锡工艺的历史源流：科技考古视野下的商王朝锡料来源与

锡工艺的历史源流：科技考古视野下的商王朝锡料来源与　　 历史文献法是“以今论古”的方法，其中自然带有极大的主观推测因素，所以还必须寻找其他更为客观的研究手段。近些年获得蓬勃发展的科技考古法，侧重于利用铜器的元素分析推测矿料产地，较为客观。目前，它主要包括“铅同位素比值法”和“微量元素示踪法”两种。　　 (二)科技考古法　　 商周青铜矿料产地问题之所以成为一个难题，根本原因是文献记载奇缺。就个别有关文献(如《山海经·五藏山经》)而言，也面临材料辨伪及考证问题。商周青铜器的科学分析，需要与一定地区的矿山进行对比，不过到目前为止，考古发掘及调查发现的商周古矿遗址并不多，因此人们更多地依赖于传统的历史文献法。为了推测商周矿料的可能产地，我们往往只能靠商周以降以至近代以来有关文献中的相关记载来说明问题。这种通过文献的记载上溯或前推商周矿料产地的方法，因为涉及矿产的历史地理变迁，因此又可称作“历史矿产地理法”。在科技考古开展以前，这种方法为学界所普遍

　　 20世纪30年代以来，随着商周青铜器的陆续出土，不少接受过西方学术影响的考古学者、历史学者及地质学者开始提出商、周王朝青铜矿料(主要是铜矿和锡矿)的产地和来源问题。①这个问题与商周文明、古代青铜文明紧密相关，其重要意义是不言而喻的。不过在80年代以前，由于国内的古矿冶遗址发掘材料较少，科技考古研究几乎处于空白状态，对于商王朝青铜矿料产地问题的系统讨论尚不多见。考古证据的薄弱和研究方法上的局限，在极大程度上使得该问题的研究一度陷入低潮。近40多年来，古矿冶遗址的不断发现及科技考古的飞速发展，使得学界对商朝青铜矿料产地问题又产生浓厚兴趣。②

　　 就目前条件而言，要彻底地解决商周青铜矿料产地问题还不大现实，不过鉴于以往学界多从铜(铜铅)矿或铅(铅锌)矿角度考虑商朝青铜器中的异常铅问题，本文试图转变思路，从锡铅(锡铅铜)多金属矿是否含异常铅角度考察商王朝的锡料产地。③希望这种视角，可以在一定程度上深化人们对有关问题的认识。

　　 一、研究方法之检讨

　　 (一)历史文献法(历史矿产地理法)

　　 商周青铜矿料产地问题之所以成为一个难题，根本原因是文献记载奇缺。就个别有关文献(如《山海经·五藏山经》)而言，也面临材料辨伪及考证问题。商周青铜器的科学分析，需要与一定地区的矿山进行对比，不过到目前为止，考古发掘及调查发现的商周古矿遗址并不多，因此人们更多地依赖于传统的历史文献法。为了推测商周矿料的可能产地，我们往往只能靠商周以降以至近代以来有关文献中的相关记载来说明问题。这种通过文献的记载上溯或前推商周矿料产地的方法，因为涉及矿产的历史地理变迁，因此又可称作“历史矿产地理法”。在科技考古开展以前，这种方法为学界所普遍运用。如天野元之助、④石璋如等人，⑤都曾较早利用明清国家总志、明清地方志及近现代地质矿产资料推断商王朝的铜矿、锡矿产地。

　　 新中国成立以来发掘、发现的一些商周古矿遗址，给我们提供了多方面信息，其中对于如何更好地运用这种方法也提供了有益启示。20世纪50年代之后发现的古矿遗址数量虽然不多，但它们大都体现一个规律，即这些古矿基本上都被秦汉以后的文献记载过，或者在近现代地质矿产的普查范围之内。这是因为古人受开采、冶炼技术水平所限，开发的多是品位较高、较易开采的矿，在当时看来开采完毕或衰竭的矿区，现在总会留下品位较低、埋藏位置较复杂的矿体。在现代条件下，很多历史时期遗留下来的矿体仍然是可采冶的，所以会被近现代的地质矿产资料记载。这就是说，由于古今矿产开发的历史联系性和传承性较强，因而考察历史时期或现代矿山的分布对推断商周时期的矿产地有一定参考价值。

　　 当然，运用这种方法时应十分谨慎，要附加一定条件。有些矿体，在现代技术条件下可供开采，而在商周时期则未必得以开采。比如，近现代矿产资料记载的那些低品位的硫化铜矿，在商周时代基本上是不可能利用的，因为当时的技术条件只容许人们对氧化型铜矿石或高品位硫化铜矿进行冶炼。因此，历史文献法是否运用得当，取决于研究者能否充分考虑文献所记载的矿产本身的品位、地质埋藏条件、开采难度等，只有这样才能更好地推断文献中记载的矿产在商周时期的开采、冶炼情况。

　　 (二)科技考古法

　　 历史文献法是“以今论古”的方法，其中自然带有极大的主观推测因素，所以还必须寻找其他更为客观的研究手段。近些年获得蓬勃发展的科技考古法，侧重于利用铜器的元素分析推测矿料产地，较为客观。目前，它主要包括“铅同位素比值法”和“微量元素示踪法”两种。

　　 1.铅同位素比值法

　　 从原理上看，用铅同位素比值法确定矿料产地的方法并不复杂。地球上的含铅矿料(包括铅矿、铜矿或锡铅多金属矿等)所含的铅，一般是由4种稳定同位素[204]Pb、[206]Pb、[207]Pb和[208]Pb组成，其中[204]Pb含量不随时间改变，而[206]Pb、[207]Pb和[208]Pb分别是放射性元素[238]U、[235]U和[232]Th衰变的产物。一般而言，在不同矿料所含的铅中，4种稳定同位素的含量比率是不同的，也就是说，含铅矿料的[206]Pb/[204]Pb、[207]Pb/[204]Pb和[208]Pb/[204]Pb的比值不同，因此根据不同的铅同位素比值，就可以分辨出不同含铅矿料的产地。地球上的大多数铅，其[207]Pb/[206]Pb比值大于0.8，这种铅被称为“普通铅”；少数铅，其[207]Pb/[206]Pb＜0.8(或[206]Pb/[204]Pb＞20.0)，被称作“异常铅”。⑥例如迄今为止所检测的商朝青铜器所含的铅中，既有普通铅，也有异常铅。⑦

　　 根据上述原理，研究者可以通过检测青铜器中铅的同位素比值，并将它与古代(或现代)铅矿山(铅锡多金属矿山)或铜矿山(铜铅多金属矿)的铅同位素比值进行对比，如果结论表明铜器的铅同位素比值和某些矿山的铅同位素比值相同或接近，则这些器物中的矿料就有可能来源于这些矿山。

　　 需要注意的是，铅同位素比值法之所以能够被用于青铜矿料产地的分析和判断，有一个重要的理论前提，即在青铜矿料的冶炼和青铜器的铸造、加热过程中，铅料或铜料中所含铅的同位素比值不会因为冶炼、铸造而发生变化，亦即不会发生所谓“铅同位素分馏”现象。⑧

　　 尽管铅同位素比值法能够成为探讨青铜矿料产地的较为客观的科学工具，但这一方法仍存在一定局限性，比如“重叠效应”问题、原料混合与重融问题、青铜器中铅同位素的指称问题等。⑨对于这些问题，科技考古专家想出很多办法进行解决，从而使该方法的研究成果能更加准确。

　　 2.微量元素示踪法

　　 为弥补铅同位素比值法的不足，一些中国学者尝试引进微量元素示踪法研究青铜矿料产地问题。⑩根据地球化学的研究成果，矿石或矿物中除有含量大的主量元素(或常量元素)外，还含有极少的所谓微量元素。微量元素，又被称为痕量元素(trace elements)或次要元素(minor elements)等，在岩石或矿物中的含量一般小于1％或0.1％。由于某些微量元素的地球化学性质比较稳定，能够指示矿物来源及地质构造环境的一些信息，因此常被作为指示剂，用来示踪矿物产地。

　　 这种方法应用以来，除对自然铜制品、大理石和陶瓷器等较少发生大的化学变化的器物研究较为成功外，对青铜矿料产地的示踪效果并不十分理想。一些学者对这种方法持怀疑态度。例如，陈铁梅就对该方法表示出“悲观态度”。(11)事实上，随着分析仪器精度的提高，该方法在不断完善中。总体上看，把铅同位素比值法作为探索矿料产地的主要方法，再辅以微量元素示踪法，应该是可行的。(12)

　　 需要指出的是，由于上述两种方法都有一定局限性，为对青铜矿料产地进行更直接的溯源研究，西方学界近些年来开始考虑尝试更直接的方法，即像利用铅同位素比值法一样，利用铜同位素法和锡同位素法直接分别对铜料和锡料进行产地溯源。(13)这两种方法目前还处于试验阶段，但可以相信，随着铜同位素地球化学研究的深入及分析技术的提高，铜同位素法将会在矿料产地溯源研究中发挥更大作用。

　　 (三)综合性方法

　　 所谓综合性方法，就是不但运用历史文献法及科技考古方法，而且结合商周时期文化背景、考古学、人文地理(产地问题自然涉及空间、交通等因素)、人类学与民族学的理论，综合考虑商周青铜矿料产地问题。假若A地和B地矿山的铅同位素比值都与商周王朝青铜器的铅同位素比值接近，那么就需要查找历史文献中有没有对该地矿产的记载；如果都有记载的话，则需要考虑这两地的考古学文化状况和人文地理方面(如交通条件等)的情况。显然，如果某地的青铜文化较繁荣、交通条件较优越，则该地矿山作为矿料产地的可能性就大。

　　 具体来说，运用综合性方法需要注意以下几方面：一是矿料产地及附近区域(例如200公里半径内)是否存在较为繁荣的青铜文化。所谓繁荣的青铜文化，一般表现为该区域聚落或墓葬中有大量青铜器(包含有地方特色明显的青铜器)发现，并且青铜文化延续时间较长；同时，该区域可能有冶炼遗迹(如熔炼铜渣等)或冶铸作坊存在。如果存在较繁荣的青铜文化，则该区域矿料开发的可能性就大些。二是交通和区位，即人文地理方面的条件。如果矿料产地或其附近区域交通、区位条件比较好，交通便利，而科技考古方面也显示其有矿料开发的可能，那么推测矿料产地就有一定说服力。例如粤东、粤北地区都有极为丰富的锡矿资源，湖南及江西也有，在同样符合商周锡矿采冶技术的条件下，根据交通和区位条件，江西和湖南比广东更有可能成为锡料产地。三是要适当运用人类学、民族学理论。因为其中关于资源与文明、原始部落贸易及交换等方面的理论，对于开阔视野、考察青铜矿料这些资源方面的问题可能具有重要意义。

　　 二、中原地区缺乏有开采价值的锡矿

　　 商王朝的都城、王畿处于中原，因此为了考察王朝的锡矿产地，应该首先将目光投向中原地区。(14)迄今为止，专门探讨商王朝青铜矿料产地的文章并不多，单独谈锡矿产地的更少。综合起来，学者的观点大致有三。

　　 第一种观点，认为青铜矿料产地(包括铜、锡矿)主要应在中原地区，可称为“中原本地说”。持这一观点的学者主要有天野元之助、石璋如、闻广等。天野氏认为，殷墟支配圈范围内应存在铜矿和锡矿，“从残存至今殷代青铜器制品的精湛技术以及其丰富种类来看，其原料供给不可能完全依靠殷代支配圈之外的遥远地区”。(15)闻广以其地质学者的学术背景，持续关注过商朝青铜矿料的产地问题。(16)第二种观点可称为“南方说”。这种观点以李济、赵宗溥、翦伯赞、童恩正、张世贤、金正耀、华觉明、申斌、廖苏平等人为代表。(17)李济认为，殷墟青铜“原料的来源大约来自南方，黄河流域一带无锡矿，这是已经调查出的事实。所以最近的供给只有南方了”。(18)翦伯赞认为中国西南地区铜锡丰富，商王朝的铜、锡原料可能来自该地区。(19)张世贤认为，“由古籍记载和考古发掘所得资料综合研判，中原地区的铸造原料很可能有时要到吴越川滇去采集”。(20)需要注意的是，“南方说”中的“南方”概念比较笼统，大致是指长江流域及岭南地区。金正耀首次发现商朝青铜器含异常铅，并认为滇东北可能为商王朝的矿料基地。(21)他的观点可称为“西南说”。(22)在“西南说”基础上，论者后来又认为，中原铸造青铜所用锡料主要可能来自云南，同时也不排除其他地区的可能性，如甘肃、南方地区等。(23)第三种观点为“折中说”。如容庚等人认为，殷人的铜、锡素材，一方面可以从中国南方的江淮、徐楚地区输入，这种输入可能由于属领的纳贡和他国的物物交换，乃至于战争的掠夺；另一方面，他们也可能在其境内尽量发掘采集，以便实现原料的自给。(24)

　　 (一)古文献关于中原地区锡矿的记载

　　 先秦文献《山海经》中的《山经》有5处提到锡矿产地，且都在中山诸经范围内，它们分别是中次五经的槐山，中次八经的龙山和讙山(锡矿记为“白锡”)，中次十一经的婴侯之山和服山(锡矿记为“赤锡”)。由于中山诸经的大致范围在豫西、豫西南及鄂西荆山一带，(25)因此《山经》所记载的锡矿产地，似乎在今豫西、豫西南及鄂西一带。

　　 秦汉至魏晋南北朝时期，关于中原地区锡矿的记载很少。历史文献中对于该地区锡矿等矿产资源相对详尽、有体系的记载，始于隋唐而详于宋代。(26)根据地质学者夏湘蓉等人的研究，我们可以将中原地区隋唐、明代和清代前期的锡矿分布情况综合为表1；(27)同时根据宋代文献，我们将北宋时期关于中原地区锡矿的记载综合为表2。如不加辨析，从表1和表2来看，中原地区似乎存在锡矿。石璋如、闻广等人之所以认为中原地区存在锡矿，所根据的文献和两表中所引用的文献大致相同。但是作为地质学者，夏湘蓉等人认为，表1和表2中所谓“锡矿”基本上应是“铅矿”之误，所以在涉及中原地区的锡矿时，他们总是在这些地名上加“[ ]”。(30)笔者下面将根据近现代地质矿产文献来说明夏氏等人的说法基本不误，但中原地区的某些省份的确也存在很少的锡矿，只是这些锡矿缺乏开采价值。

　　 (二)近现代地质矿产文献关于中原地区锡矿的记载

　　 民国时期由地质矿产专业人员编写的《河南矿产志》，对河南省境内的铁、铅、铜等金属矿分布都有记述，但没有关于锡矿的记载。(31)之后增补而成的《增编河南矿产志》，增加了新的调查材料，但仍无关于锡矿的记载。(32)《河南省志》第5卷《地质矿产志》没有提到锡矿。(33)《河南省地质矿产志》翔实专业，认为河南锡矿缺乏，但同时又提到，豫西一些地方有锡异常区，“但强度较低。”(34)有学者认为豫西一带(如嵩县、汝阳及卢氏等地)，可能存在一些小的锡矿点。(35)

　　 河北省锡矿缺乏但可能存在一些小的锡矿点。民国时期有学者指出：“滦县城西南李家庄河湾村一带尖山地方发现锡矿……至矿质如何情形，亦无调查报告。”(36)现代的地质矿产调查显示，河北隆化郭家屯、抚宁响山、迁西尖山峪及平泉将沟门等地有锡矿砂异常区存在。(37)《河北省志》第7卷《地质矿产志》中，仅提到迁西尖山峪1处锡矿点。(38)另据《全国矿产产地资料汇编(锡)》转引民国时期的资料，迁安县、广平县、滦县、兴隆县可能有锡矿。(39)

　　 《山西经济资料》第1分册“地理地质矿产部分”，对山西的铜矿、铅、银矿等产地叙述甚至具体到每个县，但是没有提到锡矿。(40)建国后新修的《山西通志》第4卷《地质矿产志》，也没有关于锡矿的记载。(41)种种证据表明山西锡矿也较贫乏。(42)

　　 根据《陕西省志》第4卷《地质矿产志》，陕西省没有锡矿的记载。(43)但据《全国矿产产地资料汇编(锡)》转引其他资料，旬阳县及安康可能存在锡矿。(44)《山东省志·地质矿产志》和《山东省地质矿产志》中，没有提到山东有锡矿。(45)

　　 我们再来看当今中原地区锡矿的分布情况。根据《中国钨锡矿矿产资源图》，中国共有15个省(区)有锡矿，其中既包含超大型(Sn：大于40万吨)、大型(Sn：4万吨—40万吨)和中型(Sn：0.5万吨—4万吨)，也包括一些小型(Sn：0.05万吨—0.5万吨)和矿点(Sn：小于0.05万吨)。中原5省份没有锡矿，甚至连锡矿点也没有。(46)为了更谨慎地考察中原省份的锡矿问题，笔者还特地和地质勘察方面的专业人士进行交流，得出了同样的结论。(47)

　　 通过以上考察，可以认为中原地区总体来说确实是缺乏锡矿的。古代文献对于中原地区锡矿的记载，正如夏湘蓉所说的，可能大部分应是铅矿之误。但是，如果断言古文献中所有相关记载都是铅矿之误，则似乎有些绝对，也很难令人信服。古代文献对河南嵩县及汝阳、河北北部一些地区有关锡矿的记载，和近现代的地质调查也有相一致的地方，因此河南、河北可能存在少量锡矿，只是这些锡矿规模小、品位低、缺乏开采价值。(48)

　　 三、多种方法探讨商王朝锡料来源

　　 (一)从商王朝铜器的异常铅来考察锡料产地

　　 金正耀提出的商朝青铜矿料“西南说”引起较大争议。陈光祖对近30年来中国的铅同位素考古做了评述，认为商朝铜器的铅同位素考古研究还需更加细化和深化。(49)笔者认为，学界在谈到商朝异常铅铜器的矿料时，总把注意力集中到铜(铜铅)矿或铅(铅锌)矿是否含异常铅上面，这大大局限了我们的思路。实际上，金正耀也曾意识到这个问题，他认为异常铅有可能来自这几种矿：铅矿，含杂质铅的铜矿和含铅的锡矿。同时，他也简单地提到铅锡铜多金属矿的问题。(50)在金氏启发下，笔者转换思路，尝试从锡铅(锡铅铜)多金属矿角度，(51)即学界以前没有尝试过的角度入手，来考察异常铅问题，从而来考察商王朝的锡料产地。

　　 1.从锡铅(锡铅铜)多金属矿角度分析异常铅

　　 笔者尝试从锡铅多金属矿是否含异常铅角度来考察锡料产地。需要指出的是，这种锡铅多金属矿含有铅但铅含量不一定有规律(时多时少)，而不是锡矿

本身所含的杂质铅。

　　 商人能够对锡矿进行开采和冶炼，这是没有疑问的。那么他们能够对锡铅多金属矿进行冶炼吗？实际上，只要能对氧化型锡矿进行冶炼，则对氧化型锡铅多金属矿进行冶炼也是没问题的。夏至早商时期的大甸子夏家店下层文化遗址中，曾出土金属贝币和金属包套，经检测，成分主要为铅锡合金，铅含量在85％—90％之间，其他主要为锡。检测者认为这种合金可能是由铅矿与锡矿共生矿冶炼而成。(52)锡铅多金属矿的最原始的冶炼方式至今仍存。据试验，西南地区的锡铅氧化矿，多系难选的锡铅共生矿，不经精选，直接装入鼓风炉进行还原熔炼，就可以得到锡铅合金。(53)既然锡铅多金属矿在商代能够被冶炼，我们认为，从锡铅多金属矿的角度来考察异常铅是可行的。也就是说，由于某些锡铅多金属矿中含有异常铅，而锡铅多金属矿经过冶炼，铅锡合金也含异常铅，从而造成青铜器有异常铅现象。