《Antiquity》：An early lead-smelting tradition in north-east Iberia: a short-lived innovation of the third millennium BC
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摘要：多金属起源和非线性发展直到最近才引起更多学术关注。在此框架内，Minferri（加泰罗尼亚，西班牙）遗址公元前二千纪早期背景下发现的三个炼铅矿渣结节，为伊比利亚半岛目前最早的炼铅直接证据。这些材料与该地区公元前三千纪早期的炼铅间接证据相关联。尽管炼铅技术
摘要：多金属起源和非线性发展直到最近才引起更多学术关注。在此框架内，Minferri（加泰罗尼亚，西班牙）遗址公元前二千纪早期背景下发现的三个炼铅矿渣结节，为伊比利亚半岛目前最早的炼铅直接证据。这些材料与该地区公元前三千纪早期的炼铅间接证据相关联。尽管炼铅技术在比利牛斯山脉以南的法国持续存在，但在公元前二千纪中叶之后，它在伊比利亚半岛东北部被废弃，突显了即使在密切文化接触地区也存在不同的社会技术路径。
论文解读
研究背景与意义
冶金术起源是考古学研究的关键领域，但长期以来铜冶金占据了研究焦点。近年来，学界逐渐认识到冶金术的多金属起源，并将注意力转向其他金属的存在与作用。研究视角的转变也强调了多重发明和创新中心，以及随后的社会技术发展非线性路径。这种范式变化要求更好地理解非铜基技术的采用轨迹，以阐明其出现、传播或消失的过程。在此背景下，伊比利亚半岛东北部新识别出的早期炼铅传统成为研究重点。该传统出现在铜石并用时代（公元前三千纪初至2100年），与铜冶金同时出现，但在中前期青铜时代（公元前2100年至1600年）后中断，直到公元前一千纪初腓尼基人到来前，伊比利亚半岛东北部再无相关证据。这是一个早期创新中断的罕见案例。此外，法国南部在铜石并用时代也出现了炼铅活动，并作为密集的文化与技术联系网络的一部分传入伊比利亚半岛东北部，但法国南部的炼铅成功延续到了青铜时代。这种区域差异值得进一步研究比利牛斯山脉两侧观察到的不同冶金路径的社会动态。本研究发表于《Antiquity》。
关键技术方法
研究人员对来自Minferri遗址的冶金遗物进行了宏观评估，随后对样本进行了成分和微观结构分析。具体而言，研究人员使用便携式X射线荧光光谱仪（pXRF）对未制备的样本表面进行初步分析以指导采样。随后，样本被镶嵌在抛光树脂块中，以便在数码显微镜和配备能量色散X射线光谱仪的扫描电子显微镜（SEM-EDS）下进行分析。研究人员指出，由于矿石残留物受到高温过程和沉积后风化的严重扭曲，微观X射线衍射（μXRD）或微拉曼分析（μRaman）不适合确定原始矿物类型。
研究结果
站点、材料与方法
Minferri遗址面积超过10公顷，其中1.5公顷已被发掘，揭示了至少三座房屋遗迹以及多种形态的窖穴和坑。居民从事定居农业、畜牧业和冶金活动。对坩埚和生产残渣的宏观评估及后续分析表明，提取铜基冶金发生在简单的坑炉中，使用敞开式坩埚并覆盖木炭。这种方法导致在低还原条件下发生不均匀反应，但足以生产和回收铜及青铜。铅同位素分析将Minferri铜基生产残渣的来源指向伊比利亚半岛东北部（Molar-Bellmunt-Falset采矿区）和南部（Linares, Jaén）。本文讨论的三个矿渣结节从坑159和窖穴259的填充物中回收，为重量10至24克的 amorphous lumps。遗址的放射性碳测年估计居住年代约为公元前2100年至1600年，对应于早中青铜时代。来自与其中一个结节相同背景的碳化小麦种子的新的放射性碳测定提供了公元前1885年至1692年的估计，与已发表的日期一致。
结果
表面pXRF分析显示，虽然矿渣的铜和锡含量处于遗址其他铜基矿渣的范围内，但铅、硫和铁的比例更高。随后的SEM-EDS详细微观分析表征了每个结节的特征。
MN159-7126(1)
该结节是富含铁、铅、钙和锌的铝硅酸盐。铜的低含量和无锡表明其与铅冶金有关。相分布非常不均匀，有四个不同的区域。区域1以不规则的硫化铅块为主，其形状和分布表明它们可能是矿石残留物，有时包围着腐蚀的铅金属。区域2结合了玻璃相和氧化物晶体，类似于现代Porco-Potosí炼铅渣。区域3和区域4也具有复杂的玻璃相和氧化物晶体结构，与德国中世纪铅银渣相呼应。铅相的主导地位强烈表明该样本与炼铅有关。
MN159-7126(2)
该结节主要是富含钙和铁的铝硅酸盐，也含有铅、铜、硫、钛和锌。微观结构上，样本包含富铅块以及大型钙铁铝硅酸盐晶体簇。一个簇可能是一个矿石残留物，包含氧化铅块、针状物、氯化铜相和其他富铜相。区域分析暗示了一种多金属铜铅矿石，如钙铜铅矾或蓝铜铅矿。
MN259-8338(2)
该结节有一个薄的渣层和两层连续的改变陶瓷层。渣层是富含铁、铅、钙和铜的铝硅酸盐。中间层包含两种无定形相，并观察到氧化铅块包围着氯化铜相的区域。外层陶瓷层鉴定出钙铝硅酸盐、铁镁硅酸盐和铁铝氧化物晶体相。总体而言，该结节可能与含铁矿、钙和其他微量杂质的硫化铜铅矿石的冶炼有关。
讨论与结论
讨论
MN159-7126(1)提供了处理铅矿石的最清晰证据，可能是硫酸铅矿，含有铁脉石以及锌、铜、锶、银和铋杂质。MN159-7126(2)和MN259-8338(2)证实了富铅矿石的高温处理，最有可能是硫化铜铅多金属矿石的冶炼。鉴于多金属矿石的使用，铅和铜都可能从这些操作中产生，因为它们在自然状态下不混溶，冷却时会分离。然而，这三个结节与先前分析的Minferri铜基矿渣在成分和微观结构上存在实质性差异，后者不含铅或硫，表明铜和锡青铜的生产依赖于贫铅氧化矿石。这表明多金属铜铅矿石主要用于提取铅。尽管存在差异，但这三个样本所代表的操作可能发生在生产铜和青铜的同一设施中。
此处初步确定的铅矿物呈绿色或蓝色，在视觉上与孔雀石和蓝铜矿相似，后者是在同一矿区开采的最常见的铜矿石。这引发了铅是否被有意生产的问题。铅矿石可能被误选，但对贫铅铜矿石的一贯选择反对这一观点。有意选择和使用铅矿石也得到了以下事实的支持：当地自旧石器时代中期以来对当地铅矿物的处理证据；Coveta de l’Heura当地生产的铜石并用时代铅珠；以及伊比利亚半岛东北部与法国南部之间的广泛文化联系，后者记录了同时期的铅冶金。基于此，研究人员主张伊比利亚半岛东北部存在一个很大程度上未被报道的、可能是短暂的炼铅传统。
自旧石器时代晚期至铜石并用时代过渡以来，Veraza文化群扩展到法国南部和伊比利亚半岛东北部。早期金属制品和冶金知识从法国南部转移到伊比利亚半岛东北部，琥珀和石器流通网络中也发现了联系。此外，在法国南部，迄今为止分析的唯一炼铅残渣显示，铅是从多金属矿石中提取的。这些文化和技术联系支持了炼铅冶金术从法国传播，从而支持了伊比利亚半岛东北部炼铅的有意性。
在伊比利亚半岛东北部以外，没有已知的同期铅制品。El Oficio的一些无定形碎片被解释为潜在的实验，但该遗址有大量后期背景的材料，这意味着报告的铅碎片可能是更现代的侵入。此外，尽管有证据表明伊比利亚半岛自早青铜时代就有银冶金，但这依赖于氯化银且不需要铅。铅的灰吹法直到青铜时代末期才随着腓尼基人的接触而出现。下一个最古老的铅制品是巴利阿里群岛的晚青铜时代珠子，随后是直到公元前四/三世纪的空白期。因此，Minferri的炼铅事件似乎是伊比利亚史前时代同类事件中的最后一个。它们的特征将伊比利亚半岛冶金术的起源定位在腓尼基影响到达前半个千年，将其与本土动态联系起来，并且与银提取过程无关。
伊比利亚半岛东北部的稀有证据表明，炼铅不如炼铜突出。然而，该地区自铜石并用时代以来对这两种金属的同时开发表明，多金属实验是冶金实施的一个组成部分。然而，尽管在邻近且具有文化联系的法国南部，炼铅得以发展，但伊比利亚半岛东北部的物品证据却很少。这代表了技术中断的一个罕见例子。目前无法辨别这种中断的原因。铅与铜不同的社会价值可能阻止了它保持社会相关性，但需要进一步研究比较社会动态以帮助解释为什么铅在伊比利亚半岛只被短暂采用。
结论
对Minferri三个矿渣结节的微观结构和成分分析提供了伊比利亚半岛东北部早期炼铅的直接证据，确定了一个以前未知且最终非常短暂的炼铅传统。它于公元前三千纪初跨越比利牛斯山脉传播，一直持续到公元前二千纪中叶。这比该地区先前已知的与腓尼基影响相关的铅相关证据早了约半个千年，后者与本土动态相反。伊比利亚半岛东北部铜的同时开发突出了早期冶金实施中多金属实验的重要性。通过记录这一早期失败的创新，本研究有助于关于社会技术发展路径分歧原因更广泛辩论，并引起了对早期冶金研究中被忽视的金属——铅的关注。
