导言
东非坦桑尼亚卡盖拉地区，早期铁器时代的炼铁技术成功地运用黏土及黏土设备生产铁器。 砖砌高炉能够产生并保持熔炼铁矿石所必须的高温及还原气氛，熔炉内涂抹黏土，装有黏土做的鼓风口和鼓风管。
理想的情况下熔炼铁矿石所需的最低温度是1150℃。 因为高炉壁传导等多种因素会导致热损失，所以熔炼铁矿石需要更高的温度。卡盖拉地区的哈亚人最近使用高温计控制炉温，发现高炉中央温度超过 1700℃。 构筑密闭、结构稳定，并且使用了鼓风口的炼炉是实现如此高温的关键。内炉的高温通过鼓风口的管道预热了风箱吹入的大量空气，而经过预热的空气又大大刺激了炉内的燃烧，从而产生了远超所需的高温。与此同时，鼓风口管道也必然与极端的热条件关联起来。
用于炼铁的设备必须有足够的耐火性，以保持高温下的结构稳定，无变形。鼓风口的黏土还必须具备足够的可塑性和耐用性，以保证制造的长管道不会破碎或垮塌。卡盖拉地区发掘出的早期铁器时代火炉，包含众多的炉砖、基坑衬板和鼓风口，这表明黏土被古代铁器冶炼工人成功地运用到炼铁过程中。宏观考察这些对象，熔炉各部分使用的黏土各不相同。例如出土的鼓风口，就夹杂有大量打破的陶片。
极端高温条件下的炼铁表明，可能需要某些特殊的黏土。史前炼铁所用黏土之间存在差异，意味着黏土的选择涉及审慎决策，但如何选择则尚未可知。有一种有效的方式可以帮助我们理解其甄选过程，那就是调查现代卡盖拉地区黏土的物理变化及其功能适用性。这一系列的变化可能会表明古代工匠依据何种标准，根据不同的功能选定和制备黏土。为什么有些需要特定黏土，而其他的则不需要，是否需要权衡黏土资源的可获得性及其在使用过程中的性能，这些都涉及到对于钢铁冶炼所需条件和以黏土为基础资源的局限性进行理解和研究。
本文介绍了收集卡盖拉地区现代黏土的野外工作和用来测试它们在典型的炼铁条件下之表现的实验室试验。焙烧行为尤其值得关注，因为极端高温条件下的黏土残存物，最终决定了冶铁的成功与否。同时也对于黏土原料做了大量测试，以最大限度地了解各种获选黏土的不同之处。通过观察模拟冶炼条件下不同类型的原料黏土反应，我们可以对古代资源选择、黏土加工和人工制品形成一个初步的认识。举例来说，根据界定的条件对于当地黏土的实验有可能阐释古代熔炉环境。对于测试样品砖物理属性的研究结果可以用来与类似属性的人工制品进行比较。
这里使用到的复合技术以及所提出的多种问题适用于各类陶瓷，此文中探讨的大多数方法已经被多位学者发表。然而，本文应用这一途径来研究与古代炼铁相关的耐火材料，这是一次独特的尝试。
……
全文阅读下载
原文发表在《南方文物》2010年第3期
本文是S.Terry Childs写于上世纪80年代的一篇实验性研究文章，题名为Clays to Artifacts: Resources Selection in African Early Iron Age Iron-Making Technologies。
作者：（美）特里•乔尔兹 （ S.TerryChids ）（麻省理工学院考古学及民族学材料研究中心）著 吴昊 译 黄建秋 校（南京大学历史学系）
