重庆市忠县中坝遗址出土的制盐陶器

重庆市忠县中坝遗址出土的制盐陶器

中坝遗址制盐文化的时空差异在三峡水库洪泛区10年的地下文化救援和挖掘项目中，重庆忠县中水库遗址可以说是最重要的遗址之一（图1）。1990～2003年,特别是1997年以后,四川省文物考古研究所等单位对这处遗址进行了多次调查和发掘。1999～2003年,“北京大学一加州大学洛杉矶分校合作项目组”选派研究人员赴中坝遗址开展工作,负责一个10米×10米探方(编号为99ZZDT0202,原编号DT0202)的发掘和后期整理研究。目的有两个,一是寻找早期盐业生产的证据;另一个是确定遗址的文化编年,并将上述研究成果扩展到忠县及周边地区,探讨盐业生产与景观环境和社会结构变化的关系。中坝遗址特别适合对后一个问题的研究。这个遗址的文化堆积深达10米以上,埋藏有大量的陶器残片,而这样的堆积形态往往与古代盐业生产有密切的关系。在川东地区,中坝遗址所在的井河谷蕴藏有丰富的地下卤水,一直是历史上重要的盐产区。直到20世纪60年代,当地仍保留着制盐的传统。在中坝遗址附近还保存着一眼古盐井,据说在20世纪70年代仍然使用。中坝遗址密集的陶片堆积暗示,这里的盐业生产可以上溯到遥远的史前时期。这种堆积形式不仅与美国路易斯安那、日本、菲律宾、英国及欧洲中部史前时期的陶器制盐遗址非常一致,也与现代民族学的一些调查发现相类似,例如非洲尼日尔的曼嘎(Manga)和大洋洲的新几内亚等地。在这些遗址,制盐陶器(briquetague)残片往往堆积如山,其中90%以上为单一类型的陶器,而这些陶器又与一般的日用器皿有所不同。中坝遗址的堆积状况非常符合上述情况,这里发现的三种主要陶器也与世界其他地区制盐遗址使用的制盐陶器非常接近。所不同的是,中坝遗址的陶器并非从早到晚都只有一种形态;三种制盐陶器出现于不同的时期,并在不同阶段形成近乎单一器类的陶片堆积。最早一阶段是花边口尖底缸,已发现了数以千计的陶片(但尚未复原出一件完整器)。此类器物体积较大,器壁较薄,表面布满绳纹;器口很大(直径约50厘米),有波浪状花边;尖底厚而粗糙,有的还带有突起的尖椎(图二,1～3)。第二阶段为尖底杯,它们在两个文化层的陶器中占了绝大部分,而且形态上也有一些变化。较矮的尖底杯仅在探方99ZZDT0202内大量出现(图二,4);而羊角状高尖底杯则流行于整个井河流域,甚至超出此区域(图二,5、6)。第三阶段是大量的圜底罐,仅在99ZZDT0202一个探方就出土了几十万片。其形态分为三类,第一类器体略大,器口有圆齿状花边(图二,7);第二类稍小,圆齿状花边口(图二,8);第三类的大小接近第二类,但器口没有花边(图二,9)。以上三种陶器分别出自中坝遗址不同的文化层,各自代表了不同的时段和不同的制盐工艺(或为同一工艺体系中的不同方法)。那么,这几种陶器是否为连续发展的关系,其间有无间隔,这是本文将要讨论的问题。另一个问题是,中坝遗址及周边地区考古学文化的绝对年代,它将直接关系到我们对中坝遗址随时间推移在文化、环境、社会和产业等方面的变化的了解。通过考古发掘和比较研究,我们初步建立了中坝遗址的陶器编年和文化发展序列。需要说明的是,本文采用了诸如“新石器时代”、“夏商时期”、“西周时期”、“春秋时期”和“战国时期”这样的传统分期形式。也许,除新石器时代以外其他概念并不适用于重庆和三峡地区,但这里权且作为一个相对年代的标记。一、碳十五测年样品及监测方法另有一点需要说明,中坝遗址出土的兽骨多数已开始石化,但还是有足够数量而且保存较好的样品供检测分析使用。我们在每层选取4～8个样品,以便某个样品不符合要求时还有可供选择的副本,以保证每层至少有两个供加速器质谱碳十四年代检测的样品。第二批检测样品在上述地层之间的地层中选取,分别出自第22、32、33、37、43、48、49a、50、52a、53a、58a、64和65b诸层。每层各选取一个样本,共13个。它们有的填补了第一批样品的空白,有的代表了中坝遗址某些重要的层位,后一种情况如第48、49、50、52a、53a层等。这些地层分别位于出有尖底缸(52a层及其以下)、尖底杯(48～51层)、圜底罐(47层及其以上)的堆积以及它们之间的一些层位。假如遗址在使用期间曾有中断,而且又与陶器形态的变化同步,那么这些层位的测年数据将有利于阐明一些问题。除送交北京大学作加速器质谱碳十四测年的27个骨样标本外,另有5个炭化有机物标本送交北京大学考古文博学院实验室作常规碳十四测年,这些样本分别取自第46、50和第64层(在第46层选取了保存特别好的3个标本)。以上总共有32个样品是在北京大学进行年代检测。骨质样品的加速器质谱测年涉及多个步骤,从样品的前处理到最后碳十四年代的树轮校正。首先是样品预处理和骨明胶的提取。先用物理方法清除样品表面的污染物,然后将样品破碎并置于蒸馏水中进行超声波清洗,如此反复多次,直至加入的蒸馏水清洁为止。经过酸—碱—酸处理过程后,将样品洗至中性,用盐酸调解到PH3恒温水解,离心除去不溶物,进一步冷冻干燥得到明胶蛋白。明胶蛋白氧化后,多级纯化,收集二氧化碳气体。用铁粉作为催化剂,氢气还原,540℃条件下二氧化碳转变为碳,并进一步形成石墨,在北京大学重离子物理研究所串列静电加速器上进行测量。经过同位素分馏效应校正后,得到碳十四年代,用B.P.表示(为距1950年以前的年代,碳十四的半衰期使用5568年),最后用OxCalv3.5程序进行树轮校正,所用树轮校正曲线是INTCAL98(附表一)。常规碳十四测年的程序涉及样品预处理、苯的制备、碳十四放射性测量、数据处理和树轮校正。最初需仔细挑选样品,清除表面污染物,将样品置于蒸馏水中超声波多次反复清洗,经过酸—碱—酸处理之后,将样品洗至中性,干燥。预处理后的样品置于反应器中与钙混合抽真空,加热恒温500℃保持30分钟,升温至700℃再保持30分钟,整个过程一直保持在真空系统中。恒温1000℃,2个小时,合成CaC2。CaC2与水反应,水解生成乙炔。经多次纯化后,乙炔在催化剂作用下合成苯。5毫升合成苯与30毫克闪烁剂在测量瓶中密封混合均匀,苯必须准确定量。利用美国PACKARDTri-carb2770TR/SL液体闪烁计数仪测量碳十四的放射性强度,计算出碳十四的年代,并经过同位素分馏效应校正。日历年代的校正与上述过程相同(附表一)。为确保中坝遗址地层绝对年表的可靠性,特别是确保该遗址物质文化变迁过程中的几个关键要素的年代可靠,除在北京大学进行碳十四测年工作外,我们另外选取了5个地层关系明确的碳十四样品,经国家文物局批准后交美国贝塔分析(BetaAnalytic)实验室检测。这些样品分别取自第68、56、49b、29和18层的骨头标本。其中,第68层(Beta181183)和第18层(Beta181179)两个样品分别出自发掘中年代最早和最晚的两层,它们分别代表了中坝遗址制盐生产活动的上下时限,非常重要。其他样品基于如下考虑:第56层(Beta181182)代表遗址第一组碳十四年代数据,即新石器时代最晚层位。第49b层(样品Beta181181)是北京大学实验室所分析的第二组碳十四年代数据中最晚的层位,代表着该遗址物质文化中特别重要的一个阶段;在这个很短的时段,制盐陶器开始被尖底杯替代(参见图二)。最后,为进一步确认这个阶段的年代,在第29层选取了一个样品(Beta181180),代表该遗址人类活动最后阶段的中期。上述5个样品与北京大学实验室所取的骨样背景相同。理想的情况是,两个实验室应使用同一块骨样进行年代测定,但实际上并没有这么严格,我们只是选取了相同地点的骨样进行比较分析。二、样品的分析讨论经过对上述碳十四年代数据进行树轮校正,其年代跨度为公元前2470～200年(附表一),这恰好符合我们以往对中坝遗址文化层的年代推定。如前所述,探方99ZZDT0202的新石器时代文化层在中坝遗址并不是最早的。北京大学对取自探方99ZZDT0202第56～68层的样品进行分析,获得了一组碳十四年代数据(图三),这组数据清楚地给出了中坝遗址新石器时代晚期的年代,树轮校正后的日历年在1σ误差范围内所给出的范围最早在公元前2470～2200年之间,最晚在公元前1950～1750年之间。新石器时代最晚的层位(第56、57a和59c层)在探方99ZZDT0202的西南角,该部位文化层向西南严重倾斜。而这几层出土的陶片量很大,多为花边口尖底缸。需要说明的是,有相当数量的此类陶片出现在第53a层,甚至在更晚的层位也时有发现。由于有一些异常的碳十四年代数据出现,从第56层到第50层的绝对年代并不是很清楚,稍后我们还要讨论这个问题。第二组年代数据来自第50、49a和49b层(图三)。第50层的碳十四年代数据经树轮校正后的日历年代约为公元前1650～1400年(1σ),第49a层约为公元前1500～1200年(1σ)。根据北京大学的检测情况来看,第50层的骨样(BA01435)用加速器质谱检测,与同一地层的木头样品(BK2002047)用常规碳十四方法检测所得结果非常吻合。而如下文所示,贝塔分析实验室的检测结果要略晚一些。在这些地层中发现大量尖底杯,依惯例我们用“商代”来表示这个阶段,与较早出现花边口尖底缸的地层能清楚地区分开来。但我们不能说中坝遗址,或以探方99ZZDT0202为代表的遗址一部分,在这个间歇期曾被废弃,因为第50～56层有一系列人类活动的迹象,也有一个陶器组合的变化序列。可以证实,大量使用尖底杯的年代与大量出现花边口尖底缸的年代是不同时的。“商代”期与下一阶段的年代间隔更为清晰。或许在探方99ZZDT0202确实有过人类活动的空白区。如图三所示,第48层的碳十四年代经树轮校正,若以1σ误差为计,最早不过公元前1000年。第49层与第48层之间的年代差则远大于100年。探方99ZZDT0202第三期的第1层给出了圜底罐最早出现的年代。其中,较大型的花边口圜底罐年代最早,在第38b层开始大量出现,年代上限为公元前800年。较小型的花边口圜底罐在体积和形态上更趋于标准化,其大量制造和使用的年代也略晚一些,不过第46层以后那组测年数据清楚地给出了它的年代范围在公元前800～350年之间。可见,我们对这个年代框架的判定是基本正确的。贝塔分析实验室的检测结果进一步支持了我们的结论。他们检测的5个样品中有3个数据与北京大学实验室的数据吻合,它们分别是BA1390和Beta181182(取自第59层),BA1367和Beta181180(取自第29层),BA1357和Beta181179(取自第18层)。附表二和图四的数据显示,上述样品的检测结果在1σ和2σ误差范围内都很接近。更为重要的是,样品Beta181179的检测结果在1σ误差范围给出第18层最可能的年代范围是公元前420～400年,北京大学所检测的同一层的几个数据范围则较宽(参见附表一和图三)。这个结果强烈暗示有这样一种可能,即秦占巴蜀(公元前316年)后,中坝遗址的制盐活动曾有所停顿,或者说曾发生过某种剧烈的变化。经与北京大学对同层位样品的检测结果比对,另有2个贝塔分析实验室的检测数据被剔除。第68层的Beta181183比BA1398的可能年代范围略早,不过这两个样品在2σ误差范围内是吻合的。基于上述结果,可确定中坝遗址探方99ZZDT0202最下层的年代约为公元前2500年。第二组有疑问的数据来自第49b层。北京大学检测了该层的两个样品(BA01382和BA0138,得到非常一致的结果(参见附表一)。如前所述,在1σ误差范围内,这两个样品的树轮校正结果分别为公元前1440～1260年和公元前1500～1210年。贝塔分析实验室测定的一个样品与BA01382背景完全相同,但结果却不一致。样品Beta181181的年代经树轮校正,在68.2%置信区间(1σ)的年代范围是公元前1010～920年,95.4%置信区间(2σ)的年代范围是公元前1060～880年。这组年代数据与样品BA01382(公元前1520～1210年)在2σ误差范围内也不重合,与样品BA01384(公元前1650～1050年)在2σ误差范围内仅在最小年代边界重合。考虑到样品Beta181181年代数据与第49a层(BA01434)和第48层(BA01433)的年代吻合很好,可以认为,取自第49b层的Beta181181的骨样很可能有脱层。有关这个问题我们还将在后面展开讨论。除这两组数据不同外,北京大学和贝塔分析实验室对中坝遗址所出样品检测的其他年代数据总体上基本吻合,而且也符合我们对文化遗存的年代估计。尽管三峡地区通过大规模的考古发掘已建立了该地区的陶器编年,但上述绝对年代序列必将对已有的文化编年研究发挥更大的作用。北京大学检测的年代数据中有几组异常值还需要作进一步的讨论。比较难于解释的是第46层的木炭样品(BK2002046)和加速器质谱测定的第52a、53层的骨头样品(BA01437和BA01439)。由于第46层的木炭样品(BK2002046)保存甚好,并且我们也对同一层位的骨样作了分析,所以该层能得到多个碳十四年代数据。3个木炭样品中有一个没有得出碳十四年代数据,有两个骨样(BA01374和BA01380)和一个木炭样品(BK2002046)的检测结果非常一致。两个骨样数据经树轮校正后在95.4%置信区间的年代范围为公元前800～400年,有60%以上的可能性落在公元前770～510年之间;木炭样品年代略早,有62.5%的可能性落在公元前900～800年之间,有95%的可能性落在公元前1130～760年之间。第四个样品(BK2002046)经树轮校正后,有68%的可能性落在公元前1400～1120年之间,有95%的可能性落在公元前1460～1000年之间。这个年代显然落在遗址第二期的范围内,即第50、49a和49b层,而样品取自第46层,按地层划分应属第三期。可能的解释是,样品被污染了,或者样品的实际年代就在可能的年代范围之外。更大的可能性则是木炭样品本身的年代比它所在地层年代古老。当然,如果木炭样品来自木头芯部其年代也会偏老。无论如何,事实上该地层的年代正好接近第二和第三期之间(与第49a和48层之间的边界吻合),有一定的合理性。第二组的异常数据更加难懂。来自第50层和第56层之间的两个样品,在地层上属于遗址第一期,但给出的碳十四年代却相当于第二期的晚期和第三期的早期。第53层的样品(BA01439)年代经树轮校正后,有95.4%的可能性落在公元前1130～780年之间,有63.4%的可能性落在公元前940～800年之间。与此相似,第52a层的样品(BA01437)年代经树轮校正后,有95.4%的可能性落在公元前1010～750年之间。为什么只有取自第50层和第56层间隔期内的样品年代会如此之晚?是否仍然可以用样品被污染或发掘过程中出错来解释,因为这两个骨样并非采自现场,可能在发掘这两层时混入了上层的个别兽骨。但令人费解的是,这个重要阶段的两个样品为什么都遇到了同样问题,而且出现了同样的误差。在给出可能的解释和进一步讨论之前,需要关注炭化木头样品和骨样的差异。在5个炭化木头样品中有4个得出了碳十四年代,所有这些木炭样品都有同层的骨样进行加速器质谱检测。如前所述,有1个样品(第46层的BK2002046)年代异常,另外3个中的2个(第46层的BK2002045和第64层的BK2002048)与同层骨样的检测结果基本一致,但年代略偏早。前一个样品我们已进行讨论,第46层样品的年代检测结果在1σ误差范围内为公元前2470～2030年,而同层所出的骨样的年代范围是公元前2350～1700年,两个数据大部分重叠,其概率分布曲线的峰值交叠在公元前2200～2130年之间。有趣的是,所有3个木炭样品的年代都较相对比的骨样年代略微偏老,这可能反映了木头在埋藏之前的生长周期比骨头长。相比较而言,第4个木炭样品(BK2002047,取自第50层)的年代与同层的骨样一致,该样品在95.4%置信区间的年代范围是公元前1900～1100年,同层的骨样年代是公元前1750～1260年,两个样品在63%的可能年代分布范围非常一致,为公元前1630～1370年。第45e65b层的结构及地层如前文所述,存疑的问题是中坝遗址新石器时代末期和第二期的起始年代。北京大学所检测的来自第50层和第56层之间的两个样品年代有疑问,它们分别是第52a和第53层的样品,所测年代比第49b～52b层的年代还要晚,可能是因为这两个样品在发掘或分析过程中被扰乱。贝塔分析实验室检测的第49b层样品(Beta181181)那个有疑问的数据还有待进一步证实,很可能遗址的这部分层位由于后期被扰动而使部分晚期的兽骨标本混入了早期地层。更为贴切的解释是,有可能中坝遗址99ZZDT0202这个探方某个部位的几个地层也有问题,这从地层本身还无法找到证据,但碳十四年代数据的异常也可从此探方的陶器组合中看出一些端倪。经与中坝遗址其他探方相比较,可知第52a～53层的陶器组合并未按照地层的顺序排列,似乎第44～49、52a和53层要比第49b～52b层要晚,第49b～52b层比最下面的第54～68层要晚。地层的混乱与遗址微地貌的复杂性相关,在“商代”那一期的第49b～52b层的两侧,第52a层直接裸露于探方北壁,紧挨着第46层,整个探方北半部的这一层被一个深达50厘米的小洞穿过。这个小洞的性质尚不清楚,但有可能是第二期或略晚于第二期时人们在此处搭架子留下的遗迹,而这一阶段恰好是流行尖底杯的阶段。如图五所示,第52a和第53层之上、第46和第47层之下的各层局限在探方南侧,这里的早期地层向西南方严重倾斜。或许是在使用尖底杯的阶段,人们将垃圾堆积在中坝遗址南侧,在井河边形成斜坡。基于对陶器的分析,第49b～52b层之间各层似乎是在第53层堆积之后从别的地方搬运过来的。当斜坡形成时,探方99ZZDT0202北侧依然保持水平状态,形成了这一时期的堆积。这一过程可以解释为什么有些在第52a和第53层之上的地层(如第48和第47层)的年代会老很多。如果按陶器分期对地层重新调整,碳十四数据应该将