大冶铜绿山遗址产业链分布图
○ 龚长根
揭开编钟和鼎的铜产地之谜
擂鼓墩编钟,春秋战国时代悠扬激越的钟声,在21世纪的春阳里响遏行云,美妙的音乐最为激动人心地述说着华夏青铜文明的辉煌;碎金断玉、寒刃千年的青铜宝剑;雄浑庄重,象征地位、权力的青铜列鼎,无不叙说着青铜时代的鼎盛和繁荣。著名人类学家、考古学家张光直先生说:中国古代所发现的青铜器的量,大于世界其余各地所发现的铜器的总和;中国所发现的青铜器的种类,又多于世界其余各地所发现的青铜器的种类的总和。如此大规模的青铜器所用的铜原料从哪里来?矿石是怎么开采的?又是怎样将铜矿石冶炼成铜金属的呢?这是一个千年之谜。在20世纪70年代以前,这个问题一直在考古学家们的头脑中翻滚。相关研究的学者们甚至有些焦虑,更充满了期盼。
著名考古学家殷玮璋先生说:在历史上,有些重大的科学发现往往是在偶然间出现的。考古同仁常常为这种情况感慨:想找的东西怎么找也找不到,不经意间的一个发现却在学坛引起震动,或填补一个空白,或揭开了一段历史,甚至开创了一个学科!铜绿山古铜矿遗址的发掘就属于后者,终于揭开了这个千年之谜。
历史的长河奔流不息,它既孕育了人类文明,也带走了许多不该忘却的记忆,但终究不会埋没人类的创造和历史,更不会抹去曾经有过的辉煌。1959年,那是一个如火如荼的年代。开春,湖北省地质局鄂东地质队在铜绿山地区用物探、浅井探、钻探工程等综合技术找矿,时值苏联地质及铜矿专家赫维奇作为顾问随地质勘探队考察、勘探。赫维奇根据初步调查和勘探资料并依据经验认为:“矽卡岩型无大矿”,要求所有钻机停钻并撤下来。此时,我国著名地质学家、地质学教育家夏湘蓉却没有盲从,而是根据长期研究成果和野外勘探实践经验,坚决据理力争,担着责任坚持继续打钻做深部了解,最终见矿。此举为勘探铜绿山大型富铜富铁矿床奠定了基础,也为铜绿山铜铁矿的开发做出了卓越的贡献。当然,也为后来发现古铜矿遗址埋下伏笔。
那时,人们放眼远眺,整个铜绿山显得十分荒凉,甚至有些沧桑。只见沟壑山峦之间,布满黑色片状金属炼渣,堆积如山。山丘上,偶尔也能见到露出地表的古炼炉和古代遗留的采矿井口。曾有当地村民告诉我说:以前有户村民养的一只狗不慎掉进露出地表的井口中,因为井太深,井口又小,人们既不敢下去救狗,狗又无法自己上来,无奈只得离去。谁知第二天掉井里的那只狗却安然回到家中。人们这才得以知道,露出地表的那个井在地下还有延伸,狗就是通过这个延伸的巷道出来的。在1958年大办钢铁时,大冶县人民政府曾建了“大冶国营铜绿山铁矿”。是时,先后有黄石、黄冈等五县、地、市在铜绿山定点开采铁矿。那时,人们主要是通过露采采挖表层铁矿,虽然人们也发现了炼渣、古矿井,但这与他们并没有什么关系,更不会影响他们的生产热情。
漫山遍野的黑色片状金属物冶炼渣、古炼炉,露出地表的古代井口以及散存地表的其他文化遗存,如此等等,这些都有什么用途?又是什么时代留下的?当年,技术人员曾经对这种金属炼渣进行过化验,认定这不是自然之物,而是冶炼矿石的废渣,并推算出这些炼渣对应的粗铜产量数量大得惊人。于是查阅古代文献资料,了解当地民间传说,从而认识这段曾经“消失”的历史。非常遗憾的是,传说与记载仅至千年前的宋代而已,与真正的历史内涵相去甚远。尽管有人疑惑,但也无人深究,人们暂时放下好奇心,生产继续按部就班进行。直到1973年,大冶县铜绿山矿革命委员会向中国历史博物馆寄来一封信,还寄来了一件古代铜斧,求专家破解。该遗址因而被发现,震惊了中国考古界。
1973—1985年考古工作者对该遗址进行了12年的考古发掘。考古工作者认为,铜绿山古铜矿所反映的技术水平代表了中国青铜时代采矿、冶炼技术成就。
在整个矿区,发现古代露天采场7个,地下采矿区18个;发现古冶炼场50余处,出土春秋早期炼铜竖炉10座,战国时期炼铜竖炉2座;遗留炼铜渣大约50~60万吨,推算整个矿区产铜不少于8~12万吨。这对于那个时代来说绝对是一个天文数字,可以铸造无数的青铜礼器和兵器。商代晚期的司母戊鼎重875千克;擂鼓墩编钟一套65件重2500千克以上;一把战国时期的青铜剑重约400克,一支戈重约30克……这组数据或许能帮助我们理解铜绿山出产的铜的意义。事实上,青铜时代的繁荣浸润着古代工匠和矿工们的智慧与血汗,时代的辉煌是在古代矿工们一斧一凿、一锤一钻的艰辛之中铸就的。
冶炼史前推到距今4000年
2011年以来,为推进铜绿山国家考古遗址公园立项和建设, 湖北省文物考古研究所研究员陈树祥接过了铜绿山考古的接力棒,以前人考古成果为起点,更惊叹的发现随之到来——新发现的岩阴山脚遗址、四方塘遗址墓葬区以及卢家垴遗址,共出土夏、商、西周、东周、汉、唐、五代、宋、明、清代的生活用具、生产工具、武器等遗物400多件,矿冶标本千余件。最为重要的是四方塘遗址墓葬主人为铜绿山采冶的管理者和生产者,价值与意义重大,该考古成果于2016年被评为“2015年度全国十大考古新发现”。
2016年,在四方塘遗址墓葬区中,还在墓地的壁龛中发现一件石家河文化的陶鼎足。“通过这些夏商时代的标志性实物,结合阳新大路铺遗址石家河文化晚期出土矿冶遗物,可以推断,最迟距今4000年左右,古人便开始在黄石铜绿山多个矿山从事铜矿开采活动。”陈树祥说。
铜绿山是迄今为止世界上开采时间跨度最长的矿山。
高超的采矿技术
铜绿山古铜矿遗址体现了当时伟大的采矿技术成就。开采技术自成体系。铜绿山古铜矿遗址开采技术最显著的特点是采用竖井、平巷、盲井联合开拓法进行深井开采,最大井深已超过60余米。而深井开采则需要解决井巷开拓、井巷支护、采矿方法、矿井提升、矿井排水、井下照明,以及深井通风等一系列技术问题。发掘资料证实,这些问题都得到了合理解决,并形成了一套完整体系的开采系统。面对宏大的采矿遗址,西德金属公司洛塞维博士感慨地说:“见到一个近三千年的古矿遗址,特别是这个古矿井的采矿方法与当今的采矿方法如此类同,使我们感到非常震惊。”
冶炼技术成就。在不晚于春秋早期,铜绿山古铜矿已采用鼓风竖炉炼铜技术。这是一种可以连续加料、连续冶炼、间断出铜或渣的炼铜竖炉。铜绿山古铜矿遗址冶炼技术成就还直接影响了中国铁器时代的发展。铜绿山炼铜渣含铜量平均低于0.7%,铁含量在30%~50%,说明中国在那时就已经熟练掌握了铜金属还原技术。
“国家”的制度框架的见证
青铜是金字塔的顶端,是社会化的高端产品。大规模的生产必须有国家的力量和秩序做保障。铜矿的开采、冶炼以及铸造业的兴盛,标志着这一地区进入了中国青铜文明时代。张忠培先生认为:这一工艺的出现,是继快轮制陶之后更具时代意义的工业革命。生产力的提高、发展必然促进社会的深度变革与进步,青铜器的广泛使用也促进了奴隶制时代的繁荣与昌盛,也使“国家”的制度框架日趋完善。黄石地区先秦时期大规模古铜矿遗址有数十处之多,而同时期,稍小规模的古铜矿遗址更是遍布各地。现代开采的铜铁矿山几乎全部被古人开采过。而像铜绿山古铜矿这样技术复杂的,且规模庞大的古铜矿,一定需要许多的技术工匠、专家,如找矿、采矿、冶炼、工具制作等各方面的人才共同协作方能完成整个生产过程,而这个生产过程又得在国家的组织与监督之下,靠国家的力量和秩序做保证,这种社会化的生产才能够维持。
一部珍贵的先秦矿冶科技史
铜绿山古铜矿是一部珍贵的先秦时期矿冶科技史。中国科学院院士柯俊说:在铜绿山古铜矿发现以前,中国冶金史只能称为中国铸造史,因为采矿和冶炼的情况是空缺的。铜绿山古铜矿的发现,第一次找到了采矿和冶炼的遗存,填补了冶金史的一个空白。铜绿山古铜矿也被誉为中国青铜时代第一矿。
在铜绿山古铜矿发掘之前,至少人们并不知道青铜时代的铜矿在相应的技术支撑下还可以进行大规模的地下坑采。当谈及那个时代的冶炼技术时更是十分的茫然。《世界冶金发展史》的作者英国人泰利柯特在其著作中期盼的写道:“要是能发现炉子(指炼铜炉)本身,那我们就更幸运了。”非常遗憾,他的运气不好。所以,在撰写冶炼、铸造内容时,就是那些小型的坩埚,这与铜绿山古铜的炼铜竖炉相去甚远。铜绿山古铜矿出土的10座春秋早期炼铜竖炉,是整个青铜时代最大、最先进的冶铜设备。
“四千年前就已经风情万种。长江流域上的中原身披铠甲,都是铜绿山的印记。”而当这个历史的印记再次呈现在世人面前时,人们对那远去的鼓角争鸣、对那遥远的过去充满了奇异般的浮想。矿冶文化的曾经辉煌,为中国青铜文明的繁荣和鼎盛奠定了坚实的物质基础和技术储备。四千年前,智慧的先民在这里开采鼓铸、大兴炉冶,创造了光彩夺目的矿冶文化,铸就了中华民族源远流长的青铜文明。
2018年,铜绿山古铜矿遗址入选第二批国家工业遗产名单。2021年10月18日,从第三届中国考古学大会上传来好消息,我市铜绿山古铜矿遗址入选“百年百大考古发现”。的确,这一发现解开的历史谜团及铜绿山古铜矿高超的矿冶技术价值都与这一荣誉相称。