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科学家让泥芯“开口” 揭秘十堰青铜器产地之谜

时间:2021-11-23 10:05    来源:十堰晚报  字体:  打印  播报

乔家院墓地出土的春秋战国青铜器。

秦楚网讯(十堰晚报)文、图/记者 朱江 报道:自1976年以来,郧阳区五峰乡肖家河村境内,先后有数十批春秋战国青铜器被发现,包括鼎、盘、壶、簠、缶、勺、剑、匕、戈、镞等,仅刻有铭文的青铜器就出过三批。近年来,中国科学院大学人文学院研究专家研究判定,这些青铜器泥芯的原料很可能来自南方红土区域,且与盘龙城及左塚泥芯具有同源性。科学家据此推测,这批青铜器是在楚国铸造后输入当时十堰的麇国,这从另一角度披露了麇国被楚国所灭的历史。那么,研究青铜器的铸造地和铜料来源,具有怎样的学术价值和科学意义呢?

残留的泥芯,透露青铜器“出生地”信息

翻过千百年的厚重历史,文明积淀的秦巴汉水,世代润泽着五峰地域,在沧桑的岁月中回忆那一页页逝去的辉煌印记。

1958年,在汉江边的郧阳区五峰乡肖家河村,一批淘金者在淘砂金时,竟淘出了价值连城的青铜器。这次意外之举,使名不见经传的汉江小镇许多不为人知的秘密浮出水面。据统计,自1976年至今,共有数批青铜器在此面世,而且首次发现了7座春秋殉人墓地。伴随着春秋古墓的发掘,还相继出土了铜鼎、铜盘、铜簠、铜戈、铜壶等青铜器。考古专家从器物的形制、花纹与风格分析,确认这是一批春秋中晚期的楚墓。

2006年3月至今,南水北调中线工程文物保护考古人员在肖家河乔家院展开大规模抢救性发掘,共发现古墓葬68座,其中有47座是春秋时期古墓;出土132件器物,其中青铜器71件。在整个青铜器中,成组青铜礼器36件,其他青铜器35件。考古人员在这些青铜器中,发现了残留的泥芯。

据了解,中国古代青铜器大都采用范铸工艺制作而成,青铜器的耳、足等部位经常会有陶范或泥芯残留。铸造青铜器时,泥芯和陶范都是用铸造作坊附近的黏土为主要原料,经过高温焙烧而成。黏土是由基岩顶部的疏松母质岩,经过物理、化学、生物等风化作用而形成的自然组合体。由于成土过程中诸多因素的影响,各地黏土在矿物组成和化学成分上有很大的区别。前人已通过大量的实验证实,在陶器烧成过程中,黏土中的大部分主量元素、微量元素、稀土元素在烧制的过程中均不会发生显著变化。泥芯和陶范虽经高温焙烧,但均未达到烧结温度,亦即均未陶化,故其化学元素组成也不应发生显著变化。因此,专家分析,泥芯、陶范中很可能蕴含着青铜器原铸造加工地的信息。

2008年8月,湖北省考古所研究员、肖家河乔家院考古发掘领队黄凤春教授告诉记者,春秋中晚期殉人现象已属少有,但这里发掘的春秋墓中都有殉人,规格之高前所未见。“我们还发现了一件楚式青铜小口鼎,环耳做工精细,气韵非凡,器底有明显烟炱痕迹,这种鼎应为煮水器。”黄凤春教授称,该墓地的发掘对研究春秋埋葬制度、殉人演变,以及印证史实、研究楚麇关系具有重大学术价值。

现代科技手段,“破译”青铜器铸造地研究难题

赫赫有名的盘龙城遗址,位于武汉市黄陂区,处在盘龙湖半岛,东南西三面环水,是长江流域发现的夏商时期规模较大、出土遗存较为丰富的城邑遗址。“我们判定乔家院墓地青铜器泥芯的原料很可能来自南方红土区域,且与盘龙城及左塚泥芯具有同源性。考虑到盘龙城及左塚所在地属于楚国中心区域,据此推测此批青铜器系在楚地铸造后输入古麇地,这从另一角度讲述了麇国为楚所灭的历史。”中国科学院大学人文学院考古学与人类学系副教授罗武干说。

此前,关于青铜器矿料来源的研究已经取得丰硕成果,但是对于青铜器铸造地的研究却进展缓慢。可喜的是,近年来,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所与中国科学院大学的研究人员利用现代科技手段,在古代青铜器铸造地研究上取得重要进展。他们发现,古麇地即十堰市郧阳区乔家院墓地出土的青铜器,可能是楚国铸造的。(相关研究成果曾发表于《考古学与人类学科学》杂志)

铅同位素及微量元素分析等方法,近年来在古代青铜器研究中备受关注,已经取得丰硕的研究成果。罗武干介绍:“青铜器本身的铅同位素和微量元素数据,主要反映的是青铜器矿料来源的信息,而不是青铜器的加工铸造地信息。利用现代科技手段开展青铜器铸造地研究,至今仍然是科技考古学中的一个难题。”

铸造地与矿料来源是青铜器生产链条中非常重要的两个环节。铸造一件青铜器所用的金属原料,比如铜锭、锡锭及铅锭等,应当来自古代各金属矿山,而现已发现的铸铜作坊遗址多在古代城市遗址附近,远离古矿冶遗址。这说明青铜器的铸造地与矿源是不同的。

“这种泥芯一般都是在铸造地就地选土,因此,青铜器中残留的泥芯很可能包含着铸造地信息。”罗武干说,一件青铜器的出土地不一定就是其铸造地,但通过对古代青铜器内残存泥芯进行科技分析,可以判断其铸造地。

青铜器“户口”,反映十堰春秋战国时期贸易文化

那么,研究青铜器的铸造地和铜料来源,具有怎样的学术价值和科学意义呢?

在罗武干看来,通过青铜器产地与矿源的研究,可以了解青铜时代人类贸易、迁徙和文化交流路线,以及对矿产资源的开发利用、再分配及不同文明的交流与互动等情况。“这在青铜时代历史研究中,具有极其重要的学术价值。”

基于此,在罗武干的指导下,中国科学院古脊椎动物与古人类研究所博士生马丁系统分析了乔家院墓地出土青铜器泥芯中的主量元素、微量元素及稀土元素特征。结果表明,乔家院墓地青铜器泥芯的元素特征与南方红土相似,明显异于北方黄土的地球化学特征。

此外,研究发现,在稀土元素地球化学特征上,乔家院墓地出土青铜器的泥芯与山西侯马出土的东周铸铜陶范、陕西省宝鸡市扶风县出土的西周铸铜陶范等差异较为明显,更接近楚国即武汉盘龙城及荆门市左塚楚墓出土的泥芯。

此前,罗武干课题组还与河南省南阳市文物考古研究所合作,分析了南阳夏饷铺鄂国墓地出土青铜器的产地,结果表明十堰这批青铜器是在鄂国当地铸造而成,但其使用了来自其他区域的金属原料。(相关成果发表在《微量化学杂志》)

用现代科技手段研究古代青铜器铸造地,目前已得到广泛应用,它破解了青铜器铸造地研究的难题。据介绍,其中最常规的方法是利用 X射线衍射分析、岩相分析等方法对古代青铜器内残存泥芯进行物相及微观结构分析。“这种分析是利用 X射线与物质产生的X射线荧光而进行的元素分析方法,采用探测器检测特征 X射线荧光的能量和强度,从而实现定性和定量分析。”马丁介绍说。

目前,研究人员已初步建立了古代青铜器铸造地研究的方法,青铜器泥芯科技分析数据库也已初具规模。青铜器泥芯科技分析数据库的建设,是古代青铜器铸造地研究非常重要而基础性的工作。罗武干表示:“目前,我们分别建立了河南安阳殷墟商代铸铜遗址、安阳任家庄商代铸铜遗址、陕西扶风李家西周铸铜遗址及侯马铸铜遗址、郑韩故城遗址等地出土的古代陶范科技分析数据库。”据悉,研究人员还对武汉盘龙城遗址、左塚楚墓、乔家院墓地、九连敦墓地及河南南阳夏饷铺墓地等地出土的青铜器中的泥芯进行了系统分析。

( 责任编辑:朱贲    新闻报料:8110110    版权声明

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