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千年“辽钢”,曾为“前线兵工厂”

从发现遗迹到考古发掘,经过近10年的时间,北京延庆大庄科乡矿冶遗址群所发现的五座矿山、四处冶炼遗址、三处居住及作坊遗址,年代为距今1000余年的辽代,是目前发现的华北地区规模最大保存最完整的矿冶群。北京市文物研究所科技考古室刘乃涛告诉记者,从现场遗址发掘情况来说,此处矿冶很可能是辽代“兵工厂”。


这片让众多考古专家们赞叹不已的辽代矿冶遗址,它当年如何兴起又如何被遗弃?当时的工匠如何冶炼、生活?为何明清两代又名不见经传……延庆文物管理所的工作人员和北京文物专家们一一揭开了千年“辽钢”神秘面纱。


 

 

大“钢厂”生活区达2万平方米


“这是2011年经国家文物局批准的,由多家文物研究单位联合开展的田野考古发掘。”延庆文物管理所的工作人员时丽霞告诉记者,此次阶段的发掘最大的成果就是发现了大庄科乡从采矿到冶炼的遗迹,并找到了当时工匠工作、生活的地方。


本次阶段发掘确定的四处矿冶遗址分别为水泉沟冶炼遗址、汉家川冶炼遗址、铁炉村冶炼遗址、慈母川冶炼遗址。而其中最早被发现的水泉沟冶炼遗址的发现时间可追溯到2005年,时丽霞介绍,当时是当地农民在建房时发现土地有“异常”,“当时,遗址之上种植一片栗子林。”情况报送到延庆县文化管理委员会,随后北京科技大学和北京大学等单位对遗址开展田野调查和实验室分析工作,认定该遗址是燕山地区规模较大、保存最为完整的一个古代冶铁遗址。从去年开始正式立项考古发掘以来,在目前确立的这几处冶炼遗址处,共发现炼铁炉10座,其中水泉沟冶炼遗址5座,汉家川冶炼遗址3座,铁炉村冶炼遗址2座。“大庄科乡还有一个村子名字就叫铁炉。”时丽霞说,铁炉村不少民建是就地取材,不少路基中富含矿冶之后所剩炉渣,在一些老房子所用墙体中就发现大量炉渣。“目前已发掘清理炼铁炉4座。”在介绍发掘进展时,刘乃涛说,在炼铁炉内发现少量已炼出的生铁块,炉内填土层中发现有铁矿石、红烧土、木炭、耐火材料及大量炉渣等遗物。其他出土器物主要有陶器、瓷器、板瓦、钱币等遗物。根据所获遗迹遗物初步判断,该遗址年代为辽代,通过对采集炉渣、木炭进行断代测量,判断矿冶遗址时间是“公元980年左右”。


通过实地考察,围绕矿冶“厂区”的工匠生活区也逐渐浮现在人们眼前。水泉沟炼铁工匠的居住、生活区以及作坊遗址,位于炼铁炉遗址东北侧,距炼铁炉约100米,东距怀九河约30米,占地面积约2万平方米,考古人员已发掘了其中的3000平方米。房屋由于破坏较为严重,没有一处十分完整的房址,只残存着用石块砌成的部分房基以及部分柱础石等。“房屋坐北朝南,房屋上部原覆盖有灰陶板瓦(现已塌落),房内还有灶。”出土器物主要有陶器、瓷器、板瓦、钱币,甚至还有砚台以及女性的手镯、耳环等。


“千年铁炉”堪比过去首钢炼铁炉


“过去发现的全国保存较好的几处冶铁遗址都集中在了河南。”刘乃涛说,延庆大庄科矿冶遗址群是目前国内发现的辽代矿冶遗存中保存炼铁炉最多,且炉体保存相对完好的冶铁场所,其基本形貌清晰可见。去年出土的一座铁炉,炉内结构完好,鼓风口清晰可见。“发掘所揭示的炉型结构为正确认识中国古代冶铁高炉的炉型结构演变提供了弥足珍贵的资料。”


考古人员曾用三维激光扫描仪对遗址进行扫描,还曾在保存较为完整的一处铁炉模拟过古代炼铁过程。铁炉上部的开口五六米高(现有4米左右),工人在高处往炉内扔原料,4名工人会站在炉身的鼓风口用鼓风机往炉子里加氧,加剧燃烧,铁水从炉身下方流出。“当时我们(文研所)的专家就研究指出,这种设计结构已经和上世纪50年代首钢的炼铁炉很类似。”刘乃涛说,辽代冶铁技术属世界领先水平。通过技术手段测定,该处高炉日产可达1.5吨左右,“这在当时也属于相当高产的。”


为何这一地区能成为矿冶“炼钢”之地?在延庆大庄科乡有一个叫霹雳石的村子,村名的来历有个神奇传说,很久以前村里只有几户人家,多以打猎烧炭为生,一天傍晚电闪雷鸣下着雨,闪电中隐约有庞然大物向村里滚来,第二天见巨石被雷电击中。民间有一种解释就说,这大庄科乡一带金属矿产丰富,引发雷电或许并不奇怪。


且不说这种说法的科学性,刘乃涛告诉记者,通过考古调查及勘探工作,大庄科乡矿冶遗址群周边发现有榆木沟矿山、东三岔矿山、香屯矿山、东王庄矿山以及慈母川矿山五处矿山。 “现已探明的有铁、锌、石英石、白云石、钼、金、铜和大量的花岗岩。现已开采的品种有铁、锌、石英石、花岗岩等。”时丽霞说,此处成为矿冶之地还有一个重要原因就是“有水”,矿山周边水流通畅,乡域水资源丰富。怀九河环绕于榆木沟、莲花山、香屯、东三岔、东王庄、汉家川、水泉沟等矿冶遗址周围,铁炉河环绕于慈母川、铁炉村等矿冶遗址周围。“丰富的水资源不仅为矿石的运输提供便利,同时对于冶炼过程中的用水以及矿冶管理机构、冶炼工匠的饮用水源提供了便利。”


以水泉沟冶铁遗址为例子,它位于大庄科乡水泉沟村北部小溪北沿台地上,四座冶铁炉沿着台地边沿依次排布,前面有除铁场所,背后有布料、整粒台地。台地逐级分布,高度级差与炉体高度相适应,正适合上料等冶炼操作。遗址地处深山,燃料充足,且前方溪水常年流淌,取水便利。冶铁场两侧有小路,连通了河边、台地与背后的大路,便于运输。


除去相当不错的自然环境外,还有深厚的战略背景。时丽霞介绍,根据《辽史》卷六十、志二十九的“食货志”中记载:“太祖征幽、蓟,师还,次山麓,得银、铁矿,命置冶。”公元916年,耶律阿保机建立契丹,国号辽。辽朝地方行政区划,以五京为中心,分全国为五道:上京道、中京道、东京道、南京道、西京道。


其中辽南京管辖区域包括今海河、大清河以北以及长城以南、河北、北京、天津部分地域。“延庆水泉沟及附近铁冶遗址都位于北京城北面、长城沿线。在辽代,如今的北京地区属于幽州管辖,历史上是宋辽之间的战场前沿地带。因此,延庆水泉沟冶铁遗址可能是生产兵器等军用产品。”而在出土的器物中,有不少铁箭头、铁刀等兵器,刘乃涛估算这座1000多年前的矿冶“工厂”很可能就是当时重要的“兵工厂”及其家属区。“兵器铸造完成,可能就直接从怀九河运输出去。”


中国在西周晚期开始进入铁器时代之初就能够冶炼和使用生铁,并于战国至秦汉时期形成了以生铁冶炼为基础的一整套钢铁冶金技术体系,奠定了中华文明发展壮大的物质基础。从战国时期开始,中原先进的冶铁技术不断向周边地区传播,成为华夏各民族进步的强大物质基础。“辽国建立,就一直在掠夺中原的财富和人口。”刘乃涛初步估算,遗址内约有300名匠人,推测匠人们很可能是从中原地区被掳到此地。“从一些生活用具看,尽管可能失去了‘自由’,但生活水平还是不错的,普通人都能用上陶盆。”


留存全仗着与皇家禁地一山之隔


随着历史的进程,辽国对铁矿冶炼技术还有“推广之功”。


公元1124年,耶律阿保机八世孙耶律大石从即将灭亡的大辽出逃,到达可敦城(今蒙古国布尔干省青托罗盖古回鹘城)建立根据地。1132年,耶律大石在新建成的叶密立正式称“菊儿汗”,群臣又尊汉号为“天祐皇帝”,建元延庆,西辽国正式建立。刘乃涛说,冶铁业一直是辽国的重中之重,西辽国的建立,成为将中国古代生铁技术向西方传播的重要力量之一。“所以说,大庄科矿冶遗址群的发现不仅反映了辽代接收、运用中原生铁冶金技术的情况,体现了辽代物质文化的发展水平,从侧面反映了北宋时期中原地区的冶炼水平,同时还具有一定的国际意义。”


据国家文物局矿冶文化遗产重点科研基地近年开展的调查,在燕山南北地区已发现四五十处辽代冶铁遗址,其中水泉沟遗址是保存最佳的一处。 在采访中,这片“辽钢”的完整性一直也被人啧啧称奇。时丽霞说,其中一个原因就是遗址群虽然有水路连接“外埠”,但地理环境相对偏僻,因为陆路交通的不便让人为破坏的几率降低。另一个重要的原因,却也反映了这重要的“辽钢基地”的兴衰,也因“皇家”历尽兴衰。经过碳14测量,“辽钢”一直到金朝都在使用,明清两代完全被废弃。“原因很简单,此地与皇家禁地十三陵只有一山之隔。”刘乃涛也认为,正因为明清两代此地禁止采矿生产,才让遗址群得以相对完整地保留到如今。


记者从北京文保部门获悉的最新消息称,大庄科乡矿冶遗址群将被开发成为旅游景点对外开放。当地文保所的一名工作人员告诉记者,具体的方案还没有最终确定,但对于遗址本身可能将依循旧例建立遗址博物馆,“南京、杭州、武汉等地都建立了不少工业遗址公园,留存现代工业文明的历史‘足迹’,延庆千年的‘辽钢’的工业文明更显得厚重与独特。”在刘乃涛看来,大庄科乡“三山两水”为代表的自然生态景观构成了诗一般的画境,再加上悠久的冶铁历史、浓郁的文化氛围,为当地发展沟域经济也奠定了一个很好基础。


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