自上世纪70年代以来，中国商代区域青铜冶铸传统的兴起逐渐成为学术界关注的热点话题。以三星堆“祭祀坑”、新干“大墓”、城洋青铜器等为代表的考古发现，将此话题的讨论引向深入。2019年以来，北京科技大学冶金考古团队与四川省文物考古研究院、英国李约瑟研究所等单位合作，基于三星堆一、二号坑出土青铜器残留泥芯的岩相与成分特征，探讨了不同类型铜器的铸造地问题。相关成果近期发表于科技考古权威期刊Journal of Archaeological Science。
三星堆位于中国四川省德阳市广汉市西北部，是长江上游地区发现的规模最大、保存较完整的一处先秦时期遗址。1986和2020年，在三星堆古城中部偏南的袁家院地点，先后发现八座埋藏有大量珍贵文物的器物坑，年代大致相当于殷墟四期。由于三星堆遗址未发现同时期的青铜冶铸遗址，坑内类型多样的青铜器在何处铸造，成为学界关注的重要问题。伴随青铜器从铸造地流通到出土地的泥芯，携带了铸造地土壤和沉积环境的信息，为区分不同类型铜器的产地特征提供了可能。本研究对出土于三星堆一、二号坑的33件青铜器泥芯样品，以及三星堆遗址地质样品开展了岩相分析、SEM-EDS和Micro-XRF主量元素分析，以期为上述问题的解决提供科学依据（图1）。
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三星堆遗址出土青铜器（A.青铜大立人像；B.青铜面具；C.青铜人头像；D-E.青铜尊；F.青铜神树；G.青铜神树枝残片；H.青铜人头像左耳；I.青铜容器肩部兽首）
根据矿物组成、粒度分布等岩相特征，将青铜器泥芯样品划分为三组（图2）。其中，A组砂含量较高（35-60%），黏土含量低（<10%）；岩屑种类丰富、粒径偏大，包括片岩（平均约5%）与石英集合体（平均约3%）等。云母类矿物颗粒较大，平均大小为200μm，最大可达600μm。该组样品还常见微晶质集合体形态的碳酸盐矿物，且在局部区域呈成团状富集（图3A-B）。接近1/3的样品包含破碎、棱角状的贝壳碎片（图3C），上述特征均指示了人为掺入的特征。主量元素分析结果显示，A组泥芯CaO含量普遍较高（平均为6.96%），与岩相观察到的大量碳酸盐矿物一致。
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三星堆青铜器泥芯矿物粒径及含量对比。（A.矿物粒径分布；B.云母含量及粒径范围；C.石英含量及粒径范围；D.岩屑类型及含量）
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A组泥芯岩相照片及SEM图像。（A-B.SXDK-049 碳酸盐矿物不规则分布；C.SXDK2-062 泥芯中贝壳及成分；D.SXDK2-120 片岩及碳酸盐矿物；E-
F
.
SXD
K-105
云母及碳酸盐矿物。
）
B组粉砂与粗砂比例高，矿物组成以石英、长石为主，仅存在少量细小云母颗粒（1-2%，<150μm）及重矿物（图4A），岩屑种类较少且风化严重。C组泥芯粒度偏细，以粉砂为主，黏土含量较高，砂含量较低。矿物组成与B组相似，未观察到岩屑（图4B）。B、C两组泥芯成分接近，均具有高Si低Ca的特征，后者K2O偏高可能与较多的黏土含量有关。
图
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B、C组泥芯及地质样品岩相照片。（A.SXDK-069
容器兽首
；B. 同一器物的腹部；C.SXDS12 河砂样品；D.SXDS04 土壤样品）
将三星堆青铜器泥芯岩相和成分分组情况与器类、器物取样部位的信息相结合，A组对应人像/面具、神树、鸟喙形器等非容器类青铜器泥芯样品，该组泥芯可能是在同一处或相近作坊中生产。B组对应容器兽首以及圆口方尊肩部，主要取自盲芯样品，C组对应容器腹片、容器圈足以及容器其他部位，主要取自内芯及顶范。容器类器物泥芯（B组、C组泥芯）包含的主要矿物类型基本类似，指示了原料相近的地质来源。泥芯岩相和成分特征与铜器类型存在显著关联，表明其来源具有多样性，不同器类可能来自不同的铸造地。
研究结果还显示，A组矿物组成与三星堆遗址附近的河沙和土壤特征接近，部分样品的元素成分与当地河砂样品有所重叠，原料可能来自遗址周边地区。B、C两组泥芯的成分数据，与长江中下游地区青铜器泥芯重合度较高（图5）。需要指出是，基于主量成分的对比尚难以实现外源器物铸造地的准确指征。
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泥芯与土壤样品主量元素PCA散点图。（A.三星堆青铜器泥芯样品；B.三星堆泥芯与本地土壤河砂样品；C.商周时期中国主要铸铜作坊泥芯及土壤样品）
岩相与成分分析结果显示，三星堆出土容器类与非容器类器物的泥芯原料存在显著差异，指示了不同类型的青铜器可能在不同地区铸造。其中，神树、面具等非容器类器物可能为本地化生产，而容器类器物与长江中下游地区可能有着紧密的联系。本文的研究结果表明，四川盆地在商代晚期可能已出现本地化的铜器铸造生产，并与周边地区存在密切的联系，进一步丰富了对商代青铜冶铸技术物料网络和区域文化交流的认识。
本研究得到了科技部科技基础资源调查专项（2022FY101501）、中国博士后科学基金（2022M720408）、北京科技大学青年教师学科交叉项目（FRF-IDRY-21-020）等支持。感谢四川省文物考古研究院谢振斌研究馆员、北京大学陈建立教授、武汉大学张昌平教授、北京科技大学潜伟教授、钟日晨教授和王冬冬副教授在研究过程中给予的指导与帮助。
Lian, H.†, Zeng, X.†, Liang, P., Liu, S., Ran, H., Guo, J., Zhang, J., Mei, J., Chen, K*. 2025. Deciphering the origins of Sanxingdui bronzes through petrographic and elemental analysis of casting cores, 178, 106212.
https://authors.elsevier.com/c/1kqet15SlU4bsd
连蕙茹†，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，讲师
曾晓天†，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，博士研究生
梁培，北京科技大学土木与资源工程学院，副教授
刘思然，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，教授
冉宏林，四川省文物考古研究院，研究馆员
郭建波，四川省文物考古研究院，副研究馆员
张吉，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，特聘副教授
梅建军，李约瑟研究所，所长
陈坤龙*，北京科技大学科技史与文化遗产研究院，教授
