广西平南六陈坡嘴遗址冶炼技术研究.pdf

第6 3 卷第1 期 2 0Ii 年2 月 有色金属 N o n f e I T O U SM e l m s V 0 1 ．6 3 ，N o ．I F e b ．20ll D O I 1 0 ．3 9 6 9 ／j ．i s s n ．1 0 0 1 0 2 1 1 ．2 0 1 1 ．0 1 ．0 3 3 广西平南六陈坡嘴遗址冶炼技术研究 黄全胜1 ，李延祥2 1 ．广西广播电视大学，南宁5 3 0 0 2 2 ；2 ．北京科技大学冶金与材料史研究所，北京10 0 0 8 3 摘要采用金相、矿相、扫描电镜及能谱分析 S E M ．E D S 等方法，对平南六陈坡嘴汉代遗址的炉渣、残铁块、矿卉等1 9 个冶 金遗物样品进行成分和硅微组织检测分析。结果表明，该遗址为炼铁遗址，炼铁渣均属铁硅系。至少存在块炼铁冶炼方法。使用 的铁矿石均为品佗较高的磁铁矿．铁块为钢组织。 关键词冶金史；岭南地区；汉代；古代冶铁；炉渣；冶金考占 中图分类号K 8 7 6 ．4 1 K 8 7 8 ．5文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 l 2 0 1 1 0 1 0 1 4 0 0 7 l遗址概况 广西平南六陈坡嘴冶炼遗址位于广西平南县六 陈镇髓塘村坡嘴自然村屋背山山顶，中心地理坐标 在2 30 1 1 ’2 8 ．9 ”N ，1 1 0 。2 0 ’3 9 ．8 ”E ，海拔1 3 6 m ，面积约 0 ．3 k m 2 G P S 实测数据 。如图1 所示。2 0 0 6 年春 季和秋季期间，作者曾经对广西贵港地区各处早期 冶铁遗址进行了初步调查，并于2 0 0 8 年初在有色 金属期刊发表了广西贵港地区早期冶铁遗址初 步考察1 ，对平南六陈坡嘴冶炼遗址也作了简要 的报道。2 0 0 9 年5 月对平南县早期冶炼遗址再考 察期间，也对位于六陈镇登塘村的坡嘴冶炼遗址进 行了复查。 遗址属今贵港市平南县管辖，是目前岭南地区 发现的唯一的早期冶铁遗址之一旧。1 。2 0 世纪8 0 年代文物普查期间发现遗址山顶遍布炉渣、陶片、碎 矿石，还发现两具砺石和两枚陶纺轮。陶片中有方 格印纹、水波纹、篾纹、人字纹、密集水波纹、圈纹等， 陶片材质为硬陶，与西汉南越王墓、贵港罗泊湾墓等 西汉早期墓葬出土陶片的材质及纹饰相同。当地考 古工作者据陶片材质及纹饰类型认定该遗址为西汉 冶铁遗址。1 9 9 4 年，列入广西文物保护单位，公布 认定遗址年代为西汉。考古工作者于2 0 世纪8 0 年 收稿日期2 0 1 0 1 0 2 6 基金项目国家f 】然科学摹金资助项目 5 0 8 7 4 0 1 5 ；广西高校优秀 人才资助计划项日 2 0 1 0 7 6 2 i 作者简介黄全胜 1 9 6 9 一 ．男．壮族，广西大新县人．副研究员，博 士，主要从事冶金史‘j 冶金考占等办面的研究； 联系人李延祥 1 9 6 3 一 。男。辽宁调兵山市人．教授．博士，主要 从事捕金考占等方面的研究。 图l平南坡嘴冶炼遗址示意 F i g ．1 L o c a t i o no fP o z u is m e l t i n gs i t ei nP i n g n a nc o u n t y 代文物普查期间曾试掘一炉址，残炉深约8 0 e m 、直 径约5 0 c m ，炉中取出约2 0 k g 的炉渣和约1k g 的木 炭 现藏平南县博物馆 。炼炉依坡而筑，炉口一面 向坡，风管在左侧。炉肇均是由自膏泥和粗河沙揉 成泥浆后糊在山坡上挖好的土穴中，炉壁厚约1 0 一 1 2 e m ，炉底已坏。采集到的残风管长约5 0 e m ，用白 膏泥和粗河沙做成，内径约7 e m 。“。调查和复查期 间，作者发现在距地表约1 5 2 0 e m 的新坟墓土层 堆积遗存大量炉渣、碎矿石和鼓风管残片等。碎矿 石 约l 一5 e m 外表颜色呈浅赤红色、大多有磁性。 调查期间发现地表散落大量沙石 约5 2 0 m m 。 2 0 0 6 年1 1 月再调查期间，与贵港市平南县博物馆 工作人员在该遗址山顶西南部也清理试掘炉址一 座，炼炉的形制独特．型如“碗式”。炼炉残高约 5 5 e m ，炉顶沿外翻、外径约8 0 e m 、内径约6 0 e r a ，炉身 内径约4 0 c m ，炉底已坏、见生泥土、内径约2 0 c m 。 炉壁厚约l O c m ，呈浅白色，无炉渣黏附，肉眼观察判 定由自膏泥和河沙揉糊筑成，材质与鼓风管相同。 万方数据 第1 娴黄全胜等广蚶甲南A 胨玻嘴遗址睛炼拄求研究 炉口宽约2 0 e m 、高于炉底约2 0 c m ，炉西侧见币规 则长力形碎片状炉渣 约1 0 e mx 1 4 e r a 8 e m ．炉溃 匝上镶嵌有l 小块铁矿石 约Ie mx3 c m ，见圈2 。 炼炉内填满红泥土，在炼炉内距地衷约1 5 ，3 0 ，5 3 e m 的泥土中采集到木炭样品5 个。在炼炉底旁采集到 西汉时期方格印纹陶片若干、碎片状炉渣2 块、残铁 3 块。在该遗址还采集到与“碗式”炼炉的炉缸彤状 相同的琬状炉满 煳3 ．现藏平南县博物馆 ．赦咏呈 三角形的长条片状炉渣．长条团状渣铁混合物和爽 沙泥质直通式鼓风管 现藏平南县博物馆 。经广 西博物馆郑超雄研究员证实．当年清理试掘的炼炉 就是“碗式”炼妒，采集到的碗状炉渣与当年从“碗 式”煤炉取出的碗状炉蒲一模一样。调查期间．采 集到大量炉i j l } 、矿石、鼓风管、陶器残片等样鼎。 图2 平南坡嘴遗址炼炉剖面示意 F i g2 P l a no fab o w l - s h a p e df u r n a c ef o u n d a tP o z ⋯m e 】1 l ”g 日I e 田3 平南坡嘴遗址碗状渣剖面示意 F i g ．3p l a n d Ⅱb o w l B h 吣ds l a g h 刊mP h u _ 一l t J n gR i t e 2 样品处理与分析方法 2 ．I 样品的选取 炉淤样铺在太啭的排H { 片状炉淤巾随机选取． 碗状淤、满铁混合物伞i } | l 选取．以确侏炉浒儿卉代_ 爱 性。矿石样品从采集到的大惜的碎铁矿石中选取。 2 ．2 样品的处理 炉渣样晶的处理。 1 将标本清洁，从其横或纵 截面上尽可能取最大面积为样品，一般取宽l o 一 2 5 r a m 、高约1 0 r a m 为样品。如样品搿清洗井机械清 除表面枯附的泥土等圬物，尽量避免污染、氧化等所 引起的分析误差。 2 在砂轮或砂纸上将样品初步在 长宽截面上打磨出一平面。 3 用金相镶样机将炉渣 镶嵌在电术粉中．露出初磨平面。 4 然后经过多遭 由粗到细的水砂纸磨光。 5 在金相抛光机上抛光至 光学显微镜下观察不到麝痕。 6 在光学显微镜下观 察，记录蘑点观测位置。 7 样品表面喷碳，待S E M - E D S 检测分析。矿石样晶制成光片和薄片。 2 ．3 样品的检测 尽可能使用多种不同方法对同一样品进行分 析，使各分析结果能相互印证，以获得可信度较高的 结论。主要采用以下实验手段对相关样品进行检 测。 】 S E N - E D S 检测分析。使用S - 3 6 0 打描电镜 对所有样品的肇体和金属颗粒进行S E N E D S 检测 分析。对每个样品的基本成分采用扫描电镜能谱无 标样分析法进行成分测定。每个样品取l 至3 个不 同部位进行检测，每个部位的分析面积约1 0 ～ 2 0 r a m 。，取其平均值作为最后检测结粜。 2 金卡H 观 测分析。炉谪样品只选取含金属颗粒样品，待电镜 观测完毕后再抛光去除表面喷碳，铁质样品取自残 断处，经过镶样、麝光、抛光后，用4 ％硝酸酒精莳簪液 浸蚀。在D M 4 0 0 0 M 利金 矿 相显微镜下观察样品 的金相组织，并拍摄照片。 3 矿相观测分析。炉 渣样品待确定其涟型后选取各类型样品进行再抛光 备观察，并取相应备留炉渣制成薄片。对铁矿石样 品进行矿相观测分析主要是鉴别其类型和确定其来 源，对各类型炉渣进行矿相观测分析主要是鉴别其 熔化状态进而确认其冶炼技术。在O L Y M P U SB H 2 - U M A 矿相显徽镜和D M 4 0 0 0 M 型金 矿 相显微镜 下观察样品的组织．并拍摄照片。 3 冶金遗物的检测与分析 该遗址检测的炉渣样品1 6 个．铁块样品2 个． 矿石样品1 个．均为调查期间遗址采集。炉渣样品 编号为P N P Z 0 1 ．P N P Z 0 2 ．P N P Z 0 3 ，P N P Z 0 4 ． P N P Z 0 5 ．P N P Z 0 6 ．P N P Z 0 7 ，P N P Z 0 8 ．P N P Z 0 9 ． P N P Z l 0 ，P N P Z l 3 ．P N P Z l 4 ．P N P Z I5 ，P N P Z l 6 ． P N P ZL 7 ．P N P Z t 8 。其叶IP N P Z 0 9 为碗状清，P N P z I O 为淤铁混合物．H 余为片状渍。铁块样品编廿为 万方数据 有色金属第6 3 卷 P N P Z I l ，P N P Z l 2 。碗状渣取样于其底部。P N P Z l 7 ，P N P Z l 8 等7 个样品有浮氏体和少茸F e s i 炉渣的矿相观测结果表明，炉渣基体中均未发4 - A I K c a 玻璃相．发现有金属铁颗粒的存在。 现矿石等其他固体残余物，熔化状态较好．铁颗粒为P N P Z 0 1 样品发现单独存在l 颗约5 p ．m 蹄状铁颗粒， 均质金属，未发现F e O ，残存．个别样品边缘有石英P N P Z 0 5 样品发现】颗约5 p ．m 小规则球状铁颗粒． 颗粒残留，可能与冶炼过程无关。P N P z l 5 样品发现l 颗约5 * m 不规则状铁颗粒， 表I 为其炉渣样品基本成分S E M ．E D S 分析结P N P Z l 7 样品发现1 颗约2 0 1 x m 不规则条状铁颗粒， 果。1 6 个炉渣样品淹体均为铁硅系，基体以铁橄榄P N P Z l 8 样品发现l 颗约5 “m 不规则状铁颗粒。 石为主。其中P N P Z 0 3 图4 ，P N P Z 0 4 ．P N P Z 0 6 ．P N 嘞 图5 ，P N P Z I O 样品发现有约5 m m 大块片状 P N P Z l 3 ，P N P Z l 4 ．P N P Z l 6 等6 个样品有浮氏体和少金属铁颗粒。浸蚀后在金相显微镜下观测，P N P Z 0 9 量F e S i A I K c a 玻璃相，未发现金属铁颗粒的铁颗粒以铁索体组织为主 图6 ，边缘有少量铁索 存在。P N P Z 0 1 ．P N P Z 0 5 ．P N P Z 0 9 ，P N P Z l O ，P N P Z l 5 ．体和珠光体组织，P N P z l 0 的铁颗粒为铁索体组织。 表1平南坡嘴冶炼遗址炉渣样品基本成分S E M E D S 分析 T a b l eIN o m a lc o m p o s i t i o no fs l a g ⋯D l e sa lP u z u is m e l f i n 8s i t ea n a l y z e d b yS E M - E D S R * Ⅱ* M升* 兰茎1 1 生 * ’。 ∞H“AM EA IS iPSKC aM nF P ⋯ lp N p Z O l Ⅲ十f f 目01 425 Il5nd ⋯l06 10502 7 s 07 2p N p Z 0 2 Ⅻ目0 I I2 41 90 200 6 O l I6 7I2 9O0 67 4 9 3 4 ＆ 3 p N p T J 3 “tJ } 均02 2 25 7I I5 3nd0 1 80 9 50 6 6n 0 38 38 4 P N V Z 0 4 Ⅲf I f 均0 1 4 20 21 23nd05 30 1 103 50，842 3 5P N W Z 0 5 I 1 t { } ∞0 I I91 3 3 5ndo0 602 404 2nd8 3 9 3 6p N p Z 0 6 m f l 平日0 1 4 23 31 3 1 9nd04 104 912 30 1 28 I3 4 7 P N F L 0 7 Ⅻf l 十均 n f l3 3 11 87 Ind04 7I9 520 30 l ，7 30 6 ＆W Ⅳ＆体 8 P N p Z 0 Ⅲf 1 、F 目0 1 9 I5 71 86 60 1 102 2I6 313 903 l7 5 8 9 ＆W 口K 体 9p N P L 0 9m i } I * 均nd 】6 4 82 5 nd00 60 204 900 9 8 90 2 “ n 铁■牲* * 章* 日l Ⅲ 1 0P N P Z l 0 自f I } 均0 1 2 3 I l2 5 nd03 3 07 s07 20 I l8 37 3H 状铁■ 女镕m 9 1 十f 10 1 4 1 30 6 3 32 9nd nd 59 8 2 8 Ind4 4 5 6 t 璃 I f 12 nd09 61 68 4ndnd0 102 nd8 I4 3 * * 横“ f I3 05 4nd1 6 1 9ndDdndndnd8 30 2 镕* 艟“ 1 1P N P Z l 3 m f l } 自00 9 1 1 963 6nd0 1 503 907 2nd9 10 2一 1 2p N P Z l 4 Ⅲf l } 目0 1 823 296 3nd06 4nd0 5 R nd 8 6 6 3 一 1 3 P N P Z l 5 Ⅲ十目 ndI6 7126 5nd0 3 602 30 9 4nd8 40 4 1 4p N P Z l 6 m n } 日0 1 7 09 71 0 2 7nd0 7 3nd0 7nd8 7 1 4 1 5p N p z l 7★} 102 2 2 1 - l ，7 ， nd0 I l 08 4 09 904 68 l5 2一 f I Ind1 333 20 5nd nd 5 1 4 34 2nd 4 59 6＆m 目I t 12 nd02 207 3ndnd dndnd9 8 7 7口K 镕 1 6 p N p Z 1 8 Ⅲf I ’目0 1 4 16 11 24 7 00 6 02 706 507 l0 I8 40 I f l l0 1 4 135 62 5 1 7ndnd1 2 9 368 1nd4 I2 7 破目 H nd 自十№m * 。 a 一* Ⅲ自自蕞擞境“b 一* 自目 * R 件，c 一■Ⅷ 瞌璃目 围4 片状渣P N P Z 0 3 背散射图片 F 嘻4S E Mb 8 c k 哪l t e 刊e l e c t r o ．i m a g eo f №P N P Z 0 3 岬P e ds 】峙m a l r i x a 一自目自帙■ ．b 一* * H * m 目一* f l 目4 ＆* 图5 碗状渣P N P Z 0 9 背散射图片 F i g ．5 S E Mb c k “ n l l c “e l ⋯i m a g eo f №P N P Z 0 9b o w l s h a p e ds k 邯t r l x 万方数据 第1 期 黄金胜等广州‘r 南 胨坡嘴遗址精练技术研究 圈6 P N P Z 0 9 金属颗粒金相田片 铁素体组织 F i g ．6 O p l i c a lm i c m 9 7 a p ho fm e t a l l i ci n no f №P N P Z 0 9 P N P Z 0 2 ，P N P Z 0 7 ，P N P Z 0 8 摹体来发现浮氏体。 其中P N P Z 0 7 ，P N P Z 0 8 束发现金属铁颗粒的存在。 P N P Z 0 2 发现I 颗约4 0 m 椭圆滴状铁颗粒 图7 ， 浸蚀后在盘相显微镜下观测，P N P Z 0 0 2 的铁颗粒为 白口铁组织。 表2 为其铁块样品基本成分S E M E D S 分析结 果。铁块样品锈蚀严前，质地疏橙易脆，锈蚀中仅存 少量金属铁。P N P Z l l 锈蚀中没有发现夹杂物．但有 变形拉K 空隙，疑为夹杂物脱落所留痕迹。浸蚀后 在金相盟微镜下观测．P N P Z l l 残存金属为铁隶体和 珠光体组织 圈8 。P N P Z l 2 残存金属为铁索体和 珠光体组织．P N P Z l 2 锈蚀中发现有单相硅酸盐夹杂 物，夹杂物变彤拉长。夹杂物成分比较均匀，硅含量 6 2 ％以上．铁含量2 5 ％左右，铝古最4 ％左卉、钾含 量3 ％左右、钙含量3 ％以下等。 a 一自丰～镕■ ；I J 一* m Ⅻ～镘m ＆“． c 一* ⅧA 驻璃丰．d 一* n ∞’∞ 图7P N P Z 0 2 背散射图片 F i g ．7 S E Mb a e k s e a t t e w de l e c l n mi m a g e o f №P N P Z 0 2m a t r i x 曦 图8P N P Z I I 金相图片 珠光体 铁素体组织 F i g8O p t i c a lm i c r o g r a p ho f №P N P Z I1 衰2 平南坡嘴冶炼遗址铁块样品基本成分S E M ．E D S 分析 T a b l e2 N o r m a ln o m p o s i l i o no fi m n ⋯1 e Ba tP o z u is m e l t i n gs i t ea n a l y z e db yS E M ．E D S 1P N P Z I 】 Ⅲ目平均0 1 704 309 2ndo 3 7nd 0 1 2 一瓦T 而1 丁一 2 P N P Z l 2 Ⅲf l 平均 n0 5l3 929 30 2 50 2 2 ndmdm0 99 4 9 5 nd27 624 801 6 2 67 4 * 女 } f302 138 56 3 5 8ndnd 33 827 98 82 42 9 失* f f4 0 2 43I86 2 8 9 nd01 326 727 50 8 42 73 * m A 5 0 4 739 56 5 2 7 ndr Id27 828 9l5 82 3 0 6 * ＆ * nd * 幢m 青■。 矿石样品共计1 个，样品编号为P N P Z K 0 1 。经 矿相观测确认，矿石样品为氧化的磁铁矿，为内生生 成类型的铁矿石。P N P Z K 0 1 样品的氧化程度较低． 以F e ，O 。为主，见表3 。 对矿石的光片样品表而进行S E M ．E D S 榆测．矿 石样品主要成分为铁和硅．见丧4 。时矿石的光片 样品进行丧晰的S E M 检测不能真实反映铁含量．可 作为定性参考依据。S E M 点扣主要榆测矿石及脉 石成分，矿“成分较纯冲、脉打} 嶝成分为硅等。在 偏光暗场条忭下观察薄样 h 矿f i l 9 少聃兜杂的 万方数据 有色金属 第6 3 卷 脉右主要足长打和，i 英。 表3平南坡嘴冶铁遗址矿石性状豆矿相观测结果 r a b l c3[ e a t u ma n dr 髀u h so f ⋯o ⋯D ka tP o z u is m e l 【i n gs i t eu s i n gm l n e r d o g r a p h i cm l e m s c o p y 目∞e№W外女特 r 目魂目 享鬲画i j 聂而i 再磊丁五i i 五i r 丽自 Ⅸh ，O ．～￡，’th o ，。F O Ⅷ目 ；目 较 。竺塑壁垄塾旦墨皇壅垄查鱼壁些堡 垫苎簦垒窆整墼坐丛生查皇些生堂壁芏墨塑 鬻 针状￡I t d 为F e 】O ，．I ，* r I Ⅻ* F ～O ．；c * z w “ “ 囤9P N P Z K 0 1 矿相图片 F i g9O p t i c a lm lr I P r 日】o g 。”ho r ⋯D M №P N P Z K 0 1 4 讨论 4 ．I 炉渣的性质判定 1 6 个矿- 渣样品艇体基术成分而扫束发现c u ， P b ，z n ，A g 元素及其金埘颗粒存在，根据目前世界各 国冶金考古的研究成粜艟其判定标准”⋯．o l 排除 炼铜液．炼铅 锌 渍和烁银渍。 经椅洲确认，1 6 个炉渣样晶渣体均为铁硅系． 基体以铁橄榄石为上。“叶J8 个样品发现有金j 茜铁 颗粒的存在。炉渣中残存的金属颗粒是判定炉渣冶 炼性质的主要依据之，综台炉滴基体的基本成分 及盟微结构．参考国外1 4 I 代炉溃研究成果，叮以认定 1 6 个炉渣样品为蠊铁炉j l } 。 表4 平南坡嘴冶铁遗址矿石S E M E D S 分析结果 T a h l ⋯4 N oI ⋯p 。s n l ⋯fi r o ⋯⋯p l ⋯IP o z u is m e l t i n gs i t ea n a l y s e db yS E M H I S 瞬{* * 苎苎 些 兰 * UⅡ女M 8 I≈PsKC aM nh P N I r Z K O t日一“0s 8 0 1 5 05ndndnd0 Ind9 8 3 6 “} l M 08 602 70 3 4nd ndn l Indnd9 8 5 3 c 堕 兰 型 型 ． ．塑一旦d _ 些竺一№nd * n i } { R 4 ．2 炉渣的软熔温度判定 摧S E M ．E D S 的分析鲇粜，存在浮氏体的炉渣样 品的h 禽盟比较敛．没有浮氏体的炉渣样品的 F e 含量也比较敦．『l i 】存在浮氏体炉渣样品的F e 含量普遍较高，肿1 6 个∞’，满样品“是台存在} 孕氏 体为逸分标准进{ r 分类，J t 两类炉渣基体摹本成 分分别进行求和平均历配氧．结果如表5 所示。根 据F e O ．．A I O ，一S i O 渍系吲，汝有浮氏体的3 个炉渣 样品的平均软熔温度为1 2 0 0 ℃左右，存杠浮氏体的 1 3 个炉i i l l 样品的平均戟熔温度为1 1 7 7 ℃左右，见l 冬I 1 0 所示。没有浮氏体的炉溃样品的平均软熔温度 比存在浮氏体的平均软熔温度稍微l 茼些，其软熔温 度没有考虑其他影响闻索。 表5平南坡嘴冶炼遗址炉渣样品基本成分l 平均后配氧} S E M E D S 分析 r a l I P5N ⋯l i “ dEn m { ，o s i l i o n 8 ⋯F a d d i n go x i d e o fs l a gs a m p l e sa IP o z u i ⋯m “ 8 l I Pa n a l s e a lh yS E M 。E D S 一 ∞“Ⅲ“ ∞＆1 ．tM A I ，O 、S i O K ，O c a u 一一坠生j 兰L 一 “口R * I3 0 1 826 91 66 7 0 4 306 90 “7 8 17 1 1 1 二 ． ． ． j 一 4 ．3 遗址的冶炼技术 1 日外占代块炼铁妒渣的炉渣r 般是铁硅系铁橄 揽石型。平南坡嘴冶炼遗址的1 6 个炉渣样品渣体 均为铁硅系．基体以铁檄榄石为主。符合古代块炼 铁炉渣基本特征。碗状黄样品P N P Z 0 9 、遣铁混合物 样品P N P Z l 0 发现有大块片状金属铁颗粒．铁颗粒 以铁素体纽织为主，”n X 认定为块炼铁残留铁金属 颗粒。渣铁混合物样品P N P Z I O 很可能就是块炼铁 万方数据 第1 期黄全胜等广西平南六陈坡嘴遗址冶炼技术研究 1 4 5 图l O 平南坡嘴冶炼遗址炉渣软熔温度图 F i g ．10D i a g r a mo fl i q u i dt e m p e r a t u r eo fs l a g s a m p l e sa tP o z u is m e l t i n gs i t e 冶炼的产品。 古代生铁冶炼炉渣一般没有浮氏体存在，但铁 硅系铁橄榄行型的古代生铁冶炼炉渣尚未见报道。 片状渣样品P N P Z 0 2 发现1 颗约4 0 0 , m 椭圆圆滴状 铁颗粒，为白口铁组织。没有浮氏体的3 个炉渣样 品的F e ／S i 百分含鼍平均比值为3 ．9 7 ，而所见中国 古代生铁炉渣的F e ／S i 百分含鼍比值一般都在0 ．3 以下。没有浮氏体的3 个炉渣样品的炉渣碱度 [ M n O ] ／[ S i O ] 为0 ．0 0 5 ， [ K O ] [ C a O ] [ M n O ] ／[ S i O ] 为0 ．1 1 2 ，而所见中国古代牛铁炉 渣的炉渣碱度一般都在1 ．0 左右。从炉渣荩体成 分、铁硅比、碱度以及炉渣软熔温度等因素综合考 虑，平南坡嘴遗址3 个没有浮氏体的炉渣样品与所 见l 与代生铁炉渣綮本特征不符，P N P Z 0 2 样品的白口 铁组织铁颗粒町能足偶然所得，但值得注意和深入 探讨。 4 ．4 炼炉 由炉渣形貌及检测结果推测，该遗址至少存在 两种类刑的块炼铁炼炉。发现的“碗式”炼炉，其炉 【l 肼i 炉底约2 0 e r a 、沿炉口内直径约3 0 c m ；在该遗址 采集到的“碗状”炉渣通高约2 0 c m 、上部丘径约 3 0 c m ，炉缸及炉渣的形状、大小基本吻合，由此推测 “碗式”炼炉可能为碗状炉渣的炼炉。广西博物馆 郑超雄研究员i | E 实，2 0 世纪8 0 年代文物簿查复杏 期I H J 试掘的炼炉就足“碗式”炼炉，采集刮的碗状炉 渣与当年从“碗式”炼炉取出的炉渣一模一样。碗 状炉渣P N P Z 0 9 样品的检测结果显示，该样晶液体 为块炼铁炉渣，由此推断“碗式”炼炉应为块炼铁炼 炉。P N P Z 0 9 样晶的金『禹铁颗粒的硅微组织以铁素 体为主，边缘部f { { 现少鼠铁索体和珠光体组织，说明 固体金属铁本身有一定的溶解碳能力，但很弱。同 时也说明，炼炉结构对金属铁渗碳的影响很大。炉 口阿侧的炉渣面卜．镶嵌有碎状铁矿石，似乎为祈祷 或祭祀所用，表明冶炼．I 匠肖时并不能完全驾驭其 冶炼过程i 该遗址还遗存大慑的片状排H j 渣，说明还有可 以排渣的另一种类喇炼炉存在，需要进一步考察。 4 ．5 残铁块 残铁块样品P N P Z l 和P N P Z l 2 残存金属为铁 素体和珠光体组织。P N P Z l 2 锈蚀中发现有单相硅 酸盐央杂物，夹杂物变形拉长，夹杂物的成分比较均 匀。残铁块的来源及其炼钢I 艺需要进一步研究和 探讨。 4 ．6 铁矿石 遗存的铁矿石为品位较高的磁铁矿，说明 与时 的工匠已经掌握了选取高晶f 口铁矿行的技巧。检测 的矿彳i 样品有限，应进一步对其他遗址遗存的矿石 进行检测分析，确认其来源。 4 ．7 鼓风管 该冶炼遗址遗存的直通式与广西北流容县汉代 冶铜遗址川、兴业占绿鸭宋代冶铁遗址。1 出土的 鼓风管，从类型、材质和制作技术方面为间一传统。 与泰国B a nD iL u n g 冶铁遗址‘”。的鼓风锊具有相似 性，与印度的N a i k u n d ‘”1 冶铁遗址、斯咀兰卡的A l a ． k o l a v a v a 和S a m a n a l a v a v a 冶铁遗址‘“1 的鼓风管也具 栩似性。鼓风管的相似性，说明广两地区古代冶铁 技术与东南哑、南哑地区的冶铁技术很町能存在密 切的交流与影响的关系，为探讨其占代文化交流提 供r 技术线索。 5结论 平南六陈坡嘴冶炼遗址为炼铁遗址，至少存在 块炼铁冶炼方法。炼铁渣均属铁硅系铁橄榄石型。 遗存的铁矿石为6 占位较高的磁铁矿。残铁块为 铁素体和珠光体组织。 致谢在历次考察过程中，得到广p q 博物馆郑超雄研 究员，平南县博物馆龚海馆长、奠剑华剐馆长的指导 和帮助以及平南县六陈镇党委和政府的大力支持， 矿棚 【 I l 测分析由北京科技大学乍f j i 『懋教授指导和释 疑。北京科技大学冶金与材料史研究所博{ 生李建 两在S E M E D S 实验过程给】；帮助，谨此一并致以衷 心感谢 万方数据 1 4 6有色金属第6 3 卷 参考文献 [ 1 ] 黄全胜，李延祥．广西贵港地区早期冶铁遗址初步考察[ J ] ．有色金属，2 0 0 8 ，6 0 1 [ 2 ] 郑超雄．关十岭南冶铁业起源的若干『口J 题[ J ] ．广西民族研究，1 9 9 6 ，4 5 3 5 0 一5 6 ． [ 3 ] 郑超雄．平南县六陈汉代冶铁遗址[ M ] ／／中国考古学会．中国考古学年鉴 1 9 8 9 2 3 6 2 3 7 ． [ 7 ] 8 ] 9 ] 1 0 l l 1 3 7 一1 4 2 ． 年 ．北京文物出版社，1 9 9 0 平南县博物馆．古遗址[ R ] ．广西贵港市甲．南县平南博物馆，1 9 8 8 7 l 一1 0 8 ． T h o l a n d e rE ．M i c r o s t r u c t u r ee x a m i n a t i o no fs l a g sa s i n s t r u m e n tf o ri d e n t i f i c a t i o no fa n c i e n ti r o n m a k i n gp r o c e s s e s [ M ] ／／ P l e i n e rR ．A r c h a e o m e t a l l u r g yo fI r o n R e s u l t sA c h i e v e d1 9 6 7 1 9 8 7 ．C z e c h ，L i b l i c e U I S P PP r a g u e ，1 9 8 9 3 5 4 2 ． C r a d d o c kPT 。F r e e s t o n eIC ，G a l eNH ，e ta 1 ．T h ei n v e s t i g a t i o no fas m a l lh e a po fs i l v e rs m e l t i n gd e b r i sf r o mR i oT i n t o ， H u e l v a ，S p a i n [ M ] ／／F u r n a c e sa n dS m e l t i n gT e c h n o l o g yi nA n t i q u i t y ，B r i t i s hM u s e u mO c c a s i o n a lP a p e r ，N o ．4 8 ．L o n d o n B r i t i s hM u s e u m ．1 9 8 5 1 9 9 2 1 8 ． R o t h e n b e r gBA ．B l a n c o F r e i j e r o ．S t u d i e si na n c i e n tm i n i n ga n dm e t a l l u r g yi n s o u t h w e s tS p a i n [ M ] ．L o n d o n I n s t i t u t ef o r A r c h a e o M e t a l l u r g i c a lS t u d i e s ．19 8l 3l2 ． 李延祥．铜绿I “、几华山古代炼铜炉渣研究f D ] ．北京北京科技大学，1 9 9 5 5 5 ． 黄令胜．广西贵港地区古代冶铁遗址调查及炉渣研究[ D ] ．北京北京科技大学。2 0 0 8 3 3 ． ] 李延祥．黄全胜，力．辅彬．广眄北流铜白．岭容县西山冶铜遗址初步考察[ J ] ．有色金属，2 0 0 7 ，5 9 4 1 7 5 1 7 9 ． ] 黄全胜，李延祥。万辅彬．广西兴业古绿鸦冶炼遗址初步考察[ J ] ．广西民族大学学报 自然科学版 ，2 0 0 7 ，1 3 2 2 3 2 7 ． [ 1 2 ] [ 1 3 ] [ 1 4 ] P r a k a s hB ．M e t h o d so fi r o n m a k i n gi ne a r l yI n d i a [ M ] ／／P l e i n e rR ．A r e h a e o m e t a l l u r g yo fI r o n R e s u l t sA c h i e v e d1 9 6 7 1 9 8 7 ． C z e c h ，L i b l i c e U I S P PP r a g u e 。l9 8 9 3 0 7 3 3 2 ． S u c h i t t aP ．H i s t o r ya n dd e v e l o p m e n to fi r o ns m e l t i n gt e c h n o l o g yi nT h a i l a n d [ D ] ．U S A ，P r o v i d e n c e B r o w nU n i v e r s i t y ， 1 9 8 3 1 1 0 ． 黄全胜．李延祥．斯里兰卡的冶铁考古[ J ] ．东南文化，2 0 0 6 ，1 9 4 6 3 0 一3 3 ． S t u d yo nP o z u iI r o nS m e l t i n gS i t ei nP i n g n a nC o u n t yo fG u a n g x i H U A N GQ u a n ．s h e n g ’．UY a n ．x i a n 9 2 I ．G u a n g x iR a d i oa n dT VU n i v e r s i t y ，N a n n i n g5 3 0 0 2 2 ，C h i n a ； 2 ．U n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g yB e r i n g ，B e r i n g10 0 0 8 3 ，C h i n a A b s t r a c t T h ec o m p o s i t i o na n dm i c r o s t r u c t u r eo ft h e1 9r e m a i n d e r si n c l u d i n gs l a g ，o r ea n di r o ns a m p l e sc o l l e c t e df r o m t h ei r o ns m e l t i n gs i t e so ft h eH a nD y n a s t yf o u n di nL i u c h e nt o w n ，P i n g n a nC o u n t y ，G u a n g x iR e g i o na r ei n v e s