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在中国凤凰嘴遗址的仰韶时期夹泥墙房屋的三维复原与材料分析

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古老的住宅与现代的惊喜

想象走进一个五千年前的社区,发现那里的房屋不仅经过精心规划,而且还用一种非常接近早期混凝土的材料加固。本研究对中国中部凤凰嘴遗址新石器时代房屋的研究表明,史前的普通人如何利用火、泥土和巧妙的白色抹灰,建造耐久的住宅和稳定的社区,远在城市和文字出现之前。

河阶上的埋藏古镇

凤凰嘴遗址位于中长江地区的一个抬升河阶地,曾是一座占地约15公顷、有城墙并被护城河环绕的城镇。在约公元前3300年至公元前2200年间,它是一个通过水路与中国南北两地文化往来联系的区域中心。自2020年起的发掘揭示了土质围址、房屋基址、灰坑和甕葬,呈现出一个布局紧密的聚落而非零散的棚屋。在一处中央围址内,考古学家发现了一组单间和多间的房屋、垃圾坑,以及厚重的红烧土层与带白色涂层的碎片——这些线索表明这里曾有结构坚固的夹泥墙建筑,墙面和地面经过精细整理。

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从破碎的泥块重建房屋

夹泥墙房屋由木或竹的框架编织而成,两侧填抹湿泥。在凤凰嘴,这种建筑方式的关键证据来自数百块厚实的红烧土块。许多土块保留有稻壳、草茎、木板、圆形柱子和竹竿的印痕,甚至有留在软泥中的指纹。研究团队通过按尺寸、形状和质地对这些碎片进行分类,并将它们置入数字模型,构建出房屋的三维复原。他们识别出可能来自涂有黏土的屋顶的薄扁片段,以及带有角和接缝痕迹的较厚墙体块。复原模型显示矩形房屋多为两间或以上的格局,部分被抬高的土堤环绕,界定出紧凑的居住院落。

用火焙烧房屋以延长寿命

这些红色且坚硬的土块表明建筑是有意焙烧的,而非单纯在意外火灾中被烧毁。早期学者曾提出此类焚烧可能具有象征意义,但这里均匀的加热和高温更指向一种实用目的:使墙体和地面硬化,以抵抗雨水、虫害和开裂。基于三维复原,作者提出了一个两阶段焙烧的顺序。建造者先整平地面、开浅沟并立起柱子,随后在柱间编织小木条和竹子,两侧填抹黏土,然后通过受控燃烧烘烤地面和墙体,直至足够坚固以承重。之后才架设屋顶骨架、在上部涂抹黏土并进行第二阶段焙烧,这样可避免若一切同时燃烧而导致的坍塌。这个逐步的“烘烤即建造”流程显示出对材料与燃烧过程的复杂理解。

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具有水泥般效力的白色涂层

最引人注目的发现之一是来自灰坑与晚期石家河文化房址的白色表面抹灰碎片。这些薄而乳白的涂层曾覆盖墙面与地面,形成光滑且耐水的表面。为解析其制备方法,研究者运用了一系列实验室手段,包括X射线荧光、拉曼光谱、X射线衍射、电子显微镜和红外光谱。一份样品几乎为纯碳酸钙,但其他样本则呈现富含钙、铝和硅的更复杂混合物。其结构多为无定形——缺乏明确的晶体特征——在显微镜下呈凝胶状。所有证据指向一种钙铝硅酸盐水合物粘结相,即一种“水硬性”材料,能在有水的情况下硬化,类似于现代混凝土中的结合相。

创新、家庭与社区生活

在新石器时代中国发现这种水硬性粘结剂并不寻常。这表明凤凰嘴的居民尝试焙烧当地含钙结核和黏土,制成坚固耐久的抹灰,独立得出了与千年后罗马混凝土相呼应的技术。从建筑上看,这些夹泥墙住宅配以焙烧墙体、焙烧屋顶和白色抹灰,构成由抬高土堤围合的紧凑居住单元。从社会角度看,这些院落可能为大家庭所居,家庭成员共享劳力与资源,在明确的边界内维持归属感。炊事灶通常置于室外而非室内,而陶器证据则暗示大型公共食宴曾有助于维系社区关系。

这些古屋今天告诉我们的事

对于非专业读者来说,凤凰嘴的研究表明早期农民并非仅仅“住在泥屋里”,而是细致的规划者和富有创造力的建造者。通过焙烧房屋并使用原始但有效的类似水泥的抹灰,他们创造了更耐久、舒适且防水的居所。三维数字复原与详尽的材料分析相结合,使研究者能够从零散碎片重建出关于人们如何组织街坊、与亲属协作以及将本地土石转化为先进建材的完整叙事。由此,这座新石器时代的城镇为可持续建造与社区设计提供了一个深远的历史范例,与我们今天的建造与生活方式产生了共鸣。

引用: Kang, Y., Wu, T., Wang, J. et al. 3D reconstruction and material analysis of Neolithic wattle-and-daub houses at Fenghuangzui site in China. npj Herit. Sci. 14, 91 (2026). https://doi.org/10.1038/s40494-026-02347-4

关键词: 新石器时代建筑, 夹泥墙, 凤凰嘴, 古代抹灰, 长江中游考古