研究前沿
河西走廊地区早期冶金遗址考古调查发掘主要收获
▲ 河西冶矿遗址分布
河西走廊东起乌鞘岭，西至甘新交界处，是一条位于祁连山与走廊北山(马鬃山、合黎山、龙首山) 之间的带状高平原，因处于黄河以西而名。在行政区划上基本涵盖武威市、金昌市、张掖市、酒泉市、嘉峪关市及其下属县、区。走廊西衔中亚、东接中原，其间绿洲相连，境内有着丰富的早期文化遗存，是我国新石器时代和青铜时代考古学文化形成和发展的主要区域，也是早期文化相互交流和传播的重要通道。走廊自东至西，依次为石羊河、黑河、疏勒河三大内陆河水系，各水系干流明确，支流众多，水量丰沛，贯穿走廊南北。其北为天山—北山成矿省，南为祁连成矿省，境内矿产资源丰富。一系列的优势为早期矿冶技术在该地区的发生和发展提供了得天独厚的条件。为了探讨中国早期冶金技术及早期中西文化交流，认识河西走廊地区新石器时代至早期铁器时代文化的演进模式以及早期冶金在社会复杂化进程和文明起源研究中的作用等问题，2010年以来，甘肃省文物考古研究所与中国社会科学院考古研究所、西北大学、北京科技大学等联合开展了“河西走廊早期冶金遗址调查、发掘与研究”项目，通过多年度的工作，取得了较大收获。
工作概况
2007~2008年，甘肃省文物考古研究所和北京科技大学联合开展了河西走廊早期冶金遗址调查与研究工作。2007年完成了武威、民勤、金昌、永昌、张掖、民乐、高台、酒泉、玉门等地的调查，2008年完成了敦煌、瓜州、肃北、金塔区域的调查,调查确定张掖西城驿，民乐东灰山、西灰山，玉门砂锅梁、古董滩，金塔火石梁、缸缸洼、白山堂铜矿等多处遗址与早期铜冶金活动相关。2010年以来，甘肃省文物考古研究所与中国社会科学院考古研究所、北京科技大学等联合开展了“河西走廊早期冶金遗址调查、发掘与研究”项目，对张掖西城驿遗址进行了8个年度的发掘。
▲ 瓜州兔葫芦遗址调查
▲ 缸缸洼遗址调查
▲ 白山堂铜矿遗址调查
西城驿遗址地处河西走廊中部、黑河流域中游,位于张掖市甘州区明永乡东北部，东距黑河10公里，是黑水国遗址群的重要组成部分。通过对西城驿遗址的初步调查，确定其范围为35万平方米，以发掘区为中心，多次勘探总面积约66万平方米，发现墓葬、灰坑、房址等遗迹现象476处。至2017年，发掘面积5100平方米，清理房址、灰坑、墓葬、灰沟、墙体及红烧面等共929处，出土陶器、石器、骨器、铜器、玉器及冶金遗物、动植物标本等2000余件（组）。
▲ 西城驿遗址发掘全景
▲ 西城驿遗址发掘现场
初 步 认 识1.文化年代
通过发掘初步认为西城驿遗址是一处以从事旱作农业为主、兼有饲养，并进行着冶金等手工业生产的史前聚落址，可以划分为三个时期，一期年代为距今约4100年至4000年，以马厂晚期遗存为主，有零星齐家文化遗存。二期年代为距今约4000年至3700年，以西城驿文化为主，有大量齐家文化遗存共存。三期年代为距今3700至3500年前后，以四坝文化早段遗存为主，有少量齐家遗存共存。马厂文化、西城驿文化、四坝文化是前后延续的几支文化，自马家窑文化以来一脉相承。而齐家文化一般被认为是东部文化传统，其在河西走廊的出现是东部人群西进的结果。齐家文化与马厂文化晚期、西城驿文化、四坝文化早期都有过共存，其在河西走廊结束的时间早于洮河流域，这可能和河西走廊地区四坝文化的兴盛有关。
2.气候环境从西城驿遗址已鉴定的木炭来看， 主要有13种木本植物， 有柽柳、 柽柳属、沙棘属、枸杞属、杨属、柳属、榆属、云杉属、圆柏属、沙拐枣属、蒺藜科等。先民对木材的利用，在一定程度上反应出当时的环境和气候。西城驿文化时期云杉属的存在指示温凉湿润气候，当时应是相对湿的环境，柳属多分布在河流两岸的滩地、低湿地，而柳属的存在，表明遗址周围有河流。四坝文化时期，耐阳的杨属先锋树种占较高的比例，暗示人类活动在这一时期活动加强。家养动物牛、羊比例上升和啮齿类动物常见进一步佐证了四坝文化时期遗址周围是以甘凉草原（草地）为主的自然环境。距今4100-3500年间，该遗址区域的气候环境发生了一定的变化。约以距今3700年为界，之前气候温凉湿润，其后气候较为干旱。从考古发现的洪积层直接证据来看，距今4100-3500年间，可能曾有多次洪水发生，很可能对该区域文化的发展演变产生一定的影响。
▲ 西城驿遗址 炭化小麦 ▲ 西城驿遗址 炭化大麦
河西走廊及其周边地区自然沉积物重建的环境记录表明，河西走廊5000BP后逐渐走向干冷阶段。马家窑文化时期气候相对湿润，马家窑人群扩张至河西走廊地区，适宜西迁而来的马家窑文化人群种植粟黍。半山文化时期气候波动明显，温度下降不明显，但是降水明显的呈下降趋势，逐渐走向干旱的气候条件，马厂文化时期河西走廊气候出现了短暂的好转，该时期降水增加，温暖湿润的气候条件，粟黍农业得到了快速的发展，使得马厂文化在河西走廊出现了空前的发展。受4000BP前后降温和变干事件的影响，4000BP以后中国北方地区向干冷趋势发展，在河西走廊表现的也很明显，河西走廊及其周边多个环境剖面指标显示降水和温度呈持续降低的趋势，齐家文化和西城驿文化时期快速走向干冷，四坝文化时期气候持续的走向恶化，粟黍生长所需的积温和降水严重影响了粟黍农业的生产，使得粟黍作物不能满足人类的生计，大麦的耐寒特性，使得从四坝文化时期大麦种植得到快速的发展。
3.聚落组成从目前的发掘来看，这处聚落的发展可以分为三个大的时期，一期聚落为马厂晚期，遗迹单位主要有灰坑和房屋两类，房屋主要为半地穴式。二期聚落年代为西城驿文化时期，遗迹单位主要有半地穴式房屋、地面立柱式房屋、土坯房屋、陶窑、灰坑、灰沟、灶坑、墓葬等。三期为四坝文化早段，遗迹以房屋、灰坑、墓葬为主，房屋仅见地面立柱式和土坯建筑，基本延续了二期的建筑方式及房屋形制。没有发现与聚落同时期的墓地，但是在聚落内，却有墓葬的发现。整体来看，西城驿遗址聚落的房屋建筑经历了半地穴式—半地穴式、地面立柱式、地面土坯建筑—地面立柱式、地面土坯建筑的演变过程。半地穴式建筑主要集中在马厂晚期，在西城驿时期有少量存在。地面立柱建筑与地面土坯建筑大量存在西城驿及四坝时期，四坝时期不见半地穴式房屋。土坯被认为最早出现在西亚、中亚地区，在我国黄淮地区、长江下游及长城地带东段的史前文化中也有发现，西城驿文化时期土坯建筑为西北地区所见年代最早者。河西走廊土坯建筑不同于我国东部土坯建筑传统，是吸取了来自中亚的土坯建筑材料形式并结合本土的土墙建造技术形成的双重技术系统。
▲ 西城驿遗址 土坯房屋F81Ⅱ 东南-西北
4.主要生业西城驿遗址的筛选、浮选结果显示，该遗址的农业是以粟、黍为主的旱作农业，在发展过程中农业呈现出多样化的特点。西城驿一期时种植以粟黍为主，二期时种植有粟、黍、小麦、大麦，三期时麦类成为粟、黍之外的另一种重要作物。当时的加工模式可能包括脱粒－扬场的加工阶段，从西城驿文化到四坝时期没有显著的转变。采摘沙棘和白刺等沙地植物，可能是当时先民获取植物性食物资源的一种方式。西城驿遗址小麦出现的年代在距今4000年前后，在同处黑河流域且与西城驿遗址性质相同的金塔缸缸洼、火石梁等遗址，在这一时期也先后出现了小麦，表明河西走廊地区是小麦进入中国的一条重要通道。
结合近年整个河西走廊其他遗址的植物考古研究显示，河西走廊地区农业经历了三个发展阶段，马家窑文化—马厂文化时期，继承了整个中国北方地区以粟黍旱作农业为主的传统，这与中国北方地区龙山文化时期以粟黍为主的农业生产方式一致。青铜时代西城驿/齐家文化时期，随着西亚驯化的麦类作物的传入，改变了河西走廊以粟黍为主的农业传统，麦类作物开始在河西走廊西部种植，并迅速传播至走廊东部，成为齐家文化人群农业的一部分，四坝文化时期麦类已经成为当地先民最重要的种植作物，西城驿文化—四坝文化时期混合农业在河西走廊地区出现后逐步强化。就整个甘青地区来看，新石器时代至青铜时代农业状况因时间空间而存在差异，农业发展经历了由粟、黍旱作农业到农业多样化，再到多元分化格局的过程，中西交流在这一过程中发挥了重要作用。
动物骨骼鉴定证明，西城驿遗址家畜有绵羊、猪、黄牛、狗，野生动物有鹿、兔、啮齿动物等，基本没有发现贝类和鱼类骨骼。其中四坝文化时期以哺乳动物为主，其中绵羊在先民的经济生活中占据比重较高，绵羊、猪和牛是遗址先民最主要的肉食来源。先民饲养绵羊更多的是为了获取羊奶或羊毛等次级产品而非单纯的肉食。遗址中中型哺乳动物遗存破碎程度普遍较高，显示出先民对这些动物的利用程度较高。猪的存在表明当时是一种定居性的畜牧业，当地先民很可能基本不从事捕鱼和捕捞活动。
近年河西走廊系统动物骨骼鉴定表明，至迟在马厂时期西亚驯化的牛和羊已经传播至河西走廊，黄河流域传统的猪狗是最重要的肉食资源，马厂文化时期主要饲养黄牛、绵羊、猪和狗等家养动物，其中猪和羊是重要的肉食资源。磨嘴子遗址羊占有很高的比例，说明畜牧经济占有重要的地位。结合动物骨胶原测年，表明在西城驿-四坝（齐家）文化时期，牛羊的养殖得到了进一步发展，四坝文化时期马传播至河西走廊。这与4000BP后整个欧亚草原游牧化进程呈现一致性，随着东西方文化交流的加快，西亚驯化的牛、羊和中亚驯化的马对河西走廊影响深远，河西走廊从饲养猪、狗向畜牧牛羊的生业经济转变。
5.手工生产西城驿遗址手工业较为发达，除陶器、石器、骨器等的加工生产外，还从事着玉器生产和铜冶金活动。在长期的发展中，不同文化人群相互影响，陶器生产逐渐形成了各自的特色。河西走廊马厂晚期制陶工艺出现了变化，筛选处理陶土使其细碎均匀，再添加“羼合料”的工艺，被齐家文化继承。使用夹杂各种原生矿物的陶土直接或稍微处理去除大颗粒，再进行制陶的工艺，被西城驿文化继承，并延续至四坝文化。西城驿文化与齐家文化陶器各自代表的社群可能均有独立的制陶手工业，齐家文化与西城驿文化甚至与马厂晚期以及四坝文化之间可能存在制陶技术、陶工的交流。西城驿遗址也存在着一定的玉器加工生产，所用玉料主要有透闪石、蛇纹石、石英岩及绿松石，器物主要为玉斧、玉锛及绿松石珠饰，没有发现璧、琮等礼器性质的器物。河西走廊有着丰富的玉矿资源，西城驿治玉所用玉料，可能主要应来自于北山和祁连山地区。
铜冶金是西城驿遗址最具代表性的手工业，也是河西走廊地区新石器时代晚期至青铜时代最具特色的文化现象。河西走廊地区的冶金活动在距今约4100-4000年的马厂文化晚期就已存在，至距今4000-3700年左右的西城驿文化时期，冶炼活动规模空前，西城驿文化和齐家文化在冶金遗址多有共存，二者冶金面貌难以区分，形成“西城驿-齐家冶金共同体”。这一共同体在冶金格局、冶金规模、技术特征、器物形态等方面已呈现出自身的特色，在河西走廊地区形成了一个独特的冶金区域。当时冶炼所用矿石主要来自走廊北部的北山地区。矿料分两种，一种数量较多，为仅含铜的氧化矿石，有些残留一定的硫化矿物。一种数量较少，但对合金配制起关键作用，为含砷、铅、锑等合金元素的矿石。当时使用了“氧化矿—铜”的冶炼工艺，以冶炼红铜为主。存在先冶炼纯铜，在冶炼流程后段添加含砷、锡等合金元素的矿石炼制青铜合金的技术。铜器均为小型器物，器类主要为工具、饰品，工具主要有锥、刀、钻、长条形器等，饰品主要有指环、耳环、管、泡、铜镜等。材质有红铜、砷青铜、锡青铜、锑青铜，以红铜为主，砷铜次之。加工技术以热锻为主，铸造次之，逐渐形成石范铸造传统。这一时期的冶金聚落主要分布在黑河以西靠近北山的宽阔地带。各冶金聚落都以从事农业为主、兼有饲养，并进行着制陶、治玉等各类手工业生产，与同时期不存在冶金活动的聚落之间在聚落组成和生业形态方面存在一定差异，体现出一定的先进性。推测当时各冶金聚落独立进行冶金活动，难以看出聚落间存在着何种支配关系。当时采矿遗址和冶炼遗址相分离，矿石远距离运输到各聚落冶炼。从冶炼红铜，到后期添加含合金元素矿石，再到器物生产，都在聚落内完成，冶炼活动有相对独立的空间，但尚未实现冶炼和铸造的空间分离。形成了与辽西、中原迥然不同的早期冶金格局。这一时期，西城驿人群在冶金技术的传播上发挥了主要作用。至距今3700年前后，四坝文化冶金技术进一步发展，与欧亚草原冶金交流加大，出现了一些新因素，如喇叭口耳环、竖銎斧、权杖首等。齐家文化将从西城驿、四坝文化人群那里获得的冶金产品或冶金技术带到了走廊以东地区，可能对二里头的冶金技术产生了一定的影响。在河西走廊地区早期冶金发展中，马家—马厂—西城驿—四坝人群是冶金技术的主要掌握者，齐家文化正是通过与这支人群在不同阶段的接触和交流，获取并广泛传播了冶金产品或冶金技术，从而对中国其他区域早期冶金技术产生不同程度的影响。
6.社会组织学者认为分节社会（“部落”）一般比流动的狩猎采集群更大，但是其成员很少超过几千人，他们的食物和生计大部分依赖栽培的植物或驯化的动物。比较典型的他们都是定居农人，但也可以是流动的畜牧人，拥有一种以强化利用牲畜为基础的、十分不同的流动型经济。总体来说，这些是多社群的社会，以个别社群通过亲缘关系融合到较大的社会中去。分节社会（部落）典型的聚落形态是一种定居的农庄或村落。其特征是，没有一个聚落支配该地区的任何其他聚落。从西城驿遗址所反映出的种种特征来看，从马厂晚期以来，在很长时间里，部落是这一区域的主要社会组织形式。在西城驿遗址二期发现了石质权杖首，三期发现了石权杖首、铜权杖首及权杖首石范，在火烧沟墓地也曾发现有石质权杖首及四羊头青铜权杖首。权杖首被认为是礼器性质的器物，体现着社会的分层，四坝时期权杖首的集中发现，可能意味着在四坝文化时期，河西走廊的社会结构又发生了一定的变化。
▲ 2010年 西城驿遗址发掘现场专家指导
结 语多年来西城驿遗址发掘工作立足传统考古，密切结合科技考古，积极开展文化史的研究，并努力通过聚落考古的理念进行社会史的研究。做出了一些努力，取得了一些认识，但是西城驿遗址本身保存的状况及其考古发掘的有限揭露，要想弄清聚落结构、演变及开展横向的比较研究等仍存在较大的困难，还需要更深入的工作。目前我们只能得出这样一个基本的认识，张掖西城驿遗址是一处聚落址，年代为距今4100-3500年左右。当时在聚落生活着两支人群，即马厂—西城驿—四坝人群和齐家人群。先民以农业种植为主，畜牧业占有一定比重，并进行着一定的狩猎采集。手工业发达，在从事陶器烧制、石器、骨器、玉器等加工生产的同时，从事着铜冶金活动，并与周边区域有着频繁的交流和互动。而在当时，冶金产业链条较为简单，冶金活动在当时的社会中尚未成为获取权利的重要手段，它也未能在这类社会中产生像大型礼容器在中原社会中所发挥的那种作用。（因版面所限，文中引文注释从略）
本研究得到教育部人文社会科学重点研究基地兰州大学敦煌学研究所课题“早期丝绸之路东西文化交流的考古学究”（16JJD780010）、“文化遗产保护领域甘肃省省级科研课题经费资助项目”、2017年度国家社会科学基金重大项目“先秦时期中原与边疆地区冶金手工业考古资料整理与研究”（17ZDA219）的资助。
撰稿：陈国科 王 辉 杨谊时
编辑：陈 梅
中国文物报7月27日7版