“画”出江口沉银“3D藏宝图”中国科学报

在四川眉山市彭山区江口镇，府河与南河汇成岷江转向西南而去。

1646年，明末农民军首领张献忠率部乘船沿岷江南下，据传正是于此突遭南明军火攻，舟焚人亡，所携金银尽沉江底。

传说被写作童谣：“石龙对石虎，金银万万五，谁人识得破，买尽成都府。”可所唱是否为真，数百年来没有定论。或许是前人心知肚明却无能为力，便将线索埋下，待后人解开。

长沙府岁供王府足金五十两金锭。

明末大西政权铸造的税银五十两。

370年后，江口沉银遗址考古发掘工作开启，历时7年，至2023年总出水文物7.6万余件。

今年4月，遗址核心区附近，全国首座以金银器为主题的江口沉银博物馆正式对公众售票开放。7800平方米的空间里，展陈了7000余件金册、银锭、西王赏功金币等文物，这是张献忠留给后世最直观的财富想象。

这也不禁让人好奇：沉睡在岷江河床里的金银，究竟是如何被准确找到的？

这背后，有一段从“不可能”到“可能”的折抽丝剥茧的过程。

1、“无心插柳”

2016年底，枯水期到来，位于岷江东岸、两江交汇处的首期江口沉银发掘区完成了围堰，通过截流抽水造出一块作业面。

2017年春节前两天，电子科技大学（以下简称电子科大）资源与环境学院接到了任务：“彭山江口岷江河道里，可能有张献忠的沉银，你们能做些什么？”

派去现场察看的人，回来后都摇头。

“之前在河道里找到的银锭，看上去巴掌大，但在地球电磁探测的尺度上，却属极小的目标体。”当时正在电子科大做博士后、现在该校任教的周军回忆。

而这些金属块埋藏的地方，是十几米深的岷江河床，上面覆盖着密实的卵石层。“根本不可能直接找到。”周军说，“哪怕银锭只埋到两米深，产生的异常信号也会被淹没在背景响应中。”

更何况，没有人知道文物究竟散落在河道的哪一段。岷江行至这里宽达数百米，深浅交替，水文复杂。

周军还是连夜赶出了一份方案。只不过这份最初的研究方案，和后来真正奏效的方法大相径庭。

到了2月，团队正式入场时，以四川省文物考古研究院为主体的考古队已经取得了初步进展。3月官方通报出水文物超过一万件。

但水下遗址范围大，考古队希望电子科大团队用地球物理探测手段“试一试”，以提供更多的科学证据来印证和引导后续发掘。

首期考古工作中，周军大多做的是陆地实验，埋了碳素钢柱来模拟银锭，以直接探测的思路进行尝试，虽然希望渺茫。

实验的区域，是河滩上一块宽十来米、长七八十米的狭长地带。探测方法系直流电法，研究人员按一定间距往地下打电极，再浇上水，以期让电极和卵石滩“耦合”得更好。而电流会像水渗入沙土一样，穿透卵石层，在地下“流动”，采集数据。

对直流电法探测而言，卵石堆积、空隙多，电极与地面接触不良，信噪比很低，出来的图像模糊不清。

为此，周军调整了反演策略，先用“稳健”反演压制噪声干扰，再用“聚焦”反演让电性界面变得锐利。

虽然每天只能测一道剖面，但各种直流电的观测装置都用上了。周军的想法是，不管对装置熟不熟悉，先全部采集一遍，拿到数据再说。

没想到，实验区一条地下剖面的直流电阻率数据，给了周军一个意外发现。

遗址地下主要为江水层、砂卵石层以及河床基岩，基岩是四川地区常见的红砂岩。电阻率剖面显示，卵石层的电阻率远高于基岩和江水层，三者区分明显。同时，十米范围内，基岩起伏高差能有数米。

“这个地方的基岩起伏很大。”到实验快结束的时候，周军已经认定。

“基岩的起伏，是江水长年冲刷、下切侵蚀河床形成的。”他解释，这种起伏的河道结构一旦形成，又会反过来控制江水流速。

所以，摸清基岩起伏，就能判断哪里水流会变快、哪里会变缓。水流一慢，比重更大的银锭就容易沉下来、堆起来。而且基岩不像河床表层那样容易受后期人为挖沙、修河道影响，是更可靠的参照。

带着初步形成的想法，周军找到了考古队领队刘志岩进行研讨，决定进行间接探测，先摸清河床基岩的结构。

“当下这是唯一的出路。”周军带着破釜沉舟的决心。

2、在水面“撒网”

陆地实验确立了探测思路，真正的“检验”还在水上。

电子科大联合了十余家地学单位组成的探测团队，与四川省文物考古研究院组织的考古发掘团队于2018年初启动了第二期发掘工作。这一次，沿岷江东岸围堰扩大，探测面积超过了10万平方米。

用直流电阻率法给河床做“CT”，首先得在河道里拉出一条条稳定的测线，再布好电极。

周军介绍，常规水域物探常用的是拖曳式观测，在宽阔水面拖着电缆和传感器边走边测，效率高，但需要船保持固定航速，适用于海岸带或其他大尺度水域环境的探测。

而此次水下考古要求的是精细尺度，江口遗址河道较狭窄、浅滩交错，拖曳式根本施展不开，所以团队专门采用了水面定点式三维观测。

虽然正值枯水期，但岷江与府河和南河交汇处江水翻涌的程度，依然不可小觑。

研究人员试过用尼龙绳穿浮球标记测点，绳子根本固定不住，抛下船锚去抓河底，连锚也被冲走。几经折腾，最终靠增加船锚以及混凝土块压重，组成了“浮球锚链阵”，才在激流中把测线“钉”住。

在发掘区南侧，一块长200米、宽80米的矩形探测区域被铺开。沿着河流方向，18条水上电阻率测线按5米间距布设。在垂直河道方向，线距12米的9条两栖电阻率成像和地质雷达剖面也依次撒下。

探地雷达测河床表面，直流电法测基岩顶面，两组数据联合反演，就能同时得到江底的“表皮”与“骨架”，相当于给河床拍了张立体的X光片，还原水下全貌。

从附近渔家借来的船，成了水上布线和探测的“移动工作站”，船载着设备、拖着电缆，在江面缓慢挪动。“领航”的是本地人，最知道哪儿水浅、哪儿水深，哪儿能走船。