1987年10月,枞阳县横埠区将军乡井边村采矿者循着“古人洞”(亦称“老窿”,当地人对古矿井的俗称)继续进行小规模采矿时发现铜凿1件(通长12.7、宽4厘米)。1990年4月,又发现铁锤1件(残长12、宽6.7厘米)。采矿工具的发现,引起了文物考古工作者的关注。
翻开地质资料查到,井边所在的地区属于下扬子断陷构造,处于中国著名的长江中下游铜铁成矿带的中部,铜矿资源十分丰富,成矿期属早白垩纪,距今1.3亿年。1957年经有关部门探明金属铜蕴藏量为1.6万吨,矿体类型以矽卡岩型铜矿床为主,还有少量的沉积岩中层状铜矿床。表生铜矿物有自然铜、辉铜矿、铜蓝和赤铜矿等,并伴生银、镓、磁铁及磁黄铁。矿体较深,形态为脉状,矿脉较窄,宽仅1至2米。
再查地方史资料,这里属亚热带季风气候区,四季气候变化明显,山林茂密,柴薪充足,材质坚硬、抗火抗蚀力强的麻栎、苦栎、青岗栎等优质木材分布广泛,不仅为古代铜矿采冶业提供了重要的燃料资源,而且为深井采矿提供了适合耐用的支护木材。这里西临枞阳白湖、白柳乡,东北接无为县,西北连庐江县,东与铜陵市隔江相望;为丘陵山区,地处三公山脉,横埠河从山脚下流过经汤沟河通长江,水网如织。2008年11月,在全国第三次文物普查时,在它西南的黄柏岭山区发现了一段古栈道(长达1000多米、宽约1.2米),部分路段仍可见特意凿造的以利独轮车推行的沟槽。自古水陆交通相当发达。
1989年9月、1990年11月,安徽省文物考古研究所、枞阳县文物管理所先后两次来到井边一带,开展采矿遗址的调查工作。
通过调查,发现井边一带铜矿脉的地表露头处常现色泽艳丽的孔雀石;地面上生长着茂盛的植物铜草(又称牙刷草、九月蒿,学名海州香薷)。孔雀石、铜草,自古以来就是人们寻找铜矿指示性物质,在人类寻矿探矿的过程中发挥着非常重要的作用。
通过调查,在井边村发现了狮形山(3处)、石湾吴家大洼(2处)、扫墓垴(2处)古采矿井7处(现均已消失);在与其南边相邻的虎栈村发现了大凹岗、苏家凹、柿树宕古采矿井3处(现均已消失)。狮形山、扫墓垴、大凹岗等古采矿井仍有人循着老井巷继续开采(只是把古矿井扩大,用竹梯上下,用轱辘提升矿石)。井口边存有大量废弃的碎矿石,井巷内发现了绳纹夹砂红陶罐、夹砂红陶鬲、木铲、支护木残件(最大的1件直径达30厘米)、石滑轮等遗物。从此,井边采矿遗址得到了专家学者的确认。接着,调查工作向周边延伸,在其东北的无为县三公和西北的庐江县矾山一带,都有不少古矿井分布,总面积达300多万平方米。
随后,一个个令人心动的发现呈现在人们面前:1987年至1989年9月,在井边采矿遗址东南的(周潭)汤家墩商周时期文化遗址出土了青铜器和冶铸青铜器的遗物(迹)。2002年6月,笔者在编撰《枞阳文物志》时,曾下到正在继续开采的狮形山古矿井内,发现井巷的围岩上留有凿或纤的痕迹(说明当时采矿手段主要是使用金属工具来凿撬矿石),部分矿井巷内存有大量碎石和厚达5—15厘米的碎木炭渣粒层,有的上面还覆盖着一层用火烧烤过的红烧土。2009年4月和2013年7月,枞阳县全国第三次文物普查组、《枞阳商周青铜器》编撰人员,在井边采矿遗址西边的枞阳白湖乡先后发现了铜坑、腊鹅地、沙墩、虎宕、铜矿岭、萝黄斗6处古采矿井。2015年3月,枞阳县文物工作者在周潭牛形—船形地、祖家墩和横埠谷家墩等商周时期的文化遗址上又发现了冶炼(铸造)青铜的遗迹或青铜遗物。
研究结果表明,当时的采矿方法可分露采和井采两种,以井采最普遍。井采即在地表开凿立井、斜井至矿体部位采掘矿石,再开平巷或斜巷,沿矿体走向继续延长采矿,追踪矿脉,边探边采,边采边探,探采结合,采矿过程即是井巷不断开拓延伸过程,有的矿井呈台阶式向下拓展。立井井口直径1米左右,斜井长宽1.2米左右,高1.5米许,深5至10米,平巷的长、宽、高和斜井相近,开采深度达60米左右。当时人们开采时,采取了木质支护的安全措施。《中国科学技术史•矿治卷》指出:“这种木支护的井巷开采方式,在围岩比较松软的地质条件下,可以有效的控制地层的顶压、侧压、地鼓,维护井筒或巷道围岩稳定,防止采空区坍塌事故,是一种行之有效的支护方式。”从井巷发现的碎石、碎木炭渣粒层以及红烧土来分析,当时采掘矿石使用了“火爆法”或“火焖法”。何为“火爆法”?明陆容《椒园杂记》中有载:“采铜法,先用片柴,不计段数,装叠有矿之地,发火烧一夜,令矿脉柔脆。次日火气稍歇,作匠方可入身,动锤尖采打。凡一人一日之力,可得矿二十斤,或二十五斤。”裘士京的《江南铜研究—中国古代青铜铜源的探索》中道出其操作的具体方法:“将矿体先掘一长槽,在槽内铺上木炭和干柴,用土覆盖并将燃料点燃,待矿体燃烧至一定温度,再泼水,矿体会因热胀冷缩较为强烈而变得疏松。”再用铜铁工具凿撬剥离出矿石。省工省力,节约成本,提高了工作效率。后来在开凿大运河时仍使用这种方法,延续时间相当长。
研究结果表明,井边发现的古矿井和采集的遗物,均具有东周时期文化的风格特征。2013年,为编撰《枞阳商周青铜器》一书,对支护木样本进行了碳14测年,年代距今226030年,即战国时期。又采用激光剥蚀电感耦合等离子体质谱(LA-ICP-MS),对井边及其周边发现的铜矿石、铜炼渣以及枞阳境内出土的青铜器中采集的铜颗粒样品进行微量元素无损分析,且进行综合比较,探明了先秦时期井边矿料的输出去向和枞阳出土青铜器的来源:1、输出到中原地区;2、输出到铜陵乃至长江中下游地区;3、用于本地铸造,即枞阳汤家墩和枞阳境内出土的先秦青铜器所用的铜矿大都来自于枞阳境内的井边一带,也就是说,这些青铜器是采用枞阳本地的铜矿冶炼铸造而成。
夏商周时期,祭祀和战争是国家两件最为重要的大事,青铜器被广泛地运用于祭祀、战争、婚媾、宴享、朝聘、会盟等活动中,被赋予特殊的意义,形成了一套集酒器、食器、水器、乐器为一体的礼乐制度,具有“明贵贱,辨等列”的重要作用,铜矿资源在国家机器中重要性可想而知,当时王朝统治者对开采铜矿的区域有多重视更不言而喻。相关文献、考古资料显示,夏商周时期,统治者对包括枞阳在内的长江中下游地区长达千年的铜矿控制,其激烈程度一点不亚于现代的石油战争。
从井边采矿遗址发现的铜凿、铁锤采矿工具的哪时起,文物考古工作者没有停止调查、研究的步伐,终于“首次在长江以北(枞阳井边)发现东周采矿遗址”。“当时的人们已熟练掌握了找矿、采矿、选矿、冶炼等一系列的冶金技术”,以枞阳井边为中心的这一区域,是先秦时期有名的产铜地,是商周王朝、中原地区、长江中下游地区乃至中国青铜时代铸造青铜器的铜原料的主要来源地之一。“枞阳出土的先秦青铜器是采用枞阳本地的铜矿冶炼铸造而成”,以枞阳井边为中心的这一区域,是古代较大规模的采冶中心,是我国古代采矿、冶炼、铸造容器、兵器、生产工具等多元化的基地,早在先秦时期,这里的先民们就开始了综合性地开发铜矿资源,有了高水平的冶铸技能,制造出了精美的青铜器,在中国青铜文化史上留下了光辉的一页。以井边为中心的矿冶遗址的发现,为研究我国古代尤其夏、商、周三代铜矿原料产地这个重大学术课题提供了宝贵的信息和资料来源,对探索长江流域青铜冶炼技术的起源和文明的发生具有重要意义。
作者:王乐群
稿件来源: 枞阳在线
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编辑: 蒋骁飞
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