发掘单位：北京市文物研究所  北京科技大学  北京大学
发掘领队：刘乃涛

　　北京市延庆县大庄科乡矿冶遗址群主要由矿山、冶铁遗址、居住及作坊遗址等构成，遗址类型比较系统、丰富。通过考古调查及勘探工作，发现矿山五处，冶炼遗址四处，居住及作坊遗址三处。矿冶遗址群开采铁矿石的矿洞及部分露天采矿遗迹分布在矿山山脚及半山坡范围内。矿山周边丰富的水资源不仅为矿石的运输提供便利，同时对于冶炼过程中的用水以及矿冶管理机构、冶炼工匠的饮用水源提供了便利。其中遗迹类型较为丰富全面的为水泉沟遗址。冶铁工匠们的居住、生活区发掘揭露出的遗迹主要有房址、灶坑、灰坑等。作坊遗址区发现车辙和道路遗迹。冶炼遗址出土器物主要有矿石、炼铁块、炉渣、铁器、碾盘等。居住、生活区建筑材料主要有石块、灰陶板瓦、兽面纹瓦当、长条形沟纹砖等。生活用品主要有瓷碗、陶罐、铜钱等。延庆大庄科矿冶遗址群是目前国内发现的辽代矿冶遗存中保存炼铁炉最多，且炉体保存相对完好的冶铁场所，其基本形貌清晰可见。炉内结构完好，鼓风口清晰可见。发掘所揭示的炉型结构为正确认识中国古代冶铁高炉的炉型结构演变提供了弥足珍贵的资料。2011年10月至2014年11月，经国家文物局批准，北京市文物研究所联合北京科技大学、北京大学对延庆大庄科矿冶遗址群进行了考古调查、勘探及三次发掘工作，发掘总面积3650平方米，并开展了文物保护及科技考古研究工作。
 

　　大庄科矿冶遗址群反映了辽代接收、运用中原的生铁冶金技术的情况，是辽代向西传播生铁冶金技术一个非常重要的环节，同时体现了辽代物质文化的发展水平。延庆大庄科矿冶遗址群主要由矿山、冶炼、居住及作坊遗址等构成，分布区域主要位于水泉沟、铁炉村、汉家川、慈母川等地。考古调查、勘探及发掘取得了重要成果，不是仅仅发掘了几座冶铁炉，而是发现了从采矿到冶炼的遗迹，并且找到了冶铁工匠工作、生活、居住的地方，遗址类型比较系统、丰富。

 

　　通过考古调查及勘探工作，发现矿山五处，分别为榆木沟矿山、东三岔矿山、香屯矿山、东王庄矿山、慈母川矿山。发现冶炼遗址四处，分别为水泉沟冶炼遗址、汉家川冶炼遗址、铁炉村冶炼遗址、慈母川冶炼遗址。发现居住及作坊遗址三处，分别为水泉沟居住及作坊遗址、铁炉村居住及作坊遗址、汉家川居住及作坊遗址。这其中，水泉沟的生产链条较为齐备。在遗址群中居于核心的位置。

 

　　矿冶遗址群开采铁矿石的矿洞及部分露天采矿遗迹分布在山脚及半山坡范围内。采矿洞口清晰可见，四周散落少量尾矿渣。矿洞口散落铁矿以磁铁矿为主。矿山周边水流通畅，丰富的水资源不仅为矿石的运输提供便利，同时对于冶炼过程中的用水以及矿冶管理机构、冶炼工匠的饮用水源提供了便利。

 

　　发现炼铁炉10座，其中水泉沟冶炼遗址5座，汉家川冶炼遗址3座，铁炉村冶炼遗址2座。冶炼遗址均位于一半月形黄土台地边缘处，呈缓坡状。台地所处为河流二级阶地。目前已发掘水泉沟炼铁炉4座。

 

　　炼铁炉开口高于地面，中部外弧，平面近圆形，顶部缺失，炉腹、炉腰有明显的内径变化。炼铁炉主要由炉身、炉门、出铁口、出渣口、鼓风口、前后工作面等组成。炉门位于炉身下部，拱形，鼓风口正对炉门。炉前工作面供冶铁操作和临时存放生铁产品，炉后残存有一不规则工作面，较为平坦，用来堆放燃料和铁矿，进行燃料和矿料的破碎、筛分等工序，最后将矿料和燃料由后上方装进冶铁炉里。炉壁内侧用较为整齐的石块砌成，十分平整，缝隙平直、细小，外侧用石块围砌，炉内壁粘结大量不规则的坚硬炼渣，炼渣断口有的呈玻璃状，有的呈蜂窝状。炉底部用经过细加工的耐火土填实，形成高炉基础。

水泉沟遗址炼铁炉全景

 

　　炼铁炉最内层是烧流区域，可以看到玻璃态的炉渣、矿石，从炉渣的流动状态可以判断炼铁炉可以较好地实现渣铁分离。冶铁技术均为生铁冶炼技术。冶炼过程中加了白云石做助熔剂以降低炉渣熔点，便于冶炼操作。

 

　　在炼铁炉内发现少量已炼出的生铁块，炉内填土层中发现有铁矿石、红烧土、木炭、耐火材料及大量炉渣等遗物。其他出土器物主要有陶器、瓷器、板瓦、钱币等遗物。

 

　　炼铁炉遗址地层情况，第①层为表土层，黄褐色，沙土团粒结构，土质疏松，含草根、红烧土颗粒，现代瓷片等。第②层为辽代文化层，黑褐色，沙土团粒结构，含较多红烧土颗粒，土质稍松，出有炉渣、辽代瓷片、钱币等。②层以下为生土层。

 

　　根据地层堆积情况以及地层内出土的遗物，结合碳十四测年，判断该遗址年代为辽代。

 

　　通过考古调查、勘探已发现生活及作坊遗址3处。目前已发掘清理水泉沟生活及作坊遗址1处，位于炼铁炉遗址东北侧，距炼铁炉约100米，东距怀九河约30米，占地面积约20000平方米。2014年发掘了其中的3000平方米。

 

　　生活及作坊遗址文化层堆积较厚，文化内涵丰富，一般情况是近现代土层下直接叠压辽代地层。出土物主要有辽代瓷片、瓷器残件、陶质板瓦、北宋钱币等，此层层面下开口的遗迹有有房址、灶坑、道路、灰坑、炒钢炉遗址等。

 

　　根据土质土色分布情况可划分为三个文化堆积层。第①层为表土层，黄褐色，土质疏松。发掘前地表种植板栗，土层中分布有大量植物根系。第②层为辽代文化层，灰褐色，土质较为松散。包含物主要有白瓷片、灰陶板瓦、炼铁块、炉渣、红烧土等。第③层为辽代文化层。黄褐色，稍硬。包含物主要有白瓷片、灰陶板瓦、炼铁块、炉渣、石块、红烧土等。③层以下为生土。

 

　　出土器物主要有矿石、炼铁块、炉渣、铁箭头、铁刀、铸造石范、石碾盘、石碾子等。建筑材料主要有石块、灰陶板瓦、兽面纹瓦当、长条形沟纹砖等。生活用品主要有瓷碗、酱釉罐、陶罐、砚台、铜钱、耳坠、纺轮等。

 

　　房屋由于破坏较为严重，没有一处十分完整的房址，只残存着用石块砌成的部分房基以及部分柱础石等。房屋均为地面起墙的建筑，房址平面形状一般呈方形或长方形。以发掘清理的其中一处房址F7为例来说明房屋的基本结构。

水泉沟居住遗址俯视图

 

　　房屋坐北朝南，由院门，院墙，正房，东西厢房组成。院落平面呈长方形，院墙东西长24.3米，南北宽10.6米，墙体残高0.18—0.6米。

 

　　院门开在南方，满足房屋冬暖夏凉，光线充足的需求。院子内部踩踏面明显。

 

　　房屋基础的构筑方法是平地起建。正房位于院内中部，房屋面宽5.2米，进深4.8米。墙基用石块砌成。房屋上部原覆盖有灰陶板瓦，现已塌落。

 

　　房屋南侧设门，门前安放长方形过门石。房屋内有一踩踏面，土质呈灰褐色，含红烧土颗粒及草木灰屑等，土质较为紧密，呈块状，厚约0.1米。正房内西北侧有长3.3米，宽1.5米，残高0.2米的火炕，石板上部用泥土抹平。炕内设三条宽0.2-0.3米，深0.2米东西走向的炕洞（烟道），上有小块花岗岩石板作为炕面。房址西北角有一排烟口。

 

　　房内东南角有一灶，灶坑平面呈弧形，分火膛、火道两部分，灶壁四周有一层烧结面，都遭到不同程度的破坏。灶坑内填土为褐色土，含红烧土颗粒，土质结构紧密，接近底部有草木灰。灶壁用黄土砌成。灶壁与底皆烧成红褐色，十分坚实。灶门设在灶南偏西处。灶膛内西北角设有一火口，与炕内烟道相通。

 

　　作坊遗址区发现辽代车辙和道路遗迹。路面上共清理出10条车辙。道路呈南北走向，向南可抵达水泉沟冶炼炉遗址，向北可抵达汉家川冶炼区。道路宽15.8米，发掘清理长度19.5米，路土厚0.3米。路土上距地表深0.6-0.9米，路土呈灰黑色，较脏，稍杂，坚硬，含有炭灰等。路土面上有车辙，单辙宽0.25-0.3米，辙沟深0.15-0.19米，两辙中心间距约2.4米。车辙内填土，灰褐色，坚硬，有的底部垫有小石块。

 

　　炒钢炉6座，炒钢炉呈椭圆形，东西约0.55米，南北约0.4米，残高0.1米。炉底留有一层铁渣，底部垫有石块，石块呈红色，外围红烧土范围约1.1米。

炒钢炉

 

　　大庄科矿冶遗址群位于辽南京附近，历史上是宋辽之间的战场前沿地带。大庄科矿冶遗址群既可能是生产兵器等军用产品，也可能是冶铁技术自中原地区向边远地区传播的证据之一。而辽灭国以后建立的西辽国，是中国古代生铁技术向西方传播的重要力量之一。所以关于大庄科矿冶遗址群的综合研究将深化冶铁技术交流与传播的研究。

 

　　大庄科矿冶遗址群是目前国内发现的辽代矿冶遗存中保存炼铁炉最多，且炉体保存相对完好的冶铁场所，其基本形貌清晰可见。炉内结构完好，鼓风口清晰可见。发掘所揭示的炉型结构为正确认识中国古代冶铁高炉的炉型结构演变提供了弥足珍贵的资料。

 

　　生铁是中华民族最伟大的发明之一。中国在西周晚期开始进入铁器时代之初就能够冶炼和使用生铁，并于战国至秦汉时期形成了以生铁冶炼为基础的一整套钢铁冶金技术体系，奠定了中华闻名发展壮大的物质基础。从战国时期开始，中原先进的冶铁技术不断向周边地区传播，成为华夏各民族进步的强大物质基础。据相关史料记载，辽代立国之初就大兴炉冶，从中原掠夺工匠引进技术，其中冶铁业更是重中之重。

 

　　执笔：刘乃涛 郭京宁