從發現遺跡到考古發掘，經過近10年的時間，北京延慶大莊科鄉礦冶遺址群所發現的五座礦山、四處冶煉遺址、三處居住及作坊遺址，年代為距今1000余年的遼代，是目前發現的華北地區規模最大保存最完整的礦冶群。北京市文物研究所科技考古室劉乃濤告訴記者，從現場遺址發掘情況來說，此處礦冶很可能是遼代“兵工廠”。
這片讓眾多考古專家們贊嘆不已的遼代礦冶遺址，它當年如何興起又如何被遺棄？當時的工匠如何冶煉、生活？為何明清兩代又名不見經傳……延慶文物管理所的工作人員和北京文物專家們一一揭開了千年“遼鋼”神秘面紗。
大“鋼廠”生活區達2萬平方米
“這是2011年經國家文物局批準的，由多家文物研究單位聯合開展的田野考古發掘。”延慶文物管理所的工作人員時麗霞告訴記者，此次階段的發掘最大的成果就是發現了大莊科鄉從采礦到冶煉的遺跡，并找到了當時工匠工作、生活的地方。
本次階段發掘確定的四處礦冶遺址分別為水泉溝冶煉遺址、漢家川冶煉遺址、鐵爐村冶煉遺址、慈母川冶煉遺址。而其中最早被發現的水泉溝冶煉遺址的發現時間可追溯到2005年，時麗霞介紹，當時是當地農民在建房時發現土地有“異常”，“當時，遺址之上種植一片栗子林。”情況報送到延慶縣文化管理委員會，隨后北京科技大學和北京大學等單位對遺址開展田野調查和實驗室分析工作，認定該遺址是燕山地區規模較大、保存最為完整的一個古代冶鐵遺址。從去年開始正式立項考古發掘以來，在目前確立的這幾處冶煉遺址處，共發現煉鐵爐10座，其中水泉溝冶煉遺址5座，漢家川冶煉遺址3座，鐵爐村冶煉遺址2座。“大莊科鄉還有一個村子名字就叫鐵爐。”時麗霞說，鐵爐村不少民建是就地取材，不少路基中富含礦冶之后所剩爐渣，在一些老房子所用墻體中就發現大量爐渣。“目前已發掘清理煉鐵爐4座。”在介紹發掘進展時，劉乃濤說，在煉鐵爐內發現少量已煉出的生鐵塊，爐內填土層中發現有鐵礦石、紅燒土、木炭、耐火材料及大量爐渣等遺物。其他出土器物主要有陶器、瓷器、板瓦、錢幣等遺物。根據所獲遺跡遺物初步判斷，該遺址年代為遼代，通過對采集爐渣、木炭進行斷代測量，判斷礦冶遺址時間是“公元980年左右”。
通過實地考察，圍繞礦冶“廠區”的工匠生活區也逐漸浮現在人們眼前。水泉溝煉鐵工匠的居住、生活區以及作坊遺址，位于煉鐵爐遺址東北側，距煉鐵爐約100米，東距懷九河約30米，占地面積約2萬平方米，考古人員已發掘了其中的3000平方米。房屋由于破壞較為嚴重，沒有一處十分完整的房址，只殘存著用石塊砌成的部分房基以及部分柱礎石等。“房屋坐北朝南，房屋上部原覆蓋有灰陶板瓦（現已塌落），房內還有灶。”出土器物主要有陶器、瓷器、板瓦、錢幣，甚至還有硯臺以及女性的手鐲、耳環等。
“千年鐵爐”堪比過去首鋼煉鐵爐
“過去發現的全國保存較好的幾處冶鐵遺址都集中在了河南。”劉乃濤說，延慶大莊科礦冶遺址群是目前國內發現的遼代礦冶遺存中保存煉鐵爐最多，且爐體保存相對完好的冶鐵場所，其基本形貌清晰可見。去年出土的一座鐵爐，爐內結構完好，鼓風口清晰可見。“發掘所揭示的爐型結構為正確認識中國古代冶鐵高爐的爐型結構演變提供了彌足珍貴的資料。”
考古人員曾用三維激光掃描儀對遺址進行掃描，還曾在保存較為完整的一處鐵爐模擬過古代煉鐵過程。鐵爐上部的開口五六米高(現有4米左右)，工人在高處往爐內扔原料，4名工人會站在爐身的鼓風口用鼓風機往爐子里加氧，加劇燃燒，鐵水從爐身下方流出。“當時我們（文研所）的專家就研究指出，這種設計結構已經和上世紀50年代首鋼的煉鐵爐很類似。”劉乃濤說，遼代冶鐵技術屬世界領先水平。通過技術手段測定，該處高爐日產可達1.5噸左右，“這在當時也屬于相當高產的。”
為何這一地區能成為礦冶“煉鋼”之地？在延慶大莊科鄉有一個叫霹靂石的村子，村名的來歷有個神奇傳說，很久以前村里只有幾戶人家，多以打獵燒炭為生，一天傍晚電閃雷鳴下著雨，閃電中隱約有龐然大物向村里滾來，第二天見巨石被雷電擊中。民間有一種解釋就說，這大莊科鄉一帶金屬礦產豐富，引發雷電或許并不奇怪。
且不說這種說法的科學性，劉乃濤告訴記者，通過考古調查及勘探工作，大莊科鄉礦冶遺址群周邊發現有榆木溝礦山、東三岔礦山、香屯礦山、東王莊礦山以及慈母川礦山五處礦山。 “現已探明的有鐵、鋅、石英石、白云石、鉬、金、銅和大量的花崗巖。現已開采的品種有鐵、鋅、石英石、花崗巖等。”時麗霞說，此處成為礦冶之地還有一個重要原因就是“有水”，礦山周邊水流通暢，鄉域水資源豐富。懷九河環繞于榆木溝、蓮花山、香屯、東三岔、東王莊、漢家川、水泉溝等礦冶遺址周圍，鐵爐河環繞于慈母川、鐵爐村等礦冶遺址周圍。“豐富的水資源不僅為礦石的運輸提供便利，同時對于冶煉過程中的用水以及礦冶管理機構、冶煉工匠的飲用水源提供了便利。”
以水泉溝冶鐵遺址為例子，它位于大莊科鄉水泉溝村北部小溪北沿臺地上，四座冶鐵爐沿著臺地邊沿依次排布，前面有除鐵場所，背后有布料、整粒臺地。臺地逐級分布，高度級差與爐體高度相適應，正適合上料等冶煉操作。遺址地處深山，燃料充足，且前方溪水常年流淌，取水便利。冶鐵場兩側有小路，連通了河邊、臺地與背后的大路，便于運輸。
除去相當不錯的自然環境外，還有深厚的戰略背景。時麗霞介紹，根據《遼史》卷六十、志二十九的“食貨志”中記載：“太祖征幽、薊,師還,次山麓,得銀、鐵礦,命置冶。”公元916年，耶律阿保機建立契丹，國號遼。遼朝地方行政區劃，以五京為中心，分全國為五道：上京道、中京道、東京道、南京道、西京道。
其中遼南京管轄區域包括今海河、大清河以北以及長城以南、河北、北京、天津部分地域。“延慶水泉溝及附近鐵冶遺址都位于北京城北面、長城沿線。在遼代，如今的北京地區屬于幽州管轄，歷史上是宋遼之間的戰場前沿地帶。因此，延慶水泉溝冶鐵遺址可能是生產兵器等軍用產品。”而在出土的器物中，有不少鐵箭頭、鐵刀等兵器，劉乃濤估算這座1000多年前的礦冶“工廠”很可能就是當時重要的“兵工廠”及其家屬區。“兵器鑄造完成，可能就直接從懷九河運輸出去。”
中國在西周晚期開始進入鐵器時代之初就能夠冶煉和使用生鐵，并于戰國至秦漢時期形成了以生鐵冶煉為基礎的一整套鋼鐵冶金技術體系，奠定了中華文明發展壯大的物質基礎。從戰國時期開始，中原先進的冶鐵技術不斷向周邊地區傳播，成為華夏各民族進步的強大物質基礎。“遼國建立，就一直在掠奪中原的財富和人口。”劉乃濤初步估算，遺址內約有300名匠人，推測匠人們很可能是從中原地區被擄到此地。“從一些生活用具看，盡管可能失去了‘自由’，但生活水平還是不錯的，普通人都能用上陶盆。”
留存全仗著與皇家禁地一山之隔
隨著歷史的進程，遼國對鐵礦冶煉技術還有“推廣之功”。
公元1124年，耶律阿保機八世孫耶律大石從即將滅亡的大遼出逃，到達可敦城（今蒙古國布爾干省青托羅蓋古回鶻城）建立根據地。1132年，耶律大石在新建成的葉密立正式稱“菊兒汗”，群臣又尊漢號為“天祐皇帝”，建元延慶，西遼國正式建立。劉乃濤說，冶鐵業一直是遼國的重中之重，西遼國的建立，成為將中國古代生鐵技術向西方傳播的重要力量之一。“所以說，大莊科礦冶遺址群的發現不僅反映了遼代接收、運用中原生鐵冶金技術的情況，體現了遼代物質文化的發展水平，從側面反映了北宋時期中原地區的冶煉水平，同時還具有一定的國際意義。”
據國家文物局礦冶文化遺產重點科研基地近年開展的調查，在燕山南北地區已發現四五十處遼代冶鐵遺址，其中水泉溝遺址是保存最佳的一處。 在采訪中，這片“遼鋼”的完整性一直也被人嘖嘖稱奇。時麗霞說，其中一個原因就是遺址群雖然有水路連接“外埠”，但地理環境相對偏僻，因為陸路交通的不便讓人為破壞的幾率降低。另一個重要的原因，卻也反映了這重要的“遼鋼基地”的興衰，也因“皇家”歷盡興衰。經過碳14測量，“遼鋼”一直到金朝都在使用，明清兩代完全被廢棄。“原因很簡單，此地與皇家禁地十三陵只有一山之隔。”劉乃濤也認為，正因為明清兩代此地禁止采礦生產，才讓遺址群得以相對完整地保留到如今。
記者從北京文保部門獲悉的最新消息稱，大莊科鄉礦冶遺址群將被開發成為旅游景點對外開放。當地文保所的一名工作人員告訴記者，具體的方案還沒有最終確定，但對于遺址本身可能將依循舊例建立遺址博物館，“南京、杭州、武漢等地都建立了不少工業遺址公園，留存現代工業文明的歷史‘足跡’，延慶千年的‘遼鋼’的工業文明更顯得厚重與獨特。”在劉乃濤看來，大莊科鄉“三山兩水”為代表的自然生態景觀構成了詩一般的畫境，再加上悠久的冶鐵歷史、濃郁的文化氛圍，為當地發展溝域經濟也奠定了一個很好基礎。
