新疆地区曾是古代欧亚大通道——“丝绸之路”的中心地带。古代西方世界在很长的时期内,主要是通过这条通道而认识和接触中国文明的。同时,中国也是凭借这条道路不断接触和了解西方世界,东西文化曾在此碰撞、交流和融汇,产生出具有特点的历史文化。拜城县克孜尔墓地出土的古玻璃,为进—步研究先秦时期我国科技史以及中西文化交流提供了重要的物证。
一 拜城克孜尔墓地 墓地位于拜城盆地东南隅的克孜尔乡境内,地处天山南麓喀拉克尔丘陵和却勒塔格山之间。境内有源于天山而南流的克孜尔河,与东流的木扎特河在此相汇东流成渭干河。渭干河经克孜尔千佛洞穿行于却勒塔格山谷东流,经库木吐喇河口而注入库车、新和、沙雅三县绿洲。
墓葬主要集中分布于克孜尔河两岸的东西台地,有克孜尔吐尔墓地、喀尔尕伊买里斯墓地等。墓地附近有大面积的居住和冶铜遗迹等。⑴ 据墓地已测定出的碳14的测年数据为公元前1000年至前400年左右,墓地的年代大致相当于西周至春秋战国时期。
二 墓葬出土的玻璃珠 迄今为止,克孜尔墓葬出土的玻璃珠,有碳14的测年数据参照,又有其他出土文物和相关冶铜遗址相印证,是一批新疆青铜时代至早期铁器时代的玻璃制品。初步统计出土玻璃珠项链(每串项链中还含有乳白色石珠和赭红色玛瑙珠等)的墓葬占已发掘墓葬总量的10%以上(见下图),出土时的玻璃珠均置于墓主人的颈部及胸部等位置。如墓葬为分有两层的一次合葬墓。每层均葬一对成年的男性和女性。上层,在距墓口深60—70厘米处为两人头向相同,面相对,男性(A)左侧身屈肢;女性(B)右侧身屈肢。女性头侧置单耳带流釜,男性头侧置双耳陶盆和单耳彩陶碗。在这层人骨架下有一厚20—30厘米的填土层,其下为墓室底层的人骨和随葬器物。二者头向相同,位置南,仰身屈肢。女性(C)颈部出土一串白色石珠和绿色玻璃珠组成的项链,两人头部顶端置有单耳圆口釜(釜内置羊腿骨)、单耳彩陶碗。90BKKM4,为单身成年女性的乱骨墓葬。墓室随葬双耳圆口釜、单耳彩陶盆、单耳带流彩陶釜、单耳彩陶碗、单耳彩陶钵、骨纺轮、铜管饰、石化妆棒、石珠和玻璃珠组合的项链。90BKKMll,亦为单身成年女性的乱骨墓葬。墓室的随葬晶中有单耳带流彩陶釜、单耳彩陶碗、单耳彩陶钵、描眉的石化妆棒和一串石珠与玻璃珠组合的项链。
玻璃通常是易于用肉眼鉴别的,因一般玻璃都存在一定数量的气泡,很容易用肉眼或低倍显微镜看出。通过外貌观察,克孜尔玻璃珠为模压铸制的工艺,大小有几种,呈不规则的圆鼓状或算珠形,有些珠体的中间穿孔呈斜孔。颜色不均匀和不纯正,出土时珠体表面多附着一层白色或褐色的氧化胶结物,透明度差。单色珠体有蓝色、蓝绿色、绿色、淡黄色、浅绿色,珠体的新鲜断裂面可见到玻璃质光泽和气泡。这批玻璃珠,外径1~1.5、厚0.5—1.3、孔径0.3~0.5厘米。
三 克孜尔玻璃珠的化学成分 玻璃成分是古代玻璃研究中的重要组成部分。我们知道,在世界各地出土的古代玻璃中,由于各个地区制造玻璃的工艺和原料来源不同,其化学组成,往往带有地区的特征。如我国古代黄河、长江流域自制的玻璃,有许多是PbO含量很高的高铅玻璃,而来自西方古代玻璃中,古罗马和古希腊制造的钠钙玻璃成分,具有MgO和K2O两种氧化物含量较一般为低的特征。因此玻璃成分对判别古玻璃来源,制造玻璃的原料以及研究玻璃工艺等,都是必不可少的试验环节。⑵
考古研究与自然科技史研究相结合的科研方法已成一个大趋势。最初我们曾选择克孜尔墓地中的三座墓葬(M21、M26、M37)的部分玻璃珠标本请北京科技大学冶金与材料史研究所潜伟博士合作,对其进行了初步鉴定和化学成分的分析与研究。⑶ 其后,我们又将整理出的五座墓葬(M3、M4、M9、Mil、M27)以及M26共六座墓葬的玻璃珠标本请中国科学院上海光学精密机械研究所、上海复旦大学合作,全面进一步作了高科技的测试分析。⑷
两次共取自八座墓葬计18个样品的分析结果表明,克孜尔出土玻璃珠化学成分大致有四种类型: 1.Na20(K2O)一CaO—SiO2玻璃,其中K20<3%,Na2O/K2O>5。属于这类玻璃珠标本有M26、M4、M3、Mil、M27。 2.NaO—CaO—PbO—SiO2玻璃,其中PbO>2%。属于这类玻璃的标本均来自M26。 3.CaO—MgO—SiO2玻璃,这类标本中Na20很少(<2.5%)或没有。属于这类玻璃的标本分布于M26和M9。 4.MgO—PbO—SiO2玻璃,这类样品目前所测仅有一个,即来自M26。其MgO和PbO的含量分别为7.44%和5.11%。所测样品普遍具有高镁低铝、含铅的特点。
以上所列举的克孜尔玻璃珠成分的不同谱系现象,为我们探讨原料来源、制作地点等问题提供了一定的空间。总体上观察成分的比较研究认为,克孜尔墓地中玻璃珠的Na20(K2O)一CaO—SiO2类型与美索不达米亚的早期玻璃的化学成分是非常相似的。因此,我们认为克孜尔玻璃珠成分中的第一类,即钠钙或钾钙玻璃有可能从西亚等地传人技术后为当地制造。而克孜尔其他类型(2、3、4)的玻璃珠成分,则在同时期世界其他地区目前少有发现,这些玻璃珠的化学成分,明显地反映出克孜尔的自身特点。如M26的玻璃串珠中的眼纹玻璃珠,基体与眼部成分的明显不同,白色部分的成分很特别,其中含有很高的CaO(57.62%)和PbO(17.02%),而SiO2含量 (17.02%)明显低于其他样品。同时,这类玻璃珠眼纹结构简单,与同时期中、西亚等地的“蜻蜓眼纹”珠的制作技术水平相差甚远,表现出克孜尔玻璃珠制作技术水平尚处于不成熟的初级阶段。
其二,从样品成分分析结果来看,克孜尔玻璃珠的硅镁含量比较固定,内部未熔化晶体的核心经检测硅镁比例也几乎不变,因此这些玻璃珠可能是使用同一种硅酸盐,如滑石、顽火辉石和蛇纹石的矿物原料来进行熔制。同时,这些玻璃珠体内部都发现有锆石,形态和成分十分接近,以及样品基本上不含铝元素等。这些使用原料接近的例证,几乎可以断定玻璃珠是在同一地区所制造。
其三,有些玻璃珠硅和钠含量较低,而钾和镁的含量明显高于一般的钠钙玻璃,这种现象在世界古代玻璃的谱系中比较少见,又与周边地区的古代玻璃有较大区别,因此可以认为这些玻璃珠就是利用了本地的矿产资源而熔制生产。
四 克孜尔玻璃珠相关问题的认识 克孜尔玻璃珠成分中的四种系统类型已引起学术界的普遍关注。这些玻璃珠是否为地产品?以及相关问题亟待讨论。
就世界范围看,西方玻璃要比我国玻璃的起源早约千余年的历史。公元前2000多年的美索不达米亚等地已出现了玻璃的生产,以后的古埃及、希腊、罗马的玻璃已被人们所熟悉。就目前所知的玻璃成分而言,学术界普遍认为“我国战国至西汉玻璃的组成皆属于PbO—BaO—SiO2系统”。然而“古埃及和地中海沿岸地区出土的玻璃组成,均属于Na2O—CaO—SiO2系统,只有少数玻璃含有少量的氧化铅,到了19世纪后才出现含氧化钡的玻璃”。⑸ 于是,我国春秋末战国初期墓葬出土的钠钙玻璃、钾钙玻璃、硅酸钙玻璃等都视为很可能是从国外输入的。⑹ 但是,近些年我国南方和北方以及西北地区都出土了钠钙、钾钙玻璃资料,尤其是新疆克孜尔玻璃的分析与初步研究,可以说对我国玻璃起源提供了新的补证资料。
对于我国玻璃起源的问题,有学者认为同商周时代发达的冶铜术是分不开的,很可能是冶炼精铜排渣过程中偶然产生的。⑦ 这种分析从克孜尔玻璃珠的成分中似乎可以找到—些玻璃起源于冶金的新线索。经显微分析表明,玻璃样品或多或少地存在着一些富铜、铁、锑相,这些都可能与铜的冶炼有关。作为铜冶炼原料的硫化铜常常伴生有硫化铁和硫化锑成分,前者的伴生矿黄铜矿,后者称为黝铜矿,它们都是自然界中常见的铜伴生矿。铜冶炼渣中最常见的元素是铁元素,此外锑元素和铜元素也有少量进入到渣中。一股炼铜渣中含量较高的氧化铁相,很容易与二氧化硅形成了低熔点的晶态铁橄榄石,而玻璃相中主要成分是钙和镁等的氧化物。所测标本玻璃相中高的含钙量也说明这很可能是炼铜渣急剧冷却下来形成的玻璃相。
其次,所测的玻璃标本中有一定数量的含锑的铅玻璃珠,其中铅元素的含量可达10%以上,显然不是熔制玻璃原料无意识混入少量铅的原因,这应当与金属合金化类似,有意识地加入某种矿物来改变材料的性能以达到某些使用价值的结果。有学者认为中国古代传统的铅玻璃就是冶炼铅矿的过程中发展起来的。⑻
墓地附近的天山南麓地带分布着丰富的锆矿、铅矿、铜矿、铁矿等金属矿藏,非金属矿藏中的石英砂,产于侏罗系地层中,厚约100多米。SZC品位95%以上,系优质的玻璃原料。
克孜尔墓地附近保存着较好的居住遗址和冶炼铜矿遗迹。据我们地表调查发现有大量的生活用陶残块、石磨盘、石斧、石锤、残坩锅、炼渣、破碎的铜矿料、炭灰堆积、以及与冶铜活动相关的文化遗物。同克孜尔遗址和墓葬的时代相近的还有拜城县的多冈墓地、库车县的克孜勒亚炼铜遗址等。就此我们曾另撰文研究。⑼
值得注意的是,克孜尔M26发现高铅含量的玻璃珠现象目前尚无合理的解释。其实在墓葬中已有过铅锡青铜物件的出土。与克孜尔相邻的尼勒克县的努拉赛古铜矿遗址和察吾呼四号墓地出土的铅青铜的研究表明,铅矿的冶炼在当地的历史已十分悠久。⑽
奴拉赛古铜矿遗址位于新疆伊犁地区尼勒克县境,地处天山北麓与库车、拜城、和静仅南北一山之隔。这是一处含有古代采矿遗迹、冶炼遗址和墓葬的新疆青铜时代至早期铁器时代的大型遗址。碳14测年数据表明,时代约为公元前一千纪中期或稍早。经矿石、炉渣、铜锭的冶金学分析,以及铅同位素比值测定表明,炉渣和铜锭成分中都有高铅的含量,甚至有60%以上的铅颗粒,曾有学者误认为此处或许是一处炼铅的遗址。但是研究结果表明,遗址熔炼的最终产品主要是铜砷铅三元合金。⑾ 奴拉赛古铜矿冶炼遗址冶金学的研究,对于地缘相邻的克孜尔墓地及遗址的铜器与玻璃珠熔制技术究,具有重要的意义。
近些年已发表的地矿资料表明,在古龟兹国地域内的库车、拜城、温宿、乌什县的天山地带,实际上存在着世界上一处重要的铅锌成矿带。这条矿带延伸至哈萨克斯坦、吉尔吉斯斯坦、塔吉克斯坦和乌孜别克斯坦的广大地区。⑿
汉文史籍中的《汉书》、《晋书》、《北史》、《魏书》等《西域传》明确记载龟兹国:“能冶铸,有铅”,“饶铜、铁、铅、锡”,以及“(龟兹)人取此山之炭,冶此山铁,恒充三十六国之用。”这些记载是当时其他西域诸国所没有的,尤其是铅矿的开发和利用,有可能说明古龟兹国为西域地区的一个铅矿开采和冶炼的中心,克孜尔墓地能够出土含铅10%以上的铅锡青铜,那么就有可能使用铅熔入到玻璃当中的技术和条件的存在,在这里首先使用铅矿生产玻璃珠工艺应不是太难理解的事。当然我们也不能排除接受或吸取中原地区和中亚地区冶金或玻璃制造技术的传播和影响。
五 “丝绸之路”与中国古玻璃起源 中国古玻璃起源问题始终为学术界所关注。迄今为止,我国早期玻璃资料主要有:河南固始侯占堆春秋末期墓的钠钙玻璃珠,河南辉县出土的吴王夫差剑格上嵌的硅酸钠玻璃,湖北江陵望山一号墓出土的越王勾践剑格上嵌的钾钙玻璃等。⒀ 据研究,上述资料都属早期钠一钙一钾系的玻璃,可能为域外传人。而铅一钡系的玻璃到战国时期才真正开始在中原地区广泛出现,其后才出现铅系玻璃。因此有部分学者分析认为,中国古代玻璃主要是铅钡系玻璃,它不同于西方钠钙系玻璃,主张中国玻璃是独立起源的。⒁ 值得注意的是近些年,我国学者对越王勾践剑格上嵌入玻璃,以及战国早期的随县曾侯乙墓所出玻璃珠的进一步分析研究认为,这种钾钙玻璃、钠钙玻璃在我国一直是延续生产的一种本国的玻璃工艺,这种制造应是在我国古代制陶、冶金技术、炉渣技术的启示下发展、演变过来的。早期玻璃很可能存在多个成分体系,大约钾钙玻璃、钠钙玻璃是其中较早出现的体系。铅钡玻璃和铅玻璃,是战国时期才出现的。在我国早期玻璃发展过程中,曾受到过“西方”的影响是可能的,但影响方式尚待研究,钾钙玻璃、钠钙玻璃是否域外来,目前还不能肯定。⒂ 也有的学者笼统地指出,我国出土春秋末至战国初期的镶嵌玻璃珠,其工艺、纹饰,以及钠钙玻璃的化学成分与西亚同类产品相似,很可能是通过游牧民传播到中原地区的。⒃
历史时期的中亚地区始终是欧亚大陆上民族大迁移的走廊,新疆也是中亚地区的重要组成部分。特定的地理位置和自然生态,导致了远古时期新疆地区居民种族多源、民族成分复杂、经济文化各具特色。距今4000年前的古代新疆,早已不是一块孤立而封闭的沃土,早已存在着同黑海地区、黄河流域、古印度,以及西亚等早期文明的交往和联系。这些古文明在此碰撞、交流和融合,产生出具有地域特色的古代文明。
公元前1000年左右,作为丝绸之路上的东西文化在新疆大地互动的交往已相当频繁,玻璃制品或科技文化能在此生根、开花、结果,并不是什么难以理解的事。同克孜尔墓地相邻的轮台县群巴克墓地,公元前950—前600年,相当于西周至春秋中期,也出土绿色和眼纹玻璃珠。⒄ 额敏县铁厂沟墓地也曾出土约公元前700年至前500年的玻璃珠项链。⒅ 此外,战国时期的哈密上庙尔沟墓地、黑沟梁墓地、⒆ 温宿县包孜东墓地、⒇ 且末县扎滚鲁克二期墓葬都曾出土有单色和眼纹状玻璃珠。(21)这些玻璃珠资料,为我们研究新疆古玻璃文化以及输入中原地区的路线,提供了重要例证。
六 结 语 克孜尔出土的玻璃珠是一批经科学鉴定、时代较早的制品,结合考古遗址、遗迹以及附近的地矿资源,作综合研究后,我们认为它属于当地制造的条件是成熟的。从玻璃珠化学成分有四种类型看,既有与西方联系紧密的钠钙玻璃,又有与中原地区相关的铅系玻璃,这种多体系的玻璃成分,充分体现了丝绸之路的东西文化交流的特点。新疆地处丝路东段,在融汇外来文化的基础上,因地制宜,利用本地自然资源生产出有自身特点的玻璃制品,这也是符合社会发展和科技进步的。
(原载于《吐鲁番学研究》2004年第2期)
(作者单位:1.新疆文物考古研究所 2.北京科技大学冶金与材料史研究所 3.中国科学院上海光学精密机械研究所)
⑴新疆文物考古研究所《新疆拜城县克孜尔墓地第一次发掘》,《考古》2002年第6期第14—29页;阮成文、刘景元《拜城县克孜尔水库墓地年代测定报告》,《新疆文物》1999年第3—4期,第114—115页。
⑵史美光、周福征《青海大通县出土玻璃的研究》,载《上孙家寨汉晋墓》,文物出版社1993年,第250—254页。
⑶潜伟等《新疆克孜尔水库墓地出土玻璃珠的分析与研究》,《第五届中国少数民族科技史国际讨论会论文集》,广西民族出版社2002年,第138~144页。
⑷干福熹、李青会等《新疆拜城和塔城出土的早期玻璃珠的研究》,《硅酸盐学报》第31卷第7期,2003年第663—668页;《新疆早期玻璃器的化学成分分析报告》,待刊。
⑸干福熹、黄振发《我国古代玻璃的起源问题》,《硅酸盐学报》1978年第6卷第1~2期合刊,第99~104页;程朱海《试探我国古代玻璃的发展》,《硅酸盐学报》1981年第9卷第1期;杨伯达《关于我国古玻璃史的几个问题》,《文物》1979年第5期,第76—78页。
⑹崔墨林《吴王夫差的考研》,《中原文物》1981年特刊第101页;石碧《原子考古》,《科学园地报》1982年12月3日第二版。
⑺干福熹、黄振发《我国古代玻璃的起源问题》,《硅酸盐学报》1978年第6卷第1—2期,第99—104页;程朱海《试探我国古代玻璃的发展》,《硅酸盐学报》1981年第9卷第1期;杨伯达《关于我国占玻璃史的几个问题》,《文物》1979年第5期,第76—78页。
⑻赵匡华《试探中国传统玻璃的源流及炼丹术在其间的贡献》,《自然科学史研究》1991年第2期,第145—146页。
⑼张平《从克孜尔遗址和墓葬看龟兹青铜时代的文化》,《新疆文物》1999年第2期,第59—65页;李肖《古代龟兹地区矿冶遗址的考察与研究》,《新疆文物》1999年第3—4期合刊,第16~26页。
⑽梅建军等《新疆早期铜器和青铜器的冶金学研究》,《新疆文物》1995年第3—4期合刊,第151—165页。
⑾梅建军等《新疆奴拉赛古铜矿冶遗址的科学分析及意义》,《吐鲁番学研究》.2002年第2期。
⑿吴振寰《中国周边国家的地质和矿产》,中国地质大学出版社1993年。
⒀高至喜《论我国春秋战国的玻璃器及有关问题》,《文物》1985年第12期,第54~65页。
⒁干福熹、黄振发《我国古代玻璃的起源问题》,《硅酸盐学报》1978年第6卷第1—2期,第99~104页;程朱海《试探我国古代玻璃的发展》,《硅酸盐学报》1981年第9卷第1期;杨伯达《关于我国古玻璃史的几个问题》,《文物》1979年第5期,第76—78页。
⒂何堂坤《关于我国古代玻璃技术起源问题的浅见》,《中国文物报》1996年4月28日。
⒃安家瑶《玻璃考古三则》,《文物》2000年第1期,第80~90页。
⒄中国社科院考古所新疆队《新疆轮台县群巴克墓葬第二、三次发掘》,《考古》1991年第8期,第701~703页。
⒅新疆文物考古研究所收藏,《报告》待刊。
⒆新疆文物考古研究所收藏,《报告》待刊。
⒇《新疆文物》1986年第2期,第9~10页。
(21)新疆博物馆等《新疆且末县扎滚鲁克一号墓地》,《考古学报》2003年第1期,第119页。
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