第九期:纪要||从中亚到南亚:全球视野下的冶金考古发现与研究

第九期学术论坛一、概览2017年12月10日09:30,贵博讲坛第九期在贵州省博物馆A区二楼会议室举…

主讲人:村上恭通教授、Gillian Juleff教授
时   间:2017年12月10日
地   点:贵州省博物馆A区2楼会议室

一、概览

2017年12月10日09:30,贵博讲坛第九期在贵州省博物馆A区二楼会议室举行。本期讲坛邀请了日本爱媛大学东亚古代铁文化研究中心主任、日本手工业考古学术委员会成员,村上恭通教授;英国埃克塞特大学考古系副主任、南亚研究中心主任Gillian Juleff教授以及四川大学历史文化学院副院长、博士生导师、国务院特殊津贴获得者、宝钢优秀教师奖获奖者李映福教授。村上恭通教授、Gillian Juleff教授分别以《欧亚草原地带的早期冶铁和游牧社会-从考古学的视座-》、《斯里兰卡排式鼓风冶铁炉》为题作了精彩的学术报告,李映福教授最后以为什么开展冶金考古、如何做冶金考古等内容作了发言。本期论坛由贵州省博物馆陈顺祥馆长主持。

二、讲演

(一)李映福教授作讲座背景介绍

与村上恭通教授的合作在2005年就已经开始,当时做的是国家文物局批准的中外合作的冶金考古项目;Gillian Juleff教授虽说是英国埃克塞特大学的教授,但是其个人研究主要集中在南亚地区。她的研究方法和研究手段是冶金考古里面非常重要的案例,她根据田野考古获取的冶金考古遗迹材料做冶铁实验考古,特别是通过现代技术对冶铁考古里面若干的数据进行解读,确立了在斯里兰卡曾经存在用自然风冶炼的技术,这个成果发表在了顶尖的《自然》杂志上。

(二)村上恭通:欧亚草原地带的早期冶铁和游牧社会-从考古学的视角

已经是第三次来贵州了。这次主要讲一下欧亚草原地区冶金考古和铁器考古的收获。今天所讲到的中心区域就是阿尔泰地区。

根据目前的考古材料来看,金属的起源一般在黑海地区,铁器的起源在西亚地区。现在材料表明,铁器最早出现在黑海区域,然后往北进入沃尔卡河流域,再通过沃尔卡河流域稍稍往南方向传播。世界上最古老的铁器发现于土耳其的Kaman-Kaleehoyuk遗址,它直径有280余米、高16米,它相当于青铜时代中期的第三层,大概在公元前2100-1900年。遗址出土了四个铁块和三块铁渣,这个时期铁器的形状非常的相似,还没有铁制的剑、小刀等器物出现,其形状不规范、体积较小。虽然说看到了冶炼相关的铁块、铁渣等,但是在这个区域里没有发现炼铁炉,一直到初期的金属时代里面都没有发现炼铁炉。

公元前10世纪左右,铁器和青铜器的使用比例发生了变化,往前推,大概在公元前11、12世纪炼铁应该是没有问题的。

在土耳其Kaman-Kaleehoyuk遗址没有发现炼铁炉,但是再往北在沃尔塔河地区发现了炼铁材料。在格鲁吉亚发现了很多炼铁炉,炼铁炉的年代大约是在公元前10世纪。

在沃尓卡河流域发现的炼铁炉,年代是在青铜时代后期。一起出土的材料里面还有陶器,根据陶器材料可以判断出其年代是在青铜时代后期。在断面上还发现有铁渣。

刚才谈到都是在黑海区域的一些冶金考古发现,从黑海再往西一点,就是哈萨克斯坦的阿拉特遗址。

2016年最重大的发现就是发现了炼炉,从炉子的结构和建造来看非常简单。根据图中比例尺的可以看出炼炉非常的小,在这个遗址里面出土的和金属冶炼相关的主要包括石锤、铁矿石、铁块、铁渣、炉壁、鼓风管,还出土了陶器,根据类型学和模样来看属于青铜时代晚期。遗址中还有动物的骨头,用动物骨头测定出的C14的年代为公元前13世纪。

刚刚介绍的遗址主要是在北边发现的冶炼考古发现材料,对了解认识中国铁器的出现也具有重要意义。如图1-1中间下图所示,是甘肃临潭磨沟遗址443号墓葬中出土的铁器,年代为商代。在中国,铁器的发现年代虽然说在商代,但是商代时期的炼铁炉的冶炼遗迹到现在暂未发现。个人认为,中国境内在西部地区出现的早期铁器都是在阿尔泰这个地区冶炼,然后流通到中国境内。图1-1的最右侧所示的是-玉柄铁剑,年代是西周晚期。如图1-1中间下图是商代出土的兵器,与玉柄铁剑之间有上百年的时间差。从这个角度来看,西周后期这个时期的铁器可能是在中国小规模的生产的。因此有理由相信中国西北地区最早期的人工冶炼制品是由中亚地区传入的。

图1-9
图1-1中国西北地区出土的冶炼品

从此进入斯基泰文化阶段,斯基泰文化对铁器的推广和普及发挥了非常重要的作用。斯基泰文化分布的区域比较广,除了刚刚提到的区域外,往南还包括黑海、咸海等。在公元前8世纪出土的一批铁器材料,红点标识的都是铁器,铁器的种类和数量有很大的变化。斯基泰文化最主要的一个特点是游牧民族(文化)。

斯基泰文化对东边考古学文化产生了重要作用。在公元前7世纪左右,在俄罗斯图瓦共和国发现有公元前7世纪的墓葬,是王墓。在这个墓葬中出土了非常多的铁器,可以确定在这个区域、这个时代开始拥有冶铁技术,斯基泰文化的冶铁的技术和能力快速的传播到东边其他区域。

刚刚谈到的斯基泰是一个游牧民族,下面谈一下游牧民族、游牧社会和金属生产之间的关系。阿尔泰地区在技术传播过程中是一个非常重要的区域,在阿尔泰区域内有大量的小墓,往往在小墓中出土很多铁器,这个区域是研究游牧民族的生产生活特别是游牧民族和金属生产之间关系的一个重要区域。目前正在做2017-2021年研究规划,经过一个月的调查和发掘,发现了很多材料。

下面简单介绍一个例子,在俄罗斯Golno阿尔泰共和国Balakutayul遗址附近,发现一个古代墓葬,这个墓葬与炼铁炉应该有关联。如图1-2所示,在较小的范围内(红圈所示)发现十座炼炉,从图1-2的可以看到炼铁炉的基本轮廓结构。在其附近发现了Yustid遗址,遗址内有十余座炼铁炉。

图1-11
图1-2 Balakutayul遗址

在Yustid遗址内炼铁炉的分布有明显的规律,一般是在河流的旁边找一个稍微高一些的台地,在斜坡上面修建炼铁炉。在图瓦共和国的另一个遗址(Koptu遗址)也发现有炼铁炉,公路的右边稍远处就有一条河流,炼铁炉的年代大致相当于中国的匈奴时期,就是匈奴时期非常新型的一个炼铁炉结构。

图1-3所示的就是外蒙古的Gung遗址发现的炼铁炉。图中圆形部分是青铜时代的墓葬,红线部分是发现炼铁炉的位置,红线的位置的北边是一条河流。另外在外蒙古发现了Gant-mod遗址,在图中的红线处分布有若干座炼铁炉,图中右下角处是在遗址中清理出的一个炼铁炉的结构形式。

图1-14
图1-3外蒙古Gung遗址

下面这是在哈萨克斯坦区域内的米奴辛斯克发现的炼铁炉,可以看在河流的旁边分布着两座炼铁炉。

在这么一个小的范围内,发现了8座炼铁炉。圆形且比较宽的位置,应该就是冶炼的工作面,在图片中可以看到在冶炼炉的位置和工作面之间有一个孔,一般认为是工作面的位置向冶炼炉内鼓风,但事实应该并非如此,鼓风的位置应该是图中三个箭头标出的位置向路内鼓风,这就是田野考古发现的炼炉。田野考古还需要考古实验来验证。就是根据作业面侧有一孔和炉体侧有一孔,推测该孔为鼓风孔所做的一个实验,其冶炼效果很差。后来的复原实验,改变了鼓风的方向,用三个鼓风管在炉子的上面往下面鼓风,复原效果非常成功。

我们在爱媛大学做了大量的复原冶铁实验,图1-4所示的是公元6世纪的炼铁炉的复原实验;图1-5所示的复原实验的对象是中国汉代时期的冶炼炉。

图1-20(a)
图1-4爱媛大学冶铁实验
图1-20(b)
图1-5爱媛大学冶铁实验

下面跟大家谈一下非常有意思的问题,游牧生活到底是一个什么样的状况?游牧生活必须具备两个条件,一个条件是放牧的地方,还有一个地方就是类似于生活的地方。在非常广袤的草原区域里面,游牧人群会在某些地区选择游牧点,这里面主要有一个原因是尽可能选择有铁器资源、有金属资源的地方,围绕这个资源去安排他的游牧生活。根据大量的考古调查和结果梳理分析可以看出这样的一个规律,古代社会的游牧人群,他会尽量在矿山、森林、河流具有这样一些地理条件的地区去游牧。游牧民族在区域所具有的矿产资源条件基础上开展相关的冶炼,基本可以满足游牧社会对于铁器的基本需求。

将来我会在“游牧民族社会和农耕民族社会的铁器生产比较研究”、“被国家控制了的铁生产和不被控制的铁生产”这两个方向开展相关的研究。今天给大家看到的游牧民族也好、其他区域里面铁器生产、技术、特点等各种关系其实对于我们西南地区的铁器生产和分析也都也有所借鉴有所参考。

(二)Gillian Juleff:斯里兰卡排式鼓风冶铁炉

斯里兰卡干湿季分明属于季风气候。我们的研究区域就处于斯里兰卡的湿润区和干燥区之间。我们在图2-1可以看到研究区域在中间这个地方。

图2-1
图2-1 研究区域

项目的第一步是持续四个月的调查,在山坡的位置寻找冶炼遗址。共发现了253处遗址,今天报告的主要是冶金相关的遗址。总共发现140处冶铁相关遗址。另外我们发现了77座(现在是88座)西向的冶炼遗址,这是发现数量最多也是最重要的遗址,在遗址处不仅发现了遗址而且还发现了很多重要的炼渣的遗(如图2-2所示)。

图2-2
图2-2 炼渣遗存

我们发现了一些很长的条形炉渣,右边这一块炉渣应该是炉内的炉渣。还发现了一些奇特的炉渣,陶制的鼓风管和炉渣连在一起,我们对这种西向的炼炉进行了发掘,发掘区域如图2-3所示。

图2-3
图2-3 发掘所在区域

我们进行了为期6个月的发掘工作,然后根据一系列的C14测年数据,遗址年代大概是在7-11世纪,一些其他附近的遗址年代跟这个年代差不多。由图2-4可以看到这个区域有大量的炉渣遗存和炼炉的遗址,这个区域里面一共发掘了41座炼炉遗址。炼炉的结构十分特别,从图上2-5我们可以看到它的主要的结构,炉子高度最多不超过0.5米,宽度大概两米,这些炼炉都是一排朝着西方。从发掘中大概可以知道炼炉前面的墙曾经是存在的,使用结束在炼炉还是热的时候就被推倒了。经过调查和发掘积累的资料显示,这边的冶炼是用了很奇特的炉子使用自然风进行冶炼,所以当我在一些国际学术会议上讲这一观点的时候,大家都不太相信。因此我们决定做考古复原实验,所以在1994年和2007年我们在发现炉子的当地进行了两次实验考古。

图2-4
图2-4 炉渣遗存
图2-5
图2-5 炼炉结构
图2-6
图2-6 炼炉使用时照片

图2-6是复原的炼炉在使用时候的一些照片。图2-7中可以看到有大量的炉渣排出。在修建炼炉的时候我们就已经设置了检测温度和气压的设备,如图2-8这张照片显示的是我们在冶炼中记录的温度。图2-9所示有一些实验是在夜间进行的。

图2-7
图2-7 炉渣排出图片
图2-8
图2-8 冶炼过程中温度情况
图2-9
图2-9 夜间冶炼情况

冶炼结束的时候,当把炼炉前壁推倒以后,剩下炼炉的样子和考古发掘里面看到的样子十分相似。从图2-10就可以比较发现,大的一张是实验考古冶炼,前方有大量的冶炼剩余物,小的图是考古发现。剩下的炉渣就跟考古调查时的炉

图2-10
图2-10 实验考古与考古发现对比图片

渣是一样的,从炉里得到的这个铁是一般低碳铁,再调查炼炉的时候发现还有一些铁是附着在炉渣上,在炼炉的底部。对这个铁进行分析发现这是一块高碳钢,大概有一半的铁都是这种高碳钢。有很多学者可能说这种技术可能只在斯里兰卡或在这个地区有使用,其他地区可能没有。但事实上,这个技术从何而来,传向何方?我们接下来要讨论这些问题。

回答这个问题要先了解这个技术、了解这个技术构成因素。最重要首先要解决的就是他是如何通过季风来驱动冶炼的。在流体动力学专家的帮助下,我们知道这是由于炉前壁的顶部形成一个强低压区域,使得空气可以通过前壁上的鼓风管被吸到炼炉内部;另一个很特别的地方就是形状很奇特的炉渣,还有一个很核心的技术就是炼炉的结构,图2-11显示的就是我们最终根据考古发掘材料和调查来复原的炉子的结构,这个炼炉结构和我们在世界上其他地区发现的这种结构截然不同。

图2-11
图2-11 斯里兰卡炼炉与西方典型的圆形竖炉

接下来要解决的问题是这种炼炉从何而来,所以在调查的时候,我们发现了另一座炼炉,有3个C14的数据显示这个炉子的年代是在公元前4世纪到公元1世纪,根据发掘情况,所画结构示意图如图2-12所示。

图2-12
图2-12 公元前4世纪到公元1世纪炼炉结构示意图

接下来我们来看一下另一个地方sigiriya所发现的炼炉,我们在这个地方发现的炼炉可以看到与西向炼炉有许多相似之处,这个遗址是公元前2世纪至公元4世纪的遗址,唯一不同的是这个地方的炼炉要高一些。(图2-13所示)。

图2-13
图2-13 公元前2世纪至公元4炼炉结构示意图
图2-14
图2-14 Samanalawewa二期遗存炼炉

图2-14这个遗址共发现两期遗存,这是第二期的遗存,大约是公元九世纪到公元十一世纪。

图2-15
图2-15 炼炉形状演变过程

我们现在把所有的证据联系起来如图2-15所示,最早期的这个公元前四世纪到公元前二世纪的这个炼炉前壁大约是0.5米宽,径深是0.6米(右边的是其结构图),第二个是sigiriya发现的炼炉,他的前面变长了,接近1米,大概是0.9米,但是径深基本没有变化,第三张图是Samanalawewa第一期的炼炉年代大约是公元7-9世纪,炉的前壁变得更长,大概是1.35米,但是前后的距离变得更短了,大概只有0.4米;到了第二期的时候炼炉的前壁变得更长了,大概超过两米了,但是前后的距离依然没有变化,只有0.4米。综合来看,从公元前4世纪一直到公元11世纪,我们炉子从基本上近圆形的形状逐渐演变到长条形形状。但是我们还需要搞清楚这种炼炉是不是只在斯里兰卡有发现。

往东看,看看其他地方是否有相似的材料,有三个分别是缅甸、柬埔寨、加里曼丹。第一个是十九世纪一个非常有名的冶金学者记录的自然风冶炼的炉子(自然风不加外力,并不是借助风力),图2-16是根据描述所画的结构图,年代大约是11-13世纪或者更早一点。

图2-16
图2-16 缅甸炼炉结构示意图
图2-17
图2-17 柬埔寨炼炉结构示意图

第二个是柬埔寨的一个材料,这是十九世纪的一个炼炉,根据描述做出了如图2-17所示的结构图;接下来的这个材料是加里曼丹的材料,这里并没有发现炼炉但是有一些炼渣的描述,根据对炼渣的描述我们发现炉渣可能和斯里兰卡的炉渣是一样的。最后是日本的tatara炼炉,这个也是通过鼓风器鼓风的结构图2-18所示,最后一张图是叠加上斯里兰卡炼炉,所以得到一个基本上相同的结构。当然tatara炼炉技术上有很多改进,但是核心技术与斯里兰卡的技术是一样的。

图2-18
图2-18 tatara炼炉

结合所有的材料,可以得出一个结论:技术应该是从南亚到东南亚再到东亚这么一个传播过程。技术本身是通过在炼炉里加大量的鼓风管提高冶炼效率,直接在炼炉里炼出钢,这种技术不管使用自然空气流动或者风力或者是人力都可以达到这个效果。根据目前所掌握的考古材料,最早的材料是在斯里兰卡,我们或许可以提出这么一个技术是从其向东南亚然后向东亚传播的方向。当然不仅仅是冶铁的技术从其他方面也可以得到一些提示,,有可能这些炼炉之间都是有关系的。

三、提问环节

(一)李飞副馆长

今天的讲坛是冶金里面的冶铁这样一个很小的切入点,但是二位带来的是一个从公元前四千纪到公元一千纪这个时间段的技术、文化和思想的全球性的交流。而且不仅运用了考古学的发掘、调查等方法,亮点是用了实验考古的手段,这是国内考古需要提升的地方,很大的视野很小的切入点,值得我们在未来的工作中学习。我也有一个问题,切入点比较具体,冶铁遗址非常的具象,在面上感觉和冶金相关的其他遗存关注的度要弱一些,也看到村上刚刚介绍的材料里面好多遗址也发现了陶片等,地层感觉很薄,发现炉子直奔主题,找炉子等进行一系列工作,对炉子本身技术适用的人群、整个文化的面貌没有给于太多的关注和考虑,山坡上没有人的活动,就是一排炼铁的炉子,这种遗址的分布状况表明很早以前这种双分化的匠人集团已经形成专门化在相对独立的区域里面开展活动,不和遗址混在一处。

(二)观众提问

Q1:公元1世纪初,西北印度开始打制的印度-塞克铜币具有磁性。公元1世纪中叶模仿此币打制的贵霜丘就却仿印塞王朝则奥尼塞斯样式铜币也具有磁性。公元1世纪末在新疆和田出土的汉佉二体钱等可能也是具有磁性,这种铜币具有磁性的是否也是铸造技术的一种流传?

A1:两位老师的回答,是因为在炼铜的时候可能会掺杂一些铁,从而使含铁铜币带有磁性。如果有磁性那肯定是有铁在上面,因为铜本身是不具备磁性的。至于此铜币工艺的流布情况,能与公元1世纪贵霜帝国在中亚的扩张有关。

Q2:在图片上发现冶炼炉附近有一个圆形墓地,这个墓和冶炼炉有没有相对固定的一个关系?

A2:在发现的遗址中确实发现墓地,并且发现在遗址的周边就分布有墓葬,但是也有一种模式就是在牧葬周围就是王的周围没有发现炼铁遗址。王墓周边区域一般不会有冶铁遗址,王墓周围相对较远的区域分布了一些小型的冶炼遗址,小型墓葬和冶炼遗址的位置关系比较接近。对于游牧民族而言,有一种惯性,聚落居住点、墓葬分布点、冶炼遗址的分布点这三者之间的关系比较密切。

四、学术评议

李映福教授最后从为何、如何开展冶金考古两个维度对本期贵博讲坛进行评议。

1.为什么开展冶金考古?

这主要牵涉到中国考古学的发展背景,考古学刚刚由国外进入中国,目的比较明确,就是构筑中国的三代史。达成这个目的首先要解决的问题是夏商周三代的物质文化遗址是一种什么样的东西,考古学的历程主要确定在陶器、铜器等,对这些层面重点关注;七十年代以后中国的考古学发生了变化,夏商周三代史已经建立,第二阶段考古学的主要目的是构筑中国的区系(文化谱系、文化面貌等)和类系,经过几十年的工作,已经达到一个共识。我个人认为往前的发展方向就是专门考古学,由于金属对人类的发展是最重大的生产要素,所以冶金考古尤为重要。生产力与生产关系之间,生产力是决定性因素,如果没有金属的生产,中国的商品是没有办法生产,没有铜器、铁器在中国的生产使用,秦汉帝国没有办法建立起来。从这个角度讲,冶金考古是未来中国考古学发展的一个方向。

2.如何做冶金考古?

二位教授已经给与我们很大的提示,冶金考古不同于传统考古学的方法,它涉及到的技术、方法、理论更为复杂、更为多样,内容更为有趣。怎样开展冶金考古,有三个要素,第一是资源,冶金考古必须要有矿山,要注意到资源的类型、分布、数量等;第二个是技术,有了资源有什么样的技术来开发利用这些资源,今天并未涉及到我们中国,中国的有些技术是世界上独一无二的技术,正是由于一系列技术的发明和使用,使得铁器在中国迅速发展和普及,高技术、低成本、大规模普及推广;第三个关键点是通过资源、技术来阐述社会,这是考古学的最终目的。有什么样的资源、技术、产品,我们来解读这些产品对古代社会产生什么样的影响。

我个人认为资源、技术和社会是冶金考古三个关键要素,但是这里面特别复杂,刚刚二位老师对技术进行了解读。今天谈到的就是田园考古里如何获取资料,用其理论和方法检测这些材料,对于铁器而言,本身的性能也好、打造水平也好,对这些技术的解读更加多元。这是考古学中最有乐趣、最有魅力、最有盼头的一个研究。

(文字:宁健荣孔德一滕昭玉 杨菊(据演讲内容整理) 图片:演讲资料 图文编辑:信息中心 审核:王曼 李飞)