中国古代冶金技术起源与发展

优选中国古代冶金技术起源与发展当前1页，总共120页。目录一、冶金术是人类文明的三大要素之一

1.铜和原始铜合金是人类最早冶炼的产物

2.青铜是人类古代文明进步的又一重要标志二、中国古代生铁的发明与农业革命（一）陨铁的利用（二）人工冶铁（三）生铁技术（四）生铁炼钢技术（五）中国古代生铁的发明与农业革命三、有关冶金起源研究的思考（一）已有的研究基础（二）研究要解决的迫切问题当前2页，总共120页。一、冶金术是人类文明的三大要素之一

（文字、城市、冶金术被认为是人类文明的三大要素）

（一）铜和原始铜合金是人类最早冶炼的产物

1.两河流域文明

公元前第4千纪，奴隶制城邦形成，楔形文字、冶金术出现；伊朗Susa遗址早期（4100-3900B.C）出土铜器(含As等多种杂质)Susa遗址晚期（3900-3500B.C）出土砷铜器（含As平均5%以上）TepeYahya发现3800B.C的铜刮铲、凿、锥（含少量As）；叙利亚Amuq发现3500B.C铜工具(含少量As、Ni)

以色列西奈半岛Timna发现4000-3000B.C冶铜遗址，铜渣中的铜颗粒含As，NahalMishmar窖藏发现砷铜器21件，含As平均5.6%。当前3页，总共120页。2.尼罗河流域文明

公元前第4千纪后期出现阶级、文字、冶金术，但无通常所说的城市。

古埃及发现约3500B.C铜斧(含少量As、Ni、Co)

3.印度河流域文明公元前第3千纪出现阶级、城市国家、冶金术。印度Ganges山谷的彩陶文化（3000-2000B.C）出土大量铜器（含少量As、Ni）；Harappa文化遗址（起始于2300B.C）出土铜、砷铜、青铜器。当前4页，总共120页。黄河流域文明公元前第3千纪早期出现阶级、城、冶金术、陶文当前5页，总共120页。西安半坡仰韶文化晚期遗址（3500-3000B.C）

出土铜片（Cu-Sn-Zn合金）当前6页，总共120页。陕西渭南仰韶文化晚期遗址（3000B.C）

出土铜锥（Cu-Zn合金）当前7页，总共120页。山东胶县三里河龙山文化遗址（2500-2000B.C）

出土铜锥（Cu-Zn合金）当前8页，总共120页。5.总结

铜和原始铜合金的出现充分表明了人类进入有意识的利用矿物，进行金属冶炼的阶段。人类已经跨进了文明的时代。人类在利用和改造自然的能力上向前迈了一大步。当前9页，总共120页。（二）青铜是人类文明进步的又一重要标志

目前已知世界最早的铜锡合金－锡青铜：

美索不达米亚乌尔（Ur）的罗亚尔墓葬

（～2800B.C），青铜斧含锡8%～10%。当前10页，总共120页。中国甘肃东乡县林家马家窑文化遗址（2780B.C）铜刀含锡8%－10%，还出土有铜渣当前11页，总共120页。

1.

青铜时代前期（3000B.C-1500B.C）

(和砷铜共同使用，小件工具、装饰品为主)

近东地区2000件铜器，青铜与砷铜比例为1:2(3000-2200B.C)，1:1-3:1（2200-1600B.C）；印度旁遮普和信德发现的Harappa文化遗址（2300-1700B.C），青铜与砷铜同出；中国山西陶寺龙山文化遗址（2500-2000B.C），铜铃和齿轮形器（铜和含砷的铜）；河南偃师二里头夏文化遗址（1900-1500B.C），青铜器为主，也存在少量砷铜、红铜。当前12页，总共120页。河南偃师二里头夏文化遗址（1900B.C-1500B.C）青铜器为主，也存在少量砷铜、红铜当前13页，总共120页。甘肃、辽宁、河北、内蒙、山东等各文化遗址

（2000B.C-1600B.C）铜、青铜为主也有少量砷铜

当前14页，总共120页。新疆东部史前文化遗址（2000B.C-1500B.C），

青铜、砷铜、铜锡砷等多元合金，砷铜占10%当前15页，总共120页。甘肃四坝文化遗址（1900B.C-1600B.C），

青铜、砷铜、铜锡砷等多元合金共存，砷铜占43%当前16页，总共120页。当前17页，总共120页。（二）青铜时代后期（1500B.C-500B.C）（铜冶炼技术，合金的配制，大件器物的铸造）炼铜工艺技术：氧化矿→铜，硫化矿→死焙烧成氧化矿→铜，硫化矿→铜。矿冶遗物：东地中海地区米诺斯文化生产的牛皮状铜锭(1500B.C-1200B.C)当前18页，总共120页。以色列提姆那发掘的炼炉，内格夫发现的平凸锭

(14c.-12c.B.C)当前19页，总共120页。

古埃及墓壁画所绘炼炉(约1450B.C)当前20页，总共120页。中国辽西地区牛河梁发掘的炼炉，铜渣(1500B.C-1000B.C)

当前21页，总共120页。中国内蒙赤峰森西大井发掘的椭圆形炉当前22页，总共120页。湖北大冶铜绿山矿冶遗址

(西周-春秋战国-西汉，11c.B.C-1c.B.C)

当前23页，总共120页。锡青铜合金的配制：早期铜熔化加锡石(SnO2)

晚期铜熔化加金属锡，例如“六齐规律”“金有六齐，六分其金而锡居一，谓之钟鼎之齐；五分其金而锡居一，谓之斧斤之齐；四分其金而锡居一，谓之戈戟之齐；三分其金而锡居一，谓之大刃之齐；二分其金而锡居一，谓之削杀矢之齐；金锡半，谓之鉴燧之齐”。

此“六齐”配方，记于齐国的官书《周礼·考工记》，是工匠们自夏、商、周以来长期配制青铜合金的经验总结。当前24页，总共120页。铅的加入是中国青铜技术的特点之一当前25页，总共120页。铸范：西方流行石范、青铜范，以工具范为主当前26页，总共120页。当前27页，总共120页。中国陶范技术高超包括礼器、酒器、兵器、工具、车马器等各种范当前28页，总共120页。陶泥中加入草木灰制范具有重要意义

当前29页，总共120页。青铜器：

神权的象征，王权的体现；

立鼎、迁鼎、问鼎、列鼎而食。当前30页，总共120页。技术与艺术的完美结合：

“型范正、金锡美、工冶巧、火齐得，剖型而莫邪耶”当前31页，总共120页。浑铸法：

器物一次浇铸成形的铸造方式，商以前的铸造工艺都是此法；

当前32页，总共120页。分铸法：

先铸主体，其他部位显分别铸成后再连为一体；

铜簋耳、身铸接痕迹当前33页，总共120页。芯撑的使用：

铜芯撑圈足器浇铸及芯撑示意图当前34页，总共120页。纹饰和铭文的制作：在范上直接雕刻花纹当前35页，总共120页。用花纹模直接印在范上

当前36页，总共120页。当前37页，总共120页。3.总结

青铜器是人类青铜时代文明的集中体现，是人类改造自然的又一创举，青铜冶炼技术为铁的冶炼提供了技术基础和规模化生产的组织管理经验。当前38页，总共120页。二、中国古代生铁的发明与农业革命（一）陨铁的利用

陨铁的特征：特殊的魏氏组织，其中镍钴在

1-10℃/百万年的冷却速度下呈层状分布。最早的陨铁器：尼罗河流域Gerzeh发现的匕首，

Ni7.5%(40c.B.C-30c.B.C)

两河流域Ur发现的匕首，含Ni10.9％(40c.B.C-30c.B.C)

。

当前39页，总共120页。中国陨铁目前共发现七件（至）中国出土陨铁制品－览表器物名称出土地点年代镍含量1铁刃铜钺河北藁城商中期，公元前14世纪锈层0.8～2.8%2铁刃铜钺北京平谷商中期，公元前14世纪1.9～18.4％3铁刃铜钺河南浚县商末周初，公元前11世纪6.7～6.8％22.6～29.3％4铁援铜戈河南浚县商末周初,公元前11世纪5.2％5铜内铁援戈(M2009:703)河南三门峡虢国墓地西周末，公元前9世纪6.0％2.68～27.4％6铜銎铁锛(M2009:720)河南三门峡虢国墓地西周末，公元前9世纪5.8～9.1％12.5～14.8％36.9～47.7％7铜柄铁削(M2009、732)河南三门峡虢国墓地西周末，公元前9世纪5.8～13.4％31.4～35.6％当前40页，总共120页。河北藁城发现铁刃铜钺(14c.B.C)

含Ni>6%，组织分层

当前41页，总共120页。河南三门峡出土铁援铜戈（），含Ni>6%当前42页，总共120页。（二）人工冶铁

1.早期铁的出现

两河流域苏美尔语最早出现铁字“AN.BAR”（）；有关于小件铁制匕首、项链等贵族用物品的记录（）。小亚细亚赫悌人最早明确记载冶铁(约1250B.C)；赫悌国王HattusilisIII给亚述王ShalmaneserI的信：“由于气候不佳，生产欠顺，又无储备无法满足提供铁料的要求”。以色列Timna炼铜遗址发现铁制品(14c.-12c.B.C)；地中海东岸地区铁制剑柄等器物增加（）；中国最早的铁兵器，以金、玉、青铜为柄（）。当前43页，总共120页。河南三门峡虢国墓出土三件经人工冶炼制作的铁兵器当前44页，总共120页。

陕西宝鸡益门出土珍贵的金柄铁剑

当前45页，总共120页。2.块炼铁技术

低温固体还原法或块炼法原料为富铁矿石和木炭，冶炼温度1000℃或高些，产品为海绵状铁与渣混合的团快，含碳很低，氧化物夹杂多，通过趁热锻打，挤出大部分夹杂物，成形。古希腊时期（500B.C）的花瓶上有生产块炼铁的场面当前46页，总共120页。块炼渗碳钢技术：块炼铁在反复加热锻打成形过程中，炭火中的碳渗入而成钢块炼铁和块炼渗碳钢的金相组织：氧化亚铁和含铁较多的硅酸盐共晶夹杂为主

中国山西天马－曲村晋侯墓出土铁条（）

当前47页，总共120页。湖南长沙杨家山春秋中期墓出土的钢剑(8c.B.C)当前48页，总共120页。湖南长沙杨家山春秋中期墓出土的钢剑(8c.B.C)当前49页，总共120页。河北易县燕下都战国士兵丛葬坑出土钢剑（）

当前50页，总共120页。河北满城汉墓刘胜剑（1C.B.C）当前51页，总共120页。3.块炼铁和块炼渗碳钢的广泛使用

西亚亚述军队装备铁制兵器，并有铁工具、农具（）；北非、欧洲进入铁器时代（）；印度德里铁柱，高7.2米，重6吨（300B.C）；中国甘肃、宁夏发现39件铜柄铁剑（）；中国在春秋战国之交进入铁器时代（～），出土铁制品130余件经检测的28件中，12件为块炼法制作。

块炼法在未受中国文化影响的地区一直到14世纪都是主要的炼铁法。当前52页，总共120页。（三）生铁技术

(中国古代技术的一大发明，对人类文明作出重大贡献)

1.出土的生铁制品

最早是山西天马－曲村发现的2件铸铁器残片（）当前53页，总共120页。春秋末战国初中国生铁使用增多（）

江苏六合程桥出土铁丸的金相组织当前54页，总共120页。经金相鉴定的属于公元前5世纪铸铁器16件列表出土地点名称材质湖南长沙杨家山M65鼎形器1白口铁湖北江陵斧1白口铁江苏六合铁丸1白口铁山西长治镢1脱碳铸铁湖北大冶斧1脱碳铸铁河南洛阳水泥厂锛1脱碳铸铁河南洛阳水泥厂铲1韧性铸铁山西天马曲村残铁器2白口铁河南登封阳城镢5，锄1脱碳铸铁河南新郑铁片1白口铁

生铁在西方直到14世纪还没有被有意生产和利用；德国特姆泊尔村发现1345-1364年间的生铁棒，因无法利用而废弃；当前55页，总共120页。2.脱碳铸铁技术：白口铁铸件在900℃短时间退火处理，

表面层脱碳成钢的组织（）。脱碳铸铁组织当前56页，总共120页。脱碳铸铁金相组织河南洛阳水泥厂出土的铁錛，心部莱氏体，表层珠光体当前57页，总共120页。3.韧性铸铁技术

白口铁铸件在900℃或稍高温度下较长时间退火处理，渗碳体分解成的石墨聚集成团絮状，得到韧性铸铁（）。黑心展性铸铁组织白心展性铸铁组织当前58页，总共120页。河南洛阳水泥厂出土的战国铁铲，铁素体基体，团絮状石墨韧性铸铁在中国从使用1300多年，而在英国发明于1671年，法国发明于1722年，晚于中国2000余年河南登封阳城出土战国晚期铁锄，石墨呈球状.当前59页，总共120页。4.冶铁遗址与竖炉

战国时期冶铁遗址在河北、河南、山东发现11处；汉代设铁官49处，发现冶铁遗址36处，分布广，远至新疆、内蒙

汉代铁官及冶铁作坊对照表郡国名铁官所在地和产铁地已发现的汉代冶铁遗址铁官作坊京兆尹郑（陕西渭南县东北）兰田县田左冯尹夏阳（陕西韩城县南）夏阳右扶风雍（陕西凤翔县南）漆（陕西邠县）陕西凤翔南古城遗址弘农郡宜阳（河南宜阳县）宜阳故城冶铁遗址宜灵宝函谷关冶铁遗址弘一新安孤灯冶铁遗址弘二渑池火车站冶铁遗址当前60页，总共120页。河东郡安邑（山西运城东北）皮氏（山西河津县）平阳（山西临汾西南）绛（山西侯马市西南）山西夏县禹王城冶铁遗址东三东二东二绛太原郡大陵（山西汾县东北）陵河内郡隆虑（河南林县）林县正阳地冶铁遗址鹤壁市故县冶铁遗址内一淇县付庄冶铁遗址温县西招贤冶铁遗址河南郡郑州古荥镇冶铁遗址河一洛阳（河南洛阳市）河二汝州市夏店冶铁遗址密（河南密县）汝州市范故城冶铁遗址巩义市铁生沟冶铁遗址河三颖川郡阳城（河南登封县告成乡）登封告城冶铁遗址川当前61页，总共120页。颖川郡阳城（河南登封县告成乡）登封告城冶铁遗址川登封铁炉沟冶铁遗址禹州市营里冶铁遗址汝南郡古西平东部(今西平县)西平县杨庄冶铁遗址西平县赵庄冶铁遗址西平县付庄冶铁遗址古西平西部(今舞钢市)舞钢市许沟冶铁遗址舞钢市沟头赵冶铁遗址舞钢市翟庄冶铁遗址舞钢市圪垱赵冶铁遗址舞钢市铁山庙铁矿址舞钢市尖山铁矿址确山县郎陵城冶铁遗址当前62页，总共120页。南阳郡宛（河南南阳市）南阳市北关瓦房庄冶铁遗址鲁山县北关望城岗冶铁遗址鲁山县马楼冶铁遗址南召县东南冶铁遗址阳一阳二方城县赵河冶铁遗址镇平县安国城冶铁遗址泌阳沁阳县冶铁遗址桐柏张畈冶铁遗址桐柏县王湾冶铁遗址桐柏县铁炉村冶铁遗址桐柏县毛集铁山庙冶铁遗址庐江郡皖（安徽安庆市）江山阳郡山阳二巨野二当前63页，总共120页。沛郡沛（江苏沛县东）魏郡武安（河北武安县西南）常山郡蒲吾（河北平山县东南）都乡（河北井陉县西）涿郡涿县（河北涿县）千乘郡千乘（山东博兴西）济南郡东平陵（山东济南市东）历城（山东济南市）山东东平陵故城遗址琅邪郡东武（山东诸城县）东海郡下邳（江苏宿迁县西北）朐（江苏东海县南）临海郡盐渎（江苏盐城县）堂邑（江苏六合县北）淮一江苏泗洪县峰山镇冶铁遗址淮二东阳（安徽天长西北）当前64页，总共120页。泰山郡嬴（山东莱芜县）山东莱芜冶铁遗址齐郡临淄（山东临淄北）山东临淄冶铁遗址东莱郡东牟（山东牟平县）桂阳郡郴（湖南郴县）汉中郡沔阳（陕西沔阳县）蜀郡临邛（四川邛崃县）蜀郡成都犍为郡武阳（四川彭山县东）南安（四川乐山县）定襄郡成乐（内蒙古和林格尔冶铁遗址）陇西郡渔阳郡渔阳（河北密云县西南）渔当前65页，总共120页。右北平郡夕阳（河北滦县南）辽东郡平郭（辽宁盖平县南）中山国北平（河北满城北）中山胶东国郁秩（山东平度县）广阳国蓟（北京清河镇冶铁遗址）城阳国莒（山东莒县）东平国无盐（山东东平县东）鲁国鲁（山东曲阜县）薛（山东滕县冶铁遗址）楚国彭城（江苏徐州）徐州(利国驿冶铁遗址)吕广陵国广陵（江苏扬州市东北）西域大宛（新疆民丰县冶铁遗址）龟兹（新疆库车县冶铁遗址）于阗（新疆洛浦县冶铁遗址）当前66页，总共120页。汉代冶铁作坊统一编号，如河东郡（东一、东二、东三、东四）

河南郡（河一、河二、河三）等

当前67页，总共120页。河南郡第三冶铁作坊，发现于河南巩县铁生沟，出土圆形竖炉，长方形坑和积铁，带铭文铁器等遗物当前68页，总共120页。河南郡第一冶铁作坊，发现于河南郑州古荥镇，面积12万m2，发掘1700m2，出土冶铁竖炉炉基2座，炉缸椭圆形，4m×2.7m，积铁块重20吨，计算竖炉有效高度6m，容积50m3，日产生铁约1吨当前69页，总共120页。当前70页，总共120页。出土有铸造农具的带铭文的陶模当前71页，总共120页。出土铁器有灰口铁，麻口铁，韧性铸铁当前72页，总共120页。出土的梯形铁板为低碳钢

有关汉代高炉记载：“成帝河平二年（注：公元前27年），正月，沛郡铁官铸铁，铁不下，隆隆如雷声，又如鼓音，工13人惊走，音止还，视地，地陷数尺，炉分为十，一炉中销铁散如流星，皆上去，与征和二年同像”（《汉书五行志》）。当前73页，总共120页。（四）生铁炼钢技术1.铸铁固态脱碳钢中国古代一种独特的生铁炼钢方法（开始）。

将低硅白口生铁铸件在氧化气氛炉中进行退火，适当控制退火时间和温度，避免石墨的析出，使铸件脱碳成为钢或熟铁制品。

当前74页，总共120页。铸铁固态脱碳钢的成分和组织:钢含碳低或熟铁，基本未见石墨析出，夹杂物少。徐州狮子山西汉王陵出土的铸铁脱碳钢器物金相组织当前75页，总共120页。河南登封阳城战国铸造板材和农具镢当前76页，总共120页。河南郑州市博物馆馆藏东汉剪刀铸铁固态脱碳钢工艺的优点：在不能炼出液体钢的古代，用这种工艺得到铸造成形的钢件，比块炼钢效率高。当前77页，总共120页。2.炒钢

炼钢史上的一项重大技术革新（约开始）。

以生铁为原料，入炉熔融，并鼓风搅拌，促使生铁中的碳氧化，炼成熟铁或钢；

炒钢制品金相组织：组织均匀，夹杂物细长、变形量大，以单相硅酸盐为主。徐州狮子山汉代楚王陵出土矛、凿为炒钢制品当前78页，总共120页。洛阳西晋徐美人刀金相组织当前79页，总共120页。（1）有关炒钢的文献记载

东汉于吉（约公元1世纪）撰《太平经》卷七十二中有记载：“使工师击冶石，求其中铁烧冶之，使成水，乃后使良工万锻之，乃成莫邪耶。”这是汉代关于炒钢的间接描述。当前80页，总共120页。

明宋应星(公元1587～年)《天工开物》(始刊于1637年)记述了炼铁炉和炒钢炉串联使用从炼铁炉流出的铁水，直接流入“方塘”（炒钢炉）进行炒炼。当前81页，总共120页。（2）炒钢的意义

欧洲17世纪初开始用生铁冶炼熟铁。始于英国，用改进了的反射炉进行炒钢，一直使用到1930年左右，在当时被称为“震撼大地”的变化，马克思在法文版《资本论》第一卷里对炒钢有过很高的评价。而中国炒钢技术的发明比英国早至少1800多年。这是中国古代钢铁技术发展史中的一项重大技术革新。当前82页，总共120页。3.百炼钢

中国古代钢铁材料中，质量最高的产品（开始）。

将炒钢原料反复加热锻打，使组织致密、夹杂物减少和细化，成为高质量的钢件。当前83页，总共120页。山东临沂出土东汉三十炼环首钢刀，刀背错金铭文18字，年代为112A.D

当前84页，总共120页。三十炼钢刀的金相组织细晶粒珠光体和少量铁素体，各部分含碳均匀，细长硅酸盐夹杂排列成行当前85页，总共120页。江苏徐州出土东汉五十炼钢剑剑由不同含碳量的钢折叠打制，高低碳约20层当前86页，总共120页。剑柄上错金铭文“建初二年蜀郡西王管王愔造五十练口口口孙口”，年代为77A.D。剑首铭文“直千五百”。日本七十二炼兵器－七枝钢刀：日本东大寺山古坟出土东汉时期的百练钢刀，错金汉字24个，185－189A.D当前87页，总共120页。（1）百炼钢的记载

东汉建安年间（公元196－220年），曹操命有司制作五把“百辟钢刀，又称“百炼利器”。其子曹植写有《宝刀赋》。《晋书》记载着一种名叫“大夏龙雀”的“百炼钢刀”，被誉为“名冠神都”、“威服九区”的利器。明代宋应星《天工开物》中说：“刀剑绝美者，以百炼钢包裹其外”。

（2）“炼”的含义

“炼”字常见于古代兵器铭文。代表着反复锻打的工艺和产品质量“千锤百炼”、“百炼成钢”指最好的工艺和质量，并成为成语、佳话。当前88页，总共120页。（五）中国古代生铁的发明与农业革命

1.铁农具和工具大量生产和广泛使用

考古发掘表明，北起辽宁，南到湖南，东起山东半岛，西到四川、陕西，在当时燕、楚、韩、赵、魏、齐、秦等诸侯国的领土内都有铁农、工具出土。铁农工具取代木、石、青铜器具，在生产中占据了主要地位。

当前89页，总共120页。公元前5世纪以前各省、区出土铁器的数量（件）分布公元前3世纪以前各省、区出土铁器的数量（件）分布当前90页，总共120页。

铁农工具广泛使用，成为人手必备之物。成书于战国时期的《管子·轻重篇》中记载：“一农之事，必有一耜、一铫（yao）、一镰、一耨（nou）、一稆、一銍，然后成为农。一车必有一斤、一锯、一缸、一钻、一凿、一銶、一轲，然后成为车。一女必有一刀、一锥、一箴、一鉥，然后成为女”。河北兴隆燕国出土战国铁范当前91页，总共120页。种类繁多的铁工具与农具当前92页，总共120页。2.铁农具和工具的使用促进了农业的发展由于铁制农具的广泛使用，使得战国中晚期农业耕作技术发生了革命性的变革。据战国时期在魏国实施变法的李悝估计：一个农民可耕种田百亩（折合现在31.2亩），一亩可生产粟一石半（折合3斗），百亩产粟一百五十石（折合三十石），可够五口人食用。战国后期的著作《荀子》一书谈到：“中农食七人”，可见农业当时是很发达的。

《战国策》记载耕作的收获量大约为种子的10倍，而欧洲13世纪平均只有3-5倍。当前93页，总共120页。3.铁器大量使用促进了手工业和商品交换的发展

社会对铁器的大量需求，促进了冶铁手工业的兴旺。《史记·货殖列传》记载，在邯郸从事冶铁业的大工商奴隶主郭纵，其财富与王者相等。在四川临邛经营冶铁业的大工商奴隶主卓氏和程郑，分别是赵国和齐国人。楚国最著名的冶铁基地宛（今之河南南阳）出产铁兵器质量很高，有“宛钜铁釶，惨如蜂虿（cai）”。农业和手工业的发展促进了商品经济的活跃，城市的发达。《战国策·齐策》和《史记·苏秦列传》中描述齐国都城临淄有七万户人家，人群拥挤，车水马龙，一派热闹、繁荣景象。当前94页，总共120页。4.优质铁兵器是秦统一六国的重要因素战国时期以块炼渗碳钢技术为原料，经反复折叠锻打形成的百炼钢兵器，质量优于青铜兵器，铁兵器逐渐取代了青铜兵器。战国铁兵器制作数量大，据统计占出土铁器的52％。种类有刀、剑、匕首、箭镞，矛、戟等。优质铁兵器在战国时期各国争霸和秦统一六国战争中发挥了重要的作用。

河北易县燕下都44号墓出土铁兵器当前95页，总共120页。5.铁器对上层建筑的变革产生重要的影响农业的发展，使一家一户为单位的小生产和个体经营为特色的小农阶层有了成为社会基础的可能，土地私有制进程的加快，促使奴隶制生产关系的瓦解和封建制的建立。农业的发展，推动了古代文化、科技的进步。数学勾股定理：“折矩以为勾广三，股修四，径隅五”；天文历法方面鲁国人贡献最大，有大量有关恒星的观测记录。医学理论方面，《周礼·疾医》讲到以五味、五谷、五药养其病，以五气、五声、五色眂其死生，左传国语记载六气失和致病说。音律知识方面已有关于弦长与频率关系知识，逐渐形成我国一门传统学科－律吕学。技术方面有不少有关工艺总结的著作，如《周礼·考工记》“凡铸金之状，金与锡黑浊之气竭，黄白次之；黄白之气竭，青白次之；青白之气竭，青气次之；然后可铸也”。当前96页，总共120页。6.汉代冶铁业的大发展对强大封建帝国建立的影响西汉初年（119年）在全国范围实现盐铁官营，建立大规模的冶铁基地，考古发现的汉代冶铁作坊遗址21处；“河一”－河南郡第一冶铁作坊，河南郑州古荥镇冶铁遗址，发掘高炉2座；“河二”－河南郡第二冶铁作坊，河南临汝县夏店冶铁遗址；“河三”－河南郡第二冶铁作坊，河南巩县铁生沟冶铁遗址，发掘炼炉8座、炒钢炉1座；“阳一”－南阳郡第一冶铁作坊，河南南阳北关瓦房庄冶铁遗址；“阳二”－南阳郡第二冶铁作坊，河南鲁山望城岗冶铁遗址；“东二”－河东郡第二冶铁作坊，山西河津县；“东三”－河东郡第三冶铁作坊，山西临汾西南或侯马西南；“山阳二“、巨野二”、“淮一”等。当前97页，总共120页。7.冶铁技术对外传播

向北：西汉与匈奴的战争中，教会他们制作铁器，提高了战斗力；

《汉书·卷十七·陈汤传》：“汤曰：夫胡兵五而当汉兵一，何者？兵刃扑纯，弓弩不利。今闻颇得汉巧，然犹三而当一”；向东：韩国和日本均出土了中国汉代的铁农工具和钢制刀剑；向南：汉代往来于越南的中国商贾带去铁农具，换取象牙、珍珠等物品；向西：汉代高超的钢铁技术通过著名的丝绸之路西传到今伊朗，铁器到达欧洲市场。当前98页，总共120页。

当代法国历史学家指出：”亚洲的游牧部落之所以能侵入罗马帝国和中世纪的欧洲，原因之一在于中国钢刀的优越”；

《史记大宛列传》记载：“自大宛以西至安息……不知铸铁器，及汉使亡卒降教铸作兵器”大宛在帕米尔以北，费尔干纳盆地至塔什干，安息即今伊朗；公元一世纪罗马学者普林尼在他的著作《博物志》中谈到当时欧洲市场“虽然钢铁的种类很多，但没有一种能和中国来的钢相媲美”；元代(13c.-14c.A.D),成吉思汗西征,一直打到今匈亚利,有历史学家研究,欧洲14世纪以后生铁冶炼技术的出现，与此有关。当前99页，总共120页。8.总结

所以说生铁应是中国比四大发明更重要的一项发明。不仅对中国古代文明形成和发展起到推动的作用，而且对欧洲和世界文明的进程产生了重大的影响。

中国古代的钢铁技术对文明的积极影响，展示了科学技术推动社会进步的巨大作用。当前100页，总共120页。三、有关冶金起源研究的思考

（一）已有的研究基础

冶金技术起源是以考古发掘的实物资料为基础的，新中国成立以来，特别是改革开放30年来，考古发掘出土的商以前早期铜器500余件和一些冶金遗物，为探讨中国冶金技术的起源提供了极其宝贵的第一手资料。经过从老一辈到新一代考古学与科技史专家学者的共同努力，冶金起源和早期发展的研究蓬勃开展，取得了丰硕成果。目前经科学鉴定和分析的早期铜器及冶金遗物260余件（见表），发表有关论文数十篇,在国内外引起了对中国冶金起源问题的学术讨论。虽然到目前这一问题还没有得到根本解决，但已有的研究成果为深入开展中国冶金技术起源和早期发展的探索提供了宝贵的资料，奠定了扎实的基础。当前101页，总共120页。经检验分析的中国早期铜器和冶金遗物统计表

器物名称件数材料出土地点文化性质铜片1黄铜(Cu-Zn)陕西临潼姜寨仰韶文化铜笄1黄铜(Cu-Zn)陕西渭南北刘仰韶文化庙底沟类型铜渣1红铜(Cu-Si-Ca-Fe)山西榆次源涡镇龙山文化铜铃T3112M32961红铜山西襄汾陶寺龙山文化铜凿H9:71红铜山西夏县东下冯二里头文化铜镞H20:91青铜(Cu-Sn-Pb)山西夏县东下冯二里头文化铜镞T1022:4:121青铜(Cu-Sn-Pb)山西夏县东下冯二里头文化容器残片WT196H617:141青铜(Cu-Sn-Pb)河南登封王城岗龙山文化炉壁内附着物C13T11青铜(Cu-Pb)河南郑州牛砦村龙山文化炉壁内附着物H28:401红铜河南临汝县煤山龙山文化铜锥T4③:31红铜河南驻马店杨庄龙山文化当前102页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质残片1红铜河南偃师二里头二里头文化二期熔铜块1锡青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化二期斧1红铜河南偃师二里头二里头文化二期锥1砷铜(Cu-As)河南偃师二里头二里头文化二期熔铜块1类青铜〔Cu-(Sn)-(Pb)〕河南偃师二里头二里头文化三期环首刀1锡青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化三期残片1红铜河南偃师二里头二里头文化四期锥1类青铜〔Cu-(Sn)-(Pb)〕河南偃师二里头二里头文化四期残片1锡青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期圈1铅锡青铜(Cu-Pb-Si)河南偃师二里头二里头文化四期斝1铅锡青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期盉1铅锡青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期斝1铅锡青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期当前103页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质刀IVT24⑥B:91青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化一期渣VT33D⑩:71纯铜河南偃师二里头二里头文化一期立刀IVT21⑤:61青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化二期铅片IVH76:481铅(Pb95.90%)河南偃师二里头二里头文化三期铜器IVT203⑤:121青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期铜器IVH76:231青铜(Cu-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期铜器IVH57:451青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化三期刀IVT31③:81青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期锛IVH57:271青铜(Cu-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期刀IVT6⑤:91青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期刀IVT7④:111青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期纺轮IVH58:11纯铜河南偃师二里头二里头文化三期镞VT122③:11青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化三期I式镞IVT6⑤:541红铜河南偃师二里头二里头文化三期钩VH82:91青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化四期当前104页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质III式镞VH101:61青铜(Cu-Pb)河南偃师二里头二里头文化四期IV式镞VT17B⑤:21青铜(Cu-Sn-Pb)河南偃师二里头二里头文化四期III式镞VH108:11青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期III式镞VH20:11青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期III式镞VT24B④:11青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期II式镞IV214③A:141青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期II式凿IVT24④:1161青铜(Cu-Pb)河南偃师二里头二里头文化四期VI式刀VT26B⑤:131纯铜河南偃师二里头二里头文化四期III式刀VT26A⑥:71青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期铜条VT119③:61青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期铜器VF3:111青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期I式镞VT12B③:11青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期V式刀VH51:21青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期V式刀VT211③B:11青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期I式凿IVT23④:471青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期VII式刀IVT13②:351青铜(Cu-Pb)河南偃师二里头二里头文化四期当前105页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质锥IVT24④:591青铜(Cu-Pb)河南偃师二里头二里头文化四期锥VH103:31青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化四期斝(采集)1青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化爵T22③:61青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化爵(采集)1青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化锛IIIT212F21青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化刀63YLIVT24④6:1351青铜(Cu-Pb-Sn)河南偃师二里头二里头文化铜条63YLIT11③:41青铜(Cu-Sn)河南偃师二里头二里头文化锛1红铜河南偃师二里头二里头文化铜锥T110②:11；T21②:11黄铜(Cu-Zn)山东胶县三里河龙山文化铜锥79SMZT10H37:291青铜(Cu-Sn)山东牟平照格庄岳石文化铜削残把1青铜(Cu-Pb-Sn)山东益都郝家庄岳石文化残铜片1青铜(Cu-Pb-Sn)山东益都郝家庄岳石文化刀79H5:41青铜(Cu-Sn)山东泗水尹家城岳石文化刀T221⑦:211青铜(Cu-Sn)山东泗水尹家城岳石文化当前106页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质刀T222⑦:251青铜(Cu-Sn)山东泗水尹家城岳石文化刀T198⑦:51青铜(Cu-Pb)山东泗水尹家城岳石文化锥T258⑦:71青铜(Cu-Sn-Pb)山东泗水尹家城岳石文化环T216⑦:271红铜山东泗水尹家城岳石文化锥T268⑦:41青铜(Cu-Pb)山东泗水尹家城岳石文化铜片H479:11红铜山东泗水尹家城岳石文化铜片T211⑦:61红铜山东泗水尹家城岳石文化铜牌10②:3391红铜河北唐山大城山夏家店下层文化铜牌10②:3351红铜河北唐山大城山夏家店下层文化耳环J:11青铜河北唐山小棺庄夏家店下层文化耳环1红铜辽宁凌源牛河梁夏家店下层文化？炉壁粘附渣5炼铜渣辽宁凌源牛河梁夏家下层文化铜针T238③:11青铜(Cu-Sn-Pb)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期铜凿T230③:11青铜(Cu-Sn)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期铜锥H1044:11红铜内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期臂钏M4007:21红铜内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期当前107页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质臂钏M4035:11红铜内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期铜镞M4040:11青铜(Cu-Sn-Pb)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期指环M4060:61红铜内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期指环M6011:41红铜内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期耳环(采集)1青铜(Cu-Sn-Pb)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期耳环(采集)1青铜(Cu-Sn)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期耳环(采集)1青铜(Cu-Sn)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期耳环(采集)1青铜(Cu-Sn)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期耳环(采集)1青铜(Cu-Sn)内蒙伊克昭盟朱开沟夏代中、晚期铜碎渣H541炼铜遗物甘肃东乡林家马家窑文化铜刀77DD1T42③1青铜(Cu-Sn)甘肃东乡林家马家窑文化铜刀(残)75XDT47③1青铜(Cu-Sn)甘肃永登连城蒋家坪马厂文化铜块1红铜甘肃酒泉高苜蓿地马厂文化铜锥1红铜甘肃酒泉照壁滩马厂文化当前108页，总共120页。器物名称件数材料出土地点文化性质铜工具、装饰13红铜甘肃武威皇娘娘台齐家文化铜工具、装饰7红铜、青铜甘肃永靖秦魏家齐家文化残铜片1红铜甘肃永靖大河庄齐家文化铜镜、斧2青铜、红铜甘肃广诃齐家坪齐家文化铜镰1红铜甘肃广诃西坪齐家文化铜镜M251青铜(Cu-Sn)青海贵南尕马台齐家文化装饰、用具工具、武器65红铜、青铜甘肃玉门火烧沟四坝文化工具、装饰13砷铜，砷锡青铜甘肃民乐东灰山四坝文化工具、装饰，镞、日用品46红铜、青铜，砷铜及多元铜合金甘肃酒泉干骨崖四坝文化刀、锥、泡、镞7青铜(Cu-Sn)甘肃安西鹰窝树四坝文化小铜片1红铜新疆罗布淖尔古墓沟距今3800年前小铜卷2红铜新疆罗布淖尔古墓沟距今3800年前残铜片1红铜新疆疏附约公元前2000年铜条1青铜(Cu-Sn)新疆疏附约公元前2000年当前109页，总共120页。（二）研究要解决的迫切问题

1．加强中原地区早期冶金技术的研究

从表1可知，分析检测的样品主要集中于中原地区以外的北方和西北地区，中原地区陕西、山西、河南的早期铜器及冶金遗物被检测的样品数目仅有61件，这无疑是探索华夏文明起源的一大缺环。河南偃师二里头文化在夏商周断代工程中具有重要的地位，对二里头文化铜器和冶铸遗物的研究对搞清我国夏代冶金技术水平以及与周边地区冶金技术的关系，进而探索夏文化的起源和早期发展都具有重要的意义，目前检测的样品数量较少，早期所做的分析有些需要重新考察，炉壁、炉渣和陶范的研究基本上没有开展。因此，下一步应加强二里头冶金技术的研究工作。当前110页，总共120页。2．加强夏家店下层文化冶金技术的研究分布于辽西地区和京、津、唐地区的夏家店下层文化是我国北方早期青铜文化的重要组成部分。表1所列已分析的夏家店下层文化铜器仅有4件，内蒙赤峰敖汉旗大甸子夏家店下层文化遗址集中出土50多件铜器，此外三座店，大山前遗址也有铜器出土。对这些遗址铜器进行检测分析，对研究我国北方古代冶金技术水平以及与中原地区的交流和影响，阐明其在华夏文明形成中的作用具有重要意义。北京科技大学冶金与材料史研究所和考古工作者已开始着手进行工作，需要进一步加强。当前111页，总共120页。3．加强火烧沟四坝文化铜器的定量分析

70年代末和80年代初北京科技大学冶金与材料史研究所曾对甘肃玉门火烧沟四坝文化遗址出土铜器65件利用携带式X－射线荧光仪，电火花源原子发射光谱和激光光谱进行了定性分析，由于当时不允许对器物取样，所以进行的是器物表面带锈的分析。有的器物表面锈层较厚，有的明显锈蚀产物分布不均匀，故对这类器物表面分析的结果往往与基体金属的成分存在差别，加之所用携带式X－射线荧光仪分辨率不高，致使定性分析的结果具有一定局限性。当前112页，总共120页。4．加强新疆地区早期冶金技术的研究

新疆地处祖国的西北边疆，自古就是东西方文化和技术交流的中心区域，对新疆地区出土的早期铜器进行研究，并与其相邻地区的冶金技术进行比较，对搞清新疆地区冶金技术的起源和发展历史以及在中西文化交流中的地位有着重要意义，这也是研究华夏文明起源和早期发展的重要课题之一。目前考古工作者发掘了不少年代属于公元前第一、二千纪的墓葬和遗址，出土了大批包括铜器、铁器在内的文物，为研究新疆的古代冶金技术提供了丰富的实物资料，但对这些资料的技术研究还较缺乏。当前113页，总共1