寒波 ・2021/04/09 美洲原创金属工艺，鲜为後世人知 公元 1521 年，埃尔南．科尔特斯（Hernán Cortés）征服阿兹特克帝国，将殖民地命 名为「新西班牙」。1537 年，接管新西班牙的安东尼奥・德门多萨（Antonio de Mendoza）写信给伊莎贝拉女王，索求懂得开采与冶炼矿石的工具人，以便生产大炮。 总督隔年收到女王的回信：「你已经知道，你的需求当地就有。有人跟我说，那块土地蕴 藏丰富的铜矿，如果那儿就有懂得处理金属的工匠，你可以自行安排，取得需要的量。」 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/mapa-tlotzin.png 出自 16 世纪的《Mapa Tlotzin》，一位美洲金属工匠，正在用传统的吹管冶炼金属。 图／参考资料 2 许多人认为，在欧洲人殖民美洲以前，美洲除了金、银等少数装饰品外，缺乏实用性的金 属技术，这也是美洲原住民被轻易征服的一大关键。毕竟所谓「枪炮、病菌与钢铁」，没 有金属，也就不会有枪炮和钢铁。 然而很少人知道，西班牙人在中美洲的殖民统治，至少前一个世纪相当仰赖美洲本土的金 属工具人。欧洲人抵达以前的中美洲，也许规模很有限，不过确实已经有些原住民专家， 掌握操弄金属的技艺。[1, 2, 3] 另一方面，最近发现北美洲的大湖区，或许是全世界最早开采铜矿，使用金属工具的地区 。这些知名度极低的美洲原住民金属技艺，最近一系列考古研究令人眼界大开。 北美洲铜器工艺，延续数千年 五大湖区位於如今的美国、加拿大之间，拥有优质的铜矿。考古学家早就知道古时候这儿 的居民，会开采铜矿与加工处理，制作矛头、箭头、刀、斧、鱼钩等工具；这批人被称 为 Old Copper Complex，估且称之为「老铜文化」。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/3.png 老铜文化的铜制鱼鈎。图／参考资料 4 2021 年发表的新研究想探讨老铜文化的年代，便由密西根两处地点，基维诺半岛（ Keweenaw Peninsula）和苏必略湖中的皇家岛（Isle Royale），搜集 53 个碳同位素定 年的结果。[4, 5, 6] 比对发现，与铜制品直接相关，例如绑着矛头的木棒，和取自地层的样本（如木炭）相比 ，年龄普遍比较老。这表示地层无法代表铜器的年代，必须使用和铜器有直接关系的材料 ，方能判断铜器年资。符合此一标准的样本共 15 件，年代介於距今 3580 到 8500 年前 。 另一方面，当地铜矿中有 0.2 到 1.4% 的铅，采矿提炼会造成铅的外泄。环境沉积物中 侦测到铅的增加，或许是古代采矿活动的见证。 不同湖的沉积物，铅含量高峰不一样，可能反映不同地点，在不同时间的采矿活动。该区 域整体的铅含量距今 9500 年前起有所升高，到 5000 年前降低。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/00.jpeg 现代实验制作的铜制工具。图／参考资料 5 综合看来，比较肯定老铜文化始於距今 8500 年前，也许是更加资深的 9500 年前。接着 在 5000 到 7000 年前达到高峰，随後衰退，可能终结於 3600 年前之後。 若是年代正确，意谓老铜文化的诞生时期，和最早用铜的中东人差不多。奇妙的是，北美 洲用铜几千年後，不但没有继续发展出青铜合金之类的进步科技，反而放弃不再使用金属 。 没有研发出青铜，也许是缺乏制作合金的金属材料，如砷、锡、锌。实验也指出，用高纯 度的铜制作工具，实用效果未必比石器、骨器更好；而采矿应该更耗成本。这些因素都可 能导致古铜文化的终结。 我家门前有小河，後面有森林，森林旁边铜矿多，铜矿红似火 另一篇 2020 年发表的论文，报告在墨西哥的太平洋侧，El Manchón 遗址的调查。此处 埋藏着原住民工匠，替殖民者生产金属的第一手线索。 论文作者只有 2 位，Dorothy Hosler 是专精美洲原住民金属工艺的老牌学者；遗址的挖 掘时间其实早在 2001 到 2006 年，後来该区域却成为毒枭的地盘，无法继续探索。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/0001.png El Manchón 遗址的地点。图／参考资料 5 事隔多年之後，另一位作者，新生代学者 Johan García Zaldúa 又带来葡萄牙、西班 牙、墨西哥文献纪录的分析。使得这项研究包含历史学、考古学、民族学和材料科学的多 元资讯，更加完整。 El Manchón 海拔 1350 公尺，位於山谷内，对外交通不便，不适合耕种；不过 1.5 公 里外的 Los Cimientos 遗址不难种出玉米、豆类等作物，足以支持日常生活。当年之所 以有人长居山谷内，目的很可能是开采与冶炼铜矿。 这儿不但有丰富的铜矿，还有河流经过，更重要的是附近长满橡树和松树。冶炼金属需要 大量燃料，当时技术如果生产 1 倍的铜，估计需要 20 到 50 倍的木炭。橡树和松树能 作为高品质的木炭，使得 El Manchón 成为理想的采矿据点。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/0008.png El Manchón 遗址内部。图／参考资料 5 中美洲工具人，升级欧洲科技大炼铜 遗址内有三处区域被深入挖掘，只有一处直接留存冶炼铜矿的迹象（Sector 2）。根据附 近村里最老的人回忆，El Manchón 在他曾祖父的年代已经不再开炉，加上碳同位素定年 ，论文推测炼铜的肯定年代，介於公元 1630 到 1825 年。 不过当地最早有人活动，至少从公元 1250 年开始。也就是说，El Manchón 的使用时间 ，包含西班牙殖民之前到之後各几百年。 论文认为当地在欧洲人到来以前，多半已经开始冶炼铜矿，只是规模有限。随後大量生产 金属之下，较早炼铜的痕迹都被摧毁，无法分辨。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/metal.png 南美洲安地斯地区的莫切文化，展现用吹管冶炼金属的陶制雕像。图／参考资料 2 在哥伦布之前，中美洲原住民已经有能力处理铜，甚至是难度更高的青铜，其源头似乎能 追溯到南美洲的安地斯地区，沿着海岸路线传入中美洲。不过冶炼方法比较原始，使用吹 管（blowpipe）和坩埚（crucible）为工具。 然而，遗址内曾经炙热的熔炉，至少达到过摄氏 1150 度。光凭简单的吹管与坩埚，不可 能上升到如此高温。 由现场迹象研判，熔炉应该与风箱（bellow）合体，加强效能。这是美洲的遗址，首度出 土这般升级版的熔炉。 风箱是殖民者从欧洲引进的科技，实际操作的原住民金属工匠，显然顺利将新玩意融入旧 体系，达到产量大跃进的结果。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/000003.png 熔炉、风箱等整套冶炼装备的推论布局。图／参考资料 5 西班牙征服者，其实高度依赖这群原住民 一些文献纪录，以及上述的考古调查都证实，掌握金属技艺的原住民专家，对普遍不懂采 矿、冶金的欧洲殖民者帮助很大（西班牙本土缺乏铜矿，也没有金属技师）。 乍看之下科技进步，拥有「枪炮，病菌与钢铁」的欧洲征服者，在殖民美洲的初期，事实 上高度依赖原住民工匠，替他们生产锅子、水壶、硬币、大炮等金属产品。 原住民与殖民者之间除了对抗，在各层面也有广泛的合作，互相利用。例如掌握难以替代 技术的美洲工匠，因此得到谈判筹码，获得免税之类的经济利益和特权。 与阿兹特克帝国同时存在，疆域主要位於墨西哥的米却肯州（Michoacán）的塔拉斯卡王 国（Tarascan state）善於金属工艺，当时便选择与西班牙人合作，度过一段相对平稳的 时光。 而 El Manchón 这类交通偏远之处，受到外界影响相对较小也较晚，早期合作的模式， 似乎延续更久。 https://pansci.asia/wp-content/uploads/2021/04/0000004.png 墨西哥的米却肯州（Michoacán）古色古香的手动风箱熔炉，一直使用到不久以前。主要 设计应该和 El Manchón 遗址当年的冶炼方式类似。图／参考资料 5 过去探讨西班牙殖民统治时，对具备金属专业，而在殖民时代获得一席之地，拥有经济、 政治协商筹码的原住民工具人，所知较为不足，新研究对这块有所补充。 物质层面之外，也不可忽视欧洲人殖民，对美洲社会剧烈的文化冲击。中部美洲的原住民 虽然原本就会少量使用金属工具，对金属的看法，仍时常带有超自然力量的信仰成分，例 如亮晶晶的铜银合金，便被视为具有神圣性。 欧洲人殖民美洲以後，原本神圣的材料金属，不但需要大量增产以满足贪婪的外来政权， 还被做成大炮、硬币等富含毁灭本土力量的工具。原住民们的心理阴影面积，恐怕难以衡 量。 尽管规模确实很有限，被殖民以前的美洲，仍然有发展过自己原创的金属工艺。下次别再 误会，美洲原住民不懂金属了。 延伸阅读 自恋鲁蛇、美洲英雄、历史罪人，你认识哪个哥伦布？ 阿兹特克覆亡史－枪炮、病菌与钢铁，还有政治 不只有人祭牺牲仪式！阿兹特克的人头串展示场 病毒比西班牙军队还早到来！新大陆被征服前，马雅世界早有大瘟疫传染的记载 西班牙青铜时代，银冠女王与她的男性战士？ 青铜时代图兰森河大战，金属工匠工具包 原文连结： https://pansci.asia/archives/317751 -- 心得： 讲到美洲文明确实都没看过讨论金属的部分，不知道马雅人有什麽看法？ --

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