我國商朝有燦爛的青銅文化，出土了大量精美的青銅器。有意思的是，最精美的青銅器似乎是在商朝中晚期的殷商時期突然出現(xiàn)的。在此之前，青銅器在甘肅、青海、山西等地有零星出現(xiàn)。中國科學(xué)院廣州地球化學(xué)研究所研究員孫衛(wèi)東及其領(lǐng)導(dǎo)的團隊，從鉛同位素、錫礦等角度探討了殷商青銅器的物源。提出殷商早期具有高放射成因鉛同位素的青銅器可能來自非洲。論文發(fā)表在Nature出版集團的Scientific Reports上。

　　1984年，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)博士金正耀首次報道了商早期的青銅器中有高放射性成因鉛的現(xiàn)象，并且提出這種高放射性成因鉛來自云南邊陲的金沙。隨著越來越多的青銅器高精度鉛同位素數(shù)據(jù)的發(fā)表，人們發(fā)現(xiàn)三星堆、盤龍城等與殷商時代接近的遺址中出土的青銅器均具有類似的高輻射成因鉛的特征。廣州地化所研究員朱炳泉和廣州大學(xué)教授常向陽又有重要發(fā)現(xiàn)：殷商早期青銅器的高輻射成因鉛，與云南金沙的高放射成因鉛分布在不同的“等時線”上。青銅器高放射成因鉛落在25億年的等時線上，而金沙等地則是很年輕的鉛同位素。換句話說——這兩個地方的鉛是不同的。從已發(fā)表的鉛同位素數(shù)據(jù)來看，現(xiàn)今中國境內(nèi)沒有這種具有高放射成因鉛同位素的鉛礦。

　　這種古老的高放射成因鉛非常少見。至少需要兩個重要的條件才能產(chǎn)出：年齡老且鈾/鉛比值高。要同時滿足上述條件，最佳區(qū)域是超過25億年的古老地質(zhì)體——“克拉通”中遠(yuǎn)離板塊俯沖的中心地帶。這是因為，板塊俯沖過程中鉛比鈾更活動，會使鈾/鉛比值降低。

　　華北是古老的克拉通地體，但是后期多次受到板塊俯沖的改造，發(fā)生了“克拉通破壞”，失去了產(chǎn)生這種鉛礦的條件。文獻(xiàn)中有報道銅礦峪黃鐵礦、黃銅礦中有類似殷商早期的鉛同位素，問題是，黃鐵礦、黃銅礦中鉛含量非常低，不足以解釋青銅器中的鉛。那么會不會在銅礦峪有已經(jīng)用完的高放射成因鉛礦呢？為此，研究者們對銅礦峪銅礦進(jìn)行了研究。銅礦峪是一個商晚期就開采的大型銅礦。形成于18億年前，其鉛同位素可以落在25億年等時線附近。但是，銅礦峪屬于古老俯沖帶，并不是形成古老高放射成因鉛同位素的最佳地質(zhì)背景。流體包裹體顯示銅礦峪成礦流體中除了銅以外確實有鉛和鋅，但是沒有任何錫。更重要的是，在銅礦峪附近出土的垣曲銅商朝青銅器冶煉遺址中，所有的爐渣和絕大多數(shù)青銅器鉛同位素屬于正常范圍，只有一件青銅器落在殷商高放射成因鉛同位素青銅器的區(qū)域。由于青銅器和爐渣的鉛同位素應(yīng)該接近，這些數(shù)據(jù)排除了銅礦峪作為高放射成因鉛同位素的來源。

　　此外，該文作者還討論了錫的來源問題。錫是青銅器的關(guān)鍵元素。在華北地區(qū)迄今為止沒有發(fā)現(xiàn)錫礦。如果華北沒有錫礦，我們商朝的祖先是如何突然發(fā)明了青銅器并且建立了全世界最燦爛的青銅文化？

　　從地質(zhì)條件來看，非洲、美洲和澳大利亞最有可能產(chǎn)出這種高放射成因鉛同位素。從全球范圍已經(jīng)發(fā)表的鉛同位素數(shù)據(jù)來看，美洲密西西比河谷型鉛鋅礦中有少量此類鉛同位素報道；澳大利亞也有少量此類鉛同位素。而非洲則是中國以外，唯一報道青銅器中有古老高放射成因鉛同位素的地方。考慮到美洲的古文明起始時間遠(yuǎn)晚于非洲，作者推斷非洲應(yīng)該是殷商早期具有高放射成因鉛同位素特征的青銅器的最可能的來源。

　　但是，如果商早期的青銅器真的是來自非洲，古人又怎么能把這種鉛從非洲運過來呢？難道是我們的祖先到了非洲學(xué)了青銅的制造技術(shù)，然后又把原料買了回來？這樣，我們引以為豪的殷商文明豈不是非常落后？會不會是我們祖先原來在非洲生活，由于某種原因遷徙到中原地區(qū)，帶來了青銅器？這些都有待進(jìn)一步工作的驗證。

　　論文信息：Sun, W. D., L. P. Zhang, J. Guo, C. Y. Li, Y. H. Jiang, R. E. Zartman, and Z. F. Zhang (2016), Origin of the mysterious Yin-Shang bronzes in China indicated by lead isotopes, Sci Rep-Uk, 6, doi: Artn 23304. 10.1038/Srep23304.