论文摘要
安徽铜陵、南陵地区铜矿资源丰富,古代矿冶遗址数量众多,最早可追溯至二里头文化时期。各遗址遍地分布的炉渣、炉壁等矿冶遗物,为研究中国早期的铜矿冶炼技术提供了大量的实物资料。本工作采用X射线衍射分析（XRD）、 X射线荧光分析（XRF）和扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）等多种技术手段,对安徽铜陵、南陵地区古铜矿冶遗址的炉渣样品进行检测分析,以了解该地区早期的铜矿冶炼技术。XRD分析结果显示,所检测炉渣样品的物相以铁橄榄石、辉石、钙铁辉石为主,伴有石英、方石英、磁铁矿等矿物,符合炼铜渣的物相特征。根据炉渣的SiO2, CaO和Fe2O3的含量,可将51个炉渣样品分为三大类:Ⅰ类炉渣、Ⅱ类炉渣和Ⅲ类炉渣。其中,Ⅰ类炉渣钙、硅、铁含量较高,其CaO含量远高于Ⅱ类和Ⅲ类炉渣,为铁硅钙系。相较而言,Ⅱ类炉渣为高铁系,其Fe2O3含量明显高于Ⅰ类和Ⅲ类炉渣;Ⅲ类炉渣为高硅系,其SiO2含量较高,钙、铁含量较低。所有炉渣样品的铁含量均高于普通熔炼渣,结合其物相分析结果,可推测全部炉渣为冶炼渣。Ⅰ类、Ⅱ类炉渣的Ca和Fe含量呈现很强的负相关性,且波动范围很大,显示二者的含量并非人工调控,更可能是来自矿石中的天然成分。据此可以推测,本地区的早期工匠可能尚未认识到含钙和含铁助熔剂的作用,没有掌握不同类型铜矿石的配矿技术。SEM-EDS的分析结果表明,炉渣中的金属颗粒夹杂以冰铜、红铜和砷铜为主,表明该地区同时存在红铜和砷铜的冶炼活动。不同品位的冰铜颗粒大多来自不同遗址,尚没有在同一遗址发现较多品位依次升高的冰铜颗粒,因而难以确认冰铜熔炼环节的存在,不能证明上述遗址是否已采用了"硫化铜矿-冰铜-铜"的冶炼技术。所发现的冰铜颗粒,可能是采用硫化铜矿死焙烧工艺或混合矿原料冶炼的结果。铜陵夏家墩遗址炉渣中砷铜颗粒的存在,表明该地区早至西周时期,很可能已掌握了采用共熔还原法冶炼砷铜的技术。相关研究结果,对探讨砷铜技术的起源和传播,以及中国早期冶金技术的发展和生产组织状况均具有重要意义。
论文目录
文章来源
类型: 期刊论文
作者: 魏国锋,郑晓平,秦颍,张爱冰,方青,王东明,崔彪
关键词: 矿冶遗址,炉渣,冶炼技术,铜陵
来源: 光谱学与光谱分析 2019年11期
年度: 2019
分类: 基础科学,工程科技Ⅰ辑
专业: 冶金工业
单位: 安徽大学历史系,温州市文物保护考古所,中国科学技术大学科技史与科技考古系,铜陵市博物馆,南陵县文物管理所,浙江省文物考古研究所
基金: 国家社会科学基金重大项目(17ZDA222)资助
分类号: TF811
页码: 3629-3636
总页数: 8
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