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2016年全国十大考古新发现
25.湖南桂阳桐木岭矿冶遗址
发布时间:2017-03-24    文章出处:中国文物信息网    作者:    点击率:
  发掘单位:湖南省文物考古研究所  北京大学考古文博学院
 
  桂阳冶炼历史悠久,西汉桂阳郡设置金官,东汉桂阳郡设置铁官,唐宋以来桂阳成为中国重要的金属矿产和铸币基地,帝国晚期阶段的明清时期达到极盛。2015年9月,湖南省文物考古研究所与北京大学考古文博学院组成联合考察队,对桂阳县古代矿冶遗址进行了调查和初步研究,认为桂阳县矿冶遗址数量多、规模大,冶炼金属类型多样,历史悠久、内涵丰富,对于研究中国古代冶金技术、资源与社会发展关系具有重要价值。2016年7月至12月,湖南省文物考古研究所联合北京大学考古文博学院、中国科学院自然科学史研究所、郴州市文物处、桂阳县文物管理所等单位对桂阳县境内14处大型炼锌遗址开展了专项调查,对明清时期的桐木岭遗址进行了主动性考古发掘。调查发掘成果丰硕,科学揭露了一批保存完整、规模宏大的炼锌及多金属冶炼遗迹,出土了一系列重要的冶炼遗物,深化了对明清时期冶炼技术的认识,有力推动了手工业考古研究。

  发掘收获

  桐木岭遗址位于桂阳县仁义镇大坊村和浩塘镇桐木岭村交界处,东距桂阳县城12.9千米,地理坐标为北纬25°72′86.23″,东经112°60′3.8″,遗址面积约11万平方米。遗址中心部位有一炼渣堆积形成的山体平台,台面略呈三角形,东西约100米,南北约50米。通过对该山体平台的整体揭露发现该台面呈“品”字形分布有一个焙烧单元和两个冶炼单元,矿料先经焙烧加工后再进一步冶炼。

  焙烧单元位于山体平台前方(南部),呈椭圆形分布,东西长55米、南北宽20米,面积约1100平方米,焙烧区内共有6条焙烧台依地形有序分布,每个焙烧台由4或8个圆柱形焙烧炉一线排开。焙烧炉大小相近,炉口部直径约0.9米左右,保存高度0.8米,坑壁较直,底部平整,在炉室一侧开有通风口。

  第一冶炼单元位于平台东部,呈圆角长方形分布,长55米、宽25米,面积约1300平方米。在该单元中槽形炉1号冶炼作坊保存最为完整,这个作坊以槽形炉为主体,分布着储料坑、和泥坑、搅拌坑、原料堆、精炼灶、碎料区、环形护围、柱洞等遗迹,在其旁边有对应的房屋设施。
槽形炉1开口于第1层下,呈长条形分布,长20米,宽1.8米,中西部被一长2.04米的缺口分为东西两段,其中西段炉体保存较好。槽形炉由炉床和炉室组成。炉床为黄色黏土夯筑,下宽上窄呈梯形,表面平整,在其上修筑炉室。炉室从下到上可分为通风口、炉下室(由炉栅间隔)、炉上室三个部分。两侧通风口对称与炉下室相接,通风口宽9~11厘米,高8~9厘米,长为45厘米。炉壁保存最完整处高度为60厘米,每个炉栅与炉壁组成的炉下室单元格长34~37厘米,宽9~11.5厘米。炉下室单元格内两端各放置两块煤饼,中部填以散煤,在煤饼之上放有一垫饼。

  第二冶炼单元位于台地的西南部,该冶炼单元内主要有以3个槽型炉为主体的冶炼作坊,其中槽形炉2与槽形炉3呈水平关系,槽形炉4与槽形炉3呈垂直关系。3个槽形炉冶炼作坊在空间布局上有规律且有道路路面相连接,因此可以作为同时期的遗迹。每个槽形炉作坊的结构、形制、大小与第一冶炼单元槽型炉1号冶炼作坊的结构基本相同,都有相应的如坩埚护围、储料坑、搅拌坑、和泥坑、精炼灶、房址等配套遗迹。在槽形炉3的西南部可见明显坍陷,据调查或许与近现代在该山体下部采煤有关。

  冶炼区出土有一系列较为完整的冶炼工具,如坩埚、冷凝兜、冷凝器、冷凝盖、铁铲、铁钎、石砧等。另外,在冶炼区还发现绿色颗粒状散落炉渣和块状波纹炉渣,并在对应位置发现有铜、铅、银含量较高的炼炉遗迹(K23和K24)以及一块疑似圆形风箱活塞板。综合以上信息并通过现场和实验室检测分析,可以大致推断这是一处炼锌为主、兼炼铅、可能炼铜和银的多金属冶炼遗址。

  通过研究各种遗迹遗物,基本复原炼锌工艺流程。首先将锌矿焙烧后运至槽形炉冶炼作坊,将锌矿拌以还原煤放入坩埚中;在坩埚上部套接一冷凝器,坩埚口部放置一冷凝兜,放置在槽形炉的炉栅之上;再在冷凝器上盖一圆饼状铁质冷凝盖,并用黄泥封好;以煤作为燃料,在槽形炉中冶炼;锌矿受热在1000°C以上的高温环境下,还原出来的金属锌由于沸点(908℃)较低,变成蒸汽通过冷凝兜的孔洞上升至冷凝器,并在冷凝器中冷凝成液态或固态的粗锌,粗锌在精炼灶上熔炼提纯后铸成锌锭。

  在房址和作坊区出土了一些日常生活用具,包括青花碗、青花盘、陶壶、陶钵、陶罐、陶盆、陶缸、砂锅等,另有少量乾隆通宝和嘉庆通宝。根据出土的青花瓷器、钱币、坩埚,结合遗址的堆积厚度,初步推测遗址开始于明末清初,废弃于清代中晚期。
对桐木岭遗址周边区域展开调查,并对调查过程中有重要迹象的陡岭下遗址进行试掘,发现一处长20米,左右对称的双排冶炼炉,这种形制的冶炼炉在国内尚属首次发现。利用便携式X射线荧光分析仪对冶炼炉的台面、炉壁等多个部位进行了现场检测,发现检测部位砷(As)含量可达30%以上,结合有关资料推断应为炼制砒灰(As2O3)的冶炼炉。此外还发现了与炼锌有关的焙烧炉、槽型炉、房址等。在遗址旁河床岩石上发现了疑似人工开凿的洗矿槽遗迹。洗矿槽上宽下窄,顺水流方向从上到下逐渐加深,在洗矿槽底部发现了矿砂沉淀后与河床岩石板结的遗迹现象。

  价值和意义
  
  本次重要收获是在聚落考古理念指导下的矿冶考古新突破。通过对遗址的全面调查,探明锌矿石经开采后运输到有煤矿资源的山头进行冶炼,这种“以矿就煤”的生产模式降低了冶炼成本。发掘中通过对遗址中心部位冶炼平台的整体揭露,完整复原出冶炼场址的功能结构布局。这对于认识古代手工业场址的功能分区、工艺流程、生产规模、工人的生活及生产力状况都有重要参考价值。
  
  锌、铅、银、铜等多种金属一体冶炼是中国矿冶考古的首次发现,说明对矿石的利用程度进一步深化,凸显了中国古代科学技术的成就。其中炼锌是将硫化锌矿石经过焙烧、采用蒸馏法冶炼,代表当时最先进的冶炼技术。本次发掘的多个成排圆形焙烧炉填补了我国炼锌技术史研究的一项空白,槽形冶炼炉是迄今为止国内发现保存最为完整的清代炼锌炉,伴之出土的一系列炼锌遗迹与冶炼遗物,与《天工开物》等文献资料的记载多有吻合,对于完整复原古代炼锌术将起到非常关键的作用;对研究我国古代炼锌技术的起源、发展和传播具有重要意义。

  炼锌术的产生是大量黄铜用于铸钱的基础,桂阳大规模的炼锌工场就是为了满足当时政府铸币的需求应运而生的,桂阳作为“币材之都”,有着深厚的文化底蕴和历史内涵。这次考古调查发掘成果对于研究中国矿冶史、铸币史、赋税史乃至政治社会史来说都是不可多得的资料。

(责编:李来玉)
 
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2016年全国十大考古新发现

25.湖南桂阳桐木岭矿冶遗址

发布时间: 2017-03-24

  发掘单位:湖南省文物考古研究所  北京大学考古文博学院
 
  桂阳冶炼历史悠久,西汉桂阳郡设置金官,东汉桂阳郡设置铁官,唐宋以来桂阳成为中国重要的金属矿产和铸币基地,帝国晚期阶段的明清时期达到极盛。2015年9月,湖南省文物考古研究所与北京大学考古文博学院组成联合考察队,对桂阳县古代矿冶遗址进行了调查和初步研究,认为桂阳县矿冶遗址数量多、规模大,冶炼金属类型多样,历史悠久、内涵丰富,对于研究中国古代冶金技术、资源与社会发展关系具有重要价值。2016年7月至12月,湖南省文物考古研究所联合北京大学考古文博学院、中国科学院自然科学史研究所、郴州市文物处、桂阳县文物管理所等单位对桂阳县境内14处大型炼锌遗址开展了专项调查,对明清时期的桐木岭遗址进行了主动性考古发掘。调查发掘成果丰硕,科学揭露了一批保存完整、规模宏大的炼锌及多金属冶炼遗迹,出土了一系列重要的冶炼遗物,深化了对明清时期冶炼技术的认识,有力推动了手工业考古研究。

  发掘收获

  桐木岭遗址位于桂阳县仁义镇大坊村和浩塘镇桐木岭村交界处,东距桂阳县城12.9千米,地理坐标为北纬25°72′86.23″,东经112°60′3.8″,遗址面积约11万平方米。遗址中心部位有一炼渣堆积形成的山体平台,台面略呈三角形,东西约100米,南北约50米。通过对该山体平台的整体揭露发现该台面呈“品”字形分布有一个焙烧单元和两个冶炼单元,矿料先经焙烧加工后再进一步冶炼。

  焙烧单元位于山体平台前方(南部),呈椭圆形分布,东西长55米、南北宽20米,面积约1100平方米,焙烧区内共有6条焙烧台依地形有序分布,每个焙烧台由4或8个圆柱形焙烧炉一线排开。焙烧炉大小相近,炉口部直径约0.9米左右,保存高度0.8米,坑壁较直,底部平整,在炉室一侧开有通风口。

  第一冶炼单元位于平台东部,呈圆角长方形分布,长55米、宽25米,面积约1300平方米。在该单元中槽形炉1号冶炼作坊保存最为完整,这个作坊以槽形炉为主体,分布着储料坑、和泥坑、搅拌坑、原料堆、精炼灶、碎料区、环形护围、柱洞等遗迹,在其旁边有对应的房屋设施。
槽形炉1开口于第1层下,呈长条形分布,长20米,宽1.8米,中西部被一长2.04米的缺口分为东西两段,其中西段炉体保存较好。槽形炉由炉床和炉室组成。炉床为黄色黏土夯筑,下宽上窄呈梯形,表面平整,在其上修筑炉室。炉室从下到上可分为通风口、炉下室(由炉栅间隔)、炉上室三个部分。两侧通风口对称与炉下室相接,通风口宽9~11厘米,高8~9厘米,长为45厘米。炉壁保存最完整处高度为60厘米,每个炉栅与炉壁组成的炉下室单元格长34~37厘米,宽9~11.5厘米。炉下室单元格内两端各放置两块煤饼,中部填以散煤,在煤饼之上放有一垫饼。

  第二冶炼单元位于台地的西南部,该冶炼单元内主要有以3个槽型炉为主体的冶炼作坊,其中槽形炉2与槽形炉3呈水平关系,槽形炉4与槽形炉3呈垂直关系。3个槽形炉冶炼作坊在空间布局上有规律且有道路路面相连接,因此可以作为同时期的遗迹。每个槽形炉作坊的结构、形制、大小与第一冶炼单元槽型炉1号冶炼作坊的结构基本相同,都有相应的如坩埚护围、储料坑、搅拌坑、和泥坑、精炼灶、房址等配套遗迹。在槽形炉3的西南部可见明显坍陷,据调查或许与近现代在该山体下部采煤有关。

  冶炼区出土有一系列较为完整的冶炼工具,如坩埚、冷凝兜、冷凝器、冷凝盖、铁铲、铁钎、石砧等。另外,在冶炼区还发现绿色颗粒状散落炉渣和块状波纹炉渣,并在对应位置发现有铜、铅、银含量较高的炼炉遗迹(K23和K24)以及一块疑似圆形风箱活塞板。综合以上信息并通过现场和实验室检测分析,可以大致推断这是一处炼锌为主、兼炼铅、可能炼铜和银的多金属冶炼遗址。

  通过研究各种遗迹遗物,基本复原炼锌工艺流程。首先将锌矿焙烧后运至槽形炉冶炼作坊,将锌矿拌以还原煤放入坩埚中;在坩埚上部套接一冷凝器,坩埚口部放置一冷凝兜,放置在槽形炉的炉栅之上;再在冷凝器上盖一圆饼状铁质冷凝盖,并用黄泥封好;以煤作为燃料,在槽形炉中冶炼;锌矿受热在1000°C以上的高温环境下,还原出来的金属锌由于沸点(908℃)较低,变成蒸汽通过冷凝兜的孔洞上升至冷凝器,并在冷凝器中冷凝成液态或固态的粗锌,粗锌在精炼灶上熔炼提纯后铸成锌锭。

  在房址和作坊区出土了一些日常生活用具,包括青花碗、青花盘、陶壶、陶钵、陶罐、陶盆、陶缸、砂锅等,另有少量乾隆通宝和嘉庆通宝。根据出土的青花瓷器、钱币、坩埚,结合遗址的堆积厚度,初步推测遗址开始于明末清初,废弃于清代中晚期。
对桐木岭遗址周边区域展开调查,并对调查过程中有重要迹象的陡岭下遗址进行试掘,发现一处长20米,左右对称的双排冶炼炉,这种形制的冶炼炉在国内尚属首次发现。利用便携式X射线荧光分析仪对冶炼炉的台面、炉壁等多个部位进行了现场检测,发现检测部位砷(As)含量可达30%以上,结合有关资料推断应为炼制砒灰(As2O3)的冶炼炉。此外还发现了与炼锌有关的焙烧炉、槽型炉、房址等。在遗址旁河床岩石上发现了疑似人工开凿的洗矿槽遗迹。洗矿槽上宽下窄,顺水流方向从上到下逐渐加深,在洗矿槽底部发现了矿砂沉淀后与河床岩石板结的遗迹现象。

  价值和意义
  
  本次重要收获是在聚落考古理念指导下的矿冶考古新突破。通过对遗址的全面调查,探明锌矿石经开采后运输到有煤矿资源的山头进行冶炼,这种“以矿就煤”的生产模式降低了冶炼成本。发掘中通过对遗址中心部位冶炼平台的整体揭露,完整复原出冶炼场址的功能结构布局。这对于认识古代手工业场址的功能分区、工艺流程、生产规模、工人的生活及生产力状况都有重要参考价值。
  
  锌、铅、银、铜等多种金属一体冶炼是中国矿冶考古的首次发现,说明对矿石的利用程度进一步深化,凸显了中国古代科学技术的成就。其中炼锌是将硫化锌矿石经过焙烧、采用蒸馏法冶炼,代表当时最先进的冶炼技术。本次发掘的多个成排圆形焙烧炉填补了我国炼锌技术史研究的一项空白,槽形冶炼炉是迄今为止国内发现保存最为完整的清代炼锌炉,伴之出土的一系列炼锌遗迹与冶炼遗物,与《天工开物》等文献资料的记载多有吻合,对于完整复原古代炼锌术将起到非常关键的作用;对研究我国古代炼锌技术的起源、发展和传播具有重要意义。

  炼锌术的产生是大量黄铜用于铸钱的基础,桂阳大规模的炼锌工场就是为了满足当时政府铸币的需求应运而生的,桂阳作为“币材之都”,有着深厚的文化底蕴和历史内涵。这次考古调查发掘成果对于研究中国矿冶史、铸币史、赋税史乃至政治社会史来说都是不可多得的资料。

(责编:李来玉)
 

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文章出处:中国文物信息网