商周青铜铸造业的中原与边疆研究之所思
青铜器冶铸技术的发展与传播，同矿产资源、社会形态均有关系。青铜时代的早期，我们更加关注技术的来源，需要了解中原地区与冶金技术更为先进的西北乃至中亚、西亚的关系;商周时期，由于中原地区金属资源的相对匮乏，探讨青铜器的生产组织方式与物料流通时，也绕不开中原与边疆这一话题。
1. 为何关注中原与边疆
我国冶铜技术是否为独立起源，目前还存在着一些争议。西方学术界一般认为冶金术在距今8000年前后出现在西亚地区，而自然铜的使用则可早至距今10000年。我国最早的一批铜器，集中出现在距今约4000年的西北地区，到龙山时代晚期，中原地区也出现了较多实例，大体符合自西北向东南的传播规律。
冶铜术在旧大陆的传播（Roberts, et al. 2009）
早期冶铜遗址的分布和冶铸遗物的研究，依赖田野调查与实验室分析。目前看来，早期冶铜遗址的年代不大可能早于公元前4000年。结合矿产资源分布情况，早期冶铜遗址的田野调查工作主要集中在四个区域，即河西走廊、大兴安岭南段、中条山和长江中下游地区。
陈建立老师介绍了近年来与合作者在河西走廊地区进行的多次矿冶遗址调查，发现了一系列早期冶铜遗址，其中选择张掖西城驿遗址进行了发掘，出土了大量冶炼遗物如炉渣，炉壁，矿石，石范，中空的鼓风管等。对炉渣共生木炭进行测年的结果为距今4000年前后，是目前我国最早的青铜冶铸一体的作坊。结合黑水河流域调查和铅同位素比值测定结果，这一区域开采的矿源应在北山附近。
甘肃张掖西城驿遗址出土石范及炉渣（陈国科 等，2014）
西城驿遗址出土了圆锥形的中空鼓风管，这种鼓风管与小双桥、殷墟、北窑、周原的大规模铸铜作坊的鼓风管十分相似。在吴城、台家寺等商代中晚期遗址中，在伏尔加河流域Kalinovka遗址中的炼铜工匠墓中也有发现这类器物。这些地点相距遥远，却有形制、功能十分相似的冶铸遗物，也许正反映了某种深刻的技术交流。
近年西北地区有一些非常重要的考古发现，如陕北的石峁遗址，其中出土了作为饰物的铜齿轮形器。再向南，晋南的陶寺遗址也有非常类似的饰物，此外陶寺还出土了铜铃及容器的残片。从材质上看，有的是纯铜，有的是砷铜;从制作工艺上看，简单的平面范已经发展到相对复杂的带芯范，为二里头时期的块范法制作复杂容器奠定了基础。从边疆到中原，从饰物到容礼器，不同的地区铜器的功能有所差别。而中原地区块范法铸造技术的产生，正是中原与边疆地区互动的结果。冶铜术在中原地区的本土化，即青铜礼器的块范法铸造和青铜礼制的形成，推动了中华文明起源和早期发展，并迅速对周边地区产生了强烈影响：如礼制的传播，中原地区对周边地区铜资源的获取等。
不仅是早期冶铜技术，我国早期黄金制品也体现了中原与边疆的互动。我国最早的黄金制品，都出现在西北和北方草原地区，如新疆小河墓地，甘肃瓜州鹰窝树、玉门火烧沟，内蒙敖汉大甸子等地。北方的金器大多是人体装饰品，而在中原和南方，黄金更多地用于器物的表面，以至于部分金器直接铸造而成。从工艺的角度看，这种转变很有意思，反映了不同人群对材料不同的使用观念。
更晚一点，我国出现了早期铁器，铁器的技术演进也存在这种规律。我国最早的铁器见于商代的平谷刘家河遗址及藁城台西遗址，材质均为陨铁。此后直至春秋早期，中原地区才开始出现人工冶铁制品。而在西北地区，近年发掘的甘肃临潭磨沟墓地出土了几件铁器，经检测为块炼铁，是人工冶铁制品，时代在公元前十四世纪。从块炼铁技术看，西北地区比中原要早很多，但中原地区很快就从块炼铁发展出生铁技术，如天马-曲村遗址出土的铁条，经检测为白口铁。在晋陕豫交界地带，也就是狭义的中原地区，陨铁、块炼铁与生铁技术共存，这三种技术代表人工冶铁的不同阶段，生铁在中原地区最先出现，与这里发达的青铜器铸造传统密不可分。生铁技术成熟后，由于适于大规模制作复杂器物，迅速应用于农业和战争，为秦汉时期的生产力大发展做出了重要贡献。
由此看来，从公元前2000年到公元前后，从铜、铁到黄金，我国的冶金技术普遍和广义的西方有密切的联系。冶金术中西交流的浪潮大致有两次，第一次是公元前2000年前后，冶铜术及黄金制品传来，中原地区将这类金属饰物改造成了本土化的复杂器物，这一阶段可能还自西方传来了块炼铁技术。第二次是公元前1000年前后，镀锡技术自西向东传播，自战国中期开始，生铁技术自中原向周边传播，产生了比青铜器更广泛的影响。
2. 中原与边疆的互动：
金属资源的流通与青铜器的生产组织方式
中原的金属资源相对匮乏，无论是铜还是锡，都无法摆脱对边疆地区的依赖。春秋时期的金文中有“金道锡行”的记载，锡矿在我国的分布十分有限，目前针对古代锡资源的矿冶调查工作主要集中在大兴安岭南麓和赣北地区。关于铅矿，商代铜器多含有高放射性成因铅，金正耀先生据此认为商代铅料来自西南，这一争论还在继续。
由于资源分布的差异，各地区冶铸的生产方式也有显著区别。长江中下游及辽西诸多遗址的研究表明，这些地区的冶铜业是冶、铸一体的。而在中原，尤其是中条山地区则明显不同，以垣曲盆地为例，铸铜活动只在中心性的遗址中进行，大量冶炼遗址中很少有铸造活动，体现了政权对资源的控制倾向。
陈建立老师讲座现场
探究金属资源流通与铜器生产方式的一种可行办法，就是针对特定的交通路线，在通道上选择重要的节点，对出土的铜器群进行分析研究。中原通往长江中下游铜矿带的道路主要有三条，经淮河流域通往皖南，经信阳、武汉通往鄂东南，以及南襄盆地与随枣走廊。在这些通路沿线，陈建立老师近年做了大量工作，如在郧县李营遗址，发现了二里头时期的熔铜坩埚，从出土的炉渣中推断这里配制过锡青铜。在豫南地区，正阳闰楼、罗山天湖等青铜器群为认识殷墟时期的铜料来源，提供了线索。在鄂北地区，随州羊子山、叶家山等器群反映出西周早期中原政权对铜器与铜料的高度控制。叶家山M28、M111两座曾侯墓，都出有两件铜锭，是铜料流通最直接的证据。这些铜锭和礼容器放在一起，地位十分崇高。铅同位素比值反映铜锭与随葬铜器的来源不同，很可能并不是用来制器。
湖北随州叶家山M28出土铜锭的铅同位素比值（郁永彬 等，2016）
西周早期，从琉璃河到周原，广大区域的铅料来源具有非常高的共性，反映生产组织方式很可能是高度统一的。通过与地质调查数据比对，豫西地区是其中部分青铜器中铅料的产源，这一地区的矿冶调查工作亟待展开。从田野到实验室，再从实验室回到田野，希望冶金考古的研究成果，能够为矿冶遗址的调查指明方向。
3. 如何利用科技分析数据，进行青铜冶铸的综合研究
冶金考古的工作流程是通过田野调查和发掘获取冶铸遗物，在实验室分析样品，从炉渣、炉壁等遗物中获取冶炼，冶炼技术的信息，从而观察古人的冶炼行为，推断技术面貌背后的文化信息。如此看来，科技分析应该针对冶铸活动的各个环节，其中就包括模拟实验的相关研究。
今年暑期，北京大学考古文博学院在北京房山进行了冶金实验考古工作，根据已有的考古资料和研究，尽可能地复原古代生产流程，在模拟实验结束后，对废弃的冶铸遗物和环境样品进行取样分析，以观察冶炼行为对环境的影响，取得了很多新的认识。近期在阜南台家寺遗址发现了疑似的冶铸遗物，通过现场地球化学分析与取样检测，发现这处灰坑确实与青铜冶铸活动有关。这些结果反馈给田野中的考古工作者，为后续发掘提供了重要参考。
2016年8月在北京房山进行的冶金实验考古
近年来，冶金考古研究进展很快，积累了大量数据。对已有的数据，如何找到好的统计方法进行解读，是研究者当下的重要任务。从建立分析标准，到汇总资料形成数据库，再到探索适当的作图方法，以呈现更直观的结果，其中意义自不待言。在大数据的时代，很多研究已经同传统的实验室工作颇为不同，需要我们开动脑筋，不断学习探索。
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