商代青铜业的原料流通与迁都问题

   1984年8月22日，哈佛大学张光直教授开始了他在北京大学考古系为期两周的系列演讲。两年后他的演讲汇编成书，题为《考古学专题六讲》，由文物出版社出版。张光直有一讲谈到夏商周三代迁都问题。根据文献记载，三代都曾有过迁都之举。特别是商代，前后迁都共达13次之多。他认为，青铜器在三代政治斗争中占有中心地位。对三代王室而言，青铜器不是宫廷中的奢侈品、点缀品，而是政治权力斗争的必要手段。没有青铜器，三代的朝廷就打不了天下；没有铜锡矿，三代的朝廷就没有青铜器。此前有些研究者认为华北大平原边缘的山地出产铜锡，还提出了一些可能的产矿地点。张光直认为，这些矿产地的蕴藏量都很有限，只能供短时间的开采利用，所以要不断寻找新的产地。三代王都的迁徙，目的是接近矿源，方便采矿，追求作为政治资本的铜锡金属。他将三代都城的位置与产矿点加以对照（图1），认为这些都城的迁徙，都是围绕铜锡矿产地移动的。  

        就在同一天，同在北京西郊，中国科学院主办的第三届中国科学史国际讨论会，自上午开始进入论文发表日程。在这次讨论会上，笔者报告了在殷墟青铜器中发现高放射成因铅的研究结果。三代青铜生产所用的金属原料，主要有铜、锡和铅三种，它们都是经过冶炼从矿石提炼出来的。无论铜矿还是锡矿，或自然界少量存在的天然铜金属，都含有微量的金属铅。这些杂质性质的铅同作为青铜生产原料之一的金属铅一样，都是由四种稳定的同位素204Pb、206Pb、207Pb和208Pb组成的。四种铅同位素中，206Pb、207Pb和208Pb分别是由238U、235U和232Th放射衰变形成的，所以把它们叫做放射成因铅。所谓「高放射成因铅」，是指这三种铅同位素含量特别高的金属铅。其中，由于206Pb相对于207Pb和208Pb增长更多，所以用207Pb/206Pb和208Pb/206Pb这两对比值表示时，高放射成因铅比普通铅数值小。

         在中国地质上，高放射成因铅的金属铅矿以及铜矿，在四川南部和云南东部及贵州接邻的地区有发现，这一地区属于中国西南部。笔者在报告中举出了云南永善金沙及会泽等地矿山的数据，它们跟殷墟青铜器的高放射成因铅数据十分接近。因此提出，殷墟时期黄河流域的青铜生产使用了来自中国西南，也就是长江上游地区的金属原料。因为铅矿在华北平原出产地很多，西南地区的这种高放射成因铅出现在黄河流域生产的青铜器中，实际上反映了西南地区铜锡矿原料输入中原的事实。   

       这篇报告是中国第一篇将铅同位素分析技术应用于考古研究的科学报告，也是首次发现商代青铜器中含有高放射成因铅。报告中将中原地区商代的青铜生产与中国西南地区矿产相联系的结论，极大地冲击了传统的看法。报告发表之后，很快引起美国和日本研究者的注意。  

        但是，中国考古学家疑虑难消：从长江上游的西南地区到华北平原的腹地，如此大的空间跨度，为甚么中间没有考古发现的环节？然而就在两年后，也就是1986年，从成都平原的三星堆传来发现商代祭祀坑的消息；再过三年，在江西新干又发现商代大墓。   

       80年代的这些考古发现，引起了全世界的注目。

                   一　黄河流域：商代王都遗址与出土青铜器的铅同位素比值

       90年代以来，由中日美科研人员组成的研究小组坚持进行关于中国出土青铜器合作研究，已经完成很多重要考古遗址出土青铜器的铅同位素以及化学组成研究。其中包括河南偃师二里头和商城遗址、安阳殷墟、湖北盘龙城、江西新干商代大墓、四川三星堆祭祀坑以及湖北随州曾国墓地遗址等等。   

       按照目前中国考古学界大多数人的意见，位于河南省偃师县境内的二里头遗址，是夏代王都遗址。研究人员对61件二里头青铜器进行了铅同位素比值研究，对其中13件作了化学组成分析。这些成果揭示了二里头时代青铜技术的发展高度（图2），也揭示了探索中的夏代文明的若干重要历史面貌。我们特别注意到，在二里头青铜器中，没有发现类似殷墟青铜器中的那种高放射成因铅。   

       偃师商城和郑州商城是商王朝早期的都城。偃师商城出土三件青铜器，郑州商城出土二件青铜器和一件孔雀石铜矿样品，以及属于商代中期遗址的郑州二里冈窖藏二件青铜器，经过铅同位素测定研究，发现其中五件青铜器和一件孔雀石都含有高放射成因铅，它们的207Pb/206Pb都在0.70-0.80之间（见表1）。   

       殷墟时期是商代青铜器制作的鼎盛时期，一共178件殷墟青铜器的179个样品经过铅同位素测定分析，结果表明，殷墟第一二期共82件青铜器中，有66件属于含高放射成因铅器物，比例占80%。第三期61件青铜器中，有23件属于含高放射成因铅器物，比例占38%。第四期36件中只有4件属于含高放射成因铅器物（参见图3）。   

       根据以上铅同位素研究结果，可以看出整个商代供应黄河流域青铜器制作生产的主要金属原料产地在不同时期的变化。具体说来，从商代早中期一直到殷墟第二期，出产含高放射成因铅的青铜原料的矿山是其