商周制鹽工藝探索論文

時間：2021-04-28 09:07:18 論文我要投稿

商周制鹽工藝探索論文

　　一、（略）

商周制鹽工藝探索論文

　　二、部分重要遺跡現象與制鹽工藝分析

　　經過科技方法檢測分析和研究，目前對萊州灣沿岸商周時期的制鹽工藝基本流程有了初步的了解，但在對遺址中某些遺跡現象的功能的判斷上還存在一些分歧。因此，有必要對其作進一步的深入研究，以期達到復原當時制鹽工藝流程的目的。

　　1.涂泥圓坑及功能分析

　　有人將壽光雙王城014A、014B鹽灶兩側成排分布的涂泥圓坑（圖三）解釋為建筑用“柱洞”，并將其復原出“灶棚”（工棚）④。但是，只要認真觀察的話，便不難看出此類圓坑與一般建筑用柱洞的形態差異極大，所謂“柱洞”的解釋存在諸多矛盾。對此，已有學者指出其錯誤⑤。在此之前，已有學者對此類遺跡進行過研究，如壽光大荒北央遺址的發掘者指出，該址發掘出的灰坑（H1-H5）坑壁上涂有黏土，坑底遺留較多草木灰顆粒，并據此提出“這類小坑是‘攤灰刮鹵’過程中用于盛放和溶解鹽土的淋鹵坑”⑥。后來，在發掘南河崖遺址時進一步認定，此類涂泥圓坑應該是“淋鹵坑或儲鹵坑”⑦。盡管上述認識還只是停留在推測階段。但可以肯定，此類遺跡應是某種具特殊用途的制鹽設施。

　　為了解此類涂泥圓坑的性質和功能，我們在雙王城014B遺址南側的涂泥圓坑采集了土樣進行觀察研究。顯微觀察結果顯示，坑內涂抹的黏土中包含大量炭屑顆粒，其結構與大荒北央遺址黏土坑內的物質相似。炭屑的存在暗示，當時在生產過程中曾大量使用了草木灰。進一步的化學分析結果表明，雙王城014B圓坑內涂抹的黏土化學成分與鹽灶兩側儲鹵坑池表面涂抹的黏土成分非常近似，表明二者來源相同⑧。

　　鎂（Mg）、鈣（Ca）兩種離子在一般的鹵水中含量都很高，而且也是食鹽中的雜質離子。考慮到雙王城014B作坊涂泥圓坑的黏土中氧化鎂（MgO）、氧化鈣（CaO）含量較高，特別是氧化鎂含量更高，且富含炭屑顆粒，這使人很容易聯想到它們是制鹽過程中利用草木灰清除鹵水中鈣、鎂離子造成的。這類涂抹黏土的圓坑應該是用于鹵水提純的某種專業設施⑨。

　　假如涂泥圓坑確實具備上述功能，那么它在制鹽生產過程中如何使用呢？曾有學者推測，此類涂泥圓坑的結構與菲律賓波霍島（Bohol）制鹽作坊的提濃設施非常相似（圖四）。也就是說，當時在涂泥圓坑上部應放置有某種特殊的過濾裝置，在圓坑內放入制鹽陶器，以承接去除雜質并經濃化的鹵水熬煮制鹽。雙王城014A鹽灶旁的涂泥圓坑內還殘留有盔形器即可為證⑩。其實，在世界各地的制鹽場所，一般都建有類似的過濾提濃設施，且形式多種多樣。如我國古代的“溜井”，通過柴草和草木灰來過濾滲鹵輥輯訛；北美印第安人則采用“威克里夫（Wickliffe）漏斗”，是在陶器內填充麥草來過濾滲鹵；非洲尼日爾曼嘎地區搭建有漏斗狀的木架，內壁涂抹黏土，再鋪設柴草以過濾鹵水（圖五）。在我國西北甘肅省禮縣的鹽官鎮鹽神廟內，至今還采用上下兩排的過濾柳條筐，在筐內裝入富含鹽分的沙土，再通過淋濾，得到濃鹽水煮鹽（圖六）。

　　考慮到商周時期萊州灣的特殊環境和植被狀況，當時極有可能是采用蘆葦一類植物鋪墊在涂泥圓坑上作為過濾裝置，并在圓坑內放置容器以接納濃化的鹵水。或者有可能將鹵水直接過濾到黏土圓坑內（坑壁涂抹有數層黏土可防滲）。推測在過濾之前還有一道利用草木灰以清除鹵水中鎂、鈣離子雜質的工序，這或許造成一些細小炭屑顆粒伴隨少量鎂、鈣離子雜質隨鹵水的下滲進入到圓坑內，并殘留于坑壁黏土內。

　　2.草木灰層和白色沉淀物硬面性質及功能分析

　　在雙王城014B作坊遺址南側發現一片長逾25米的灰綠土和草木灰交互層，對此類遺跡現象的性質和功能也有兩種截然不同的解釋。

　　第一種觀點認為，這類遺跡現象屬于“廢棄的坑池”或“煮鹽傾倒燃料灰燼的場所”輰訛輥。但這種解釋難于成立之處在于：1）此類堆積均呈水平狀，分布較均勻，分層也很明顯，顯然不是傾倒垃圾的雜亂形態；2）盡管在草木灰層夾雜有少量的紅燒土和盔形器殘片，但為數不多，而且草木灰也很純凈；3）草木灰層之間分布有明顯的鈣化層（鈣、鎂含量很高），這些鈣化層內的鈣、鎂等離子只能來自鹵水。而鈣化層被分成數層夾在上下兩層草木灰之間，說明鹵水曾在不同時間內的不同層位存在。其架構很像是利用草木灰富含碳酸根離子與鹵水中鈣、鎂離子發生反應，將碳酸鈣或碳酸鎂沉淀，以清除雜質造成的。

　　第二種觀點認為，此類遺跡為“刮鹵攤場”。如南河崖遺址和大荒北央遺址的發掘者就持此觀點，并將此類遺跡現象與《熬波圖》、《天工開物》等歷史文獻中記載的“攤灰刮鹵”等海鹽生產制作技術相聯系輱訛輥。其根據是，草木灰具有“聚鹵”（通過草木灰吸附鹽分將其刮取并淋濾濃鹽水）和“除雜”（Mg、Ca等離子）的特殊作用輲訛輥。

　　為了驗證上述說法，我們在雙王城014B遺址南側草木灰堆積東部刮出一個剖面。剖面清楚地顯示出堆積自下而上分為：沙質土層、綠色淤積土層、草木灰和鈣化層交替堆積層。鈣化層包括01層、03層、05層、07層，草木灰層包括02層、04層、06層、08層。其中，鈣化層厚約10毫米；草木灰層比較厚；綠色淤土層（09層）質地堅硬（用手鏟刮拭很難插入）；沙質土層（10層）則較松軟。

　　上述層位的09層（綠色淤積土層）很有可能為鹵水沉積層輥輳訛。最初在坑池內盛放鹵水，待用草木灰清除鹵水中的鈣、鎂雜質后，形成草木灰沉積的08層。在其上板結形成水平狀的鈣化層（07層）。此時若再用此坑池來處理鹵水，鹵水已不可能進入最早形成的09層，否則已經形成的草木灰層（08層）則會破壞，而不是像如今這般整齊的沉積層。此時，鹵水可能直接積聚在板結的鈣化層（07層）上。以上情況與山西運城池鹽的生產流程非常之相類。如后者采用“硝板”納鹵曬鹽。硝板主要由白鎂鈉礬，由芒硝、硫苦等結晶礦物組成，經過長期沉淀形成，非常堅硬輴訛輥。由于鹵源各異，形成的硝板礦床也不盡一致。如貯鹽飽和鹵水的圈子，硝板中氯化鈉含量較多；若是過濾圈子，硝板中硫酸鹽含量較多，硝板厚薄不一，成分不一，各處各異，各層各異輵訛輥。雙王城014B遺址南側的“白色硬面”成分未必與運城鹽池的硝板相同，但也相當堅硬，物理性能較為相似。因此，將鹵水納入014B南側坑池內堅硬的鈣化層進行處理不僅可能，也是可行的。

　　為進一步明確“草木灰層和白色沉淀物硬面”的性質和功能，我們對這部分遺存按正方向布“十字探溝”，以了解草木灰及下層綠色淤土分布的范圍。

　　經發掘解剖可知，草木灰層的分布呈不規則長條狀，長約45米，寬窄不一，最寬處達18米。綠色淤土層與草木灰層的分布大致重合，但范圍稍大。東———西向探溝（T1）長約20米，東端起自現代排水溝，剖面可見分為數層的草木灰，層與層之間夾雜著很薄的白色硬面層。草木灰層厚約40厘米，距探溝東端7米處厚65厘米。此后，草木灰層漸漸變薄，距東端13米處消失。綠色淤土層位于草木灰層之下，厚5~10厘米，在距東端約5米處消失。南———北向探溝（T2）長24米。北端無草木灰層，但有綠色淤土層。距北端2米處，下層綠色淤土層被后期堆積所打破，距北端5米處再現，厚約20厘米，向前延伸3米消失。在兩條探溝交匯處變薄，向南逐漸消失。草木灰層在距探溝北端約10米處出現，厚約50~60厘米，至南端逐漸變薄，逐漸消失。其間夾雜一層淺灰色土（圖九）。

　　上述堆積現象顯示：首先，草木灰層和綠色淤土層分布范圍大面積重合；其次，凡草木灰層和綠色淤土層重合部分，綠色淤土層均被草木灰層所疊壓；第三，在探溝和現代溝渠中間部位的草木灰層和綠色淤土層堆積較厚，四周（尤其是南部）變薄，直至消失。草木灰層和綠色淤土層堆積略顯不同的是，綠色淤土層在趨薄的同時也逐漸變淺，大致呈底部較平的倒置“斗笠”（〕）狀，結構像坑池。而草木灰層在趨薄的同時，底部深度則變化不明顯，大致呈頂部較平的正向“斗笠”（“〔”）狀，不像坑池，更像是“攤場”。

　　經采用EDXRF對各層土樣進行元素含量分析，并將各種氧化物成分與SiO2比較，得出幾種主要元素在各地層隨層位變化的關系圖（圖一○）輶訛輥。

　　結果表明，氧化鈣（CaO）、氧化鎂(MgO)的變化自上而下呈現出富有規律性的高（鈣化層）———低（草木灰層）———高（鈣化層）———低（草木灰層）變化趨勢，直至第9層（綠色淤積土）和第10層（沙質土）降至最低點。這表明，通過草木灰過濾可將鹵水內所含鈣雜質大大降低。而氧化鈉（Na2O）和氯離子（Cl）及一些易溶于水的如鉀（K）離子和鈣（Ca）、鎂（Mg）的變化趨勢則相反，前者在鈣化層中含量很低，在草木灰層中含量很高。此外，氧化鈉（Na2O）和氯（Cl）等易溶于水的元素從最上面的鈣化層（01）到最下面的草木灰層（08）呈現總體升高的趨勢，08層達最高點，這反映出草木灰具有強烈的聚鹵能力。09層（綠色淤土）的氯化鈉含量也超出原生土層2倍以上，表明綠色淤土很有可能是由富含氯化鈉的鹵水淤積而成輷訛輥。但也可能是由鹵水下滲所致。據此大致可知，草木灰層的主要作用是將鹵水中的鈣、鎂離子含量降低到較低的水平輮訛輦。

　　但筆者也考慮到，草木灰層之間的鈣化層也可能是在后世長期的'沉積中才逐漸形成的，起初或許并不存在。于是我們對坑池諸層位取樣，并做年代測定，結果如表一。

　　表一的測定結果顯示，草木灰諸層的年代大致為距今3000年上下，與014B作坊遺址年代相符。唯最上層鈣化物年代距今1210年，表明此層形成時間很晚，這有可能是由于吸附大量鹵水中鈣、鎂離子的草木灰長期暴露、與空氣中的二氧化碳反應所致輯訛輦。另一方面，07層鈣化物年代與草木灰層接近，暗示其下幾層“白色硬面”是早期形成的。可見，當時處理鹵水的攤場可能直接建在板結的“白色硬面”上。在各草木灰層之間存在一批或數批鹵水處理層，盡管并未留下明顯的痕跡（如綠色淤積土層），但“白色鈣化層”的存在表明這里曾存放過鹵水，否則高含量的鈣、鎂離子就無處溯源了。

　　3.鹵水處理工藝分析

　　就目前的資料看，雙王城014B遺址及南河崖、大荒北央遺址很可能使用了“攤灰刮鹵”的方法制鹽。其制鹽流程可能如下：從井中汲取鹵水，在攤場鋪設草木灰作為“媒介”，將鹵水潑灑在草木灰上，經日曬蒸發，使鹽鹵富集于草木灰內，如此反復，待草木灰內的含鹽量逐漸增高。與此同時，鹵水中的鎂、鈣等雜質也在草木灰上結晶，形成碳酸鹽沉淀。通過淋濾設施獲得高濃度鹵水，并將草木灰內所含的碳酸鎂、鈣等雜質沉淀到坑池底部；最后，將提濃的鹵水經熬煮成鹽。

　　鹽灶兩側的涂泥圓坑應是淋濾鹵水設施輰訛輦，坑壁黏土中所含炭粒和鎂、鈣離子雜質是隨著鹵水的淋濾過程被帶入坑內的。

　　令人不解的是，在雙王城014A遺址未發現“草木灰層和白色沉淀物硬面”，但存在成組的坑池。也許當時人們先從鹵水井內汲取鹵水，倒入作坊外側的淺池進行初步蒸發，以提高鹵水的鹽分。無獨有偶，在雙王城SS8商周制鹽作坊遺址也未見“草木灰層和白色沉淀物硬面”，卻有至少2個疑為存放鹵水的坑池。由于坑池面積大，未能全部清理，僅僅做了解剖。坑池底部較平整，池壁斜直，深20~40厘米。坑底涂抹防滲漏的紅色黏土。池內堆積淺灰褐色淤土，土質松散，夾雜少量黏土及草木灰、燒土塊等。這與“草木灰層和白色沉淀物硬面”結構截然不同。

　　在目前已發掘的五座商周時期的制鹽作坊遺址（雙王城014A，雙王城014B，雙王城SS8，南河崖，大荒北央）中，雙王城014A、SS8兩地未發現“草木灰層和白色沉淀物硬面”遺跡，但有成組的鹵水坑池。雙王城014B、南河崖、大荒北央三地都有“草木灰層和白色沉淀物硬面”遺跡，卻罕見鹵水坑池。初步的斷代研究表明，雙王城014A、SS8兩座遺址屬商代晚期，雙王城014B、南河崖、大荒北央三處遺址稍晚，為西周前期。這似乎暗示，在商末周初之際，萊州灣沿岸的制鹽工藝曾有過一次重要的變革，開始采用“攤灰淋鹵”的新方法以獲取高濃度的鹵水，熬煮制鹽。

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