桐木嶺礦冶遺址　中國(guó)礦冶考古新突破

周晨亮

遺址檔案

發(fā)掘時(shí)間：2016年

地理位置：湖南省郴州市桂陽(yáng)縣

所處時(shí)代：清代

發(fā)掘面積：11萬(wàn)平方米

入選2016年度全國(guó)十大考古新發(fā)現(xiàn)

桐木嶺礦冶遺址全景圖。桐木嶺遺址位于湖南省郴州市桂陽(yáng)縣仁義鎮(zhèn)大坊村爐沙坪組和浩塘鎮(zhèn)桐木嶺村交界處，東距桂陽(yáng)縣城12.9千米。海拔高程為255～320米，遺址面積約11萬(wàn)平方米。

桐木嶺礦冶遺址不僅揭示了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的煉鋅技術(shù)，首次發(fā)現(xiàn)的多金屬一體冶煉也說(shuō)明了中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)對(duì)礦石綜合利用程度的進(jìn)一步提高。

桂陽(yáng)，位于湖南省郴州市西部，礦產(chǎn)資源豐富，自古以來(lái)冶煉業(yè)繁盛。據(jù)史料記載，桂陽(yáng)西漢設(shè)置“金官”，東漢設(shè)置“鐵官”，唐末至宋代設(shè)“桂陽(yáng)監(jiān)”，有“千年礦都”之美譽(yù)。明清兩朝大量使用鋅黃銅鑄造貨幣。桂陽(yáng)是重要的鋅產(chǎn)地，又被稱(chēng)為“幣材之都”。

2015年9月，北京大學(xué)考古文博學(xué)院與湖南省文物考古研究所組成聯(lián)合考察隊(duì)，開(kāi)始對(duì)桂陽(yáng)礦冶遺址開(kāi)展了調(diào)查。

“我們當(dāng)時(shí)就推斷，如果可以完整復(fù)原出冶煉場(chǎng)址的功能結(jié)構(gòu)布局，將對(duì)認(rèn)識(shí)古代手工業(yè)場(chǎng)址的功能分區(qū)、工藝流程、生產(chǎn)規(guī)模、工人的生活及生產(chǎn)力狀況都有重要參考價(jià)值。”湖南桂陽(yáng)桐木嶺礦冶遺址項(xiàng)目負(fù)責(zé)人、湖南省文物考古研究所副研究館員莫林恒這樣說(shuō)。

復(fù)原冶煉場(chǎng)址的功能結(jié)構(gòu)布局

桐木嶺遺址面積約11萬(wàn)平方米。遺址核心部位有一煉渣堆積形成的山體平臺(tái)，通過(guò)對(duì)該山體平臺(tái)的整體揭露發(fā)現(xiàn)該臺(tái)面上呈“品”字形分布有一個(gè)焙燒單元和兩個(gè)冶煉單元，構(gòu)成了完整的冶煉體系。

“各單元的主要遺跡開(kāi)口于地表第一層下，相互之間有道路連接，因此推斷它們之間具有同時(shí)性。根據(jù)有關(guān)遺存分析，推測(cè)當(dāng)時(shí)先將礦料和煤從山下運(yùn)輸至焙燒區(qū)，進(jìn)行焙燒加工，再將加工后的礦料配送至冶煉單元，經(jīng)過(guò)冶煉及提純后鑄成鋅錠成品。”莫林恒表示。

隨著發(fā)掘的進(jìn)一步展開(kāi)，焙燒單元和冶煉單元漸露真容。焙燒區(qū)內(nèi)共有6個(gè)焙燒臺(tái)依地形有序分布，每個(gè)焙燒臺(tái)由4個(gè)或8個(gè)焙燒爐一線(xiàn)排開(kāi)。每個(gè)冶煉單元有1個(gè)至3個(gè)冶煉作坊，冶煉作坊皆以槽形爐為主體。爐床為黃色黏土夯筑，在其上修筑的爐室從下到上分為通風(fēng)口、爐下室、爐上室3個(gè)部分。

多學(xué)科融合還原古代煉鋅工藝流程

桐木嶺遺址出土一系列冶煉工具，如坩堝、冷凝器、鐵鏟等，以及青花瓷器、陶器、錢(qián)幣等生活用品。在冶煉區(qū)發(fā)現(xiàn)有銅、鉛、銀含量較高的煉爐遺跡。綜合檢測(cè)分析結(jié)果，大致推斷這是一處煉鋅為主、兼煉鉛、銅和銀的多金屬冶煉遺址。根據(jù)出土遺物初步推測(cè)，遺址始于明末清初，廢于清代中晚期。

在依照原狀保留的30多畝的發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)，可見(jiàn)排列整齊的冶煉廠(chǎng)房基腳遺址，遺址之間巷道四通八達(dá)，冶煉廠(chǎng)房鱗次櫛比。數(shù)百個(gè)橫七豎八堆放的冶煉陶罐和多達(dá)數(shù)萬(wàn)噸冶煉剩下的多金屬爐渣，依稀能想象當(dāng)年煉爐林立、煙塵滾滾、烈焰翻飛的壯觀景象。

參與發(fā)掘的中國(guó)科學(xué)院自然科學(xué)史研究所研究員周文麗介紹，一個(gè)槽型爐一般需要3至4名工人，幾十個(gè)槽型爐就要上百人。此外，還有焙燒工、碎礦工、選礦工等。當(dāng)時(shí)冶煉廠(chǎng)的規(guī)模可見(jiàn)一斑。

“本次考古發(fā)掘最成功的經(jīng)驗(yàn)就是多學(xué)科交叉融合，同步開(kāi)展考古研究工作，極大地提高了考古的科研水平和效率。”莫林恒說(shuō)，“通過(guò)多學(xué)科交叉共同努力，我們首次還原出古人硫化鋅脫硫煉鋅的具體工藝流程。”

煉鋅爐西段（局部）

中國(guó)是最早掌握煉鋅技術(shù)的國(guó)家之一。北京大學(xué)考古文博學(xué)院教授陳建立等專(zhuān)家認(rèn)為，桐木嶺礦冶遺址發(fā)現(xiàn)的硫化鋅礦焙燒爐及焙燒工藝，揭示了當(dāng)時(shí)最先進(jìn)的煉鋅技術(shù)。該遺址使用硫化礦冶煉，難以直接還原出鋅，但通過(guò)前期焙燒將硫化鋅轉(zhuǎn)變?yōu)橐子谶€原的氧化鋅，巧妙地解決了這一難題。此工藝在國(guó)內(nèi)首次發(fā)現(xiàn)，系中國(guó)古代煉鋅史上一大技術(shù)進(jìn)步。遺址中還存在鉛、銀、銅等其他金屬冶煉活動(dòng)，多金屬一體冶煉是中國(guó)礦冶考古首次發(fā)現(xiàn)，說(shuō)明對(duì)礦石的綜合利用程度進(jìn)一步提高，顯示了中國(guó)古代科學(xué)技術(shù)的先進(jìn)水平。

槽形爐冶煉工藝復(fù)原圖

桂陽(yáng)桐木嶺遺址出土冶煉罐

（本報(bào)道圖片由湖南省文物考古研究所提供）