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冶金考古 对青海省若干遗址齐家文化铜器的考察 中国早期铜器的研究在探索冶金技术的起源及发展轨迹、中华文明的形成过程中都具有非常重要的意义。甘青及新疆地区一直是早期铜器研究的重点关注区域。目前，甘肃及新疆地区的早期铜冶金考古工作较多，而青海省早期铜器的相应工作则相对较少，这一现象应该引起重视。 科技分析现状 早在1980年，李虎侯先生即无损测试了尕马台墓地出土七角星纹铜镜的成分，指出其为铜锡合金。之后直至2010年，研究人员方测试了该墓地出土的8件铜器，结果表明7件铜泡均为铜锡二元合金，而唯一一件铜镯则为铜砷二元合金。显然，这些研究成果对揭示该墓地铜器的合金配比和工艺具有重要的价值。尽管如此，还是需要指出，该墓地出土铜器甚多，种类也较为多样，除铜镜、镯、泡外，还有铜环、指环、牌饰等，上述分析仅涉及少量样品(约占1/6)，绝大多数器物，特别是后面三类器物，皆未经分析，这很可能使分析结果带有一定的片面性。 鉴于此，我们对该墓地出土的5类(铜镜除外)、22件铜器进行了初步分析。与此同时，对以往未涉及的金禅口、长宁及沈那三个遗址的齐家文化青铜器也进行了系统分析（相关测试数据将随后发表），旨在全面揭示青海省出土齐家文化铜器的材质特征。 结果简介 本次分析的22件尕马台样品中，12件铜泡样品均不含砷、为Cu-Sn二元合金，其他10件样品中均含有一定量的砷。含砷铜器中，有四件样品的砷含量超过2%；两件样品的砷含量也接近2%；三件样品的砷含量则在0.5%~0.9%之间；剩下一件为含砷很低的红铜。 分析的6件金禅口样品中，仅1件铜泡不含砷，其他5件铜器均含有一定量的砷。含砷铜器中，有两件砷含量超过2%，一件样品的砷含量也接近2%，另外两件样品的砷含量则在0.5%~0.9%之间。 沈那遗址残铜块含砷较高，为砷铜合金；而长宁遗址残铜环则为含砷的类锡青铜。 讨 论 锡青铜 值得注意的是，本次分析的13件铜泡均为Cu-Sn二元合金，与北科大的分析结果一致。由此可见，已分析的青海地区齐家文化铜泡合金技术较为稳定，均为锡青铜。相比之下，甘肃陈旗磨沟遗址齐家文化铜泡的合金组成较为复杂，其既有Cu-Sn二元合金，又有其他类型合金，其合金配比不稳定，对铜的合金认识尚不够充分。由此可知，尕马台墓地出土铜泡的合金配比稳定、技术较高，自身特征鲜明。 砷铜 北科大研究指出，我国早期砷铜主要出现在甘肃和新疆两地的四坝文化遗址及墓葬中。近期分析表明，甘肃陈旗磨沟和青海尕马台、宗日等部分齐家文化遗址中也出土有砷铜。然而，陈旗磨沟遗址出土铜器中，含砷铜器的比例甚低，而锡青铜比例较高。此前，尕马台9件铜器的分析表明，除1件铜镯为砷铜外，其他器物均为锡青铜；宗日遗址出土3件铜器的分析显示，其皆为含砷的铜合金，其中2件为Cu-As合金，另1件很可能是Cu-As-Sn合金。 由此可知，以往分析中，能确定为齐家文化砷铜的器物总共只有5件：宗日3件，尕马台1件，陈旗磨沟1件。而本分析新发现有7件齐家文化砷铜器：尕马台4件、金禅口2件、沈那1件。可见，迄今为止已确认的齐家文化砷铜器总共12件，而11件在青海地区。显然，这些发现具有非常重要的意义。 潜伟先生曾对四坝文化的砷铜进行过研究，认为这些砷铜可能为本地生产，并可能影响至南西伯利亚的卡拉苏克文化。而本文及近年来同行学者的分析结果表明，早在齐家文化时期，甘青地区就存在砷铜，且最早的砷铜出土于青海省宗日遗址。目前看来，我国境内的砷铜主要分布于西部地区(包括青海东部、甘肃大部及新疆东北部)，而最西部的新疆天山北路地区的年代最晚。显然，就现有材料来看，我国的砷铜技术由新疆经河西走廊传入的可能性值得重新讨论，砷铜技术在我国很可能存在其他的传播路线。 现有分析结果表明，齐家文化时期砷铜主要在中、西齐家文化遗址中发现，而未见东齐家文化遗址出土砷铜的报道。目前所见最早的砷铜出土于宗日遗址，该遗址经分析的3件样品均为砷铜，而其他齐家文化遗址出土的铜器则为红铜、砷铜、锡(铅)青铜等多种合金并存。根据上述分析，并综合前人研究成果，似乎可推测我国早期砷铜的演变、传播存在东南及西北两条路线：一条源自共和盆地南缘的宗日遗址，向东南经陈旗磨沟，传至中原地区的陶寺、二里头遗址，即所谓的东南线；另一条自宗日遗址经尕马台、金禅口，通过东灰山及干骨崖墓地，传至新疆东部的哈密天山北路墓地，并进一步影响到南西伯利亚的卡拉苏克文化，即所谓的西北线。目前大多数学者认为，在中国金属器的起源中，外来因素占有重要的地位。研究表明，南亚印度Ganges山谷的Copper Hoard彩陶文化(公元前第3千纪)出土的金属中，有超过一半是含砷1%以上的砷铜，那么甘青地区的砷铜技术有没有可能从印度传播而来呢？ 结 论 基于青海省尕马台、金禅口、长宁及沈那4个遗址共30件齐家文化铜器的分析，可获得以下两点初步认识： 第一，目前经分析的青海省齐家文化铜器共42件，约占出土齐家文化铜器总量的60%；其中，砷铜11件，类砷铜3件，含少量砷的铜器16件，以上三类器物占已分析器物的71%以上。可见，砷铜合金在青海齐家文化铜器中占有十分重要的地位。这与甘肃齐家文化铜器含极少量砷铜的情况形成鲜明对比。显然，有必要就甘肃与青海齐家文化时期砷铜技术的关系进行深入研究。 第二，似有迹象表明，我国早期砷铜技术的传播路线存在东南及西北两条线路。东南线自共和盆地南缘经甘肃南部，直至中原地区；西北线则自共和盆地南缘往北经河西走廊，传至新疆东部的哈密天山北路墓地，并进一步影响到南西伯利亚的卡拉苏克文化。人们不禁要问，甘青地区的砷铜技术源自何处？有无传自印度的可能性？无疑，这里提及的我国砷铜技术的传入路径及境内两条砷铜传播线路皆为初步推测，欲确证其实际存在与否，还需要做大量的工作。这既需要冶金考古学者与考古学家密切交流合作，还有赖于更多、更新的考古发掘资料。 （中国科学院大学科技史与科技考古系 罗武干） 植物考古 金禅口齐家文化遗址发现青海省早期大麦、小麦遗存  大麦遗存  小麦遗存 金禅口遗址位于青海省互助县加定镇加塘村金禅口一社西侧, 地处黄河二级支流大通河南岸的二级阶地上，南距大通河谷约300米。该遗址为齐家文化遗址，南北长100米、东西宽80米，面积约8000平方米。2012年青海省文物考古研究所对该遗址进行了发掘，发掘面积约285平方米。 为研究金禅口遗址齐家文化时期人类对植物资源的利用，在该遗址的发掘过程中，采取了针对性采样法在灰坑、房址等不同遗迹单位系统地采集了土样（108份，总计1212.93升），并利用水波浮选仪对所采集的样品进行了浮选，样品的分类及炭化植物种子的种属鉴定工作分别在兰州大学西部环境教育部重点实验室和中国社会科学院科技考古中心进行。共鉴定出22个植物种属的炭化种子11243粒，其中粟（Setariaitalica）、黍（Panicum）、大麦（Hordeumvulgare）、小麦(Triticumaestivum)和大麻（Cannabis sativa）五种农作物的炭化种子为10163粒，约占碳化植物籽粒总数的90%。农作物遗存中，粟、黍碳化种子占绝大多数（97%），分别为7055粒和2128粒，大麦、小麦和大麻碳化种子分别为271粒、15粒和1粒。 我们选取了10份碳化作物种子样品，在北京大学考古文博学院考古年代学实验室进行加速器质谱（AMS）测年。所采用碳十四半衰期为5568年，所测得的碳十四年代（未校正）统一使用OxCal v3.10校正软件中的Intcal04树轮校正曲线进行校正。测年结果显示，金禅口遗址的年代范围为2200-1770 BC。碳化粟黍种子年代（4个）为2200-1770BC，而碳化大麦、小麦种子年代（6个）为2030-1770BC，可能表明金禅口遗址粟黍种植较早，而大麦、小麦两种起源于西亚的农作物传入时间稍晚。尽管如此，金禅口大麦、小麦遗存出现的时间在2000 BC左右，是青海省目前已发表的直接测年结果最早的。但金禅口遗址大麦、小麦的出土概率仅为16%和2%，表明其不是该遗址齐家文化时期人类利用的主要植物资源，暗示外来农作物大麦和小麦从传入青海，到作为主要植物资源加以应用经历了较长的过程。 金禅口遗址地处大通河沿岸台地，而大通河—扁都口—河西走廊是中国历史时期连接河湟谷地和河西走廊平原的重要通道。从已发表的资料看，小麦传入河西走廊的时间稍早于2000 BC，如皇娘娘台遗址（2043-1746 BC）和缸缸瓦遗址（2026-1759 BC），说明大麦和小麦很可能是由河西走廊经扁都口、大通河传入湟水和黄河上游谷地的。 （董广辉 杨颖 任晓燕 王忠信） 动物考古 金禅口遗址出土动物遗存及其先民的动物资源开发 青海省互助县金禅口遗址地处大通河南岸的二级阶地上,面积约8000平方米,海拔2419米,遗址的树轮校正年代为公元前2000年左右，属于齐家文化。金禅口遗址位于河西走廊、青海东部河湟地区、黄土高原西缘的三角地带,交通位置极为重要。青海省文物考古研究所2012年发掘了该遗址，对遗址出土的动物骨骼进行了细致收集。中国社会科学院考古研究所科技考古中心动物考古实验室受委托鉴定、分析了这批动物遗存，在此对金禅口遗址先民利用的动物资源情况作一初步介绍和分析。 金禅口遗址发现的动物骨骼共计2000多块。动物遗存中以野生动物为主，家养动物也占了相当的比例。动物群中鹿的可鉴定标本数占50%多，最小个体数所占比例占30%左右，鹿包括马鹿、梅花鹿、狍子、獐、麝等大中型鹿类动物。其次为家养的羊，主要为绵羊，也有少量山羊。羊在动物群中可鉴定标本数所占比例占30%左右，最小个体数占20%多。再次为狗，在动物群中可鉴定标本数所占比例占4%左右，最小个体数约占8%。其他的野生动物还有斑羚、岩羊、羚羊、熊、狐、貉、旱獭、野猪、中型猫科动物、鼬科和鼠类等，数量比例均很少。可以看出，金蝉口遗址齐家文化时期先民的生业模式是狩猎经济和畜牧业经济相结合的动物资源开发模式，其中狩猎经济比重更大，且狩猎的野生动物种类较为集中，主要为马鹿、梅花鹿和狍子等鹿科动物。 金禅口遗址发现的家畜只有羊与狗两种，猪数量极少，很可能为野猪，但也不能完全排除存在少量家猪的可能性。金禅口遗址的先民主要的畜牧经济为养羊业。羊是家畜中利用价值非常高的一种动物,不仅可以产肉和脂肪等,还可提供奶、毛、皮。此外,羊为草食性动物, 养羊所消耗的饲料以野草为主, 以谷物的秸秆等饲料为辅,不会与猪、狗等传统家畜争夺食物。因此, 家羊的出现, 代表人类开始以草食性动物来开发新的生计资源( 草本植物),表明畜牧业发展到一个新阶段。金禅口遗址以养羊业为主，其畜牧业经济与大多数齐家文化遗址以猪骨占绝大多数的家畜饲养经济形态相比有着鲜明的特色，这也说明齐家文化的先民在个别地区的畜牧业经济有了新的发展，适应当地的生态环境，牧业的比重开始增大。狗为人类看家护院、放牧或狩猎的助手，金禅口遗址狩猎经济和牧羊业都很重要，狗可能在其中扮演了较为重要的助手角色。 总体来看，金禅口遗址以狩猎经济为主，牧羊经济较为发达，这可能与该遗址独特的小区域地理环境有着一定的关系。该遗址地处大通河下游地区，此区地处祁连山脉东端，可受东南季风的影响，水热条件较其他地区更好，植被发育条件非常好，至今在青、甘交界的大通河流域仍然存在着大片原始森林，所以河湟地区当时气候温暖宜人，河谷阶地土壤肥沃，水草丰茂，山地丘陵，并有一定的森林分布，属于森林—草原植被带。金禅口遗址则地处大通河南岸的二级阶地的缓坡上，南距大通河河床约300米，西依塞子岭，南靠江春沟，北临八神沟，海拔2419 米。这样的地理环境适宜野生动物的栖息，尤其是鹿类多栖息于混交林、山地草原和森林边缘附近，金禅口遗址则正处于这样的环境之中，而且附近有河流通过，鹿类动物往往会到河边饮水，先民因地制宜，因此以猎鹿作为主要的肉食来源。又因为甘青地区在马家窑文化时期已经开始养羊，金禅口遗址附近属于森林-草原植被带，适合发展养羊业，先民适应当地的生态环境，使养羊经济成为畜牧业经济的主体。 （李志鹏 任乐乐 梁官锦） 青海大通长宁遗址出土陶器残留物的有机分析研究背景  图1 双耳夹砂陶部分残片（标尺为4厘米）结果与讨论  图2 块状残留物的总离子流图 陶器是承载古代社会信息的最重要载体。传统考古通过陶器的分型分式来研究考古学文化面貌，科技考古则通过理化分析来挖掘陶器的潜信息，如烧成温度、元素分析和衍射等无机分析可提供陶器制作工艺和产地等方面的信息。此外，陶器疏松多孔，在使用过程中较易吸附脂类、蛋白质等有机残留物，因而往往蕴含着丰富的动植物利用信息。 陶器残留物组成复杂，这使得鉴定其生物来源较为困难。近三十年来，随着各种质谱和色谱联用技术的发展，能够对复杂的有机残留物样品进行有机分子的分离和结构鉴定，从而推断其生物来源。陶器残留物的理化分析已在国外得到广泛应用，而国内相关工作甚少。本文对青海大通长宁遗址出土的陶器残留物，开展有机分析并鉴别其生物来源；通过此案例，期冀推动相关领域的发展。 样品背景 青海长宁遗址位于西宁市大通县长宁乡长宁村西南约3公里处，是一处以齐家文化为主的大型聚落遗址。 2006年发掘时，灰坑H34中出土了一件残破双耳夹砂红陶罐，内有较多黑色块状物，易碎且易于从内壁脱落。选取块状残留物及陶片内壁上的黑色残留物进行分析；同时，为判断是否存在外源污染，在陶片外壁上刮取粉末作对照分析。利用傅立叶变换红外光谱仪和气相色谱/质谱联用仪，检测其中可能存在的生物标记物。 红外光谱分析表明，块状残留物和内壁残留物含有较多的有机物，而陶罐外壁对照样的主要成分为硅酸盐（陶器基体）等。鉴于此，选用氯仿/甲醇（2:1，v:v）的混合溶剂进行有机物提取，再经过相关处理后，在气质联用仪上进行分析。陶罐内壁残留物和块状物的气质联用谱图颇为类似，均检测出若干种三萜类组分，主要为桦树皮的生物标记物，包括桦木醇和羽扇豆醇等，以及它们的受热产物。这些物质在外壁样品中均未检测到。因此，陶罐内的这些黑色残留物应是桦树皮加热所得的产物。 桦树为桦木科桦木属植物，我国各地均有分布。在北方，尤其是狩猎民族中，桦树皮一直用于制作各种器具，形成了源远流长的桦树皮文化。桦树皮也经常用于制作木焦油，其与陶器的关系有以下三种可能情况：修复破损的陶器，残留物多发现于破损处的缝隙内；涂抹在陶器内壁，用于防水，其结合往往较为紧密；陶器是生产或储存木焦油的容器。因此，若双耳罐内的桦树皮残留物作为粘合剂使用，则这个双耳罐的用途可能是——加工或储存粘合剂。 此外，桦树皮在我国也作为药材使用。《本草纲目》记载，“其气味苦、平、无毒，主治乳痈初发、肺风毒疮、小便热短”等。使用时，需对桦树皮进行烧存性处理，即将桦树皮烧至外部焦黑，里面焦黄，使药物表面部分炭化，但里层部分还保存原有的气味。这种炮制方法，亦有可能得到双耳罐中的这些残留物。因此该陶器的功能也可能用于炮制或盛放炮制好的桦树皮。 显然，在齐家文化时期，不仅有比较发达的农业、畜牧业和手工业，而且先民已经认识到特定的植物资源——桦树皮，而双耳罐有储存或加工桦树皮产品的功用。这是目前我国发现最早利用桦树皮的证据。 展望 有机残留物分析能够为重建或复原先民的生产生活提供丰富信息，有着广阔的应用前景。在考古工作中，尽管以炭化物形式存在的可见残留物屡见不鲜；但是这些残留物受到的关注很少甚至轻易被抛弃，很多潜信息已经无可挽回地消失。包括残留物分析在内的科技考古，其从古代遗存中提取的潜信息；付诸图文后能流传久远，这也是对文物中隐含历史、文化和科学等信息的有效和长久保护。在今后的工作中，需大力贯彻新版《田野考古工作规程》，重视文物隐含信息的提取和分析，不应亚于对文物实体的保护！ （中国科学院大学人文学院科技史与科技考古系 青海省文物考古研究所 杨益民 饶慧芸 任晓燕 王倩倩 ） 青海平安大槽子墓地人骨的初步研究 大槽子墓地位于青海省海东市平安县小峡镇三十里铺村村南200米的旱台上，墓地北距湟水河约700米。2013年青海省文物考古研究所对该墓地进行了发掘，此次共计发掘23座墓葬，出土人骨84例，时代为东汉至北魏时期。该墓地的墓葬形制多为带墓道的砖室墓，葬式以多人葬为主，存在大量的扰乱葬。大槽子墓地人骨保存较完整，为体质人类学的研究提供了丰富的资料。由于大槽子墓地出土人骨的数量较大，整理工作尚未完成，数据采集还在继续，在此，本文将利用现有资料，围绕古人口统计、牙齿微磨耗形态观察、颅骨测量性状这三方面对大槽子墓地人骨进行初步讨论。 大槽子墓地先民古人口统计分析 古代墓地中出土的人骨是古人口学研究的对象。古代人群大多聚族而葬，墓地中出土人骨的信息往往是当时人群生活状态的直观反映。大槽子墓地人骨资料可用于古人口统计分析的个体共71例，包括年龄明确的男性个体43例、女性个体20例和未成年个体8例。通过统计可知，大槽子墓地古代居民的平均死亡年龄为29.9岁，男性平均死亡年龄为33.4岁，女性平均死亡年龄为43.8岁。 大槽子墓地先民牙齿微磨耗形态观察 大槽子墓地牙齿微磨耗形态观察样本共采集有84例牙齿，属于47例成年个体，其中包括男性个体35例、女性个体12例。使用扫描电镜（Scanning Electric Microscope）放大牙齿表面，利用垂直光束扫描牙齿的咬合面和颊面，即可观察牙釉质表面的微磨耗形态。 综合牙齿颊面、咬合面的微磨耗形态特征，可知大槽子墓地人群牙釉质表面多表现出条痕与小坑均大量存在的特点，表明该墓地人群食物结构既有柔韧的植物类食物，也有粗糙的肉食，食物结构多以杂食为主。其间也存在个体间食物结构的差异，依据牙齿表面不同的微磨耗形态，可将存在差异的个体分为两类。第一类包括21例个体，显示出牙釉质表面条痕多于小坑的磨耗形态，表明这部分人群的食物结构中植物类食物居多。另一类包括5例个体，显示出牙釉质表面小坑多于条痕的磨耗形态，表明这部分人群的食物结构中粗糙的肉食居多，且这5例个体均为成年男性。 大槽子墓地先民颅骨测量性状研究 颅骨的测量与形态观察是体质人类学研究的基本方法。对颅骨测量数据进行分析，可对比出颅骨间形态的差异，继而对人群的族属与来源进行推断。此次颅骨测量与形态观察的数据采集包括29例颅骨，这29例颅骨均为25岁以上的男性个体。依据其形态差异可将其分为A、B两组，现将颅骨测量与观察结果陈述如下。 大槽子墓地A组人群包括23例个体，所反映的颅骨形态特征为：偏长的中颅型，高颅型，狭颅型。上面指数为狭上面型，狭额型，眶指数为低眶型。鼻指数为阔鼻型。综合我国先秦时期人群体质类型可知，大槽子墓地A组个体在体质特征上与先秦时期分布在黄河中下游地区的“古中原类型”居民更为接近。大槽子墓地B组人群包括6例颅骨，所反映的颅骨形态特征为：中颅型，偏高的正颅型，中颅型。上面指数为中上面型，狭额型，眶指数为中眶型。鼻指数为阔鼻型。大槽子墓地B组个体在体质特征上更加接近甘青地区先秦时期的土著居民—“古西北类型”人群。 由此可知，大槽子墓地所代表的人群显示出两种不同的体质类型，多数先民更多地融入了黄河中下游地区“古中原类型”居民的体质性状。而只有少数先民保留了甘青地区的土著人群——“古西北类型”居民的体质特征。青海平安大槽子墓地显示出东汉时期外来的“古中原类型”人群已大量迁入该地，融合并取代了当地“古西北类型”的土著人群，体现了不同人群迁徙、交流与融合的特点。而“古中原类型”人群在大槽子墓地占据多数的原因可能与西汉以来大量中原地区“古中原类型”的汉人进入西北地区屯田戍边有关。 （李墨岑 孙志超 王路思 胡晓军） （供稿：青海省文物考古研究所） （《中国文物报》2014年7月4日7版） (责任编辑：admin) |