中商时期青铜生产技术的多元格局：来自一个边缘性、低等级聚落的冶金遗存的启示

《Journal of Archaeological Science》：Pluralistic landscape of bronze production technology in the middle Shang period: Insights from metallurgical remains at a peripheral low-level settlement

商代中期边缘低级遗址Yingshui的冶金活动研究，通过SEM-EDS和铅同位素分析揭示存在两种同步青铜生产流程：一为精炼铜料与 Cassiterite 氧化物熔炼，另一为混合铜矿与 Cassiterite 共熔，两者共享锡源但铜来源不同，显示该遗址具有独立技术传统与跨区域金属交流，挑战了传统以中心辐射为主的研究范式。

　　

孙振飞|林俊玲|刘思然|蔡博涛|何晓琳|陈建利

中国北京大学考古学与博物馆学系

摘要

众所周知，冶金工业对于理解中国青铜时代的区域间关系和社会经济状况提供了重要的见解。然而，尽管经过数十年的努力来重建青铜生产和金属分配系统，关于商朝时期的政治经济格局仍存在长期争议。本研究旨在通过一个边缘低级别遗址的冶金遗迹提供新的视角，为这一讨论做出贡献。我们采用了包括扫描电子显微镜-能量色散光谱（SEM-EDS）、铅同位素分析和原位微量元素分析在内的综合方法，来研究在淮河中游地区发现的中商时期小遗址英斯惠西（Yingshuisi）出土的炉渣样本。研究发现存在两个同步的青铜生产流程：第一个流程是从精炼原材料开始，然后通过与锡石矿物结合来生产锡青铜制品；另一个流程则是通过混合铜矿石和锡石进行共熔。这两个流程使用了相同的锡合金材料来源，但铜资源的来源不同。这项研究揭示了英斯惠西遗址高度动态的特征，表明该遗址涉及多种金属来源和技术选择。其中一些特征与其相邻的区域中心太极寨（Taijiasi）有显著差异。更重要的是，这些新发现表明，边缘低级别遗址并不完全隶属于区域中心，它们拥有更复杂的技术传统，这表明在中商时期，文化和技术交流的格局更加多元化。

引言

商朝大致可以分为早期、中期和晚期（表1），在此期间，受商文化影响的地理范围发生了显著变化（刘和陈，2012年）。中国的商朝时期以大量青铜器件的收藏为显著文化特征（Bagley，1999年；Campbell，2014年）。这些青铜器在由精英阶层主导的仪式活动中发挥了核心作用（Chang，1986年）。因此，对青铜生产行业的研究为了解商朝时期的区域间关系和政治经济格局提供了重要见解。目前有两种不同的模型用于解释商朝的社会经济状况。第一种模型认为，早期商朝是一个中央集权的“帝国”，这一观点基于对青铜器风格和地理分布的分析（Bagley，2014年；Wang，2014年）。刘和陈（2003年）进一步提出了早期商朝的青铜再分配经济模型，即金属原材料从边缘地区提取，经过加工后运输到商朝中心，再分配给全国各地的精英阶层。

对这一观点的批评在于不同规模的政治经济单位之间缺乏横向联系，特别是在铜及相关商品的交易网络方面（Campbell，2025年）。刘等人（2024年）指出，早期至中期商朝的通灵遗址（Tongling site）的铜冶炼业是在同一车间内采用不同技术和金属采购方式运行的。在青铜铸造行业方面，中期商朝的太极寨遗址发现，不同种类的青铜产品的铸造模具采用了平行的技术选择（Sun等人，2023a）。新甸遗址（Xindian site）的研究也支持了这一现象（Lin等人，2025年，Lin等人，2025年）。晚期商朝的首都殷墟（Yinxu）显示，多个青铜铸造作坊分布在不同的地点进行生产。关于合金技术和铜来源的具体研究仍需进一步探讨。李（Li，2019年）认为，这些殷墟作坊并非由最高层的精英阶层集中控制，而是可能基于亲属关系进行组织并独立管理。这种商朝时期的生产方式不仅体现在冶金实践中，也反映在骨加工作坊中，表明这是商朝人民的普遍做法（Campbell等人，2011年）。这可能表明当时的生产更偏向商业化，而非由中央权力控制的再分配模式（Campbell等人，2022年）。

中期商朝（公元前14-13世纪）成为近十年来讨论的热点（表1）。这一时期冶金格局的重要变化是青铜器生产的去中心化以及多个区域中心的兴起（图1）。早期商朝的首都位于郑州，其主要聚居地分布在中原地区。在中期商朝（公元前16-13世纪），商文化经历了大规模扩张，商朝聚居地迅速扩展到更广阔的区域（Wang，2014年）。随着文化的扩张，青铜器生产行业也发生了显著变化。在淮河中游地区、长江中游地区、山东半岛和关中平原的许多遗址中发现了青铜器的模具、模型和芯材（Sun等人，2023a）。

已有大量文献讨论了这一重要趋势，并描述了在中原地区的商朝首都（Zhong，2021年）和区域中心（Chen等人，2009年；He等人，2024年；Liu等人，2020年；Sun等人，2023a；Wang，2021年；Hu等人，2021年，2024年；Su，2017年；Lin，2025年）发现的青铜器组合和生产遗迹。最重要的发现是边缘地区的青铜生产系统，这体现在合金配方（Chen等人，2009年）、铸造技术（Su，2017年）、冶金实践（Liu等人，2020年；Hu等人，2021年）以及模具制造策略（Sun等人，2023a；Lin，2025年）上。更重要的是，淮河中游地区揭示了中期商朝时期跨边缘地区的铜流通系统（He等人，2024年）。

然而，直到现在，人们对较小聚居地的冶金活动关注较少。这些遗址被认为比区域中心级别较低，因为它们几乎没有发现高等级的遗迹，如青铜仪式器物，或精英住宅或仪式场所的夯土平台等遗迹。田野证据表明，即使在边缘的小遗址，青铜也被加工并铸造成简单的物品，例如箭头和工具，这从发掘出的模具、芯材、坩埚碎片和炉渣碎片等生产遗迹中可以得到证明（He和Zhang，2023年）。至少有三个边缘地区在中期商朝时期确认存在青铜生产活动，包括山东西南部（西陈，Xichen）（Han，2020年）、淮河中游地区（英斯惠西和古堆桥，Yingshuisi和Guduiqiao）（He等人，2018年；Cai，2019年）以及长江中游地区（张树滩，Zhangshutan）（Ma等人，2018年）（图1）。

由于长期缺乏关注，对这些低级别遗址的青铜生产的具体研究一直较为有限。Ma等人（2018年）认为，张树滩的本地青铜生产依赖于商朝宫廷控制的金属材料再分配系统。Zhang等人（2023年）提出，淮河中游地区的本地青铜生产是由北方商朝首都建立的，该首都控制了金属材料的再分配甚至产品。Zhang和Chen（2024年）进一步指出，根据太极寨、英斯惠西和古堆桥的发现，商朝首都控制并垄断了淮河中游地区的冶金技术。He和Zhang（2023）根据不同的赞助者将商朝青铜生产行业分为四个层次：王室层面、区域中心层面、民族群体层面和平民层面，强调了中央调控政策对区域青铜生产业发展的影响。尽管陶器类型学分析表明边缘低级别遗址具有更本地化的风格和多样的文化成分（Xiang，1993年；Sun，2017年），但这些研究都表明，这些小遗址的作坊在金属资源或生产技术方面与主要聚居地有密切联系。值得注意的是，这些边缘低级别遗址是考古上可见的最小的青铜生产节点。研究它们与主要聚居地在技术和资源方面的互动可以揭示商朝社会经济网络的基本结构。本研究旨在打破人们对中期商朝时期边缘低级别遗址冶金生产较为被动的看法，揭示出一个涉及多种金属来源和生产技术的动态图景。其中一些特征与其相邻的区域中心有显著差异。这一发现显著丰富了我们对中期商朝社会和技术格局的学术认知。

章节摘录

考古背景和样本

淮河中游地区位于安徽省北部，在中期商朝时期经历了显著的文化和经济变化（Sun，2025年）。该地区发现了三个青铜铸造作坊：太极寨（He和Gong，2018年）、英斯惠（Cai，2019年）和古堆桥（He等人，2018年）（图1），以及许多可追溯到中期商朝的重要青铜仪式器物（Sun，2021年）。太极寨（中期商朝Ⅱ-Ⅲ期）作为一个区域中心

方法

选定的炉渣样本（包括坩埚炉渣）首先用环氧树脂固定，然后使用Buehler精密锯从块状物上切割出约0.5厘米厚的样本，以暴露样本的新鲜表面，并保存用于铅同位素和微量元素分析的材料。随后对这些块状物进行抛光，以便进行扫描电子显微镜测试。使用配备Bruker XFLASH 6|10能量色散光谱仪（EDS）的Tescan Vega III SEM进行分析

化学和矿物组成

显微分析显示，英斯惠西的炉渣样本具有高度异质性，包含许多未反应的矿物（主要是石英）、空洞和嵌入的金属颗粒。所有炉渣样本（包括坩埚炉渣）可以根据其化学和矿物组成分为三类（表S1–3）。

十六个炉渣样本中的八个坩埚炉渣被归为A组。整体化学分析显示，所有A组炉渣的SnO₂和PbO含量均低于

锡青铜生产

三个炉渣组的明确划分表明英斯惠西的冶金活动非常复杂。根据刘等人（2020年）的标准，A组炉渣被认定为精炼铜原料（富铁类型）和熔炼铜（富铜类型）的炉渣，因为它们都不含合金元素。有两个富铁炉渣的CuO含量低于5%，可以认定为铜冶炼炉渣（Liu等人，2020年）。考虑到铜-炉渣混合物的产物经常

结论

本研究从边缘低级别遗址的新视角探讨了商朝青铜生产的一个基本方面。我们开发了综合的矿物学和地球化学方法，来表征从淮河中游地区的小遗址英斯惠西出土的炉渣样本。研究发现，有两个同步的金属加工小组在这个遗址上采用了不同的操作流程。第一个小组选择精炼铜原料

作者贡献声明

孙振飞：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、可视化、方法论、形式分析。林俊玲：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、方法论、形式分析。刘思然：撰写——审稿与编辑、撰写——初稿、监督、方法论、资金获取、形式分析。蔡博涛：撰写——审稿与编辑、资源获取、调查。何晓琳：撰写——审稿与编辑、可视化、监督、资源获取、项目管理

数据可用性声明

作者确认，本手稿中使用的所有数据均可在在线补充材料中找到。

利益冲突声明

作者声明不存在利益冲突。

致谢

本研究得到了中国考古人才培养计划（编号：2024-279）的支持。