青铜器是商代政治权力、礼仪制度和文明观念的重要物质载体，考古证据表明商代存在大规模的青铜产业。商代青铜器主要是铜锡铅三元合金，但中原腹地缺少足以满足商代青铜生产所需的铜、锡矿产资源，因此青铜产业的发展必然依赖稳定的远距离资源获取网络。然而，支撑商代庞大青铜产业的金属物料来自哪里，仍是中国考古学研究中的一个未解之谜，吸引了数代考古学者对其进行了近百年的探索。
前人的金属溯源研究主要通过青铜器的铅同位素和微量元素特征寻找矿源。但是，商代青铜器是铜、锡、铅多种物料混合的产物，且容易在冶炼、合金化和埋藏过程中受到污染和改造，铜器中携带的混合地球化学信号难以直接指示铜矿或锡矿产地。近百年来，如何建立考古遗存与具体地质矿产区间的可靠联系，始终是这一研究领域的核心难题。
近期，北京科技大学地质学—科技史交叉研究团队提出一套能够准确指示古代青铜物料产源的方法体系。研究团队将热液矿物定年等方法引入青铜器矿料溯源研究，并将研究对象从青铜器产品变为矿石原料和冶金废弃物，证实热液矿物地球化学特征可以作为判别矿料来源的有效指纹。
研究团队基于商代铜矿石及冶金渣遗存中的石榴石U-Pb年龄，结合微量元素、同位素特征，揭示郑州都邑的铜矿料来源于长江中游九瑞矿集区，研究成果发表于《自然·通讯》（Nature Communications）；基于锡矿石、锡石精矿、冶金渣中的锡石定年，揭示淮河中游的锡矿料来源于大兴安岭矿集区，成果发表于《美国国家科学院院刊》（PNAS）。以上成果以北京科技大学资源与安全工程学院钟日晨教授、科技史与文化遗产研究院刘思然教授为共同通讯作者，科技史与文化遗产研究院博士（现为北京大学博士后）孙振飞为第一作者；武汉大学何晓琳副教授PNAS论文共同第一作者。
上述研究揭示了“铜料北上、锡料南下”的商代早中期金属资源流通网络。长江中游的铜料向北进入中原，大兴安岭南段的锡料向南抵达淮河流域，反映商人已具备跨区域组织、调配和运输金属资源的能力。
金属资源的产地和流通不只是冶金生产问题，也关系到青铜时代的区域联系、资源组织和政治经济。青铜时代伴随金属资源流动的，可能还有冶金技术、驯化作物和文明要素的交流，推动了欧亚大陆的广域联系。二里岗上层时期，商文化的影响由中原扩展至长江中游地区。对于商文化扩张的动力，学界曾提出军事扩张和获取战略资源等不同解释，其中铜资源获取说一直受到重视。本研究确认商都邑使用了来自长江中游的铜矿石，为商文化扩张与铜资源获取之间的联系提供了直接证据。中商至晚商时期，西辽河流域出现商式礼器，也显示西辽河流域与商文化核心区之间的联系，而锡矿资源的流通可能是维系上述区域间紧密联系的重要纽带。
中国铜、锡矿床成矿年龄分布图及早中商矿料运输路线
论文与作者信息
1. 铜矿料溯源研究
Sun Zhenfei, Li Jialin, Yang Shugang, Li Suting, Chen Jianli, Li Dengfeng, Zhong Richen*, Liu Siran**. A 700-kilometre copper supply network in Bronze Age China revealed by multi-proxy ore fingerprinting. Nature Communications, 2026. https://doi.org/10.1038/s41467-026-78864-4
2. 锡矿料溯源研究
Sun Zhenfei1, He Xiaolin1, Li Chenyuan, Li Yanxiang, Wang Lixin, Cai Botao, Chen Jianli, Chen Wei, Zhong Richen*, Liu Siran**. Cassiterite U–Pb geochronology: A framework for tin provenance in the Bronze Age world. Proceedings of the National Academy of Sciences, 2026, 123(40): e2625071123. https://www.pnas.org/doi/10.1073/pnas.2625071123
