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第四节 秦代水银的制造及秦陵地宫水银的问题
段清波
一、秦代水银炼制方法
若要考察秦陵地宫中的水银江河湖海,必然要涉及秦代水银的生产方式以及产量、产地问题。据研究,中国古代水银的制造方法大致经过四个阶段①,即低温焙烧法、下火上凝法、上火下凝法和蒸馏法,这四个阶段基本上代表了随时代演进制汞技术进步的程度,而炼汞率和炼汞过程中中毒程度是考量技术进步的两大关键。汉晋以前基本上采用的全是低温焙烧法②,这种方法也称火法炼汞。
低温焙烧法是在450—800℃温度的环境中,将汞矿石或精矿直接在空气中焙烧,将汞还原呈气态分离出来,而后再冷凝成液态汞。
由于文献的阙如,早期低温焙烧的具体方法我们不得而知,因此也无法计算出秦代的炼汞率,只有到唐人所辑的《黄帝九鼎神丹经诀》卷十一中,才有对此方法的简短描述和记录,“丹砂、水银二物等分作之,任入多少。(置)铁器中或坩埚中,于炭上煎之(图6—3)。候日光长一尺五寸许,水银即出,投著冷水盆中,然后以纸收取之”③。因为水银具有易挥发的特性,决定这种方法有其严重不足之处,主要表现在:硫化汞分解较慢,产量低;未采取密闭措施,生成的水银会有显著的蒸发,不仅产率低,而且操作者容易遭受汞中毒(图6—4)。所以,汉晋以后,这种方法就逐渐被密闭高温分解丹砂的抽汞法所取代(图6—5)。
① 赵匡华:《我国古代‘抽砂炼汞’的演进及其化学成就》,《自然科学史研究》1984年第1期。
② 郭宝发、李秀珍:《从“以水银为百川江河大海”看中国古代制汞技术》,《秦文化论丛》第七辑,西北大学出版社1999年版。
③ 转引自盖建民《道教科学思想发凡》,社会科学文献出版社2005年版。
二、汞矿分布状况及秦陵地宫水银的来源
我国汞矿资源丰富,现已探明有储量的矿区103处,探明汞储量(金属)14.38万吨,分布在12个省区。其中西南区占全国汞储量的56.9%,居首位;其次是西北区占28.4%、中南区占14.4%,其他大区则很少,仅占0.3%。就各省区来看,贵州储量最多,占全国汞储量的38.3%,其次为陕西占19.8%、四川占15.9%、广东占6%、湖南占5.8%、青海占4.4%、甘肃占3.7%、云南占2.7%。以上8个省区合计储量占全国汞储量的96.6%,其中前3位的贵州、陕西、四川合计占74%。贵州、湖南、重庆相交的地区是汞矿分布最为集中的区域,并且这里还是单汞型矿床最为集中的地区,此类矿石易采易选易炼,工艺流程简单,冶炼时出汞率也高,其中大部分的汞矿床和矿点是20世纪50—60年代发现、评价和勘探的。当时地质勘探工作基本上在前人开采过的汞矿产区进行“就矿找矿”或“就矿勘探”。虽然文献上没有关于秦始皇帝陵墓中水银产地的记载,但从巴蜀“寡妇清”受到秦始皇帝高度礼遇情况看,来自黔湘渝相交地区的水银当有一定数量。
秦岭南坡的陕西旬阳公馆、青铜沟一带可能也是秦陵水银的重要产地。
旬阳已探明的汞储量达1.47多万吨,矿田总面积260k㎡。矿田由2个特大型汞锑矿床(公馆和青铜沟矿床,汞为特大型,锑为中型)和6个小型汞锑矿床(落驾、大寨子、青竹沟、石庙沟、大槽、砂铜沟矿床)以及10多个矿点所组成。据20世纪50年代的地质调查资料,位于旬阳县东北的公馆、青铜沟一带,发现了数千个不同时期人们开采辰砂后遗留下来的古矿洞,附近还发现秦汉时期的建筑遗址。①公馆这一地名,据说与西汉初年的名臣张良有关,这间接地说明旬阳区域水银矿的开采时代至少可以早到汉初。其后的唐、宋、明三代文献中关于该地蕴藏着丰富汞矿资源的记载屡见不鲜。②考虑到旬阳汞矿的特点、地理位置以及悠久开采历史的因素,有专家认为秦岭南坡的陕西旬阳、山阳、凤州,不仅因为其本身出产水银,还因为具有离秦始皇的陵墓较近、交通顺畅的地理优势,有可能为大规模需要水银的秦陵提供了相当的水银。③
② 《安康文物志》,三秦出版社2000年版。
② 《元和郡县图志》:“兴州(今陕西略阳县)开元贡朱砂。”“长举县(今陕西略阳县西北)接溪山在县西北53里,出朱砂,百姓采之。”《宋史·食货志》:“水银产秦、阶、商、凤四州。”《明一统志》:“(洵阳县)水银山在县东北二百四十里,山出水银朱砂,有洞。”
③ 王学理:《秦始皇帝陵研究》,第72页。
三、秦代水银的产量
从水银的年产量上我们可以间接地推算出秦陵地宫中水银的存量大小,这首先要计算出低温焙烧法炼汞过程中的出汞率。据研究,我国汞矿分布有一个显著的特征,就是贫矿多、富矿少,大中型汞矿床的汞品位为0.1%—0.3%的居多,大于0.5%—1%的品位较少,大于1%的品位仅是极个别的矿床。几个主要汞矿山开采品位一般为0.15%,最高的也只有0.5%—1%,明显地低于国外汞矿床。国外一般都开富汞矿床,如世界著名的超大型汞矿床西班牙的阿尔马登汞矿床的汞品位为0.6%—20%,平均3%,富矿石为8%—10%;斯洛文尼亚的伊德里亚汞矿床的汞品位贫矿为0.2%—2%,富矿石为6%—7%。由此看出,中国古代从品位如此低下的矿石中采用低温焙烧冶炼水银,除去其蒸发率,形成水银的产出率应该是很低的。更何况虽然我国汞矿以单汞型矿床为主,但还有占总矿量20%左右的共伴生矿,由于古代选冶分离技术远达不到有效炼制的要求,也影响了汞的出品率。综合上述原因,我们可以有把握的认为,中国汞矿的贫矿和伴生矿特征决定古代水银的年产量不会太高。
我们可以参考宋代水银的产量来估算秦代的水银产量。宋代是大量使用水银的一个时期,除了炼丹之用外,高级贵族中盛行以水银敛尸,但全国水银的产量并不高,宋仁宗“皇祐中,岁得水银二千二百斤”;宋神宗“元丰元年,诸坑冶金……水银三千三百五十六斤,朱砂三千六百四十六斤十四两有奇”。①也就是说,虽然北宋炼制水银的方法较之秦代已采取较为先进的技术手段,但其年贡量尚不足3500斤,由此推测,秦代采取的低温焙烧法,其年产量当会更少,即使每年全国生产的水银都用到陵墓中,也不可能在短时间内获得太多的水银;虽然秦始皇帝陵存在面积达12000平方米的强汞异常区,但认为地宫中的水银总量在百吨(200000斤)左右的推测,看来是不可能的②。
① 《宋史·食货志》卷138。
② 王学理:《秦始皇帝陵研究》,第71页。
四、秦陵地宫中水银的象征意义
通过上面的分析,我们可以得到如下的判断:水银的炼制始于春秋时期,春秋战国的水银主要用在黄白术上,即用于制造鎏金、鎏银器物,纯粹的水银是类似于贵金属的财富;另外水银还被用在医疗上面。外丹黄白术发展历史说明,外丹术形成于汉武帝时期,秦代晚期方士们在寻找长生不老仙药无果的情况下,才开始设想人工制造这种仙药。人们得出水银具有剧毒性质的认识不早于西汉,以水银处理尸体的设想可能是金缕玉衣退出贵族埋葬领域后的新实践,防腐的设想出现的更晚,宋代才大行其道。
秦始皇帝陵地宫中存在大量的水银,它们来自川黔湘交界处和秦岭南坡的旬阳一带,当年的水银制造技术限制了水银的年产量,秦陵地宫中的水银不可能有百吨之多。
因为政治需求,西汉前期掌握话语权的一些儒生们发起了一场妖化秦始皇的运动,加上司马迁对秦始皇影射式的描述,为后代留下一个被歪曲了的政治人物标本,这一过程又被历代层层地叠加。对秦始皇脸谱化的历代文献记载,误导了我们对秦始皇的判读。
秦始皇帝陵墓中以水银来演示江河湖海的水系,是将秦帝国的版图模造在墓室中,这一构想决然有别于历史上所有在墓葬中使用水银的现象,它既不是财富的象征,也不是用于医疗,更不是出自所谓防盗、防腐的考虑,它不仅开发出关于水银的别种用途,更彰显出秦始皇帝“西涉流沙,南尽北户。东有东海,北过大夏”①的追求,是将帝国最辉煌的历史以物化的形式载录下来,表现的不仅仅是皇帝个人史诗般的英雄经历,更是对国家未来的深深挂牵,这是秦始皇帝心系天下的表征,也是作为帝国皇帝对国家长久传承的企盼。
① 见《史记·秦始皇本纪》琅琊刻石。
秦始皇陵园考古研究/段清波著.—北京:北京大学出版社,2011.3
秦始皇陵园考古研究/段清波著.—北京:北京大学出版社,2011.3