广西环江红山古代冶炼遗址初步考察

黄全胜，李延祥，梁福林，谭家乐

(1.广西广播电视大学，广西 南宁 530022；2.北京科技大学，北京 100083；3.广西环江县文管所，广西 环江547100；4.广西河池市文管所，广西 河池 547000)

中国最早使用金属锌合金，可以追溯到陕西西安姜寨仰韶文化一期遗址(遗址年代为公元前4700年至公元前4000年)出土的黄铜圆形薄片残片[1]，比较早的还有陕西渭南仰韶文化晚期遗址(遗址年代为公元前3000年)出土的长条形黄铜笄[2],以及山东胶县三里河龙山文化遗址(遗址年代为公元前2300年至公元前1800年)出土的黄铜锥形物等[3]。但是，单质金属锌的冶炼技术及使用，则到明代万历年间才开始，它是从传统的炉甘石点化黄铜工艺中发展而来的[4-5]。20世纪80年代以后，中国学者主要注重从传统工艺的考察等，探讨古代炼锌技术在中国发展的历程[6-8]。21世纪以来，部分学者开始对古代冶炼遗址的遗存遗物进行考察研究[9]，以期为探讨我国古代炼锌技术内涵的演变提供科学证据。

1 遗址历史地理概况

河池地区古称宜州，宜州是唐朝在今广西西北边境新设置的一个州，也是少数民族獠人比较集中的溪洞地区[10]。据宋代《輿地纪胜》记载，“宜州龙水郡庆远军节度，粤地牵牛分野，秦属象郡汉交趾日南两郡界并同安南府，后没于蛮夷，唐招降所置初曰粤州，郡同环州。改为龙水郡，天宝元年复为粤州，乾元元年改粤州为宜州。管砂银两监”[11]。

《太平寰宇记》卷一六八·宜州中记载，新唐书地理志云本州本粤州乾封中更名。宜州所管“抚水州在宜州西北一百八十里元无州县廨署亦不供通户口”。该州“领县四，富安、富仁两监，富安砂监在宜州西一百三十里并是贵州差人主管辖人户一百六十八丁采朱砂一千八百斤；富仁银监在宜州西二百一十里属交州并是贵州差人主管”[12]。

《輿地纪胜》又记载，“思恩县在州之西”[11]。

据《思恩县志》记载，“思恩县地在本省之北境与黔省之荔波交界，古系蛮疆；唐高祖平萧冼逾岭南诸酋纳款，逐入版图；贞观十三年，开拓生蛮，置环州领八县其一名思恩；五代时属楚，马氏后为南汉吴怀思所掠；宋开宝三年，潘美下广西定其地仍名思恩，属环州；庆历间改环州为宜州；大观元年，以带溪寨置溪州(即今县治内之大溪甲)，割县隶之四年，州废，思恩复隶宜州；元朝因之，其宋代所置之安化州即唐之抚水州，至元废之，以其地并入思恩；明洪武十七年，析置荔波县；正德元年，思恩改属河池而统治于庆远；清代因之，仍属庆远府，全县分为四乡…光绪三十一年…置为安化厅(后改宜北县)”[13]。

河池市环江毛南族自治县位于广西西北部，地理坐标为24°44′～25°33′N，107°51′～108°43′E，地处云贵高原东南缘，东与融水、罗城两县相邻，南接宜州、河池两市，西与贵州省的荔波、从江两县毗连，主要居住有壮、苗、布依、毛南等少数民族。环江红山古代冶炼遗址位于环江县上朝镇和驯乐乡之间，大环江上游流域的支流河畔山顶部的红山煤矿附近，属今河池市环江县管辖，是目前河池地区发现的古代铅锌银冶炼遗址群之一。上朝镇位于县境北部，距县城思恩镇约70km，西接贵州省荔波县的佳荣镇等。河池地区历来“有色金属之乡”美誉，一直是历史学和考古学特别是冶金考古的重点关注地区。环江红山古代冶炼遗址的发现，不仅是探讨岭南地区与西南地区冶金技术传播与交流的重要史料，同时也是探讨岭南地区与中原地区、东南亚乃至南亚地区文化传播及其相互交流影响的重要突破点。

矿冶工作者曾于20世纪70年代对这些遗址作过初步调查和报道，但此后未开展实质性的发掘和科学研究工作。在前人工作的基础上，作者于2005年春季和2010年春季数次赴冶炼遗址进行了实地考察。

2 冶炼遗址调查

关于环江驯乐上朝地区的古代冶炼遗址，文献有比较明确的记载。

宋朝在抚水州(今环江一带)设富仁银监，主要开采铅锌矿用于炼银，距今约800年左右；炼锌始于明万历年间(1605年以后)，距今约380余年；至清乾隆年间的1747～1770年，开采较盛。民国26年(1937年)编《宜北县志》中有载。现今在北山附近有炼银厂遗迹1处，老窿7个。北山矿床勘探时，在207孔孔深85.82～86.84m处发现有老窿和残存坑木[14]。

据《宜北县志》记载，“银矿：相传道安乡北山村有银矿在地清乾隆间经行开采凿山采矿运到架洞熔铸已著成效嗣因山崩坏人乃行停止厂基犹存。煤矿：驯乐乡红山地方煤矿甚多土人采为燃料及造锅罐之类”[15]。《思恩县志》，“据传左区古宾有银矿囊者确一度开采今银矿废址犹存”[13]。

清乾隆年间(1736～1796年)。《思恩县志》载：相传驯乐红山地方，为乡人发现，开采煤炭，用于炼银。据红茂矿务局提供:1970年,开发红山煤田时，在三号井田中发现了旧窿，在井口附近旧煤灰渣内，发现了两锭锌锭，上铸有“东林”两字，后又在下金河道中发现一锭锌锭，上铸有“南十一号”四字。炼银实为炼锌之误[16]。

《清实录·高宗实录》卷九○六记载，“清乾隆三十七年四月初二日(1772年5月4日)户部议复：…融县马巩地方螺塘(今属柳城县)等山煤矿，采运四顶山(今属融安县)白铅矿砂就煤煎炼一案，经调任巡抚陈辉祖咨部复准：试采煎炼有效，…兹自乾隆卅五年(1770年)四月建炉起，止卅六年(1771年)六月止，每矿砂百斤，约炼出铅十九斤及二十一二斤不等，共炼出白铅五十八万二千一百零斤。…撒散一万七千四百零斤…准其将四顶山白铅矿砂运赴螺塘等山，就煤煎炼。又疏称解运课买白铅，如需水陆脚费，请照卢架厂(今属环江毛南族自治县)…照该省卢架厂运铅例办理。….又疏称马巩厂烧炉二十三架，煤垄十二处”[17]。

清代英秀等修撰的《庆远府志》清道光9年(1829)刻本记载：“铅，出南丹厂，今思恩出黑白二种”[18]。

1972年，在今环江毛南族自治县境内开办红山煤矿时，在炼场遗址发现2块银锭，一块铸字“南十一号”，另一块铸字“东林”。锭为长方形，长300mm，宽200mm，高200mm。虽湮没多年，外表银白色未蚀没。经化验是锌银混合物，锌含量72%。矿石来源为北山铅锌银矿[19-20]。

据第三次全国文物普查资料，“红山洞架矿冶遗址：驯乐乡红山至下金煤矿红山变电站东侧，公路两侧山坡。在遗址面上随处可见大量的冶炼熔炉、炉砖、炉灶、炉渣及瓷器残片。据文献记载，此处产煤，主要冶炼北山铅锌矿，产银”[21]。

在进行文献调查的基础上，作者于2005年春季赴冶炼遗址进行了实地考察，2010年春季又进行了复查。现将调查所见综述如下。

红山古代冶炼遗址位于上朝镇东北部约7.23km(GPS实测数据，下同)，距驯乐镇正南方约8.24km。中心地理坐标在25°19′04″N，108°15′51″E，参见图1。最高海拔约730m(上朝镇华山的平地海拔为250m左右)总面积超过10000m2。在海拔高715m处往下到山底部，遗存大量坩埚残片，附近五座山头亦均有大量坩埚、煤渣、炉渣等冶炼遗物遗存。坩埚为长圆桶形制，一般长度为45cm，底部为平圆底、直径约6～7cm，上部沿口处外径约12cm，坩埚壁厚约1cm；残存坩埚的上部外层裹有厚约1.5～2cm的黄泥巴。见有一坩埚口有封泥，旁边有一个直径约1.5cm的缝隙口。在坩埚堆积中发现有一铁质封盖残存。见有坩埚内装有炉料(小煤块和粉末状矿石混合物)，炉料高约30cm，取有样品，待检测。大部分坩埚内未见炉渣残存，偶见有炉渣残存坩埚内，取有样品待检测。在海拔高约705m遗址地表取有炉渣，出处不详。在海拔高710m处，发现有两个旧煤矿古井道口，附近发现有2个大圆形碗型炉址。炉高约120cm，炉底圆形、直径约100cm，顶部环圆形、直径约150cm，炉口向南、宽约90cm，用途不详。2005年春季，在海拔高约610m台地处，发现一座倒塌长形炼炉，长约3m、高约120cm(见图2顶部)，其中一坩埚中还残留有未烧之煤炭碎块；附近又见倒塌的已经烧结的长形炼炉一座，长约1m。2010年春季，在海拔高约590m处，发现一座倒塌长形炼炉；炼炉的坩埚每排大致3个，炼炉宽度约120cm，其可见长度约2m，埋于土中长度不详。2005年春季调查期间，发现大量废弃坩埚垒砌作畲地围栏，2010年春季复查期间已不见。偶见明清时期的青花瓷残片。

为寻找“南十一号”锌银锭，2005年以来，作者多次寻访当年的目击人和当事人。在寻访王同良先生(当年红茂矿务局的总工)过程得知，在大文经上架、中架、下架至朝阳和哩乐，遗存有搬运北山铅锌矿矿石到红山冶炼遗址的古道，当年有“十吨煤一吨矿”之说，就是冶炼一吨铅锌矿需要十吨煤炭，由于需要煤炭的数量较多，所以只好就产煤地近而冶炼。在茂兰拉滩附近有石碑，记载冶炼遗址相关事宜。2005年春，走访红山煤矿韦姓守留职工(时年62岁)得知，当地传说冶炼遗址是明代时期洋人(英国人)在此开始炼银。

3 讨论

环江红山古代冶炼遗址规模巨大，技术内涵比较丰富。对该遗址的考察和研究，揭示其冶炼技术和冶炼产品等关键问题，将为阐明宋-清时期广西经济社会状况提供新的科学论据，为探讨铅锌银冶炼技术向岭南边疆少数民族地区传播时间、方式提供有益的参考。以下报告考察初步体会及认识。

3.1 冶炼遗址年代问题

据史料《太平寰宇记》记载，在抚水州(今环江一带)设富仁银监[12]。《太平寰宇记》是北宋初期一部著名的地理总志，其记录之事应为北宋初期及以前之事宜。由此可知，北宋初期环江县一带就有炼银记录。但当时炼银是否就在红山冶炼遗址，需要进一步考察。始于明万历年间炼锌[14]，依目前冶金考古研究成果推断，其可信度较高。到清乾隆年间，该遗址的开采及冶炼较盛；也在清乾隆间，大致1772年以后“因山崩坏人乃行停止”[15]。

3.2 冶炼原料和燃料问题

据《宜北县志》记载，“相传道安乡北山村有银矿在地清乾隆间经行开采凿山采矿运到架洞熔铸已著成效…驯乐乡红山地方煤矿甚多土人采为燃料…”[15]。矿冶资料“北山矿床勘探时在207孔孔深85.82～86.84m处发现有老窿和残存坑木”[14]。矿石来源为北山铅锌银矿[19-20]，以及“十吨煤一吨矿”当地有关冶炼谚语，都说明了该遗址冶炼所用矿石原料就是从北山所采；燃料就是遗址所在地所采之煤炭。遗址遗存大量煤渣以及个别坩埚中还残留有煤炭碎块，均证实了以煤炭为燃料之说。关于冶炼炉料中矿料配比，有待检测分析和研究。

3.3 冶炼产品及冶炼技术问题

据史料及传说可知，该遗址开采煤炭，用于炼银[13，15，21]。20世纪70年代，开发红山煤田时，分别在三号井口附近旧煤灰渣内和下金河道中分别发现了“东林”和“南十一号”两锭锌锭[16]；化学检测结果表明，锌锭是锌银混合物[19-20]，该锭(南十一号)应为“银锌壳”。清乾隆三十七年…又疏称解运课买白铅，如需水陆脚费，请照卢架厂(今属环江毛南族自治县)…照该省卢架厂运铅例办理[17]。由此可知，该遗址在乾隆年间冶炼白铅即炼锌，并以其为附近其它冶炼厂家的范例。今思恩出黑白二种[18]，由此得知，清代末期该地区既冶炼锌也冶炼铅。铅锌矿的冶炼同时炼出铅和锌两种金属是常见，但是否就是该遗址既炼锌也炼铅尚需实验分析检测来验证。

炼银技术。“灰吹提银法”，根据现有文献分析，灰吹法应是中国古代基本的炼银生产方法。无论是单独开采的辉银矿，还是与铅共生的银矿，或者伴生在铜矿里的银矿，都首先富集在铅里，再用灰吹法提取出来[2]。“派克斯法”或“加锌除银法”，是英国人派克斯(A. Parkes)在1850年申请的专利[22]。就是在约550℃时，向含银的铅熔体加入适量的锌，搅拌铅液，稍许冷却后，银与锌生成浮于铅液表面的银锌壳。金银和锌的亲合力比较强，当粗铅中含有金银时，可先加入少量锌以分离金，然后再次加锌以除银。“南十一号”锌银锭，虽湮没多年，外表银白色未蚀没，经化验是锌银混合物，锌含量72%[19-20](经核实当年的化验单位为广西冶金研究所，但原化验单暂时找不着，各元素具体含量不甚详细)；锌银锭的应该就是“加锌除银法”中的产品银锌壳。“南十一号”锌银锭将为我们探索“派克斯法”的发明源头提供了宝贵的线索。

炼锌技术。由于氧化锌还原反应的温度在1150℃～1200℃之间[23]，而锌的沸点只有907℃，故反应生成的锌呈气态而极易挥发掉，所以普通的竖炉冶炼法是很难得到金属锌的，因此炼锌术的发明是比较晚的[2]。《天工开物·五金》记载：“凡倭铅古书本无之，乃近世所立名色。其质用炉甘石熬炼而成。繁产山西太行山一带，而荆、衡为次之。每炉甘石十斤，装载入一泥罐内，封裹泥固以渐砑干，勿使见火拆裂。然后逐层用煤炭饼垫盛，其底铺薪，发火煅红，罐中炉甘石熔化成团，冷定毁罐取出。每十耗去其二，即倭铅也。此物无铜收伏，入火即成烟飞去。以其似铅而性猛，故名之曰倭云。”[24]环江红山古代冶炼遗址发现坩埚有封泥和铁质封盖，很可能与宋应星描述的“冷定毁罐取出”的冶炼方法有所区别。但该遗址规模巨大，技术内涵非常丰富，需要进一步考察研究。

3.4 炼炉及坩埚类型学问题

据史料和遗存炼炉判断，环江红山古代冶炼遗址至少存在“铅”(音yuan)炉一种炼炉。“铅”炉是早期的一种炼锌炉[25]。该遗址遗存的倒塌炼炉类型，与重庆明代遗址[9]、广西罗城清代遗址发现的以及云贵地区[4]沿袭至今的传统炼锌使用的马槽炉均有比较明显的差异。环江红山古代冶炼遗址遗存坩埚的类型学与重庆明代遗址遗存坩埚的类型有一定差异，重庆明代遗址的坩埚一般为罐圆型、长度约30cm左右[9]；但该遗址遗存坩埚与广西罗城清代遗址遗存坩埚的类型比较一致，均为长圆桶形制，长度也是45cm左右，应为同一传统。印度Zawar古代炼锌技术的反应罐是倒置的，即开口向下，炼炉分上下两室，上室为高温反应区，下室为低温冷凝区[26-27]。从炼炉及坩埚类型学看，我国古代炼锌的工艺过程和工艺特点明显不同于印度的古代炼锌工艺，但冶炼技术的基本原理是一样的，而且印度Zawar遗址的两个碳十四的数据是距今2120±60和1920±50年[23]，年代较早。由此中印两国古代炼锌技术之间的交流与相互影响很值得我们深入去探讨。

在考察过程中发现，冶炼遗址都位于海拔较高的山顶部，植被相对稀疏，由于近年来工农业开发的破坏，遗址保存状态令人担忧，迫切需要及时对其开展抢救性的考察研究。

致谢：承蒙Andrew W. Mellon Foundation研究基金资助，在英国剑桥从事学术研究期间，李约瑟研究所提供了优雅舒适的科学研究环境，Christopher Cullen教授、John Moffett先生、Susan Bennett女士给予无微不至的服务和帮助；在历次田野考察过程中，得到广西煤炭厅王同良先生、令鲁杰先生的指导，广西教育厅万峰峰先生，河池市政府梁国仙先生的大力支持；北京大学文博考古学院副教授陈建立博士在写作前期进行了多次讨论，谨此一并致以衷心感谢。

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