铜块-2-2--4------8

铜鼻环-4---------4

铜鼻饮-2---------2

铜渣-2---------2

铜环-1-7--5----1-2-16

铜帽--9-1-------10

铜珠--23--------23

铜粒----4------4

铜条----2------2

铜鱼------2----2

铜镜-3---------3

共计-18-45-5-15-3-2-4-2-2-96

空格代表“零”

铜器样品各文化属性的在甘肃地区范围内地域分布如图3-2,目前所收集到的数据显示,马家窑文化仅甘肃西南地区林家遗址出土;马厂文化分布在西南地区及河西走廊嘉峪关附近;齐家文化属性的样品分布在甘肃省西南地区(洮河流域);四坝文化样品则分布在河西走廊地区;寺洼文化样品也出土于西南地区,与齐家文化属性遗址距离不远;骟马文化样品分布在河西走廊西段。

目前收集到的甘肃地区先秦时期样品检测数据的文化属性地域分布对比来看,证实了甘肃地区早期铜器文化的区域互动:齐家文化早期未见铜器,中期大体与西城驿文化时期相当,晚期与四坝文化早段年代接近,即齐家文化可能与马厂晚段、马厂向四坝过渡及四坝早段都曾共存;晚期青铜时代,齐家文化分化为多个青铜文化,在甘肃地区地域主要与寺洼文化联系紧密,四坝文化流向有待更多证据。

二、调查研究及学术交流情况

调研数据整理运用、文献资料收集整理情况前面已简要介绍,此不赘述。

2018年4月,本课题在北京大学组织召开课题启动会,与会课题组成员及咨询专家就本课题的开展进行了深入讨论。

2019年1月12-13日,本课题在山东省滕州市组织举办学术研讨会。30余位课题组成员,以及北京大学考古文博学院李伯谦教授、刘绪教授、武汉大学张昌平教授、中国艺术研究院王清雷教授、山东大学郎剑锋副教授和山东省文物考古研究院、滕州市博物馆等单位研究人员特邀与会。本次会议总结2018年本课题正式启动后的研究进展,制定下一年的工作规划,并就滕州大韩墓地出土金属文物的保护与研究提供建议。郎剑锋副教授介绍了大辛庄和邾国故城遗址铸铜遗迹遗物的相关研究情况。张昌平教授对本课题的设置表示非常赞同,介绍了盘龙城遗址的新发现和工作经验,并建议考虑本课题对中原与边疆的定义,可分为都城、中原文化圈、与中原文化相关联的外围文化圈等三个层次展开研究。刘绪教授就青铜器的研究方法和冶金活动的性质判定给出了建议,指出铸铜活动不止在都邑性聚落中发现,铸铜作坊的分布比我们想象中的普遍,因此需要对铸铜作坊的性质作出界定。研究西周青铜器时依赖铭文探讨年代,研究东周青铜器则通常需要先划定国别,在进行研究时,不能只局限于出土地和使用者,还要将视野放回到铸造地和制作者上。东周青铜器的铸造工艺较西周更为复杂,分铸技术的普遍应用要求取样分析工作也应更加细致全面。李伯谦教授高度肯定了课题组半年间的工作,并指出系统性的研究需要有系统的方法,需要先期确立一套标准,在理论和方法上对课题内各项目有统一的要求;同时,文化和科技要互相促进,科技考古的检测分析工作也要与考古学文化的研究密切结合。山东省文物考古研究院刘延常研究员感谢课题组来到滕州召开会议,希望通过大韩墓地出土器物、以及山东地区出土金属器的科技考古分析与文物保护,建立多方更好的合作联系。会议决定下一次现场工作会议在江苏省镇江市举行。

学术交流方面,多位课题组成员赴日本、韩国、英国等国家参加国际会议宣读论文、开展合作研究等,参加国内组织的学术会议及学术考察活动数量众多,现仅列出出国出境参加学术交流情况,如1)2017年11月-2018年2月,首席专家陈建立赴英国伦敦大学学院高等研究院访问,开展合作研究,并分别在伦敦大学学院、牛津大学做公开演讲3次;2)2018年9月,首席专家陈建立、子课题负责人王辉、常怀颖、课题组成员刘煜赴日本参加亚洲铸造史学会并宣读4篇论文;3)2018年10月,子课题负责人王辉和课题组成员陈国科赴伊朗参加丝绸之路文物保护国际学术研讨会,就甘肃早期冶金情况做大会报告后,并考察相关遗址;4)2018年11月,首席专家陈建立应邀赴香港中文大学做关于先秦金器加工工艺及其区域特征的学术报告。

国际合作方面,依托本课题,本课题首席专家在与牛津大学罗森教授等关于跨欧亚大陆金属流通研究项目合作的基础上,开展更深层次的合作。为探讨中国早期冶金技术与中亚和西亚地区的关系,4月28日至5月5日,北京大学考古文博学院和牛津大学考古学院组成联合考古考察队,赴土库曼斯坦参观博物馆、考察相关考古遗址的发掘、研究和保护工作,考古文博学院徐天进、张弛和陈建立参加。联合考古考察队陆续考察了国家历史博物馆、尼萨古城、阿尔特恩遗丘、梅尔夫古城和哥诺尔遗址等,并访谈了在土库曼斯坦发掘的俄罗斯和英国考古学家,本次考察使参加人员对丝绸之路交通路线有了直观认识,获取了大量中西交流研究资料。调查期间,课题组就研究成果发表、课题申请和下年度工作计划进行了深入讨论并达成共识,一致同意继续推进合作课题研究,尽快公布有关研究成果。

三、成果宣传推介情况

课题组成员郜向平主持发掘的“河南荥阳官庄遗址两周及汉代手工业作坊”,获2018年度“河南省五大考古新发现”荣誉(河南省文物考古学会、《华夏考古》编辑部,2019年3月),并入围2018年度全国考古十大新发现终评。

四、研究中存在的主要问题、改进措施,研究心得、意见建议

1.关于冶金手工业考古研究理论与方法问题

建立冶金考古理论与方法体系无疑是本课题的研究目标,并期待通过本课题的研究,初步提出一套适合于中国考古学的冶金考古研究解决方案。但存在的问题是:1)因历史时期的破坏、自身功能分区以及发掘面积有限三个因素,目前已公布的铸铜遗址相关遗迹都非常不完整,且多为历次生产活动的废弃物和废弃堆积,从而影响冶金手工业作坊遗存功能和共存关系的判定。2)因以往冶金考古研究人员的学科背景不同、检测手段不同、研究理念不同、取样方式不同,在冶金考古研究中事实存在田野考古和实验室检测的“两张皮”以及对检测数据的不当解读现象,这些情况造成了当前一些冶金考古重大学术问题存在的分歧。3)冶金考古的研究取向及数据的收集、处理与阐释问题。冶金考古最终还是要解决考古和历史问题,研究的问题会决定数据的收集与处理方式。从目前的考古工作发展趋势看,多学科合作是常态,更是趋势,但客观认识实验室技术的分歧与局限,尤为关键。因此,若要构建冶金考古的理论体系,或者推广一套“普适性”的话语体系或者方法、理念,在目前确实比较困难。但回顾过去,总结成果,反思教训,展望未来,一定有助于解决这些问题。在当前的学科发展状况下,更现实的做法是,对中国冶金考古近九十年来的发展历程进行学术史的考察,以此发现研究范式、问题导向和学术分歧产生的原因,这样会有针对性地确定未来的研究道路。同时,通过本课题形成两个指导手册:一个是冶铸遗址田野发掘与整理的指导手册;另一个是冶金遗物采样与实验室检测分析的指导手册。

2.关于课题目标过于宏大、研究资料过于庞杂问题

本课题涉及中原地区、南方地区、西北地区、数据库和理论与方法研究,本课题的设置很有意义,但因研究区域广泛、研究资料庞杂、可能目标过于宏大,如组织不当,将面临多头推进、顾此失彼、核心问题没有解决的风险。

本课题将以问题为导向,在有限的时间、人力、经费的条件下,将一系列问题有效、系统地串联起来,并有针对性的解决几个具体的学术问题。首先,集中力量把中原地区先秦时期的冶金考古情况梳理清楚为研究周边地区提供比较标准;其次,重点从西北与中原地区的关系来研究中国冶金技术起源问题,重点从南方与中原的互动中研究重要冶金资源的流通与分配问题;最后,应在统一的年代框架下,将以往的考古资料放到更大的时空框架体系内去观察,综合研究中原与边疆地区的联系、冶金术对社会结构的影响以及在文明进程中的作用。

3.关于分析检测数据的整合与共享问题

本课题拟将以往研究成果建立数据库,但因研究对象非常复杂,以何种标准将复杂的研究对象和数据进行整合、共享面临较多问题。比如,根据研究对象会采取各种各样的检测手段,数据千差万别;早期检测结果与后期研究结果可信度存在较大差别;数据库涉及到数据、照片和线图等各方面资料的采集,如何与考古背景密切结合,都存在需要从方法与技术两个角度的考量。再比如,除采集样品的问题外,古代器物的不均匀性是相当显著的,因此必须对取样部位进行描述。还要注意检测方法的选择对结果的影响。现在,国内文物科技方面已有一些行业标准,因此,本课题拟通过采用相同的采样、检测、分析手段方法,首先在本课题组建立一套规范,然后建立行业标准。

4.关于研究经费不足问题

目前本课题课题组成员32人,5年的总预算为80万元,人年均经费仅5000元,研究经费极度不足。另外,本课题至今从未向各合作单位拨付任何研究经费,也影响了课题组成员的积极性。针对这种情况,课题组节流开源,在严格控制本课题经费使用的前提下,又鼓励课题组成员通过各种渠道积极争取各项研究经费用于本课题研究,据不完全统计,本课题已从北京大学、京山市博物馆、郑州大学、镇江博物馆、河南省文物考古研究院等单位获得50余万元的资助,部分缓解了经费不足的窘境,目前这些资金已基本使用完毕。但根据课题进展要求,本课题剩余经费不足以支持更好完成研究任务,建议规划办加大支持力度。

5.关于研究心得、意见建议

通过本课题的实施,课题组成员进一步明确了本课题的重大意义,均认为从冶金手工业的角度研究文明发展是本课题的最大特色,也是理解和揭示中华文明特质的重要渠道,而多学科交叉是实现这一目标的重要手段。本研究的目标是通过不同地区金属器和矿冶遗址冶铸遗物的检测分析,建立一套金属冶铸技术、原料及流通的研究方法,探讨中原及周边地区所用金属资源随时代、发展变化的特征,也是研究中原与边疆地区冶金技术与文化传播、文明发展的新尝试,因此冶金手工业考古研究的理论与方法的确立无疑至最重要的。意见与建议是:

第一,本课题应有明确的问题意识。本课题的研究要重新审视以往的研究,一方面对已有的冶金手工业考古材料进行系统整理,另一方面也要对以往工作的不足加以完善,并从中获得新的研究资料;以发现的问题为导向,集中时间、人力和经费深化理论、研究方法的探讨,解决特别是冶金生产的年代及冶金手工业的生产布局问题。因此,本课题需要重视考古现场的综合研究,即在认真梳理遗迹现象的基础上,重视田野发掘中与冶金有关的一些现象以及田野现场检测技术的运用,有针对性地采集样品并展开系统分析,提取更多的信息。

第二,本课题应处理好中原与边疆的关系。中原地区以往发掘资料丰富,整理难度大,是本课题的关键,需要持之以恒,团队协作,以统一标准开展整理与分析工作,夯实研究基础。边疆地区冶金手工业区域空白多、新发现考古资料多,与更广阔区域联系复杂,冶金技术发展年代序列不完整,需要课题组成员掌握更多研究资料,拓宽研究视野,从整体上把握中原与边疆的关系,并重点关注中原与边疆地区过渡地带的冶金手工业发展面貌。

第三,本课题应重视冶金手工业工作方法研究。至少在课题结项时,能够提出一部冶金考古研究手册。另外,在数据库建设上,应建立一套多重检索系统,不仅仅是金相、成分、铅同位素等冶金考古中检测的数据,还要将考古背景信息融入数据库中。

第四,本课题应为冶金考古的长期发展培养人才。在研究过程中,要重视基础性工作,应选择一些可长期工作的地点,既可以解决具体问题,也为人才培养提供基地,更重要的是通过本课题的研究,培养一批能够将田野考古到实验室分析两方面紧密结合的冶金考古研究人才,整体促进冶金手工业考古的发展。

二、研究成果情况

主要内容:

一、代表性成果简介

1. 方勤:《曾国历史与文化——从“左右文武”到“左右楚王”》,上海古籍出版社,2018年12月。

两周时期地处今湖北境内的曾国,是一个名不见经传的诸侯国。作者结合新出土曾侯与编钟铭文,进一步确认曾国即《左传》等文献记载的随国。本书依据近年新发现的考古资料以及出土文献,结合传世文献,对曾国历史进行了梳理,把曾国历史分为西周早期、西周晚期至春秋早期、春秋晚期(含中期)至战国中期三个大的时间段,分别论述各阶段曾国的文化特征,探讨曾国疆域和政治中心的变迁。分析了曾国与周王朝和楚国的关系,指出曾国历史经历了从始封之初辅佐周王朝的“左右文武”,到楚国崛起后臣服楚国的“左右楚王”两大阶段;论证了西周早期楚国立国于江汉沮漳流域、战国中晚期之际曾国随楚国东迁等观点。本书还重点研究了曾国对中国青铜时代的两个重要影响:作为“华夏正声”的音乐体系;青铜冶铸、运输的南方之路,即铜器铭文中所谓之“金道锡行”。

本书第一次印刷量已在4月全部售罄,足以表明本书的重要社会影响力。

2. 河南省文物考古研究院 香港承真楼:《商周青铜器暨铸造工艺研究》,科学出版社,2019年4月

本书收录苏荣誉、岳洪彬、岳占伟、刘煜、荆志淳、廉海萍、陈建立、黎婉欣、樊温泉、袁艳玲、Alain Thote、张昌平、丹羽崇史、近藤晴香、Wenyin Cheng Chen Shen等如能发表的论文13篇,内容主要涉及商周时期青铜器的铸造工艺,如陶范技术﹑青铜矿冶遗址调查与研究﹑某区域的商周青铜器的制作技术﹑成分分析等方面。这些议题对于推进商周时期青铜器的铸造工艺研究,具有重要的参考价值。

首席专家陈建立的《豫南鄂北地区商周青铜器技术研究收获与思考》文章指出,河南湖北交界地带的桐柏山和大别山南北地区,是江汉淮河之间的战略要地,是南北经济文化交流的中心地带和重要通道。驻马店正阳闰楼、信阳罗山天湖、随州叶家山和羊子山这四批青铜器的研究,进一步深化了对豫南鄂北地区在研究中原与南方地区青铜技术交流中重要地位的认识。

目前,在郑州和盘龙城之间豫南鄂北地区发现的商周青铜器和相关遗址虽有一定数量,但与铸铜直接相关者几乎空白,如果盘龙城是商人为获取长江中下游地区铜矿资源而设立的军事据点的话,那么如何解决盘龙城与长江沿岸铜矿资源开发之间的对应关系?如何建立二里冈、殷墟和西周时期中原与南方铜料流通的网络?因此以往研究对于构建年代更加清晰、区域技术特征更加明确的青铜技术发展序列还是不够的,无疑需要更多的田野调查、发掘和出土冶铸遗物及青铜器的检测分析工作。

长江中下游地区丰富的铜锡铅矿资源及其开发利用在中国冶金史上具有十分重要地位,对该地区的青铜冶铸技术研究,是深入豫南鄂北地区青铜器技术的背景,也是全面认识中原与周边地区青铜技术关系的必然要求。近年来,这一地区的冶金考古研究有较多新收获,有些方面有重大突破。如安徽、江西和湖北省文物考古研究所等单位在皖南、赣北和鄂东南地区矿冶遗址的田野调查与发掘,试图全方位揭示矿山、开采、焙烧、冶炼、青铜器物、居址、墓葬等方面的信息,出土冶铸遗物的年代测定与检测分析,进一步深化了对长江中下游地区早期铜冶金技术的认识:可能早在二里头晚期已开始铜生产活动,至商代晚期已开始冰铜冶炼,铜器生产中既使用了当地的铜料(铜锡铅)资源,也可能从外地输入,这些早期遗址多为冶炼、熔炼和铸造共存,冶铸技术多样,冶炼活动的控制性不强,而锡矿资源可能来自赣西北的矿山,铅主要为本地生产,但有部分铅可能来自东秦岭地区。虽有这样的收获,但豫南鄂北地区青铜冶铸遗存的缺乏和青铜器检测数据的不足,我们对商周时期“金道锡行”这一青铜物料的流通状况仍不明晰,因此需要在这一地区开展更深入的矿冶遗址调查,采集分析更多的青铜器样品并综合研究。我们注意到这一问题,因此对豫南鄂北地区重要交通路线上的遗址和墓地出土青铜器进行重点考察,有条件的进行采样分析,逐步积累数据。

但在人员不足、研究资源有限、遗址(文物)种类和数量众多的情况下,如何更有效地开展豫南鄂北地区的青铜器制作技术研究工作?如何将各类信息有机整合?如何结合多学科证据对青铜冶铸技术进行全面研究,并在冶金考古理论与方法方面开展更多的实践与思考,显得十分重要和迫切。因此,青铜冶铸遗存识别的田野工作方法值得深入研究,青铜器检测结果的获取和大数据解释方法也值得重视。但这些分析的前提是有大量的原始数据,国外研究方法也必须根据中国的实际进行改造,今后需要对更多的冶铸遗物、青铜器乃至原始瓷进行检测分析,这个积累过程是不能跨越的,需要长期的努力。

3. 莫林恒:《湖南冶金考古主要收获:以铜、铁、锌为例》,《南方文物》,2018年第3期。

本文从矿冶遗存的发现与发掘、金属器的制作工艺、合金成分和铅同位素比值的检测分析等多个方面,阐述了湖南省冶金考古的主要收获,认为湖南商周青铜器与中原关系密切,但不排除本地铸造或利用本地矿源的可能性;湘西是汉代南方地区重要的钢铁冶铸中心;湘南为唐宋至明清时期多金属冶铸中心。该文还分析了目前湖南冶金考古研究所面临的问题,指出今后需加强青铜器、铁器的铸造工艺以及科技检测分析,并建议在更深入系统地开展矿冶遗址调查的基础上,选择重要遗址开展主动性发掘,以带动冶金考古研究取得新的突破。

本文是关于湖南冶金考古工作的系统总结与部署,对于今后工作具有指导意义。

4. 张吉,陈建立,徐磊:《河南省桐柏县文物管理所藏商周青铜器的检测分析》,《南方文物》,2018年第3期,180-186页。

对桐柏县文物管理所藏钟鼓堂等地出土春秋青铜器及五里墩商代铜爵进行检测分析。钟鼓堂青铜器的合金成分与铅同位素比值分布同襄阳沈岗M1022 等春秋中期青铜器高度相似,据此可以细化其年代认识。平氏五里墩铜爵使用了高放射性成因铅,补充了二里岗上层阶段该类铅料在豫南鄂北地区的应用实例。

5. 常怀颖:《殷墟随葬乐器补议》,《音乐研究》2018年5期。

该文对晚商时期的鼓、埙、磬三类乐器在墓葬中的随葬情况进行了梳理,结合对编列小铙随葬制度的研究成果,从乐器编组、使用人群、埋葬位置、时代演变差异等几个方面进行了总结。文章认为,晚商时期从殷墟二期前后开始,贵族阶层已经开始有意识地构建丧葬礼仪中的乐制,但尚未形成被严格遵循的规范,且随着时代的演进似乎还有松动的趋势。殷墟时期已经开始把乐器纳入礼制器用体系之中,用以规范社会秩序、标识身份等级。礼乐制度的雏形,在殷墟时期已开始构建并出现。

该文首次对商代乐器的组合关系和等级制的使用提出了研究,在音乐史、商周考古研究中获得了较高的评价,在2019年中国音乐学院和中国艺术研究院音乐研究所的论文宣读中,得到了音乐史学界的认可。

6. 常怀颖:《夏商都邑铸铜作坊空间规划分析》,《中原文物》2018年第5期。

该文提出,夏商时期铸铜作坊在都邑内的空间规划与分布位置发生了三次阶段性的变革。无论是铸铜作坊在都邑内的选址,还是与宫室建筑、其他门类手工业作坊的相对空间位置,以及铸铜作坊的产品种类、用水方式等方面,都显示出了阶段性变化。铸铜作坊空间布局的变迁,反映出夏商时期王室或政权对铸铜作坊技术与生产的管控在逐步下降,而生产的专门化和生产能力则在不断提升。

该文是首次对夏商两代青铜器铸造作坊的宏观空间布局的长时段研究,也是对该问题的填补空白之作,在商周考古研究中获得了较高的评价。

7. 郁永彬、常怀颖、陈坤龙、黄凤春、李玲、梅建军、陈建立:《湖北随州叶家山墓地M28出土青铜器的检测分析及相关问题》,《考古》2018年第7期。

8. 郁永彬,陈建立,梅建军,陈坤龙,常怀颖,黄凤春:《试析西周早期社会青铜工业生产机制———以湖北随州叶家山墓地出土铜器为中心》,《文物》,2019年第5期,82-93页。

这两篇文章以叶家山西周曾国墓地出土青铜器为研究对象,提出利用成分分析、金相组织鉴定、铅同位素分析和铜器组合、铭文内容相结合的方法,能够为青铜器技术特征和铜器构成等学术问题的研究提供科学资料,甚至能够为特殊器物的社会文化属性等方面的研提供重要线索。通过对叶家山墓地400多件青铜器的综合分析,可以认为叶家山铜器与王幾地区及其他诸侯国铜器原料利用主体是一致的,这也是西周早期周王室对青铜物料资源进行集中管控与配置的科学依据,在周王室统筹下开展青铜冶铸生产并分配给各诸侯国,可能是这一时期青铜工业生产体系的主要形式。

该文章对重大的冶金考古理论与方法问题进行了实践研究,具有方法论的突破意义。

9. 常怀颖:《早期中国视野中的夏王朝》,《三联生活周刊》2018年第23期。(杂志的性质要求,未署名为课题阶段性成果)

该文通过考古学文化和社会复杂化进程在长江、黄河西辽河流域的历时性变迁,及经济生业和以铜料资源为代表的贵重资源开发与利用、以铜器铸造为核心的手工业技术突破在中国早期文明化进程中的作用,进行了长时段历时性概括。

10. 魏强兵,王鑫光,李秀辉,陈建立,张吉,李清丽:《三门峡虢国墓地出土青铜器的材质与矿料来源分析》,《有色金属(冶炼部分)》,2019年第1期,77-86页。

虢国墓地是一处西周至春秋时期规模宏大、等级齐全、排列有序、保存完整的大型邦国公墓。通过金相显微镜与扫描电镜能谱对虢国墓地出土的47件器物分析发现,金相组织有铸造、铸后受热、铸后(局部)热加工等组织形式,合金类型为铅锡青铜与锡青铜两种。铅同位素比值测定表明都为普通铅,且聚集在较小的范围内,推测不同墓葬的青铜器具有相同的矿料来源。

11. 甘肃省文物考古研究所:《甘肃玉门火烧沟遗址2005年发掘简报》,《文物》,2019年第3期,4-18页。

本报告公布了甘肃玉门火烧沟遗址2005年的发掘资料。此次发掘共获取了两类文化遗存,一类属于四坝文化,一类属于骟马文化。经北京大学考古文博学院实验室采样测年,骟马文化遗存的绝对年代在距今2700-2400年。四坝文化遗迹均为墓葬。墓葬均为长方形竖穴偏洞室墓,不见葬具,随葬器物有陶器、石器、铜器和骨角蚌器等。骟马文化遗迹有灰坑、沟渠和墓葬等。出土陶器中完整器较少,器类无明显的历时性特征,不能进行期、段的划分。骟马文化陶器中极具特色的刻划纹饰是欧亚草原青铜时代至早期铁器时代诸文化中的传统纹饰, 分裆大袋足鬲和沙井文化鬲的特征极为相似, 双耳夹砂罐的风格与卡约文化较为相似。在建筑方面,骟马文化有使用土坯的习俗。出土的陶范、石范说明该人群从事着一定的金属冶炼活动,出土的农作物颗粒和大量的动物骨骼为研究其生业状况提供了资料。

12. 刘薇,陈建立:《古代青铜器表面高锡锈层研究综述》,《中国国家博物馆馆刊》,2019年第5期,146-160。

本文综述目前国内外学者对古代青铜器表面高锡锈层的研究状况,从锈蚀的表观形貌特征、成分物相、分层结构、耐腐蚀机理、形成条件与机理、呈色机理等方面总结了前人的研究成果。该类锈层主要化学成分包括Sn, 其次为Cu, 还含少量Pb、Fe、Si、Al等元素, 主要物相为纳米级的微晶或非晶SnO2,可能存在原子掺杂。表面形成高锡锈层的原因以自然腐蚀说为主流观点,可用选择性腐蚀机理来解释。本文还尝试提出目前青铜器表面高锡锈层研究中存在的不足和未来研究中需要重点关注的问题。

13. 张周瑜,陈建立,潜伟:《浅析中国古代生铁冶炼中的磷》,《南方文物》,2018年第3期,196-211页。

针对古代钢铁技术研究特别是炒钢制品的判定难点问题,本文通过分析山东章丘东平陵、河南鲁山望城岗和黄楝树三处冶铁遗址的炉渣和积铁样品,探讨各遗址存在的冶炼技术,并对古代生铁、块炼铁、炒钢冶炼过程与不同遗物中金属铁的浮凸组织、磷共晶组织的形成机理及磷的转移过程进行较为深入的分析。该研究深化了磷在冶炼过程中作用的认识,并为判断古代冶铁操作提供参考。

三、下一步研究计划

根据本课题确定的研究重点,下一步将从田野工作、资料整理、实验分析、数据库建设和综合研究等各方面开展工作,具体如下:

田野调查与发掘:继续开展鄂东北和随枣走廊地区遗址调查,启动豫南至豫西、祁连山南北两麓遗址调查工作;持续发掘安阳辛庄、荥阳官庄、黄陂郭袁嘴等铸铜作坊和京山苏家垄、鲁山望城岗等冶炼作坊,探讨作坊布局、生产流程等问题。

资料整理:继续开展张掖西城驿、偃师二里头、郑州商城、阜南台家寺、安阳殷墟、瑞昌铜岭、荥阳官庄、镇江孙家村等遗址发掘资料的整理工作;对于新疆早期铜器铁器金器、甘青地区早期青铜器、甘肃宁县石家墓地及陕西澄城刘家洼墓地出土金属器、湖南商周青铜器、鄂北豫南和鲁南等汉淮地区出土青铜器群进行整理与研究。

检测分析:对以上遗址和墓地出土冶铸遗物和金属器整理的基础上,有目的选择矿石、燃料、耐火材料、炉渣、金属器和陶范等样品进行宏观形态、显微组织、化学成分和同位素等等检测分析工作,必要时进行年代测定。

数据库建设:进一步明确数据库的建设思路,提出可行的冶金考古数据库建设方案。

综合研究:系统搜集、整理先秦时期冶铸遗址资料和冶铸遗物的分析数据,利用考古统计学、冶金学、金属学的理论与方法,对采集的不同区域的数据进行研究,结合考古背景,探讨区域间冶金技术发展的不平衡状况,构建区域间的冶铸设施形制与技术谱系。依据检测冶铸遗物的种类与实验方法建设完善冶铸遗物检测分析的资料库,建立起冶金技术与金属文物材质之间的必然判断标准。

按照时间结点,完成相应的研究计划。

课题组供稿 

(责编:孙爽、艾雯)