古铜矿遗址考古研究

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岩阴山脚遗址考古成果

2011年12月，考古队调查发现了岩阴山脚遗址。遗址南北长约150m，东西宽约100m，面积达15000km2(如图4所示)。遗址所在地现已规划成铜绿山遗址博物馆新馆建设场所。由于自清代中期以来，当地村民在此开荒改田，修坟立碑，尤其是近几年滥采铁、铜矿石，遗址遭到了严重破坏。为配合新馆建设，2012年6月至今，我们对该遗址进行了抢救性发掘:发掘前，对遗址进行普钻，掌握了遗址范围和文化堆积情况;然后选择适宜地段布置探方发掘，以尽可能了解遗址的功能布局及文化面貌，重点在遗址南区和北区布5×5m探方26个，面积650m2，现已基本完成发掘工作(如图5所示)。暑去冬来，发掘工作精细严谨，初步了解到遗址功能分区和文化内涵。文化遗存的时代主要为东周和清代。在遗址南区和中部已揭露冶炼场和选矿场2处，北区发现圆形探矿井1座。出土了一批矿冶生产和生活遗物，尤其以东周遗迹较为丰富。发现的主要遗迹如下:1)南部发掘区。揭露一处含选矿的冶炼场，遗迹十分丰富。其中有选矿场铁矿石堆积遗迹1处、硬壳状遗迹1处、炉基遗迹1处、和泥池2个、脚印35枚、工棚柱洞8个等(如图6所示)。选矿场位于冶炼场东边缓坡地带。在东西长15m、南北宽约10m的红色粘土上，遗存有1处铁矿石堆积。经地矿和选矿专家共同鉴定，铁矿石多属品位较高的“平炉矿铁”，目测含铁量可达40%～60%。由于选矿场遭到晚期人为严重破坏，故铁矿石堆积厚薄、平面密疏程度不一(如图7所示)。工棚遗迹位于选矿场西边，有8个柱础洞，排列有序，据推测是当时冶匠为避雨防晒用木料搭建的工棚。灰坑(垃圾坑)2座，叠压在选矿场下。灰坑形制规整，平面为圆形，坑底呈锅底状。灰坑内堆满灰褐色土，土质较为致密，含有较多的木炭颗粒和小块铁矿石及少量东周陶器残片，陶器类见有罐、甗。硬壳状遗迹残存范围达48m2，疑似炼渣(如图8所示)。地层断面可见该炼渣有3层叠压，每层渣体呈大面积的薄形硬壳状，厚0．6～1cm，质地坚硬，灰褐色。3层之间或夹有浅黄色土或灰黑色土，这种硬壳状“炼渣”为首次发现。经鄂东南地质大队实验室对这种硬壳状“炼渣”进行初步检验和光谱分析，发现它以硅化铁物为主，还含有铝、铜、磷、钛、钙和其它微量元素，其中铜含量0．8%。为了弄清疑似“炼渣”的性质和成因，我们多次请矿冶专家进行现场分析鉴定，但对其认识不一致，主要有人工形成说和自然形成说二种。结合地层等关系，我们认为是人工形成的可能性大。和泥池平面为圆形，呈锅底状(如图9所示)。清理时，池内堆满揉和过的高岭土和红色粘土的混合土，土质粘性大，并夹杂2块东周陶片，初步推定该粘土用于涂抹炼炉缸内壁，为一种耐火材料。在冶炼炉基旁边超过10m2的黄土面上，先后发现足迹35枚(如图10所示)。其中，既有完整单个脚印(如图11所示)，又有多个相互踩踏的脚印，弥足珍贵。为了确定足迹真实性，进一步弄清足迹的类别、人体身高、行走姿势、保存环境等历史信息，我们邀请公安部物证鉴定中心的主任法医师张继宗教授、足迹学专家刘伟平、武汉市公安局物证鉴定中心刑侦专家郑道利等携带专业器材赴现场，共同对考古人员发现的足迹进行检测鉴定。专家们为了尽量原地保护足迹现状，首先非常谨慎地对考古方法标记的27枚足迹随机选取4枚(足迹编号为16、25、26、27)，刮除考古方法刻划的足迹轮廓线条，均露出原始足迹的面貌，结果证明，考古方法发现的足迹真实可信。接着，专家们还在已发现的27枚足迹之间的空白地带轻刮足迹承载体(即黄土界面)，再次发现8枚足迹(编号为28～35)，足迹总数达35枚。经对上述12枚足迹现场取证，室内对比分析鉴定，确认12枚足迹皆为古人赤足脚印。其中部分赤足脚印完整，部分只能显示赤足轮廓，有的仅存前掌或足后跟。完整的赤足印痕长者26cm、短者25cm，从而推测12个足迹中起码为2人所留存。专家们还根据现在群体足长与人体身高关系推断，赤足中一人身高为1．72m，另一人身高1．52～1．54m。结合部分赤足有重压痕偏外、横向移位等痕迹，确定此类赤足者有负重特征反应，反映了当时冶匠搬运什物的劳动场景。2)中北部发掘区，已揭露面积达58m2的冶炼堆积1处，土色呈黑灰色，从发掘探方之外的田土和以往村民乱挖铁铜矿石废弃的断面观察，这层堆积从岩阴山腰向山脚延伸，如此大范围的堆积绝非偶然，应是若干炼炉长期生产所致。在所发掘探方之中，这种黑灰色堆积层较厚，包含有较多的木炭颗粒和少量的红烧土颗粒，局部堆积还含有一层铁矿粉和较多经人工整粒遗弃的小块铁矿石。此外，还发现有少量的炼渣(如图12所示)、氧化铜块(如图13所示)、炼炉残块及东周陶片等，说明黑灰色堆积层应为东周时期的冶炼后废弃堆积物，可佐证此地应是冶炼区。3)遗址北区。发现圆形探矿井(编号J1)1座，圆井开口略大，往下渐渐变小，至井底收缩成近长方形(如图14所示)。圆井口径1．90m，井深4．62m，其中，井口至井深2．9m厚开凿于高岭土层，其下1．72m深则开凿于高岭石化层。井口周壁有古人凿井提升土石留下的绳槽痕。井内填土可分为3层，出土遗物十分丰富，主要有东周时期陶盆、罐等残片，还有数十块铁矿石、石块，木炭、竹器残片、横向支撑木(如图15所示)、木器柄及果核等(如图16所示)。由于该矿井中的石质层未发现铜铁矿脉，推测是当时的矿师果断放弃了探矿井。探矿井遂成为垃圾坑，不久，因某种原因对探矿井又进行一次彻底填平。我们挖掘探矿井时，在相距古井口西边约25m的高坡处，适逢鄂东南地矿大队的一座探矿钻塔正在机械作业，钻孔编号为2303，最终孔深达1086．52m。据说，钻孔岩芯因一直未见铜铁矿层而停钻撤离。比较古今探矿井孔，勘探结果如此相同，充分反映了古代矿师高超的探矿技术。

对遗址保护区考古成果的初步研究

1)首次在铜绿山古铜矿遗址保护区内开展专题调查，发现了12处冶炼遗址，不仅填补了保护区文物点的空白，而且初步认识到这里的冶炼遗址都分布于采矿点附近的山腰或山坡下，频临溪湖之畔的特点，这为探讨古代采冶结合、就采冶炼、临水选址的理念提供了实物资料。2)岩阴山脚遗址的初步发掘，发掘出一批东周灰坑、选矿场、冶炼堆积、灰沟等遗存，丰富了对遗址的文化内涵的认识。在遗址上所发现的选矿场遗存，大批高品位铁矿石及废石有序的堆积在一起，揭示了在冶炼之前，古代冶匠就近对矿料进行过一次初选，这样做不仅减少了矿石搬运成本，而且确保了矿料的质量，反映了古代冶匠严谨的选矿程序和娴熟的选矿技术。3)遗址东北部发现一口圆形探矿井，增添了以往发现探矿井的种类。尽管仅发现一口探矿井，井周壁没有以往发现的方形竖井常常采用较密集的竖向支撑木加固井壁的方法，但圆形井壁对外形成张力的安全性，可节省支撑木用料的认识和快捷凿井方法均为古代工匠所掌握，反映了古代探矿技术的变革和探矿水平的提升。4)多学科协作成为本次考古调查、发掘和研究的一个亮点。尤其是岩阴山脚遗址的抢救性发掘超出了预期收获，许多遗存为首次发现。其一，岩阴山脚遗址发掘出土最多的是各类矿石及废石，生活陶器残片极少，经地矿专家对出土的矿石进行鉴定，以铁矿石为主，可作为确定遗址性质、功能的参考物;其二，对新发现的2种疑似炼渣，委托中国科技大学科技考古实验室秦颖教授等进一步做成份分析，其鉴定意见一旦给出，可作为判定遗存性质的重要依据;其三，在岩阴山脚遗址南区选矿与冶炼场所发现的35枚足迹，弥足珍贵。经公安部物证中心权威法医师和足迹专家现场勘测和鉴定，获得大量古代冶匠足迹信息，这批足迹可能是迄今为止世界冶炼(或选矿)遗址上首次发现数量最多、保存状况最好、足迹者身份最明显、时代最早的古人赤足印迹，填补了矿冶考古空白;其四，发掘中十分注意对每个遗迹收集土样，并请中国社会科学院从事植物考古的博士来现场进行浮选，对少数出土的植物标本做初步的鉴定工作。浮选植物样本是一项基础工作，可进一步研究古代岩阴山脚遗址乃至铜绿山一带的气候、农作物、植被种类和人们食物组成等方面的内容，可从一个侧面揭示当时活动在遗址上的人类与周围环境的关系，便于全面深入了解遗址的内涵。因此，下一步计划将浮选出的样品委托专门的鉴定机构做成份分析。以上多学科合作的考古成果，为深入开展矿冶史研究、科学制定铜绿山古矿冶遗址的保护管理计划，提供了新的基础资料。同时，为了保护好揭露出的各类遗迹，以便将来展示，推进铜绿山国家考古遗址公园和“申遗”工作，经专家论证，现已暂作回填保护处理。5)结合以往资料和新获矿冶考古成果，还可以得到一些重要启示:本地区古代矿冶遗存的宏观探究内容应包括铜、铁等资源开发的源流、工匠族群来源、掌管铜、铁的政治集团及铜、铁资源对中国古代文明进程贡献等;除矿冶遗存是我们保护、发掘和研究的重点外，遗址区域内及鄂东南地域的同时性和历时性，古代工匠居住废墟、农业生产区、燃料生产地、城址、水运码头、墓葬及粗炼铜、铁输出地等如同一根根交错的链条节点，都应列入古矿冶调查、发掘和研究的重点内容，这些都是复原和展示矿冶文化不可忽视的对象，也是铜绿山古矿冶遗址建成独具特色的国家考古遗址公园及“申遗”工作中不可缺少的遗产资源。

本文作者：陈树祥冯海潮席奇峰张国祥作者单位：湖北省文物考古研究所