本文作者为郭立新、邱诗萤、潘莉莉，载于《铜绿山古铜矿遗址与中国青铜文明研究》，长江出版社年。
一、长江中游冶金技术起源与发展的背景
从世界经验来看，冶铜技术起源需具备三项必要的条件：
掌握高温烧制的陶窑技术；活动区域内有裸露于地表且易于被人发现的高品位铜矿存在；
所在地区或周边地区存在已足够发达和复杂的社会，该社会在知识或精神上足以激励工匠们的探索活动，且在专业化冶炼生产出现以后，足以供养专业工匠并形成对金属器的需求。
这三项条件是互相关联且密不可分的。长江中游地区在这方面具备得天独厚的条件：
就制陶技术发展来说，长江中游彭头山文化的制陶技术就获得了重大突破。距今多年前（彭头山文化晚期和皂市下层文化）已用赤铁矿（Fe2O3）制造红衣陶，用白膏泥制造白陶和白衣陶；距今年前（汤家岗文化）在原始陶窑内开始搭配氧化及还原的气氛制造酱黑陶、外红内黑陶等；到了大溪时期，他们还发明了胎质密度特高的泥质黑陶，以及泥质红陶和彩陶，并快速地从手制、慢轮修整发展到快轮制陶。[1]大溪二期（约公元前年前）已可见成熟的陶窑技术，[2]配合不同的目的，能够稳定控制并维持需要的温度。
例如，洞庭平原澧县城头山遗址所发现的属于大溪二、三期的窑场，规模大，长期使用，而且分别使用不同的陶窑烧制不同的器物；除陶窑外，相关配套设施也齐全，包含和泥坑、水坑、工棚、装烧操作平台等，[3]这些均表明，此时烧窑技术已趋于高度专业化。当时创造了很多新颖且独特的器形，如鼎、豆等几种器形后来广泛传播到中国其他区域。为制造优美的彩陶器，陶工们到周围的山区寻找矿物颜料，将其施于陶胎上进行高温烧造。这样的过程无疑为其在偶然中发现孔雀石可以炼铜奠定了基础。[4]
就矿源来说，围绕长江中游平原的山脉蕴含丰富矿物，包括赤铁矿、孔雀石铜矿、绿松石、石英、长石等等，在鄂湘赣三省交界的幕阜山地区也有铅矿和锡矿。这些矿床多有裸露于地表者，易被人发现和利用，采集及开采条件都不难，当人们有寻找和取得矿物的需求时，很自然地就会成为人们利用的首选。
以社会条件而言，长江中游文明是中国最早的原生文明。长江中游地区的洞庭平原是稻作农业的发祥地，与稻作农业相配套的农耕生活方式与社会系统，自全新世初期以来，从零起步，逐渐成长并得到连续不断的发展。[5]大约在公元前第五千纪的汤家岗文化时期，已基本达至农耕聚落社会与文化的系统化，也初步形成了相对成熟的稻田生产系统。[6]而且，与这一生产系统相配套的、有着稳定的定居形态和内部组织的农耕聚落系统，以及配合新兴农耕生业的时空观念、自我认知与精神信仰等也得到较为系统地发展。[7]
到了公元前年以降的大溪文化，原先呈散居形态的稻作农耕社会开始进入区域性的网络化发展阶段，城市作为区域性分工、交换、贸易网络以及组织管理机构（主庙的神权）的中心而逐渐兴起，成为这些社会文化网络中最重要的枢纽和节点。这些城先是在大溪文化和油子岭文化时期，零星地出现于古云梦泽周边地区。进入屈家岭-石家河文化后，大小城不断涌现，星罗棋布。这是迄今所知世界上出现时间最早、持续使用时间最长、区域规模最大、管理体系发达、社会文明化程度最高且完全由社会内生成长而来的原生文明体系；而中国其他地方的先商城址，普遍出现时间晚、使用时间短，主要在外因刺激或内外因共同起作用的背景下出现，曾或多或少、或直接或间接地受到过长江中游的影响。[8]
从上可见，长江中游地区自汤家岗文化和大溪文化以来，已全面具备发现金属材料及发明冶炼技术的条件。并且该地区社会、文化与技术自旧石器末期以来，长期一脉相承地发展（除了长江中游以外，目前资料只有在古埃及才显示类似自旧石器末期以来一脉相承不中断的发展情况）。
所以，笔者团队提出，长江中游地区全面具备冶铜技术独立起源的所有条件，而且通过检索迄今所有考古证据，也可以证明，中国青铜技术并非接受外传，而是本土自行发展，其源头就在长江中游地区。
尽管目前学界普遍将长江中游大溪文化、屈家岭文化、石家河文化乃至后石家河文化都归类为“新石器时代”，因此发掘时并不留意与青铜技术相关的遗迹遗物，留下的资料稀少零散。但是，通过仔细梳理考古资料，我们发现长江中游地区公元前第四千纪和公元前第三千纪的诸多遗址，如青山、大溪、龙嘴、屈家岭、一百三十亩地、石家河、殷戴家湾、金鸡岭、七星墩，以及幕阜山区的诸多遗址等，其实均已经发现铜块、青铜工具、红铜及青铜炼渣、冶炼工具和设施、相关废品等直接证据，并先后出现过普通圆型炉、竖穴式圆型炉、长型横穴式炉、长条型龙窑式熔铜炉，以及用炼缸进行冶炼和熔铜的坑式冶铸工作坊，并且其冶炼活动深入其精神文化中，影响整个社会。这说明，长江中游经历了漫长的认识铜料并探索冶炼的过程；此时，周围地区并没有别的掌握青铜技术的文明，因此长江中游冶炼技术无疑是本土起源的。[9]
笔者团队进一步研究还发现：长江中游冶铜技术的发明，始于认识氧化铜矿和发明还原法，到了石家河文化（公元前-公元前年）常用氧化铜与硫化铜搭配着冶炼，并自行原创发明了锡铜以及锡铅铜三元合金技术。少量发现的铸造的小型铜器直接显示，石家河人熔铜并用铜液铸造，应归类为青铜文明。石家河文化考古遗址中已可见相对完整的冶铜操作链及相配套的，包括用来打碎矿石、洗选矿、研磨矿料粉、鼓风、冶炼、熔铜液、锻造、铸造、加工铜器等的工具和器物。大部分工具的性质与其它古文明冶铜工具颇为相似，但石家河冶铜技术最独特的、具有代表性的工具是胎很厚的夹砂陶质炼缸。厚重而夹粗砂的炼缸陶片经常见于石家河文化冶炼遗迹中，并伴出大量炭末、烧土和各种灰烬，偶尔还会发现炼渣。但是由于长江中游的冶炼技术已足以从矿料中提炼出全部的铜，所以石家河文化炼渣富含硅、铁、铝，而很少会检测出铜。[10]
在石家河文化社会中，已将冶炼上升到精神层面，在国家祭坛上（如石家河大遗址中的邓家湾、印信台等地点）进行与冶炼相关的礼仪，与之相关的还有祭坛设置与安排，如摆放套缸。[11]在其精神文化中，炼缸内部被视为全新生命产生之处，因此炼缸内部空间充满神秘意义。石家河人亦随葬炼缸或用炼缸做瓮棺，寓意转化与永生。石家河文化还流行一种厚胎红陶杯，其原型就是小坩锅。虽然到了石家河文化甚至更晚时期，有些地区还将这种器物作实用用途，但在石家河文化国家中心地区更多是将其当作礼器，是礼仪中象征冶炼转化发生的器物。如果说套缸是全社会、邦国神庙中的重器，以炼缸作瓮棺应该是只有某些特殊身份的人才有资格使用；而所谓“红陶杯”却是各家、各人都可以使用的、作为炼缸替代物的礼器，或特别强调炼缸底部并以此作为象征造型原型的礼器。在精神文化中，这种象征着拥有神秘再生和转化能力的容器，可作为家族或个人日常祈祷，或带到祭坛和神庙参加公众祈祷和社会大型仪式的法器或道具。[12]
石家河文化中期（绝对年代约为公元前-公元前年）以来，因冶铜需求和规模的增长，发展出可以批量生产的固定式熔铜炉以及长条形龙窑式炼铜装置。同时，因矿业、冶铜业走向专业化，冶铸技术深入到幕阜山等矿区，在矿山边安排专业化聚落。在矿区定居的工匠社群为冶铜技术进一步创新和突破做出了重大贡献；同时，专业工匠们在寻求和实验不同炉壁材料的基础上，从炉壁瓷化现象观察到硬陶制作方法，从而在无意中开启了另一场新的材料技术革命。考虑到石家河时期东亚其它地区都没有同等程度的技术，所以，正是石家河青铜文明奠定了其后高度发达的商青铜文明的基础。[13]
二、开拓幕阜山：资源、背景与时代
如上所述，现有证据表明，中国冶铜技术的起源、发展与成熟，与湘鄂赣交界的幕阜山区蕴藏丰富的铜、锡、铅等多种金属资源有着直接的关系。在中国最早成熟且最为发达的原生文明区西南边缘位置，就分布着储量居中国第二、含铜品位居中国首位、埋藏很浅、有大量矿脉裸露于地表、地表多有色彩鲜艳容易分辨的孔雀石颗粒的大型铜矿矿脉。正是这种历史地理的机缘，肇启了后来丰富多彩、内涵丰富的中华青铜文明。
幕阜山区的金属矿藏属于长江中下游多金属成矿带的重要组成部分。后者是由北西向的大冶—九江—德兴矿带和北东向的南京—九江—上高矿带构成。迄今仍在开采的多个重要铜矿，如大冶铁山和铜绿山铜矿、阳新丰山洞铜矿、德兴铜矿等，皆位于这两条铜矿带上（图一）。[14]换言之，幕阜山地区的金属矿藏，主要分布于幕阜山主脉西北侧余脉上，地形多为低山丘陵，东北起于大冶，经阳新、瑞昌而至九江一带。田野调查也表明，古矿冶遗址也多见于大冶、阳新和瑞昌地区。[15]此外，在幕阜山南邻之九岭山脉南侧的江西上高和湖南浏阳一带，亦发现有铜矿，其正好位于南京—九江—上高矿带的西南部（图一）。
图一长江中下游及邻区铜矿点略图[16]
幕阜山地区的铜矿一般为矽卡岩型铜矿，其矿石以富铜矿为主，其成矿岩体主要为中酸性花岗质岩类,如石英闪长岩、石英二长闪长岩和花岗闪长岩的中深成相和浅成相，属于多位一体矿化物，所以往往伴生有Fe、Mo、Pb、Zn、W、Sn、Ag等多种金属。[17]铜矿中有不乏同时富集锡、铅等金属者，为人们在冶铸过程中发明铜+锡、铜+铅或铜+锡+铅这一类青铜合金奠定了物质基础，并提供良好的契机。这一类铜矿经过长期风化作用，形成次生富集的氧化带，自地表以下厚达数十米至百米,也正合于古代技术条件下开采、冶炼。[18]
幕阜山地区亦蕴含有丰富的高岭土、瓷石等资源。这种资源也在冶炼技术的发展过程中扮演着重要角色。石家河文化晚期（约公元前-公元前年）到后石家河文化（约公元前-公元前年）阶段，随着冶炼专业化的发展，技术不断提升，其表现之一便是出现了可以持续使用的高温炼炉。[19]要建筑高温炼炉，必须寻找到耐高温的材料。对阳新大路铺出土炉壁的检测分析表明，其炉壁最关键的成分是SiO2和Al2O3，即用青膏泥、磨碎的石英及长石获得玻璃化的陶胎；而铜绿山发现的春秋时期炼铜竖炉的耐火材料一般为石英砂和高岭土。幕阜山区本就有丰富的长石、石英和高岭土资源，使得这种冶炼技术的重大突破，既带有偶然性，却又水到渠成。长石和石英除用作筑炉的耐高温材料外，同时还可用作助熔剂，用以增加高炉内溶液的流动性。
同时，高温炼炉这一冶铜技术的重大突破还产生了重要的副产品：发明了硬陶，并在此基础上发明了瓷器。硬陶和瓷器，这两种新型人工材料深刻影响了其后的中国历史进程，是中华文明的重要组成部分和代表性人工制品。那些来到幕阜山的后石家河文化的采矿冶炼专家，当初并没有考虑要发明精美的硬陶，他们只是在寻找矿物加强铸造技术，当时试验的目标包含改良炼炉和陶范。但是冶铸行业与制陶行业互补促进。也就是说，烧制温度约─℃的硬陶，之所以最早出现于幕阜山蟹子地、大路铺、尧家岭等遗址（约公元前-公元前年），是因为这些遗址首先是专业化的冶铸据点，代表并见证了当时最先进冶铸技术的曲折探索过程，而硬陶只不过是冶炼技术进步和发展的副产品之一。
用来做硬陶的材料，若富含石英粗砂则符合制作粗厚的炉壁或陶范，若不夹粗砂，只用于磨粉的长石及青膏泥，因为一样富含二氧化硅，同样可以耐一千摄氏度以上的高温，并变得清脆坚硬而响亮，比软陶更好用。尧家岭遗址既发现夹砂硬陶，也有发现泥质硬陶，敲击胎体，有铿锵的响声。所以，后石家河文化时，幕阜山矿区专业工匠有目的地对青铜合金进行改良，并希望能制作更加坚固大型的青铜器，因此“寻找大型陶范以及建造陶质炼炉技术的人，在此过程中顺便也发明了最高级的陶器——硬陶。”[20]
幕阜山地还提供了另一种发展冶炼所必需的资源——用硬质木材加工的木炭。冶炼作业为达致高温，一般需要采用耐燃烧、热值高的硬杂木烧制的木炭作为燃料。而幕阜山地常见栎、槠、榉、樟等树种，其木质较硬，适合用于烧制冶炼用的木炭。
综上，对于那些为发展冶炼事业而从长江中游平原区入山开拓的专业工匠们来说，幕阜山及周邻地区的自然资源，可谓上天的礼物，为其突破与创新提供了天然的实验场。
从当时的社会背景来看，初步掌握冶铜技术的平原农民，对山地的了解也并非一无所知。在山地游动的猎人和在平原定居的农民的互动，是贯穿整个新石器时代的主题之一。其时农业定居代表着方兴未艾的新型生活方式，是该时代诸多重大发明和社会进步的创造者；而山地游猎则代表着源自旧石器时代的古老生活方式，不断从邻近的定居农业社会那里接受一些新技术，并因其生活范围的宽广性及游动性，而将其学到并经二次创作的某些文化因素广传四方。[21]
时代越晚，平原农民与山地猎人的互动越多，在考古学上可以观察到这两种族群所留下来的遗存中，共同的文化因素逐步增加。到了公元前五千纪晚期即汤家岗文化晚期和大溪文化早期以来，这两种族群之间的来往已明显开始走近。平原农耕区与山地游猎区凭借各自优势的资源，开展专业化生产与交换，使二者之间的联系更为紧密。平原农业社会生产的谷物、甘酒、精致陶器、纺织品在山地出现，而山地特有的玉石器、食盐、山货珍品等亦见于平原聚落之中。
在这种文化交往背景下，由于山地游猎人群很少会形成稳定定居聚落，所以，如果在自然条件并不适合农耕的山地出现文化层较厚的稳定聚落，若非如高庙等宗教性聚会地点，亦非季节性营地的话，则很可能表明，这与获取山地资源的专业化活动有关。迄今在幕阜山地区进行的田野考古调查与发掘工作进行得不多，所以未能全面了解该地区定居聚落出现的情况。不过，我们对湖南岳阳平江县虹桥镇汤家嘴遗址剖面上文化层最下一层所取碳样的检测结果显示，该遗址被开拓定居的年代大约为-calBC(95.4%)，中位值为calBC。
汤家嘴遗址位于幕阜山主峰南麓的山间小盆地，其四周都是高山，农耕条件不佳，交通闭塞（图二，12）；但该遗址的文化层堆积却厚达一米有余，说明这是一处长期有人聚居的稳定聚落。此外，我们在江西宜丰花桥乡船形山遗址（花桥乡*府后山）文化层剖面采集炭样，其年代亦为±35calBC，可与汤家咀遥相呼应。在幕阜山西南方的洞庭湖区，在大体与汤家咀遗址被开拓的同时，也出现了有明确冶铜证据的专业性聚落。[22]这些证据表明，幕阜山被开拓的时间，至迟可前推到约公元前四千纪初；而入山定居的动机，则很可能与寻找山地的金属资源，特别是铜矿有关。
事实上，最近在鄂湘赣交界处发现很多从事矿采及冶炼事业的遗址，如湖北阳新县大路铺、观音垴、油榨山、和尚垴、金盆垴、银山、田家山等；大冶市蟹子地、香炉山、上罗村等；通城县尧家岭；湖南平江县童家等等（图二）。这些遗址基本上都属于处理原矿的作坊及生活区。其中，大路铺、观音垴、蟹子地、香炉山、尧家岭、童家等遗址，从采集或出土遗物判断，无疑在石家河时代已被开拓，其中有一些遗址甚至从屈家岭文化时代（公元前-公元前年）就已有小型聚落。这些遗址持续被使用的时间有长有短，短则只限于在石家河和后石家河时代；长则如大路铺、观音垴和蟹子地等遗址，直至春秋时期仍然在使用，且在两千余年内，一直保持其作为专业采冶聚落的性质。比较遗憾的是，目前很多遗址只进行过调查，并没有发掘，所以其准确的具体年代框架不详。[23]
图二幕阜山及周边遗址分布区：1.香炉山遗址；2.上罗村遗址；3.蟹子地遗址；4.铜绿山遗址；5.油榨山遗址；6.和尚垴遗址；7.大路铺遗址；8.金盆垴遗址；9.银山遗址；10.观音瑙遗址；11.童家遗址；12.汤家咀遗址；13.尧家岭城；14.荞麦岭遗址；15.七星墩城；16.石家河群城；17.笑城；18.陶家湖城；19.门板湾城；20.叶家庙城；21.盘龙城；22.张西湾城。
在矿区冶炼有很多好处：例如在当地即可较方便地获取各种原料，不需要辛苦地将其运到远处；这在交通还不够发达的上古时期，应是最为重要的考量之一。冶炼过程除了孔雀石之外，还需要大量的硬质木炭，这都是农耕平原所缺乏的。就客观的效果而言，在矿区冶炼亦有利于技术改良，可以随时尝试各种相配的矿料和配比。
阳新大路铺遗址后石家河文化地层中，曾出土一件铜锡铅三元合金标本，但是合金比例锡占41.34%，这种比例肯定在当时就已足以使器物破碎（含30%以上锡料的合金特别易碎。或许为了减少易碎的后果，该铜片多加铅到25.02%，铜只占19.84%）。[24]从这样的成分来看，这应该不是器物的残片，而是反映古人试验的过程，说明其时尚处于努力提升冶炼技术，铸造大型坚固青铜器的摸索和试验阶段，铜锡铅各自比例远未达到理想状况，合金技术远未成熟。[25]不过，从此标本还是可以很明显地看出，石家河人已发现铜料中加入铅和锡的作用。
冶炼在矿山区的发展还使人们发现石英、长石等矿物具有催化剂的作用，并了解高岭石、白长石是制作熔铜炉的良好材料。山区这种多样化的原材料资源，并不能方便地采集，然后运送出去，所以，就近在矿区建立专业生产据点，较为经济而合理。应该说，自后石家河文化以来的众多技术上的突破，都是因为专业工匠来到幕阜山矿区长期定居，不断了解和熟悉自己所生活的自然环境，不断寻找新的矿种和矿脉，不断尝试矿冶新方法的结果，也才使得在短期内出现大量的技术突破，如前文所述之高温炼炉及硬陶之发明，铜锡铅三元合金的试验等。[26]
三、铜绿山的年代及开发过程
铜绿山是幕阜山北侧铜矿富集地带发现的、迄今所知规模最大的古代采冶遗址。其矿体多，共发现12个矿体及若干小矿体，其中10个有古人井下开采遗迹。这些矿体主要分布在南北长米、东西宽米，面积1.2平方千米的范围内，是长江中下游少见的矽卡岩型富铜富铁矿。其含铜品位甚高，含铜平均品位在6%以上（未经选矿的品位，纯净的孔雀石含铜量最高可达57.48%）；矿藏储量大，有的地方孔雀石矿脉最厚可达10米。[27]
对于上古那些初识铜矿的人们而言，铜绿山铜矿极易辨识，其采选和开采条件特别优越。据清同治六年《大冶县志载》：铜绿山“山顶高平，巨石对峙，每骤雨过时，有铜绿如雪花小豆点缀土石之上”；其为丘陵残丘地形，山势低矮，相对高差小，地形起伏不大，相对高差仅为20-70米，山顶平坦开阔。
这些条件皆便于古人活动，有利于开采作业。此外，对于缺少现代探测仪器的古人而言，出露于地表且颜色鲜艳的铜绿色小颗粒，非常显眼，凭肉眼即可以发现，容易吸引古人的注意而采集，这是极为重要的物理特征。现已查明，铜绿山诸矿体出露于地表或接近地表，次生富集环境优越，在矿体及围岩破碎带内形成氧化富集带。[28]也就是说，很多鲜艳的孔雀石颗粒富集于破碎而易开采的岩土内，而不是被整体包藏在大块岩体内，这种情况对于缺少坚硬金属采掘工具的早期采冶者而言，亦是可开采的先决条件之一。
正因为有此得天独厚的客观条件，铜绿山在中国乃至整个东亚冶铜发展史暨青铜文明中，具有独一无二、举足轻重的地位。自年被发现以来迄今，共计发现8处古代地下采矿遗址，揭露采矿井巷三百多条，总长度约米；2处冶铜遗址，炼炉12座；古采场内遗留的铜矿石约3-4万吨（铜品位为12-20%）；发现了不同时期的尾矿遗迹、选矿场、焙烧炉等。经调查，整个矿区范围内，发现有7处古代露采场，50处冶炼遗址，推测冶铜炉渣达到40万吨，从这些炼渣冶炼出粗铜达8万吨。为此，陈树祥先生曾总结铜绿山古矿冶遗址的价值，认为铜绿山古矿冶遗址是世界铜矿冶遗址中开采规模最大、采冶时间最长、冶炼水平最高、文化内涵最丰富的一处文化遗产。
发掘和研究表明，铜绿山矿冶遗址的采矿技术已经达到较高水平，体现在由露天开采转入地下井巷开采的生产方式变革，包括发明在地下探寻铜矿脉的技术、掘进拓展技术（如井巷支护、通风、排水、照明、提升等一系列复杂而又自成体系的科学采矿技术）、半自动化的洗矿技术、高超的冶铜技术、专门类和系列化的生产工具，发现了与矿冶密切相关的生产者公共墓地等。[29]
作为一处见证了上古冶铜技术起源与发展过程中重大阶段的矿冶遗产，其遗产价值最核心和最重要的基石是科学而准确地断代，即铜绿山古矿冶遗产所取得的种种技术成就，所代表的是哪些时代？其中，尤为重要的是，铜绿山矿冶场的开采和利用始于何时？对这个问题的回答，实际上同时也关乎着如何看待长江中游乃至中国冶铜技术起源与发展这样的大问题。
迄今对铜绿山古矿冶遗址的年代说法不一。发掘者将XI矿体采矿遗址的年代定在西周早中期；VII矿体5号采矿点约定在春秋早中期，2号采矿点则包括了商代晚期、西周、两周之际和春秋时期的遗存，其中春秋时期采矿规模最大；IV号矿体采矿点则包括有春秋中晚期和唐代遗存；I号矿体采矿遗址的年代为战国至西汉初年；II号矿体采矿点为春秋晚期至战国早期；XI号矿体炼铜炉的年代为春秋早期（）。[30]也就是说，发掘者认为铜绿山古矿始采于晚商，经西周、春秋战国，至西汉初期；其后还有少量更晚期遗存。龚长根先生亦认为铜绿山古铜矿的始采时间不晚于商代晚期。[31]
不过，这一断代仍显偏晚，极大影响了对铜绿山古矿冶遗址价值的认识；此后有不断将铜绿山始采年代不断往前推移的趋势。如盘龙城报告作者基于其对盘龙城性质的认识（即其认为盘龙城为商王朝掠夺南方矿产资源的据点）及其与铜绿山关系的看法，指出夏商王朝应已插足大冶阳新一带矿产的开采，铜绿山包含有商代二里岗期的陶鬲足，从而将铜绿山始采年代提前到早商。[32]陈树祥先生对此问题亦有详尽论述，提出了后石家河说；[33]后来他又补充更多证据，指出铜绿山可能为江南古铜矿开采的源头之一，铜绿山Ⅺ、Ⅰ、Ⅱ号矿体的古代露天采场(坑)的肇始年代不晚于夏代早期，即距今年前后；而地下井巷开采技术大概始于商代中期或中期晚段，历经西周、春秋战国，延至汉代，后世袭之。[34]
迄今对铜绿山古矿冶遗址进行断代，直接的依据来自考古层位学、器物类型学比较和碳十四测年数据，间接的依据则隐含了不同时代语境下学者们各自对中国青铜文明起源发展历程及其与具体资料相结合而产生的认识。
古矿冶遗址的埋藏与堆积特征有其特殊性，不同于一般聚落遗址由下而上，从早及晚的叠压顺序。对此我们需要有清醒认识，不能简单照搬考古层位学。
在古矿冶遗址，不同时期的开采者都需要清理地表作为活动面；这样一来，早期采冶活动遗留下来的痕迹和遗物不断被后来者破坏、扰动和清理，形成多种类型的次生堆积。而且，由于关键部位使用频率高，人为破坏和扰动更加频繁，以致我们现在所能看到的遗存，多以最晚时期或人工活动强度最高时期留下的遗物和遗迹为多，而早期遗存则很零星少见，甚至荡然无存。
另一方面，类似矿井、巷道、支护、排水等，多为较永久的设施，前人既使废弃，后人在重新开采时，仍会通过修复而多加利用，所以存在不同时期反复利用的可能。一些砸矿用的工具等可能被重新利用。是以在观察一处古矿冶遗址的年代时，不能单纯地以文化层之有无来断定遗址年代，或简单地以共存现象为准绳建立年代关系，打破、叠压关系也只能作参考。若单纯以文化层之有无来论断年代，势必会忽略早期的开发活动，存在将年代断晚的可能性。
原则上，在那些并不适合平时居住的专业性采冶遗址内，只要发现能够确定为早期遗物者，则不管多么零星或数量少，都需要特别加以重视，且不管出土于何种层位或单位，皆可以用作早期存在相关专业活动的证据；碳年数据的判定，亦适用此原则。
研究者们普遍注意到铜绿山古矿冶遗址经历过先露天开采，后井下开采两个阶段；实际上，依笔者团队研究，在此之前还有一个地表采集的阶段。[35]下面，笔者试从前述断代原则及资料出发，将以铜绿山为代表的幕阜山周边古矿冶遗址的开发，划分为三个阶段，并具体讨论其时代与特征。
首先，第一阶段为地表采集阶段。以考古埋藏学观之，地表采集阶段很难留下遗物。不过，由于地表采集意味着需要有人长期栖息和活动于山林，耐心寻觅出露地表的矿石，所以难免会在矿山附近大区域内留下生活痕迹，如生活用具、临时营地甚至小型聚落。所以，若是在农耕条件不佳的铜矿资源密集区域内出现营地或聚落，或留下陶片等生活用具，可结合整体时代背景，将其作为判断地表采集铜矿石的依据。
如前所述，迄今所知幕阜山矿区最早的聚落遗址出现于大溪文化中后期，即公元前年左右。在湖北大冶另一处古矿冶遗址香炉山，调查者采集到1件薄壳彩陶杯（DX采:），仅残存口部，泥质灰陶，侈口，弧腹；器外表口部施红彩，器胎薄如蛋壳；从器型、工艺及施彩等类型学特征，皆可判断该器为典型的屈家岭文化遗物（图三，1）；另一件饰按窝的横装鼎足标本（冶博采:07）则具有明显的石家河文化风格（图三，2）。[36]这两件标本表明屈家岭-石家河时期人们已经在此矿区活动。此外，阳新大路铺古冶炼遗址亦发现有屈家岭与石家河交界时期的遗存。[37]
图三大冶香炉山古矿冶遗址采集的屈家岭-石家河风格陶片
虽然迄今幕阜山矿区发现的遗物仍很零星，但至少能说明，从公元前第四千纪以降的大溪中晚期至石家河早期，人们已有目的地进入山中，在地表搜寻和采集矿石。迄今虽未在铜绿山遗址内发现这一阶段的遗物，但基于该遗址矿藏特点（绿色孔雀石颗料大量出露于地表）判断，古人此时应已发现铜绿山矿脉并来此采集。
前文已说明，长江中游的冶炼技术，至迟在汤家岗-大溪文化时期就已起步，屈家岭文化明显可见以还原方法冶炼氧化铜矿石，至石家河文化之初发明夹粗砂陶炼缸。迄今已在众多平原地区的遗址发现冶炼遗迹和铜矿石，但这一时期铜器数量却甚少，推测其冶铜活动主要用于满足精神文化方面的需求，是以对铜矿石的需求量不大，地表采集已能基本满足其冶炼需求。
幕阜山古矿冶遗址开发的第二阶段为露天开采，即从地表直接向下挖掘，形成露天的圹坑。据发掘报告，迄今在铜绿山发现有古代露天采矿场7个，主要分布在I、II、IV、VI、XI号矿体，露天开采深度一般为20-30米。以XI号矿体为例，其古露采坑在海拔标高25米以上全为人工堆积物，约有20万立方米，可能是相邻露天采场剥离时排出的废弃物，也可能是露采结束后又进行地下开采时将废石回填而成。类似的现象亦见于第I、II号矿体。此外，古露采坑一般会在某个部位留一出口，以便于矿石和废石的运输；但位于VI号矿体的古露采坑，却形成一个完全封闭的巨大露天坑，范围约为x米，坑深约10米，现今成为一水塘；而其两侧各有一个人工堆积的小山丘，应是当时露天开采时，堆积废石的排土场。[38]
由于迄今未作正式发掘，给古采坑的断代带来较大挑战。发掘者认为其应早于同一矿体井下开采的年代，这一判断无疑准确。结合整体时代背景并从遗存现场观察，或可寻得若干线索，大体判断铜绿山古露采坑的年代范围。
首先，如上所述，铜绿山古露采坑规模甚大，应是经历了长时期的开采；而且从观察现场可知，这应是一种颇有组织的专业化的开采活动：需要准确探寻到合适的矿脉，选准露采矿点，大规模挖掘并搬运土石，采选其中的矿石，圹坑有规划好的出口和堆积场，废矿堆积井然有序；将废矿回填早期露采坑，或在露采坑下继续作业，改用井巷方式开采，显示露采和井采是相衔接的两个阶段。
由于井采至迟始于商代，那么，部分露天开采坑的时代应在此之前。结合前文有关长江中游冶炼发展过程的大背景判断，铜绿山部分古露天开采坑的时代，很可能发生于石家河文化中期，经后石家河文化，至盘龙城文化一、二期，绝对年代约为公元前-公元前1年。理由如下：
首先，在地表采集就可用的铜矿资源是有限的。随着技术的提高，锥、针、刀等铜质工具的实际功用，已远胜同类的石制品。此类需求的激发，使冶铜活动从仪式与精神价值，逐渐让位于其实用价值；同时也激发了对铜的需求。在此背景下，人工采集铜矿势在必行。铜矿的分布规律是，出露于地表以及接近地表部分的铜矿都是氧化铜矿，地下深处则为硫化铜矿。石家河文化中期已发现硫化铜的痕迹，发明了氧化铜搭配硫化铜一起冶炼的方法，这标志着当时人们已不仅从地表上采集氧化铜块，还开始发展采矿业，从地下采掘铜矿。[39]
其次，采矿就意味着矿工们必须长年累月艰苦地挖掘。这就需要在矿山附近形成一个方便工匠们长期生活和工作的支撑体系，专门以采矿和冶炼维生的专业化采冶聚落在这种时代背景下应运而生。不同于一般农业聚落，这种专业化采冶聚落不太会考虑农业生产的自然条件，因为其主要生活资源主要通过社会分工和交换网络来获取，或由*权给予保障。不过，这种聚落一定以矿为中心，跟着矿脉走。在这种专业化发展的大背景下，整个冶炼事业的重心，也逐渐向矿区迁移。所以，我们可以看到，石家河文化早期在国家中心祭场举行的冶炼仪式，到石家河文化中晚期趋于没落。与此同时，石家河文化先民大规模开拓幕阜山区，山区专业化采冶遗址如雨后春笋般出现，如阳新大路铺、大冶蟹子地和通城尧家岭等。[40]
大路铺遗址一期年代主要是屈家岭文化晚期，二期年代大致相当于石家河文化早期，三期年代大致相当于石家河文化中晚期、后石家河文化早段。[41]发掘资料总体表明，这里是专业化的工匠生活区，有冶炼遗存，但缺乏一些一般聚落该有的功能。不过，大路铺另还发现了石家河文化晚期及后石家河文化墓葬，说明当时已有人长期定居在专业工作区，死后亦长栖于此。墓葬规格都比较类似，应该归类为中等墓，随葬几件陶器，未见有特殊地位的墓，亦无穷人墓。这基本上能够反映当时工匠社会的结构，以中层专业人士为主体。[42]
大冶蟹子地遗址位于丘陵地带的山间小盆地。简报将遗存分为三期，第⑧、⑦层为一期，属于石家河文化；第⑥~④层为二期，属于后石家河文化，陶器中亦有出土硬陶；第③层以上为三期，属于盘龙城文化，下限可能到周时期。[43]依我们对发掘记录的理解，石家河时期人们到此地方生活，一开始是小聚落，最初在西北区建筑冶炼炉，但可能发生了火灾事故。因火灾而使人们搬到另一边，开发新区，不过后来因业务扩展，在原来火灾之处也有人继续生活。[44]
湖北省通城县城附近有锡山。在锡山东南17公里处，有一处尧家岭遗址，位于山间河谷小盆地中。依发掘简报判断，该遗址相当于石家河文化中晚期至后石家河文化，在后石家河时期活动较多。[45]也就是说，人们大概从公元前年以来在这里此建立社区，大部分文化遗存应该相当于公元前-公元前年左右。笔者推论，人们四千多年前在靠近锡山交通便利的地方生活，应该与发展锡铜合金有关系。在尧家岭附近，除了锡矿，还有长石矿，这是冶炼时用来降低熔点的助熔剂，并可用作耐高温的炉壁材料。在该遗址发现了一座房子和24座分布密集的烧坑，我们判断这些烧坑应该是熔铜炉，此外还发现有一座长条型龙窑式冶炼装置。[46]
迄今尚未在铜绿山发现与上述三个遗址同时代的遗迹，这很可能是由于铜绿山在后期曾经历长时期、高强度的开发而对早期遗存造成破坏有关。饶是如此，我们还是可以找寻到相当于此一阶段的零星遗物，从而证明铜绿山从石家河文化中期以来，就有露天开采铜矿的活动。
铜绿山XI号矿体上有巨大的古露天开采坑，而在其附近的古井采堆积中，发现有数件陶件，其造型与风格，与其东南方相距23公里的阳新大路铺遗址石家河文化中晚期和后石家河文化时期陶器非常相似，应为同时期的遗物（图四）。
如大路铺03ET⑦：5，夹砂灰褐陶，敛口，平沿，沿内折，尖圆唇，颈部饰一凸起弦纹（图四，4），该器被整理者断为该遗址三期，即石家河文化中晚期至后石家河文化早段。[47]而铜绿山XIT1⑤：19，夹砂灰陶，质较硬，平沿，沿内折，圆尖唇，弧壁；颈肩部饰一道凸起的弦纹，腹表饰篮纹（图四，1），几与前同。篮纹是石家河文化和后石家河文化常见纹饰之一，均为直接拍印，分横篮纹、斜篮纹、竖篮纹和交错篮纹四种，主要拍印在罐、缸、瓮、盆、甑、鼎等深腹器的腹部。铜绿山此器上的蓝纹与此特征完全吻合。
又如，铜绿山XIT1⑥：21（图四，2）与大路铺东区北部90EH15:5（图四，5）器型相似。皆为夹砂灰陶，敞口，平折沿，高颈，颈腹交接处饰一道凸起的弦纹。铜绿山XIT1⑥：22（图四，3）与大路铺东区中部二期03EH:1（图四，6）相似，皆为夹砂灰陶，平折沿，颈部弧形内收，器表饰篮纹。大路铺整理者将前者断为该遗址三期，后者属二期，即石家河文化早期和中晚期阶段。
图四铜绿山与大路铺器物比较图1-3.铜绿山出土，XIT1⑤：19，XIT1⑥：21，XIT1⑥：22；4-6．大路铺遗址出土，03ET⑦：5，90EH15:5，03EH:1
从上可知，铜绿山很可能与大路铺一样，在石家河文化早中期就开始有露天采矿的专业活动，如XI号矿脉上的露天开采坑。正是因长达千余年的露天开采，才形成那么大规模的露采坑。
幕阜山古矿冶遗址开发的第三个阶段就是井下开采；学界迄今一般认为始于商代，提出的依据主要有井巷开采技术的类型学比较、矿坑中出土典型盘龙城风格陶器（或所谓“二里岗风格”），如瑞昌铜岭出土的鬲、罐、斝等，铜绿山出土的尖锥状鬲足等，以及碳十四测年数据等。就方法而言，迄今所有学者在申论其断代依据的背后，其实都或明或暗地预设了以中原郑洛地区二里岗文化——殷墟——西周这一文化发展序列作为断代标杆和依据的情况；分歧则主要体现在，铜绿山井采到底始于早商？还是中商？抑或晚商？
笔者根据自身研究成果以及对中国青铜文明起源与发展整体背境的最新认识，结合碳十四测年数据以及具体资料等，大体推断铜绿山井下始采年代，当始于盘龙城文化三期，绝对年代约当公元前第十六世纪初。现申论如下：
首先，依照笔者研究，至迟从盘龙城三期开始（绝对年代大约为公元前1-0年），长江中游地区的铸铜技术取得明显的突破，达到了很高的水平，可以铸造大型而坚固的青铜器物，从这一时期开始，盘龙城、二里头等遗址开始出现爵、斝、鬲等大型青铜容器类礼器，而在此之前，主要铜制品多为刀、锥等小型工具和饰品。与此同时，盘龙城风格的陶器，出现在鄂东南和赣西北铜、锡矿区诸多遗址中，如大冶铜绿山、瑞昌铜岭、九江神墩和荞麦岭。这应该不是巧合，而是以盘龙城所代表的商王国，在青铜技术取得突破之后，为因应对铜料和锡料的急剧增长，主动向鄂东南和赣西北的铜锡矿区开拓，而形成的与专业性采冶活动密切相关的聚落或据点。[48]
以九江荞麦岭遗址为例，其文化面貌与盘龙城文化相似。发掘者认为荞麦岭遗址早期年代应到盘龙城三期或略早，晚至盘龙城七期，几与盘龙城的盛衰节凑合拍；[49]荞麦岭遗址的核心价值应该就在于其处在锡矿区，盘龙城人开拓荞麦岭，以获得稳定的锡料来源。[50]瑞昌铜岭古矿冶遗址矿井中亦出土有盘龙城风格鬲、斝、罐等。[51]特别是从盘龙城与荞麦岭的发展与盛衰周期几乎同步的情况来看，似可将盘龙城商王国与铜绿山、铜岭、神墩和荞麦岭等由其直接控制的矿冶遗址，视为紧密联结的共同网络，从整体来看待其年代周期。
其次，从碳十四测年数据来看，铜绿山、铜岭、神墩和荞麦岭诸遗址最早的几个数据的校正年代，虽属随机取样，但巧合的是，诸遗址的始年居然大体同时，大皆始于公元前第十六世纪（表一，图五）。
图五鄂东南赣西北诸矿冶遗址早期碳十四年代校正
四、总结
本文基于长江中游地区冶铜技术起源与发展的最新研究成果与整体认识，分析幕阜山地区的资源优势及其开拓背景，并结合相关考古资料，将以铜绿山为代表的幕阜山铜矿资源的开发划分为三个阶段。
第一个阶段始于约公元前年，一直到约公元前年，跨越了大溪文化、屈家岭文化和石家河文化早期；在此阶段，幕阜山铜矿资源的利用主要以地表采集为主。
第二阶段始于约公元前年的石家河文化中期，中间经过后石家河文化，一直延续到约公元前1年的盘龙城文化二期末三期初。此时幕阜山的矿冶活动进入专门化时代，专业工匠进入山地寻找矿源，在合适的矿脉上进行露天开采，在铜绿山留下了诸如XI矿体露采坑那样巨大的遗存；同时亦出现了以阳新大路铺、大冶蟹子地、通城尧家岭、平江童家等为代表的大批采矿或冶铸遗存。这些专业工匠充分利用幕阜山区多样性资源，不断探索和创新，发明了可持续使用的高温炼炉和硬陶这种全新材质，同时也对铜、锡、铅三元合金配方进行持续试验和摸索。
第三阶段始于公元前1年，即盘龙城文化第三期。在此之前，以盘龙城为代表的商王国已经建立，以成汤为首的商王国统治集团建立了一整套礼制；恰逢铜锡铜三元合金技术取得重大突破，青铜礼器被赋予礼制内涵而变得越来越重要，需求急剧增长。为满足对铜锡料不断增加的需求，盘龙城商王国向鄂东南、赣西北矿区开拓，建立矿冶和交通贸易据点，形成了以大冶铜绿山、阳新港下、瑞昌铜岭、九江神墩和荞麦岭为代表的矿冶遗址。铜绿山和铜岭等遗址皆于此期开始井下开采，为商王国贡献大量铜料、锡料、铅料等青铜铸造所需的金属原料。
铜绿山铜矿矿藏品位高，储量大，露出地表易于发现和开采，而且靠近中国最古老的原生文明区，几乎注定见证了中国冶铜技术起源与发展的全部过程，是中国青铜文明发展的缩影，在中国青铜文明的发展过程中占有重要地位。
本文作者为郭立新、邱诗萤、潘莉莉，载于《铜绿山古铜矿遗址与中国青铜文明研究》，长江出版社年。
[1]李文杰：《试谈快轮所制陶器的识别──从大溪文化晚期轮制陶器谈起》，《文物》，年第10期，第92─94页。
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[9]郭静云、邱诗萤、范梓浩、郭立新、陶洋：《中国冶炼技术本土起源：从长江中游冶炼遗存直接证据谈起（一）》，《南方文物》年3期，第57-71页；郭静云、邱诗萤、范梓浩、郭立新：《中国冶炼技术本土起源：从长江中游冶炼遗存直接证据谈起（二）》，《南方文物》年3期，第41-55页；郭静云、郭立新：《邓家湾屈家岭文化祭坛上的冶炼遗迹考辨》，《南方文物》年6期，第82-86页。
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[11]郭静云、郭立新：《邓家湾屈家岭文化祭坛上的冶炼遗迹考辨》，《南方文物》年6期，第82-86页。
[12]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明》，《南方文物》年4期，年3期，第69-80页。
[13]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明》，《南方文物》年4期，第67-82页；，年3期，第69-80页。
[14]杨兵：《长江中下游成矿带的构成与形成机制》，《有色金属矿产与勘查》年5期，第-页。
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[18]华觉明、卢本珊：《长江中下游铜矿带的早期开发和中国青铜文明》，《自然科学史研究》年1期，第4页。
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[22]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第69-90页。
[23]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第69-90页。
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[25]郭立新、郭静云：《盘龙城国家的兴衰暨同时代的历史地图——考古年代学的探索》，《盘龙城与长江国际学术研讨会论文集》，北京：科学出版社，年，第页。
[26]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第69-90页。
[27]*石市博物馆编著：《铜绿山矿冶遗址》，北京：文物出版社，年，第6-9页；陈树祥：《大冶铜绿山古矿冶遗址的科学价值解析》，《中国文化遗产》年3期，第52页。
[28]*石市博物馆编著：《铜绿山矿冶遗址》，北京：文物出版社，年，第1-9页。
[29]陈树祥：《大冶铜绿山古矿冶遗址的科学价值解析》，《中国文化遗产》年3期，第52-60页。
[30]*石市博物馆编著：《铜绿山矿冶遗址》，北京：文物出版社，年，第53，-，-，，-，页。
[31]龚长根：《铜绿山古铜矿始采时间研究》，《湖北理工学院学报(人文社会科学版)》年4期，第5-10页。
[32]湖北省文物考古研究所：《盘龙城：一九六三年——一九九四年考古发掘报告》，北京：文物出版社，年，第页。
[33]陈树祥：《*石地区古铜矿采冶肇始及相关问题探析》，《湖北理工学院学报(人文社会科学版)》年5期，第8-17页。
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[35]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第77页；郭静云：《夏商周：从神话到史实》，上海：上海古籍出版社，年11月，48-49、81-85页；郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明》，《南方文物》年4期，69-71页；郭静云、邱诗萤、范梓浩、郭立新、陶洋：《中国冶炼技术本土起源：从长江中游冶炼遗存直接证据谈起(一)》，《南方文物》，年3月，60-61页；郭静云、邱诗萤、范梓浩、郭立新：《中国冶炼技术本土起源：从长江中游冶炼遗存直接证据谈起（二）》，《南方文物》，年3月，51-54页。
[36]湖北省文物考古研究所、北京科技大学冶金与材料史研究所、大冶市博物馆、大冶鄂王城保护站：《湖北大冶市香炉山遗址调查简报》，《江汉考古》年2期，第29-39页。
[37]潘莉莉：《阳新大路铺遗址的复原与分期——从屈家岭到后石家河》，中山大学人类学系硕士论文，年。
[38]*石市博物馆编著：《铜绿山矿冶遗址》，北京：文物出版社，年，第11页。
[39]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第77页。
[40]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第77页。
[41]潘莉莉：《阳新大路铺遗址的复原与分期——从屈家岭到后石家河》中山大学人类学系硕士论文，年。
[42]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，第78-81页。
[43]湖北省文物考古研究所、*石市博物馆：《湖北大冶蟹子地遗址年发掘报告》，《江汉考古》年4期，第18-62、-页。
[44]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，82-83页。
[45]武汉大学历史系考古专业、咸宁地区博物馆、通城县文化馆：《湖北通城尧家林遗址的试掘》，《江汉考古》年3期，第1-12、62页。
[46]郭静云、邱诗萤、郭立新：《石家河文化：东亚自创的青铜文明（二）》，《南方文物》年3期，83-85页。
[47]潘莉莉：《阳新大路铺遗址的复原与分期——从屈家岭到后石家河》中山大学人类学系硕士论文，年。
[48]郭立新、郭静云：《盘龙城国家的兴衰暨同时代的历史地图——考古年代学的探索》，《盘龙城与长江国际学术研讨会论文集》，北京：科学出版社，年，第-页。
[49]饶华松、崔涛：《从荞麦岭遗址看盘龙城类型商文化对赣北地区的影响》，《盘龙城与长江国际学术研讨会论文集》，北京：科学出版社，年，第-页。
[50]郭立新、郭静云：《盘龙城国家的兴衰暨同时代的历史地图——考古年代学的探索》，《盘龙城与长江国际学术研讨会论文集》，北京：科学出版社，年，第-页。
[51]刘诗中、卢本珊：《瑞昌市铜岭铜矿遗址发掘报告》，江西省文物考古研究所、瑞昌博物馆主编：《铜岭古铜矿遗址的发现与研究》，江西：科学技术出版社，年，第1-90页。