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安溪青阳下草埔冶铁遗址:国内首个科学考古发掘的块炼冶铁遗址
发布时间:2021-07-26 20:58:38 来源:泉州申遗办

【性质】安溪青阳下草埔冶铁遗址是本系列遗产中体现世界海洋贸易中心出口商品生产的代表性遗产要素。它是宋元时期泉州冶铁手工业的珍贵见证,与泉州的陶瓷生产基地共同显示出宋元泉州强大的产业能力和贸易输出能力。同时这处遗址也保存了能够呈现完整的冶铁生产体系和环境关系的珍贵物证。安溪地区的传统制铁业至今延续,当地余氏家族与宋元时期的冶铁活动有关,成为这一传统产业的活态见证,也为宋元海洋贸易留存下了的珍贵的产业记忆。

安溪下草埔青阳冶铁遗址考古发掘现场(成冬冬拍摄).jpg

安溪下草埔青阳冶铁遗址考古发掘现场(成冬冬拍摄)

【位置】青阳下草埔冶铁遗址地处泉州西北山区腹地的五阆山余脉,位于安溪县尚卿乡青洋村。安溪资源丰富,自然条件得天独厚。矿藏种类多,储量大,品位高,有铁、煤、铅、锌、锰、银、石墨、稀土、石灰石、高岭土、花岗岩等20多种,其中铁矿、煤矿、花岗岩、石灰石、高岭土等储量居福建省前列。早在五代之时,安溪这里就有“冶有银铁,税有竹木之征”的说法。自北宋时期安溪便已有官方设置的青阳铁场,据成书于北宋元丰年间的地理总志《元丰九域志》卷九记载:“下清溪州西一百五里四乡青阳一铁场”。《宋会要辑稿》记载:“泉州清溪县青阳场,咸平二年(999年)置”。《宋史》中亦有(北宋)庆历五年(1045)“泉州青阳铁冶大发”的记载。宋代冶铁的规模和产量较唐五代时期之前有了较大发展,全国遍设“监”、“监”、“冶”、“务”、“坑”、“场”组织冶铁业生产或进行监管。宋元时期安溪的冶铁业是官办、民办共存。

【考古发现】2019年10月,北京大学考古文博学院下草埔考古队在青洋下草埔遗址、余氏祖厝遗址正式开展考古工作,同时,对遗址周边古矿洞、古道、冶铁遗址、墓葬展开调查。我们可以看到这处考古发掘区域位于梯田地貌的山坡上,地势东高西低,分为多级台地。发掘工作所涵盖的范围内已有16级台地。

这里的板结层是下草埔遗址的重要特点,是在冶炼过程中形成的独特现象。而且我们细看可以发现相邻板结层间距大致等同,在60-80厘米之间。每当冶炼垃圾堆积到一定的高度,便会在上端以“板结层”的方式进行处理,一方面起到压实、固定冶炼垃圾的作用,这是就地处理冶炼垃圾的简易有效的办法。另一方面也可以作为随后冶炼的一个操作平台。因此,安溪这边宋元时期的冶场呈现出自下而上、依靠山坡修筑冶炉的独特冶炼方式,而且一旦到了山坡的一定高度,该冶场也就随之弃用,另择其他场所。

冶炼遗物主要包括炉渣、矿石、烧土、炉衬四大类。其中以炉渣数量最为丰富,普遍分布于发掘区各探方中。根据炉渣质体比可将炉渣分为高铁渣与挂渣。下草埔冶铁遗址及周边冶铁地点地表散布大量高铁炉渣、大块石头堆积等冶金遗存,具有明显排出渣特点,尤以槽型排出渣和扇形排出渣典型。

台地上散布大量的大型石块,石块可见人为切割痕迹,平面规整,切角分明,部分石块带有弧面或单面烧结。这些石块可能用作炉衬、炉壁、建材等,说明遗址使用石块垒砌小高炉进行冶炼。在台地10我们也发现了两座炉,这两座炉都是用夹砂泥质耐火材料修建,炉底圈呈椭圆形,两炉上部结构受损严重,炉膛保存较为完好。

冶铁遗址的选址环境(吴志诚拍摄).jpg

冶铁遗址的选址环境(吴志诚拍摄)

经初步的考古调查、勘探和实验分析,下草埔冶炼遗址使用小高炉进行块炼铁冶炼,炉容量远大于地炉冶炼,排出渣产量大。小高炉冶炼生产积铁块经过锻打形成铁块、铁片等初加工产品后,再加工或运输至其他地区进行锻造再成型,制成铁器,成为海上丝绸之路贸易的重要商品之一。

经过对炉壁、炉渣成分的实验分析,可进一步证实该遗址的冶炼性质为块炼铁遗址,以木炭为主要燃料。据《天工开物》记载,古代冶铁所用燃料,有煤炭跟木炭两种。根据对遗址上提取的10余件炭样的C14年代测定,其年代集中在10-12世纪。

所谓的块炼铁冶炼,是指直接还原出固态铁的冶炼过程,由于还原气氛不如生铁冶炼,渣铁分离不完全,其产物常呈海绵状,炉渣铁含量较高。中国古代传统钢铁冶炼技术以生铁及生铁制钢技术为核心,目前经考古调查发现的块炼铁冶炼遗址主要位于广西贵港、云南、湖北一带。下草埔冶铁遗址是目前国内首个考古发掘的宋元时期块炼铁冶炼遗址,有助于我们了解我国古代块炼铁冶炼的具体步骤及相关遗存特征,了解遗址内生产与生活的图景,促进构建宋元时期福建乃至长江以南地区冶铁业的技术特点和组织结构。

此外,考古工作人员在下草埔遗址还发现了“祥符元宝”“皇宋元宝”铜钱各一枚、“熙宁通宝”三枚,均铸造于11世纪初期,可佐证遗址的年代。此外,也出土了铁钉、铁片、铁块等铁器,部分为块炼铁的粗加工产品。而出土的陶瓷器主要为各类生活用具,多为宋元时期安溪窑生产的青白瓷,兼有磁灶窑、德化窑的产品。部分器物上保存有墨书题记,如“吴”“朱”之类,可能是冶铁工匠的姓氏。

冶铁遗址炼铁炉(成冬冬拍摄).jpg

冶铁遗址炼铁炉(成冬冬拍摄)

在冶铁遗址西北处,为余氏一脉迁徙至安溪后的祖宅“谏草堂”所在。2000年后祖厝陆续被掩埋于现代开矿堆砌的渣土之下。此后该谷地被洪水携带的淤泥、碎石填满,遗址东部逐渐积水,形成一水田。目前揭露出的房屋总长约为14.7米,进深约4米(东北—西南的墙基未完全揭露),中部主室面积最大,宽8.7米。

遗址位于这处梯田上,北为现代铁矿坑,南为荒废田地,东西两侧均为山地。矿山位于冶炼遗址的东北处的山坡,铁矿资源丰富,已调查多处古铁矿洞。矿山及遗址周边的山地生长有茂密的树林,是冶炼所用木炭的来源。遗址的东部有一条古道通往西溪,是产品外运的路线,这便形成了从原料到加工再到运输的产业链条。

【板结层】安溪青阳下草埔冶铁遗址有独特的考古价值:一是全国第一个对块炼铁进行科学考古发掘的考古工地;二是同一地点同时冶炼熟铁(块炼铁)、生铁、钢的古冶炼厂场;三是体现先民在处理人地关系上的超常智慧。

北京大学考古队于下草埔冶铁遗址发掘区内发现系列重要遗迹,包括冶炼炉6座、房址2座、多个活动面、护坡、池塘、小丘、板结层及石堆,与冶铁有关的遗迹年代集中于宋元时期。

【护坡】我们所在的位置就是护坡,经过检测在南宋就有,将炼出来的炉渣堆积,铲平,就堆出这一块平地,然后人再往上一层,继续开炉冶炼,60-80公分就有一个板结层,青阳下草埔四周的小山丘可以炼数百年之久,目前发现的房址主要集中于遗址北部。

【冶炼炉3】编号为L3的冶炼炉保存状况较好,体量较大下,使用时间较长,有多次使用和改建的痕迹,目前可区分出至少5次使用痕迹,自东北至西南方向分别称为L3-1、L3-3、L3-5、L3-4、L3-2。5座炼炉均为夹砂土坯砖砌筑而成,上部被破坏,东部被晚期人类活动切削破坏。最外圈的L3-1和L3-2是最初使用的炼炉,现仅存一段弧形残炉壁,L3-1残长1.2m,壁厚30-35厘米,被切削部位仅存10-18厘米,炉壁中烧瘤处厚5-10厘米,据测量数据可计算出该处内径约98厘米;L3-2残长70厘米,壁厚14-25厘米,内壁无烧瘤而发白,厚4-5厘米,据测量数据算出该处内径约76厘米。L3-1和L3-2损坏后分别改建为L3-3和L3-4,其中L3-3破坏严重,现仅存一段弧形炉壁,残长1.05m,壁厚30厘米,被切削部位仅存约20厘米,炉壁中烧瘤处厚10-20厘米,据测量数据算出该处内径约88厘米;L3-4保存状况稍好,平面形状呈内圆外方,内壁挂满蓝紫色烧瘤挂渣,残口内径32厘米,残深40-45厘米,壁厚25厘米-30厘米,烧瘤挂渣可见两层,厚度均为5-10厘米,说明该炉在冶炼时至少经过一次修补。炉体东部有一疑似鼓风通道的小坑,该坑呈椭圆形,口径15-25厘米,深40厘米。

【冶炼炉5】冶炼炉L5破坏较为严重,仅见底部。炉体平面呈圆形,朝向正西,夹砂黏土砌筑。现深约20厘米。残内径50-55厘米,壁厚8-10厘米,内壁未见烧瘤,炉内有烧瘤碎块散落。正西方向炉壁有一长25厘米的缺口,缺口下有一小坑,坑口呈椭圆形,口径15-20厘米,深15厘米,坑内堆积为棕色黏土,出土物包括两片碎瓦片和一片灰陶片。L5炉内部另有一低温用火遗迹,呈不规则圆形,推测为灶,编号Z4,据此推断冶炼炉L5在废弃之后利用其炉膛改作灶继续使用。

【冶炼炉6】L6位于TD5上,探方T1214扩方内,紧邻F4的SM1西南侧。清理L6炉底坑、排渣道内堆积,以及L6西侧小范围操作面。清理发现,炉底坑、排渣道内的多层堆积基本一致,仅在排渣道槽道底部发现一薄层炭屑层,该炭屑层铺于黄色黏土层上。该黄色黏土层即为L6炉基垫土,且构成L6周围操作面垫土。

L6系以黄色黏土为炉基的浅地穴式炉,废弃后被整体移平,仅余炉底与炉底坑内堆积。区域内垫渣、平整L6后形成F4室外地面,L6周围活动面亦被F4室外地面及地面垫渣所叠压。

【锻炉4】炉4保存相对较完整,在平地起建的地上炉型。炉体整体呈方形台,顶面中央向下开半球形凹槽,于凹槽内壁施以炉衬材料,即为炉膛。西侧底部遗有一紧贴坑壁的水缸。内底部填土经浮选、重选、磁选、手选后收集到较多碎炭屑、碎玻璃态渣、锻造剥片、烧土粒等锻造遗存。据此,初步判断炉4可能为锻炉。

【人员活动房遗址F3、F4】F4的房址,在炉4的旁边,围墙里面是一个两进的小房子,用炉渣把墙垫起来,这边是用小石头和平石垫起来的墙,还有很多瓦砾,都是平瓦,碎了之后留在这里,原来保存的。房子所倚建的基础地面是用炉渣包括红烧土块、各种冶炼废弃物淀积起来的活动面,所以房子在整个冶炼时期来说是属于比较晚的,至少是冶炼活动持续一段时间后房子才出现的。从地层关系来说,相当于炉废弃之后房子才建起来。F3屋内两房间地基上各有一堆破损严重的瓦片堆,以红瓦为主。西侧屋后墙边的地基上散落有多块修整后的石块,以及大块的炉渣。出土的瓷器包括青瓷、青白瓷和白瓷,可辨认器型有碗、盏、盘口壶、瓶等,年代大致为元代。此外,屋内出土瓷器类别多为生活类用品,无瓷器生产、祭祀等相关遗存,屋内南间东南角发现灶台1座,故判断F3为生活用宅的可能性大。

【冶炼炉1、2】L1与L2东西相邻,两炉属于露天作业炉,连线呈东北-西南向排列,L1在东,L2在西。两炉炉型结构相似,均为半地穴式、“葫芦”形小竖炉,炉体腹大颈小,炉上部填料口遭破坏,现存炉口顶端略高于炉旁操作面。其中,L1保存较好,炉膛未被破坏,膛内残留原生堆积的大体积冶炼产物;L2北侧被全部破坏,炉膛被晚期填土填平,仅于膛底部残余碎炉壁残块。

【结语】经过科学、系统的发掘工作,青阳下草埔遗址的年代与地理位置与历史文献所载宋代泉州“青阳铁场”相符,是宋代经济史、手工业技术史、海洋贸易史的重要发现。青阳下草埔遗址发现的冶炼遗迹、遗物具备技术上多样性和内涵上的丰富性,为宋元时期冶铁技术的发展提供了重要的实物资料。青阳下草埔遗址发现的居址、公共设施具有结构上的完整性,展现了一个冶炼周期较长的宋元时期中国东南地区冶铁手工业遗址的独特面貌。青阳下草埔出土的陶瓷器,类型丰富,窑口明确,为研究遗址内社区结构、宋元时期泉州安溪地区的社会组织与人类流动提供了考古资料。青阳下草埔遗址的发掘与研究仍有广阔的后续工作的空间,值得进一步深入探索。

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