中国古代炼锌考古的发现与研究综述

二、中国古代炼锌技术研究的前考古时代

(一)萌芽期20世纪20~50、60年代,文献考证与器物的初步分析

图一《天工开物》中的“升炼倭铅”图

(二)发展期20世纪80~90年代,田野调查与文献考证结合

20世纪80~90年代,中国古代炼锌技术研究进入了全面发展期,表现在参与这一问题的学者除原有的化学史家以外,随着我国冶金考古的发展,一大批冶金考古学者也进入到了这一领域,对中国古代炼锌的起源、工艺流程、对外交流等问题做出了广泛而深刻的讨论。这一阶段研究方法的创新在于引入了对传统炼锌作坊的实地调查,不但丰富了研究手段,更重要的是获取了大批新的材料,补充了文献在技术细节等方面的缺失。此外,本阶段的文献梳理方面,有学者开始利用地方志、近代矿业史志等文献,对寻找中国古代炼锌起源,补充完善炼锌工艺流程等问题具备一定指导意义。另外,本阶段对含锌器物(主要是钱币)的检测分析进一步系统化、规模化和精细化,并利用分析结果得到了一些新的结论。总之,中国古代炼锌考古的发展期在研究者学术背景、研究方法和内容、研究成果等方面迎来了快速的发展,在前人的基础上又向前迈进了一大步。

三、作为炼锌考古的中国古代炼锌技术研究

中国古代炼锌遗迹、遗物材料的发现始于重庆境内三峡工程抢救性文物保护工作,主要位于重庆市三峡库区中部的丰都县等地。2001年,山西省考古研究所丰都考古队对位于丰都县兴义镇张家坪村的铺子河遗址进行考古发掘,出土了大量遗物。发掘者将其分为四期,判定其中第四期为明代冶炼遗存。[24]同年,湖南省文物考古研究所、长沙市文物考古研究所等对铺子河遗址邻近的张家河遗址进行了发掘,清理炼炉2座,出土了冶炼罐等遗物。[25]但是,由于发掘年代较早,且均未对遗物进行科技检测,上述发掘者对遗址性质的判断有误,但铺子河遗址发掘者判断遗址年代为明代,张家河遗址发掘者对冶炼罐的形制、功能所做的初步讨论都对今后的研究有所启发。

忠县临江二队遗址炼锌冶炼炉(明)

2002年、2004年河南省文物考古研究所对位于丰都县兴义镇杨柳寺村的庙背后遗址进行了两次大规模发掘,后经有关领域的专家共同分析研究,首次确定为炼锌遗址;2004年,河南省考古研究所以文物普查资料为线索,对丰都县境内沿江两岸进行了针对性的实地徒步调查。[26]随后,北京大学陈建立教授等对丰都庙背后遗址出土的矿渣、冶炼罐和锌锭等遗物进行了化学和冶金学分析,并进行了碳14测年。结果表明,在明代人们已掌握了利用菱锌矿和煤炭冶炼锌的技术。庙背后遗址采用的炼锌技术与《天工开物》里所记载的极为吻合。周文丽等人对重庆石柱县大风门遗址出土冶炼罐、冷凝窝等遗物进行了扫描电镜分析,将石柱与丰都炼锌遗址进行了对比分析。[27]

《重庆炼锌遗址群》

图二中国、印度古代炼锌炉剖面图

1.中国古代炼锌炉(重庆临江二队遗址)2.印度古代炼锌炉(印度扎瓦尔遗址)

周文丽也对重庆地区炼锌遗址出土遗物进行了系统检测分析和研究。她通过对重庆市丰都县庙背后、铺子河和木屑溪三处明代炼锌遗址和石柱县大风门清代炼锌遗址的各类炼锌遗物进行的分析检测,讨论了明清时期两组遗址炼锌技术的差别及其背后的社会原因。此外,她还将中国、印度和欧洲的单质锌和黄铜生产技术进行了对比,评价了中国单质锌生产具备的重要性及其在全球海上贸易中的战略地位。[29]

图三中国古代炼锌遗址分布图[38]

四、总结与展望

中国古代炼锌技术研究经过近百年的发展,经历了前考古时代再到炼锌考古的转变,其研究方法也在不断发展和更新,从萌芽期的以文献考证为主,结合初步的器物成分分析再到发展期的田野调查与文献考证结合,并对器物进行更加系统、科学、全面的检测分析,最终发展到考古调查、发掘、文献梳理和科技检测等多学科方法综合运用阶段。目前,对于中国古代炼锌技术的工艺流程、技术原理、矿料、燃料、产品等问题,学界已基本达成共识。

首先,炼锌考古在全国各地开展的程度不一,也缺乏全面性和系统性。目前,尽管炼锌考古在重庆、湖南等地的调查、发掘工作已经取得了一定成果,但在四川、贵州、广西等更广泛的工作还相对较少,各地区之间的互动关系仍值得进一步研究。这些地区无论是从资源储备还是历史文献记载上看都应是古代单质锌的重要产地。此外,单质锌作为一种重要的国家战略资源,只有跳脱出地方行政区划的局限,从更高的层面才能把握住其在铸币、赋税、交通运输、对外贸易等方面的重要意义。

最后,一批炼锌遗址在进行了考古调查、发掘之后如何对其进行保护和利用,如何让炼锌遗址活起来也值得进一步开展工作。炼锌遗址往往位于远离城市的山区等偏远地区,做好遗址保护的同时更重要的是要思考如何对其进行展示,普及其中蕴含的矿冶文化。目前,对铜、铁、银矿等矿冶遗址国内外均已有较成熟的遗址公园案例,对炼锌遗址的保护和利用可借鉴上述案例,制定科学的遗址保护传承利用规划,加大遗址所在生态环境的保护力度,将炼锌遗址的保护和利用与城市建设、文化建设有机融合,真正做到让炼锌遗址活起来。

说明:本文原刊于《重庆文物考古论集》第一辑,本公众号转载时文字略有删减及补充了部分图片,读者引用时请以原刊为准,并注明原刊物出处!

注释:

[1]马琦:《清代黔铅的产量与销量—兼评以销量推算产量的方法》,《清史研究》2011年第1期,第111页。

[2]L.Aitchison.AHistoryofMetals,VolⅡ.1960:468.

[3]章鸿钊:《中国用锌的起源》,《科学》1923年第5卷第3期;《再探中国用锌的起源》,《科学》1925年第9卷第9期。

[4]王琎:《五铢钱化学成分及古代应用铅、锡、锌、躐考》,《科学》1923年第8卷第8期。

[5]王琎等:《中国古代金属化学及金丹术》,北京:中国科学图书仪器公司出版,1955年,第92~93页。

[6]王琴希:《我国古代关于锌、镍的化学》,《化学通报》1955年第9期。

[7]张子高:《中国化学史稿(古代之部)》,北京:科学出版社,1964年,第108-112页。

[8]夏湘蓉等编著:《中国古代矿业开发史》,北京:地质出版社,1980年,第158-159页。

[9]北京钢铁学院《中国古代冶金》编写组:《中国古代冶金》,北京:文物出版社,1978年,第89-92页。

[10]赵匡华:《再探我国用锌起源》,《中国科技史料》1985年第5卷第4期;《北宋铜钱化学成分剖析及夹锡钱初探》,《自然科学史研究》1986年第5卷第3期。

[11]刘广定:《中国用锌史研究:五代已知“倭铅”说重考》,《汉学研究》1991年第9卷第2期。

[12]胡文龙、韩汝玢:《从传统法炼锌看我国古代炼锌技术》,《化学通报》1984年第7期。

[13]许笠:《贵州省赫章县妈姑地区传统炼锌工艺考察》,《自然科学史研究》1986年第5卷第4期。

[14]梅建军:《近代中国传统炼锌术》,《中国科技史料》1990年第11卷第2期。

[15]梅建军:《印度和中国古代炼锌术的比较》,《自然科学史研究》1993年第12卷第4期。

[16]李延祥:《华夏天竺术有别—中国传统炼锌技术》,《金属世界》1999年第5期。

[17]杨维増:《蒸馏法炼锌史考》,《化学通报》1981年第3期。

[18]何堂坤:《关于〈天工开物〉所记炼锌技术之管见》,《化学通报》1984年第7期。

[19]周卫荣:《关于宣德炉中的金属锌问题》,《自然科学史研究》1990年第9卷第2期。

[20]周卫荣:《中国古代用锌历史新探》,《自然科学史研究》1991年第10卷第3期。

[21]周卫荣:《中国古代使用单质锌黄铜的实验证据》,《自然科学史研究》1994年第13卷第1期。

[22]周卫荣:《云贵地区传统炼锌工艺考察与中国炼锌历史的再考证》,《中国科技史料》1997年第18卷第2期。

[23]周卫荣、戴志强等:《钱币学与冶铸史论丛》,北京:中华书局,2002年;周卫荣:《中国古代钱币合金成分研究》,北京:中华书局,2004年;周卫荣等:《钱币学与冶铸史(二)》,北京:科学出版社,2015年。

[24]山西省考古研究所丰都考古队:《重庆市丰都县铺子河遗址考古发掘报告》,重庆市文物局、重庆市移民局编:《重庆库区考古报告集?2001卷?中》,北京:科学出版社,2007年,第1698~1704页。

[25]湖南省文物考古研究所、长沙市文物考古研究所、丰都县文物管理所:《丰都张家河遗址发掘简报》,重庆市文物局、重庆市移民局编:《重庆库区考古报告集?2001卷?中》,北京:科学出版社,2007年,第1705~1770页。

[26]资料整理中,待刊。

[27]LiuHaiwang,ChenJianli,LiYanxiang,etal.PreliminarymultidisciplinarystudyoftheMiaobeihouzinc-smeltingruinsatYangliusivillage,Fengducounty,Chongqing.MetalsandMines-StudiesinArchaeometallurgy.London:ArchetypePublications,2007:178-185.

[28]重庆市文物局、重庆市移民局编:《重庆炼锌遗址群》,北京:科学出版社,2018年。

[29]ZhouWenli,MarcosMartinón-Torres,ChenJianli.,LiuHaiwang,LiYanxiang.DistillingzincfortheMingDynasty:thetechnologyoflargescalezincproductioninFengdu,southwestChina.JournalofArchaeologicalScience,2012,39(4),908-921;Zhou,Wenli,MarcosMartinón-Torres,ChenJianli,LiYanxiang.Notsoefficient,butstilldistilled:thetechnologyofQingDynastyzincproductionatDafengmen,Chongqing,southwestChina.JournalofArchaeologicalScience,2014,43(3),278-288;Zhouwenli.TheTechnologyofLarge-ScaleZincProductioninChongqinginMingandQingChina.Oxford:BARpublishing,2016.

[30]黄全胜,梁兴权:《广西罗城古代炼锌遗址群初步考察》,《广西民族大学学报(哲学社会科学版)》2012年第34卷第5期;黄全胜、李延祥等:《广西环江红山古代冶炼遗址初步考察》,《中国矿业》2012年第21卷第6期。

[31]张雨桐:《十八世纪广西河池地区两处冶锌遗址的调查与研究》,广西民族大学2016年硕士学位论文。

[32]李延祥、黄全胜:《倭铅勾金考》,《广西民族学学报(自然科学版)》,2013年第19卷第3期。

[33]湖南省文物考古研究所、北京大学考古文博学院等:《湖南桂阳县桐木岭矿冶遗址发掘简报》,《考古》2018年第6期。

[34]周文丽、罗胜强、莫林恒、陈建立:《从蒸馏罐看湖南桂阳桐木岭遗址炼锌技术》,《南方文物》2018年第3期。

[35]莫林恒:《湖南冶金考古主要收获:以铜、铁、锌为例》,《南方文物》2018年第3期。

[36]罗胜强、周文丽、莫林恒:《清代桂阳州炼锌业初探》,《南方文物》2018年第3期。

[37]周文丽、雷昌仁主编:《湖南桂阳冶金史资料汇编》,长沙:湖南人民出版社,2019年。

[38]资料收集截止2019年11月,且仅包括进行过正式的考古调查、发掘的遗址。

THE END
1.其底铺薪,发火煅红,…冷定,毁罐取出,…,即倭铅也”(注:炉甘石明代《天工开物》记载“火法”冶炼锌:“炉甘石十斤,装载入一泥罐内,…然后逐层用煤炭饼垫盛,其底铺薪,发火煅红,…冷定,毁罐取出,…,即倭铅也”(注:炉甘石的主要成分为碳酸锌,泥罐中掺有煤炭).下列说法不正确的是( ) A. 倭铅是指金属锌和铅的混合物 B. 煤炭中起作用的主要成分是C C. 冶炼Zn的过程https://www.zybang.com/question/8279a58662b109cb84b9333429911d8f.html
2.宋应星在《天工开物?五金?倭铅》中记载了锌的火法冶炼工艺宋应星在《天工开物?五金?倭铅》中记载了锌的火法冶炼工艺:“每炉甘石(主要成分为ZnCO3)十斤,装载入一泥罐内,封裹泥固,以渐砑干,勿使见火拆裂。然后逐层用煤饼垫盛,其底铺薪,发火锻红,罐中炉甘石熔化成团,冷定毁罐取出。”依据上述材料下列说法不正确的是( )https://www.jyeoo.com/shiti/60d1c10f-4155-158c-8527-565371a25f76
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14.十耗去其二,即倭铅也。”这里炉甘石即菱锌矿(含85%ZnCO3,明朝宋应星所著的《天工开物》中记载了世界上最早的炼锌技术:“罐中炉甘石熔化成团,冷定毁罐取出。每十耗去其二,即倭铅也。”这里炉甘石即菱锌矿(含85%ZnCO3,其余为SiO2、Fe3O4、CuO、CaO和MgO杂质)。硒化锌是一种半导体材料,以菱锌矿为原料制备硒化锌的流程如下: https://zujuan.xkw.com/14q21154757.html