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晋国是西周初年周王室分封的姬姓诸侯国之一，其存亡年代约在西周初年到战国中期。但自春秋末年韩赵魏“三家分知”后，晋国公室的力量进一步衰弱，据文献记载，到晋幽公时期，晋公室所能控制的地区仅余绛及曲沃二地。所谓绛，应指新绛，即侯马。曲沃所在地过去存在一些争议，但随着多年考古工作的进行，古曲沃在闻喜县上郭—邱家庄一带已为大多数考古学家所接受。 邱家庄M5001大墓位于山西省运城市闻喜县，是国家重点文物保护单位“上郭城址和邱家庄墓群”的一部分。该墓于2018至2019年度进行发掘，出土铜器377件，大部分为铜容器残片。在M5001墓室以东还有另外两座大墓，三座墓葬呈“一字型”排列，与新绛柳泉墓地排列相同而规模略大，是山西境内发现的最大的东周时期墓葬。考古学家根据墓葬形制和出土器物判断该墓葬的年代为战国早期，且早于新绛柳泉墓地，墓主人应为晋幽公或早于晋幽公的其他几位晋公的夫人之墓。邱家庄M5001大墓是目前古曲沃地区唯一经科学发掘的晋公级大墓，本研究将对该墓出土的青铜器物进行铅同位素和微量元素分析，同时结合前人研究，对晋国在战国时期矿料的来源与变迁等问题进行探讨。 一 材料和方法 1 材料 本研究的27件样本均出土于邱家庄M5001号墓（图一）。由于该墓被盗严重，完整的大件青铜器基本不存，仅剩一些器物残片。因此，在采集的样本中，除7件为小型铜饰件外，其余均为器物残片，难以分辨具体器类。我们对采集的27件样本使用了多接收电感耦合等离子体质谱（MC-ICP-MS）进行了铅同位素分析，对25件有金属本体的样本的金相进行了分析，并且使用能量色散型X射线荧光光谱仪（ED-XRF）检测了青铜器合金成分，从中挑选了14件样本使用电感耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）检测了Au、Ag、Se、Te、As、Sb、Bi、Co、Ni和Zn共10种微量元素含量。实验方法如下。  图一 邱家庄M5001青铜样本图 2 主量元素分析（ED-XRF） 使用中国科学技术大学科技考古实验室的岛津ED-XRF（EDX-8100）对具有本体的25件样本进行主量元素分析，以确定其合金类型。首先从样本中切割出长宽在1mm以上的小块，然后使用金相镶嵌机嵌入镶嵌料中，使用磨抛机对样本进行打磨和初抛。而后使用1mm大小的光斑打在样本本体上进行测试，测试电压保持在50kv，电流在1000uA以上，测试氛围为普通大气。为保证数据的准确，所有测试结果均使用内置古代青铜曲线进行校正。 3 微量元素分析（ICP-MS） 样本前处理在中国科学技术大学科技考古实验室完成，上机测试在中国科学技术大学理化科学实验中心进行。首先称取约50mg样本，除去表面的锈蚀物，经清洗、晾干后，准确称量。使用约1ml优级纯硝酸将样本完全溶解，在室温下准确定容至50ml。ICP-MS型号为美国Thermo Fisher Scientific公司产X Series 2型等离子体质谱仪。仪器的RSD<1%，分辨率≦0.003nm，检出限为0.2ng/ml-4ng/ml（Cd,Be,Mn）。 4 铅同位素分析（MC-ICP-MS） 铅同位素样本的分析工作在中国科学技术大学地球与空间科学学院使用Neptune Plus MC-ICP-MS完成。使用超纯水对样本清洗和干燥后，将每个样本约50mg溶解在稀硝酸溶液中。然后使用电解沉积法提纯铅于铂电极上，将电极上的铅溶解在2%硝酸溶液中。纯化的铅溶液通过ICP-MS测定，并稀释至200ppb以进行MC-ICP-MS分析。分析过程中均穿插测试NBS-981铅标准样本进行校正，保证铅同位素比值的2σ标准误差优于±0.001。 二 结 果 1 合金成分 表一展示了来自邱家庄墓地25件样本的铜、锡、铅分析结果。对于青铜器原料的研究，学界多以1%或2%作为原料是否有意添加的分界。从表中可以看出，所有分析的样本锡含量均超过2%，大部分样本的锡含量在10%至20%之间；有22件样本的铅含量超过2%，但多在10%以下，2件样本的铅含量在1%至2%之间，1件铅含量在1%以下。值得一提的是WQ11，成分接近红铜，相对少见，该样本厚约2mm，破损变形严重，无法辨别原始器型。 表一 邱家庄M5001青铜器铅同位素和主量元素分析结果  ★ 由于青铜器碎片较多，部分碎片具有同一出土号，不代表出自同一件器物。 总体来看，邱家庄M5001青铜器主要为锡铅青铜，有少量锡青铜。邱家庄M5001青铜器锡含量普遍较高，铜铅锡合金配比较为稳定，反映出这批青铜器可能为统一铸造所得。 2 铅同位素比值 图二展示了几类样本的铅同位素比值数据，可以看出铅同位素均为普通铅，206Pb/204Pb比值分布在17.44至17.93内，分布较为集中。铅同位素数据无明显分组，且铅含量高低与铅同位素比值并无关系。若认为低铅样本（铅含量2%以下）铅同位素数据示踪铜料来源，高铅样本（铅含量2%以上）铅同位素数据示踪铅料来源，以上结果似乎说明了铅料与铜料有相同的来源。但铅含量在2%以下的样本仅有3件，绝大部分青铜器为锡铅青铜。因此，这些锡青铜中的铅也不能排除铸造过程中铅料污染的可能性。  图二 邱家庄M5001出土青铜器铅同位素比值散点图 3 微量元素 本研究一共挑选了10种微量元素进行测试，结果见表二。这10种元素均为铜矿冶铸过程中容易保留在铜料和铜器中的元素。其中Au、Ag、Se、Te、As、Sb、Bi等亲铜元素以及Ni、Co等既亲铜又亲铁的元素，在冶炼中主要富集于铜料之中，Zn则在铜锭和炉渣中都未明显富集，但考虑到在铅矿和部分铜矿中，Zn含量较高，即使存在相当程度的冶炼流失现象，有时也可作为一种示踪元素。 表二 邱家庄M5001青铜器微量元素分析结果  ★ n.d.低于检测限；单位（ppm）。 从表中可以看出，这些元素中As、Sb、Ag、Bi、Ni等元素含量较高，Zn、Co含量较低，Au、Se、Te含量极低。其中As含量在1000-8000ppm，Sb含量在350-5000ppm，Ag含量在2500-6000ppm，Bi含量在1500-1900ppm，Ni含量在350-1200ppm，Zn在20-150ppm，Co在50-270ppm，Au、Se、Te多检测不出，含量均在40ppm以下。 以上发现表明，在含量相对较高的7种元素中，除Sb外，不同样本同一元素的波动相对较小，大都在一个数量级以内，Bi元素的含量波动最小。可以推测，相比于锡、铅矿料，所测元素应该主要反映了总体含量更稳定的铜料的特征。从微量元素含量的集中性可以看出邱家庄M5001的铜料来源也较为集中，同时也反映了这批铜器应该是同一批次或相近时间内生产的。 三 讨 论 1 战国早期晋国矿料的变迁 过去对晋国青铜器矿料变迁分析多为西周与春秋时期，鲜见对战国时期晋国矿料变迁的分析。一部分原因是战国早期晋国已经衰落，经科学发掘与分析的遗存相对较少。此前张吉先生等人的研究主要是长治分水岭墓地战国早期的青铜器铅同位素分析，发现战国早期的铅料相对比春秋晚期发生变化，即从C1类铅料转变为C2类铅料。本研究将结合以往的分析成果，从铅同位素和微量元素两方面入手，讨论晋国在战国时期矿料的变化。 为了解晋国矿料在战国早期的变化，我们挑选了晋国与三晋地区春秋晚期到战国早期遗址所出青铜器铅同位素数据进行对比，所对比的数据主要来自隰县瓦窑坡墓地和长治分水岭遗址，还有侯马铸铜遗址发现的铅锭。瓦窑坡墓地的青铜样本主要为铅锡青铜以及高铅焊料，其数据展示了铅料的来源，而长治分水岭墓地战国早期的样本均为铅锡青铜，数据同样展示了铅料的来源，长治分水岭M126的4件样本2件为铅锡青铜，2件为锡青铜（铅含量小于2%），数据展示了铅料或铜料的来源。侯马铅锭出土于H329，处于侯马遗址中期后段，年代约在春战之际或稍早。 图三展示了所有样本的铅同位素比值，可以看出，铀铅比值图（图三：a）中春秋晚期和战国早期的样本基本上分布在同一区域，但是钍铅比值图（图三：b）中却存在明显差异。邱家庄M5001与长治分水岭墓地战国早期样本的铅同位素数据在两张图上分布范围大致相同，表明两者应该具有相同的铅料来源，与瓦窑坡墓地春秋晚期样本数据存在一定差异，表明两者矿料来源相异。这种变化再次证明了张吉先生提出的春战之际C1和C2铅料转变的规律。值得一提的是，春秋晚期与战国早期样本的差异主要体现在钍铅比上，而在铀铅上几乎没有区别。因此不能排除二者可能来自同一矿区内的不同矿山。  图三 春秋晚期至战国早期晋系青铜器铅同位素对比图 长治分水岭M126墓的年代问题存在一些争议，原报告认为该墓的年代为战国早期，李夏廷先生等人则认为年代要早到春秋晚期。若从春战之际铅料来源转变的规律来看，后者的结论似较为可信。排除分水岭M126墓的数据，则邱家庄M5001与分水岭墓仅有个别数据分布在春秋晚期矿料的范围，这可能表明了战国早期对春秋晚期矿料的继承，另一种可能是春秋晚期青铜器重熔所致。 对于铜料来源，可以使用微量元素聚类分析进行讨论。以往的研究表明，由于青铜合金中铜料所占比重较高，所分析的微量元素大部分情况下应主要反映铜料的特征，指示元素越多，结果可靠性越高。图四展示了6种微量数据（As、Sb、Ag、Ni、Co、Bi）使用PCA方法处理后的结果。同样从过去所分析的数据中挑选合适的样本参与对比，除瓦窑坡墓地春秋晚期青铜器外，还挑选了新绛柳泉墓地的1个青铜样本的数据，所有样本均为铅锡青铜。长治分水岭墓地青铜样本所分析的微量元素种类较少，且精度较低，未参与对比。 从图四可以看出，邱家庄M5001与瓦窑坡墓地春秋晚期样本可以明显分为两个区域，其差异主要体现在Ag、Ni、Bi等元素上，邱家庄样本在这些元素上含量均相对较高。这种差别表明晋国在春秋晚期与战国早期所使用的铜料存在不同来源。其中柳泉墓地青铜样本属于战国时期，根据该墓地的发掘与样本采集报告，该样本的年代很可能为战国早期，与邱家庄M5001年代相近。而两者数据较为接近，可能代表具有柳泉墓地与邱家庄M5001相同的铜料来源。柳泉墓地为新绛地区的晋公陵墓区，在战国早期同样在晋公室的控制之下，邱家庄M5001与新绛柳泉墓地样本数据一致，暗示战国早期晋国各地的铜料都发生了一致的变化。  图四 春秋晚期至战国早期晋系青铜器微量元素对比图 综合铅同位素与微量元素的结果，我们可以确定晋国在战国早期所使用的铜、铅矿料可能具有相同的来源，并与春秋晚期所使用铜料与铅料存在差异，铅料的差异可能来自对同一多金属矿区内不同矿山的选择，铜料的差异则代表着来自不同矿区的可能。这些差异可能与“三家分晋”导致晋国内部政治格局的改变有关。战国早期分水岭墓地与邱家庄墓地分别在韩氏与晋国公室的控制之下，两者矿料来源的一致说明了这一时期三晋地区可能仍存在统一的矿料分配体系。侯马铸铜遗址是东周时期晋国最大的铸铜遗址，所发现的铅锭与同一时期的青铜器的铅同位素数据一致，表明当时的青铜器可能生产于此。该遗址在战国早期仍使用了一段时间，可能仍参与供应三晋地区的大部分青铜器物。 2 战国早期晋国矿料的来源 对矿料来源的讨论需要综合考虑矿山的年代与铅同位素特征以及所讨论对象的时代背景。根据铭文记载，春秋时代，晋楚之间存在盐铜贸易，近年来对青铜器的科技分析也证实了西周晚期到春秋早期晋国确实从楚国获取了一定的铜料。但到战国时期，这种贸易是否还存在，目前还不得而知。但讨论战国早期晋国矿料的来源这一问题，除了要考虑晋国本地的矿料外，还需要重点关注南方楚地的矿料。 邱家庄M5001青铜器的铅同位素206Pb/204Pb的分布范围为17.4至17.9之间，通过与中国各成矿省的方铅矿数据进行对比，发现比值在这一范围的铅矿主要分布在华北陆块成矿省南缘的小秦岭—豫西成矿带，秦岭成矿省以及长江下游成矿省。除了这几个现代矿区外，有战国时期开采史的古代矿冶遗址如中条山、铜绿山、铜陵等地，也需要参与对比。根据目前所发表的数据，铜绿山所对比的数据包括铜矿与冶炼遗物，铜陵的数据包括铜矿、铅矿与冶炼遗物，中条山未发表过冶炼遗物的铅同位素数据，因此只有铜矿的数据参与对比，在对比中排除了异常铅的同位素数据。 主要矿区与矿冶遗址的铅同位素数据采用三元图的方式绘制，能在一张图上展示更多的信息。图五：a是邱家庄与几个重点成矿区的对比，从图中可以看出，邱家庄的数据与秦岭成矿省的数据差别较大，而与小秦岭—豫西成矿带和长江下游成矿省的数据相符合，与豫西地区偏北洛宁—栾川一带的矿石数据符合性最好，这说明两矿区皆存在作为邱家庄铜器的铅料来源地的可能。值得注意的是，从目前收集的数据来看，与邱家庄数据一致的矿山位于长江下游的宁镇地区，宁镇地区位于江苏省西南部，属于吴越的势力范围。从已发表的吴国铅同位素数据来看，至少在春秋中期，这一类矿料仍然未被利用。图五b是邱家庄与战国时期矿冶遗址数据的对比，虽然邱家庄M5001与铜绿山数据有重合的部分，但若从整体来看，一致性不强，其余两个矿冶遗址的数据则完全不同。  图五 邱家庄与主要现代矿区（a）与古代矿冶遗址（b）铅同位素对比图 从目前的矿冶调查来看，长江下游成矿区是古代王朝的重点开发区域，留下了丰富的矿冶遗址，而豫西则鲜见先秦时期的铜锡铅矿遗址，这一方面是由于过去缺乏调查，另一方面是由于后人采矿行为的破坏。邱家庄M5001年代在晋幽公时期或之前，此时三晋疆域应与春秋末年晋国疆域差异不大，应包括豫西地区北部。豫西地区具有多处大型铅锌矿，常见铜铅共生矿，在政治动荡的战国时期，豫西应比长江下游更符合三晋统治者的需要。 收集战国早期楚国郭庄楚墓青铜器的分析数据与邱家庄M5001进行对比，铅同位素结果见图六：a，微量元素结果见图六：b。  图六 邱家庄M5001与上蔡郭庄楚墓铅同位素（a）微量元素（b）对比图 从图六a中可以发现同一时期，晋楚两地铅同位素比值数据稍有不同，似乎表明两者铅料具有相同来源。这种结果暗示了三种矿料流通的可能：其一，两者矿料均来自长江下游，由楚国输送到晋国；其二，两者矿料均来自豫西，豫西矿料由两者共同开发；其三，邱家庄M5001矿料来自豫西，楚国在战国早期所使用的矿料来自长江下游。 图六b仍展示6种微量数据（As、Sb、Ag、Ni、Co、Bi）使用PCA方法处理后的结果。从图中可以发现，郭庄楚墓与邱家庄M5001的微量元素数据完全不同，其差异主要体现在As、Ag、Bi中，邱家庄样本在这些元素上含量均相对较高。另一方面，郭庄楚墓与瓦窑坡春秋晚期墓地微量元素数据一致。表明而晋国在春秋晚期所使用的铜料可能来自楚国，而在战国早期所使用的铜料则来自其他地区。若战国早期晋国及三晋地区所使用的矿料是从楚地输入的，不可能只输送常见的铅料而不输送铜料。因此我们认为前一种矿料流通的可能性较低，而后两种可能均表明邱家庄M5001所使用的铅料来自豫西。 总体而言，从矿山和楚国青铜器数据出发，我们发现豫西地区是战国早期晋国最可能的铜、铅矿料来源地。战国时期诸侯国之间的战争目的已由春秋时期的“争霸”转向“兼并”，晋楚战争频仍。而此时三晋地区的冶铁业也有了长足的发展，铁器被引入到战争之中，青铜器的征伐功能进一步减弱，铜器的需求减少。晋国此时停止从楚地获取冶铜矿料，转而大力开发本地矿山更符合国家利益。 四 结 语 本文使用多种科技方法对邱家庄M5001出土的战国早期青铜器进行分析，同时对这一时期晋国青铜器的矿料变迁与来源进行了研究。 低铅青铜器的铅同位素数据与高铅青铜器数据的一致展示了邱家庄M5001所使用铜、铅矿料具有相同来源的可能性。与春秋晚期晋国青铜器的对比，使我们发现战国早期邱家庄M5001青铜器的铜、铅矿料来源同时发生了改变，结合同一时期柳泉与分水岭数据，我们发现这种变化可能不局限于晋国内部，还包括三晋其他地区。铅料虽然有明显的铅同位素比值变化，但仍有可能与春秋晚期铅料来自相同矿区，铜料则有来自不同矿区的可能。这种一致性的变化表明此时三晋地区仍具有统一的矿料分配体系。 现代矿区与矿冶遗址的铅同位素数据结果表明，邱家庄M5001青铜器的铅同位素数据与现存战国时代矿冶遗址不同，指示了豫西与长江下游两个来源。通过与同一时期楚国青铜器的数据与春秋晚期晋国青铜器数据的对比，我们展示了从春秋晚期到战国早期晋国铜料从南方楚地转为其他地区的可能性。同时结合豫西地区矿产资源特征与战国时期政治经济形势，我们认为该地区更可能是邱家庄M5001的铜、铅矿料来源地。 附记 本研究受到环境与社会考古国际合作联合实验室开放课题（项目批准号：JoInRLESA202203）基金资助。 相关链接 发现｜山西闻喜邱家庄墓地东周大墓资料全面刊布！晋国高级贵族葬俗不凡引瞩目！ \ | / END 图文丨谈金卓（中国科学技术大学） 吴晓桐（通讯作者，中国人民大学） 范文谦（山西博物院） 金正耀（中国科学技术大学） 原文名为《闻喜邱家庄M5001号墓出土战国早期青铜器矿料来源研究》 刊于《中国国家博物馆馆刊》2023年04期 此处省略注释 责编丨静 静 初审丨杨严严 终审丨郑 媛 考古汇 山西考古博物馆 |
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