巧家古堂狼山矿冶文化科考活动侧记
2011年4月10日至7月13日,由中国科学技术大学、中国科学院广州地球化学研究所组织,广西民族大学、巧家县堂琅文化研究课题组参与的以“探寻堂狼山古矿冶文化、追溯西南青铜文明源头”为主题的科考活动在巧家古堂狼山(巧家境内以药山为主峰的西北——东南走向延绵80余里的山脉)圆满完成。这是中国科技大学考古实验室主任、博士生导师金正耀教授,科技部、中科院共同成立的同位素地球化学国家重点实验室学术委员会主任、博士生导师朱炳泉教授继2010年7月15日至7月17日首次对巧家堂狼山进行科考,经检测确认巧家古堂狼山老铅厂铅矿冶炼遗址所冶铅系高放射性成因铅后,再次组织由广西民族大学汪常明老师,中国科技大学博士生李功、吴又进,堂琅文化研究课题组的孙世美、陈正彪、马应富等一行9人的科考队对巧家堂狼山古矿冶文化进行科考研究。这是巧家堂琅文化研究课题自组2008年进行堂琅文化研究工作以来,在深入进行典籍梳理、研究的基础上,对巧家堂狼山进行的多次科考活动之一。课题组有幸全程参与了科考工作。特将科考观感作一简述,以飨读者。
一、巧家堂狼山历次科考
对巧家古堂狼山矿冶的科考始于2008年2月,时中共巧家县委、县人民政府为弘扬堂琅文化,成立巧家县堂琅文化研究课题组负责堂琅文化的研究工作。课题组在对各种记述堂琅文化的典籍进行深入梳理后,即到各种典籍所指向的古堂琅县冶所所在地的今巧家县老店镇一带开展田野调查,由此开启了对堂狼山矿冶文化一系列的考察研究工作。
第一次是2008年3月,课题组孙世美、陈正彪、马应富、徐有林一行4人,深入老店镇调查。调查中了解到很多关于古堂琅时期矿冶文化的传说,如老店镇冶乐村和老店村古代制作铜鼓的传说;老店村丁家村村民小组古代开采到黄牛样大的自然铜拿不出来;老店村古堂琅时期开采的古矿硐等,其中最重要的是时任老店镇副镇长的陈留山提供的在老店镇与包谷垴乡接界的铜厂沟存在一个极大的铜矿开采及冶炼遗址。根据陈副镇长提供的信息,课题组在包谷垴铜厂沟北面的山坡上约1.5平方公里范围内,找到了传说中开采的48口矿硐中的5口古铜矿硐。又在矿硐口前堆积物的生活层里仅发掘出大量的釉瓷碗盘残片。据当地村民吕光万、吕光虎介绍,他们在冶炼遗址上建房时,曾挖到多个同样的碗和上百斤柴碳。据其回忆,二十多年前他们曾在一矿洞里发现人头骨,看上去成型,触摸即碎。还发现铁锤和铁凿,但已严重锈蚀,只余少量铁芯。南面山脚有一大型冶炼遗址。从现场来看,残存矿渣成斜坡式堆积,上下宽75米,左右长80米,平均厚度约3~4米。通过初步计算,残存矿渣约2万余立方米10余万吨,按照当时的冶炼水平推测,需要冶炼数百年。开采和冶炼规模如此宏大,实属罕见。这些釉瓷碗盘残片经国家文物出境鉴定云南站站长、著名的文物鉴定专家陈浩鉴定,属于明代初、中期的产品,其中还有部分为宣德年间景德镇所产。陈浩认为,从遗址的规模、地理地貌来看,这里极有可能就是堂琅铜洗的生产地,如果对遗址进行深入的发掘,可能会发掘出更多、年代更早的器物。同时,陈站长认为,云南自古以来就以铜的产量和质量闻名于世,但对铜的开采、冶炼遗址一直没有进行考古发掘和研究,如果能采取主动发掘,将弥补云南冶金考古的空白。铜厂沟铜矿采冶遗址使古堂琅县地可考的矿冶遗址从《会泽县志》记载的1726年向前推进了近350多年,成为迄今为止古堂琅县地发现的最早的铜矿开采、冶炼遗址。该遗址对于堂琅文化研究课题组确定巧家堂琅文化研究思路并将堂狼山矿冶文化作为堂琅文化的核心内涵予以阐释起到了决定性的作用。
第二次调查是2008年6月至9月,在了研究思路确定后,课题组决定对堂狼山矿冶文化进行深入阐述,于是课题组安排马应富、徐有林对巧家境内的堂狼山区域进行了3个月的矿冶调查工作。马应富、徐有林在调查后形成的《巧家堂琅文化研究课题组田野调查小组关于开展巧家县堂狼山古代有色金属采炼遗址的初步调查报告》载:“通过实地调查,全县传说共有有色金属开采矿硐1525个,其中古银矿硐339个,古铅矿硐492个,古铜矿硐694个,古代铜矿的开采规模大于铅矿。调查保存基本完整的古矿硐353个,其中银矿硐39个,铅矿硐170个,铜矿硐144个。”调查发现,巧家堂狼山腹地遍布古代有色金属矿藏采冶遗址,而本地极少出土相关器物。在这次扎实的田野调查和深入的典籍研究基础上,课题组撰写了《巧家堂狼山铜文化初探》研究文本,于2008年11月发表在《昭通日报上》,引起了学术界的极大反响。
第三次调查是2010年7月15日至17日,金正耀、朱炳泉先生一行3人在笔者的陪同下对堂狼山矿冶进行的科考活动。近三十年来,金正耀、朱炳泉、李晓岑等和美国、日本的专家学者通过对三星堆、殷商等地区青铜器物的铜矿料进行研究,发现三星堆青铜器物含高放射性低比值成因铅,这种铅中国境内仅云南东北部有,具体地说与三星堆等青铜器物所含高放射性低比值成因铅的同位素能匹配的只有永善的金沙厂和巧家老店镇一带的铅。在他们的研究基础上,课题组通过典籍查阅和深入的田野调查,认为永善金沙厂主要炼铅提银,缺乏铜矿,而巧家堂狼山自古即盛产含低比值高放射性异常铅的铜,遂提出了三星堆青铜矿料来自于巧家堂狼山的观点,并引起了朱炳泉、金正耀等著名专家的关注。2010年1月,朱炳泉教授与课题组联系,拟与课题组共同开展“巧家堂狼山矿冶资源与三星堆等周边地区青铜器物矿料来源关系研究”科考活动。于是双方共同组成科考队对巧家堂狼山的老店镇铅厂村老铅厂铅矿冶炼遗址、老店镇团林堡七里厂周家老硐铅矿开采遗址、马树镇草皮地村铜厂沟铜矿开采遗址、马树镇草皮地村老厂铜矿冶炼遗址和炉房乡噜咘村小石岩铜矿山和马树镇斑铜工艺进行了深入考察,并对铅矿碴、铜矿碴等作了深部取样,采取了斑铜、自然铜、红铜等矿物样本。
第四次调查是2011年3月24日至4月2日,巧家县堂琅文化研究课题组对巧家堂狼山马树镇小河塘、药山镇荞麦地村子营村民小组等地的古代碗花矿(学名氧化钴)开采遗址进行了调查。巧家在古代开采了数千口碗花矿硐,《巧家县志》载:“碗花:学名氧化钴。矿床集中在小河塘‘碗花洞梁子’周围。前人早开采过。未经勘测,储量不清。”但该记载太过简略,仅说“前人早开采过”,对于矿区范围、开采时间、开采规模、遗址分布、遗址数量等均无详细记录。马树镇罗荣刚到马树镇任镇党委书记后,非常重视对碗花矿硐的保护和研究工作,曾安排镇人大主席党兴阳和张书同将碗花矿带到东川钴业有限公司检测,结果确定是氧化钴。在2010年金正耀教授一行到马树镇科考时,罗书记曾请金教授一行前往考察,但当时因时间关系,未及前往。事后朱炳泉教授通过电子邮件告诉笔者说:“氧化钴作为釉料的关鍵原料唐代以来一直稀缺,是制作唐三彩、鈞瓷、青花瓷等必不可少的原料。唐宋从波斯进口,元、明、清从东南亚进口。如果巧家地区古代确实存在氧化钴的大规模采矿,则可能是唐以前。查明这些情况对于了解我国陶瓷业的发展历史和进一步寻找这一类矿很有意义。”另外,课题组从李晓岑先生的《关于中国铅钡玻璃的发源地问题》一文中了解到,汉代以前的中国传统铅钡玻璃中就有高放射性的低比值异常铅,同时中国古代玻璃(琉璃)中含有氧化钴,而古代铅钡玻璃是作为冶铜副产品出现的,起源于冶铜生产。李晓岑先生认这种同时含有滇东北独有的高放射性低比值铅的氧化钴矿料,且起源于冶铜副产品的古代铅钡玻璃应起源于滇东北。联系到巧家不但富产含高放射性的低比值异常铅铜,还有关于氧化钴开采的记载,课题组认为有必要对巧家堂狼山的氧化钴开采情况作深入的调查,于是用了近10天的时间,深入到巧家马树镇的小河塘村、马树村和药山镇的荞麦地村进行深入细致的调查,调查发现马树镇现存1600口碗花矿硐、药山镇现存81口碗花矿硐,而被村民填埋种地的矿硐已无法统计。在这次科考前,广西民族大学科技与社会发展研究中心的汪常明先生通过网络留言,使我们之间有了交流。他是研究美国自然铜的,他在《人类早期文明中的自然铜》中认为:“我国存在可供早期人类利用的自然铜资源,至迟在新石器时代晚期,我国先民就已经开始利用自然铜。……从世界各地考古出土的早期红铜器材质来看,自然铜应该是人类使用最早的金属之一。”联系到巧家堂狼山传承千年的自然铜打制工艺——“斑铜”工艺,它就是用最古老、最原始的锻打工艺通过打制自然铜矿料来生产的,是人类最早使用金属的活的见证。于是本次调查也将其列入其中进行调查。
在数十年来国内外专家学者深入研究的基础上,特别是金正耀、朱炳泉教授检测确认第一次在巧家古堂狼山老铅厂所取样品经检测确认为高放射性低比值铅,与三星堆等青铜器物高放射性成因铅异常接近后,金正耀、朱炳泉教授和堂琅文化研究课题组一直筹划对巧家古堂狼山矿冶进行一次更深入的科考工作,这一工作得到了巧家县委宣传部领导的高度重视和药山镇、老店镇、包谷垴乡和马树镇等乡镇党委、政府的大力支持。自4月10日开始,科考队一行9人,经过3天紧张的工作,共考察了药山镇荞麦地村子营村民小组、马树镇小河塘村朱家海子村民小组的碗花(氧化钴)矿开采遗址;考察了老店镇老铅厂铅矿冶炼遗址并采取样品;考察了包谷垴乡、马树镇、炉房乡铜矿开采、冶炼遗址并取样;考察了马树镇、炉房乡斑铜工艺作坊及斑铜开采遗址,于4月12日完成所有科考任务,并于4月13日在巧家县城举办由科考队和巧家县文化学者参加的“探寻堂狼山古矿冶文化、追溯西南青铜文明源头科考活动座谈会”,圆满完成各项科考任务并得出初步结论:巧家堂狼山斑铜是人类最早使用金属的活的见证,是中国青铜文明的源头;巧家堂狼山是三星堆等周边地区青铜器物矿料来源地,是中国古代青铜之路的起点;巧家堂狼山是中国钴矿之乡,中国古代铅钡玻璃发源地。
二、巧家堂狼山:中国青铜矿冶之源
巧家堂狼山锻打自然铜生产斑铜的工艺是人类最早使用金属的活态见证,是中国青铜矿冶的源头。
巧家堂狼山老店、马树、炉房、蒙姑等乡镇自古盛产优质自然铜,是云南特有的以自然铜为原料打制的斑铜工艺产品的发源地和滇东北斑铜工艺品矿料的主要来源地。《华阳国志·蜀志》载:“会无县路通宁州,渡泸(古泸江水,今巧家县至永善县的金沙江江段)得堂狼县(治所在今巧家老店镇一带)。河中有铜胎(天然铜),山(色)出青碧(蓝铜矿、孔雀石)。”《东川府志》也载:“(自然铜)出(巧家)蒙姑塘房边,土人随地拣取。”巧家堂狼山的古代先民远在石器时代就开始以这种“随地拣取”的自然铜锻打成器物以供人们改善生活。这种以自然铜为原料,将其通过锻打加工制作成斑铜茶壶、斑铜茶盘、斑铜碗、斑铜酒杯、斑铜筷子、斑铜锅等各种器物的铜器制作工艺称作“斑铜”工艺。其中以高品位的铜基合金自然铜为原料,经过锻打成型,精工打磨,以及复杂的后工艺处理制作,将其打制成斑铜花瓶、斑铜香炉一类的铜工艺品称为“生斑”铜器。“生斑”铜器“妙在有斑,贵在浑厚”,褐红色的表面呈现出离奇闪烁、砚丽斑驳、变化微妙的斑花而独树一帜,堪称金属工艺之冠,是最好的斑铜工艺品。其浑厚古朴,熠熠生辉的艺术效果,令人爱不释手,是中、高档陈设玩赏之工艺佳品。
数千年来,这一工艺在巧家堂狼山发源并流传到会泽、东川、昆明等地,创造了中国仅云南才有的辉煌、灿烂的斑铜产品及文化。直至今日,巧家堂狼山的马树镇一带的高顺华、高兴万等民间匠人中还传承着这一古老的工艺。
巧家斑铜工艺产品以打制朴实、实用的生活用具为主,既是深受普通百姓购买的生活器具的首选,也成为重要而优质的文化旅游产品,具有广阔的市场产业化发展潜力。巧家县高度重视斑铜工艺的保护和传承,决定在马树镇建设一个斑铜产业基地,马树镇党委政府正积极争取资金大力发展斑铜产业。
汪常明在《人类早期文明中的自然铜》中认为:“我国存在可供早期人类利用的自然铜资源,至迟在新石器时代晚期,我国先民就已经开始利用自然铜。……从世界各地考古出土的早期红铜器材质来看,自然铜应该是人类使用最早的金属之一。”巧家堂狼山最古老、最原始的锻打自然铜生产斑铜的工艺,是人类最早使用金属的活态见证,是中国青铜矿冶的源头。
三、巧家堂狼山:中国商周青铜器物矿料来源地
从古代锻打自然铜开始,巧家堂狼山的铜矿得到了开发,已出土的先秦时期的古彝文铜质印章“堂狼山里手辖印”、“堂狼山里木手印是”和公元前3—2世纪从巧家堂狼山输出到中亚大夏国的“大夏镍币”铜(白铜币),以及历代出土的堂狼山铸造的“堂琅”铭文的无数件铜洗,都印证着巧家堂狼山久远、深厚的矿冶文化。
自20世纪60年代以来,随着科技的进步,金正耀、朱炳泉、李晓岑、美国康宁玻璃博物馆的Brill、日本山崎一雄教授等国内外专家学者将最新科学技术的铅同位素示踪方法应用于研究三星堆、殷商等青铜器物矿质来源的青铜器考古研究,逐渐将三星堆、殷商、江西新干大洋洲墓等地区出土的青铜器的矿料来源地锁定在了滇东北,而巧家堂狼山成为最有可能的地方。
中国夏、商、周三代青铜器生产所用的金属原料,主要有铜、锡和铅三种,它们都是经过冶炼从矿石提炼出来的。由于地球上铜、锡、铅金属矿床在其形成的地质年代以及形成过程环境物质中铀钍浓度条件方面的差异,都含有微量的金属铅。这些杂质性质的铅同作为青铜生产原料之一的金属铅一样,铅同位素组成也各具差异,表现为铅的4种稳定同位素204Pb、206Pb、207Pb和208Pb。4种同位素在古代青铜业的一般冶炼、铸造等加热过程中不会发生分馏,与微量元素相比,可更好地保存原产地的信息。通过比较青铜器样品和矿床的铅同位素数据,可以进行青铜器原料的产地研究,同时比较各个时代和时期青铜器样品的铅同位素数据,也可以了解不同时期、不同地区矿山开采利用的盛衰变迁,进而推动关于上古时代的有关研究。同时,铅同位素示踪方法研究古代器物还具有所需样品量很少、器物表皮的氧化物等对器物的铅同位素比值影响很小等优点。铅同位素不受风化和腐蚀影响,不受元素含量变化影响,具有明显的地球化学块体效应,便于确定所用资源的产地。虽然该方法也存在重叠效应和混合效应的局限性,但其分辨率仍高于其他任何单一的地球化学示踪方法。由于206Pb、207Pb和208Pb分别是由238U、235U和232Th放射衰变形成的,3种同位素的含量随着时间增加而不断增加,因此被称为放射性铅同位素,属于这3种同位素的铅叫做放射成因铅。而204Pb在古老的矿石和陨石中相对含量较高,在现代铅中含量较低,而且不随时间的流逝发生绝对含量的改变,所以在研究中常常将204Pb作为基准,用206Pb/204Pb、207Pb/204Pb、208Pb/204Pb来进行研究。其中,由于206Pb相对于207Pb和208Pb增长更多,所以用207Pb/206Pb和208Pb/206Pb这两对比值表示时,高放射成因铅比普通铅数值小。
20世纪60年代,美国康宁玻璃博物馆的Brill首先将铅同位素用于古代文物的研究,开创了铅同位素示踪方法在考古学和自然科学史研究中的应用,随后欧洲和日本学者也开始了这方面的研究,中国出土的文物成为重要的研究对象。1986年10月,美国史密斯博物院的E.V.Sayre等人研究了数百件由美国沙可乐美术馆(ArthurM.sarkler)收藏的中国古代青铜器铅同位素比值,其中包括商代106件,西周127件和东周94件共327件。在E.V.Sayre等人文章中所分析的商周青铜器的铅同位素比值及分布图中,这种比值很低的异常铅矿质在商代的青铜器中占有较大的比例(共几十件),在西周的青铜器中就大大减少了(四件),东周时期仅出现一件。东周以后在青铜器中完全消失。日本名古屋大学教授山崎一雄等人也测试了推测是商代的两件戟,发现它们的铅同位素比值也非常低(207Pb/206Pb比值分别为0.7296和0.7227)。说明这两件戟的矿料产地和上述E.V.Sayre等人测试的商周时期异常铅青铜器的矿料产地相同。
20世纪80年代,中国金正耀将铅同位素方法引入到青铜器的矿料来源研究,发现高放射成因铅同位素特征而取得了突破性进展,并掀起了铅同位素应用于考古研究的高潮。1984年,中国科技大学的金正耀同志在钱临照院士、李志超教授的指导下,在国内首次用铜同位素质谱技术对河南殷墟出土的青铜器进行了示踪研究,发现在14件青铜器中(妇好墓12件,西区2件)有5件的铅同位素属比值非常低的异常铅,其207Pb/206Pb比值在0.771至0.783之间。金正耀的实验结论认为这几件殷墟出土的青铜器的矿料应来自于云南永善金沙厂的矿山,使争论了半个多世纪的商周中原青铜器矿料来源问题有了一个初步的结论。这个结果由于考古学意义十分突出,引起了国内外科技史界和考古学界的普遍关注。1993年,李晓岑发表文章,依据其在中国科技大学测试的昌宁县八甲山出土的战国早期铜鼓,其207Pb/206Pb比值为0.78545,指出云南的早期青铜器中也发现这种低比值的异常铅。近年来,金正耀等人又多次测到商代和西周时期的青铜器中有低比值的异常铅,把这一问题的研究又大大地推进了一步。如金正耀等人对江西新干大洋洲商墓青铜器的研究,所测试的11件青铜器全部属低比值异常铅矿料。207Pb/206Pb比值为0.7142至0.7657之间。金正耀还对四川广汉三星堆遗物坑的商代青铜器进行大范围的实验研究,在测试的53件样品中,有多达50件的商代青铜器属低比值异常铅比值的矿料,其207Pb/206Pb比值为0.6861至0.7763之间,表现出更宽的异常铅比值的范围。20世纪80年代以后,我国地质工作者发表的大量地质铅同位素比值数据,李晓岑等收集了全国250处矿山的534个原始数据,又在国家自然科学基金的资助下,与有关单位合作,在中国科技大学同位素实验室和天津地质研究院同位素实验室等单位测试了约150个原始数据,这些数据覆盖了全国各地的矿山,并较完整地显示出全国矿山的铅同位素地质分布场。通过对这近700个中国矿山的铅同位素数据进行综合分析发现,铅同位素比值很低的异常铅在中国仅见于云南省,计有永善、昭阳区、巧家、新平、元谋,而且以永善、巧家的铅同位素比值最低(207Pb/206Pb为0.745和0.747)。此类低比值异常铅在中国其他地方未见。因此,这种异常铅同位素比值不存在其他正常铅常见的重叠效应和混合效应带来的麻烦,它能够直接反应出矿山的铅同位素比值,可以作为矿山的示踪“指纹”来推断某些青铜器的矿料来源。金正耀、朱炳泉、李晓岑等人的研究,得出的永善、巧家的铅同位素比值(207Pb/206Pb为0.745、0.746和0.747)和我国三星堆、殷商等青铜器物的低比值范围相当接近,甚至重叠,变异系数<2,他们认为从铅同位素地质学分析,可视为这种低比值高放射性异常铅矿料来自于永善金沙厂、巧家老店镇老铅厂一带矿山,而含这种低比值高放射性异常铅的铜矿料,因只产于巧家马树镇一带的古堂狼山,尤其是堂狼山出产的丰富的自然铜资源,所以认为中国古代含这种低比值高放射性异常铅的三星堆、殷商等青铜器物的铜矿料来自于巧家堂狼山的老店镇、马树镇、炉房乡一带。
通过布里尔、E.V.Sayre、金正耀、朱炳泉、山崎一雄、李晓岑、巴勒斯等国际国内专家学者的研究表明,中国古代含这种低比值高放射性异常铅的三星堆、殷商等青铜器物的铜矿料来自于巧家堂狼山,这也说明巧家堂狼山是古代以含低比质高放射性异常铅的铜矿料的流向为主的中国青铜之路的起点。
四、巧家堂狼山:中国钴矿之乡
近年来,国内外专家学者通过铅同位素示踪方法进行中国古代玻璃的研究,结果表明在中国古代铅钡玻璃中含有低比值高放射性异常铅,而且中国古代铅钡玻璃是由古代铜冶矿碴经十多道工序研制而成的。同时,中国古代铅钡玻璃中含氧化钴矿料,而中国古代同时开采过含低比值高放射性异常铅的铜和氧化钴的只有巧家堂狼山,这从一个方面佐证了堂狼山低比值高放射性异常铅的铜曾得到大量采冶,为中国青铜文明作出了巨大贡献,另一方面也说明巧家堂狼山是中国古代铅钡玻璃的矿料产地和中国钴矿之乡。
1979年,美国学者布里尔等人发表了题为《一批日本和中国玻璃的铅同位素》的文章,该文介绍了他们在一年内收集到的600多件考古器物和方铅矿的部分铅同位素数据,其中收集的中国玻璃的年代均为汉代或以前,成分均为铅钡玻璃。中国汉代和汉代以前的玻璃有着非常独特的铅同位素分布场,它们和世界上其他地方制造的玻璃完全不同;另外,两组中国玻璃的铅同位素区别最大,它们在世界上分别具有最高和最低的铅同位素分布。由于这两组铅差别最大,这样就避免了重叠效应和混合效应带来的麻烦,因此玻璃的铅同位素比值直接反映了矿山的铅同位素比值。1984年9月在北京的国际玻璃学术会议上,美国的巴勒斯(I.L.Barnes)和布里尔等人又提交了一篇论文:《中国早期玻璃的铅同位素研究》,该文进一步研究了39个中国玻璃的铅同位素数据,其中战国和汉代的铅钡玻璃有30个,唐代及以后的其他玻璃有9个。结果表明很低和很高的铅同位素比值在战国和汉代的铅钡玻璃中再次出现(其中铅同位素比值很低的样品有6个,其207Pb/206Pb为0.710至0.730))。唐代及以后的中国玻璃则未见此种铅同位素特征。在1984年北京国际玻璃学术会议上,日本学者山崎一雄等人也提交了一篇文章,他们对六个中国和日本出土的战国至汉代中国铅钡玻璃的铅同位素比值进行了测定,结果也是高比值和低比值两种铅同位素特征。出现低比值铅同位素(207Pb/206Pb为0.7301)的是一个日本弥生时代墓葬出土的管状玻璃珠(年代为公元前1世纪至公元1世纪)。它的铅比值和布里尔等人发表的中国古玻璃的低比值铅同位素处于同一个分布场内。日本学者认为这个玻璃珠来自中国,现在我们可以肯定它的铅矿料应来自云南,它在公元前后就已输人日本了。
同时,国内外学者在对中国古代玻璃的研究中也发现了中国古代铅钡玻璃中也含有这种低比值的高放射性异常铅。但出现并流行于战国和西汉时期的中国铅钡玻璃至东汉以后忽然消声匿迹,对此,赵匡华教授敏锐地看到:“‘这种’情况只有一个解释,即制造玻璃的原料发生了改变”。但赵匡华认为这是因为:“从原始时期的用铅矿煅灰进步为利用金属铅,从而断绝了铅石中钡进入玻璃的可能性。”李晓岑认为“但(赵匡华)这种解释却不能说明东汉以后的玻璃中仍有大量其他矿物成分存在,也不能说明玻璃技术并没有随之出现显著进步这一现象。实际上,铅钡玻璃的消失和低比值同位素铅的消失是同时发生的,这强烈表明铅钡玻璃的矿料应都来自于有低比值同位素铅的金属矿区,即云南滇东北”。
20世纪80年代以后,金正耀、朱炳泉、李晓岑等检测并发表了大量地质铅同位素比值数据。李晓岑等人通过对中国近700个矿山的铅同位素数据进行综合分析,得出永善、巧家的铅同位素比值(207Pb/206Pb为0.745、0.746和0.747)和我国古代铅钡玻璃的低比值范围相当接近,甚至重叠,他们认为从铅同位素地质学分析,可视为这种低比值高放射性异常铅矿料来自于永善金沙厂、巧家一带矿山。
同时,李晓岑认为含低比值高放射性异常铅的铜矿碴中同时含有氧化钴。《华阳国志·蜀志》载:“堂狼县,故濮人邑也,今有濮人冢,冢不闭户,其穴多有碧珠,人不可取,取之不祥。”《寰宇记》卷八十说:“会无川在泸水之南,上有深岩,岩中多仙人葬,莫测其来,远望如窗牖之间,其棺内多碧珠,人取之多有不祥。”此处的“碧珠”,李晓岑在《关于中国铅钡玻璃的发源地问题》中认为:“碧珠,大概就是指琉璃珠,在滇东北的大关东汉崖墓中均出土了蓝色琉璃饰品(原注:公元2—3世纪时,中国知道的玻璃产地仅有云南、天竺、太秦三处),可以作为我们推测的证据。又在紧靠滇东北的贵州赫章县(汉代赫章县和滇东北共属犍为郡)的战国至西汉墓中曾发掘出293粒琉璃珠,其中一座战国晚期墓葬中,出土琉璃珠数量多至65粒,我们推测这些琉璃珠应是当地产品。……云南出土的玻璃往往呈蓝色,这是其中渗入了钴元素,因为据成分分析,蓝色玻璃的着色元素是钴,而绿色玻璃的着色元素是钴。中国钴矿分布很少,滇东北是一个重要产区。……早期玻璃据化验就含有钴,和元代青花的化学组分甚为相似。”
氧化钴作为釉料的关鍵原料唐代以来一直稀缺,是制作唐三彩、鈞瓷、青花瓷等必不可少的原料。唐宋从波斯进口,元、明、清从东南亚进口。朱炳泉先生认为:“如果巧家地区古代确实存在氧化钴的大规模采矿,则可能是唐以前。查明这些情况对于了解我国陶瓷业的发展历史和进一步寻找这一类矿很有意义。”由于巧家堂狼山钴矿在中国古代钴矿开采史、玻璃(琉璃)起源史及探索青铜文明史上的重要地位,调查、研究清楚巧家堂狼山钴矿开采的范围、规模、遗址分布情况、遗址数量等情况显得尤为重要。查阅典籍,关于巧家堂狼山钴矿开采,仅《巧家县志》载:“碗花:学名氧化钴。矿床集中在小河塘‘碗花洞梁子’周围。前人早开采过。未经勘测,储量不清。”但该记载太过简略,仅说“前人早开采过”,对于矿区范围、开采时间、开采规模、遗址分布、遗址数量等均无详细记录。
巧家堂琅文化研究课题组经在马树镇、药山镇党委、镇政府和小河塘村、马树村两委的支持下,通过走访村民,确定开采矿带、矿脉、矿硐,逐一编号、登记、手工绘制开采遗址分布图;了解每一矿硐的开采历史、规模,测量矿硐尺寸,记述矿硐现状等,经过10天的细致调查,发现并统计出巧家堂狼山马树镇的43个矿点存在的1681口矿硐,其中保存完好的矿硐456口,而被村民因各种原因填埋了矿硐则不计其数。此次调查,初步掌握了堂狼山氧化钴矿的开采遗址的分布情况,获得了大量重要的第一手资料,为堂琅文化研究工作打下了坚实的基础,同时印证了巧家堂狼山在古代曾大规模开采过氧化钴矿。
巧家堂琅文化研究课题组的研究者们在国内外专家学者研究的基础上,通过对巧家堂狼山、永善金沙厂的矿冶进行深入研究后,认为永善金沙厂缺少铜矿,主要在清代时曾炼铅提银,巧家堂狼山则自古盛产铜、铅矿,特别是出产全国仅有的氧化钴,从而认为中国古代含这种低比值高放射性异常铅的冶铜副产品古代铅钡玻璃的矿料来自于巧家堂狼山。巧家堂狼山迄今仍存在的1681口钴矿硐遗址是现存中国最大的钴矿开采遗址群,巧家堂狼山也成为中国名副其实的“中国钴矿之乡”。
五、青史遗爱
面对此次科考的初步结论,中国科技大学考古实验室主任、教授、博士生导师金正耀说:
对巧家的两次科考,收获非常大。之所以关注巧家,跟长期以来做的科考课题有关。1986年三星堆文明发现之前,人们认为西南不会跟殷商文明有关。二十多年来,由于人们不断探索,取得一系列研究成果,但有很多悬案,诸如三星堆文明的物质基础、三星堆的青铜艺术品及跟技术相关的课题仍在探索中。一方面,我们做的课题受世界关注;另一方面,云南是金属大省,和周边青铜器矿料来源之间的关系有待深挖。本次科考目的主要在于了解滇东北古堂琅地区丰富的铜矿资源、碗花(氧化钴)资源对于成都平原、滇中、滇西青铜文明之间的文化关系。高放射成因铅在三星堆青铜器中大量存在,几乎每一件中都存在,而高放射成因铅是非常罕见的,只存在于云南、四川交界处的滇东北。去年在巧家老铅厂采了些样本,经检验,是高放射成因铅,这是首次发现牛栏江以西的巧家古堂狼山存在高放射成因铅。为了进一步测定老铅厂高放射成因铅的开采、冶炼年代,所以定了今年的考察计划。
巧家老铅厂冶炼规模很大,其矿石应该在巧家境内老铅厂某个半径之内,比如周家老硐等地,具体地点有待堂琅文化课题研究组进一步调查。巧家产生的高放射成因铅成了一个标志,这是一大收获。第二大收获是发现大量碗花硐。明清两代的青花瓷,价格不菲,其用的钴料,史料上说来自云南,但究竟来自云南何处,一直没有重要发现。而此次在巧家马树镇、药山镇发现的露天开采的碗花硐数量之多、规模之大,在全国是唯一的。但要进一步搞清这些矿料开采于什么时候。
我所做的是历史文化价值的研究,如何把那些废矿变成历史文化资源的金矿。建议巧家建立一个集科研、文化、旅游于一体的矿冶博物馆,把露天的矿硐、矿产样品作为科研、科普、旅游的资源。结合巧家立体的自然景观,从而将景观资源和矿冶文化资源结合在一起,打造巧家。
科技部、中科院共同成立的同位素地球化学国家重点实验室学术委员会主任、教授、博士生导师朱炳泉说:
我八进堂琅,二进巧家。堂琅矿带有着丰富的自然铜资源,巧家的自然铜资源尤为丰富,这个矿带形成于2亿6000万年前,当时云、贵、川三省交界处大量火山喷发,其后这个区域被玄武岩覆盖,这对我国矿产资源是巨大支撑。高放射成因铅主要分布在铅厂、金沙厂,东坪、乐马厂也有分布。同位素研究相当于指纹鉴定,根据指纹判断,殷商、三星堆的矿料来自滇东北火山口附近的自然铜。
钴资源,我国一直稀缺。寻甸开采过,可能是清代开采的。而巧家开采在清代之前。巧家钴矿开采历史之长,面积之广,产量之大,从50来平方公里现存的1681口氧化钴矿硐可以看出。可见巧家的钴矿对古代瓷器起了很大作用,甚至是唯一的,要进一步加强关注,希望在钴资源的开发方面有所突破。
巧家自然环境优美,资源丰富,但如何搞好资源开发、文化保护、环境保护之间的关系,值得研究。
广西民族大学教师、北美洲自然铜研究专家汪常明说:
我研究的主要是北美洲的自然铜,中国的自然铜主要分布在滇东北。巧家县炉房乡噜布的高氏兄弟所打制的器物用的就是自然铜,跟北美的印第安人一样,纯手工打造生活用品,是古人使用金属的工艺的活态见证,可考虑跟以后的旅游产品开发结合起来开发这门工艺。
中共巧家县委书记方宗辉在魁阁塔恢复重建竣工庆典仪式上的致语中说:
巧家,古称堂琅,史见于先秦,建置于秦汉。历史悠久,文化底蕴深厚,历史上曾经是彝族主要发祥地及“六祖分支”之地,巧家堂狼山古彝族先民参与创造了三星堆和殷商两大青铜文明,成就了巧家“堂琅铜洗之乡”、“世界白铜之乡”的美誉,历秦汉至今,形成了影响深远的巧家堂琅文化!
巧家县人民政府县长丁开路在《政府工作报告》和就任巧家县长职务的讲话中说:堂琅文化享誉滇川。充分挖掘、整理和包装好以堂琅文化为代表的经典人文项目,促进文化产品与旅游产品的有机结合,把文化旅游产业培育成为新的经济增长点。
2001年,正是互联网兴起的年代,彝-人-网团队便确立了构建彝族文化数据库的宏远目标,初心不改,坚持走下去。