對當前冶銅起源研究及其內在矛盾的檢視(中國冶金起源系列之一)

【編者按】中國冶金技術起源於何方何時?對這一問題的探索,是涉及到中國文明起源與發展的重大命題。郭靜雲教授團隊近期刊發《中國冶煉技術本土起源:從長江中游冶煉遺存直接證據談起》(郭靜雲、邱詩螢、範梓浩、郭立新、陶洋著,全文分上下篇,分別刊發於《南方文物》2018年3期和2019年3期)。該文通過對長江中游迄今已發現的可能與冶銅有關的證據的再疏理,認為當前中國青銅技術西來的說法仍有許多難以自圓其說的疑問,包括傳入路線不明、技術發展脈絡不同、青銅器的器型和製造方式不同等等。中國青銅技術並非接受外傳,而是本土自行發展,其源頭在長江中游地區。長江中游具備礦物易得和陶窯技術先進兩項優勢,且其國家社會已經足夠發達和複雜,足以供養工匠,並形成對金屬器的需求。儘管目前學界普遍將長江中游大溪文化、屈家嶺文化、石家河文化乃至後石家河文化都歸類為“新石器時代”,因此發掘時並不留意與青銅技術相關的遺蹟遺物,留下的資料稀少零散,但是通過仔細梳理考古資料,仍可以發現長江中游地區公元前第四千紀和公元前第三千紀的諸多遺址,如龍嘴、屈家嶺、一百三十畝、石家河、殷戴家灣、金雞嶺,以及幕阜山區的諸多遺址等,其實均已經發現銅塊、青銅工具、紅銅及青銅煉渣、冶煉工具和設施、相關廢品等直接證據,並先後出現過普通圓型爐、豎穴式圓型爐、長型橫穴式爐,長條型龍窯式熔銅爐以及用煉缸進行冶煉和熔銅的坑式冶鑄工作坊,並且其冶煉活動深入其精神文化中,影響整個社會。這說明,長江中游經歷了漫長的認識銅料並探索冶煉的過程;此時,周圍地區並沒有別的掌握青銅技術的文明,因此長江中游冶煉技術無疑是本土起源的。

因全文較長,現分節摘發。

對當前冶銅起源研究及其內在矛盾的檢視(中國冶金起源系列之一)

一、前言

(一)對當前冶銅起源研究及其內在矛盾的檢視

1、西來說產生的背景

從安陽殷墟發掘以來,學界對中國上古青銅文化的探討,主要集中於黃河流域的遺址,如二里頭、二里崗、殷墟等,以這些遺址作為中國上古青銅文化的代表。順著這個觀點思考,目前學界的主流觀點認為,上述黃河流域遺址是中國青銅文化發展的中心,因此,釐清其技術的來源,便可以確知中國青銅文化的來源。上述遺址的青銅技術已經很成熟,卻沒有發現早期冶煉的遺存,況且黃河流域並無易採的礦脈,不可能自生髮展出青銅文化,因此,黃河流域青銅技術由外地傳入,近來逐漸成為共識。這基本上是很難反駁的事實,但關鍵問題在於,青銅技術來到黃河地區的方向、原本創造和傳承的族群,以及創造者的文化屬性。這些問題並未獲得充分答案,相關研究仍存在著很多矛盾。

二十世紀世界較流行的觀點為中國青銅技術深受西方文化影響。此觀點有幾種依據。如經常有提及,由於中亞的米努辛斯基地區蘊藏豐富礦產並靠近中國西北,因此會有文化傳播關係;而且,目前中國西北區域出土了一些時代相對早、技術不成熟的紅銅、砷銅與青銅器[i],學界對其可能的礦源有所判斷[ii]。在這些資料下,探究中國青銅技術源頭的焦點,逐漸聚焦於新疆、甘肅、陝北等西部地區[iii]。近來,隨著西城驛遺址資料的公佈[iv],黃河流域青銅技術經由西方“史前絲路”傳來,中國上古冶金技術起源於西方的“西來說” 成為主流觀點[v]。

至於青銅技術源於西方何處,仍有包括中亞和北亞地區阿凡納謝沃文化(AfanasievoCulture)、奧庫涅夫文化(OkunevCulture)、安德羅諾沃文化(Andronovo Culture)等不同說法[vi]。但是這些說法均有很多缺環,比如說,因為在新疆地區迄今沒有發現早於公元前2000年的銅器或鍊銅依據,所以西方技術經新疆地區傳入中國的論點缺乏證據;同時因為缺乏蒙古國地區的資料,冶煉技術經過蒙古草原的路線傳入中國的說法也難以成立。[vii]此外,亦有學者認為,考古資料無法顯示中亞鍊銅文化進入中國的現象。比如說,雖然有一種常見的論點認為,阿凡納謝沃文化為中國青銅技術的源頭,但是中國考古資料並沒有顯示阿凡納謝沃文化的影響,因此相關討論缺乏實際證據。[viii]

又如探討黃河上游齊家文化時(據碳十四數據其年代範圍為2300-1500 BCE,核心年代範圍為2200-1750BCE)[ix],可以發現其銅器的成分和技術與草原耶陸寧文化EluninoCulture)以及塞伊瑪–圖爾賓諾遺存(Seima-Turbinocomplex)有可比性;但是,耶陸寧文化的年代,根據碳十四校正數據大範圍為公元前2000-1600BCE,核心範圍則在公元前1800-1600BCE[x],明顯比齊家文化的年代晚。河西走廊西城驛遺址用碳化粟種測年結果,冶煉活動最密集遺存的年代是公元前2200-1800 BCE[xi];黃河中游發現紅銅器的陶寺遺址的年代為公元前2300-1850 BCE。都早於南西伯利亞的早期冶煉遺存。

3、合金技術發展之別

就合金成分而言,中亞以西地區的合金技術發展規律如下:早期以砷銅與鋅銅為主,晚期以錫銅為主。而就華北地區出土青銅器來看,合金技術的發展情況卻正好相反。齊家文化金屬器比例最高的為純銅,此外有少量經鑑定為錫鉛銅、鉛銅和錫銅。而時代更晚的四壩文化(1800-1500 BCE),除了純銅及錫銅之外,另出現了17件砷銅、9件錫砷銅和1件砷錫鉛銅[xii];但是我們無法肯定,這些器物中的砷料是有意加入於合金中,還是銅料中混雜的成分。同一群學者一方面承認,砷的出現乃因甘肅省的銅礦含砷,只能算是雜質[xiii];另一方面卻又假設,四壩文化有砷銅合金技術[xiv]。我們傾向於贊成第一種論點,原因是在四壩文化遺址所出土的10件銅錫合金的器物中,砷無疑為雜質(在這方面學者們看法無二),所以合理判斷,在17件少量含砷的銅器中,砷料也是銅礦的雜質成分而已。此外,在四壩文化遺址中出土了33件純銅的器物,因此就比例而言,四壩文化與齊家文化情況一致,以純銅器物為主。

黃河中游陶寺遺址的銅器中也含有一點砷,但學界普遍認為這不是人工砷銅合金,而是自然銅料中含有的砷,只能算是雜質[xv]。對這種含砷銅器來源的看法,由於鄰近陶寺遺址的中條山礦脈為砷黝銅礦(TennantiteCu12As4S13)[xvi],因此有些學者提出黃河流域的青銅技術為獨立起源的假說,並認為其礦源就位於中條山[xvii]。但這種說法亦有不合理之處,因為中條山的礦脈較深,不易發現而取得,需要專業的地下井巷結構出現後,人們才可以採得礦石。青銅技術最初發明之時,毫無採礦經驗和技術的古人不可能使用這種礦源,甚至難以發現此礦脈的存在。世界歷史中,冶煉技術原生區域的開採條件,都不會像中條山礦脈那麼困難[xviii]。

不過在中國境內含砷的銅礦並不罕見,如長江中下游安徽地區的銅礦也含有少量砷,礦脈裸露於地表上,易於發現和開採,此處早期開採遺址可溯源至公元前第18-16世紀,附近也發現有阜南臺家寺商時期遺址[xix],以及北陰陽營上層早商時期遺址(18-14世紀)[xx]。長江中游早商青銅器也測到有一點點作為雜質的砷,在硫化銅礦中(copper sulphides),含有砷成分的礦物並不罕見[xxi]。

中國東北地區內蒙古林西銅礦冶遺址的研究結果表明,這裡曾對銅、錫、砷共生的硫化礦進行過大規模的開採,礦石經過焙燒直接還原生成了銅錫砷合金[xxii]。林西大井礦發現殷商時期開採的古礦遺址[xxiii]。就此判斷,在這些礦冶遺址周圍分佈的夏家店下層文化(核心年代為公元前1800-1400 BCE)出土的銅器,其礦源就源於本地,而且,夏家店下層文化的影響零星見於整個華北地區[xxiv]。

總體來說,公元前第二千紀廣泛存在著銅器的流動,同時應該也有礦料貿易,所以,對於當時含砷料的銅礦來源,難以提出可靠的觀點。重點是,即使檢測出砷,但因為砷是作為雜質存在,而不能以此證明公元前第二千紀華北地區的銅器技術是傳自中亞或北亞地區,這原本就是兩種互不相干的問題。

中國由人工有意製造出來的砷銅合金,最早見於西元前第一千紀的新疆地區。此時在西亞、中亞和北亞地區老的砷銅技術已逐漸被錫銅合金所取代,而黃河流域、長江流域穩定用錫銅(或錫鉛銅)技術,並無砷銅。但是新疆卻反而出現砷銅合金,而且其砷料為合金成分而不是銅礦的雜質。從西亞和中亞地區的發展脈絡來看,新疆地區回到落後技術的現象,表面上令費解[xxv]。此疑問基於兩種認識:第一,人們先發明砷銅,後發明錫銅;第二,將新疆視為與黃河流域交往一直很密切的區域。但實際上,第一,黃河流域及長江流域並沒有經歷從砷銅到錫銅的發展歷程,其合金技術自始至終皆以錫鉛銅為主流;第二,新疆地區族群與黃河流域諸國的交流並非那麼頻繁和直接。因此,上述的討論基礎並不存在。我們認同新疆青銅技術有可能源自中亞的觀點,所以新疆作為中亞的邊緣區,在中亞地區已幾乎放棄老技術時,邊緣地區反而繼續在用。新疆地區或許有時候也會與中國西北甘青陝地區交換器物,但總體來說,該地區與中國其它區域的青銅器相比,確實有其特殊性。所以,就砷銅而言,中國並沒有形成製造砷銅的傳統,不像西方是從純銅鍛造伊始,經由砷銅技術之後才發明錫銅技術。中國青銅技術是先有純銅,但從發明合金技術伊始,就以錫和鉛為主要合金成分。

儘管新疆之外中國各地成熟青銅器技術均一致,但西北地區與中亞、北亞銅器技術卻有一種相似之處,即二者技術來源都並非純粹單一,而是複雜多元,包括不同的礦源、合金、製造方法等。代表黃河中游地區的二里頭遺址也同樣表現出青銅器來源多元的特點。二里頭二、三期(1700-1550 BCE)發現一件純紅銅殘片、兩件錫鉛青銅(包括殘片,但其中鉛的成分很低)、一件砷銅錐(砷含量為4.47%),這種情況說明銅器來源複雜。然而從二里頭遺址第四期起至二里崗文化(黃河中游鄭州-偃師地區,1550-1300 BCE),冶金技術及礦料來源開始與同時期的江漢地區盤龍城遺址一致,自此以來,黃河流域青銅文化才真正步入興盛時期[xxvi]。

也就是說,如果我們只觀察黃河流域地區,我們會發現公元前第二千紀前半葉只有簡單初步的純銅技術,但從公元前第二千紀中期起,錫鉛銅合金技術才迅速發展和興盛起來。這種情況容易使學者得出中國所吸收的青銅技術是來自外地的結論,因為只有通過模仿和借鑑,才能在短時間內迅速掌握高超的青銅冶鑄技術,從而快速邁入成熟又發達的青銅文明。[xxvii]但這種看法的重點在於將黃河地區等同於中國,將黃河流域沒有原創的青銅技術的說法等同於或放大為中國沒有原創的青銅技術。黃河流域確實沒有原創的冶煉技術,但是中國地區並不只有黃河流域和華北地區。

若從黃河流域和華北以外的地區找尋青銅技術來源,我們認為目前最缺乏關注,而實際上最需要關注的,就是中國南方長江流域的出土資料。首先,長江中游發現中國境內最早的國家體系,年代相當於西亞蘇美;第二,長江中游礦源豐富,很難想象發達的國家對其周遭礦源無所知悉。第三,長江中游的武漢盤龍城遺址(二期至六期為早商時期,約公元前18-14世紀)所出青銅器都屬於銅鉛錫合金,且其三元合金比例與同時代二里頭、二里崗和其它遺址所出銅器相比較,成份更為穩定,且按其比例製造的青銅器,硬度和抗拉度宜於製造鋒刃器[xxviii]。安陽殷墟出土的冶煉和鑄造場所的資料表明,時代比盤龍城更晚的殷墟,其銅鉛錫合金配比反而不如時代早的武漢盤龍城穩定。殷墟孝民屯鑄銅遺址的煉渣,雖然有銅錫鉛三元合金的痕跡,但卻以銅鉛和銅鉛砷合金為多,此應指涉錫料不足的情況[xxix]。這些證據使我們考慮,銅錫鉛三元合金技術似為長江中游的“專利”。這些問題都值得關注及詳細研究。

4、青銅器種類以及熔鍊和鑄造方法之別

除了合金技術發展脈絡與西方不同之外,中國主流製造的青銅器與西亞完全不同。首先,商文明通用的鍊銅工具是煉缸(smelting vat,也稱為“大口缸”),這種特殊技術源自長江中游,而未見於中國之外的青銅文化中[xxx]。次之,中國的青銅容器成為主要禮器和文化指標,成為所謂夏商周文明的“標牌”,其餘地區的青銅器反而以兵器和裝飾品為主[xxxi]。況且,因為以鑄造大型豪華容器為目標,而採用的陶質合範鑄造技術,也成為中國青銅文明的獨有特點。

(未完待續)

【聲明】本文作者為郭靜雲、邱詩螢、範梓浩、郭立新、陶洋,為《中國冶煉技術本土起源:從長江中游冶煉遺存直接證據談起(一)》(原載於《南方文物》2018年3期)之第一部分:前言的一部分。若有引用或轉載,務請說明。


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