瑞昌铜岭遗址位于长江中游成矿带的九瑞矿集区（图1）。该地区成矿过程与燕山期构造事件相关，铜矿类型可分为矽卡岩型、斑岩型和层控铜矿床。层控铜矿床矿体走向延伸可超过2,000 m，主要含铜矿物为黄铜矿和斑铜矿，以及少量蓝铜矿和砷铜矿，并且近地表存在大量富铜和富砷的表生矿物。矽卡岩型铜矿床形成于花岗斑岩与碳酸盐围岩的水岩反应过程，铜矿物组合与层控铜矿床相似，但矿物颗粒更为粗大。脉石矿物主要为石榴石、透辉石和方解石等。铜岭铜矿床产于断裂带附近，以层控和矽卡岩型矿化为主。后者在表生作用下大部分氧化为铁帽，并在附近重新结晶形成新的表生矿化，主要由褐铁矿、赤铁矿、软锰矿和孔雀石等矿物组成。

图1九瑞矿集区地质图与瑞昌铜岭遗址所在位置

本研究对遗址出土矿石样品的矿物组成、铅同位素比值、铜同位素比值、微量元素含量、稀土元素配分模式进行了全面表征，并对相关地质文献中报道的九瑞地区矿石数据进行了全面收集。九瑞地区多个铜矿床的黄铜矿、黄铁矿和方铅矿等矿物的铅同位素分布集中，206Pb/204Pb在17.8-18.2之间，207Pb/204Pb在15.55-15.58之间，208Pb/204Pb在38.0-38.4之间，说明这些矿石的铅为同一来源。九瑞地区含矿斑岩的稀土元素配分模式显示了轻稀土富集特征。该地区最典型的铜矿床为武山矽卡岩型铜矿，位于铜岭遗址东部15 km处。该矿床的黄铜矿、白云石等矿物的铜同位素δ65Cu在-0.38到0.82‰之间。铜岭遗址出土铜矿石的地球化学特征则与地质矿石具有明显差异，其206Pb/204Pb在18.6-20.5之间，显著高于九瑞矿石，208Pb/204Pb则处于同一水平，稀土配分曲线显示没有明显的轻重稀土分异，δ65Cu大多在1-4.9‰之间（图2）。造成这一差异的主要原因是铜岭矿石均为表生铜氧化矿，主要矿物为孔雀石、石英、褐铁矿等，而地质文献中的九瑞矿石均为原生铜硫化矿物，主要矿物为黄铜矿，包含石榴石、透辉石等脉石矿物。矿物组成的差异可能导致重稀土在新形成表生铜氧化矿中富集，改变了稀土配分模式。此外，由于铅氧化物在水中的溶解度较低，未随铜一起迁移，所以重结晶形成的铜氧化矿物中Pb含量极低（<100 ppm），易受到其他矿物中形成的放射性成因铅污染，因此形成了具有高铀铅、低钍铅的高放射性成因铅特征。这一特征与商代铜器中观察到的高放射性成因铅无关，但可解释部分其他遗址观察到的氧化矿石出现高放铅的现象。表生作用同时导致了铜同位素的分馏，使得铜岭遗址矿石具有δ65Cu大于1‰的特征，而原生铜矿物的δ65Cu则多在0‰左右。

图2铜岭遗址出土矿石与九瑞矿集区矿石的地球化学指标对比

本研究利用相同的地球化学指标对铜岭遗址出土的炉渣进行了表征。结果显示铜岭遗址炉渣可截然分为两类，A类炉渣的稀土配分曲线、δ65Cu值及与九瑞矿集区的原生铜硫化矿完全一致，B类炉渣则与铜岭遗址出土的铜氧化矿更为接近（图3）。这一现象说明铜岭遗址同时使用了两类铜矿石进行冶炼，且未对其进行混合，导致二者的地球化学指标具有明显差异。两类炉渣均未完全熔融，包裹了大量未完全反应的矿物以及较大的铜颗粒，说明其冶炼的效率较低。其中A类炉渣的未反应矿物中常见钙铁榴石和透辉石，与九瑞地区的矽卡岩型铜矿中的主要脉石矿物一致，显示其为商代主要开采的原生铜矿类型。这一发现揭示了中国青铜时代目前已知最早的使用原生铜硫化矿的实物证据，证明商人进入长江中游地区进行铜矿冶活动时即具有了开采和冶炼铜硫化矿物的能力，为理解中条山铜矿的废弃等重要问题提供了新的视角。

图3铜岭遗址出两类炉渣的地球化学指标对比

值得注意的是，铜岭遗址使用铜硫化矿的方式显示氧化矿至硫化矿转变并非一次技术上的巨大革命。与世界其他地区同时期铜硫化矿冶炼炉渣进行对比，铜岭炉渣仍然处于一种较为原始的状态，无法以熔融态排出炉外，需要花费巨大的劳动力在冶炼完成后进行人工的破碎和分选。这一冶炼方式与巴尔干-近东地区铜石并用时代至青铜时代早期的工艺更加接近（图4）。这种冶炼技术上的原始状态与同时期商人大规模的铸铜生产活动形成了鲜明对比，显示支撑商代都邑和区域中心的专业化铸铜作坊的是一种较为低效的、劳动密集型铜物料生产体系。由此可见，技术的演进往往是非线性的，需要从资源与社会等多个层面理解一项新型技术要素产生的动因。

图4铜岭炉渣与同时期塞浦路斯炉渣和铜石并用时代塞尔维亚炉渣的对比

铜岭遗址两类矿石的并行使用显示其对应着两类独立的冶炼活动，甚至可能对应着多个独立的生产组。已有学者提出，安阳殷墟青铜器的大规模生产依赖于多个平行运转的铸铜作坊。根据作坊分布，各个铸铜作坊可能并非由商王直接控制，而是由各居址的次级贵族独立管理。这一现象在早商时期的郑州商城遗址中也有发现，内外城之间的南关外、紫荆山北铸铜作坊的活动时间均为二里岗下层至上层，并且都发现了用于铸造工具、兵器和容器的陶范。因此，商代初级生产（冶炼）和次级（铸造）冶金生产的组织形式可能具有一定共性，在同一地点设置多个并行的、功能近似的生产单元似乎是商人较为普遍的组织形式，而各独立的生产单元有可能使用了不同的生产技术。这些生产单元可能是基于亲缘关系形成的，并由各自的服务对象，商王室则通过与各单元进行产品、原来和生活资料的交换对其进行管理。

图5李永迪等学者提出的商代晚期铸铜工业生产组织模式

Liu, S., Sun Z., Cui, T., Zou, G.*, Zhong, R.**, Rehren, Th. 2024. Beyond linear narratives: Complex copper ore exploitation strategies in Early Bronze Age China revealed by geochemical characterization of smelting remains. Journal of Archaeological Science 171, 106092.

https://authors.elsevier.com/a/1jv8m15SlU0nz2