关于大冶地区铜矿开采的年代推测 易德生

1、关于大冶地区铜矿开采的年代推测易德生自20世纪60年代直到20世纪末，盘龙城遗址一直在进行科学发掘。随着丰富的文化遗迹不断被发现，盘龙城遗址的性质和重要作用也日益得到学界重视。总体来说，正如盘龙城发掘报告所总结的，盘龙城的性质和作用体现在：一是商代前期商王朝南征的军事据点；二是商王朝掠夺南方矿产资源(主要包括鄂东南如大冶、阳新和江西的铜矿资源)的中转站；三是商王朝统治南方的政治中心。的确，从盘龙城发掘简报发表不久，学界就根据盘龙城位置的枢纽性质，结合大冶铜绿山及江西瑞昌的古铜矿，把盘龙城与中原王朝的铜料获取、运输联系起来。对于盘龙城的作用，学界谈得最多的无疑就是，认为商王朝向南扩张的据点，它的

2、建立主要是为了获取江南的铜矿。这种推断从情理上讲，似乎并没多大失误，然而事实上，如果从更严密的角度看，我们其实有理由提出这样一个问题：从铜原料上讲，如何说铜绿山的铜矿，瑞昌铜陵的铜矿和盘龙城铜器原料、和商王朝二里岗时期及殷墟时期的铜器原料一定相对应呢？是它们的原料合金成分相似吗？还是其他什么相似的地方？这方面的关键证据并没有。山西的中条山地区铜矿也很丰富，并且离郑州商城和殷墟更近，为什么就一定要把盘龙城和长江中游的铜矿资源联系起来呢？如果我们有确凿的中条山铜矿区商周时期开采的证据，我们是否还会轻易地把盘龙城遗址和铜料运输联系起来吗？所以，从更准确的角度看，实际上需要用一定的手段或方法来证明商王

3、朝铜器、盘龙城铜器（或者其冶炼遗物）与铜绿山等长江中游地区铜矿之间有确凿的联系。20世纪80年代以前，这种手段在中国是没有的。直到20世纪80年代初，从西方引进的铅同位素比值法，才真正有可能把青铜器的原料（铜料或铅料）与某些矿山建立起相对比较可靠的联系。此后经过20多年一些学者的实践，铅同位素考古也成为科技考古的一个新兴分支。学界普遍认为，正如1 4 C等科技手段为考古学提供时间标尺,铅同位素比值法已经成为解决考古学中空间关系问题的主要手段。既然涉及到空间问题，很显然，铅同位素考古就与历史地理，尤其是历史矿产地理建立了某种密切关系，换言之，铅同位素比值法能够在青铜制品和青铜矿料产地之间建立起比

4、较可靠的科学依据，因此可以成为追溯青铜矿料产地的强大工具。一、从盘龙城铅同位素考古分析大冶等鄂东南铜矿的开采年代在目前条件下，尽管铅同位素比值法可以成为探讨青铜矿料产地和来源的强大工具，不过需要指出的是，铅同位素比值法也存在两大不容易克服的难题，即： 一，“重叠（OVERLAP）效应”，问题。所谓“重叠效应”“普通铅”，因此，如果若干青铜器的铅同位素比值接近，其矿料（铜矿或铅矿）既有可能是处于同一座矿山，也有可能是不同矿山。换句话说，相距很远的矿山，其铜矿或铅矿的铅同位素比值数据可能接近，因此就无法对青铜器的矿料做较准的定位。由于含“普通铅”的矿料在中国是非常普遍的，其数据往往接近，近乎重叠在

5、一起，所以较难从中提取出有效的信息，导致所谓的数据的“重叠效应”。二，含铅青铜器物的铅同位素指证何种合金问题。如果青铜器是铜锡二元合金，由于锡矿的含铅量一般很低，所以，所测量的铅同位素比值就一定是指证铜矿所带的铅。但是，商周青铜器一般是铜锡铅三元合金，所以，所检测的铅同位素比值到底是指证铜料还是铅料的，就是一个麻烦问题。我国的学者一般认为，如果青铜器的含铅量超过2%或3%，则所检测的铅同位素比值就被认为是指证铅矿的。然而2%或3%这样的标准并不科学。比如说，事实上，国外学者却规定以3%或4%为标准。所以，对于高含量铅的青铜器（如大于5%），铅同位素比值无疑是指证铅料的，但对于含铅量在3%4%左

6、右的青铜器物，其铅同位素是指证铜矿，还指证铅矿，需要对数据做谨慎对待。这就是所谓的铅同位素指证问题。为了克服这两大难题，需要找到合适的办法或方法。崔剑锋、吴小红等学者就做了这样的尝试。他们利用地球化学省原理和铅同位素矢量填图的方法，对容易产生重叠效应的夏商周三代青铜器的“普通铅”的铅同位素数据重新进行处理和分析，结果显示上述研究方法可以较好克服重叠效应和铅同位素指证何种合金问题，使铅同位素比值法能够更好地进行矿料溯源分析和研究，使数据处理更较具有可靠性。作者对截至2007年前的普通铅的铅同位素数据收集起来，并加以重新矢量化处理。其中盘龙城铜器12件，赛克勒博物馆馆藏商代铜器80件及西周113件

7、，天马曲村32件，江西瑞昌9件，二里岗期早商铜器10件、二里头遗址出土铜器33件，琉璃河西周墓地出土铜器28件，曲沃晋侯墓地铜器60件，共143件青铜器的铅同位素数据进行矢量填图处理，同时对中条山铜矿，江西瑞昌、铜陵铜矿、大冶铜绿山铜矿及安徽铜陵铜矿等矿区的铜矿或矿冶遗物（包括青铜器）共65件的铅同位素数据也进行了矢量填图处理，然后根据地球化学省的原理，对数据进行了对比分析。由于数据含有盘龙城青铜器及大冶矿山，古冶炼遗址铜矿及炼渣等铅同位素比值数据，因此，对于我们分析盘龙城铜器及大冶和鄂东南一带的古矿冶开发问题非常有帮助。二里头遗址和西周晋、燕两国部分青铜器的铅同位素矢量图（其中纵坐标为V1,

8、横坐标为V2。）从图一可以清楚看出，青铜器铅同位素矢量值可分四个区域，即为、区，其中中原王朝商、西周时期的青铜器铅同位素矢量值主要集中在区，和天马曲村青铜器矢量值基本重合，与晋侯墓地一部分也重合。二里头遗址青铜器铅同位素矢量值主要集中在区和区，说明二里头时期的矿源有所变化。从图二中看出，盘龙城铜器矢量值主要集中在区，需要注意的是，很明显，有部分二里头和早商的铜器矢量值也有一部分集中在区。江西瑞昌铜器集中在区。由于崔剑锋、吴小红等学者的着眼点是在夏商周中原王朝青铜矿料来源与山西中条山铜矿区的关系上，所以他们对盘龙城及大冶的有关数据并没有重点分析，其实这些图表，含有更多一些重要信息或可能性，有意无

9、意被忽略了。根据上面图表，笔者有如下分析：根据图一和图二，显然二里头铜器数据集中在区和区，早商也有一部分铜器明显在区。而区和区是区别明显的两个区，说明二里头时期铜器矿料来源是不同的，有变化的。关键一点是，根据图一和图二，盘龙城铜器数据和二里头及早商中原王朝青铜器原料有一定重合，这表明盘龙城可能在二里头时期就已经成为据点，并把铜料一部分（其中一部分在本地使用）输送到中原王朝。很明显，盘龙城可能在二里头晚期已经建立了据点或城址，作为运输或控制矿产原料的基地。那也意味着，这些金属矿产位置必定处在盘龙城之南附近的地区，如果矿产处在盘龙城北部的话，则城址或据点应该在矿产和中原之间，也就是说，应该处于更北

10、地区才对。从盘龙城以南地区来看，长江中游的鄂东南、江西、湖南地区，长江下游及长江上游都有铜矿存在，但是按照一般的情理，结合古矿遗迹，中原王朝应该按照距离远近，首先在盘龙城附近勘察、寻找铜矿等资源，然后逐步再扩大到江西、湖南，甚至安徽等地。由于鄂东南，尤其大冶一带有数量巨大，高品位的氧化铜矿，并且地质条件上也较容易开采，所以，大冶一带应该是中原王朝的必然较早开发的地区。应该要比赣北一带的铜矿，如瑞昌铜岭要早些。由于盘龙城建城年代盘龙城四期偏晚，即商代二里岗上层一期偏晚，并且其繁荣时期是在商代前期，再加上大冶地区经过科学发掘的古铜矿冶遗址时代也较晚，所以学界往往对盘龙城遗址中包含二里头时期的文化注

11、意不多。如果结合上面我们对铅同位素数据的分析，其实盘龙城遗址二里头时期的文化很值得我们注意。盘龙城遗址发掘报告根据地层和文化遗物，把盘龙城遗址分为七期，其中一至三期，从总体面貌来看，与河南偃师二里头，郑州洛达庙、南关外等地的二里头文化有更多的类同，与驻马店的同期文化也比较接近。具体来说，盘龙城遗址一期以南城垣之下地9层为代表。其时代，相当于二里头文化二期或三期偏早。盘龙城二期易王家嘴南区一号长窑(PWZYl)和地层第8为代表。其时代相当于二里头文化三期。盘龙城三期，以王家嘴北区三号长窑和地层第7层为代表。其时代，相当于二里头文化四期偏晚或二里岗下层偏早。可见，盘龙城遗址有二里头时期的文化遗存。

12、另外，需要注意的是，在盘龙城二期和三期出现了铜镞。要知道，即使在中原二里头遗址，青铜器的大量出现也是从三期开始的（从二里头文化三期才有青铜容器出现），这说明盘龙城一带进入青铜时代很早，其进入年代似乎也和二里头同步。更重要的是，二里头时期，盘龙城可能已经存在手工业作坊，包括青铜冶炼铸造作坊，因为在二里头遗址上发现了冶炼铸造用的炼渣和坩埚。从盘龙城优越的位置看，在二里头时代可能已是一个区域中心，只是在规模和城池建设上要比二里岗时期差一些而已。鉴于以上分析，我们可以大胆推断，可能从夏代晚期，也就是从二里头文化晚期，盘龙城就成为中原王朝通往江南的交通枢纽，并且成为获取长江中游铜矿资源（主要是包括大冶铜

13、绿山在内的鄂东南地区的铜矿资源）的据点，从这点看，我们也许可以推断，大冶铜绿山等鄂东南地区的铜矿被开采的时代应该较早，可能在二里头文化晚期至早商时期已经被开采。二、从文献记载和大冶古矿冶遗址的调查看鄂东南古矿开采年代俞伟超认为，以江汉平原为中心的屈家岭文化和石家河文化可能就是三苗文化。从目前的文献记载来看，三苗部族活动的确切范围还难以完全定位，但是，至少洞庭湖平原和鄱阳湖流域之间的长江中游地区属于三苗应无多大异议。关于三苗与中原之间的冲突，如墨子·非攻(下)记载：“昔者三苗大乱，天命殛之高阳乃命玄宫，禹亲把天之瑞令，以征有苗。禹既已克有三苗，焉磨为山川，别物上下，卿制大极，而神民不违

14、，天下乃静。则此禹之所以征有苗也”；尚书·尧典云：“(尧)流共工于幽州，放欢兜于崇山，窜三苗于三危”；尚书·吕刑有这样的记载:“苗民弗用灵。制以刑，惟作五虐之刑，曰法”；左传·昭公元年“于是乎虞有三苗，夏有观、扈” 等。这些关于中原王朝与三苗部族战争的记载，可能就或多或少影射了这些史实。从新石器中晚期的考古研究来看，也似乎印证着这些传说。长江中游地区的屈家岭文化和石家河文化曾一度很强大，但是，在新石器时代晚期和夏代纪年的早期，却神秘地消亡了，与此同时，这一地区出现了中原的一些陶器等文化遗迹。结合文献记载，估计在新石器时代晚期与中原龙山文化晚期发生过激烈战争，随着中

15、原文化的强势入侵，消失，而中原新石器时代晚期及二里头文化对长江中游地区产生了较大影响。所以，从文献记载的角度来看，包括鄂东南在内的长江中游地区，在夏代肯定受到过中原文化的影响，这种战争，笔者颇以为至少一部分与掠取长江中游的铜矿等资源有关，所谓“苗民弗用灵”，无非是战争中常用的一种借口而已。上面所举文献的记载以传说居多，不一定都是事实，但是，众多的关于三苗的传说至少说明，长江中游一带在新石器时期晚期到夏时期（或二里头文化时期）与中原王朝有过密切交往，尽管这种交往有时以战争方式进行。除了文献外，更直接、更重要的证据当然应该从大冶地区的矿冶考古入手。大冶地区的考古调查也显示，在铜矿赋存丰富的地区，有

16、很多古遗址，这些遗址往往也含有矿渣、坩埚、红烧土等矿产冶炼遗迹。如眠羊地遗址，面积约近10000平方米，在遗址南偏东5公里就有龙角山铜矿山。古塘墩遗址面积约12000平方米。除了发现炼渣、红烧土块、石范及炼炉残壁等外，还发现一件石錛之外范，遗址东南5公里为铜山口铜矿。另外，在大冶市大箕铺乡境内所调查的遗址13处中，与矿冶有关的遗址就有老猪林、鼓墩垴、大谷垴等三处，所占比例为23%，近乎三分之一，这在全国范围来讲比例都是非常高的。这说明大冶地区的铜矿资源极容易开采，如果交通便利，也预示着开采的时期可能要早。初步看来，这些冶炼遗址的时代一般是从新石器时代中晚期到东周时期，文化性质比较独特，和江汉平

17、原和中原同时期文化性质有异，而和江西北部等地区有较大相似性。尽管如此，这些遗址也总会出土一些和中原二里头、商周时期陶器相似的遗物。这显示出与中原文化的某种联系。正如调查者所说：“在这批材料中，似乎还有相当于二里头期遗物的发现，如呈尖锥状的高档鬲足，鼎足，鬲足上带指窝的风格；带长方形镂孔的高圈足豆等就具有二里头期的某些特征。商周时期的遗物在采集的标本中占的比例较大。其中属于二里岗期的有素面锥状鼎足，绳纹尖锥状鬲足，绳纹束腰甗，坩埚等”。“这批文化遗存中还有一个显著特点，就是都含有炼渣和冶炼遗物，而且大部分都分布在矿山附近。可以看出，古代曾在这里进行过大规模的采冶生产。从调查的情况分析，其从事采冶

18、的历史可能上溯到商的早期”。上述大冶地区的考古调查，由于不是科学发掘，地层关系也不清楚，所以，这些考古调查并没有给出采冶遗址的明确年代。但是，调查者估计大冶地区铜矿开采冶炼的时代有可能上溯到早商，应该是有远见的。这也和本人的分析基本吻合。总之，通过盘龙城铜器的铅同位素数据分析，结合文献记载和大冶地区的考古调查，笔者认为，大冶地区铜矿的开发和冶炼的时代可能要早到二里头晚期至早商时期。(作者系湖北社科院楚文化研究所 武汉大学历史地理研究所博士生)参考文献：湖北省文物考古研究所：盘龙城19631994年考古发掘报告(上)，文物出版社2001年，第502503页。除了注释1所总结的外，例子还有：万全文

19、：商周王朝南进掠铜论，江汉考古1992年第3期；张永山：武丁南证与江南“铜路”，南方文物1994年第1期；后德俊：商王朝势力的南下与江南古铜矿，南方文物1996年第1期等。 Pb同位素比值示踪矿料来源的基本原理是,由于地球上铅矿或铜矿所含的铅，一般是由4种稳定同位素(204Pb、206Pb、207Pb和208Pb)组成的，其中204Pb 含量不随时间改变，而206Pb、207Pb和208Pb分别是放射性元素238U、235U和232TH的衰变的产物。不同铅矿或铜矿所含的铅的4种稳定同位素的含量比率一般是不同的，也就是说，206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb的比

20、值不同，这样，根据不同的铅同位素比值，就可以分辨不同铅矿山或含铅的铜矿山。而古代的青铜器，由于加有某些铅矿的铅或本身含有铜矿冶炼所带来的铅，而且，在铜矿和铅矿的冶炼、及青铜器的铸造、加热过程中，所含铅的同位素比值不会发生根本变化，也就是不会发生所谓的“铅同位素分馏”20世纪80年代初，中国科技大学的钱临照院士、李志超教授敏锐地吸收国际上关于矿料产地研究的科学理论和方法，首先开始指导金正耀等学生展开铅同位素比值法考古。金正耀于1984年初完成的晚商中原青铜的矿料来源研究的硕士论文，是中国铅同位素考古的第一篇文章，这篇论文最早公开发表在科学史论集（中国科学技术大学出版社1987年版）。在这篇论文里

21、，根据铅同位素比值法，金正耀检测出商代的部分青铜器含有异常铅，而这种铅矿只有滇东北的某些矿山才有，所以提出一个著名的观点，即早在商代可能就存在一个由云南通往中原的矿料运输通道。这种观点在国内和国际上激起颇大影响。同时认为，有一部分殷墟铜器的铜料可能来自铜绿山。后来经金正耀、彭子成等人的努力，铅同位素考古已成为科技考古的一个重要分支。国内有些科技考古学者对于铅同位素比值方法是否可行有所怀疑。其怀疑的焦点主要集中在两点。一是关于铅同位素分馏问题，二是不同青铜制品的原料重熔或混合问题。对于这两个问题，著名科技考古学者陈铁梅认为这两个问题不是原则性大问题，铅同位素比值溯源的从方法上和操作上都是可行的。

22、见陈铁梅编著：科技考古学，北京大学出版社2008年，第129131页。有些学者为了克服铅同位素比值法的局限，王昌燧、秦颖等引进了微量元素示踪法，这种方法相需要考虑的前提条件较多，一些理论前提还需要证实，所以相对复杂。但是，只要积累一定的数据，应该说，这种方法还是可行的，可以和铅同位素比值法相辅相成。有关微量元素示踪法的研究现状及相关问题可参考李清临、魏国锋等人的博士论文，前者为古青铜器矿料来源研究，中国科技大学2004年；后者为古代青铜矿料来源与产地研究的新进展，中国科技大学2007年。公开论文可见秦颖等：利用微量元素示踪青铜器矿料来源的实验研究，东南文化2004年第5期；李清临、王然：微量元

23、素示踪法在青铜器铜料来源研究中的应用与进展，江汉考古2007年第2期等。崔剑锋、吴小红认为，“地球化学省的建立基于以下原理：对于大的地质块体来说，无论是岩石铅还是矿石铅的同位素组成都具有和别的地质块体相区别的共性，而对于矿床中所含金属的种类没有要求。地球化学省的这一特点在判断青铜矿料产源方面非常重要。一直以来，关于铅同位素研究竟指证了铜器中的铅还是铜，是中国学者最为关心却无法解决的问题之一。但地球化学省概念的引入，使得这个问题的解决出现了希望。由于即使矿床中金属的种类不同，位于同一个地球化学省内的矿山也具有近似的铅同位素特征或者趋势，这就大幅度缩小了搜索矿山的范围”。见氏著：同位素考古研究，物出版社2008年，第32页。崔剑锋、吴小红认为，由于铅由四种同位素组成，因此必须至少使用三组同位素比值才能完全确定一个矿床的性质，而仅使用二维同位素平面图经常会出现相互矛盾的情况，有时也会由于其铅同素数据所处平面本身相互平行，使得数据在二维平面的投影存在重叠，无法相区别。为了避免以上情况的发生，同时增加铅同位素作图的分辨率，并使三组同位素比值都能够充分被利用，可采用将铅同位素比值转化为矢量V1、V2