先秦遺址出土朱砂的化學(xué)鑒定和產(chǎn)地判斷方法評(píng)述

董豫 方輝

（山東大學(xué)歷史文化學(xué)院 山東濟(jì)南 250100）

先秦遺址出土朱砂的化學(xué)鑒定和產(chǎn)地判斷方法評(píng)述

董豫 方輝

（山東大學(xué)歷史文化學(xué)院 山東濟(jì)南 250100）

朱砂作為顏料或墓底鋪墊在黃河流域和長(zhǎng)江流域的眾多先秦考古遺址中都有發(fā)現(xiàn)，然而現(xiàn)代朱砂礦藏則主要集中分布在我國(guó)的西南地區(qū)。因此，先秦時(shí)代很可能存在某種形式的廣域交換網(wǎng)絡(luò)，促成了朱砂和其他物品的遠(yuǎn)距離傳播。經(jīng)過(guò)對(duì)國(guó)內(nèi)外朱砂產(chǎn)地相關(guān)研究方法的評(píng)述，可知采用硫同位素和汞同位素相結(jié)合的方法對(duì)古人可能利用的汞礦的朱砂樣本和考古遺址出土的朱砂樣本進(jìn)行采樣分析，有望重建先秦朱砂交換網(wǎng)絡(luò)。

朱砂 先秦 交換網(wǎng)絡(luò) 穩(wěn)定同位素

考古遺址中發(fā)現(xiàn)的朱砂很早就引起了考古學(xué)家的重視，并有不少學(xué)者對(duì)其使用背景和意義等進(jìn)行了討論［1］。初步研究發(fā)現(xiàn)，先秦時(shí)代出土朱砂的考古遺址在黃河流域和長(zhǎng)江中下游都有分布。不過(guò)，目前探明的現(xiàn)代朱砂礦藏主要位于我國(guó)的西南地區(qū)，少數(shù)在西北地區(qū)。也就是說(shuō)，出土朱砂的遺址大多遠(yuǎn)離朱砂礦藏。朱砂是如何從其原產(chǎn)地到達(dá)出土地的，當(dāng)時(shí)的交換網(wǎng)絡(luò)如何，目前尚沒(méi)有一個(gè)成熟的方法來(lái)解決這一問(wèn)題。

前人的研究對(duì)于先秦時(shí)代朱砂的交換網(wǎng)絡(luò)涉及較少［2］。毋庸置疑，先秦時(shí)代的眾多考古遺址和考古學(xué)文化之間存在廣泛的交換網(wǎng)絡(luò)，該網(wǎng)絡(luò)交換的內(nèi)容包括考古遺址中易于發(fā)現(xiàn)的陶器、玉器、礦石等無(wú)機(jī)制品［3］，同時(shí)可能也包括食物、棉麻等有機(jī)制品［4］。尤其是新石器時(shí)代晚期以后，隨著社會(huì)復(fù)雜化進(jìn)程的發(fā)展，建立和維持廣泛的交換網(wǎng)絡(luò)并從中獲得稀有物品可能是部落首領(lǐng)獲得權(quán)力和聲望的重要策略［5］。同時(shí)，遠(yuǎn)距離交換網(wǎng)絡(luò)很可能也對(duì)早期中國(guó)相互作用圈的形成起到重要作用［6］。那么朱砂在這一交換網(wǎng)絡(luò)中可能扮演了什么樣的角色，考古遺址中出土的朱砂來(lái)源于何處、經(jīng)過(guò)何地到達(dá)考古遺址是筆者希望探討的問(wèn)題。本文旨在前人研究的基礎(chǔ)上，梳理先秦遺址中發(fā)現(xiàn)的朱砂，探討其分布規(guī)律，同時(shí)對(duì)國(guó)內(nèi)外朱砂產(chǎn)地相關(guān)研究方法進(jìn)行評(píng)述，試圖探討利用化學(xué)分析方法重建先秦朱砂交換網(wǎng)絡(luò)的可能性。

一、先秦遺址中發(fā)現(xiàn)的朱砂

在討論考古遺址中發(fā)現(xiàn)的朱砂之前，有必要對(duì)現(xiàn)代朱砂礦的分布情況作一說(shuō)明。朱砂，又稱辰砂、丹砂，化學(xué)成分是硫化汞（HgS）。根據(jù)地質(zhì)普查和勘探的結(jié)果，我國(guó)主要有四個(gè)汞礦成礦區(qū)：昆侖—秦嶺成礦區(qū)、三江成礦區(qū)（川西和云南中西部）、武陵成礦區(qū)（湘西黔東、川東南、鄂西南）和右江成礦區(qū)（滇東南、黔西南和廣西）［7］。按照儲(chǔ)量的分布來(lái)說(shuō)，貴州儲(chǔ)量最多，占全國(guó)汞儲(chǔ)量的38.3%，其次為陜西，占19.8%，四川占15.9%［8］。總體來(lái)說(shuō)，我國(guó)西南地區(qū)汞礦較豐富，而東部地區(qū)暫時(shí)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)。

相較而言，考古遺址中發(fā)現(xiàn)的紅色粉末使用分布范圍則廣得多。北至內(nèi)蒙古、南到廣西、西到青海、東到浙江都有紅色粉末的發(fā)現(xiàn)。需要注意的是，赤鐵礦粉末和朱砂粉末都是紅色物質(zhì)，朱砂的礦藏較少而赤鐵礦是一種分布非常廣泛的礦物，獲得相對(duì)容易。朱砂相對(duì)來(lái)說(shuō)顏色更鮮艷，但僅根據(jù)肉眼很難將朱砂和赤鐵礦明確區(qū)分。有些考古遺址中出土的紅色粉末經(jīng)過(guò)檢測(cè)發(fā)現(xiàn)是赤鐵礦，如舊石器時(shí)代晚期山頂洞人尸骨旁邊就撒有赤鐵礦［9］；新石器仰韶時(shí)代的陜西寶雞北首嶺遺址在房址、墓葬和地層中都發(fā)現(xiàn)了赤鐵礦粉末［10］；青銅時(shí)代早期的內(nèi)蒙古大甸子遺址在墓葬M453中出土了一塊紅褐色顏料，經(jīng)鑒定為赤鐵礦粉，可能還混有少量鎢酸鐵礦［11］。另外，新石器時(shí)代大汶口文化的江蘇邳縣大墩子遺址和龍山文化的安徽蚌埠禹會(huì)村遺址出土一些彩色石塊，經(jīng)鑒定紅色石塊為天然赭石（主要成分為赤鐵礦和石英）［12］。鑒于此，本文對(duì)考古遺址中出土的紅色粉末進(jìn)行了梳理，盡可能收集了已經(jīng)發(fā)表鑒定結(jié)果的考古遺址，同時(shí)，筆者也對(duì)十幾個(gè)考古遺址出土的紅色粉末進(jìn)行了鑒定（表一、圖一、圖二）。

可以看出，早在新石器時(shí)代中期的河姆渡遺址就使用朱砂，而且遺址位于目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)朱砂礦藏的東部地區(qū)。需要說(shuō)明，浙江昌化雞血石的主要致色成分也是朱砂，不過(guò)不是單純的朱砂，而是朱砂與高嶺石、地開石、葉臘石等多礦物共生的集合體。河姆渡遺址的朱砂來(lái)自于我國(guó)西部地區(qū)還是取材自當(dāng)?shù)氐碾u血石目前尚不清楚。到了新石器時(shí)代晚期，朱砂在黃河中下游地區(qū)的遺址都有發(fā)現(xiàn)。不過(guò)相對(duì)來(lái)說(shuō)，此時(shí)發(fā)現(xiàn)朱砂的遺址還是非常少的。而且這時(shí)朱砂基本是作為器物裝飾，用量很少，而不是像商周以后的一些墓葬大量用于鋪底。大汶口文化邳州梁王城遺址雖然在人骨上發(fā)現(xiàn)朱砂，然而僅在右側(cè)肋骨上，朱砂仍有可能原是某件器物上的裝飾。陜西關(guān)中地區(qū)的姜寨和元君廟遺址都發(fā)現(xiàn)有紅色粉末，不過(guò)暫沒(méi)有鑒定報(bào)告，不能確定是朱砂還是赤鐵礦。陜西境內(nèi)的朱砂礦藏位于其東南部的旬陽(yáng)縣，與關(guān)中地區(qū)以秦嶺相隔，如果新石器時(shí)代關(guān)中地區(qū)使用朱砂也不足為奇。當(dāng)然，以上觀察是基于現(xiàn)有的考古學(xué)證據(jù)，以后隨著考古工作的進(jìn)展也許會(huì)有新的發(fā)現(xiàn)。

表一//發(fā)現(xiàn)有朱砂的先秦考古遺址

圖一//中國(guó)新石器時(shí)代出土朱砂遺址的分布與現(xiàn)代朱砂礦藏分布對(duì)比圖

圖二//中國(guó)青銅時(shí)代出土朱砂遺址的分布與現(xiàn)代朱砂礦藏分布對(duì)比圖

進(jìn)入青銅時(shí)代以后，使用朱砂的遺址除了黃河流域以外，還擴(kuò)展到了長(zhǎng)江中游地區(qū)（圖二）。這個(gè)時(shí)期朱砂作為顏料和墓底鋪設(shè)都有發(fā)現(xiàn)。作為顏料似乎朱砂和赤鐵礦可以同時(shí)使用。例如甘肅玉門火燒溝遺址墓葬中出土的團(tuán)狀顏料，經(jīng)過(guò)檢測(cè)有2例為赤鐵礦、3例為朱砂［20］；河南安陽(yáng)殷墟遺址經(jīng)過(guò)檢測(cè)的4例陶器上的紅色物質(zhì)，有2例為朱砂（陶盤M20︰8和陶豆M40︰2），2例為赤鐵礦（陶調(diào)色盒M13︰1和陶罐M231︰5）。作為墓底鋪設(shè)的紅色粉末，經(jīng)過(guò)檢測(cè)，大部分確認(rèn)為朱砂。山西翼城大河口遺址兩座西周墓葬M5010和M6043分別使用朱砂和赤鐵礦鋪底，其中M5010的等級(jí)較高，M6043的等級(jí)較低。這一現(xiàn)象可能說(shuō)明即使到了西周時(shí)期，朱砂仍然是稀缺資源，只有高等級(jí)的墓葬才得以使用。

綜上所述，我國(guó)東部地區(qū)目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)朱砂礦藏，但東部地區(qū)的新石器和青銅時(shí)代的考古遺址卻發(fā)現(xiàn)朱砂，筆者推測(cè)先秦時(shí)代可能存在某種程度的廣域交換網(wǎng)絡(luò)。這一網(wǎng)絡(luò)在新石器時(shí)代可能由某些部落首領(lǐng)所推動(dòng)，但本質(zhì)上具有一定的隨機(jī)性；而到了青銅時(shí)代朱砂的流通可能進(jìn)一步發(fā)展為有組織的國(guó)家行為。那么東部地區(qū)眾多考古遺址中的朱砂從哪里來(lái)，朱砂在這一交換網(wǎng)絡(luò)中又扮演什么樣的角色都是值得探討的問(wèn)題。同時(shí)也需要認(rèn)識(shí)到，以現(xiàn)代工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)衡量推測(cè)古代先民對(duì)于汞礦的開發(fā)利用可能不完全準(zhǔn)確，東部地區(qū)也許曾經(jīng)或仍然存在一些小型的不符合現(xiàn)代礦藏定義的朱砂資源。這一問(wèn)題也需要將來(lái)更細(xì)致的工作來(lái)解決。

二、朱砂產(chǎn)地研究國(guó)內(nèi)外現(xiàn)況

為了獲得朱砂的產(chǎn)地信息，國(guó)內(nèi)外學(xué)者已經(jīng)有所嘗試。主要分析方法包括考古學(xué)和歷史文獻(xiàn)考證、微量元素分析、硫同位素分析和汞同位素分析等。

1.考古學(xué)和歷史文獻(xiàn)考證

目前出土朱砂的先秦考古遺址已發(fā)現(xiàn)了不少，然而這些朱砂產(chǎn)自哪里并不清楚。朱砂是一種礦物，出土狀態(tài)多是粉末，不像陶器等人工制品可以留下其原產(chǎn)地的技術(shù)風(fēng)格特征。一般只能根據(jù)伴出的器物推測(cè)朱砂可能來(lái)自同一地區(qū)，然而這種推測(cè)存在不確定性。另一方面，先秦時(shí)期的可靠文獻(xiàn)資料較少，漢代以后的文獻(xiàn)對(duì)于朱砂產(chǎn)地多有提及。朱砂也因此獲得多個(gè)別名，如巴砂（重慶）、越砂（廣西）、辰砂（湖南）等［21］。然而，與考古學(xué)證據(jù)類似，僅依靠歷史文獻(xiàn)很難將某個(gè)具體的遺址和具體的產(chǎn)地對(duì)應(yīng)起來(lái)，因此還需要借助化學(xué)等自然科學(xué)的方法。

2.微量元素分析

朱砂礦的主要成分是硫化汞，同時(shí)還會(huì)夾雜少量如硒、碲、砷、鉍等雜質(zhì)。為了研究汞礦的成礦原因和成礦物質(zhì)的來(lái)源，曾經(jīng)有地質(zhì)學(xué)家對(duì)我國(guó)的汞礦進(jìn)行了微量元素分析［22］。理論上來(lái)說(shuō)，如果每個(gè)礦源地都有其特有的微量元素特征，而研究者通過(guò)測(cè)試考古遺址朱砂的微量元素含量，就有可能判斷其產(chǎn)地。不過(guò)目前尚沒(méi)有看到微量元素分析方法在考古上的應(yīng)用。暫且不論微量元素區(qū)分地質(zhì)礦藏的可行性，單從考古樣本的狀態(tài)來(lái)考慮這個(gè)方法也不太可行?？脊胚z址中目前沒(méi)有發(fā)現(xiàn)朱砂的原礦石，朱砂大多以墓葬中或陶器表面的粉末形式存在，有時(shí)則是藏在漆膜下面的致色成分。這就導(dǎo)致取樣的過(guò)程中要獲得純凈的朱砂有一定難度，因?yàn)橹焐皩油ǔ：鼙?，容易取到朱砂附近的其他物質(zhì)。其次，朱砂以粉末狀態(tài)存在說(shuō)明其經(jīng)過(guò)加工，在加工的過(guò)程中可能會(huì)去掉或加入新的物質(zhì)，會(huì)有與原石不同的微量元素組成。因此，通過(guò)分析朱砂中的微量元素來(lái)判斷遺址出土朱砂的產(chǎn)地可能會(huì)形成誤判。

3.硫同位素分析

穩(wěn)定同位素具有指征性特征，因此被應(yīng)用到越來(lái)越多的領(lǐng)域中。朱砂的主要化學(xué)成分為硫化汞，對(duì)考古和地質(zhì)朱砂樣本進(jìn)行硫同位素分析有助于我們了解朱砂產(chǎn)地。例如，日本學(xué)者對(duì)1—6世紀(jì)考古遺址墓葬出土的12個(gè)朱砂樣本以及4個(gè)現(xiàn)代朱砂礦石樣本（其中3個(gè)礦石來(lái)自日本中部的3個(gè)朱砂礦，1個(gè)來(lái)自中國(guó)貴州萬(wàn)山）進(jìn)行了硫同位素分析，結(jié)果表明：1世紀(jì)遺址出土的朱砂很可能來(lái)自中國(guó)；3—6世紀(jì)遺址出土的朱砂則來(lái)自日本本土；2世紀(jì)有些遺址的朱砂來(lái)自中國(guó)，有些來(lái)自日本本土［23］。瑞士學(xué)者對(duì)羅馬時(shí)期壁畫中使用的朱砂以及西班牙、斯洛文尼亞、意大利、德國(guó)、法國(guó)等主要朱砂礦藏進(jìn)行了硫同位素分析，經(jīng)過(guò)對(duì)比作者認(rèn)為該壁畫中使用的朱砂來(lái)自西班牙［24］。

目前尚沒(méi)有看到針對(duì)中國(guó)遺址出土朱砂的硫同位素分析報(bào)道，以下我們探討一下該方法在中國(guó)應(yīng)用的可能性。用硫同位素分析方法判斷產(chǎn)地的前提是不同礦床具有其獨(dú)特的硫同位素值。曾有地質(zhì)學(xué)者對(duì)我國(guó)26個(gè)主要汞礦朱砂的硫同位素值進(jìn)行了測(cè)試分析，發(fā)現(xiàn)各個(gè)礦床的硫同位素值常常有較大波動(dòng)范圍，不同礦床之間也有交叉重疊（圖三）［25］。如貴州銅仁萬(wàn)山汞礦朱砂的硫同位素值在10.4‰至21.1‰之間，平均值為17.7‰；貴州銅仁大硐喇汞礦朱砂的硫同位素值在9.4‰至25.5‰之間，平均值為20.1‰；湖北長(zhǎng)陽(yáng)天柱山汞礦朱砂的硫同位素值在12.8‰至15.9‰之間，平均值為14.3‰。然而有個(gè)別汞礦比較特別，如青海同德穆黑和貴州開陽(yáng)白馬洞汞礦朱砂的平均硫同位素值為負(fù)數(shù)，分別為-4.5‰和-1.3‰。除此以外，陜西旬陽(yáng)公館汞礦、廣西南丹益蘭汞礦和貴州興仁濫木廠汞礦朱砂的硫同位素值較低，平均值分別為7.2‰、10.1‰、5.1‰；其中距離中原地區(qū)最近的陜西旬陽(yáng)公館汞礦朱砂的硫同位素值變化范圍為1.4‰至11.3‰。

以上討論說(shuō)明僅根據(jù)硫同位素分析很難將我國(guó)的汞礦按地域分類。雖然大多數(shù)西南地區(qū)的汞礦硫同位素值較高（＞12‰），卻也存在貴州開陽(yáng)白馬洞汞礦硫同位素值為負(fù)值、廣西南丹益蘭和貴州興仁濫木廠汞礦硫同位素值平均值在10.1‰和5.1‰的異常情況。如果考古遺址出土朱砂樣本的硫同位素值在12‰以上則較難確定其確切的來(lái)源，貴州、湖南、湖北、四川的眾多汞礦都有可能是其產(chǎn)地；而如果考古遺址出土朱砂樣本的硫同位素值接近零或者為負(fù)數(shù)，那就有可能來(lái)自青海同德或者貴州開陽(yáng)；如果考古遺址出土朱砂樣本的硫同位素值在0‰到10‰之間，那就很有可能來(lái)自陜西旬陽(yáng)、廣西南丹或貴州興仁，考慮到離中原地區(qū)的距離，最有可能的來(lái)源就是陜西旬陽(yáng)。

圖三//中國(guó)主要汞礦床辰砂δ34S值分布圖

為了驗(yàn)證在我國(guó)使用硫同位素分析方法進(jìn)行產(chǎn)地判斷的可能性，筆者收集了一些考古朱砂樣本，經(jīng)過(guò)初步的揀選后，送至中國(guó)地質(zhì)大學(xué)（武漢）生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，使用Thermo Fisher公司的Delta V Plus同位素質(zhì)譜儀進(jìn)行測(cè)試（表二）。

從表二可以看出，大部分樣本的硫同位素值都在15‰以上，因此無(wú)法準(zhǔn)確判斷其產(chǎn)地。不過(guò)，同樣位于湖北隨州的文峰塔和葉家山兩個(gè)周代遺址使用的朱砂卻有截然不同的來(lái)源，文峰塔遺址M2使用的朱砂可能來(lái)自青海同德穆黑汞礦或貴州開陽(yáng)白馬洞汞礦。當(dāng)然這只是初步的結(jié)論，還需要對(duì)這兩個(gè)汞礦的開采歷史進(jìn)行詳細(xì)研究才有可能判斷文峰塔的朱砂樣本到底來(lái)自哪里，或者來(lái)自另外一個(gè)尚未進(jìn)行硫同位素分析的汞礦。類似的困惑日本學(xué)者和瑞士學(xué)者也有討論，例如日本學(xué)者無(wú)法確定1—6世紀(jì)遺址出土的朱砂樣本具體來(lái)自日本或中國(guó)的哪個(gè)汞礦，僅能大致區(qū)分中國(guó)或日本［26］；瑞士學(xué)者發(fā)現(xiàn)西班牙和斯洛文尼亞汞礦的硫同位素值分布有很大重疊，鑒于斯洛文尼亞汞礦的開發(fā)歷史較短且深埋在地下才排除了來(lái)自這一汞礦的可能性，從而推測(cè)羅馬時(shí)期壁畫中使用的朱砂更有可能來(lái)自西班牙［27］。

表二//我國(guó)一些先秦考古遺址出土朱砂的硫同位素分析結(jié)果

基于以上討論，筆者認(rèn)為硫同位素分析判斷朱砂產(chǎn)地的方法有一定的可行性，同時(shí)也有較大的局限性，需要結(jié)合其他分析方法（如汞同位素分析）、考古證據(jù)、文獻(xiàn)資料等才能較為準(zhǔn)確的確定朱砂產(chǎn)地。

4.汞同位素分析

隨著多接收電感耦合等離子體質(zhì)譜（MCICP-MS）技術(shù)的發(fā)展，準(zhǔn)確測(cè)量汞同位素值在近些年成為可能。2003年，加拿大學(xué)者首次嘗試使用MC-ICP-MS測(cè)量了來(lái)自各國(guó)朱砂礦石的汞同位素值［28］。隨后有學(xué)者將這一方法應(yīng)用到生態(tài)系統(tǒng)中，探討利用汞同位素溯源的可能性，并對(duì)汞同位素分餾的機(jī)理進(jìn)行了研究［29］。近年來(lái)也有中國(guó)學(xué)者利用汞同位素分析方法判斷貴州萬(wàn)山地區(qū)汞污染的來(lái)源，并發(fā)現(xiàn)萬(wàn)山汞礦的汞同位素值分布較為集中，δ202Hg的平均值為-0.74±0.11‰（2σ，n=14）［30］。

汞同位素分析方法在考古中的應(yīng)用目前僅見于對(duì)秘魯考古遺址出土朱砂的產(chǎn)地分析。雖然秘魯最大汞礦萬(wàn)卡韋利卡（Huancavelica）的汞同位素值有較為寬泛的分布范圍，然而結(jié)合δ202Hg和Δ199Hg兩種同位素值可以將其分布限定在一個(gè)條帶內(nèi)。通過(guò)比較考古遺址出土朱砂的汞同位素值和現(xiàn)代汞礦朱砂的同位素值，研究者認(rèn)為前印加時(shí)期和殖民時(shí)期遺址出土的朱砂樣本都來(lái)自秘魯?shù)娜f(wàn)卡韋利卡礦，而印加時(shí)期遺址出土的幾個(gè)朱砂樣本則可能來(lái)自哥倫比亞的朱砂礦藏［31］。

通過(guò)以上討論可以看出，利用汞同位素分析方法判斷考古遺址出土朱砂的產(chǎn)地具有一定的可行性，不過(guò)還有一些基礎(chǔ)工作需要做。目前尚沒(méi)有看到應(yīng)用這一方法對(duì)國(guó)內(nèi)各汞礦進(jìn)行系統(tǒng)采樣分析的報(bào)道，也暫時(shí)沒(méi)有對(duì)國(guó)內(nèi)遺址出土朱砂的案例分析。筆者認(rèn)為，首先需要對(duì)我國(guó)主要汞礦進(jìn)行實(shí)地和文獻(xiàn)考察，判斷其在先秦時(shí)期被利用的可能性。其次，就是對(duì)可能被利用汞礦的朱砂樣本進(jìn)行汞同位素分析，看其分布范圍是否有交叉重疊，每個(gè)汞礦的汞同位素是否有指征性特征。在此基礎(chǔ)之上，可以選取一些考古朱砂樣本進(jìn)行測(cè)試分析，檢驗(yàn)該方法的可行性。

三、討論與展望

經(jīng)過(guò)系統(tǒng)梳理，筆者發(fā)現(xiàn)目前確定出土朱砂的新石器時(shí)代和青銅時(shí)代的遺址幾乎都遠(yuǎn)離現(xiàn)代朱砂礦藏，也就是說(shuō)先秦時(shí)代很有可能存在某種交換網(wǎng)絡(luò)保證了朱砂的傳播。在遺址間交換朱砂礦物的同時(shí)，各區(qū)域文化很可能也交換了朱砂相關(guān)的宗教信仰或醫(yī)學(xué)知識(shí)，從而在某種程度上促進(jìn)了“中國(guó)相互作用圈”的形成［32］。如果可以確定考古遺址出土朱砂的原產(chǎn)地，將有助于我們重建先秦時(shí)代的交換網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)一步理解各區(qū)域之間的互動(dòng)交流。

初步的文獻(xiàn)調(diào)研和探索性實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明，利用化學(xué)的方法有望獲得各遺址朱砂的產(chǎn)地信息并重建先秦朱砂交換網(wǎng)絡(luò)。硫同位素和汞同位素的分析方法在國(guó)外已經(jīng)有一些成功應(yīng)用的案例，不過(guò)目前在國(guó)內(nèi)尚未看到相關(guān)嘗試的報(bào)道。筆者認(rèn)為，首先基礎(chǔ)的工作是要對(duì)我國(guó)主要汞礦進(jìn)行調(diào)查和研究，判斷哪些汞礦曾被先秦時(shí)代的人民利用，其產(chǎn)出的朱砂礦是否有特定的硫同位素或汞同位素特征值。在此基礎(chǔ)之上，將考古遺址出土的朱砂與現(xiàn)代汞礦樣本的硫同位素值和汞同位素值進(jìn)行對(duì)比，有可能判斷考古遺址出土朱砂的產(chǎn)地；而通過(guò)研究已知產(chǎn)地考古遺址的地理位置和分布情況，則可以重建先秦各時(shí)期的交換網(wǎng)絡(luò)。

此外，我們并不確定先秦遺址出土的朱砂是否全部源自我國(guó)境內(nèi)的汞礦。理論上來(lái)說(shuō)，朱砂體積小易于攜帶，也有可能來(lái)自更遙遠(yuǎn)的歐亞草原地區(qū)或日本列島等。這些問(wèn)題都需要以后更多的研究，對(duì)更大范圍的汞礦采樣才能回答。當(dāng)然，在沒(méi)有其他考古學(xué)或文獻(xiàn)證據(jù)支撐的前提下，仍然應(yīng)該優(yōu)先對(duì)我國(guó)境內(nèi)的汞礦尤其是更靠近中原地區(qū)的汞礦取樣調(diào)研。

［1］王進(jìn)玉、王進(jìn)聰：《中國(guó)古代朱砂的應(yīng)用之調(diào)查》，《文物保護(hù)與考古科學(xué)》1999年第1期；高志偉：《考古資料所見赭石、朱砂、鉛丹及其應(yīng)用》，《青海民族大學(xué)學(xué)報(bào)》2011年第1期；陳光宇：《甲骨刻辭涂朱與商代朱砂》，張光明、徐義華主編《甲骨學(xué)暨高青陳莊西周城址重大發(fā)現(xiàn)國(guó)際學(xué)術(shù)研討會(huì)論文集》，齊魯書社2014年，第335—344頁(yè)；方輝：《論史前及夏時(shí)期的朱砂葬——兼論帝堯與丹朱傳說(shuō)》，《文史哲》2015年第2期。

［2］此文對(duì)朱砂交換網(wǎng)絡(luò)有所涉及，方輝：《論史前及夏時(shí)期的朱砂葬——兼論帝堯與丹朱傳說(shuō)》，《文史哲》2015年第2期。

［3］欒豐實(shí)：《簡(jiǎn)論晉南地區(qū)龍山時(shí)代的玉器》，《文物》2010年第3期；欒豐實(shí)：《海岱地區(qū)史前白陶初論》，《考古》2010年第4期。

［4］a.Andrew Sherratt.Cash-crops before cash：organic con?sumables and trade，in C.Gosden&J.Hather eds.The Prehistory of Food：Appetites for Change.New York：Rout?ledge,1999：13-34.b.Martin Jones et al.,Food globalization in prehistory.World Archaeology,2011(43)：665-675.

［5］Timothy K.Earle.Prehistoric economics and the archaeo?logy of exchange，in J.E.Ericson&T.K.Earle eds.Con?texts for Prehistoric Exchange.New York：Academic Press,1982：1-12.

［6］李新偉：《中國(guó)史前社會(huì)上層遠(yuǎn)距離交流網(wǎng)的形成》，《文物》2015年第4期。

［7］《汞礦地質(zhì)與普查勘探》編寫組：《汞礦地質(zhì)與普查勘探》，地質(zhì)出版社1978年，第18頁(yè)。

［8］孫傳堯：《選礦工程師手冊(cè)第3冊(cè)下選礦工業(yè)實(shí)踐》，冶金工業(yè)出版社2015年，第912頁(yè)。

［9］賈蘭坡：《山頂洞人》，龍門聯(lián)合書局1951年。

［10］王守道、陳本明：《寶雞北首嶺新石器時(shí)代遺址中顏料的X射線分析》，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所《寶雞北首嶺》，文物出版社1983年，第154—156頁(yè)。

［11］趙匡華：《紅色礦物顏料的檢測(cè)報(bào)告》，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所《大甸子——夏家店下層文化遺址與墓地發(fā)掘報(bào)告》，科學(xué)出版社1996年，第337頁(yè)。

［12］南京博物院：《江蘇邳縣大墩子遺址第二次發(fā)掘》附錄高漢玉《江蘇邳縣出土顏料石分析》，《考古學(xué)集刊》第1集，科學(xué)出版社1981年，第47—49頁(yè)；汪海港等：《禹會(huì)村遺址祭祀彩石的多種譜學(xué)方法研究》，安徽省蚌埠市博物館、中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所編《蚌埠禹會(huì)村》，科學(xué)出版社2013年，第386—394頁(yè)。

［13］陳元生等：《史前漆膜的分析鑒定技術(shù)研究》，《文物保護(hù)與科技考古》1995年第2期。

［14］馮敏、張敬國(guó)：《87M4出土朱砂測(cè)試報(bào)告》，安徽省文物考古研究所《凌家灘：田野考古發(fā)掘報(bào)告之一》，文物出版社2006年，第337頁(yè)。

［15］趙春燕：《大口缸M27：1口沿部分紅色物質(zhì)的檢測(cè)》，中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所、河南省文物考古研究所編《靈寶西坡墓地》，文物出版社2010年，第300頁(yè)。

［16］馬清林等：《大地灣遺址出土彩陶（彩繪陶）顏料以及塊狀顏料分析研究》，《文物》2001年第8期。

［17］王曉毅、南普恒、金普軍：《山西南部新石器時(shí)代末期彩繪陶器顏料的科學(xué)分析》，《考古與文物》2014年第4期。

［18］［20］蘇伯民等：《甘肅玉門火燒溝遺址出土顏料分析》，《敦煌研究》2002年第4期。

［19］Anton Alexander Benedetti-Pichler.Microchemical ana?lysis of pigments used in the fossae of incisions of Chi?nese oracle bones.Industrial and Engineering Chemis?try，Analytical Edition,1937（9）：149-152.

［21］王進(jìn)玉、王進(jìn)聰：《中國(guó)古代朱砂的應(yīng)用之調(diào)查》，《文物保護(hù)與考古科學(xué)》1999年第1期。

［22］周肇茹：《微量單礦物辰砂分析》，《巖礦測(cè)試》1986年第1期；劉平：《貴州主要汞礦床的微量元素特征》，《礦床地質(zhì)》1994年第3期。

［23］［26］Takeshi Minami et al.,Using sulfur isotopes to deter?mine the sources of vermillion in ancient burial mounds in Japan.Geoarchaeology,2005（20）：79-84.

［24］［27］Spangenberg J.E.et al.,Sulfur isotope analysis of cinnabar from Roman wall paintings by elemental analy?sis/isotope ratio mass spectrometry-tracking the origin of archaeological red pigments and their authenticity.Rapid Communications in Mass Spectrometry,2010（24）：2812-2816.

［25］劉平：《我國(guó)主要汞礦床的辰砂硫同位素組成》，《礦床地質(zhì)》1992年第3期，圖三改自劉平文圖1。

［28］Holger Hintelmann,ShengYong Lu.High precision iso?tope ratio measurements of mercury isotopes in cinnabar ores using multi-collector inductively coupled plasma mass spectrometry.The Analyst,2003，128：635.

［29］BridgetA.Bergquist,JoelD.Blum.Mass-Dependentand-Independent Fractionation of Hg Isotopes by Photoreduc?tioninAquaticSystems.Science,2007,318：417-420.

［30］Runsheng Yin et al.,Mercury speciation and mercury iso?tope fractionation during ore roasting process and their implication to source identification of downstream sedi?ment in the Wanshan mercury mining area，SW China.Chemical Geology,2013，336：72-79.

［31］Colin A.Cooke et al.,Use and Legacy of Mercury in the Andes.Environmental Science&Technology,2013，47：4181-4188.

［32］張光直：《中國(guó)相互作用圈與文明的形成》，《慶祝蘇秉琦考古五十五年論文集》，文物出版社1989年，第1—23頁(yè)；李新偉：《中國(guó)史前社會(huì)上層遠(yuǎn)距離交流網(wǎng)的形成》，《文物》2015年第4期。

Abstract:Cinnabar has been widely found at pre-Qin archaeological sites in the Yellow River and Yangtze River valleys,either as pigments or placed at the bottom of burials.The present day cinnabar mines,however,are mainly distributed in southwestern China.A vast exchange network must have existed in pre-Qin era that helped the spread of cinnabar and other goods.After reviewing existing provenance studies on cinnabar,it is proposed that through the combined methods of sulphur and mercury isotope analyses of cin?nabar ores and cinnabar samples from archaeological sites,the exchange network of pre-Qin era could be partially reconstructed.

Key words:cinnabar;pre-Qin;exchange network;stable isotope

（責(zé)任編輯：黃 苑；校對(duì)：張平鳳）

The Chemical Identification and Provenance Study of Cinnabar Remains from Pre-Qin Sites

DONG Yu FANG Hui
(The School of History and Culture,Shandong University,Jinan,Shandong,250100)

K871

A

2017-02-06

董 豫（1981—），女，山東大學(xué)歷史文化學(xué)院講師，主要研究方向：科技考古。方 輝（1964—），男，山東大學(xué)歷史文化學(xué)院教授，主要研究方向：商周考古。

本課題的研究由山東大學(xué)“考古與歷史學(xué)學(xué)科高峰建設(shè)計(jì)劃”資助。