|
随着三星堆遗址重新挖掘，央视直播，三星堆又火了。三星堆遗址位于四川广汉市，在1929年被当地村民清理水沟时发现。后来，考古专家们经过勘察，直到1980年才展开深入的发掘和清理，并陆续出土了900多件各种造型怪异的青铜器。例如，2.6米高，180公斤重的世界最大青铜立人，还有3.8米高的世界最高的青铜神树，以及百余件纵目大耳的青铜人像面具等等。2014年，我国领导人出访秘鲁时，还将复制的三星堆青铜面具，作为一件“国礼”赠予秘鲁。三星堆之所以让西方震惊得目瞪口呆，是因为就中国四川这一地的古代青铜就让世界同时期青铜为之侧目了。所以中国成为世界古代青铜的中心是不言而喻。对三星堆青铜，专家们初粗估算，直至目前重新挖掘时所发现的青铜器总量超过七八吨，如果按照古人冶炼制铜的效率，那起码需要数千吨的铜矿石，显然这是非常巨大的体量。那么，对中华本土来说，探讨铸造青铜器原料的来源及青铜制造业中心具有重要历史意义与现实意义。“青铜器”是指铜锡、铜铅及铜锡铅合金的铜合金制品，而铅矿分布又十分广泛，则寻找铜、锡矿资源分布对于寻找青铜器来源构成必然逻辑。 
铜矿资源的主要分布。中国铜矿分布广泛，在已查明的矿产地除天津以外的所有省、自治区、直辖市，均有不同程度的分布。其中，江西、西藏和云南等３个省区的储量占全国铜矿储量的47.1％（以1996年底保有储量统计，下同）。铜储量较多的还有甘肃、安徽、内蒙古、山西、湖北、黑龙江等６省区，储量合计2019.8万t，占全国铜矿储量的３２.３％。以上９省区的储量合计占全国铜矿总储量的80％。 从六大行政区分布来看，铜矿储量分布最多的是华东区、西南区，两大行政区的储量占全国铜矿总储量的６０.９％，各大行政区的铜矿储量分布的比例：华北区１１.４％、东北区６％、华东区３１.４％、中南区９.８％、西南区２９.５％、西北区１１.９％。也就是说，铜矿的主要资源地是长江流域。考虑到当时西藏的荒凉及开采技术及条件，江西、云南无疑是重点。锡矿资源主要分布。截至1996年底，我国锡矿累计探明储量达到560.37万t，保有储量为407.41万t，其中A+B+C级储量212.17万t，占保有储量的52%。据美国地质调查所和矿业局资料，1996年世界锡矿储量和储量基础分别为700万t和1000万t。锡矿储量比较丰富的国家，除了中国以外还有：巴西(储量120万t、储量基础250万t)；马来西亚(储量120万t、储量基础120万t)；泰国(储量94万t、储量基础94万t)；印度尼西亚(储量75万t、储量基础82万t)。此外，扎伊尔、玻利维亚、俄罗斯、澳大利亚等国也有一定的储量。如以储量相比较，我国居于世界首位；如以我国A+B+C级储量和这些国家的储量基础相比，我国仅次于巴西，居世界第2位。我国锡矿分布于15个省、区，又主要集中在云南、广西、广东、湖南、内蒙古、江西6个省、区。其中云南保有储量128.00万t，占全国总保有储量的31.4%；广西保有储量134.04万t，占保有储量的32.9%；广东保有储量40.82万t，占总保有储量的10.0%；湖南保有储量36.25万t，占总保有储量的8.9%；内蒙古保有储量32.87万t，占总保有储量的8.1%；江西保有储量26.04万t，占总保有储量6.4%。以上6个省、区保有储量就占了全国总保有储量的97.7%。而云南又主要集中在个旧，广西集中在大厂，个旧和大厂二个地区的储量就占了全国总储量的40%左右。中国锡矿以原生锡矿为主，砂锡矿居次要地位，在全国总储量中，原生锡矿占80%，砂锡矿仅占16%；中国锡矿作为单一矿产形式出现的只占12%，作为主矿产的锡矿占全国总储量的66%，作为共伴生组分的锡矿占全国总储量的22%，共生及伴生的矿产有铜、铅、锌、钨、锑、钼、铋、银、铌、钽、铍、铟、镓、锗、镉，以及铁、硫、砷、萤石，等等。也就是说，从锡矿藏量看，中国古代成为青铜器制造中心也是必然，而长江流域又是主要矿西藏。当然，光有矿藏，没有开采，并不能说明问题，下面从矿冶遗址来说明问题。铜是人类认识和使用的第一种金属，早在新石器时代已开始使用；我国是人工冶炼铜最早的国家之一，如我国出土的距今约6400年的仰韶文化半坡临憧姜寨遗址的原始黄铜管、黄铜片，伊朗叶海亚地区发现的距今约5800年的含有少量砷的铜器；伊拉克发现距今约4800年的含锡青铜器是西亚、中东地区年代最早的代表，但1975年在我国甘肃东乡林家马家窑遗址出土的青铜刀，不仅在年代（公元前3100-3010）上早于西亚、中东，更重要的系合范铸成，两者的铸造技术不可同日而语。另外，现在我们对西方提供的这类考古必须重新审视，因为多半是伪造的考古信息。做为青铜时代鼎盛时期的商周，如果没有可供持续开采的大型铜矿资源的存在、大型冶炼作坊的存在是不可能的。那么，我们从已知的考古、史料来分析当时可供商周社会开采的大型铜矿资源、大型作坊会在什么地方呢？考古发现，商周早期的铜矿冶遗址基本都位于长江两岸，虽然在山西中条山和内蒙古地区也有发现，但时代较晚。具体包括：长江中下游的湖北黄石、铁山和铜绿山、阳新，江西的瑞昌、德兴、九江和铅山，安徽的铜陵、南陵、贵池、繁昌、安庆、宣城，湖南麻阳，云南东川，广西北流铜石岭等遗址，统称为南方区；山西中条山区垣曲的铜锅、马蹄沟、店头，内蒙古地区等遗址，统称为北方区。在上述遗址中，经正规考古发掘与研究的有瑞昌遗址和铜绿山遗址。此二处遗址反映的采掘技术最为丰富，基本可以代表中国商周时期开采铜矿的技术成就。下面具体看看主要的冶炼遗址情况。大冶铜绿山遗址。铜绿山古铜矿遗址位于湖北黄石市的大冶市城区西南的金湖之畔，面积达2平方公里，是一座从商代一直延续到汉代开采和冶炼的古铜矿遗址。1973年至1985年，铜矿遗址已探明12个矿体，地表遗存的古代炼渣在40万吨以上，清理出商代晚期至西汉绵延一千多年间的数百个（条）不同结构的木支架维护的采矿井巷和炼铜竖炉和手工开采所需要的各种生产工具。其开采深度一般在30-40米，有深达60余米，已低于当地潜水位23米。在采矿方法、矿井提升、通风、排水以及工具的制作等方面也有不少创造。遗址内遗存的古代炼渣均呈薄片状，流动性能良好，冶炼温度控制在1200oC左右，渣样分析表明，渣型合理，渣含铜大多低于0.7%，粗铜纯度已达94% ，表明铜绿山古代冶炼技术已达到极高水平。以铜绿山为主脉，黄石地区还发现阳新港下等几十处古铜矿冶遗址，鄂王城、五里界古垣城展现了东周时期青铜采冶管理系统的完整性。铜绿山古铜矿遗址时间久远、规模宏大、保存完整，是中国青铜文明的活化石。古铜矿遗址的发现和发掘，初步回答了中国青铜时代铜是怎样开采、冶炼这一重要历史课题，为商周青铜器鼎盛时代青铜器矿产原料的来源、制作来源提供了明确答案，为研究中国矿冶技术发展史提供了一批珍贵的实物资料。 瑞昌铜岭矿冶遗址。1988年元月，瑞昌市铜岭村村民在铜岭矿山尚未被现代开采的东侧修筑公路，发现大量古矿井的支护木和古代采矿工具铜锛、木锨之类遗物，江西省文物考古研究所赴实地考察后，立即将这一重要发现报告国家文物局。在国家有关部门的支持下，组成铜岭遗址考古发掘队，进行了历时五年的考古发掘。铜岭铜矿遗址是近年中国境内发现的一处重要采铜炼铜遗存，其采冶时代从商代早期延至战国早期，所揭示的遗迹有露采坑、矿井、巷道、选矿场、工棚等百余处，铜、石、竹、木、陶质采矿工具和生活用器数百件，其年代之早、保存之好、内涵之丰富，为古代矿冶遗存所罕见，它是我国冶金考古和青铜文化研究的重大发现与突破。如此看来，江西瑞昌铜岭商周矿冶遗址在时间上还要早于湖北大冶铜绿山遗址近500年，这就更为商周时代青铜器的来源指明的方向——无论矿源还是冶炼均来自长江流域无疑。铜陵、南陵矿冶遗址。铜陵位于安徽中南部，长江中下游南岸，是我国的“古铜都”，铜的采冶始于商周，盛于唐宋，绵延3000余年而未曾中断；有古商周的铜炼渣、汉代的古铜井、唐宋的大量青铜文物，是长江流域目前已知的古铜矿遗址中开采时间跨度最长的古遗址；铜陵的历史，就是中国几千年采冶铜史的缩影。目前，皖南发现各朝代、各类型的古代采矿、炼铜遗址４０余处，它们集中分布于南陵大工山区，范围达４００平方公里，其中戴镇乡江木冲西周冶铜遗址面积１．５平方公里，炼渣堆积厚约0．5-1．5米，有的炼渣含铁量很高，多达20-30％，大的渣块可达几百公斤，炼铜弃渣堆积总量在５０万吨以上。大工山古铜矿遗址是我国最早使用硫化矿冶铜的地区之一，是迄今为止国内发现最早使用煤作燃料冶铜的遗址之一，在世界青铜冶炼史上占有十分重要的地位。由此说明，虽然当时的政治中心是在中原，在黄河流域，但从青铜的矿产资源、冶炼中心必然是在长江流域，这也间接说明了四川三星堆青铜如此辉煌的原因。
江西、殷商、湖南、三星堆都普遍地使用了一种高放射性低比值成因的独特来源的铅料——成因铅或叫异常铅。1984，中国科技大学金正耀博士首次报道了商早期的青铜器中有高放射性成因铅的现象，并且提出这种高放射性成因铅来自云南边陲的金沙。随着越来越多的青铜器高精度铅同位素数据的发表，人们发现三星堆、盘龙城等与殷商时代接近的遗址中出土的青铜器均具有类似的高辐射成因铅的特征。中国科学院广州地球化学研究所的朱炳泉研究员和广州大学的常向阳教授又有重要发现：殷商早期青铜器的高辐射成因铅，与云南金沙的铅高放射成因铅分布在不同的“等时线”上。青铜器高放射成因铅落在25亿年的等时线上，而金沙等地则是很年轻的铅同位素。换句话说——这两个地方的铅是不同的。从已发表的铅同位素数据来看，现今中国境内没有这种具有高放射成因铅同位素的铅矿。 这种古老的高放射成因铅非常少见。至少需要两个重要的条件才能产出：年龄老且铀/铅比值高。要同时满足上述条件，最佳区域是超过25亿年的古老地质体—“克拉通”中远离板块俯冲的中心地带。这是因为，板块俯冲过程中铅比铀更活动，会使铀/铅比值降低。 学者进一步推断，从地质条件来看，非洲、美洲和澳大利亚最有可能产出这种高放射成因铅同位素。从全球范围已经发表的铅同位素数据来看，美洲密西西比河谷型铅锌矿中有少量此类铅同位素报道；澳大利亚也有少量此类铅同位素。而非洲则是中国以外，唯一报道青铜器中有古老高放射成因铅同位素的地方。考虑到美洲的古文明起始时间远晚于非洲，他们由此推断非洲应该是我们殷商早期具有高放射成因铅同位素特征的青铜器的最可能的来源。 当然，这样的结论从这样的单纯方面觉得是有道理，其实却未必然。 其实无论“西南说”还是“非洲说”，研究者们自己也犹疑：真的是我们的祖先从云南南部边陲买来青铜器的原料或者是通过战争缴获制作了商朝早期的青铜器？云南和河南的殷墟之间相隔万水千山，古人是如何跨越秦岭、长江等天险，到云南南部大量开采、运输青铜原料的？要知道，中原地区与四川盆地之间的联系是秦人打通秦岭后才真正建立起来的。到唐朝时，李白还写了著名“蜀道之难，难于上青天！” 同样对非洲说，研究者自疑：而从四川到云南南部还有千山万水。如果商早期的青铜器真的是来自非洲，古人又怎么能把这种铅从非洲运过来呢？难道是：我们的祖先到了非洲学了青铜的制造技术，然后又把原料买了回来？这样，我们引以自豪的殷商文明岂不是非常落后？会不会是我们祖先原来在非洲生活，由于某种原因迁徙到中原地区，带来了青铜器？这些都有待进一步工作的验证。其实，这方面的研究还只是起步，结论远远还不能下，也经不起考古的相应论证。北京大学崔剑锋等一些考古学家总结认为，我国古代最早的青铜器，如郑州商城（应该是指二里岗）、偃师商城（应该是指二里头）、三星堆和殷商早期等，都是具有高放射性铅同位素特征的。作为同位素地球化学专业的，我们都知道铅同位素在地质演化过程中很难发生大幅度的同位素分馏。学者想过一种可能：青铜器是战略物资，特别是早期的青铜器，很可能被反复熔炼。在熔炼过程中会不会发生铅同位素分馏？因为做过铅同位素分析的人都知道，在热电离质谱测定时，铅被加热气化然后电离，这个过程铅同位素可以发生分馏。当时有这种想法的人可能很多。中国科学技术大学的陈江峰教授，就曾提过这种可能性。如果熔炼过程中，铅被气化了，可以出现铅同位素分馏……铅的熔点是摄氏327.502度，沸点是摄氏1740度。如果青铜器被反复回炉，其中的铅在每次熔炼过程中都发生气化，则分馏会被累加，最后会表现出较大的变化。但是三千多年前，古人应该不能达到摄氏1749度的炉膛温度。更重要的，铜的熔点是摄氏1084.62，青铜器的熔点小于摄氏900度。在青铜器回炉过程中，并不需要达到铅的挥发温度……但是，铅具有挥发性。金属铅在受热到摄氏400-500度时，会发生挥发，形成“铅烟”。早在20世纪60年代，西方学者就发现在铅冶炼加工过程中会发生同位素分馏。1995年英国学者Budd曾经提出古代冶金过程中，由于铅的挥发，会使同位素发生很大的分馏。这似乎支持我关于早期青铜器铅同位素的解释……那么是不是在形成铅烟的过程中，青铜器的铅同位素发生了分异呢？这种同位素分异是否可以解释我国早期青铜器的铅同位素组成呢？对此，Budd和后来北京大学的崔剑锋在专门做了青铜器冶炼过程中铅同位素分馏的实验，结论是冶炼过程中，铅同位素确实可以发生分馏，但是不能解释我国早期青铜器的高放射成因铅同位素。首先青铜器在冶炼过程中确实会丢失铅，造成一定的铅同位素分馏，但是这种分馏的幅度太小。这个也许不是致命的问题，因为可以通过多次冶炼挥发来增加分馏。其次，也是更重要的。挥发过程中铅同位素的分馏遵循瑞利分馏原理，其变化趋势与自然界中由铀钍放射而产生的铅同位素变化趋势不同。也就是说，青铜器铅同位素可以用来示踪其源区。崔剑锋等人认为，二里头和殷商早期的青铜器原料可能来自中条山。中条山有铜矿峪等铜矿。他们认为这些矿的铅同位素具有高放射铅的特点。青铜器中的铅是在炼铜过程中混入的。铜矿峪铜矿由于有较高的铀钍含量，加之成矿时代久远，是17亿年前的矿，有很高的放射性成因铅同位素。但是比殷商等青铜器的铅同位素要高出很多，而且与殷商青铜器的铅同位素不在一条演化线上。铜矿峪是以黄铜矿为主。金正耀认为当时我们的商朝先民已经能用硫化物炼铜了……看来这方面的研究还待时日。铅同位素考古研究在90年代以后受到越来越多的关注，针对高放射成因铅的来源又出现了“长江中下游说”、“中条山说”、“秦岭说”、“湖南说”、“多产地说”。尤其是近年，该问题在国内外学术界上升为“高放射成因铅之谜”，多方学术势力交锋，成为学术界一大盛景。也有学者认为即使高放射成因铅的产地问题暂时解决不了，也可以利用这一特殊信号来研究商代的金属流通网络甚至社会结构。
2017年，金正耀教授的研究终于取得了突破性进展。南阳市文物部门采集到一批古代金属锭送到中科大科技考古实验室，经分析其中三块金属铅锭的铅同位素比值与殷墟早年发掘出土的两块铅锭以及殷墟青铜器的高放射成因铅信号完全一致，金正耀教授敏锐地意识到这可能和早年发表的一例豫西高放射成因铅铅矿数据有关。接下来，他立刻组织考察队在南阳盆地北缘矿山进行调查，发现十多处古矿洞，采集到高品位的铅矿石，经测试均为高放射成因铅铅矿，而且与商代高放射成因铅数据铅一致，并通过环境沉积物释光定年和铅同位素示踪的方法确定矿山开采冶炼的年代在商代。在事实面前，金正耀教授否定了自己坚持了近四十年的“西南说”，确定商代青铜器中高放射成因铅铅矿来源于豫西地区，历史的谜团终于解开。 这个说明了什么呢？笔者认为，其实当时各地青铜的发展，大多是依靠各自地方的资源，除了中原王朝当时对周边可能的拓展空间相对大的，这也就解释了除了“非洲说”反而是最不靠谱的外，殷墟青铜就地取材可以，来自长江流域也正常。
专家们经过多年实地考察和研究，给出了3个很有可能的铜矿来源地：第一：来自瓦屋山。瓦屋山，位于四川洪雅县，距离广汉200多公里。2016年，考古专家们在瓦屋山考察时，发现了大量先秦时期的铜矿冶炼点，而且数量繁多，规模庞大。尤其是瓦屋山的严道铜山，早在殷商时期，就对中原地区输出大量的铜矿资源，而且在从汉代到明代的几千年间也从未间断过。因此，瓦屋山丰富的铜矿资源，以及相对来说并不遥远的距离，很有可能为三星堆先民提供了源源不断的铜矿资源。第二，堂狼山。堂狼山，位于云南昭通，而昭通则是历史上著名的产铜地。据东晋《华阳国志·蜀志》记载，“后有王曰杜宇，教民务农……时朱提有梁氏女利游江源，宇悦之，纳以为妃”。意思是，古蜀国王杜宇，看上了朱提的梁氏女，然后将她纳为妃子，而其中的“朱提”就是现在的昭通。由此可见，古蜀国通过联姻的方式，与朱提形成了友好的往来关系，同时还从朱提的堂狼山获取了充足的铜矿资源。第三，东川县，位于云南昆明，其东川铜矿的铜矿资源藏量丰富，是我国历史上历朝历代的铜矿资源主产地，直到现在还能开采出大量的铜矿。考古专家们曾多次赶赴东川实地考察，还取回不少的铜矿样本进行科学的检验，然后和三星堆的青铜器放在一起分析和对比，结果发现两者成分含量竟然十分吻合。由此，专家们最倾向的答案，就成了云南的东川。另外，就当时的运输条件来说，东川到广汉之间也是有古道的。云南东川的铜矿，也就成了三星堆青铜器原料最有可能的产地。
|
