铜绿山古铜矿采矿技术的思考

铜绿山古铜矿采矿技术的思考

殷玮璋

周百灵

（北京100710）（湖北黄石43500）

中图分类号：K878

文献识别码：A

文章编号：1001-0327(2012)04-0100-08

在湖北大冶发现的铜绿山古铜矿，是我国发现的第一个古矿冶遗址。这一发现填补了我国冶金史中的一个空白，也把古代工匠如何从铜矿中开采矿石、进行冶炼等问题摆到人们的面前。许多研究者对这一发现十分关注，他们从不同视角对它的采掘工艺、冶炼技术和地质构造等方面做了不少分析与探讨，提出了各种说法。

对于铜绿山古铜矿的采掘工艺究竟以何种说法为合理，从发掘之初就存在争议。随着先秦时期的古铜矿在一些省、市、自治区陆续发现，人们对早期采矿业的了解越来越多，在比较与分析中使相关认识得以深化，也促使对过去的一些说法进行反思。

这种反思是很有意义的，因为对铜绿山古铜矿采掘方法的准确论述，关乎我国采矿技术发展史中这一时期处于何种阶段的正确评估与合理定位。

笔者之一曾撰文对发掘的材料进行分析，指出当时从深部矿带进行坑采时使用的是竖井——平巷（斜巷）——盲井的采掘工艺[1]。这一说法是基于发掘工作中清理出一组组井巷的基础材料而给出的。它反映了早期坑采工艺的特点，又以操作简便、安全实用而颇具特色。

这种方法出现的时间很早，从江西瑞昌铜岭的发掘中可以看到，至少在3400年前的商代中期就已产生。在铜绿山矿Ⅶ号矿体1号点的发掘中可以看到，这一技术在春秋时期的

坑采作业中的应用已经相当成熟。表现在：

1.竖井与巷道的连接已经超出一井一巷的配置，而是围绕二、三个竖井开凿多条巷道与盲井，形成一个个井巷组合；

2.工匠们在井巷中普遍设置方形木质框架为支护，有效地防止四周围岩的塌落，能有效确保工匠们在采掘过程中的人身安全；3.方形木质框架都按同一规格预制，立柱、顶梁、地梁等构件在地面加工后，再运至井、巷中组装、固定，反映了工匠之间分工与协作过程的有序与高效；

4.无论竖井还是平巷，都是密闭的空间。它以井口高低形成的气压差使空气在井巷中流动。采掘中及时充填一些废巷，促使空气更好地流向坑下的作业面上，保证采矿人的氧气供应；

5.铺设木质水槽或专用排水通道使采矿作业排除了积水的困扰，反映了人们的巧妙构思并在实践中取得预期结果。

Ⅶ号矿体1号点经过全面揭露，见到那里的井巷密布、纵横交错，铜矿石几乎被采掘一空。这一情况反映了采矿者对铜矿石的渴望、采矿技术的成熟和采掘工作的高效。井巷中没有见到因塌陷而伤人的事例，说明当时在井巷中掘进、回采的过程是安全、有序而顺畅的。从采掘的过程与取得的预期结果，都表明其坑采技术达到了相当高的水准。所以，今天在遗址现场看到的一个个井巷组合，都凝聚了工匠们的聪明才智与创造才能，是先民留给今人的

收稿日期：2012-09-13

作者简介：殷玮璋（1936-），男，上海人，中国社会科学院考古研究所研究员。100

一份珍贵遗产。

从发表的文章中看到，大家从不同的侧面提出了各种说法。由于研究者的思路不一，给出的结论也各不相同。如有的说法因缺乏证据而使其结论的合理性受到质疑；有些因立论前提不当，使一些说法难以立论；有的因不按科学规程操作，其结论与历史真实相去甚远。因此，我们在此试作辨析，以期在交流切磋中力求对一些问题形成共识，推进学科的研究进程。

一

铜绿山古铜矿的采掘方式主要有露天采矿和坑道采矿两种。在过去的讨论中，对露天

开采方法的看法分歧不大，对坑道采矿技术则颇多歧见。其间的问题涉及铜绿山古铜矿的年代、采掘方法、生产规模等多个方面。本文重点对这方面的论点与问题作些分析讨论。

在发表的文章中，具有一定影响的一种说法是：铜绿山古铜矿采用“水平分层，上行开采”的方法。所谓“水平分层，上行开采“是”将采区分成若干水平层，从下而上逐层开采”。他们解释说：“随着回采用密集棚子作支撑，木支护与充填相配合，采空区用废石充填”，尔后，在下层棚子的上面再开拓巷道进行回采。他们认为这种方法“曾使用了几个世纪”，并认为1米，下层棚子的顶梁即是上层棚子的底梁。战国至西汉，下层棚子断面比上层为宽，使支护更为稳固”。他们在文中说到：“这种采场多位于氧化铜矿富集带，围岩为大理岩破碎带，为保障安全，框架敷设密集。由于回采区经废石充填，牢固度甚

好”[2]

。本文作者之一曾与该文作者有过多次讨论，申明对此说法不敢苟同。他们强调这种方法在铜绿山“使用了几个世纪”，则Ⅶ号矿体1号点的遗存当也包括在内。可是，在发掘中看到的是一组组井巷以及它们之间的打破关系，却从未见到“水平分层，上行开采”留下的遗迹现象。

所谓“水平分层，上行开采”说的基点是：

“将采区分成若干水平层，从下而上逐层开采”。他们把上下两层巷道理解为一体，如同楼层建筑的上层与下层那样，楼上的地面即是楼下房屋的顶棚。他们提出“下层棚子的顶梁即是上层棚子的底梁”的说法，意指上层巷道与下层巷道的方形木质框架的支护结构也是连在一起的，犹如楼层建筑中的立柱那样。

按照这种说法，古代工匠在开凿一条平巷进行采掘之后，再在棚顶上开拓另一条巷道。在上层巷道中设置方形木质框架为支护时，在下层的方形木质框架上接出另一个支护构件，出现“下层棚子的顶梁即是上层棚子的底梁”的情况。这样，在上层巷道进行采掘时，就在下层平巷的棚顶上开凿巷道掘取矿石。当这一层采到一空程度时，又在它的上西开凿第三条、第四条巷道。各层之间架构的方形本质框架支护也都衔接为一体，还能节省一些支护用木质材料。

这种说法看似合理，但此说能否成立，关键在于铜绿山古矿区中能否提供支持这一说法的物证。

然而，我们在铜绿山古矿冶遗址中没有见到可以用作“水平分层，上行开采”的例证，诸如在下层棚子的顶梁上部再建上层棚子的遗存，也没有看到“下层棚子的顶梁即是上层棚子的底梁”的构件。Ⅶ号矿体1号点是带着问题主动发掘的一个点，清理的巷道最为完整。但在一组组井巷中也没有见到在“下层棚子的顶梁”上安装“上层棚子”的立柱的实物。所以，上述说法提出之初就受到人们的质疑。

事实上，这一时期采用竖井——平巷（斜巷）——盲井的掘进方式已能胜任采矿任务并被广泛采用，在客观上也不存在运用“水平分层、上行开采”的可能。理由如下。

1.人们选择在破碎带中采掘矿石，是那里的矿石含铜品位比一般的矿脉要高，储量也相对富集。缺点是岩石破碎，开拓过程中极易发生围岩垮塌的情形。可是，一旦架设的木质框架支护能够起到防止围岩垮塌的作用时，在破

“西周时期的分层高度约为碎带中采掘铜矿石，就成了工匠们首选的理想场所。

在发掘现场看到，每条井巷中都有方形木质框架为支护。井中的支护由四根木材用榫卯法穿接而成，巷中的支护则由两根立柱与分置于立柱上下的顶梁和地梁组成。它们的间距在一米左右，说明工匠们每掘进一米，就架设一副木质框架，有序地将它们固定在坑壁之中。在平巷或斜巷中，每两副方形木质框架的上面还平铺一层小圆木棍作棚顶。它的两侧，则有席片、萆茎等物质，被几根小圆木棍别在两根立柱之外侧。发掘中这些方形木质框架为支护都完整地原位保存，可证它们确已起到了防止上部和两侧的围岩垮塌的作用。

受工具及其它条件的限制，春秋以前的井巷内径都很窄小，框架结构比较简单，木质框架支护的密度则比较大。在直径不足1米的井巷内劳作，工匠们的活动受到极大限制。他们不能直立，只能匍匐前进，根本无法转动身躯。工匠们既要手持工具向前开拓巷道，又要架设木质框架作巷道支护，还要装筐将矿石运出巷道，其间的行动艰难是可以想象的。在这窄小的巷道内用“水平分层，上行开采”法进行回采，匠人时上时下，进退之间要求不断转身。我们曾经做过实验：让个子矮小的工人在井巷中徒手作进退活动，结果根本无法转身。“上行开采”时，碎石纷纷落下，匠人避之尚且不及，怎能开拓前进。由此可知，此说大不可取。

2.在坑下从事采矿的人曾总结出一条经验：“不怕天空怕地空”，意即采矿时不怕上方有空巷，就怕脚下有空巷。因为上方的空巷只要没有很强的外力作用，它是稳定的。他们在下边采掘矿石时是安全的。但若脚下出现空巷时，因地心引力的作用而让人踩空，很易出现事故。为此，匠人们一边开拓新巷，一边用废石充填废弃的巷道。

提出“上行开采”说的朋友认为“由于回采区经废石充填，牢固度甚好”，但必须正视的一个事实是：在用新开巷道的废石充填下层废巷时，工匠们的采掘面上一定有个足够长的空

间，否则，在巷内无法从事采掘劳作。这就意

味着在“上行开采”的某个时段，他的脚下必有一段未填的空巷。一旦脚下出现空巷，人就陷入危险的境地。

3.当时采用井口高低形成的气压差调节坑道空气。当下层巷道被充填以后，空气不能流动，上层采掘面就会出现缺氧的状况。由于作业面的空间很小，因空气中的氧气总量也少，人的呼吸会很快消耗氧气。当巷内的二氧化碳浓度达到3％时，人就失去重体力劳动的能力；浓度再高一些，人就会窒息。因此，除非用其它办法及时送风（问题是当时不具备机械通风的能力），否则“上行开采”法无法进行。开采巷道还会遇到各种不可预见的状况，诸如一块大的岩石就能挡住采掘者的预定线路。那时，他只能偏离下层巷道的走向另开新巷，那时，也就不能再按“下层棚子顶梁即是上层棚子的底梁”的要求组装木质框架支护了。

4.巷道中所用的木质框架支护的材质之单薄，也不允许实施“上行开采”的开采方法。发掘区中见到的立柱都是直径10厘米左右的圆木，顶梁、地梁的用材是把这种圆木对剖两半，并在内侧凿出榫孔而成。在两付方形框架上面当作“顶棚”的是一层直径3~5厘米的圆木棍。这样单薄的“顶棚”用于阻挡头顶的碎石块掉入巷内尚可胜任，但绝对承受不了工匠踩在上面进行采矿活动及一筐筐矿石的重负。

5.按“下层棚子顶梁即是上层棚子的底梁”的说法，一个好处是可以节约一些木材。可是，先秦时期人口尚少，林木资源十分丰富，工匠们不会出于节约一根地梁的板材而设计出“下层棚子顶梁即是上层棚子的底梁”的结构形式。巷内的立柱、木棍都保留完整的树皮，表明这些构件都是就近砍伐加工而成，也说明近处的林木资源并不缺乏。

由上分析可知：“水平分层，上行开采”的说法，是作者提出的一个推测性假说。它既没有实例支持其说法，文中出现的诸多暇疵，让人难以信从。文中提供一些示意图，也反映了推测带来的过于理想化的特色。

与此相反的是：发掘中清理的一组组巷道，都是以竖井→平巷（或斜巷）→盲井的形式呈现在人们的面前。前面已经指出，工匠们为在这些巷道组合中采掘矿石，还解决了排水、通风等各种问题。所以，每一组井巷都是当年承担并完成了各自的采掘任务后留下的历史遗存。它们的发现是工匠们采用“竖井——平巷（斜巷）——盲井”方法掘进与回采的有力明证。

在发掘现场，还可以看到井巷组合之间有打破关系，形成错综复杂的状况。所谓打破关系，是指后来的采矿者在开拓巷道时，把早先采矿时开凿的井巷打破了（包括打坏了一部分，或从中穿过等等）。这种现象说明：这些井巷是前后多次采矿时留下的遗迹。

不同时间开凿的巷道因其海拔高程不同而形成高低不等的“层次”，尽管它们的形制、结构、规格都很一致；但若把它们解释为“水平分层，上行开采”的产物，同样是不对的。因为甲巷打穿乙巷的事实是判明甲巷晚于乙巷的明证。

矿冶考古与聚落考古不同，后者的文化层堆积一般都是下层的年代比上层早。但这里发现的下层井巷，其年代未必比上层的井巷早。相反，有些竖井打穿了上层巷道而直达深处，它的年代显然要比上层巷道要晚[3]。

发掘中看到许多平巷或斜巷的底部都有盲井。这一事实说明当时的工匠们在巷中采掘矿石时，并未着眼于\"上行开采\"，而是继续向下部矿层寻找矿源。所有开凿盲井的地点至今未见到在盲井底部又开拓平巷或斜巷的情形。这与盲井的规格更小有关。但这一事实说明当时也不存在另一意义上的“水平分层”的问题。

从Ⅶ号矿体1号点公布的井巷组合中可以看到：围绕三个竖井而展开的多条巷道、下部还有多个盲井。这个组合反映了当时用\"竖井→平巷（或斜巷）→盲井\"方式开拓与回采的一个完整过程：一个竖井的底部有储水塘，塘中有一只木桶，反映了它是排水用井；另两个

竖井则用于开掘巷道，运送支护用零件，采掘与提升矿石之用。发现的辘轳轴表明，当时向下运送支护用的零件和向上提升矿石、废石是

用辘轳完成的。这种辘轳在商代中期的采矿遗址中已经发现，是一种有效的提升工具。

这一实例说明，用竖井→平巷（或斜巷）→盲井的开拓方式是这一地区适用于破碎带中一种安全而有效的开采方法。为从深处攫取矿石，先民在开凿井巷时不仅解决安全问题，而且在采掘、运送、通风、排水等方面取得了一系列进展。透过这一分析，人们从一个侧面看到了工匠们进行分工合作的情景：有人在伐木后预制方形木质框架的各部零件；有人开凿竖井与平巷，并且一面开拓巷道，一面组装方形木质框架支护；有人用辘轳向下运送支护用零件、各种工其、用具，并向上提升矿石、废石及其它物资；也有人从水仓中用木桶将坑下积水提升至地面，排除坑采中出现的障碍。每一批工匠在有机配合中有效地向坑下采掘，并将矿石运送到附近的冶炼工地进行炼铜作业。

这是一种分工合理、配合相对便捷的组织形式，在分工合作中伸入地面40多米的深处采掘所需的铜矿石。所以，这一采掘方式背后蕴含的各种成果，无疑是先民们为青铜文明的发展作出的一个重大创造。

如今，各地陆续发现了一批先秦时期的古矿遗址，人们看到先民们运用的采掘方法也多种多样。不过，它们都是依据当地的具体条件而创造的采掘方式。在各地的先秦铜矿中，我们没有见到把“下层棚子的顶梁”当作“上层棚子的底梁\"一类遗存，也不见”将采区分成若干水平层，从下而上逐层开采\"的实例。所以，这种说法作为一种假说，至今未有实例可验证其存在，至少可以说明：对两千年前的工匠而言，这种方法还不具备实施的条件。

二

有文章说：铜绿山古铜矿曾经使用“群井开采”法进行采矿，工匠们将若干竖井“同时伸入矿体并回采”。还说“曾发现西周时期由48

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个竖井组成的井群”[4]

。这使“群井开采”法的提出，似乎是有根有据的了。

由于没有公布“48个竖井组成的井群”的具体情况，未说明其断代依据，也不知它们是

如何“同时伸入矿体并回采”的？这使人们对此说法产生疑虑。

任何一个论点的提出，都须把研究对象的时间属性予以认定。所谓“群井开采法”，是指工匠们将若干竖井“同时伸入矿体并回采”，即采矿时不挖平巷与斜巷，仅靠开巷竖井进行回采。

按照科学的操作规程，如果认为这48个竖井是“同时伸入矿体并回采”，那么首先需用确切的材料证明这48个竖井是\"同一时间“开凿的，这是提出”群井开采\"法的前提。如果不能提供确切的证据证明这48个竖井是“同一时间”开凿的，那么“群井开采”法就不能成立。

迄今在铜绿山古矿冶遗址中发现的竖井，属于“同一时期”的遗存不在少数，但“同一时期”的遗存不能当作“同一时间”生成的遗存而大加发挥。诸如这48个竖井如果是“西周时期”的遗存，也不能说明它们是西周时期某一年中某个特别时间“同时伸入矿体并回采”的。Ⅶ号矿体1号点发掘前，在地面露出了22口竖井，有人认为是“同时”的井群。在全面揭露以后看到，其间的井巷多有打破与被打破的关系，表明它们开凿的时间是有先有后的。

作者提到“曾发现西周时期由48个竖井组成的井群”，将它作为“群井开采法”的依据，显然是把“西周时期”当作特定的计算单位了。可是，“西周时期”是指周武王伐纣至周平王东迁前的一个历史时期，它从公元前1046年至公元前770年，前后跨越了270余年。把270余年间开凿的48口竖井（平均5年多才挖一个竖井）称为“同时”开采是不对的；把它解释为“同时伸入矿体并回采”是不真实的；把它与\"扯在一起显然是不妥的。另外，从采矿技术发展的视角也可证“群井开采”法在西周时期出现之不合理，因为竖井与巷道相结合的采矿方法，其功效比“群井

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开采法”要高许多。

从大冶、阳新、瑞昌等地的考古工作可以

看到，鄂东南、赣西北地区的采矿业在先秦时期已相当发达。用方形木质框架为支护，已经解决了围岩塌陷的问题，在3400年前已经掌握竖井与平巷相结合的采矿工艺。它的出现因大大提高采矿效率而使这种方法为矿工们普遍接受，在这一带广为流行。比起单靠竖井进行开采，无疑更省工、省力，获取的矿石也更多。这是在实践中创造许多奇迹的古代先民能够分辨的。对西周时期的工匠而言，以他们的智慧与才能自不会丢弃千余来一直使用、功效甚高的竖井与平巷相结合的采掘方法，去选择费工、费力，采矿量很小的“群井开采”的采掘方法的。

其实，人们开凿竖井、平巷或斜巷，目的是为了向矿山深处的矿脉或矿带中索取宝贵的铜矿资源。严格地说，竖井只是为寻找矿脉提供线索的一个通道，开拓平巷或斜巷才是获取矿石的主要途径。因为平巷或斜巷身处矿脉或矿带之中，每推进一步，掘取的都是含铜品位较高的矿石。这是他们当时可供选择的采矿方法中最好的一种方法。因此，一旦在竖井底部找到铜矿石（这是用船形木斗进行重力测试可以确定的）而不再开拓巷道，却用这种费工、费力、费材而仅得少量矿石的\"群井开采法\"去开采，这是不合逻辑和令人费解的。

在Ⅶ号矿体1号点的发掘中，曾经发现2口竖井的底部没有平巷，另有1口竖井的底部只有一节平巷，它的巷内放置一个选矿用的瓢形木斗。发掘时对井内外的遗存作了采样分析，表明它们是在未见到铜矿石的情况下才作出不开巷道、主动放弃的。它们相距很近，其形别、结构、年代、充填物等也都相同。尽管如此也难以给出“同时伸入矿体并回采”的结论，它们和“群井开采”的方法毫不相干。“群井开采法”的提出违背了将研究对象置于特定的时间、地点、条件下进行考察的原则。他们错把“西周时期”当作“同时”使用；对48个竖井开凿时间不作深入细致的分析，也未

“群井开采法就何种情况下它们“同时伸入矿体并回采”作出说明；都不足以说明这些竖井与“群井开采”有什么关系。因此，若不能提供新的例证，所谓“群井开采法”就难以立论。

诚然，未把研究对象置于特定的时间、地点、条件进行考察的情况并非仅此一例。如有文章说：铜绿山古铜矿遗址中发现的井巷多达六、七百个，表明古代在这里曾经进行“大规模开采”。据他推算，当时从事采矿的人数达三、四千人之多。

有的文章在讨论铜绿山古铜矿的规模时，用遗址地面堆积很厚的炉渣为依据，说这些炉渣有40万吨，表明它的冶炼规模很大，甚而说它是我国先秦时期采冶业“规模最大”的一个地点等等。

有趣的是：有的文章论及规模时，强调炉渣堆积之丰厚和40万吨之总量；谈到冶炼历史时又强调从西周至汉代，前后延续千年之久、持续不断。细心的人不难发现：这两种说法其实是不相容或牴牾的。

铜绿山古铜矿发现与未发现的井巷当超过六、七百个之数，说它们的年代跨越西周至汉代也有一定依据。问题是：六、七百个井巷也好，堆积了40万吨铜渣也罢，它们都是千年历史长廊中多个时代的先民留下的遗存。无视这些遗存的时间（年代）属性，笼统地把它们压缩到一个平面当作“同时”的遗存去分析计算，给出的结论必然是夸大不实的。所谓“年代一错，一错百错”，道理就在于此。

试想：既然六、七百个乃至上千个井巷是上千年间开凿的遗存，那么怎么讨论其“规模”呢？把这些井巷分散到西周、东周（春秋、战国）、秦和汉等各个王朝时，给出的“规模”和“用工人数”必与上述说法明显不同。但那样的结论与历史的真实面貌会更接近一些，因而也更有意义。关于40万吨炉渣的情况也是如此。

因此，无论是40万吨炉渣还是六、七百（或更多）个井巷，既然历时千年之久，在没有分别确定其时间属性之前，是不具备讨论其“规模”和用工人数的。论及“规模”的时候，一般是以

某一单元时间为基点的，诸如以1年、1月或1天的产量或用工人数的。对上千年的遗存还不能确定其准确的时间属性时，是计算不出

“规模”的。

唯物史观告诉我们：在对某一对象开展研究时，必须把它置于特定的时间、地点、条件下进行考察。在对铜绿山古铜矿遗址进行研究时，同样要遵循这一原则。面对各种遗存，首要的工作是确定它们年代，诸如是哪个王朝、乃至某个王朝的早期、中期还是晚期。当然还可采选含炭样品用碳十四测年方法测定其年代。一旦确定了年代，在对不同王朝、不同时期出土遗存的比对中，寻找其间的差异变化；进而在分析研究中论证其发展、变化的脉络；在多学科协作中，吸纳其它学科的研究成果，开展综合研究。在铜绿山古矿冶遗址的研究中必须坚持多学科协作。在综合研究的基础上，去论述铜绿山古铜铜的开采与冶炼的相关问题。这将是言之有物、有论有据的科学论著。

这里，有些倾向是值得注意的。有人出于某种考虑，把研究对象的年代尽量拔高。铜绿山古矿冶遗址曾经采选一批炭样作了测年，公布了一批年代数据。已有文章指出其中有个数值偏老，存在问题。如有一个年代为距今3205±400年，已被指出“与出土物的年代不合，恐有问题”[5]，可是有些文章偏偏选用这个数值，将它与三代王世相比附，说它与商王“小乙”的年代相当。于是，一些东周时期的遗存被当代商代遗存使用，在讨论商代经济史的时侯成了重要素材。可是基础材料的年代弄错了，给出的结论怎能让人信服？

应该指出：碳14测年方法（液闪法）在上世纪五、六十年代传入中国之时，测年精度尚不很高。由于历史时期对年代的要求很高，当时的测年对象主要是史前时期的考古遗存。到了七、八十年代，为了检验其数值能否为历史时期的提供可信参数，曾对偃师二里头、郑州商城等遗址用常规碳14方法进行测年，结果仍不理想。所以在公布碳14测年数据时，测年专家著文说：“考古学家在运用碳14数据时，

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对孤零零的单个数据要谨慎使用，更不能滥用或先入为主。对于成批正常的碳14数据却不可置之不顾，而是要结合考古层位和文化之间的关系加以通盘的科学分析，才能取得较好的效果”。他们特别告诫：“根据单个年代数值作

出结论是很危险的”[6]。

碳14是碳的同位素，它在大气中的含量不是恒定的，这使生物体内的碳14含量，在不

同时期有高低的差异。科学家们用树木年轮测年时，发现古今一万年间碳14在大气中的含量高低有规律可循，并在不断的实验与计算中找到了与日历年代之间差异变化的规律，绘制出一张碳14年代与日历年代的树轮校正曲线图。由此，测得的碳14年代与树轮校正曲线匹配拟合之后，即可換算成日历年代。“夏商周断代工程”实施过程中，把碳14测年与考古分期结合起来，按分期序列采选含炭样品，给出的系列数据与树轮校正曲线匹配拟合后，给出的日历年代之精度大为提高。常规碳14测年方法（液闪法）的精度可达到0.3％，加速器质谱计（AMS）的精度达到0.5％。这在当前是精度很高的测年结果了。

不过，碳14测年数值经树轮校正曲线校正后给出的日历年代，仍是一个年代范围。公布的每个碳14测年数值后缀一个“±XX年”，即是指它的年代范围。例如上面提到的“距今3205±400年”指的是它有800年的跨度，所以这个数值明显存在问题。人们在引用碳十四测年数据时，如果“丢掉数据后面的正负数”而把它当绝对年代使用，这是错误的。若把这种错误数值与“某个王世”相靠，进而把相关材料当成某个王世的遗存而加以发挥，那就更不妥当了。

把碳14年代数据与考古提供的物证一起使用，可以取得很好的效果。切不可把数值后面的“±XX年”丢掉而随意解释，这样做是危险的。曾有人为把郑州商城与成汤之“亳”都联在一起，将一个的碳14测年数值（公元前1620±140年）当作绝对年代使用，说“郑州商城其始建城的绝对年代经碳14测定为公元前

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1620年（树轮校正年代），与仲丁迁嚣的年代不

合”[7]

。据此，他把公元前1620年说成是“最早的商年”，“夏商分界之年”等结论。

在“夏商周断代工程”实施过程中设有“商前期年代学研究”的课题，将碳14测年与郑州商城的考古分期结合起来，从不同文化期中采选一批含碳样品，给出了与分期序列一致的碳14年代数据。经与树轮校正曲线匹配拟合，给出了郑州商城建于公元前1450年上下，最早不可能超过公元前1500年的结论[8]。这一结果与“郑州商城即汤都亳说”不合。不过，与他在上世纪五十年代提出的郑州商城是“商代中期遗存”的结论倒是一致的。那时他说“郑州的殷商文化的早、中两期（按：指一般所称的二里岗下层、上层文化），比起小屯的殷商文化甚至它的早期来还要早一些”。进而把郑州商代遗址与“帝仲丁迁于隞”联系起来[9]，由此可知，正确认识碳十四测年技术，严肃对待每一个年代，对研究中能否给出一个正确的结论是至关重要的。

当年在铜绿山古铜矿的多个地点采选样品，用常规碳14测年方法进行测年给出了一批数据。其中多个数据的日历年代落在春秋、战国的年代范围之内，但仍参照出土的陶片等其它物证给出结论。至于有人推断为商代遗存，因不见共存的商代遗物，也可证其说法不实。

三

围绕铜绿山古铜矿遗址的采矿方法发表的文章不少，这里举出三个实例进行讨论，是

基于它们具有一定的代表性。

需要强调的是：研究工作须从特定的对象分析入手，并按照科学的规程操作。有关结论应以事实为据，并经论证而产生，而不是用其它一些说法予以解释所能完成的。

老一辈学者指出，任何研究都要从研究对象的基础材料出发。在对基础材料进行分析研究中寻找可供立论的证据，并对这些证据经过严密的论证之后，方可给出一个结论。他们

强调“有一分材料出一分货，有十分材料出十

分货，没有材料便不出货”[10]

，这是一种求实的态度，也是为了避免不实空论之出现。这些说法至今仍有现实意义。

任何一个结论的提出，都离不开立论的诸必要条件。其中，年代就是必要条件之一。如果不搞清遗存的年代，不对长过程中遗留的珍贵素材进行深入细致的分析、比较、证论，或缺乏必要的证据，很多问题是不可能有清晰的认识的。

考古学是实证科学。只有在所获材料中提取证据，并进行严密论证，表明立论所需的相关条件均已具备时，提出的论点才是客观而合理的。为什么？因为它把证据与论点之间的“因与果”的关系贯穿在研究之中，一步一证，环环紧扣。这样的结论是可信而经得起检验的。

对铜绿山古铜矿采掘工艺的研究同样需立足于基础材料的分析。上面提到的几种说法均与缺乏客观的事实作为立论依据有关。有的过多地进行假设与推测；有的脱离了特定的时间与条件，不作客观分析；有的违背了科学的操作规程，既无物证，也未进行论证。这样，结论出现暇疵就难以避免，不能反映历史的真实面貌，也就达不到预期的结果。

铜绿山古铜矿进行开采与冶炼的时间很长，内涵极为丰富。在研究中必须坚持历史唯物论的一些基本原则，一步一步地循序渐进。要准确判定各种遗存的年代，以便对对不同时代、不同时期的遗存进行分类与分析，从中找

到它们的差异、变化，寻找其间变化的规律。这

样，可从差异变化中对每个时代、每个时期的采冶工艺作出评估；在多学科结合的合作研究中，找出其间存在进步与发展的脉络。要把考古发掘与多学科合作研究结合起来，不断推进研究的进程，把矿冶研究推上一个新的平台。

一旦将千余年间的材料充分分析研究之后，铜绿山采冶遗址中一些重要变化与不断进步的轨迹会展示在人们的面前。那时，我们看到的将是中国早期采矿业发展的一个缩影，而它的特点及在历史上的地位也会变得更加突出，它的文物价值与学术价值的重要性也会被世人广泛接受与认同！注释：

[1]夏鼐、殷玮璋：《湖北铜绿山古铜矿》，《考古学报》1982年第1期。

[2]杨永光、李庆元、赵守忠：《铜绿山古铜矿开采方法研究》，《有色金属》1980年第4期、1981年第1期。[3]殷玮璋：《矿冶考古方法初探》，《中国历史博物馆馆刊》1989年第12期。

[4]华觉明：《中国古代金属技术》，大象出版社，1999年。

[5]同[1]。

[6]仇土华、蔡莲珍：《有关所谓“夏文化”的碳十四年代测定的初步报告》，《考古》1983年第10期。[7]邹衡：《郑州商城即汤都亳说》，《文物》1978年第2期。

[8]张雪莲、仇士华、蔡莲珍：《郑州商城和偃师商城的碳14年代分析》，《中原文物》2005年第1期。[9]邹衡：《试论郑州新发现的殷商遗址》，《考古学报》1956年第3期。[10]傅斯年：《历史语言研究所工作之旨趣》，《历史语言研究所集刊》第一本第一分册，1928年。

（责任编辑、校对：陈丽新）

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