陳樹祥

摘要：銅綠山是我國(guó)科學(xué)發(fā)掘的第一個(gè)礦冶遺址，考古成果證明了它是世界銅礦冶遺址中開(kāi)采規(guī)模最大、采冶時(shí)間最長(zhǎng)、冶煉水平最高、文化內(nèi)涵最豐富的一處文化遺產(chǎn)?？脊刨Y料證明，銅綠山礦冶遺址的采礦技術(shù)己經(jīng)達(dá)到較高水平（體現(xiàn)在由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下井巷開(kāi)采的生產(chǎn)方式變革，包括在地下發(fā)明探尋銅礦脈技術(shù)、掘進(jìn)拓展技術(shù)進(jìn)而催生井巷的支護(hù)、通風(fēng)、排水、照明、提升等一系列復(fù)雜而又自成體系的科學(xué)采礦技術(shù)）。此外、它還擁有半自動(dòng)化的洗礦技術(shù)，高超的冶銅技術(shù)，專門類和系列化的生產(chǎn)工具，發(fā)現(xiàn)了與礦冶密切相關(guān)的生產(chǎn)者公共墓地，等等。銅綠山古礦冶遺址的發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘，為中國(guó)考古學(xué)開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)分支學(xué)科——礦冶考古學(xué)（亦稱冶金考古學(xué)）。多學(xué)科的礦冶考古成果不僅開(kāi)辟了中國(guó)考古學(xué)和中國(guó)古代青銅器研究的新領(lǐng)域，而且因其規(guī)模之大，采冶技術(shù)水平之高、延續(xù)時(shí)間之長(zhǎng)、文化內(nèi)涵之豐富、遺址保護(hù)和展示任務(wù)之繁重而備受關(guān)注。

關(guān)鍵詞.大冶銅綠山；古礦冶遺址；考古發(fā)掘；礦冶考古；國(guó)家考古遺址公園i申遺

1973年秋，大冶銅綠山古銅礦在采礦生產(chǎn)中發(fā)現(xiàn)古代銅斧，引起了文物考古界的高度重視…。翌年春，考古工作者開(kāi)始了長(zhǎng)達(dá)11年的搶救發(fā)掘工作，其礦冶考古成果及遺產(chǎn)的獨(dú)特價(jià)值蜚聲海內(nèi)外?？脊艑W(xué)家夏鼐先生認(rèn)為：這是中國(guó)古代青銅器研究的一個(gè)新領(lǐng)域，也是中國(guó)考古學(xué)新開(kāi)辟的一個(gè)領(lǐng)域。時(shí)光荏苒，43年來(lái)，社會(huì)各界對(duì)銅綠山古礦冶遺址仍充滿了關(guān)注?？茖W(xué)總結(jié)銅綠山考古發(fā)掘成果和遺產(chǎn)保護(hù)價(jià)值，對(duì)于深化銅綠山乃至中國(guó)礦冶遺址的調(diào)查發(fā)掘、科學(xué)研究、保護(hù)利用、申報(bào)世界文化遺產(chǎn)等工作具有十分重要的意義。

一、銅綠山礦冶考古成果

銅綠山古銅礦遺址位于湖北省大冶市城區(qū)東南約3公里?，F(xiàn)遺址區(qū)的保護(hù)范圍東至三里七湖西岸，西至銅山村，北至長(zhǎng)流港南側(cè)，南至銅綠山礦地方鐵路線，面積約為555.7公頃。

銅綠山遺址保護(hù)區(qū)的礦床由1 3個(gè)大小不等的礦體（群）組成三個(gè)礦帶：即北北東向礦帶（由I、Ⅲ、Ⅳ、v、Ⅵ、Ⅺ、Ⅻ號(hào)7個(gè)礦gk/群組成）、北東東向礦帶（由Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ、x號(hào)4個(gè)礦體組成）、北北西向礦帶（主要由Ⅱ號(hào)礦體和6～4號(hào)勘探線間小礦體組成）。礦體主要分布在南北長(zhǎng)2000米、東西寬600米，面積1.2平方千米范圍內(nèi)，為長(zhǎng)江中下游少見(jiàn)的矽卡巖型富銅富鐵礦。

這些礦體在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)以及長(zhǎng)時(shí)間的外營(yíng)力地質(zhì)作用下，礦床的覆蓋層遭到不斷剝蝕，最終使數(shù)個(gè)礦體的上部暴露于地表，并長(zhǎng)期接受外力地質(zhì)作用，硫化物強(qiáng)烈氧化，次生富集環(huán)境優(yōu)越，形成的鐵帽（鐵礦石層）、氧化銅礦（孔雀石）殘積于地表及淺層，這些為古人探礦及采礦創(chuàng)造了條件。海洲香薷（俗稱牙刷花）、蠅子草、鴨跖草等喜銅植物在礦區(qū)紅綠相映、競(jìng)放花季，這為古人探尋隱伏于地表下的銅礦床提供了指示性植物。

1974年至今，銅綠山古銅礦遺址先后進(jìn)行兩個(gè)階段較大規(guī)模的多學(xué)科合作考古發(fā)掘，第一個(gè)階段為1974～1 985年，為配合銅綠山礦山生產(chǎn)對(duì)采礦暴露的5個(gè)礦體（I、Ⅱ、Ⅳ、Ⅷ、Ⅺ號(hào)）上發(fā)現(xiàn)的8處古代采礦遺址和2處冶銅遺址進(jìn)行了搶救發(fā)掘，發(fā)掘總面積4923平方米，揭露商周、西漢至隋唐采礦豎（盲）井231個(gè)、平（斜）巷100多條、春秋戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的冶煉爐1 2座。同時(shí)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在5個(gè)礦體上遺存7處古代露天采場(chǎng)，10個(gè)礦體上遺存18處井下開(kāi)采遺跡。已發(fā)現(xiàn)采礦井巷總長(zhǎng)度約8000米，挖掘礦料和土石達(dá)100萬(wàn)立方米；古代采場(chǎng)內(nèi)遺留的銅礦石達(dá)3—4萬(wàn)噸（銅品位為12%～20%）、廢土石達(dá)70余萬(wàn)立方米；出土礦冶文物千余件。礦區(qū)分布冶煉遺址50處，推測(cè)冶銅爐渣達(dá)40萬(wàn)噸，冶煉出的粗銅達(dá)8萬(wàn)噸。經(jīng)對(duì)采冶技術(shù)、礦冶遺物、生活用具等開(kāi)展多學(xué)科研究，獲得了一系列考古研究成果，遺址的重要價(jià)值受到國(guó)內(nèi)外廣泛認(rèn)同。

第二階段從2011年至今，為推進(jìn)銅綠山古礦冶遺址保護(hù)區(qū)建成國(guó)家考古遺址公園暨新陳列館選址建設(shè)，考古工作者將探尋歷時(shí)期礦冶產(chǎn)業(yè)鏈等學(xué)術(shù)課題貫穿其中。首先，對(duì)遺址區(qū)進(jìn)行專題調(diào)查，發(fā)現(xiàn)不同時(shí)期冶煉遺址13處，為修編銅綠山考古遺址公園保護(hù)規(guī)劃提供了新資料。經(jīng)獲準(zhǔn)對(duì)Ⅶ號(hào)礦體北麓新發(fā)現(xiàn)的巖陰山腳遺址、四方塘遺址墓葬區(qū)進(jìn)行重點(diǎn)發(fā)掘，先后揭露出春秋時(shí)期尾礦遺跡1處，選礦場(chǎng)1處、礦工足跡35枚、冶銅場(chǎng)2處及墓地1處，戰(zhàn)國(guó)至漢代探礦井1座，宋、明時(shí)期焙燒爐5座。其中，除選礦場(chǎng)、礦工足跡為新發(fā)現(xiàn)外，最為重要是在四方塘遺址發(fā)現(xiàn)了一處規(guī)模較大、保存較好，并與銅綠山礦冶生產(chǎn)密切相關(guān)的生產(chǎn)者的公共墓地，這是中國(guó)礦冶考古的首次發(fā)現(xiàn)，價(jià)值重大。

二、大冶銅綠山礦冶遺址的價(jià)值與影響

（一）采礦技術(shù)己經(jīng)達(dá)到較高水平

考古資料證明，銅綠山古代采礦分為露天開(kāi)采和地下開(kāi)采兩大技術(shù)。古露采坑7個(gè)，其規(guī)模大小不一，開(kāi)采深度一般為20—30米，時(shí)代普遍早于地下井巷開(kāi)采遺跡。

可惜古代露采坑在現(xiàn)代采礦生產(chǎn)中破壞殆盡，僅在采場(chǎng)附近采集到一批早期的石錘等石器。銅綠山Ⅺ號(hào)礦體發(fā)掘出土了一批生活陶器，其年代多為西周至春秋時(shí)期；其中，還發(fā)現(xiàn)了后石家河文化的籃紋陶罐、側(cè)三角形鼎足等陶片，說(shuō)明銅綠山Ⅺ號(hào)礦體露采坑可能始于夏文化時(shí)期，早期的露天開(kāi)采銅礦活動(dòng)為地下坑采的產(chǎn)生積累了基本技術(shù)和經(jīng)驗(yàn)。目前，發(fā)掘所見(jiàn)最早的井巷為Ⅺ礦體古代露采坑底部和Ⅶ號(hào)礦體2、3號(hào)點(diǎn)的少數(shù)井巷，時(shí)代為商代晚期。由露天開(kāi)采轉(zhuǎn)入地下井巷開(kāi)采，這既是一次生產(chǎn)方式的變革，更是一次技術(shù)上的飛躍，古人需要用一種全新的方法和手段來(lái)獲取銅礦，這包括在地下發(fā)明探尋銅礦脈技術(shù)、掘進(jìn)拓展技術(shù)進(jìn)而催生井巷的支護(hù)、通風(fēng)、排水、照明、提升等一系列復(fù)雜而又自成體系的科學(xué)采礦技術(shù)。具體而言，其科學(xué)性有如下幾點(diǎn)：

1.先進(jìn)的探礦及掘進(jìn)拓展技術(shù)

銅綠山銅礦在地下呈帶狀富集，地下開(kāi)鑿必須追蹤富銅礦脈，根據(jù)礦脈走向而掘進(jìn)或拓展采掘面，獲得銅銅綠山仙人座1號(hào)礦體24線出土古礦井開(kāi)拓系統(tǒng)復(fù)原圖礦開(kāi)采量。為此，古人發(fā)明了一套探礦選礦工具——船形木斗、木杵、木臼等。當(dāng)?shù)叵赂坏V脈走向不明確時(shí)，選取井巷中的不同方向的礦物在木臼中搗碎后裝入船形木斗中，再將木斗放入水中反復(fù)淘洗，這種十分科學(xué)的重力選礦原理，可淘棄木斗中其他礦物及泥沙，獲取銅礦料。然后，將不同方位所獲銅礦量進(jìn)行對(duì)比，從而判定富銅礦脈方位。

在重力選礦追蹤富銅礦的技術(shù)指導(dǎo)下，地下掘進(jìn)做到有礦即采、無(wú)礦即停的原則。由于銅礦脈走向呈現(xiàn)不規(guī)則方向，有的在豎井中段或井底富礦部位進(jìn)行橫向開(kāi)掘而成為平巷，有的在平巷底部開(kāi)掘盲井向富礦部位延采，便逐漸演進(jìn)復(fù)雜的井巷聯(lián)合開(kāi)采技術(shù)。銅綠山I、Ⅱ、Ⅳ、Ⅶ號(hào)礦體的地下古井巷分布十分復(fù)雜，具有明顯歷時(shí)性特征。商周時(shí)期，最大特點(diǎn)為密集式的群井開(kāi)采，呈現(xiàn)豎井多、井口小，巷道少而短的狀況，反映了地下開(kāi)采的初期技術(shù)。春秋時(shí)期，逐步使豎井、斜井、平巷聯(lián)合開(kāi)拓，巷道變長(zhǎng)，初步形成地下開(kāi)采系統(tǒng)。戰(zhàn)國(guó)至西漢是本礦區(qū)開(kāi)采的全盛時(shí)期，開(kāi)采規(guī)模和技術(shù)水平都比前期有了很大進(jìn)步和發(fā)展，采用上向式采掘和向下沖填法。即先把礦井挖到一定的深度，然后向兩邊掘進(jìn)中段平巷，在中段巷道的中部或一端，向下開(kāi)鑿盲井直達(dá)礦體底盤，井深一般達(dá)50—60米，最深約百米。然后由下向上回采，將上層的廢石料充填到下層采空區(qū)，銅礦則運(yùn)至地表，這樣既有效處理下層采空區(qū)的可能塌方問(wèn)題，保證了上層采礦的安全，又減少了大量廢料運(yùn)排至地表的工作量。

2.科學(xué)安全的井巷支護(hù)技術(shù)

當(dāng)古人解決了地下追尋富銅礦脈和掘進(jìn)技術(shù)之后，井巷支護(hù)就成為地下安全生產(chǎn)的首要環(huán)節(jié)。商周時(shí)期，古人根據(jù)青銅工具硬度低的特征，采礦點(diǎn)一般選擇氧化度高的泥狀礦帶或呈破碎狀的富銅礦地帶。這些地下礦石地段在開(kāi)采前處于平衡狀況，井巷開(kāi)采后其平衡狀況被打破，因側(cè)壓、頂壓、底鼓等自然力的影響會(huì)發(fā)生井巷變形、圍巖坍塌而威脅礦工的安全。因此，必須對(duì)井巷周壁進(jìn)行有效支護(hù)，恢復(fù)采空地段圍巖的平衡力度，保證安全采礦。井巷支護(hù)有其歷時(shí)期的演進(jìn)脈絡(luò)，由于在地下對(duì)井巷進(jìn)行支護(hù)，采礦時(shí)必須統(tǒng)一井巷的形狀與尺寸，以便在地面預(yù)制井巷支護(hù)木框架，然后根據(jù)井巷開(kāi)采進(jìn)度一邊開(kāi)采一邊安裝支護(hù)框架。戰(zhàn)國(guó)以前，主要采用榫卯結(jié)構(gòu)的木支護(hù)技術(shù)，即對(duì)井巷呈等距離安裝木框架，木框架與圍巖空隙輔以木棍、木板等作背材進(jìn)行填塞加固和搭結(jié)；豎井與平巷聯(lián)結(jié)處構(gòu)筑成穩(wěn)固的馬頭門。這種由井（包括盲井）、巷（斜）、馬頭門相鏈節(jié)的支護(hù)體系，將地下構(gòu)筑成一片較為穩(wěn)固的采空區(qū)。1979年，在Ⅶ號(hào)礦體2號(hào)點(diǎn)65米高程1 000平方米范圍的平面共清理商代至兩周之際豎（盲）井1 01個(gè)。豎井木支護(hù)框之間的間距為30—70厘米不等，豎井凈斷面在50×60厘米之間。同時(shí)，整個(gè)豎井四壁內(nèi)側(cè)支護(hù)框架形成木梯狀，可供礦工攀登進(jìn)出。商周時(shí)期的平巷內(nèi)空高76厘米、寬46厘米，礦工只能在巷道內(nèi)蜷屈生產(chǎn)，可見(jiàn)采掘勞動(dòng)強(qiáng)度何其大。春秋時(shí)期，平巷的凈斷面擴(kuò)大到80×100厘米或80×120厘米，掘進(jìn)斷面達(dá)到130×140厘米，礦工們尚可躬身生產(chǎn)。戰(zhàn)國(guó)至西漢時(shí)期，由于銅料需求量大，開(kāi)采規(guī)模擴(kuò)大，相應(yīng)的是井、巷斷面變大。銅綠山I、Ⅱ號(hào)礦體的古井巷開(kāi)采斷面是以前的數(shù)倍，井巷的木支護(hù)用材增大，礦工們基本可在巷道直立行走運(yùn)送物料。這時(shí)豎井采用了垛盤結(jié)構(gòu)、平巷則采用鴨嘴結(jié)構(gòu)等更符合抗壓力的木支護(hù)技術(shù)，使采礦深度可至百米。尤其是垛盤結(jié)構(gòu)的支護(hù)技術(shù)十分先進(jìn)，被后世所承襲。

3.巧妙的通風(fēng)技術(shù)

古代井巷采礦深達(dá)數(shù)十米乃至近百米，不向地下輸送氧氣和排除地下濁氣，無(wú)疑會(huì)影響井下礦工生命。目前未發(fā)現(xiàn)用于井巷的鼓風(fēng)器，推測(cè)古代的地下井巷通風(fēng)主要依靠自然通風(fēng)。商周時(shí)期群井開(kāi)鑿較淺，井底部與橫向的短巷道連通。由于群井口一般開(kāi)鑿于高低不一的山崗上，其產(chǎn)生的自然氣壓也不同，這樣可解決井下自然通風(fēng)。戰(zhàn)國(guó)時(shí)期的豎井很深，巷道較長(zhǎng)，僅靠自然通風(fēng)達(dá)不到增氧效果，古人一方面封堵廢棄的巷道，利用地面高差所產(chǎn)生的氣壓將新鮮空氣引到生產(chǎn)面；另一方面進(jìn)行人工輔助通風(fēng)辦法，即在井底堆燒成束的竹簽或其他物質(zhì)，將地下井巷內(nèi)的空氣加熱造成負(fù)壓，熱廢氣順著豎井升騰出地面，地面新鮮冷空氣沿著相鄰的豎井口進(jìn)入巷道，從而加速地下空氣的流動(dòng)。這種巧妙的通風(fēng)技術(shù)是一種創(chuàng)舉，反映了古代礦師的勤勞智慧。

4.簡(jiǎn)便科學(xué)的排水技術(shù)

銅綠山礦體的平均地下水位為海拔23米，古代采掘一般均在這個(gè)標(biāo)高以下，因而地下井巷排水是保證采礦的又一個(gè)重要環(huán)節(jié)。銅綠山Ⅶ號(hào)礦體1號(hào)點(diǎn)400平方米的發(fā)掘區(qū)，發(fā)現(xiàn)春秋時(shí)期排水系統(tǒng)，可分為兩種：一種是利用廢棄的巷道或開(kāi)掘較窄的巷道；另一種是鋪設(shè)的木制水槽。這種水槽，大多用粗樹木挖空形成“U”字槽。有的木水槽放在平巷外側(cè)，有的置于廢棄的平巷中，滲水在木槽里流入低處的一口水井。所有木水槽分段搭接成斜坡?tīng)睿鄣准懊績(jī)啥文静圻B接處用青膏泥進(jìn)行粘封，防止木槽中的水滲漏。同時(shí)為了固定其位置，沿木水槽兩側(cè)還插立若干小木棍。當(dāng)木水槽通過(guò)仍在使用的井巷時(shí)，則用木棍或木板將水槽口部蓋住形成暗水槽，防止礦石掉進(jìn)水槽影響排水。水井底部出土了帶系木桶、帶系木撮瓢、草繩等排水工具，說(shuō)明采掘區(qū)滲水在水井里匯集后，再用木瓢、木桶和提升工具將水排向地面。

5.安全適用的井下照明技術(shù)

銅綠山Ⅳ、Ⅶ、I號(hào)礦體的古井巷中，發(fā)現(xiàn)了燒過(guò)的成束或單根竹簽；在I號(hào)礦體5號(hào)井底出土了疑是陶豆、陶缽的殘片；有的巷道還發(fā)現(xiàn)竹筒燈、油泥團(tuán)。竹簽燃點(diǎn)低，煙塵少，資源豐富，既可扎成火把，又可單根使用，是理想的照明用材。也有學(xué)者提出歧議。對(duì)此，我們進(jìn)行了二次模擬實(shí)驗(yàn)獲得新認(rèn)識(shí)：在巷道內(nèi)運(yùn)送礦石時(shí)，可能采用飽油竹簽照明，具有便于執(zhí)掌、排煙少、亮度合適的特點(diǎn)。地下采掘面（俗稱“掌子面”）主要使用陶豆、陶缽、竹筒等制作的油燈，具有亮度高，使用時(shí)間長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)在地下井（盲）、巷內(nèi)架設(shè)木支護(hù)時(shí)，可能點(diǎn)燃成束的飽油竹簽進(jìn)行照明。井巷照明多樣性反映了古代礦工將安全與適用有機(jī)結(jié)合的智慧。

6.靈巧科學(xué)的提升技術(shù)

銅綠山古井巷提升演進(jìn)技術(shù)與豎井深度和開(kāi)采系統(tǒng)的水平相關(guān)聯(lián)。根據(jù)出土的不同時(shí)期木鉤、繩索、木轆轤等分析，大致分為一段提升、分段提升和聯(lián)合提升三種方式。提升之物除礦石外，還包括排水、井框支撐木及人員的運(yùn)送等。商周時(shí)期采礦為群井式，豎井淺而提升深度比較淺，提升工作量小，可能采用一段提升。春秋時(shí)期逐漸出現(xiàn)了分段開(kāi)采，用平巷、盲井把礦體分段，為提高礦石產(chǎn)量，開(kāi)采時(shí)實(shí)行多中段采礦作業(yè)，因此也相應(yīng)地出現(xiàn)了分段提升。戰(zhàn)國(guó)至漢代，采礦技術(shù)水平高，采礦深度遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于地下潛水位，而礦石的產(chǎn)量增大。這些都明顯的加大了運(yùn)輸提升的工作量。譬如I號(hào)礦體的古井巷中出土一種木轆轤，以及配套木鉤、繩索等，經(jīng)對(duì)木轆轤復(fù)原研究，這是一種機(jī)械性帶制動(dòng)裝置的提升運(yùn)輸工具，架設(shè)在豎井井口。這時(shí)的礦工們采用一段提升和多分段提升同時(shí)聯(lián)合提升的辦法，深井多巷的提運(yùn)效果非常明顯，標(biāo)志生產(chǎn)力水平得到了提高。

（二）半自動(dòng)化的洗礦技術(shù)

古往今來(lái)，銅綠山開(kāi)采出來(lái)的銅礦石多被礦泥包裹，對(duì)其沖洗脫泥是必要的礦冶流程。明代宋應(yīng)星《天工開(kāi)物》卷十四中對(duì)洗礦脫泥記載較詳。此前，在銅綠山Ⅺ礦體的豎井口地面發(fā)現(xiàn)西周時(shí)期疏水溝和木制排水槽，其中，排水槽構(gòu)筑講究，水槽底部和兩側(cè)用木板拼合，兩側(cè)用木樁固定，槽板縫問(wèn)涂抹青膏泥防滲漏，但其功用一直不得其解。江西瑞昌銅嶺遺址半山腰揭露出西周時(shí)期一套較完整且具有半自動(dòng)化的洗礦設(shè)施，可佐證銅綠山木制排水槽之功用，即木制排水槽或許與洗礦場(chǎng)相溝通，古人將Ⅺ礦體井巷中地下水提升地面倒進(jìn)水槽，流向洗礦場(chǎng)以供沖洗銅礦之用。2012年6月，我們?cè)阢~綠山Ⅶ號(hào)礦體東北麓巖陰山腳遺址南部揭露一處兩周之際的沖洗銅礦后形成尾沙礦沉積的遺跡，可惜其他遺存破壞無(wú)存。經(jīng)檢測(cè)分析，尾砂礦物含銅成分極低，主要由石英、長(zhǎng)石、高嶺石等組成，其與銅綠山Ⅷ號(hào)礦體1號(hào)點(diǎn)泥巴狀銅礦層包含的非金屬礦物成分相同，說(shuō)明尾砂礦物來(lái)源于此。這處尾砂礦沉積場(chǎng)地處山坡，距離水源較遠(yuǎn)，推測(cè)沖洗銅礦料的水源可能來(lái)自銅綠山Ⅶ號(hào)礦體古井巷提升至地面的地下滲水。由此看來(lái)，銅綠山古代Ⅷ、Ⅺ號(hào)礦體可能存在著半自動(dòng)化的洗礦技術(shù)。

（三）高超的冶銅技術(shù)

銅綠山先秦時(shí)期存在多種先進(jìn)的冶銅技術(shù)。經(jīng)對(duì)銅綠山出土的冶銅爐渣多批次檢測(cè)證明，這里既有冶煉氧化銅礦的技術(shù)，即“氧化礦一銅”工藝；還發(fā)明了冶煉硫化銅礦的“硫化礦一冰銅一銅”工藝。

冶銅技術(shù)關(guān)鍵是爐內(nèi)溫度的掌控，達(dá)到礦石中銅還原所需的溫度。40年來(lái)，在銅綠山Ⅺ號(hào)礦體東北坡，四方塘遺址、柯錫太遺址和盧家垴遺址分別揭露春秋時(shí)期土筑鼓風(fēng)豎爐12座、戰(zhàn)國(guó)時(shí)期2座，西漢1座。雖然冶銅爐皆殘缺不全，但這些冶銅爐的發(fā)展關(guān)系明顯。經(jīng)對(duì)春秋時(shí)期冶銅爐進(jìn)行復(fù)原研究和模擬實(shí)驗(yàn)，證明爐體自下而上由爐基、爐缸、爐身三部分組成。爐基包含基礎(chǔ)、風(fēng)溝、缸底支撐；爐缸結(jié)構(gòu)有熔池、金門；爐身上部設(shè)有鼓風(fēng)口、進(jìn)料口（或煙道）。爐子采用紅色粘土、高嶺土、石英砂、火成巖碎屑、鐵礦粒等耐火材料混筑。

冶煉時(shí)，首先對(duì)銅礦石精選或整粒、配礦、或?qū)Ψ哿钽~礦料預(yù)制成小球團(tuán)后進(jìn)行干燥；然后將銅礦料放入爐內(nèi)冶煉。冶煉的燃料十分講究，皆為青岡樹等硬木燒成的優(yōu)質(zhì)木炭。

實(shí)驗(yàn)證明，這種土筑豎爐采用了爐內(nèi)加熱、木炭作燃料、爐體兩側(cè)鼓風(fēng)增氧技術(shù)，己具備連續(xù)加料、連續(xù)排放渣液和間接排放銅液的功能。銅綠山Ⅺ號(hào)礦體東北麓春秋時(shí)期冶銅場(chǎng)3、4號(hào)爐內(nèi)發(fā)現(xiàn)粗銅錠的含銅純度在91.86%一93.99之間，尤其是爐渣中平均含銅量為0.7%，新近發(fā)掘的銅綠山四方塘遺址春秋中晚期爐渣平均含銅量為0.49%，這些數(shù)據(jù)說(shuō)明了銅礦石中的銅在冶爐中得到了很好還原，其冶銅技術(shù)已達(dá)到近現(xiàn)代冶銅水平，這無(wú)疑在當(dāng)時(shí)處于世界領(lǐng)先地位”。

銅綠山附近的陽(yáng)新大路鋪遺址、大冶蟹子地遺址、古塘墩遺址曾出土商周時(shí)期的鑄造武器和工具的陶范和石范，有學(xué)者認(rèn)為該地區(qū)存在一定規(guī)模鑄造作坊。2014年以來(lái)，在銅綠山四方塘墓地出土了一批兩周時(shí)期青銅工具、武器、飾件等，經(jīng)對(duì)出土的多數(shù)銅器、孔雀石的樣品進(jìn)行鉛同位素示蹤分析，證明鑄造銅器的銅料多數(shù)來(lái)源于銅綠山，這為在銅綠山及附近尋找銅器鑄造作坊提供了資料支撐。

（四）專門類和系列化的生產(chǎn)工具

銅綠山采銅技術(shù)、洗選礦技術(shù)、冶煉技術(shù)與銅礦業(yè)工具的發(fā)明緊密相聯(lián)，但又有各自的發(fā)展演進(jìn)關(guān)系。有的工具為農(nóng)業(yè)工具的移用，有的是對(duì)農(nóng)業(yè)工具的改造，有的為創(chuàng)新發(fā)明，形成專門類和系列化的生產(chǎn)工具。其中，探礦、選礦工具有船形木斗、木杵、木臼、木溜槽。采掘工具有石錘、銅斧、銅錛、銅镢、鐵斧、鐵錘、鐵鉆、鐵耙等。鏟裝工具有銅鏟、木鏟、木鍬、木撮瓢等。排水工具有木瓢、木桶等。提升工具有木轆轤、木轉(zhuǎn)向滑柱、木鉤、繩；裝運(yùn)工具有竹簍、竹筐、竹箢箕、木扁擔(dān)等；照明用具有竹筒、竹簽、陶豆等。登高工具有竹梯。整粒工具有石砧、石錘、銅斧等。一些工具還兼顧制作竹木器及井巷木支護(hù)功能，如竹簽和竹器制作工具有銅削刀、銅刮刀；木支護(hù)及木器加工工具有銅斧、銅鑿等。這些礦冶工具制作原材料基本就地取材，許多工具獨(dú)具特色，不僅反映了銅綠山古代工匠的創(chuàng)新精神，而具的數(shù)量之多、門類之繁、質(zhì)地之全在世界礦冶遺址中所罕見(jiàn)。

（五）首次發(fā)現(xiàn)與礦冶密切相關(guān)的生產(chǎn)者公共墓地

先秦時(shí)期，銅綠山銅礦業(yè)由小到大持續(xù)發(fā)展，沒(méi)有嚴(yán)格組織管理及技術(shù)分工是不可能的。以往銅綠山僅見(jiàn)采冶遺跡，不見(jiàn)礦工蹤跡，尤其涉及歷時(shí)性生產(chǎn)者之地位、身份、技能、民族、國(guó)家等學(xué)術(shù)問(wèn)題一直成為未解之謎。2012年，我們?cè)趲r陰山腳遺址洗選礦場(chǎng)首次發(fā)現(xiàn)35枚礦工的赤足印，這為探尋礦冶生產(chǎn)者提供了信息。

2014年以來(lái)，在銅綠山Ⅶ號(hào)礦體北麓的四方塘遺址發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘一處兩周時(shí)期與礦冶遺址相關(guān)的墓地，揭示了礦冶生產(chǎn)者的有關(guān)信息，這是41年來(lái)銅綠山乃至中國(guó)礦冶考古的又一次重大發(fā)現(xiàn)，價(jià)值十分重要。

在墓地己發(fā)掘123座兩周墓葬，其中西周晚期3座，春秋時(shí)期120座，所有墓葬皆為巖（土）坑長(zhǎng)方形豎穴墓，墓葬規(guī)格接近、排列有序，是一處明顯有別于兩周時(shí)期家族墓地的公共墓地。隨葬品除日用陶銅器外，部分墓葬隨葬銅鐵礦石和礦冶生產(chǎn)所需工具，而且多寡不一，有的僅1件陶器或1塊銅鐵礦石，有的多達(dá)10余件青銅器或8件玉器。

一槨一棺墓和隨葬青銅、玉器的寬坑長(zhǎng)方形小型墓規(guī)格高于其他墓，墓主身份可能為礦區(qū)較低層次的生產(chǎn)管理者或掌握了一定技藝的高等級(jí)礦工。

根據(jù)隨葬品情況推測(cè)他們可能有分工，如隨葬銅斧、銅鑿等的可能與采冶和礦區(qū)木工管理有關(guān)，僅隨葬銅兵器的可能與礦區(qū)安全保衛(wèi)有關(guān)。

隨葬銅刮刀的可能與竹器制作有關(guān)，隨葬銅削刀的可能與制作生產(chǎn)記錄的竹簡(jiǎn)相關(guān)。

隨葬孔雀石、鐵銅共生礦石、石砧等碎礦工具的或無(wú)隨葬品的小型墓墓主，可能是礦冶生產(chǎn)底層的技工或工人。這些為研究春秋時(shí)期銅綠山乃至中國(guó)古代礦冶生產(chǎn)中的人力分工和技術(shù)種類等問(wèn)題提供了彌足珍貴的實(shí)物資料。

從墓葬形制到隨葬品，首次看到墓葬區(qū)文化屬性是揚(yáng)越文化和楚文化共存，楚文化因素漸逐加強(qiáng)。陶器中的鬲以本地商周時(shí)期流行的刻槽足鬲稍多，陶器組合又以春秋中晚期楚墓典型的鬲、盂、豆組合偏多。這為研究東周時(shí)期楚國(guó)對(duì)該地區(qū)的擴(kuò)張及楚文化與揚(yáng)越文化融合發(fā)展提供了新資料。

四方塘遺址墓葬區(qū)與近幾年在巖陰山腳遺址發(fā)現(xiàn)的洗礦尾礦沉積、選礦場(chǎng)、35枚礦工腳印、四方塘遺址冶銅場(chǎng)及以往的Ⅶ號(hào)礦體5處古代采礦遺址等，共同組成了一個(gè)同地區(qū)同時(shí)代的較為完整的礦冶產(chǎn)業(yè)鏈，這為研究東周時(shí)期銅綠山Ⅶ號(hào)礦體采冶空間分布、生產(chǎn)規(guī)模、技術(shù)流程等拓寬了新視野。

（六）銅綠山考古成果的影響

銅綠山是我國(guó)科學(xué)發(fā)掘的第一個(gè)礦冶遺址，其考古成果證明了它是世界銅礦冶遺址中開(kāi)采規(guī)模最大、采冶時(shí)間最長(zhǎng)、冶煉水平最高、文化內(nèi)涵最豐富的一處文化遺產(chǎn)，其影響深遠(yuǎn)。

首先，銅綠山古銅礦遺址的發(fā)現(xiàn)和發(fā)掘，為中國(guó)考古學(xué)開(kāi)創(chuàng)了一個(gè)學(xué)科分支——礦冶考古學(xué)（亦稱冶金考古學(xué)）。繼銅綠山遺址發(fā)掘后，學(xué)者們借鑒銅綠山礦冶考古學(xué)方法和經(jīng)驗(yàn)，先后對(duì)安徽銅陵、江西銅嶺、湖南麻陽(yáng)古銅礦遺址展開(kāi)多學(xué)科發(fā)掘，皆取得豐碩的成果，這為探討長(zhǎng)江中游地區(qū)礦冶興盛背景、礦冶技術(shù)水平以及所產(chǎn)生的礦冶文化等提供了基礎(chǔ)資料。近十幾年，為探索中華文明起源及進(jìn)程，學(xué)者們?cè)陂L(zhǎng)江中游地區(qū)再次開(kāi)展對(duì)早期銅礦冶遺址的考古調(diào)查和發(fā)掘研究的熱潮，也取得較大收獲。值得關(guān)注的是在江漢平原油子嶺文化中期的天門龍嘴城垣，屈家?guī)X文化晚期的京山屈家?guī)X一百三十畝遺址，石家河文化的天門石家河城址內(nèi)外一些遺址中，以及鄂東南的陽(yáng)新大路鋪、大冶蟹子地石家河文化遺存中，先后發(fā)現(xiàn)了銅礦石（孔雀石）及冶銅遺物，遺存時(shí)代距今5400—4100年。這些資料暗示鄂東南和鄂中地區(qū)極有可能是中國(guó)青銅文明的發(fā)源地之一?？梢哉f(shuō)，銅綠山古銅礦遺址發(fā)掘引領(lǐng)了中國(guó)先秦時(shí)期礦冶考古的新探索。

其二、銅綠山礦冶遺址發(fā)現(xiàn)開(kāi)辟了中國(guó)青銅器研究的一個(gè)新領(lǐng)域。銅綠山古銅礦遺址的發(fā)現(xiàn)，改變了以往學(xué)者們局限于對(duì)青銅器本身的型態(tài)、紋飾、鑄造工藝等方面的研究，開(kāi)拓了青銅器鑄造的原料來(lái)源、該物料資源的礦冶技術(shù)與時(shí)代特征、人力技術(shù)組織形態(tài)、資源流通等系列學(xué)術(shù)問(wèn)題研究的新視野，填補(bǔ)了中國(guó)冶金史的空白。近幾年，在銅綠山周邊的大冶香爐山、苦楝山，鄂州何垴灣及安徽銅嶺師姑墩等遺址分別調(diào)查、發(fā)掘出土了鉛錫青銅、錫青銅、鉛青銅、銻青銅等合金青銅的爐渣，初步顯示了長(zhǎng)江中游青銅技術(shù)多樣化及與中原地區(qū)相互影響的信息，這為全面認(rèn)識(shí)銅綠山及長(zhǎng)江中游青銅冶金產(chǎn)業(yè)體系、構(gòu)建本區(qū)域冶金文明發(fā)展框架提供了新信息。

其三、銅綠山四方塘墓地首次發(fā)現(xiàn)楚文化與揚(yáng)越文化共存發(fā)展的遺存，不僅印證了《史記·楚世家》中有關(guān)楚成王（惲）元年（公元前671年）獲周王室授予對(duì)揚(yáng)越的銅綠山一帶銅礦山的統(tǒng)治權(quán)的史料可靠，也為研究東周時(shí)期楚國(guó)對(duì)鄂東南的擴(kuò)張等提供了新資料。

其四、銅綠山礦冶業(yè)對(duì)中國(guó)文明進(jìn)程產(chǎn)生了重要作用。銅綠山發(fā)現(xiàn)的采礦、選礦、冶煉等遺存不僅規(guī)模大，且文化內(nèi)涵十分豐富，勾勒出了礦冶產(chǎn)業(yè)鏈。出土遺物豐富，可見(jiàn)銅礦的歷時(shí)陛采冶生產(chǎn)帶動(dòng)了當(dāng)?shù)刂衲炯庸I(yè)、燒炭業(yè)、建筑業(yè)、制陶業(yè)、運(yùn)輸業(yè)以及農(nóng)副業(yè)產(chǎn)品的發(fā)展。銅綠山生產(chǎn)的粗銅達(dá)8萬(wàn)噸，采用鉛同位素示蹤研究，證明銅綠山出產(chǎn)的粗銅早在商周時(shí)期己輸送到中原。同時(shí)，這里大量銅料輸出，促進(jìn)了古代文化交流和互動(dòng)，從而推進(jìn)了中華文明的進(jìn)程。

三、銅綠山礦冶遺產(chǎn)的保護(hù)價(jià)值

鑒于銅綠山古礦冶遺址厚重的歷史與科學(xué)價(jià)值，1982年銅綠山古銅礦遺址被公布為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位。1984年，在銅綠山Ⅶ號(hào)礦體古采礦遺址上建成的銅綠山古銅礦遺址博物館對(duì)外開(kāi)放，這是我國(guó)建設(shè)的首個(gè)礦冶遺址博物館。

銅綠山的考古發(fā)掘成果展示了古人所創(chuàng)造的輝煌成就，這批珍貴文化遺產(chǎn)的保護(hù)也經(jīng)歷了艱辛與曲折。由于銅綠山遺址博物館建在Ⅶ號(hào)礦體之上，下面蘊(yùn)藏幾十億元的銅、鐵等礦產(chǎn)資源，而當(dāng)時(shí)銅的需要非常緊俏。正因?yàn)榈V產(chǎn)經(jīng)濟(jì)價(jià)值高，銅綠山礦企業(yè)擬將原定的《坑內(nèi)及小露天聯(lián)合開(kāi)采方案》改為全露天開(kāi)采方案，達(dá)到礦產(chǎn)資源生產(chǎn)的最大化，而遺址原地保護(hù)無(wú)疑妨礙了礦山生產(chǎn)。1983年生產(chǎn)部門提出將Ⅶ號(hào)礦體上部2000平方米采礦遺址切割成三大塊，向東搬遷400米，脫離原礦體進(jìn)行拼合保護(hù)，為露天采礦讓路。同時(shí)，生產(chǎn)部門還提出將Ⅷ號(hào)礦體開(kāi)發(fā)后所得的利潤(rùn)1.17億元，作為搬遷和建設(shè)一萬(wàn)平方米新博物館館合的經(jīng)費(fèi)。這對(duì)于建設(shè)初期的銅綠山博物館而言，條件是十分優(yōu)厚的。該搬遷保護(hù)方案提出后引起爭(zhēng)議。為此，銅綠山礦企業(yè)組織兩個(gè)考察組分赴原蘇聯(lián)、原捷克斯洛伐克、法國(guó)和原西德等國(guó)家尋求借鑒，赴法國(guó)考察組還到聯(lián)合國(guó)教科文組織遺產(chǎn)中心與有關(guān)官員座談并聽(tīng)取意見(jiàn)?？疾鞖w來(lái)，多數(shù)成員認(rèn)為古礦井搬遷不可取。這是因?yàn)椋浩湟弧⒒冖魈?hào)礦體古代采礦點(diǎn)井巷下還有數(shù)十米未發(fā)掘，考古工作未完成，不宜搬遷。其二、切割搬遷僅是古采礦遺址淺層，不是文物的整體，且切割會(huì)對(duì)采礦遺址整體造成破壞。其三、古代礦井埋藏地下數(shù)千年，難免松散、傾斜，又無(wú)法從里面加固，搬遷時(shí)受到輕微震動(dòng)就會(huì)垮塌，國(guó)際上無(wú)相同的搬遷工程成功范例，搬遷無(wú)技術(shù)保障。其四、如果切割后的古礦井搬遷成功，古代采礦遺址脫離了原來(lái)賴以依存的礦山，可以稱之為古代井巷標(biāo)本；如果搬遷失敗，用現(xiàn)代木材重新制作復(fù)原，只能稱之為古代井巷的復(fù)制品，不能稱之為標(biāo)本，更不能稱之為遺址?！鞍徇w保護(hù)方案”和“原地保護(hù)方案”兩種利弊觀點(diǎn)爭(zhēng)論歷時(shí)八年。1991年8月，國(guó)務(wù)院最終同意“原地保護(hù)方案”。八年的艱苦論證和艱難決策，“折射出國(guó)家和民族在經(jīng)濟(jì)建設(shè)中對(duì)文化遺產(chǎn)保護(hù)的慎重和重視，見(jiàn)證了少數(shù)文物工作者的執(zhí)著與忠誠(chéng)”?！霸乇Ｗo(hù)方案”獲得中央政府批準(zhǔn)的歷程，不僅為中國(guó)文物保護(hù)探索出一條科學(xué)保護(hù)之路，也為以后的三峽水利建設(shè)、南水北調(diào)等淹沒(méi)區(qū)的文物大搶救提供了借鑒。

在世界文化遺產(chǎn)名單中，先后有挪威勒羅斯卡銅礦、墨西哥瓜納托歷史名城及周圍礦藏、日本石見(jiàn)銀山等成功列入。銅綠山古銅礦遺址與之相比更具有獨(dú)特性，因此銅綠山古銅礦遺址的重大價(jià)值及“申遺”工作得到中外專家及我國(guó)政府的關(guān)注，尤其是世界冶金史專家、美國(guó)哈佛大學(xué)麥丁教授的高度評(píng)價(jià)。1994年，銅綠山古礦冶遺址列入《中國(guó)世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單》。

2001年，銅綠山古銅礦遺址被評(píng)為中國(guó)20世紀(jì)100項(xiàng)考古大發(fā)現(xiàn)之一。遺憾的是銅綠山古礦冶遺址的保護(hù)管理與生產(chǎn)建設(shè)的矛盾一直未能消弭，有時(shí)兩者矛盾十分激烈。21世紀(jì)初期，由于銅鐵礦價(jià)格持續(xù)上漲，銅綠山古銅礦遺址的保護(hù)又經(jīng)歷了一次嚴(yán)峻的考驗(yàn)。非法地下采礦者采到了遺址下方，濫采形成的采空區(qū)，導(dǎo)致遺址出現(xiàn)較大范圍的裂縫以及滑坡等，嚴(yán)重影響了遺址安全。是時(shí)，遺址本體及周邊環(huán)境也十分糟糕，空氣和水土被嚴(yán)重污染。這些負(fù)面影響導(dǎo)致2006年銅綠山古銅礦遺址被從《中國(guó)世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單》中取消。在地方各級(jí)政府的強(qiáng)力干預(yù)下，制止了濫采亂挖，對(duì)遺址邊坡進(jìn)行了加固。遺址環(huán)境得以逐步恢復(fù)。2009年11月，經(jīng)文物主管機(jī)關(guān)批準(zhǔn)，銅綠山古銅礦遺址的管理權(quán)由黃石市移交給大冶市，并成立了大冶市銅綠山古銅礦遺址保護(hù)管理委員會(huì)。保護(hù)管理機(jī)構(gòu)的完善，給銅綠山古銅礦遺址的保護(hù)與發(fā)展帶來(lái)了新的生機(jī)與活力。2011年，《銅綠山古銅礦遺址國(guó)家考古遺址公園考古工作計(jì)劃》開(kāi)始實(shí)施，從而揭開(kāi)了新一輪考古工作，新成果不斷問(wèn)世。2012年，《銅綠山古銅礦遺址保護(hù)規(guī)劃》由國(guó)家文物局批復(fù)通過(guò)，湖北省人民政府批復(fù)同意實(shí)施。遺址區(qū)保護(hù)面積由原來(lái)5萬(wàn)平方米擴(kuò)到555.7公頃。同年，銅綠山遺址作為“黃石工業(yè)遺產(chǎn)”主要組成部分，重入《中國(guó)世界文化遺產(chǎn)預(yù)備名單》。2013年5月，包括銅綠山古銅礦遺址在內(nèi)的150處重要大遺址列入國(guó)家文物局、財(cái)政部《大遺址保護(hù)“十二五”專項(xiàng)規(guī)劃》，同時(shí)國(guó)家文物局將銅綠山古銅礦遺址列為國(guó)家考古遺址公園建設(shè)項(xiàng)目。

如果說(shuō)“十二五”是對(duì)銅綠山古銅礦遺址懷著敬畏之心以編制保護(hù)規(guī)劃和謀求發(fā)展為主的話，那么“十三五”應(yīng)是實(shí)現(xiàn)銅綠山考古遺址公園建成的關(guān)鍵時(shí)期。2016年習(xí)近平總書記、李克強(qiáng)總理關(guān)于文物保護(hù)利用工作的批示和《國(guó)務(wù)院關(guān)于進(jìn)一步加強(qiáng)文物工作的指導(dǎo)意見(jiàn)》的出臺(tái)，為實(shí)現(xiàn)銅綠山考古遺址公園建成的偉大夢(mèng)想開(kāi)創(chuàng)了良好政治生態(tài)和工作環(huán)境。屹立在長(zhǎng)江南岸的銅綠山古礦冶遺址，體現(xiàn)的價(jià)值觀是開(kāi)山攻堅(jiān)、包容創(chuàng)新的銅斧和熔爐精神，其與當(dāng)今倡導(dǎo)的社會(huì)主義核心價(jià)值觀一脈相承，這將不斷地激勵(lì)今人去傳承、去奮斗、去創(chuàng)新。這是薪火相傳，更是弘揚(yáng)中華民族優(yōu)秀文化遺產(chǎn)的復(fù)興，畢竟銅綠山古銅礦遺址有穿越時(shí)空的永恒價(jià)值。