桐木岭矿冶遗址 中国矿冶考古新突破

周晨亮

遗址档案

发掘时间：2016年

地理位置：湖南省郴州市桂阳县

所处时代：清代

发掘面积：11万平方米

入选2016年度全国十大考古新发现

桐木岭矿冶遗址全景图。桐木岭遗址位于湖南省郴州市桂阳县仁义镇大坊村炉沙坪组和浩塘镇桐木岭村交界处，东距桂阳县城12.9千米。海拔高程为255～320米，遗址面积约11万平方米。

桐木岭矿冶遗址不仅揭示了当时最先进的炼锌技术，首次发现的多金属一体冶炼也说明了中国古代科学技术对矿石综合利用程度的进一步提高。

桂阳，位于湖南省郴州市西部，矿产资源丰富，自古以来冶炼业繁盛。据史料记载，桂阳西汉设置“金官”，东汉设置“铁官”，唐末至宋代设“桂阳监”，有“千年矿都”之美誉。明清两朝大量使用锌黄铜铸造货币。桂阳是重要的锌产地，又被称为“币材之都”。

2015年9月，北京大学考古文博学院与湖南省文物考古研究所组成联合考察队，开始对桂阳矿冶遗址开展了调查。

“我们当时就推断，如果可以完整复原出冶炼场址的功能结构布局，将对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。”湖南桂阳桐木岭矿冶遗址项目负责人、湖南省文物考古研究所副研究馆员莫林恒这样说。

复原冶炼场址的功能结构布局

桐木岭遗址面积约11万平方米。遗址核心部位有一炼渣堆积形成的山体平台，通过对该山体平台的整体揭露发现该台面上呈“品”字形分布有一个焙烧单元和两个冶炼单元，构成了完整的冶炼体系。

“各单元的主要遗迹开口于地表第一层下，相互之间有道路连接，因此推断它们之间具有同时性。根据有关遗存分析，推测当时先将矿料和煤从山下运输至焙烧区，进行焙烧加工，再将加工后的矿料配送至冶炼单元，经过冶炼及提纯后铸成锌锭成品。”莫林恒表示。

随着发掘的进一步展开，焙烧单元和冶炼单元渐露真容。焙烧区内共有6个焙烧台依地形有序分布，每个焙烧台由4个或8个焙烧炉一线排开。每个冶炼单元有1个至3个冶炼作坊，冶炼作坊皆以槽形炉为主体。炉床为黄色黏土夯筑，在其上修筑的炉室从下到上分为通风口、炉下室、炉上室3个部分。

多学科融合还原古代炼锌工艺流程

桐木岭遗址出土一系列冶炼工具，如坩埚、冷凝器、铁铲等，以及青花瓷器、陶器、钱币等生活用品。在冶炼区发现有铜、铅、银含量较高的炼炉遗迹。综合检测分析结果，大致推断这是一处炼锌为主、兼炼铅、铜和银的多金属冶炼遗址。根据出土遗物初步推测，遗址始于明末清初，废于清代中晚期。

在依照原状保留的30多亩的发掘现场，可见排列整齐的冶炼厂房基脚遗址，遗址之间巷道四通八达，冶炼厂房鳞次栉比。数百个横七竖八堆放的冶炼陶罐和多达数万吨冶炼剩下的多金属炉渣，依稀能想象当年炼炉林立、烟尘滚滚、烈焰翻飞的壮观景象。

参与发掘的中国科学院自然科学史研究所研究员周文丽介紹，一个槽型炉一般需要3至4名工人，几十个槽型炉就要上百人。此外，还有焙烧工、碎矿工、选矿工等。当时冶炼厂的规模可见一斑。

“本次考古发掘最成功的经验就是多学科交叉融合，同步开展考古研究工作，极大地提高了考古的科研水平和效率。”莫林恒说，“通过多学科交叉共同努力，我们首次还原出古人硫化锌脱硫炼锌的具体工艺流程。”

炼锌炉西段（局部）

中国是最早掌握炼锌技术的国家之一。北京大学考古文博学院教授陈建立等专家认为，桐木岭矿冶遗址发现的硫化锌矿焙烧炉及焙烧工艺，揭示了当时最先进的炼锌技术。该遗址使用硫化矿冶炼，难以直接还原出锌，但通过前期焙烧将硫化锌转变为易于还原的氧化锌，巧妙地解决了这一难题。此工艺在国内首次发现，系中国古代炼锌史上一大技术进步。遗址中还存在铅、银、铜等其他金属冶炼活动，多金属一体冶炼是中国矿冶考古首次发现，说明对矿石的综合利用程度进一步提高，显示了中国古代科学技术的先进水平。

槽形炉冶炼工艺复原图

桂阳桐木岭遗址出土冶炼罐

（本报道图片由湖南省文物考古研究所提供）