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七曜山探秘,解锁古代冶锌ldquo黑

七曜山位于石柱与丰都的交界处,因七座高耸的山峰似日、月、金、木、水、火、土七星而得名。在重庆这样一个高山“内卷”严重的地方,七曜山却因太多可以“绝杀”对手的传奇故事而显得与众不同,宛如一位山中“隐者”,只待有心人前去探寻它的神秘往事。

鬼斧神工的“侏罗剑客”

1处世界级地质遗迹、5处国家级地质遗迹、35处省(市)级地质遗迹、19处县(区)级地质遗迹的“全明星”阵容共同造就了七曜山的“险”与“奇”,其“侏罗三剑客”之一的头衔更是冠绝世界。

“侏罗山式褶皱”指的是发育于沉积盖层中,相互平行展布的褶皱,通俗来说就是平行岭谷。目前,完全具备该典型特征的山脉极为罕见,全球所公认的仅有三处:一是位于法国与瑞士边境的侏罗山,二是北美洲东部的阿巴拉契亚山脉,第三处便是七曜山所在的我国川东平行岭谷地区。因这三条山脉的外观颇有道道剑痕的感觉,也被人们并称为“侏罗三剑客”。

这种褶皱又分为隔档式与隔槽式两种,隔档式褶皱又称“梳状褶皱”,因两个背斜之间的向斜平缓开阔而得名,形象点说就是平行排列的山顶险要高耸,但相隔的谷地却平缓开阔。与之相反,隔槽式褶皱中,两个向斜之间的背斜平缓开阔,即平行排列的山顶平缓开阔,但相隔谷地深邃狭窄,因此也被称作“箱状褶皱”。七曜山正好位于川东平行岭谷地区两种褶皱方式的分界位置,这就显得更加罕见。想要感受这个地质奇观的神奇,最好的观赏地点就是石柱县黄鹤镇山河村的鹰嘴岩单面山,此山海拔米,因神似鹰喙而得名。

剑痕知力道,细琢见刀工。七曜山的美不仅在于大自然的伟力,还在于随处可见的“精雕细琢”——以峰丛、峡谷、溶洞为代表的奇妙景观。鱼龙村石马沟谷中四方洞、石马沟、大锅圈、小锅圈、菜籽洞、鱼泉洞等著名景观由上而下依次排列,令人目不暇接。银杏村的冷洞更是大名鼎鼎,洞中有一个长米、高达50米、最大跨度米的“大厅”,如此面积在国内溶洞中数一数二,洞里还发育有国内罕见的“金扁蛋”、巨型石柱群、石笋群、壁流石等奇观。

油罐沟峡谷则以流水侵蚀地貌见长,长达5公里、幽深狭窄的峡谷植被茂密,密集分布着双河口、猫子道口、棋盘石、猪钻洞、一线天等景观。到了九龙峡,一定要去看看那隐藏于两岸绝壁之中的七眼泉水,此外,响水洞瀑布也尤为震撼,湍急的水流自多米高的獐子大断崖绝壁上飞流直下的声音宛若雷鸣,远震数里之外。

别看如今的七曜山山峰高耸,远古时期却是一片生机勃勃的汪洋,不同时代的古生物们曾经在这里繁衍生息,留下无数痕迹。这里是西南地区重要的化石产地:黄鹤镇有寒武系三叶虫的大本营、直角石捕食的猎场、笔石们四处游走的走廊;金铃乡有奥陶系海百合的奇幻森林;獐子大断崖有各种生物活动留下的痕迹;红河村、鱼龙村的虫迹密度之大更是国内罕见,当年的盛况由此可见一斑。

大山深处的神秘工程

如今,七曜山的刀背梁已成为节假日时备受欢迎的旅行目的地,很多游人宁可付出堵上一天的代价,也要亲身体验一次“刀上行走”的惊心动魄。这段修建在山脊顶端的公路曲折蜿蜒,仿若天路,两侧皆为悬崖,平均宽度6.5米,最窄段仅有5.5米,从空中俯瞰,小车就像行驶在刀片之上,可谓步步惊心。

其实早在明代,这样的道路便已遍布七曜山的悬崖峭壁之上,成群结队的马帮在云中时隐时现,热闹非凡,与刀削斧劈般的绝壁和一望无际的密林形成鲜明的对比。为什么人们要在如此艰险的地方克服万难修建道路,甚至付出生命代价也依然前仆后继呢?其中一个原因是因为七曜山横亘于石柱通往彭水、丰都的道路上,是盐巴运输的必经之地。作为古代西南地区的经济支柱,盐道的畅通绝非小事,然而当时技术能力有限,如果不走这里,不仅路途遥远,还要修桥梁挖隧道,更为不便。不过,最重要的原因还在于这里发现了铅锌矿,使得七曜山在明朝盛极一时。

为何这样一个看似平平无奇的金属能让古人如此疯狂地追求呢?这还要从古代锌的特殊用途说起。

明代时,锌锭和盐铁一样被列为严控产品,牢牢控制在官府手中,也就是说,私人冶炼、拥有、贩卖锌和锌制品都是妥妥的“牢底坐穿”的重罪,一不小心就可能丢掉小命。《明会典》记载:“嘉靖中则例,通宝钱六百万文,合用二火黄铜四万七千二百七十二斤……”文中“二火黄铜”指的是铜锌合金,由此可知,铜和锌是制作钱币的主要材料。七曜山就是全国锌矿石的主要产地之一,与其他生产矿石的深山老林不同的是,七曜山锌矿偏居深山却热闹非凡,因为这里的锌矿开采之后并不外运,而是就地冶炼,做成成品锌锭才运走,像这样从开采到冶炼全产业链条都位于山里的情况在古代极为罕见。

为了保证冶炼、保存、运输等每一个环节的保密和万无一失,每一个冶锌炉都配有专门培训的技术工人负责照看,按比例给每个冶炼罐投放矿石和媒介物。此外,官府还配备大批官兵在七曜山大大小小的矿山、冶炼区、运输道路上日夜值守,确保锌锭出产后立即封存,秘密转运到江边装船后,再由专人率精兵押运至指定地点存放,其间一丝一毫的缺失都可能招致杀头的重罪。

一系列严谨繁琐的措施,导致七曜山冶锌遗址虽然陆续发现了原料、工具、工程遗址等考古成果,却始终没有出土过一块锌锭。同时,大量人力物力的投入,也造成当年七曜山山险而人众的盛况。

探秘明代“高科技”

和热火朝天的冶锌场景形成反差的是,这些规模宏大的冶炼作坊所处的环境却是难以想象的陡峭和狭窄,甚至连行走都要格外小心。既然环境如此恶劣,为何不将矿石运出去再进行冶炼?这其实与古代锌的冶炼方法有着很大的关系。

与其他铜合金相比,黄铜材质铸造的钱币更为坚固耐磨。但《明会典》中曾明确记载,黄铜铸币的出现时间较其他几种铸币晚得多,这是因为金属锌的冶炼比铜、铁、锡、铅要困难很多,因此如何更好地提炼锌便成为了困扰古代世界各国的难题。虽然我国史籍中曾记载过古代冶锌技术,但此前始终没有发现实物证据,以至于外国史学家坚持认为冶锌技术是由外国传入中国。七曜山冶锌遗址的发现,证明我国冶锌技术比国外早了年左右,而且还曾经远销欧洲。史料记载,年,东印度公司的货船在瑞典海岸沉没,船上运载的货物就来自中国的锌,其纯度高达98%!

最神奇的是,当古人使用的冶锌的“黑科技”出现在面前时,你可能会惊掉下巴——遗址中一面一人高、数米长的蜂窝状“土墙”尤为引人注目,墙面上密密麻麻地“长”满了黑洞,细查之下才发现原来是数百个状如“药罐子”的陶罐堆积而成。这些罐子肚子大、两头尖,里面坑坑洼洼且挂满了石渣,一旁还有一排仅半米多高但被考古工作者重点照顾的石栅栏。正是这些“高科技”的发现,首次让世人亲眼见识到明代典籍《天工开物·五金》中记载的神秘冶锌工具的真容。

明代冶锌采用的“密封蒸馏法”分为四个步骤。第一步装料,首先将七曜山锌矿石和煤敲碎后混合均匀,再投入特制的反应罐——也就是那些长相奇怪的“药罐子”,并盛入适量水,从罐肩部上接冷凝室后再加盖密封。第二步烧炼,为防止高温冶炼过程中罐体发生爆裂,反应罐在入炉前须在外壁包裹一层黄泥,再置于炼炉的炉栅之间——也就是反应罐旁、半米多高的石栅栏。可别小看,它可是冶炼过程中的核心装置,其平面为长条形,由炉床、窑室两部分组成,炉床多建于生土上,床面上用条形砖砌置墩砖,个别墩砖上可见横向的过桥砖,墩砖与过桥砖共同构成炉栅。窑室呈马槽形,两端墙体以土坯或砖直接在炉床上垒砌,两侧墙体用条形砖错缝平砌在炉栅上,结构颇为精巧。工人在使用时,先在反应罐四周堆放煤饼、炉渣,再于炉栅下投放柴薪、木炭等燃料。点燃薪炭引燃煤饼后,罐内便旋即发生一系列反应。

第三步冷凝是整个过程的关键。锌之所以难以冶炼,是由于炭和锌矿共热时,温度很快就会上升到℃以上,而金属锌的沸点是℃,过高的温度很容易使锌矿石化为蒸气,随烟散失,不易察觉,而古人的聪明智慧就体现在那些奇怪的“药罐子”中。冶锌工人先以黄泥在罐口处制作冷凝窝并使反应罐完全封闭只留有一条气道,再从反应罐的肩部用泥条往上盘筑形成10厘米左右的空腔,加冷凝盖形成冷凝区。当炉内达到一定温度时,反应罐内的锌矿与煤发生化学反应还原出气态锌,气体通过冷凝窝的通气孔上升至冷凝区,巧借“东风”进行冷却,最后形成液态单质锌流入冷凝窝中。

第四步即成品,待液态单质锌冷却凝固后打破反应罐即可取出锌块。虽然这些“药罐子”密密麻麻地宛若一堵土墙,其实一个罐子能冶炼出的锌也只有薄薄的一层而已。由此,我们也可以洞悉古人选择在七曜山冶炼的良苦用心:矿石是源源不断的源泉,沟中的溪水既是冶炼的载体,也是排渣的沟渠,山谷中的风是威力巨大且免费的冷却“鼓风机”,三者在古人的聪明才智下产生巨大的魔力,在恶劣地理环境下攻克了世界性的冶炼难题。

七曜山冶锌遗址在布局上井然有序,各部分工明确。遗址由若干个冶炼场构成,单个冶炼场又分工作区、生活区和废弃堆积区。工作区由冶炼炉、堆煤坑、堆矿坑、蓄水池等一系列设施构成;生活区是作坊工人起居生活的场所,同时也是产品的存放地;废弃堆积区则是倾倒煤渣、残破反应罐等废弃物和生活垃圾的场所。作为我国重要的冶锌遗址群之一,七曜山冶锌遗址也成为了全国重点文物保护单位。这些规模宏大的作坊产出的锌锭除铸造钱币外是否还有其他用途,至今依然是个秘密,只能等待未来新的考古发现来揭开它的秘密。

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本篇文章发表于《重庆旅游》年5月刊

文/图

寒溪夜浣

排版/编辑

焦龙

文章来源:《重庆旅游》杂志

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