《冶金考古》PPT课件.ppt

第八次课冶金考古
吉林大学边疆考古中心 蔡大伟
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主要内容
一、什么是冶金技术
二、冶金考古研究内容
三、古代采矿遗址和冶铸遗址研究
四、铜和青铜的物理性质
五、中国青铜冶炼技术的起源与发展
六、青铜器制作工艺——范铸法和失蜡法
七、青铜制品科学分析
八、中国钢铁技术
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一、什么是冶金技术
冶金技术就是从矿石中提取金属和金属化合物，然后用各种方法制成具有一定性能的金属材料的技术。
冶金是从新石器时代晚期的采石和烧陶技术发展起来的。由于人们已经能利用近千度高温的陶窑烧制陶器，同时也对木炭的性能逐渐熟悉，因此具备了熔铸、锻打和冶金的基本条件。采石时不断发现各种金属矿石﹐烧陶窑为金属的冶铸准备了高温炉和在炉内还原条件下冶炼矿石的技术。
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英国考古学家戈登·柴尔德（ Childe, Vere Gordon，1892～1957）1932年在他的著作《Man Makes himself》一书中指出 “青铜冶炼技术是早期文明起源的主要因素之一”
先后提出“新石器革命”（食物生产的革命）和“城市革命”概念，为日后农耕、家畜饲养和文明起源问题的研究奠定理论基础。被公认为20世纪前期最有成就的史前考古学家。
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中科院资深院士、中国金属物理奠基人柯俊认为“始于春秋早、中期的铸铁和随后出现于春秋战国之交的铸铁脱碳技术应该是中国的第五大发明，铁质农具、兵器和车马器造就了中国在汉代时成为东亚的超级经济和军事强国，而且这种强国地位延续了1000多年”。
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二、冶金考古研究内容
冶金技术包括找矿、开采、选矿、冶炼、铸造、锻造、热处理、焊、铆到表面处理等一系列的过程。
古人使用的金属主要是铜、锡、铅、铁、金、银和汞，稍晚还冶炼锌。在长期的生产实践中，我国古代劳动人民总结出了一套完整的采矿、冶炼、制范、铸造技术；认识了青铜合金的性能；能根据不同的需要，采用不同的原料配比制成各类青铜器，包括礼器、兵器、乐器、生产工具和生活用品，创造了光辉灿烂的青铜文化，为古代生产力的发展、文化艺术的提高和进入铁器时代铺平了道路。
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冶金考古的内容
一、古代采矿遗址和冶炼铸造遗址考察发掘。
二、出土金属器物的分析和研究—科技研究
制作工艺——范铸、失蜡法
化学组成——铅锌锡铜比例
金相分析——铸造、锻造、退火、淬火形成显
微结构—加工方式
物相（矿项）分析——锈蚀机理
同位素分析——铜、铅矿料来源—产地溯源
14C测年——青铜器、铁器中的含碳物质
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三、古代采矿遗址和冶铸遗址研究
中国的铜矿资源丰富，是世界上铜矿较多的国家之一。已探明矿区910处，总保有储量铜6243万吨，居世界第7位。除天津、香港外，全国各省(市、区)皆有产出。
主要分布在长江中下游有关省区（安徽、湖北、江西）以及四川、云南、山西、甘肃等地。以浅层矿和露层矿为主，且在地面又有极少量的自然铜，所以比较容易被冶炼和应用。
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鞍山
本溪
辽宁
迁安
武安
河北
马鞍山
安微
大冶
湖北
白云鄂博
内蒙古
镜铁山
甘肃
攀枝花
四川
石碌
海南
我国铁矿资源的分布
全国已探明的铁矿区有1834处。
铁的储量比铜矿丰富，但地面没有自然纯铁，且铁的熔点比铜高，人类冶炼铁器的时代较晚。
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青铜器时代主要采冶区
1 滇东北一滇中采冶区
——滇东北永善金沙厂和牛栏江边(千余个古采矿洞)。滇中抚仙湖地区
2 西域采冶区
——甘肃黑河流域己发现了许多新石器至商早期青铜器的采冶遗址。
3长江中下游采冶区
——以铜陵、铜录山为中心的长江中下游青铜制作采冶区开始于晚商至春秋。
4 内蒙大井采冶区
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