清代湖南桂阳州绿紫坳矿厂研究*

罗胜强，周文丽，莫林恒

（1.郴州市博物馆，湖南 郴州 423099；2.中国科学院 自然科学史研究所，北京 100190；3.湖南省文物考古研究所，湖南 长沙 410008）

清代郴桂矿厂是对湖南郴州、桂阳州所有铜、铅、锌、锡矿厂的统称，位于湖南省郴州市区和桂阳县，是清代湖南重要的币材原料产地。郴桂矿厂最主要的铜矿厂是桂阳州北部的绿紫坳矿厂和石壁下矿厂。绿紫坳又名鹿子坳，据同治《桂阳直隶州志》记载：“州城西大凑山，西十八里长富坪，岭北一百里鹿子坳，三矿地也。”[1]428有关绿紫坳矿厂的研究很少。林荣琴认为，绿紫坳矿厂于乾隆八年（1743）开采，嘉庆年间停工，后民众私采，开采约有半个世纪。[2]356贺喜于2003年11月调查绿紫坳古矿洞时，在洞口发现摩崖石刻，并结合史料讨论了乾隆年间官府对绿紫坳矿厂的管理情况。[3]77-80

自2015年以来，桂阳矿冶考古工作逐步开展，考古工作者调查了石壁下矿厂的冶炼遗址（盘家遗址、张家岭遗址），[4]以及绿紫坳矿厂的采矿、冶炼遗址（绿紫坳遗址）。2018年4月，湖南省文物考古研究所联合北京大学考古文博学院、中国科学院自然科学史研究所、香港中文大学、郴州市文物管理处、桂阳县文物管理所调查了绿紫坳遗址，绿紫坳遗址位于桂阳西北桥市乡枫树村的一处山坳之中，东南距县城43 km，东北距常宁市白沙镇7.8 km（图1），是一处集铜矿开采、冶炼为一体的遗址。该遗址南北长400 m，东西宽300 m，遗址上存有厚度不一的炉渣堆积（图2），其南端山坳入口有一处古矿洞，洞口右侧的石壁上有一方摩崖石刻，崖碑高2.25 m，宽1.6 m，书有“绿紫坳”三个大字，竖写阴刻，楷书，旁有五列楷书小字，记载了其开发历史。

图1 绿紫坳遗址地理位置图

图2 绿紫坳遗址航拍图

随着考古工作的开展和对桂阳矿冶史料的整理，[5]发现绿紫坳矿厂是郴桂矿厂中产量最高的铜矿厂，也是清代湖南铜产量最高的铜矿厂，为宝南局铸造铜钱所需铜料的主要产地，政府对其管理较为严格。然而，尚未见学界对绿紫坳矿厂生产和管理的专门研究。因此，有必要充分整合文献资料和考古材料，对绿紫坳矿厂开发历史、采矿、炼铜、产品和管理等内容进行研究，以揭示绿紫坳矿厂对清代桂阳州乃至湖南社会经济发展的重要性。

1 开发

绿紫坳铜矿可能早在唐代就已被开采。唐代在郴州城内设置桂阳监，专门掌管铸钱，铸钱原料有明确的来源。据《旧唐书·食货志》记载：“元和三年（808）五月，盐铁使李巽上言：得湖南院申，郴州平阳、高亭两县界，有平阳冶及马迹、曲木等古铜坑，约二百八十余井，差官检覆，实有铜锡。”[6]卷48，2101唐代平阳、高亭交界为今桂阳县雷坪镇、桥市乡一带，绿紫坳即位于桥市乡。

绿紫坳遗址摩崖石刻上的“绿紫坳”大字旁有乾隆年间桂厂委员汪翼鹤的题记：“绿厂肇兴，始于明纪天启四年，国朝乾隆九年大兴开采。丙戌春，予奉委矿务，登临山顶，见宝气时葱，又其祭益于国课民资者，迁复不浅，用标其目，以志不朽云。武林汪翼鹤题。”可见，绿紫坳矿厂早在天启四年（1624）即已被开采，乾隆九年（1744）开始大规模开采。从更多史料中，可考证绿紫坳矿厂自明末以来的开发历史。

绿紫坳矿厂于天启四年（1624）开采。天启五年（1625）六月，工部右侍郎董应举上书“铸钱急需切要疏”，提到建立荆州钱局需铜，要从衡州的十八滩等处取铜：“衡之十八滩及他诸处，产铜可六七十万，而十八滩铜往往漏与粤夷，可 收而 括之。”[7]卷2，96这里的“衡之 十八滩”是指舂陵江十八处浅滩，即桂阳的绿紫坳一带，故“十八滩铜”应该就是绿紫坳产的铜。

清初尚未开采绿紫坳，康熙《衡州府志》记载：“铜出六子峃，久奉禁，今绝无。”[8]卷8，308“六子峃”即绿紫坳。乾隆九年（1744），绿紫坳开采，初为商办，由商人夏元音试采：“该州汪度于马家岭相近之绿紫坳地方，督令石壁下商人夏元音另开垅口试采，所出铜砂较旺。”[9]244汪度于乾隆十年（1745）十二月成为桂阳州知州，办 理 桂 厂 矿 务。[10]卷12，42绿 紫 坳 于 乾 隆 十 一 年（1746）九月初三开秤，[11]178册，16由官府直接收购铜料。乾隆十三年至十六年（1748-1751），绿紫 坳 由 桂 阳 州 知 州 管 理。[10]卷14，283-284乾 隆 十 七年（1752），改为委员办矿，汪翼鹤为乾隆三十一年（1766）的桂厂委员；[12]乾隆五十九年（1794），规定每年定额2 944 300斤；[9]248嘉庆元年（1796），又改归知州管理，[13]卷58，674-675后产量逐年降低；至嘉庆二十四年（1819），改每年定额为44 048斤；[14]卷218，558至道光年间衰败。

民国期间，绿紫坳又重新开采，“先后有宏大、德安、成骏等公司，将该矿山瓜分购买，以致矿区四分五裂”。[15]24620世纪50年代，桂阳县政府在绿紫坳开办县铜矿，现今绿紫坳周边还有正在开采的矿厂。

2 采矿

绿紫坳矿厂所产的铜砂可以分为“大湖正砂”“浮土荒砂”两种：“正砂高低不一，出铜多寡难均；至荒土浮砂出铜微薄，更不能以数计。”[10]卷15，344正砂分上砂、中砂和下砂，矿石品位有高低，产量也有高低。[10]卷15，346从奏报的铜砂数和炼获的净铜数推算，乾隆二十三年（1758），绿紫坳矿厂每百斤铜砂可以炼铜7斤，[10]卷16,441乾隆二十七年（1762）可以炼铜9.8斤，[16]乾隆十一年（1746）可炼铜6.6斤，[11]250册，48嘉庆七年（1802）可炼铜8.1斤[11]311册，135。如果不考虑冶炼过程中铜的损失，绿紫坳铜矿石含铜量不到10%，可见其矿石品位较低。

绿紫坳矿厂采用矿井开采法开矿。绿紫坳遗址的古矿洞应该是其主洞，竖井式，坡度较陡，洞口宽约3 m，高约4 m。民国时期，张根甲调查绿紫坳铜矿，发现绿紫坳“除正窿深一百七十闸（每闸约长一丈二尺）外，余皆十闸至三十闸止”。[17]103可见，绿紫坳主洞的深度达到600余米，其他洞深度在30~100 m。绿紫坳矿厂为“石垅”，石质坚硬，矿井开拓不需要支护。开 矿 采 用“火 攻”的 方 法，[10]卷17,70即 用 火 烧 岩石，然后泼冷水，使得岩石裂开，便于开凿。矿井通风、排水、照明等也都是非常关键的程序。如乾隆四十三年（1778），绿紫坳矿厂“垅路屈曲深远，内多积水，难以车涸”，[9]246这里指用水车抽水，将矿洞里的积水排出洞外。

绿紫坳矿厂有庞大的采矿人群。乾隆十八年（1753）左右，绿紫坳矿厂有夫长、代头、庄头、砂夫等采矿人员：“庄头三十人，分为两班，比较每日所出之砂，定罚少者出银以赏多者。所以彼此之砂，不肯混淆一点，且系代头、夫长自行看守。”[10]卷14,246按照上述意思，代头、夫长管理庄头，庄头之下是砂夫，庄头有30人，其下有众多的砂夫。此外，还有背荒人，将废石搬出矿洞。

3 炼铜

有关清代郴桂矿厂炼铜技术的记载很少。《湖南省例成案》记载，乾隆十一年（1746）三月，在马家岭矿厂改归官办时期，桂阳州知州汪度与候补知县李澎曾试炼铜砂：“如卑职澎烧炼铜砂二百四十担，慎选炉户一名，严加关防，详加计议。盘大煅灶一座、小煅灶六座、高炉二座、煎炉一座、推炉一座，用炉匠二名、小工五名，每日将铜砂入炉灶煅。”[10]卷11,437-438可知郴桂矿厂炼铜炉户要雇佣2名炉匠和5名小工，他们操作1座 大 煅灶、6座小煅灶、2座 高炉、1座煎炉和1座推炉①推炉用于冶炼含银的铜矿石，郴桂矿厂铜矿石一般不含银，推炉可能只在试炼时使用，炼铜炉户应未配置推炉。。冶炼240担铜矿石，需要“煅砂”，即焙烧矿石，冶炼产生“灱水”，还要再次焙烧。这里的“灱水”应该是冶炼硫化铜矿的中间产物“冰铜”，是一种铜铁硫化物。这是一种典型的“硫化矿—冰铜—铜”炼铜法，即硫化矿经多次焙烧、富集熔炼，依次炼成多种中间产物冰铜，最后还原熔炼成铜。由此推测，乾隆年间郴桂矿厂炼铜的工艺流程是：首先将硫化铜矿在大煅灶（焙烧炉）内焙烧，在高炉（冶炼炉）中冶炼成冰铜；其次将冰铜在小煅灶（焙烧炉）内焙烧多次，在高炉（冶炼炉）中冶炼成粗铜；最后再将粗铜在煎炉（精炼炉）中精炼成净铜。

绿紫坳遗址中未见有明显的炼炉设施，亦未发现专门的冶炼台面，是目前桂阳一带冶炼遗址少有的现象。遗址上多见炉渣，且砌筑成不规则形状，可能单独为一个炼炉的作坊设施。炉渣多为椭圆形块状，直径大小不一，多在20 cm以下，厚度在3~5 cm，表面较为粗糙，孔洞较多（图3）。我们对绿紫坳遗址出土的炉渣进行了初步分析，随意选取了绿紫坳遗址的3个炉渣样品进行扫描电子显微镜及能谱分析①分析工作在中国科学院自然科学史研究所科技史综合实验室，实验设备为德国Leica DM6000M金相显微镜、捷克Tescan Vega3扫描电子显微镜、德国Bruker XFlash 6160能谱仪。，分析发现，其中2个样品中存在冰铜（图4），说明这是冶炼硫化铜矿或低品位冰铜的冰铜渣；第3个炉渣样品中存在大量的锡青铜颗粒（图5），含锡约24%，含铅约1%，说明绿紫坳最后的产品中有锡青铜。虽然只分析了3个炉渣样品，但分析结果显示，绿紫坳遗址使用的炼铜技术应该与石壁下矿厂炼铜的盘家遗址接近，采用“硫化矿—冰铜—铜”技术，需要焙烧炉、冶炼炉、精炼炉等多种类型炼炉配合使用。

图3 绿紫坳遗址炉渣

图4 绿紫坳炉渣中存在的冰铜颗粒

图5 绿紫坳炉渣中存在的锡青铜颗粒

郴桂矿厂炼铜过程的很多操作都会影响其成本和产量。如李澎到现场亲自监督，发现：“若筹视稍有不周，煅砂即有热与不热，配搭铜砂入炉有过高过低，烧炉用炭有多有少，出灱水有净与不净，灱水入灶用炭有太过不足，以致所煅灱水有或生或过，种种弊窦，不胜枚举，均需多费人工炭有关工本。”[10]卷11,438可见，焙烧矿石温度的高低、铜矿石品位的高低、使用木炭的多少、冶炼所得冰铜是否纯净、焙烧冰铜所用木炭的多少，都会影响冰铜焙烧的程度，导致人工和木炭等成本增加，也会降低其产量。而铜砂炼铜本身就非常费时费工，成本很高：“铜砂煎炼必须费手八九次，人工、炭火甚巨，实费工本银一十余两，方可炼得铜一百斤。”[18]第24册,192尤其是炼铜需要用木炭为燃料，木炭用量很大，其价格影响着炼铜成本：“即买炭一项，时价原有不同，犹恐承买之人稍存私欲；一年用炭百数十万斤，更虑工本有亏。”[10]卷11,438-439

乾隆年间，绿紫坳矿厂的炼铜规模很大。据记载，乾隆十八年（1753），绿紫坳共有炉户59名，设炉59座，每炉可装砂35石（350斤），每月每炉可出铜近400斤，每月可产铜2万余斤。[10]卷14,227乾隆二十三年（1758），绿紫坳矿厂共设9厂，设 炉63座，应有 炉户63名。按乾隆十一年（1746）试炼时每名炉户用8名工匠、11座炉灶（不包含推炉）为标准，63名炉户共用504名工匠、693座炉灶，足见其规模之大。

4 产品

绿紫坳矿厂于乾隆年间正式开采，所产铜料主要供给宝南局铸钱。绿紫坳与附近的石壁下矿厂是清代郴桂矿厂最主要的两个铜矿厂，而绿紫坳矿厂的产量远远高于石壁下矿厂。因此，绿紫坳矿厂铜产量的高低直接影响着宝南局的铸钱量。笔者翻阅清宫档案，找到了绿紫坳矿厂历年的铜产量的数据，将其与宝南局历年铸钱用铜量[19]比较，可窥绿紫坳矿厂对宝南局铸钱的重要影响。

乾隆八年（1743），宝南局初设铸钱炉5座，到乾隆十三年（1748），滇铜用完，使用郴桂铜，年用铜量10万斤。绿紫坳矿厂在乾隆十一年（1746）九月至年底共产铜1.7万斤，乾隆十二年（1747）产铜5.2万斤，乾隆十三年（1748）产 铜 量 跃 至8.6万 斤，[11]178册，16基 本 满 足 宝 南 局铸钱所需的10万斤用铜量，该矿厂已成为宝南局最重要的铜产地。乾隆十九年（1754），宝南局设炉增至10炉，年用铜量增至30万斤，与绿紫坳铜产量的增加有直接的关系。乾隆二十一年（1756），宝南局设炉增至20座，年用铜量增至39万斤，而该年绿紫坳产铜量达到41万斤。[20]乾隆二十五年至乾隆二十六年（1760-1761），宝南局设炉增至40座，年用铜量高达78万斤，绿紫坳产铜量可能达到了最高，但目前未见有关其产量的记载。乾隆二十七年（1762），宝南局减炉至20座，年用铜量为39万斤，该年绿紫坳产铜38万余斤，[21]接近宝南局所需铜量。乾隆三十一年（1766）以后十余年，绿紫坳年产量在27万~33万斤之间，[12]已经不敷宝南局所需的39万斤年用铜量。至乾隆四十四年（1779），宝南局减炉至15座，年用铜量为29万斤，而该年至乾隆五十八年（1793），其中绝大部分年份，绿紫坳年产铜在22万~28万斤之间。[22]乾隆五十九年（1794），宝南局停炉，绿紫坳产铜量仅为11.6万斤。[23]

嘉庆年间（1796-1820），宝南局设炉15座，年用铜量为29万~31万斤。此时段，绿紫坳从嘉庆初年年产铜量11万~16万斤[24]，至嘉庆五年（1800）起，年产铜量已不足10万斤，从8万斤[25]减少到2万斤左右[26]。嘉庆六年（1801）起，由于郴桂矿厂产铜量无法满足宝南局铸钱，赴滇省采办铜斤。[13]卷57，665由于滇铜产量降低，不敷各省采买，宝南局无法采买足够的滇铜，出现了严重缺卯。在道光年间1821-1842年的档案资料中，绿紫坳年产量仅1万斤上下，[27]而宝南局设炉10座，主要使用滇铜鼓铸，但大部分时间停炉，铸钱量严重下滑。

由上可见，乾隆十八年（1753）以前是绿紫坳矿厂的前期阶段，年产铜量未超过10万斤。乾隆十八年（1753）至五十八年（1793）是绿紫坳矿厂的中期阶段，年产铜量应维持在20万~40万斤，其中在乾隆二十五至乾隆二十六年（1760-1761）年产铜量应远超过40万斤。乾隆五十九年（1794）以后为后期阶段，绿紫坳年产铜量持续走低，直至咸丰三年（1853）桂阳州铜料已“不敷应用”。[13]卷57，665从上述年产量的数据可大致估算绿紫坳矿厂总的铜产量。乾隆十一年至乾隆五十八年（1746-1793），按平均每年25万斤计算，绿紫坳矿厂在这48年的铜产量约为1 200万斤。乾隆五十九年至嘉庆四年（1794-1799），年产量在11万斤左右，这6年的铜产量约为66万斤。嘉庆五年至嘉庆二十五年（1800-1820），年产量在3万斤左右，这21年铜产量约为63万斤。道光年间1821-1832年的年产量在1万斤左右，这12年大概在21万斤。如此，近一个世纪，绿紫坳矿厂提供的铜料应在1 300万斤左右。有研究者估算，雍正八年至道光十八年间（1730-1838），宝南局铸钱使用的铜料在2 670万斤左右，[2]190可见其中来自绿紫坳矿厂的铜料约占一半。

5 管理

乾隆九年（1744），绿紫坳矿厂大兴开采，最初为商办。乾隆十三年至乾隆十六年（1748-1751），绿紫坳矿厂由桂阳州知州汪度管理，管理厂务的为汪度的亲信与家人，他们收受贿赂，任由炉户和商贩私卖，偷漏铜料。乾隆十七年（1752），汪度等私卖绿紫坳铜料事发，官府将知州办矿改为由专任的委员管理矿务，委员是在全省的同知、通判中遴选，桂阳州、郴州各委一员，一年一换。[3]36-37

由于铜市场价格远高于官府收购价格，以及抽税和工本问题，炉户炼铜私卖的现象不断。在委员办矿初期，官府十分重视对绿紫坳矿厂设卡缉私。乾隆十七年（1752），衡永道查勘绿紫坳炉户所在处，周围都是高山，有三路卡口上已有卡房，在每处卡房修筑一道土墙，中留栅门，早上开门，晚上关门，以防铜料偷漏。[49]卷13,164-165官府在绿紫坳矿厂周边的东南北三条大路上设置三道关卡（图2），现今绿紫坳附近还有“东卡”“南卡”“北卡”的地名，由此可知当时的东卡位于今枫树坪以东，南卡位于今枫树坪以南，北卡位于今五里山村以北。除此三卡外，因炉户和当地人熟悉地形，还有多条小道可偷运：“另有东北之天鹅坪，西北之金鼓脑，西南之狮子尾，东南之山顶，东卡旁边山脚，共小路五条，俱可私走，直达白沙羊角洲、衡头、常宁等地方。”[10]卷14,235-236一般在这些小路要道上设有草屋，派卡丁看守，以防乘机偷越。[10]卷13,153此外，郴桂矿厂为了防止铜铅偷漏，还在周边区域如宜章东门外、耒阳上堡、常宁白沙等处设卡缉私。

乾隆十八年（1753），桂厂在绿紫坳建设厂署，设“围墙一道，头门三间，堂舍三间，税房四间，住房三间，厢房四间，厨房一间，书办房二间，厂 役 房 二 间”。[10]卷13,173到 乾 隆 二 十 三 年（1758），绿紫坳矿厂“共设九厂，安卡丁十六名，并原设书办、听事、验铜、搬铜、更夫、巡查、执秤等项人役”。[10]卷16,441可见绿紫坳矿厂有其专门的厂务管理方式，有各种管理人员。乾隆后期，绿紫坳矿厂年产量逐渐降低，至嘉庆元年（1796），绿紫坳矿厂又改归知州管理。[13]卷58，674-675

6 结语

笔者结合绿紫坳矿厂相关文献资料和对绿紫坳遗址的考古调查，对清代桂阳州绿紫坳矿厂的多个方面进行了初步研究。绿紫坳矿厂开采品位较低的硫化铜矿石，采用矿井开采法，使用复杂的“硫化矿—冰铜—铜”的炼铜技术，需要多个炉灶搭配冶炼。绿紫坳矿厂在清代开采时间持续近一个世纪，主要为宝南局提供铸钱所用的铜料，绿紫坳的产量变化对宝南局铸钱量有着直接的影响。绿紫坳矿厂于乾隆九年（1744）开采，初为商办，很快就改为官办，有知州和委员办矿两种方式。在委员办矿期间，通过严格的设卡缉私，保证产品供给宝南局铸钱，绿紫坳矿厂产量不断提高。在清代郴桂矿厂中，绿紫坳是持续时间最长、产量最高的铜矿厂，对清代郴桂地区和湖南省的社会经济发展有着重要的作用。