包括二里头文化遗址在内,研究人员总共分析了分别出自中原、北方和西北的18处早期文化遗址。其中,西北地区出土的金属文物是分析数量最多的。研究人员发现,多属于齐家文化的这些铜器材料和工艺十分丰富,这进一步表明西北地区在中国早期冶金发展的进程中,扮演了十分关键的角色西北地区铜器技术创新十分活跃,对于中原和北方有明显影响。

摘要:本研究对东下冯遗址出土的17件第三期冶金遗物进行了金相和扫描电子显微镜-能谱分析。其中1件附渣冰铜块的检测表明该遗址的铜有独立于锡、铅料的来源。熔铜渣及铜块的分析表明第三期时已经使用锡青铜,同时还有铅青铜、铅锡青铜、砷铜等合金种类的应用。青铜合金通过向红铜中添加锡、铅物料得到,与二里头等遗址类似。

先进的仪器不光能金属器物本身的性质,还有可能说清它的材料来源。“比如我们可以对青铜里的铅做同位素分析,看铅是从哪个矿区运来的。”梅建军说。这样就有助于我们了解从采矿地到冶炼地,再到使用地的路径。现在这一类工作还在继续,更多重要的历史秘密将被揭示。

本研究对东下冯遗址出土的17件第三期冶金遗物进行了金相和扫描电子显微镜-能谱分析。其中1件附渣冰铜块的检测表明该遗址的铜有独立于锡、铅料的来源。熔铜渣及铜块的分析表明第三期时已经使用锡青铜,同时还有铅青铜、铅锡青铜、砷铜等合金种类的应用。青铜合金通过向红铜中添加锡、铅物料得到,与二里头等遗址类似。

随着先进科技手段的普及(主要是各种光学仪器的应用),近年来发现的很多铜采冶遗址,就具备了更高的价值。据梅建军介绍,加强对生产性遗址的重视,整合研究与保护功能,已成为早期金属文物保护的必然思路。

冶金考古;东下冯遗址;铜器生产;熔铜遗物

从古代地层里掘出的那些颜色晦暗的金属渣,很不起眼,却有助于回答中国金属文明的起源。“以前考古上主要关注的是出土的铜器,现在我们对冶炼遗址研究也投入了很大精力。”梅建军说。

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面对出土四千年前的铜器,人们不由得心生敬意。这些中国文明最早的遗存尽管遭受岁月的侵蚀,改换了面目,但借助现代科技和仪器,它们所携带的文化和技术基因,却能够清晰地呈现在现代人面前。

关键词:冶金考古; 东下冯遗址; 铜器生产; 熔铜遗物

作者:高博    来源:光明网

姓名:李建西 李延祥 田建文 工作单位:

作为近年来参与此项工作的专家之一,梅建军告诉科技日报记者:“我们主要研究三类对象:一是考古发掘出土的早期铜器;二是在考古遗址上发掘出土的或采集的矿冶遗物,主要是冶炼炉渣及冶炼的中间制品;三是发掘出土的或采集的铸范资料,包括石范和陶范。研究的绝大多数标本和样品的年代,均落在公元前2300年至公元前1500年间。”

陕西省考古研究院 北京科技大学科技史与文化遗产研究院 山西省考古研究所

比如说,位于河南偃师二里头村的二里头遗址发掘出的大量铜器,以及铸铜遗址出土的陶范、石范、坩埚和炼渣等遗物,就在现代仪器的侦测下,吐露出一些重要信息。

基金:国家自然科学基金青年项目“运城盆地东部早期冶金遗址的考察研究”的资助

对铜渣样品进行金相组织分析后,科技人员得出以下认识:二里头遗址的出土铜器,虽然对铜、铅、锡和砷的配比与金属器物功能的关系有一定认识,但合金比例不稳定,当时锡和铅已经有意识地加入。

科技人员分析了30件铜器标本和6件铜渣标本。现代科技揭示了这些铜质文物的内涵:22件铜器是铸造品,另外8件的金相组织表明它们经过了加工。从成分上看,铜器中有纯铜、砷青铜、锡砷青铜、铅锡砷青铜、锡青铜和铅锡青铜等6种材质。

通过探讨各地区冶铜技术和青铜合金配比等冶铸工艺,以及铜器的制作加工工艺、陶范和坩埚材料的选择和制作技术,研究者就可以归纳、总结和比较各地区早期冶金技术发展的特点。

最近几年,在国家文物局的重视和指导下,“文化遗产保护关键技术研究”、“中华文明探源工程”、“指南针计划专项”等一批重大科研项目的组织实施,科技人员在冶金技术起源以及金属与矿冶文化遗产的保护方面,取得了一批重要成果。在保护文物完整的前提下,一些我国早期金属器物携带的宝贵信息陆续被人们所知,这为揭示中国早期冶金技术的演变提供了线索。

研究人员利用金相显微镜和扫描电子显微镜等理化分析手段,来检测特定地区出土青铜器和冶铸遗物的成分及显微组织等。

“学会冶炼铜,是人类进入文明时代的一项重要标志。因为铜的冶炼铸造非常复杂,不是小打小闹,复杂化的社会才能支撑。”北京科技大学冶金与材料史研究所所长梅建军说,铜的冶炼需要一个专业的工匠阶层来操作,这只有生产力很发达的时候才能实现。中国商代拥有灿烂的青铜文明。而中国复杂的冶铜技术是如何起源和演变的,人们知道得很少。

在那些宛如现代抽象美术,或遥感图像的金相组织照片里,色块和线条截然不同的组合,透露出不同的铸造和锻造工艺。

二里头遗址的年代在公元前1780年到1529年,正好在商代之前。人们认识到,中原地区在合金熔炼、合范铸造等方面,在二里头时期已经达到了较高的水平。

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