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历史考古与上古文明|石家河文化：东亚自创的青铜文明（上）（一）矿业工具2、矿料磨碎工具（二）冶炼设备与相关配件( 八 )


除了铜锡铅三元合金之外 ， 大冶香炉山发现了石家河文化的含锑的青铜炼渣 ， 且检定报告认为 ， 锑不是所含的杂物 ， 而是人为加入的合金成份（图三：2） 。 此发现给我们一种启发：锑料加入到青铜合金中 ， 可增加硬度 ， 可以铸造薄胎青铜器 。 如果对香炉山铜渣的检测准确 ， 我们或许还可以考虑长江中游古人对锑料早已有认识 。 世界最大的锑矿位于湘中地区冷水江市的锡矿山 ， 从此地到幕阜山区的路线中间 ， 恰好有后石家河时期的湘乡岱子坪遗址、宁乡罗家冲遗址以及商时期的宁乡炭河里遗址 。 从冷水江到宁乡的交通相当便利 。 周围地区曾出土很多精致的薄胎青铜器 。 笔者认为 ， 该区域从岱子坪以来 ， 定居生活一脉相承发展到商时期 ， 周围的矿源对该区域经济的发展作用 ， 还需要进一步调查和研究 。 其中 ， 锑矿料与锡矿料表面上相似 ， 活动于湘中地区的人们也许曾经将锑料当成锡料来采集 ， 后来才认识到锑料的质地 。 为印证此假设 ， 将来需要对宁乡青铜器成份、含锑合金及矿源等问题专门作研究 ， 以进一步了解长江中游的青铜合金技术 。
从上述资料可知 ， 石家河文化人已有初步的合金技术 ， 并能够铸造小型青铜器（工具或小型礼器和装饰品） 。 考虑到这样的时代与文化背景 ， 当时必然配合有整套的冶铸操作链和相关工具 ， 包括加工矿料的工具 ， 冶金及熔铜液的设备 ， 铸造模具和锻修的工具等 。 因此 ， 下文拟从成套操作链的角度观察石家河文化的考古遗物 ， 以试图复原当时冶铜技术的要点 。 这样做的目的 ， 也是期待将来在田野工作时 ， 工作人员能够特别注意和辨识出相关工具的残片和工作坊的残迹 ， 并加以仔细记录 。
三、初探石家河文化冶铸操作链 （一）矿业工具 冶金考古研究及试验表明 ， 冶炼之前需要做很多预备矿料的事情 ， 包括碎矿、洗矿、分选、粉磨等 。 所以 ， 在有冶炼活动的遗址中必定会有成套工具 。 采集或开采出来的大块矿石首先需要砸碎 ， 相应就会有用来碎矿的较粗重的石锤（hammerstone）和石砧（stone anvil）或石臼（mortar）；然后通过淘洗 ， 选出铜精矿粒 ， 就需要有洗矿斗（scoop） ， 矿冶遗址一般都会有这两种功能的工具 。 在入炉冶炼前 ， 还需要把矿粒进一步捣碎并磨成粉 ， 所以需要用到较小的石臼或磨板石（abrasive plate） ， 并搭配棒形石杵（pestle）或其它形状的研磨石（tamper） 。 [32]
1、淘金斗木器
在石家河城的内城谭家岭出土了一件残船形木器（图四：1）[33] ， 其形状和后世淘金斗十分类似 ， 这使我们能够评估其可能的用途 。
在大冶铜绿山遗址的矿井中发现几件船形木器 ， 被认为是淘金斗 ， 大约30－40厘米长 ， 如第VII采矿井出土的淘金斗（VII(2):03 ， 图四：2） 。 第VII矿井测年数据较多 ， 都落在公元前1600年至公元前900年之间 ， 这表明该采矿井的使用年代是从盘龙城三期即汤商早期至西周早期 ， VII(2):03标本属于年代偏早时期[34] 。 这种木器也多有发现于长江流域商周时期的采矿遗址 ， 经实验后证明 ， 这是一种淘洗铜矿的工具 ， 通过淘洗使矿物光泽清晰可见 ， 有经验的矿工可以凭矿物质量光泽来判断铜矿质量和种类[35] 。 淘金斗之所以发现于矿井中 ， 是因为在地下开采矿时 ， 需要不断辨别并明确矿脉走向 ， 顺着矿脉开采 。 在黑暗的地下矿井中 ， 矿工用不同的淘金斗分别从不同方向采集矿物 ， 破碎和清洗后即可判断哪个方向的矿脉含铜量高 ， 需要向哪个方向继续开采 。
历史考古与上古文明|石家河文化：东亚自创的青铜文明（上）（一）矿业工具2、矿料磨碎工具（二）冶炼设备与相关配件
本文插图
图四1. 谭家岭出土石家河时期淘金斗IIIT0619⑨:15（残长32.2 ， 宽15.8 ， 内深3.5 ， 底厚约3-4.5厘米

不过 ， 淘金斗也有发现在矿井之外 ， 这是因为冶炼前得借助淘金斗来判断那些矿石的成色质量 ， 剔除部分杂质 ， 选出金属含量高的精矿 。


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