英國大奧姆銅礦埋藏數千年的秘密
在大奧姆（Great Orme）海岬的最高點極目遠眺，美麗寧靜的風光盡收眼底，綿延起伏的綠色山丘和農田一直延伸到蔚藍的愛爾蘭海。
大奧姆海岬隧道在地下綿延五英里（圖片來源：Amanda Ruggeri) 威爾士蘭蒂德諾（Llandudno）高聳的海岬下有個埋藏了數千年的秘密。 海岬地下有超過 5 英里（8 公里）長的隧道。隧道有 9 種不同高度，深達 230 英尺（70 米），有的窄到僅容孩子通過。 這些隧道都屬於一個銅礦：早在 3,800 年前被首次開採，在幾個世紀中，它都是英國最大的銅礦。 英國利物浦大學考古學系艾倫·威廉姆斯（Alan Williams）的博士研究課題即為大奧姆海岬。他表示，「在 1980 年代和 1990 年代，從英國青銅時代完全不存在已知銅礦，到突然之間，發現了大量小銅礦，然後，大奧姆銅礦基本上成為其中最耀眼的明星，它比其他所有銅礦都要大，實際上，它是歐洲最大的銅礦之一。原來，它是銅礦中的巨石陣。」 在去年的 2015 年歐洲國際冶金考古會議上，威廉姆斯針對大奧姆銅礦發表研究報告（該報告即將作為論文出版），報告確認，大奧姆銅礦出產高質量的銅，用於製造青銅，有些還遠銷法國、荷蘭，可能還有丹麥。 在被他稱作「CSI （犯罪現場調查）演習」的調查中，他發現，大奧姆銅礦出產的銅與西北歐發現的青銅文物相吻合。為證明這點，他研究了兩個可作為銅的「指紋」的變量：銅礦的微量元素及不同鉛同位素的比率。 威廉姆斯表示，「可以說，青銅時代的大奧姆銅礦有一個黃金時代，當時在英國，大部分銅礦石都由它供應，不僅如此，我們還發現，在歐洲大陸，在法國布列塔尼，在荷蘭，也許還有其他地方，情況也是如此。」 在大奧姆（Great Orme）海岬眺望威爾士蘭蒂德諾（圖片來源：Amanda Ruggeri) 但非同尋常的是，大奧姆銅礦雖然是史前英國最大的銅礦，卻並非唯一。 不列顛群島第一個主要銅礦出現在約 4,400 年前愛爾蘭西南部的羅斯島。我們能了解這一點的一個原因是，在許多英國史前礦井，都發現過骨制工具和木炭這樣的文物，這就讓研究人員能通過放射性碳測定年代法估計其年代。 銅是除過金外人類最早發現的金屬，非常搶手。儘管銅閃閃發光，但硬度過低，因此無法成為製造工具或武器的理想材料。 在銅中加入一點兒更硬、更脆的錫，效果就會更好。這樣就形成理想的合金：青銅。青銅最早從其他地方傳入不列顛群島，但到了約 4,100 年前，英國人就開始自己製造青銅。 製造青銅特別複雜，不僅技術複雜，而且在人員組織、溝通和制定計劃方面都是如此，有時候戰線還很長。這就有助於說明研究人員一般認為英國的青銅時代通常從 4,000 年前持續 2,800 年前的原因，因為在那時，社會複雜程度和社區間的聯繫已經達到一定的水平。 我們以開採銅礦和冶煉銅所需投入的人力資源為例。除了開採銅礦需要人，砍伐和採集木材生火冶煉銅也需要人，從海灘取來石頭製作工具同樣需要人，還有其他很多必不可少的工作都需要有人承擔。 像其他小銅礦一樣，大奧姆銅礦也從露天開採開始（圖片來源：Amanda Ruggeri) 與此同時，英國唯一有錫礦的地方是康沃爾郡，從大奧姆要乘船向南 300 英里（480 公里）方可抵達那裏。正如大奧姆海岬管理人尼克·喬伊特（Nick Jowett）指出的那樣：「如果要一路前去康沃爾郡，帶上兩公噸銅去就毫無意義。他們必然要開會，也必然要溝通。」 劍橋大學考古部門的西蒙·汀布萊克（Simon Timberlake）表示，在威爾士曾發現有 4,100 年歷史的十個銅礦。他說，「他們的工作反映了在不列顛群島各地尋找銅礦的整個階段。」 但是，他又表示，「平心而論，這些銅礦大多都很小，它們的規模根本無法和大奧姆相提並論。」 到了約 3,500 年前，最後一批這樣的銅礦也逐漸消失了。有些銅礦可能從一開始儲量就並不豐富。還有一些或者是資源耗盡，或者是開採到潛水面時，銅礦被水淹沒。 我們來了解一下大奧姆銅礦。 像其他小銅礦一樣，大奧姆銅礦一開始也採用一種露天開採系統。礦工只需要挖出表面呈現綠色和黑色紋理的銅礦石礦脈就行。 但很快，礦工們決定，除了沿著銅礦礦脈繼續水平向前挖掘，還要沿著縱向不斷向下挖掘，於是他們就挖出了我們現在看到的蜿蜒、狹窄的隧道。 製造銅最為集中的時期大約在 3,500 年前持續了兩三個世紀，但放射性碳測定年代法測定表明，大奧姆銅礦又繼續開採了一千年。 圖中所示的孔雀石是最容易冶煉的一種銅礦石（圖片來源：Phil Hill/Science Photo Library) 威廉姆斯表示，「英國有大量銅礦，很多地區都有，但大奧姆銅礦很特別。」其中有幾個原因。 儘管許多不同類型的礦石都能冶煉出銅，但大奧姆銅礦一種被稱為「孔雀石」（malachite）的碳酸銅形式的礦物，卻是其中最容易冶煉出銅的一種礦石。 這種礦脈被含鎂石灰石所環繞。這種礦石硬度不高，因此，與硅石等其他礦石相比，要更容易開掘。 由於大奧姆銅礦位於海岬上，因此，在掘進到潛水面前，礦工就有大量礦石可以發掘。這裏還有可以利用的天然洞穴通道。 但這並不意味著採礦有多容易。 在大奧姆銅礦發現了 2,500 多把石工錘，最大的重達 66 磅（30 公斤），另外還發現了 35,000 多件骨制工具文物。因此，我們就得知，礦工們通常要用石制工具敲擊岩石，直到能接著用骨制工具進行刮削處理。 但是，在大奧姆銅礦還發現了 40 多片青銅碎片，由於在岩石中留有標記，因此僅憑石制工具和骨制工具無法製成它們。在澳大利亞同時代的銅礦中也曾發現過青銅製品的證據。 這表明，礦工們還使用青銅採礦工具。只發現少量青銅碎片並不讓人意外，因為史前礦工很有可能把骨制工具丟在地下，而青銅工具能回爐再利用，因此值得保留。 大奧姆銅礦曾被棄用，但到了 1700 年代，又被重新啟用。（圖片來源：Amanda Ruggeri) 由於挖掘工作艱苦繁重，隧道如此之小也就不足為奇了。隧道只需挖到夠用就行了。 喬伊特笑著說，「隧道真的讓人難以爬過，但我想，『用一個石工錘對著一堵牆砸上八小時也很難啊。』」 至於那些小到最靈活的成年人也難以通過的隧道，也許是由兒童挖掘而成的。 喬伊特表示，當時的人可能全家都在礦上工作。「父母挖掘時，孩子們可能就在一旁幫助刮削以露出這些礦脈。當時與現在不同。孩子們沒有學校可上。情況就是這樣。」 隨著掘進的深入，遭遇水淹的風險也就更大。到最後，由於水位隨著季節而變化，在夏季，他們能達到的深度也許最淺。在 230 英尺（70 米）以下，他們會遇到潛水層。 最終，銅礦被完全廢棄。幾百年間，英國人用的青銅幾乎全部要再度從歐洲大陸進口，因為歐洲大陸的礦脈更容易開採。 但是，正是在這幾百年間，大奧姆銅礦幫助歐洲各地形成青銅網絡。 無人能確定，大奧姆銅礦當年到底生產了多少銅。威廉姆斯表示，一系列因素導致精確估計銅產量幾乎是不可能的，這些因素包括：不了解有多少礦石，又有多少被浪費，在開採和冶煉中又有多少損失。因此，估計的銅礦石產量很寬泛，約為 25 公噸到 1,760 公噸之間。 圖中從左至右為西歐青銅時代的斧頭，體現了斧頭風格隨時間的變遷（圖片來源：Paul D Stewart/Science Photo Library) 威廉姆斯表示，「有些估計高的數字遭到批評，原因是多得離譜。」 很難想像，人口並不算多的不列顛群島竟然能生產出如此數量的青銅製品。汀布萊克指出，已發現的愛爾蘭青銅時代早期的斧頭中，其全部金屬含量也只有 0.75 公噸。 威廉姆斯又補充說，「但是，如果說有些青銅被長途交易，可能性就會更大。」 和英國一樣，歐洲大陸也使用青銅製作從珠寶飾物到長矛等各色物件。但其中最常見的還是斧頭。與易碎的石斧和硬度不高的銅斧不同，青銅斧頭能讓清理田地、造房子或伐木等繁重的工作變得更為容易和便捷，這也讓它成為當時主要的多任務技術。 因為所具有的多種功能和價值，青銅也幫助塑造了英國和歐洲大陸的社會。在當時，掌握青銅越多，也就越有實力。正如考古學家通常所說的那樣，青銅為當時社會等級制度的建立奠定了基礎。 青銅交易也幫助不同社區之間建立聯繫，幫助傳播新思想、新技術和新目標。具有諷刺意味的是，銅製品從歐洲大陸傳入英國，顛覆了大奧姆銅礦的發展趨勢，英國最終再度依賴與歐洲大陸的貿易。 又過了 1,500 年，羅馬人來到英國，金屬礦牀開採才再次成為英國的一個巨大的產業。 請訪問 BBC Earth 閱讀 英文原文。 （責編：友義）