山西万荣稷王庙建筑考古研究：碳十四技术测年成果

通过对万荣稷王庙大殿建筑形制和木构材料的研究，我们可以判断出稷王庙大殿上的原构构件和后期更换构件^[11]，以及它们可能的时代。在此基础上，课题组又运用碳十四测年技术，以达成对万荣稷王庙大殿年代问题的多重证据，加强结论的可靠性。

针对中国古代木构建筑的建构和遗存特点，结合北京大学文物建筑专业在山西平顺回龙寺大殿等年代鉴定案例中所取得的成功经验，课题组制定了如下取样标准：

1.取样部位尽可能接近加工构件所用原木的外皮；

2.取样应覆盖斗栱、梁架上不同尺度和位置的构件；

3.取样应利用建筑形制年代学研究结论，重点选择原构构件并兼顾具有典型形制的更换构件。

根据以上取样标准，课题在万荣稷王庙大殿上获取了斗、栱、昂、梁栿、枋、柱等21个样本，采样时注意了采样部位，圆木取外皮、方木取角，使之尽可能接近原始木料的外皮，现场采样后，立刻进行封装签注，避免样品污染、混淆。所有样品由北京大学第四纪年代测定实验室（负责人吴小红教授，工程师潘岩）和北京大学加速器质谱实验室，分两批次进行测试，报告见表3-4-1、3-4-2。

表3-4-1　北京大学加速器质谱（AMS）碳十四测试报告之一

表3-4-2　北京大学加速器质谱（AMS）碳十四测试报告之二

在图3-4-1中，分别以黑、红、黄、绿代表与公元1023年偏差度不同的四组年代数据，测试报告和分析图中相同的构件序号，代表相同的构件。

2001年，北京大学考古文博学院在测绘研究山西平顺回龙寺大殿时，在对建筑形制研究的基础上，分别选取不同时代和不同类型的构件样本，并注意到取样部位的影响，由此取得了一组可与形制研究相互印证的碳十四测年结论。在平顺回龙寺大殿上所取得的成果1是课题组在万荣稷王庙大殿上使用碳十四技术的基础，由于稷王庙大殿上发现了可与形制对应的精确纪年，因此我们可以更深入地探讨碳十四数据在古建测年中的应用问题。

课题组发现“天圣元年”题记时，尚未获得碳十四测试结论。该题记的发现使我们不仅仅局限于以碳十四测试结论佐证大殿的建造年代。在建筑形制、材料和史料构成互相印证的证据链时，该碳十四的测试结论，即可成为研究在中国古代木构建筑上如何运用碳十四测年的典型案例，并由此形成碳十四测年技术用于中国古建筑测年的理论和方法。

稷王庙大殿上所发现的天圣纪年，使21个碳十四测试结果形成了四组，其中，三组早于天圣元年，一组晚于天圣元年。从图3-4-1可知，由8、10、11、12、14、18构成的红色组距离1023年的偏差最小，其下限早于1023仅仅数年。由1、5、6、7、15、17、19构成的黄色组下限早于1023年约130年，由2、3、4、9构成的黑色组早于1023年约240年。由13、16、20、21构成的绿色组又可分为两部分，其中13、16号上限仅晚于1023年数年，下限不晚于金代，而20、21号晚于1023年两百多年，两个样本的时代很一致，其交集为1250—1295年，正处于元至元二十五年（1288）重修题记前后。(www.xing528.com)

如果没有形制、材料和天圣题记相互印证的前期研究，仅凭碳十四测试结论，即便是想证明稷王庙大殿为唐、五代、宋代乃至金、元建筑，似乎皆可找到根据。由于古建筑建构和遗存的复杂性，例如，木料采伐后经历一段不等的时间后才使用、使用旧料盖新房、修缮中更换晚期构件、史料纪年材料多时代层叠、取样部位不同造成的测试误差，等等，所以，碳十四技术在古代建筑测年上的应用并不被重视，一些碳十四测年案例因为未有效过滤古建筑复杂因素带来的影响，往往得出研究者各取所需，莫衷一是的结论。

图3-4-1　稷王庙大殿构件碳十四测年数据分析图

1　详见徐怡涛执笔《山西平顺回龙寺大殿测绘调研报告》，《文物》2003年第4期。

碳十四测试结果在公元1023年之后的4个样本——13、16、20和21号构件，经形制比对均为后期更换构件。其中，13号构件为脊槫西端推山部位的丁华抹颏棋，此类构件的形制为双向蚂蚱头，但13号构件仅在其南侧蚂蚱头下作刻槽，北侧不作刻槽，而脊槫推山东端及上平槫下的同类构件，在双向蚂蚱头下均作刻槽。另外，13号上有咬合栌斗斗耳的榫口，而脊槫东端的同类构件无此榫口。13号构件的形制与同类构件形制不符，其前后不对称的形制处理方式，在山西南部多见于宋末至金元时期，恰与13号构件的碳十四测年相符。16号构件为延至脊樽西端的续角梁，梁身开承椽口，口内以铁钉钉椽尾，与17号原构构件尾部开榫的形制相排斥，且16、17号碳十四检测年无交集，16号明显偏晚，所以16可判定为后期更换构件。20、21是后檐明间东、西乳栿，其梁身呈椭圆形，与其他大殿上多数乳栿的矩形断面明显不同，乳栿延至铺作外跳均作耍头，但20、21号乳栿的耍头为足材、下部不作刻槽，这与其他矩形断面乳栿耍头的单材、下部刻槽的形制存在明显差异。

分析红、黄、黑三组构件的类型，可以发现一定的规律性，即，与1023年最为接近的红组，均为梁、柱、槫、叉手等容易取到接近圆木外皮样本的大料。黄组的年代区间与1023年的距离居中，组内混合了昂、棋、椽等小料，亦有柱、槫、乳栿等大料。黑组的年代区间距离1023年最远，均为昂、斗、栱枋、普拍枋等小料。由此可见，构件的尺度与天圣题记之间的距离呈现出一定的正比关系。这种碳十四测试结论与被测木构件料例尺度的规律性提示我们，在运用碳十四测年结论时，不能仅测试斗栱等小料，其结果可能偏早100～200年。要重视测试梁柱等大料，其结论更容易接近真实的营造年代。另外，在红黄两组、黄黑两组中，出现了构件类型的重合现象，这提示我们，要获得更准确的数据，每种类型的构件不能仅测一个样本，要多测一些数据。同时，对于具有重要形制意义的样本，例如稷王庙大殿的昂、与厅堂造作法相关的乳栿、金柱等，应重点予以测试，以便与形制研究成果形成互证。

在结合中国古建筑特点综合分析该组碳十四数据时，我们发现，无论古建筑上存在何种复杂因素，木构件在其进行营造加工时，其木料必然已经死亡。即：木料的死亡时间，必然早于木料的营造时间，但具体早多少年，却可能因各种复杂因素的影响而有所不同。

碳十四技术测试的是木材的死亡时间，所以，建筑构件的碳十四测年区间的上限，必然早于其营造时间。将同座建筑上更多构件的碳十四测年区间综合起来分析，则可知：一座建筑的原构建造年代，可以略晚于碳十四所测得的原构构件中最晚者的年代下限，但不能早于原构构件中最晚者的年代上限。即：原构建造纪年不早于任何原构构件碳十四测年区间的上限，略晚于最晚原构构件中最晚测年的年代下限。

如果没有发现稷王庙大殿上的北宋天圣题记，仅以形制研究结合碳十四测年判断，假设以民间建筑储料时间不超过20年计，则可得到稷王庙大殿的建造年代区间为公元870—1040年（图3-4-2）。

由于一座建筑可能存在一系列不同的重建、重修等史料记载，所以，我们可以运用“构件的建造纪年不早于其碳十四测年区间的上限”这一规律，运用碳十四测试数据验证纪年和构件的对应关系。稷王庙大殿的验证结果显示，在稷王庙大殿的21个碳十四测试数据中，天圣元年（1023），位于测样中全部16个经形制和构造及尺度、材料等综合判定为原构构件的碳十四年代所构成的年代区间内。而至元二十五年（1288）题记，也符合20、21号样品的碳十四年代区间。

图3-4-2从碳十四测样所见建筑年代建造区间分析图

综上所述，我们认为：碳十四测年技术可以用于中国古代建筑测年研究，但难以直接单独使用。必须结合古建筑的形制和材料研究，碳十四测年数据才能得到科学的解读。从本项研究可知，较大尺度构件的碳十四测年时代下限，更接近真实建造年代，值得特别注意。但是，大构件的形制断代往往不如小型构件精细，如果在构件形制上判断错误，将晚期构件作为原构测试，必然导致错误，所以，有效地结合建筑形制、构造、尺度和材料的研究方法和成果，充分解析建筑上不同尺度的原构构件，并选取恰当的部位予以检测，是决定碳十四技术能否成功应用于中国古建筑断代的关键。