一个拥有3000年历史的铜冶炼场可能是了解铁起源的关键
该地点的铜冶炼厂使用缺乏铁的铜矿石。将氧化铁赤铁矿添加到炉中有助于铜金属更容易从矿石中的杂质中分离出来。图片来源：uux.cn/Nathaniel Erb-Satullo 博士
（神秘的地球uux.cn）据克兰菲尔德大学：克兰菲尔德大学的研究为从青铜时代到铁器时代的过渡提供了新的线索，展示了铜冶炼厂对富铁岩石的实验如何引发了铁的发明。
这项工作发表在《考古科学杂志》上，重新分析了佐治亚州南部一个遗址的冶金遗迹：一个拥有 3000 年历史的冶炼车间，名为 Kvemo Bolnisi。在 1950 年代的最初分析中，在车间中发现了成堆的赤铁矿（一种氧化铁矿物）和炉渣（金属生产的废物）。发现这些氧化铁后，最初的挖掘者认为该作坊是早期的炼铁场。
然而，新的研究表明，这些假设是错误的。Kvemo Bolnisi 的工人不是铁，而是使用氧化铁作为助焊剂来冶炼铜，氧化铁是一种添加到熔炉中以提高铜产量的物质。
这些发现支持了长期讨论的铁是由铜冶炼厂发明的理论。这些证据表明，古代铜金属工在冶金炉中对含铁材料进行了实验，这是迈向冶铁的关键一步。
闪闪发光的赤铁矿矿物被铜冶炼厂用作助焊剂。其独特的外观可能有助于吸引古代矿工和探矿者的注意。图片来源：uux.cn/Nathaniel Erb-Satullo 博士
铁的重要性
虽然铁器时代标志着广泛铁生产的开始，但金属本身并不是一个新发现。人们发现了青铜时代的铁制品，最著名的是埃及国王图坦卡蒙坟墓中带有金色和水晶剑柄的铁匕首。
但最早的铁制品是由陨石中发现的天然金属铁锻造而成的，而不是通过冶炼从铁矿石中提取的。这种稀有性意味着在历史的那个时刻，铁比黄金更有价值。
萃取铁冶金的发展改变了这一切。铁是地球上最丰富的元素之一，尽管天然存在的铁金属非常罕见。从铁矿石中提取铁并将其加工成工具或武器等有用材料的能力是人类历史上决定性的技术变革之一。
向铁器时代的过渡远非瞬间，但它催生了亚述和罗马的持铁军队，以及后来工业革命的铁路和钢架建筑。
克兰菲尔德大学考古科学访问学者 Nathaniel Erb-Satullo 博士说：“铁是世界上典型的工业金属，但缺乏书面记录、铁容易生锈以及缺乏对铁生产地点的研究，使得寻找其起源变得具有挑战性。
“这就是 Kvemo Bolnisi 的这个地点如此令人兴奋的原因。这是在铜冶炼过程中有意使用铁的证据。这表明这些金属工人将氧化铁（最终用作铁冶炼矿石的地质化合物）理解为一种单独的材料，并在熔炉内对其特性进行了实验。它在这里的使用表明，铜工的这种实验对于铁冶金的发展至关重要。
“这种研究有一种美丽的对称性，因为我们可以利用现代地质学和材料科学的技术进入古代材料科学家的思想。我们可以通过分析炉渣来完成这一切——炉渣是一种普通的废料，看起来像一块看起来很滑稽的岩石。
