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美洲印第安文明中的铜

已有 658 次阅读 2026-10-3 21:02 |个人分类:《元素的文明征程》化学诗歌集|系统分类:观点评述

铜在北美印第安人历史中,更为奇特。

苏必利尔湖(Lake Superior)是世界上面积最大的淡水湖,位于美国、加拿大边界附近。北美五大湖区由苏必利尔湖等五处湖泊构成,总面积24.5万平方公里。这里有世界上唯一的大规模自然原生铜(自然界中的纯铜,纯度 95-99%)矿床,冰川作用把大块自然铜暴露地表,也有冰川搬运散落的铜块(浮铜float-copper)散落在周边冰碛层中。它们不需要冶炼即可使用。主要矿区包括基威诺半岛(Keweenaw)、皇家岛 (Isle Royale,苏必利尔湖内岛屿)等。

大约在8000年前,北美的印第安人就开始开采原生铜矿,遗留上万处古代采矿坑。他们先用火烧岩石、泼水骤冷崩裂岩体,再用大型石锤敲凿剥离其中的纯铜块。更多的是简单地采集裸露的铜块。印第安人多是季节性群体开采(渔猎人群在年度迁徙周期内采矿),没有在矿区建立城镇。

虽然印第安人很早就开始生产开采原生铜,并使用纯铜制工具,但北美始终没有合金工具,且始终没有出现铸造技术,即便熔化小块自然铜,铸成大铜块或器物的技术也没有。到了大航海时代,欧洲人到北美殖民、探险后发现,北美既有铜矿,也有锡矿,甚至还有锡做的货币,但北美居然没有青铜。这是因为他们的熔炉没有达到相应的温度。更直接的原因应该是他们制陶工艺落后,温度达不到1000℃。当一个文明长期停滞不前后,退化就不可避免地发生。当印第安人整天接触铜,却又无法进入青铜文明时,退化可能性就不断增大。大约3000年前,北美印第安人开始遗弃铜工具,全部使用石器或木制工具。之后,铜主要用于与装饰相关的较小、实用性较低的物品,如珠子和手镯。

而对自然资源利用的局限,是导致一个文明退化的主要原因。例如马匹这种古代主要畜力(运力、动力),于一万年前就在美洲绝种,而美洲又缺乏与马匹相当的牲畜。或许这导致美洲土著部落没有发明轮子。一方面,人拉车的优势不明显,另一方面,轮轴必须要用青铜等硬质金属,否则极易毁坏。玛雅人发明的轮子,只能当装饰或玩具,而不是应用于生产、交通中。同样,美洲的农业,因为没有畜力、车辆,而产量较为低下。没有马匹,无法长距离活动,导致北美土著社会交流效率极低。而没有车子,又导致无法产生大规模的贸易。没有长距离活动和大宗贸易,则不可能出现高等级的文明。

不过,南美洲的土著部落(特别是印加帝国),在11世纪开始,出现了青铜冶炼技术。青铜技术的出现,才使印加帝国走向扩张之路。印加帝国的青铜属于独立发展的美洲青铜冶金体系,和旧大陆欧亚青铜冶炼技术不存在传播关系,是本土起源。

印加帝国(安第斯高原,13-16 世纪)没有铁器,也没有发明文字。金属冶炼以铜、青铜、金、银为主。青铜是印加最重要的实用硬质合金,但印加青铜并不是全民普遍使用,没有进入大规模农具生产阶段。其金属矿源分布在今秘鲁、玻利维亚高原,铜、锡矿都有储藏;另外还有砷铜矿(铜-砷合金)。大约公元前 1000 年安第斯山区就已经出现砷青铜,印加早期器物大量使用。但直到11世纪,才出现锡青铜。虽然印加人已经懂得调整锡的比例来控制合金性能,但没有铸造大型厚重青铜礼器(不像中国商周青铜器)。很有可能是南美的农业还很落后,远不如夏、商以前的中原文明水平。

印加人开采氧化铜矿、硫化矿,粉碎选矿,使用小型黏土冶炼炉,使用木炭做燃料,依靠风力(山坡风口)鼓风(没有风箱,完全利用自然通风),冶炼温度刚好可以达到铜的熔点以上。安第斯山脉也有铁矿,但印加人的冶炼炉达不到相应的温度,所以无法炼铁。印加人在青铜冶炼加工时,也发展出了铸造、范铸,以及热锻 + 冷锻工艺。锤锻是印加非常突出的技术,铜制品多是大量锻打成型,而不是浇铸铸造。很多青铜器物先浇出粗坯,再反复热锻、冷锻,淬火处理,提升刃部硬度。冷锻加工硬化是他们强化工具的手段。失蜡法多用于小型精美饰品。

但印加人并没有普及青铜或红铜武器,印加的金属武器最多是中高级武士装备,印加人最多处于铜石并用时期,而没有进入铜器时代,更别说青铜时代了。不过,印加人利用自己的武器优势,在1438-1533这近100年的时间内,沿安第斯山脉南北扩张,建立了一个约300万平方公里的大型中央集权国家。不过,当哥伦布发现美洲时,美洲土著基本还处于石器时代。印加人甚至还没有发明自己的文字。

印加的生产工具仅有青铜凿子、小斧、錾子、小刀等,多用于木工、石刻加工。用它们于制作青铜神像、祭祀用的小容器、权杖配件等,也用来制作高级别妇女使用的青铜别针。在农具方面,印加几乎没有青铜犁、青铜锄头。农业依旧以石制、木制农具为主。青铜没有改变农业生产。农业生产主力工具是木铲、石锄。青铜工具属于比较贵重的物品。

印加士兵有青铜匕首、短刀、矛头、战棍等,但印加军队没有青铜长剑。其标志性近战武器是木战棍(马基纳瓦,macana),有的镶嵌青铜齿,更多是镶嵌燧石、黑曜石片。青铜武器数量有限,主要供贵族头目使用,普通士兵仍然大量使用石、骨质兵器。

可以说,印加只是青铜初期的文明,其矿山、冶金手工业属于国家管控的官营手工业,不是民间自由作坊。冶金工匠由帝国征召,没有金属货币,不存在青铜钱币。所有产品由帝国统一分配。于是青铜成为身份物资,优先供给王室、神庙、军队头目。到11世纪后,印加的青铜冶炼技术,缓慢地传到了中美洲的阿兹特克帝国。但锡青铜在阿兹特克属于更加稀缺的合金,不像印加帝国的上层有大量锡青铜工具。

在中美洲,很多铜质物品,其实是通过贸易而来,多数铜质器物依然是红铜经冷锻硬化而成的。阿兹特克斧币(axe-money)是一种小型T-形铜斧。因形制过薄,实际不能作为实用砍伐工具。它其实是一种实物等价物,属于贡品、交换媒介(还不是正式货币;日常交易依旧以可可豆为主)。各个被征服的属国向阿兹特克首都进贡铜坯与铜斧币,是贡赋的重要一项。可以说阿兹特克是比印加更加落后的文明。

此时的欧洲,高质量的武器,特别是火炮,也用青铜铸造。地理大发现后,欧洲人在马来西亚发现了锡矿。在此之前,郑和下西洋经过马六甲,翻译员巩珍也在《西洋番国志》(1434年)中提到过当地居民开采锡矿,并将锡制成货币流通的情况。1511年,葡萄牙占领马六甲,锡开始源源不断地出口到欧洲,促进了欧洲青铜火炮的广泛应用。而来自欧洲的探险家、殖民者,很快就凭借着优质的武器,以及不自觉带来的病原生物,征服了美洲的印第安人,并导致其绝大多数部落的灭亡。

西班牙、葡萄牙在教皇主持下瓜分了世界。两个国家不但占有了南美洲、中美洲的全部,还占有了加利福尼亚、佛罗里达等辽阔领土。腓力二世于1556年加冕西班牙王位。1580年他又获得了葡萄牙王位,作为哈布斯堡王朝西班牙分支,他还领有尼德兰的全部、意大利的部分领土,还在亚洲建有多个殖民地。他在加冕后就特地颁布了纪念勋章,上面刻着:世界还不够大(Non sufficit orbis)。而支撑他的庞大帝国的,就是美洲产出的金银。

本文部分选自:《元素的文明征程》(上海科技教育出版社,2026年,ISBN:9787542885951 )有改动。



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