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隨著三星堆遺址重新挖掘，央視直播，三星堆又火了。三星堆遺址位于四川廣漢市，在1929年被當?shù)卮迕袂謇硭疁蠒r發(fā)現(xiàn)。后來，考古專家們經(jīng)過勘察，直到1980年才展開深入的發(fā)掘和清理，并陸續(xù)出土了900多件各種造型怪異的青銅器。例如，2.6米高，180公斤重的世界最大青銅立人，還有3.8米高的世界最高的青銅神樹，以及百余件縱目大耳的青銅人像面具等等。2014年，我國領導人出訪秘魯時，還將復制的三星堆青銅面具，作為一件“國禮”贈予秘魯。三星堆之所以讓西方震驚得目瞪口呆，是因為就中國四川這一地的古代青銅就讓世界同時期青銅為之側(cè)目了。所以中國成為世界古代青銅的中心是不言而喻。對三星堆青銅，專家們初粗估算，直至目前重新挖掘時所發(fā)現(xiàn)的青銅器總量超過七八噸，如果按照古人冶煉制銅的效率，那起碼需要數(shù)千噸的銅礦石，顯然這是非常巨大的體量。那么，對中華本土來說，探討鑄造青銅器原料的來源及青銅制造業(yè)中心具有重要歷史意義與現(xiàn)實意義。“青銅器”是指銅錫、銅鉛及銅錫鉛合金的銅合金制品，而鉛礦分布又十分廣泛，則尋找銅、錫礦資源分布對于尋找青銅器來源構(gòu)成必然邏輯。 
銅礦資源的主要分布。中國銅礦分布廣泛，在已查明的礦產(chǎn)地除天津以外的所有省、自治區(qū)、直轄市，均有不同程度的分布。其中，江西、西藏和云南等３個省區(qū)的儲量占全國銅礦儲量的47.1％（以1996年底保有儲量統(tǒng)計，下同）。銅儲量較多的還有甘肅、安徽、內(nèi)蒙古、山西、湖北、黑龍江等６省區(qū)，儲量合計2019.8萬t，占全國銅礦儲量的３２.３％。以上９省區(qū)的儲量合計占全國銅礦總儲量的80％。 從六大行政區(qū)分布來看，銅礦儲量分布最多的是華東區(qū)、西南區(qū)，兩大行政區(qū)的儲量占全國銅礦總儲量的６０.９％，各大行政區(qū)的銅礦儲量分布的比例：華北區(qū)１１.４％、東北區(qū)６％、華東區(qū)３１.４％、中南區(qū)９.８％、西南區(qū)２９.５％、西北區(qū)１１.９％。也就是說，銅礦的主要資源地是長江流域?？紤]到當時西藏的荒涼及開采技術(shù)及條件，江西、云南無疑是重點。錫礦資源主要分布。截至1996年底，我國錫礦累計探明儲量達到560.37萬t，保有儲量為407.41萬t，其中A+B+C級儲量212.17萬t，占保有儲量的52%。據(jù)美國地質(zhì)調(diào)查所和礦業(yè)局資料，1996年世界錫礦儲量和儲量基礎分別為700萬t和1000萬t。錫礦儲量比較豐富的國家，除了中國以外還有：巴西(儲量120萬t、儲量基礎250萬t)；馬來西亞(儲量120萬t、儲量基礎120萬t)；泰國(儲量94萬t、儲量基礎94萬t)；印度尼西亞(儲量75萬t、儲量基礎82萬t)。此外，扎伊爾、玻利維亞、俄羅斯、澳大利亞等國也有一定的儲量。如以儲量相比較，我國居于世界首位；如以我國A+B+C級儲量和這些國家的儲量基礎相比，我國僅次于巴西，居世界第2位。我國錫礦分布于15個省、區(qū)，又主要集中在云南、廣西、廣東、湖南、內(nèi)蒙古、江西6個省、區(qū)。其中云南保有儲量128.00萬t，占全國總保有儲量的31.4%；廣西保有儲量134.04萬t，占保有儲量的32.9%；廣東保有儲量40.82萬t，占總保有儲量的10.0%；湖南保有儲量36.25萬t，占總保有儲量的8.9%；內(nèi)蒙古保有儲量32.87萬t，占總保有儲量的8.1%；江西保有儲量26.04萬t，占總保有儲量6.4%。以上6個省、區(qū)保有儲量就占了全國總保有儲量的97.7%。而云南又主要集中在個舊，廣西集中在大廠，個舊和大廠二個地區(qū)的儲量就占了全國總儲量的40%左右。中國錫礦以原生錫礦為主，砂錫礦居次要地位，在全國總儲量中，原生錫礦占80%，砂錫礦僅占16%；中國錫礦作為單一礦產(chǎn)形式出現(xiàn)的只占12%，作為主礦產(chǎn)的錫礦占全國總儲量的66%，作為共伴生組分的錫礦占全國總儲量的22%，共生及伴生的礦產(chǎn)有銅、鉛、鋅、鎢、銻、鉬、鉍、銀、鈮、鉭、鈹、銦、鎵、鍺、鎘，以及鐵、硫、砷、螢石，等等。也就是說，從錫礦藏量看，中國古代成為青銅器制造中心也是必然，而長江流域又是主要礦西藏。當然，光有礦藏，沒有開采，并不能說明問題，下面從礦冶遺址來說明問題。銅是人類認識和使用的第一種金屬，早在新石器時代已開始使用；我國是人工冶煉銅最早的國家之一，如我國出土的距今約6400年的仰韶文化半坡臨憧姜寨遺址的原始黃銅管、黃銅片，伊朗葉海亞地區(qū)發(fā)現(xiàn)的距今約5800年的含有少量砷的銅器；伊拉克發(fā)現(xiàn)距今約4800年的含錫青銅器是西亞、中東地區(qū)年代最早的代表，但1975年在我國甘肅東鄉(xiāng)林家馬家窯遺址出土的青銅刀，不僅在年代（公元前3100-3010）上早于西亞、中東，更重要的系合范鑄成，兩者的鑄造技術(shù)不可同日而語。另外，現(xiàn)在我們對西方提供的這類考古必須重新審視，因為多半是偽造的考古信息。做為青銅時代鼎盛時期的商周，如果沒有可供持續(xù)開采的大型銅礦資源的存在、大型冶煉作坊的存在是不可能的。那么，我們從已知的考古、史料來分析當時可供商周社會開采的大型銅礦資源、大型作坊會在什么地方呢？考古發(fā)現(xiàn)，商周早期的銅礦冶遺址基本都位于長江兩岸，雖然在山西中條山和內(nèi)蒙古地區(qū)也有發(fā)現(xiàn)，但時代較晚。具體包括：長江中下游的湖北黃石、鐵山和銅綠山、陽新，江西的瑞昌、德興、九江和鉛山，安徽的銅陵、南陵、貴池、繁昌、安慶、宣城，湖南麻陽，云南東川，廣西北流銅石嶺等遺址，統(tǒng)稱為南方區(qū)；山西中條山區(qū)垣曲的銅鍋、馬蹄溝、店頭，內(nèi)蒙古地區(qū)等遺址，統(tǒng)稱為北方區(qū)。在上述遺址中，經(jīng)正規(guī)考古發(fā)掘與研究的有瑞昌遺址和銅綠山遺址。此二處遺址反映的采掘技術(shù)最為豐富，基本可以代表中國商周時期開采銅礦的技術(shù)成就。下面具體看看主要的冶煉遺址情況。大冶銅綠山遺址。銅綠山古銅礦遺址位于湖北黃石市的大冶市城區(qū)西南的金湖之畔，面積達2平方公里，是一座從商代一直延續(xù)到漢代開采和冶煉的古銅礦遺址。1973年至1985年，銅礦遺址已探明12個礦體，地表遺存的古代煉渣在40萬噸以上，清理出商代晚期至西漢綿延一千多年間的數(shù)百個（條）不同結(jié)構(gòu)的木支架維護的采礦井巷和煉銅豎爐和手工開采所需要的各種生產(chǎn)工具。其開采深度一般在30-40米，有深達60余米，已低于當?shù)貪撍?/span>23米。在采礦方法、礦井提升、通風、排水以及工具的制作等方面也有不少創(chuàng)造。遺址內(nèi)遺存的古代煉渣均呈薄片狀，流動性能良好，冶煉溫度控制在1200oC左右，渣樣分析表明，渣型合理，渣含銅大多低于0.7%，粗銅純度已達94% ，表明銅綠山古代冶煉技術(shù)已達到極高水平。以銅綠山為主脈，黃石地區(qū)還發(fā)現(xiàn)陽新港下等幾十處古銅礦冶遺址，鄂王城、五里界古垣城展現(xiàn)了東周時期青銅采冶管理系統(tǒng)的完整性。銅綠山古銅礦遺址時間久遠、規(guī)模宏大、保存完整，是中國青銅文明的活化石。古銅礦遺址的發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘，初步回答了中國青銅時代銅是怎樣開采、冶煉這一重要歷史課題，為商周青銅器鼎盛時代青銅器礦產(chǎn)原料的來源、制作來源提供了明確答案，為研究中國礦冶技術(shù)發(fā)展史提供了一批珍貴的實物資料。 瑞昌銅嶺礦冶遺址。1988年元月，瑞昌市銅嶺村村民在銅嶺礦山尚未被現(xiàn)代開采的東側(cè)修筑公路，發(fā)現(xiàn)大量古礦井的支護木和古代采礦工具銅錛、木锨之類遺物，江西省文物考古研究所赴實地考察后，立即將這一重要發(fā)現(xiàn)報告國家文物局。在國家有關(guān)部門的支持下，組成銅嶺遺址考古發(fā)掘隊，進行了歷時五年的考古發(fā)掘。銅嶺銅礦遺址是近年中國境內(nèi)發(fā)現(xiàn)的一處重要采銅煉銅遺存，其采冶時代從商代早期延至戰(zhàn)國早期，所揭示的遺跡有露采坑、礦井、巷道、選礦場、工棚等百余處，銅、石、竹、木、陶質(zhì)采礦工具和生活用器數(shù)百件，其年代之早、保存之好、內(nèi)涵之豐富，為古代礦冶遺存所罕見，它是我國冶金考古和青銅文化研究的重大發(fā)現(xiàn)與突破。如此看來，江西瑞昌銅嶺商周礦冶遺址在時間上還要早于湖北大冶銅綠山遺址近500年，這就更為商周時代青銅器的來源指明的方向——無論礦源還是冶煉均來自長江流域無疑。銅陵、南陵礦冶遺址。銅陵位于安徽中南部，長江中下游南岸，是我國的“古銅都”，銅的采冶始于商周，盛于唐宋，綿延3000余年而未曾中斷；有古商周的銅煉渣、漢代的古銅井、唐宋的大量青銅文物，是長江流域目前已知的古銅礦遺址中開采時間跨度最長的古遺址；銅陵的歷史，就是中國幾千年采冶銅史的縮影。目前，皖南發(fā)現(xiàn)各朝代、各類型的古代采礦、煉銅遺址４０余處，它們集中分布于南陵大工山區(qū)，范圍達４００平方公里，其中戴鎮(zhèn)鄉(xiāng)江木沖西周冶銅遺址面積１．５平方公里，煉渣堆積厚約0．5-1．5米，有的煉渣含鐵量很高，多達20-30％，大的渣塊可達幾百公斤，煉銅棄渣堆積總量在５０萬噸以上。大工山古銅礦遺址是我國最早使用硫化礦冶銅的地區(qū)之一，是迄今為止國內(nèi)發(fā)現(xiàn)最早使用煤作燃料冶銅的遺址之一，在世界青銅冶煉史上占有十分重要的地位。由此說明，雖然當時的政治中心是在中原，在黃河流域，但從青銅的礦產(chǎn)資源、冶煉中心必然是在長江流域，這也間接說明了四川三星堆青銅如此輝煌的原因。
江西、殷商、湖南、三星堆都普遍地使用了一種高放射性低比值成因的獨特來源的鉛料——成因鉛或叫異常鉛。1984，中國科技大學金正耀博士首次報道了商早期的青銅器中有高放射性成因鉛的現(xiàn)象，并且提出這種高放射性成因鉛來自云南邊陲的金沙。隨著越來越多的青銅器高精度鉛同位素數(shù)據(jù)的發(fā)表，人們發(fā)現(xiàn)三星堆、盤龍城等與殷商時代接近的遺址中出土的青銅器均具有類似的高輻射成因鉛的特征。中國科學院廣州地球化學研究所的朱炳泉研究員和廣州大學的常向陽教授又有重要發(fā)現(xiàn)：殷商早期青銅器的高輻射成因鉛，與云南金沙的鉛高放射成因鉛分布在不同的“等時線”上。青銅器高放射成因鉛落在25億年的等時線上，而金沙等地則是很年輕的鉛同位素。換句話說——這兩個地方的鉛是不同的。從已發(fā)表的鉛同位素數(shù)據(jù)來看，現(xiàn)今中國境內(nèi)沒有這種具有高放射成因鉛同位素的鉛礦。 這種古老的高放射成因鉛非常少見。至少需要兩個重要的條件才能產(chǎn)出：年齡老且鈾/鉛比值高。要同時滿足上述條件，最佳區(qū)域是超過25億年的古老地質(zhì)體—“克拉通”中遠離板塊俯沖的中心地帶。這是因為，板塊俯沖過程中鉛比鈾更活動，會使鈾/鉛比值降低。 學者進一步推斷，從地質(zhì)條件來看，非洲、美洲和澳大利亞最有可能產(chǎn)出這種高放射成因鉛同位素。從全球范圍已經(jīng)發(fā)表的鉛同位素數(shù)據(jù)來看，美洲密西西比河谷型鉛鋅礦中有少量此類鉛同位素報道；澳大利亞也有少量此類鉛同位素。而非洲則是中國以外，唯一報道青銅器中有古老高放射成因鉛同位素的地方?？紤]到美洲的古文明起始時間遠晚于非洲，他們由此推斷非洲應該是我們殷商早期具有高放射成因鉛同位素特征的青銅器的最可能的來源。 當然，這樣的結(jié)論從這樣的單純方面覺得是有道理，其實卻未必然。 其實無論“西南說”還是“非洲說”，研究者們自己也猶疑：真的是我們的祖先從云南南部邊陲買來青銅器的原料或者是通過戰(zhàn)爭繳獲制作了商朝早期的青銅器？云南和河南的殷墟之間相隔萬水千山，古人是如何跨越秦嶺、長江等天險，到云南南部大量開采、運輸青銅原料的？要知道，中原地區(qū)與四川盆地之間的聯(lián)系是秦人打通秦嶺后才真正建立起來的。到唐朝時，李白還寫了著名“蜀道之難，難于上青天！” 同樣對非洲說，研究者自疑：而從四川到云南南部還有千山萬水。如果商早期的青銅器真的是來自非洲，古人又怎么能把這種鉛從非洲運過來呢？難道是：我們的祖先到了非洲學了青銅的制造技術(shù)，然后又把原料買了回來？這樣，我們引以自豪的殷商文明豈不是非常落后？會不會是我們祖先原來在非洲生活，由于某種原因遷徙到中原地區(qū)，帶來了青銅器？這些都有待進一步工作的驗證。其實，這方面的研究還只是起步，結(jié)論遠遠還不能下，也經(jīng)不起考古的相應論證。北京大學崔劍鋒等一些考古學家總結(jié)認為，我國古代最早的青銅器，如鄭州商城（應該是指二里崗）、偃師商城（應該是指二里頭）、三星堆和殷商早期等，都是具有高放射性鉛同位素特征的。作為同位素地球化學專業(yè)的，我們都知道鉛同位素在地質(zhì)演化過程中很難發(fā)生大幅度的同位素分餾。學者想過一種可能：青銅器是戰(zhàn)略物資，特別是早期的青銅器，很可能被反復熔煉。在熔煉過程中會不會發(fā)生鉛同位素分餾？因為做過鉛同位素分析的人都知道，在熱電離質(zhì)譜測定時，鉛被加熱氣化然后電離，這個過程鉛同位素可以發(fā)生分餾。當時有這種想法的人可能很多。中國科學技術(shù)大學的陳江峰教授，就曾提過這種可能性。如果熔煉過程中，鉛被氣化了，可以出現(xiàn)鉛同位素分餾……鉛的熔點是攝氏327.502度，沸點是攝氏1740度。如果青銅器被反復回爐，其中的鉛在每次熔煉過程中都發(fā)生氣化，則分餾會被累加，最后會表現(xiàn)出較大的變化。但是三千多年前，古人應該不能達到攝氏1749度的爐膛溫度。更重要的，銅的熔點是攝氏1084.62，青銅器的熔點小于攝氏900度。在青銅器回爐過程中，并不需要達到鉛的揮發(fā)溫度……但是，鉛具有揮發(fā)性。金屬鉛在受熱到攝氏400-500度時，會發(fā)生揮發(fā)，形成“鉛煙”。早在20世紀60年代，西方學者就發(fā)現(xiàn)在鉛冶煉加工過程中會發(fā)生同位素分餾。1995年英國學者Budd曾經(jīng)提出古代冶金過程中，由于鉛的揮發(fā)，會使同位素發(fā)生很大的分餾。這似乎支持我關(guān)于早期青銅器鉛同位素的解釋……那么是不是在形成鉛煙的過程中，青銅器的鉛同位素發(fā)生了分異呢？這種同位素分異是否可以解釋我國早期青銅器的鉛同位素組成呢？對此，Budd和后來北京大學的崔劍鋒在專門做了青銅器冶煉過程中鉛同位素分餾的實驗，結(jié)論是冶煉過程中，鉛同位素確實可以發(fā)生分餾，但是不能解釋我國早期青銅器的高放射成因鉛同位素。首先青銅器在冶煉過程中確實會丟失鉛，造成一定的鉛同位素分餾，但是這種分餾的幅度太小。這個也許不是致命的問題，因為可以通過多次冶煉揮發(fā)來增加分餾。其次，也是更重要的。揮發(fā)過程中鉛同位素的分餾遵循瑞利分餾原理，其變化趨勢與自然界中由鈾釷放射而產(chǎn)生的鉛同位素變化趨勢不同。也就是說，青銅器鉛同位素可以用來示蹤其源區(qū)。崔劍鋒等人認為，二里頭和殷商早期的青銅器原料可能來自中條山。中條山有銅礦峪等銅礦。他們認為這些礦的鉛同位素具有高放射鉛的特點。青銅器中的鉛是在煉銅過程中混入的。銅礦峪銅礦由于有較高的鈾釷含量，加之成礦時代久遠，是17億年前的礦，有很高的放射性成因鉛同位素。但是比殷商等青銅器的鉛同位素要高出很多，而且與殷商青銅器的鉛同位素不在一條演化線上。銅礦峪是以黃銅礦為主。金正耀認為當時我們的商朝先民已經(jīng)能用硫化物煉銅了……看來這方面的研究還待時日。鉛同位素考古研究在90年代以后受到越來越多的關(guān)注，針對高放射成因鉛的來源又出現(xiàn)了“長江中下游說”、“中條山說”、“秦嶺說”、“湖南說”、“多產(chǎn)地說”。尤其是近年，該問題在國內(nèi)外學術(shù)界上升為“高放射成因鉛之謎”，多方學術(shù)勢力交鋒，成為學術(shù)界一大盛景。也有學者認為即使高放射成因鉛的產(chǎn)地問題暫時解決不了，也可以利用這一特殊信號來研究商代的金屬流通網(wǎng)絡甚至社會結(jié)構(gòu)。
2017年，金正耀教授的研究終于取得了突破性進展。南陽市文物部門采集到一批古代金屬錠送到中科大科技考古實驗室，經(jīng)分析其中三塊金屬鉛錠的鉛同位素比值與殷墟早年發(fā)掘出土的兩塊鉛錠以及殷墟青銅器的高放射成因鉛信號完全一致，金正耀教授敏銳地意識到這可能和早年發(fā)表的一例豫西高放射成因鉛鉛礦數(shù)據(jù)有關(guān)。接下來，他立刻組織考察隊在南陽盆地北緣礦山進行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)十多處古礦洞，采集到高品位的鉛礦石，經(jīng)測試均為高放射成因鉛鉛礦，而且與商代高放射成因鉛數(shù)據(jù)鉛一致，并通過環(huán)境沉積物釋光定年和鉛同位素示蹤的方法確定礦山開采冶煉的年代在商代。在事實面前，金正耀教授否定了自己堅持了近四十年的“西南說”，確定商代青銅器中高放射成因鉛鉛礦來源于豫西地區(qū)，歷史的謎團終于解開。 這個說明了什么呢？筆者認為，其實當時各地青銅的發(fā)展，大多是依靠各自地方的資源，除了中原王朝當時對周邊可能的拓展空間相對大的，這也就解釋了除了“非洲說”反而是最不靠譜的外，殷墟青銅就地取材可以，來自長江流域也正常。
專家們經(jīng)過多年實地考察和研究，給出了3個很有可能的銅礦來源地：第一：來自瓦屋山。瓦屋山，位于四川洪雅縣，距離廣漢200多公里。2016年，考古專家們在瓦屋山考察時，發(fā)現(xiàn)了大量先秦時期的銅礦冶煉點，而且數(shù)量繁多，規(guī)模龐大。尤其是瓦屋山的嚴道銅山，早在殷商時期，就對中原地區(qū)輸出大量的銅礦資源，而且在從漢代到明代的幾千年間也從未間斷過。因此，瓦屋山豐富的銅礦資源，以及相對來說并不遙遠的距離，很有可能為三星堆先民提供了源源不斷的銅礦資源。第二，堂狼山。堂狼山，位于云南昭通，而昭通則是歷史上著名的產(chǎn)銅地。據(jù)東晉《華陽國志·蜀志》記載，“后有王曰杜宇，教民務農(nóng)……時朱提有梁氏女利游江源，宇悅之，納以為妃”。意思是，古蜀國王杜宇，看上了朱提的梁氏女，然后將她納為妃子，而其中的“朱提”就是現(xiàn)在的昭通。由此可見，古蜀國通過聯(lián)姻的方式，與朱提形成了友好的往來關(guān)系，同時還從朱提的堂狼山獲取了充足的銅礦資源。第三，東川縣，位于云南昆明，其東川銅礦的銅礦資源藏量豐富，是我國歷史上歷朝歷代的銅礦資源主產(chǎn)地，直到現(xiàn)在還能開采出大量的銅礦?？脊艑＜覀冊啻乌s赴東川實地考察，還取回不少的銅礦樣本進行科學的檢驗，然后和三星堆的青銅器放在一起分析和對比，結(jié)果發(fā)現(xiàn)兩者成分含量竟然十分吻合。由此，專家們最傾向的答案，就成了云南的東川。另外，就當時的運輸條件來說，東川到廣漢之間也是有古道的。云南東川的銅礦，也就成了三星堆青銅器原料最有可能的產(chǎn)地。
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