แหล่งถลุงเหล็กและชุมชนยุคเหล็กในเขตรอยต่อสุโขทัย ลำปาง และลำพูน , ยุคเหล็ก : ยุคสมัยของการค้าระยะทางไกล

วลัยลักษณ์ ทรงศิริ

มูลนิธิเล็ก-ประไพ วิริยะพันธุ์

การศึกษาแหล่งโบราณคดีที่พบเครื่องมือเหล็กจากหลุมฝังศพนับว่ามีความก้าวหน้าไปมากในช่วงหลายสิบปีที่ผ่านมา จนสามารถเห็นความเชื่อมโยงหลายประการในยุคเหล็ก [Iron age] ที่สามารถประมวลออกมาเป็นสมมติฐานสำหรับการอธิบายถึงการกำเนิดของรัฐแรกเริ่มตั้งแต่ยุคที่ยังเป็นสังคมชนเผ่า [Tribal state] ซึ่งรัฐชนเผ่าเหล่านี้ล้วนมีร่องรอยหลักฐานอยู่ไม่น้อยโดยเฉพาะในพื้นที่ภาคเหนือ ก่อนที่จะก่อเกิดเป็นรัฐที่รับพุทธศาสนาในล้านนา

และเมื่อเร็วๆ นี้ คณะนักโบราณคดีจากสำนักศิลปากรที่ ๗ จังหวัดเชียงใหม่ โดยเฉพาะการสำรวจศึกษาโดยนายยอดดนัย สุขเกษม ที่พบแหล่งถลุงเหล็กมีค่าอายุร่วมสมัยกับยุคเหล็กในประเทศไทยในภูมิภาคอื่นๆ ถือว่าเป็นการค้นพบที่สำคัญ โดยพบที่แอ่งที่ราบในหุบเขาแถบบ้านโฮ่งและแอ่งแม่ลานในเมืองลี้ (ยอดดนัย สุขเกษม. แหล่งถลุงเหล็กบ้านแม่ลาน : ข้อมูลใหม่ของแหล่งโลหกรรมช่วงต้นยุคเหล็กในดินแดนล้านนา. จากลี้ถึงลอง การค้นพบทางโบราณโลหะวิทยาเรื่องเหล็กในดินแดนล้านนา, Archeometallurgy workshop 2020)

แม้จะพบว่าแหล่งถลุงเหล็กขนาดใหญ่ในเขตรอยต่อระหว่างภาคเหนือและภาคกลางนั้นอยู่ที่แถบเทือกเขาในอำเภอบ้านด่านลานหอยหรือบริเวณบ้านวังหาดมานานหลายสิบปีแล้วก็ตาม แต่ยังไม่มีการศึกษาอย่างละเอียดถึงแหล่งเตาถลุงและแหล่งแร่ที่นำมาใช้ เป็นเพียงการสำรวจจากโบราณวัตถุและร่องรอยการฝังศพเท่านั้น 

จนนักโบราณคดีอย่าง แอนนา เบนเนตต์ ผู้ศึกษาเรื่องโลหวิทยาที่บ้านดอนตาเพชร ซึ่งพบเครื่องมือเหล็กในหลุมฝังศพจำนวนมากและหลากหลายประเภทในสมัยยุคเหล็กที่มีค่าอายุอยู่ระหว่างช่วงครึ่งหลังของพุทธศตวรรษที่ ๓ หรือประมาณ ๒,๒๐๐ ปีมาแล้ว ลงความเห็นว่า บริเวณใกล้เคียงบ้านดอนตาเพชรนั้นไม่พบหลักฐานร่องรอยของการถลุงเหล็ก เพราะต้องมีขยะของเสียจากการถลุงจำนวนมาก เช่น ตะกรัน ท่อลม เศษผนังเตา เศษถ่าน และเธอลงความเห็นว่ายังไม่พบแหล่งถลุงเหล็กในยุคเหล็กทั้งในประเทศไทยและในแผ่นดินใหญ่เอเชียตะวันออกเฉียงใต้เลย (Anna Bennett.The Importance of Iron: Its Development and Complexity in the Southeast Asian Iron Age, 2013)

สิ่งเหล่านี้ก็เกิดคำถามแก่นักโบราณคดีไทยเช่นกัน กรณีการขุดค้นที่บ้านพรหมทินใต้ ซึ่งมีชั้นดินอยู่ในช่วงยุคเหล็กเช่นกันก็ไม่พบร่องรอยของการถลุงเหล็ก พบเพียงการถลุงทองแดงเท่านั้น แม้จะอยู่ใกล้กับเขาทับควายแหล่งแร่เหล็กและทองแดงก็ตาม และในการขุดค้นแหล่งโบราณคดีต่างๆ ในภาคกลางก็ไม่ปรากฎว่ามีการพบแหล่งถลุงเหล็กที่ระบุได้ว่าเป็นยุคสมัยเหล็ก เมื่อ ราว ๒,๕๐๐ จนถึง ๑,๕๐๐ ปีมาแล้วโดยประมาณ โดยพบแต่เหมืองขุดและแหล่งถลุงทองแดงขนาดใหญ่บริเวณรอบเขาวงพระจันทร์ ในจังหวัดลพบุรี โดยระบุว่าการถลุงทองแดงและผลิตโหละทองแดงเป็นวัตถุดิบคือกิจกรรมทางเศรษฐกิจสำคัญของชุมชนในยุคก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลายในพื้นที่ภาคกลาง (ธนิก เลิศชาญฤทธ์. เกษตรกรรม หัตถกรรม และพลวัตของสังคมยุคก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลายมุมมองจากหลักฐานในภาคกลางของประเทศไทย,๒๕๖๐)

อย่างไรก็ตาม แหล่งแร่เหล็กแบบฮีมาไทต์เป็นชนิดเหล็กออกไซด์หรือแร่เหล็กแดง มีสีเลือดหมู หรือน้ำตาลแก่จนเกือบดำ (Hematite, สูตรเคมีคือ Fe₂O₃ มีแร่เหล็กผสมอยู่ ๗๐% และออกซิเจน ๓๐%, สีแดง ซึ่งถือว่าเป็นรองเพียงแร่เหล็กแบบแมกนีไทต์ (Magnetite), สูตรทางเคมี Fe_₃O_₄ หรือแร่แม่เหล็ก มีแร่เหล็กผสมอยู่ ๗๒% มีสีดำ) ตามข้อมูลของกรมทรัพยากรธรณีพบอยู่ทั่วไปในบริเวณที่เกิดหินแปรที่เรียกว่าการแปรสภาพแบบไพศาล [Regional metamorphism] ในการเกิดแนวเทือกเขาขนาดใหญ่ที่มีการเปลี่ยนแปลงทั้งความดันและอุณหภูมิจนโค้งงอ พบได้ตามแถบจังหวัดลพบุรี นครสวรรค์ เพชรบูรณ์ อุตรดิตถ์ อุทัยธานี ปราจีนบุรี สุโขทัย เชียงใหม่ เลย ชลบุรี ประจวบคีรีขันธ์ นครศรีธรรมราช และสุราษฎร์ธานี ซึ่งบางแห่งมีแร่เหล็กมากพอคุ้มทุนในการทำเหมือง และหลายแห่งมีเพียงเล็กน้อยสำหรับอุตสาหกรรม แต่ในอดีตก็สามารถนำมาใช้เพื่อการถลุงสำหรับสังคมชุมชนแรกเริ่มแบบเกษตรกรรมและในเวลาต่อมาได้

การสำรวจและขุดค้นพบว่าหลายแหล่งระบุได้ว่าน่าจะเป็นการถลุงแร่เหล็กในระยะหลังยุคเหล็กคือในสมัยทวารวดีและสมัยอยุธยาลงมา เช่นที่ บ้านดีลัง อำเภอพัฒนานิคม, นอกเมืองอู่ตะเภา ตำบลหางน้ำสาคร อำเภอสรรพยา จังหวัดชัยนาท ซึ่งอยู่ใกล้กับแหล่งแร่เหล็กที่เรียกว่า ‘เขาแม่เหล็ก’ ที่มีเมืองดงนางเหล็ก เมืองนครน้อย มีแหล่งแร่ที่บ้านหนองโพ และแหล่งแร่ที่นิคมเขาบ่อแก้วมาถลุงที่บ้านเขาทอง ตำบลเขาทอง อำเภอพยุหะคีรี จังหวัดนครสวรรค์ เป็นต้น ล้วนพบร่องรอยการถลุงเหล็กและโบราณวัตถุที่ทำจากเหล็กเป็นจำนวนมาก แต่นักโบราณคดีก็ยังไม่พบแหล่งถลุงเหล็กในยุคเหล็ก เช่นที่บริเวณลุ่มลพบุรี-ป่าสักแม้ว่าจะมีชุมชนยุคเหล็กจำนวนมากตั้งถิ่นฐานอยู่แต่อย่างใด 

แอ่งบ้านโฮ่ง-เมืองลี้และต้นน้ำแม่ลำพัน

ภูมิศาสตร์และทรัพยากรธรณีในรอยต่อระหว่างภาคกลางและภาคเหนือ

จากรายงานของสำนักศิลปากรที่ ๗ เชียงใหม่ พบแหล่งถลุงเหล็กโบราณกลุ่มใหญ่ ในแอ่งที่ราบต่อกับเชิงเขาในสวนมะม่วง ‘บ้านป่าป๋วย’ แอ่งบ้านโฮ่งต่อเนื่องกับแอ่งเมืองลี้โดยมีแม่น้ำลี้ ซึ่งไหลจากใต้ไปเหนือไปรวมกับแม่น้ำปิงที่ปลายดอยซึ่งจุดสูงสูดเรียกว่า ‘ดอยช้าง’ อันเป็นเทือกเขาที่แยกแอ่งแม่น้ำปิงออกจากแอ่งแม่ล้ำลี้ แหล่งถลุงเหล็กบ้านป่าป๋วยนี้ก็อยู่ปลายดอยนี้ จากปลายทางแอ่งแม่น้ำลี้ที่บ้านโฮ่งจนถึงบริเวณต้นเทือกเขาดอยช้างก็จะพบกลุ่มแหล่งถลุงเหล็กกลุ่ม ‘บ้านสบลาน’ ในแอ่งแม่ลานมีน้ำแม่หาดไหลไปรวมกับแม่น้ำปิงในอำเภอดอยเต่าตอนเหนือด้านตะวันออกของดอยช้างนี้เช่นเดียวกับลำน้ำลี้  

แอ่งแม่ลานเป็นส่วนหนึ่งของแอ่งเมืองลี้ โดยมีดอยใหญ่กั้นอยู่แต่ก็ถือว่าเป็นบริเวณเดียวกับแอ่งลุ่มน้ำลี้ได้ เทือกดอยช้างนี้ระยะราว ๗๐ กิโลเมตร สันปันน้ำแบ่งแดนระหว่างจังหวัดเชียงใหม่และจังหวัดลำพูนฟากตะวันตกของดอยช้างคือบริเวณที่สูงซึ่งมีแม่น้ำปิงไหลลงสู่ทางใต้ไปรวมกับแม่น้ำอื่นๆ จนกลายเป็นแม่น้ำเจ้าพระยา ส่วนทางเหนือคือเขตอำเภอฮอดต้นทางของแอ่งที่ราบขนาดใหญ่เชียงใหม่-ลำพูน 

ส่วนทางฟากตะวันออกของดอยริมแอ่งเมืองลี้ในระยะจากปลายดอยที่บ้านโฮ่งมาราว ๒๕ กิโลเมตร บริเวณรอยต่อของอำเภอบ้านโฮ่งและอำเภอลี้ พบภาพเขียนสีบนเพิงผาหลายแห่ง ดอยแตฮ่อ ดอยผาผึ้ง บ้านกะเหรี่ยงห้วยหละ อำเภอบ้านโฮ่ง และดอยผาแดง ซึ่งอยู่ใกล้กับอ่างเก็บน้ำแม่ป้อกใน อำเภอลี้ ภาพเขียนสีก่อนประวัติศาสตร์กระจัดกระจายตามเพิงผาหลายแห่งโดยยังสำรวจไม่ได้ทั้งหมด ดอยผาแดงนั้นกล่าวว่าเห็นหน้าผามีสีแดงที่น่าจะมีที่มาจากแร่เหล็กชัดเจน นอกจากนี้ ผู้สำรวจกล่าวว่าพบหม้อดินเผาใส่กระดูก โครงกระดูก ขวานหิน ใบหอก ลูกปัด ภาชนะดินเผา ฯลฯ ในบริเวณใกล้เคียงกัน ซึ่งเป็นรูปแบบการทำพิธีกรรมเกี่ยวกับศพในช่วงยุคเหล็กแล้ว

จากแอ่งเมืองลี้มีเส้นทางที่สามารถเดินทางไปได้สะดวกกว่าเส้นทางอื่นเพื่อติดต่อกับแถบลุ่มน้ำวังคือ เส้นทางที่ลัดเลาะช่องเขาตามลำน้ำลี้ ผ่านอำเภอทุ่งหัวช้างและบ้านผึ้งแล้วเดินทางข้ามไปตามเส้นทางโบราณที่ครูบาขาวปีเคยใช้เดินทางระหว่างบ้านเกิดที่เมืองลี้และลุ่มน้ำวังของเมืองลำปาง เริ่มจากกับทางอำเภอเสริมงาม ซึ่งจะมีห้วยแม่ต๋ำที่ไปสบกับแม่น้ำวังและบริเวณนี้ห่างจากบ้านจอมปิงและพระธาตุจอมปิงที่พบหลักฐานการอยู่อาศัยของชุมชนในยุคเหล็กราว ๔ กิโลเมตร 

อนึ่ง ต้นน้ำลี้อยู่ที่ ‘ดอยสบเทิม’ อยู่ทางเหนือของอำเภอทุ่งหัวช้างและเดินทางขึ้นเหนือไปยังแอ่งที่ราบเชียงใหม่-ลำพูนได้เช่นกัน และน้ำลี้อยู่คนละสันปันน้ำกับลุ่มน้ำวังเมืองเถิน ดังนั้น ‘ลิสบทิน’ ในพงศาวดารฉบับหลวงประเสริฐฯ ในสงครามระหว่างอยุธยากับเชียงใหม่ในสมัยสมเด็จพระบรมไตรโลกนาถจึงน่าจะเป็นเรื่องของการเดินทางผ่านแอ่งเมืองลี้และแอ่งแม่น้ำปิงมากกว่าข้ามไปทางลุ่มน้ำวัง

ในที่ราบแอ่งเมืองลี้บริเวณตำบลแม่ลาน ตามบ้านเรือนในชุมชนก็พบแหล่งถลุงเหล็กอยู่หลายแห่ง และตะกรัน [Slag] ที่พบมีทั้งที่เป็นแบบหยดไหลซึ่งพบอยู่น้อยและเป็นเม็ดแบนแผ่น ซึ่งแตกต่างจากการถลุงเหล็กในยุคหลังๆ เช่นในสมัยอยุธยา เพราะนักโบราณคดีได้ส่งตัวอย่างแร่เหล็กและตะกรันแร่ไปวิเคราะห์พบว่า สินแร่ประเภทฮีมาไทต์บริเวณนี้มีเปอร์เซนต์ของเหล็กสูงมาก และเป็นสาเหตุที่ทำให้ตะกรันแร่อาจจะออกได้น้อย

ตรงห้วยแม่ต๋ำนี่เองที่มีทางแยกไปทาง ‘ดอยจง’ ผ่านต้นน้ำแม่ต๋ำแล้วถ้าเดินทางทางแนวเชิงเขาก็จะเข้าสู่ห้วยแม่ถอด บ้านแม่ถอดแห่งเมืองเถิน ซึ่งแอ่งห้วยแม่ถอดนี้พบว่าเป็นแหล่งแร่เหล็กขนาดใหญ่ระดับใช้ทำอุตสาหกรรมในปัจจุบันได้ รายงานการสำรวจของกรมทรัพยากรธรณีในอดีตอ้างว่า บ่อเหล็กบ้านแม่ถอดพบก้อนแร่เหล็กแบบแมกนีไทต์เป็นส่วนใหญ่ ส่วนฮีมาไทต์มีน้อย ซึ่งแร่เหล็กเหล่านี้มีลักษณะเป็นสายๆ ไม่ต่อกันราว ๙ สาย ความหนาเฉลี่ยราว ๑๐ เมตร ความยาวเฉลี่ยราว ๕๕ เมตร สายที่ยาวที่สุดราว ๑๒๐ เมตร โดยเหล็กจากแหล่งนี้วิเคราะห์ได้ว่ามีธาตุเหล็กราว ๗๐.๘๔%  ซึ่งคำนวนว่าจะมีปริมาณเหล็กสำรองราว ๓ แสนเมตริกตันและจะได้ธาตุเหล็ก (Fe) ราว ๖๕-๗๐% และปัจจุบันยังมีปัญหาเรื่องการให้ประทานบัตรและการต่อต้านการทำเหมืองเหล็กกับชาวบ้านอยู่ 

ห้วยแม่ถอดไหลลงสู่แม่น้ำวังซึ่งไหลผ่านเมืองเถินที่อยู่ห่างไปราว ๑๕ กิโลเมตร จากที่ราบเมืองเถินเดินทางขึ้นเขาที่ดอยแม่แสลมเดินทางไปตามน้ำแม่แสลมหลวง สู่แอ่งที่ราบในหุบเขาขนาดเล็กที่บ้านแม่แสลม เวียงมอก เวียงโบราณหน้าด่านในหุบเขา แล้วเดินทางตามห้วยปุนสู่สันปันน้ำเข้าสู่ต้นน้ำแม่รำพันจนถึงบ้านวังหาด อำเภอบ้านด่านลานหอย จังหวัดสุโขทัย เพียง ๒๐ กิโลเมตร

‘เวียงมอก’ นี้มีตำนานท้องถิ่นที่เกี่ยวกับการสงครามระหว่างล้านนาที่เชียงใหม่และสุโขทัย เจ้านันตาอยู่เมืองท่าเวียงชัยหรือบ้านท่าเวียงริมน้ำแม่มอกทางเหนือหนีทัพไม่ไปตีเชียงใหม่พร้อมกับทัพทางสุโขทัย โดยมีความสัมพันธ์กับคนท้องถิ่นที่พ่อตาเป็นชาวลัวะคือ ‘ปู่เจ้าพะราเจ’ ยังมีศาลที่คนแม่มอกนับถืออยู่ สิ่งเหล่านี้สะท้อนถึงอาณาบริเวณของชุมชนที่อยู่ในระหว่างรอยต่อทางอำนาจทางการเมือง นอกเหนือไปจากกำแพงที่มีเชิงเทินและช่องปืนเล็กที่บ้านหอรบ ซึ่งอยู่ห่างไปราว ๒๐ กว่ากิโลเมตร และสถานที่ในตำนานหลายแห่งที่เล่าลือว่าพบอาวุธเครื่องใช้ต่างๆ และ ‘ร่องประหาร’ ที่เล่ากันว่ามีผู้คนเสียชีวิตจำนวนมากนับพันคน รองรับกับพื้นที่ทางด้านเหนือของเมืองสุโขทัยคือ ‘บ้านด่าน’ หรือบริเวณอำเภอบ้านด่านลานหอย ซึ่งมีต้นน้ำแม่ลำพันเป็นช่องทางติดต่อกับพื้นที่เมืองด่านของแคว้นล้านนาที่สำคัญ

จากแผนที่ทรัพยากรแร่ของกองเศรษฐธรณีวิทยา กรมทรัพยากรธรณี ได้ข้อมูลธรณีฟิสิกส์ทางอากาศ ข้อมูลนั้นแสดงแต่เฉพาะแหล่งแร่ต่างๆ ที่ประเมินแล้วว่ามีคุณค่าทางเศรษฐกิจในปัจจุบัน แต่ไม่ใช่สังคมแรกเริ่มในอดีต เมื่อสืบค้นในรายงานฉบับเดินเท้าสำรวจหลายสิบปีมาของแล้วของข้าราชการกรมทรัพยากรธรณีร่วมด้วย จึงประเมินเพิ่มเติมได้มากขึ้น เพราะแผนที่ทรัพยากรธรณีปัจจุบันไม่พบแหล่งที่มีเหล็กในบริเวณแหล่งโบราณคดีที่อยู่ในตำแหน่งเดียวกัน นอกจากบริเวณแหล่งถลุงแม่ลานที่มีแร่เหล็กและทองแดงอยู่อีกฟากตรงข้ามของสันเขาที่แอ่งบ้านก้อ ทางลำน้ำปิงเท่านั้น 

ซึ่งแถบพื้นที่ป่าซาง-แม่ทาและแอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้ มีแร่ที่สำคัญคือ ‘ฟลูออไรด์’ ส่วนแร่รองคือแมกนีไทต์ [Magnetite] และฮีมาไทต์ [Hematite] พบแถบบ้านโฮ่งและลี้ และยังพบศิลาแลง [Laterite] หรือหินลูกรังซึ่งบางแห่งมีเปอร์เซนต์ของเหล็กสูงพอที่จะใช้เป็นแหล่งแร่เหล็กได้ (ซึ่งก้อนโนดูลของแลตเทอไรต์ [Laterite Nodules] ใช้เป็นแหล่งแร่พื้นฐานในการถลุงในพื้นที่แถบอีสานที่ปรากฎในแหล่งโบราณคดีหลายแห่ง เช่น บ้านดงพลองในอำเภอแคนดง จังหวัดบุรีรัมย์ที่ขุดค้นโดยอิจิ นิตตา [Eiji Nitta. Iron and salt industries in Isan, 1996], และขึ้นอยู่กับพื้นที่เพราะบางแห่งก็ไม่สามารถนำมาถลุงใช้งานได้)

ส่วนที่สูงของบริเวณอำเภอบ้านด่านลานหอยต่อกับอำเภอเถินจังหวัดลำปาง แหล่งแร่ที่เคยมีการสำรวจและมีปริมาณมากคือ ‘แร่ทองคำ’ พบอยู่ในสายแร่ควอทซ์ [Quartz] บริเวณเทือกทางตะวันตกของบ้านตลิ่งชันต่อกับจังหวัดตาก หรือทางห้วยแม่กองค่าย มีร่องรอยของการร่อนแร่ทองทองคำกันมานานแล้วและได้ปริมาณสูง บริเวณนี้เป็นแร่ทองคำทุติยภูมิถูกชะล้างพัดพามาบริเวณลำห้วยและร่องเขา นอกจากนี้ยังมีแหล่งแร่ทองคำในบริเวณใกล้เคียงกันคือในตำบลแม่มอก อำเภอเถิน อำเภอทุ่งเสลี่ยมและอำเภอศรีสัชนาลัยก็เป็นบริเวณที่พบแร่ทองคำ ส่วนแร่จำพวกพลวง ฟอสเฟต แบไรท์ ส่วนแรเหล็กพบชนิดแรไพไรตและฮีมาไทต บันทึกว่าพบบ้างเล็กน้อย  

เทคโนโลยีการถลุงเหล็ก

รับรู้โดยทั่วไป การถลุงโลหะน่าจะเริ่มจากชาวอียิปต์ก่อน จากการใช้แร่ทองแดงทำเป็นเครื่องมือ จนมาพบการผสมโลหะสำริดและการหล่อเพื่อใช้เป็นอาวุธ เครื่องใช้ เกราะ ภาชนะ ฯลฯ ชาวฮิตไทต์น่าจะเป็นกลุ่มแรกที่รู้จักวิธีถลุงเหล็กมาใช้เป็นเครื่องมือต่างๆ โดยเฉพาะอาวุธเมื่อราว ๓,๕๐๐ ปีมาแล้ว (๑,๕๐๐ BC.) เพราะเหล็กที่ใช้ทำเครื่องมือการเกษตรและอาวุธต่างๆ ใช้ได้ดีกว่าวัตถุที่ทำจากสำริดจะยกเว้นแต่เพียงเครื่องประดับ

กระบวนการถลุงเหล็กต้องใช้ความร้อนสูง การทำให้เหล็กบริสุทธิ์หลอมเป็นของเหลวอุณหภูมิต้องถึง ๑,๕๕๐ องศาเซลเซียส ซึ่งการถลุงเหล็กในสมัยโบราณไม่สามารถทำได้ เพราะส่วนใหญ่จะทำอุณหภูมิได้ที่ราวๆ ๑,๒๐๐องศาเซลเซียสเท่านั้น การถลุงเหล็กโดยทั่วไปคือกระบวนการลดออกไซด์ของแร่เหล็ก เช่น แร่ฮีมาไทต์แมกนีไทต์ที่มีสูตรเคมี Fe₂O₃ และ Fe₃O₄ ซึ่งประกอบด้วยธาตุเหล็กและออกซิเจน รวมตัวกันในรูปของของแข็ง แยกออกมาในรูปของของแข็ง [Solid] ซึ่งจะมีพวกตะกรันแร่[Slag] แยกออกมา ส่วนแร่เหล็กที่บริสุทธิ์ขึ้นนั้นเรียกว่า Bloom ซึ่งจะเป็นได้ทั้งรูปแบบก้อนขนาดเล็กใหญ่มีรูพรุนมากมาย ก้อนเหล็ก Bloom นี้ยังมีตะกรันผสมต้องไปปรับแต่งโดยการตี [Smithing] ซ้ำไปมาเพื่อให้ได้เนื้อเหล็กที่บริสุทธิ์ขึ้นแล้วจึงนำไปตีขึ้นรูปขณะร้อน [Froging]ตามแบบรูปร่างที่ต้องการ ขั้นสุดท้ายคือการชุบโดยการทำให้เย็นทันทีจะให้ผิวมีปริมาณคาร์บอนเพิ่มขึ้นจึงแข็งขึ้นเรียกว่าเหล็กกล้า [Steel]  ซึ่งกระบวนการวิธีเหล่านี้เรียกว่า การถลุงแบบโดยตรง [Derict Method]

อีกวิธีหนึ่งที่ใช้ในการหลอมเหล็กให้เป็นของเหลวในเตาแบบพ่นลม [Blast furnace] ที่อุณหภูมิสูงกว่าวิธีการแบบโดยตรงและลดออกไซด์ของเหล็กได้มากกว่า แต่จะได้โลหะผสมทั้งเหล็กผสมคาร์บอนในสัดส่วนที่สูงเป็นเหล็กหล่อ [Cast iron] เมื่อจะนำมาใช้ต้องมีการลดปริมาณของคาร์บอน [Decarburise] ก่อนนำมาใช้ เรียกว่า วิธีการแบบทางอ้อม [Indirect method] ซึ่งเหมาะสำหรับการผลิตจำนวนมากๆ แต่การใช้งานก็ต้องพัฒนาเพราะเหล็กหล่อมีเปอร์เซนต์คาร์บอนสูงทำให้แข็งแต่เปราะ จึงต้องมีการนำทำให้เหล็กดิบอ่อนตัวหรือแยกตัวออกเป็นเหล็กอ่อน [Wrough iron] สามารถไปหล่อในแม่พิมพ์เพื่อทำเป็นอาวุธ ของเครื่องใช้ เครื่องประดับได้  

วิธีการถลุงเหล็กแบบทางอ้อมนี้ จีนกล่าวว่าใช้การถลุงเหล็กวิธีนี้มากว่า ๒ พันปีแล้ว หลักฐานที่เก่าที่สุดกำหนดอายุได้ถึงเมื่อ ๒,๘๐๐ ปีมาแล้ว [๘๐๐ BC.] ซึ่งใช้กันอย่างแพร่หลายในปริมาณมากในยุค Warring states ราวพุทธศตวรรษที่ ๑-๔ และในสมัยราชวงศ์ฮั่น การถลุงเหล็กถูกผูกขาดเป็นกิจการของหลวงเท่านั้นหรือในยุคต่อมาก็ต้องเสียภาษีและถูกควบคุมโดยรัฐเท่านั้น จนเพิ่งมาเปิดให้แก่เอกชนสามารถทำเหมืองเหล็ก ถลุง รวมทั้งซื้อขายเหล็กได้ในสมัยราชวงศ์ชิง จนเมื่อเปิดเสรีการแข่งขันกับชาวต่างชาติในยุคปลายราชวงศ์ก็ทำให้อุตสาหกรรมผลิตเหล็กของจีนถึงกาลล่มสลายลง

มีข้อสังเกตว่าก่อนการผูกขาดกิจการผลิตเหล็กในยุคราชวงศ์ฮั่น การถลุงแบบ Cast iron smelting เป็นกิจการของรัฐ ก็มีการถลุงแบบ Bloomery iron smelting ปรากฎอยู่ หลังจากนั้นจึงมีแต่หลักฐานการผลิตเหล็กหล่อไม่มีการเปลี่ยนแปลง แต่การศึกษาชิ้นหนึ่งในมณฑลหูเป่ยทางตอนกลางของจีนพบว่ามีการถลุงเหล็กแบบทางตรงของผู้ผลิตเหล็กอิสระอยู่ร่วมกับการถลุงเหล็กแบบทางอ้อมของรัฐในช่วงราชวงศ์ชิงตอนกลางราวต้นพุทธศตวรรษที่ ๒๔ ซึ่งมีร่องรอยของการผลิตแบบทางตรงนี้มาตั้งแต่พุทธศตวรรษที่ ๑๖ แล้ว จนทำให้เกิดสมมติฐานใหม่ขึ้นมาว่า อาจมีการผลิตเหล็กที่ไม่ต้องใช้ต้นทุนและกำลังคนสูงมากแบบเหล็กหล่ออยู่ในบางพื้นที่และบางสถานการณ์ ขึ้นอยู่กับบริบทของสภาพแวดล้อม เศรษฐกิจ และการเมืองที่ทำให้มีผู้ผลิตเหล็กแบบอิสระที่ใช้วิธีการแบบทางตรงที่ประหยัดกว่ามาก [David Larreina-Garcia, et al. Bloomery iron smelting in the Daye County (Hubei): Technological traditions in Qing China, 2018]

ส่วนยุคเหล็ก [Iron age] ในอินเดียนั้นถือว่าเป็นยุคสำคัญ ทั้งในอดีตและปัจจุบันอนุทวีปอินเดียถือว่าเป็นพื้นที่ซึ่งมีแร่เหล็กพบอยู่ทั่วไปในปริมาณมาก นักวิชาการด้านโลหวิทยาชาวอินเดียวิภา ไตรพาทิ [Vibha Tripathi] เสนอว่า ยุคเหล็กตอนต้น ของอินเดียอยู่ในช่วงราว ๑,๕๐๐ ถึง ๗๐๐-๖๐๐ BC. ซึ่งพบวัฒนธรรมเครื่องเคลือบสีเทา, เครื่องปั้นดินเผาสีแดง-ดำในลุ่มน้ำคงคาตอนกลางและล่าง วัฒนธรรมหินตั้งในอินเดียใต้, ยุคเหล็กตอนกลาง ราว ๗๐๐-๖๐๐ BC.-๑๐๐ BC. วัฒนธรรมการผลิตเครื่องปั้นดินเผาแบบสีดำขัดมันทางตอนเหนือ [Northern Black Polished Ware Culture] และพบการเกิดขึ้นของเมือง [City] ที่มีการใช้เครื่องมือเหล็ก, ยุคเหล็กตอนปลาย ราว ๑๐๐ BC. ถึง ๕๐๐-๖๐๐ AD. เป็นช่วงที่ยุคเหล็กในอินเดียเจริญขึ้นถึงขีดสุด

ยุคเหล็กจนถึงยุคกลางตอนต้นเมื่อราวพุทธศตวรรษที่ ๑๑ อินเดียมีเทคโนโลยีการผลิตเหล็กทั้งแบบทางตรงและทางอ้อมและมีความหลากหลาย ในยุคเริ่มแรกใช้เทคโนโลยีลดออกไซด์ของเหล็กที่อุณหภูมิต่ำราว ๘๐๐ องศาเซลเซียสได้ก้อนแร่เหล็ก [ฺBloom] แล้วนำมาตีขึ้นรูป [Froging], สามารถผลิตเหล็กอ่อน [Wrought iron] ที่ใช้อุณหภูมิสูงกว่า นำไปชุบเย็นจนเป็นเหล็กกล้า [Steel], ผลิตเหล็กที่ลดปริมาณคาร์บอนได้ซึ่งเป็นเทคโนโลยีที่จีนผลิต ซึ่งอาจะทำโดยบังเอิญหรือแบบจงใจผลิตก็ยังหาข้อยุติไม่ได้, สามารถผลิตเหล็กชุบเพื่อเพิ่มปริมาณคาร์บอนที่ผิวให้แข็งแกร่งมากขึ้น,ทางอินเดียใต้และศรีลังกาสามารถผลิตเหล็กเบ้าหลอม [Wootz Steel] เหล็กกล้าคุณภาพสูงที่มีลวดลายขดไปมาจากการตีหลายครั้ง ส่งออกไปยังยุโรป ตะวันออกกลาง และทั่วโลกในชื่อ ‘เหล็กดามัสกัส’ ด้วยคุณสมบัติความเหนียวที่อ่อนตัวและขอบมีความแข็งทนทาน เป็นสิ่งของล้ำค่าเพื่อใช้ผลิตดาบดามัสกัสนิยมกันมากในช่วง ๒,๑๐๐-๑,๘๐๐ ปีมาแล้ว (๑๐๐ BC.-๒๐๐ AD.) ซึ่งตรงกับยุคเหล็กตอนปลายในอินเดียซึ่งเทคโนโลยีการผลิตเหล็กนั้นเจริญถึงขั้นสูงสุด [Vibha Tripathi. Iron Technology and Its Legacy in India (From the Earliest Times to Early Medieval Period)] 

สำหรับประเทศไทยจากร่องรอยทางโบราณคดีสันนิษฐานได้ว่า เทคโนโลยีการถลุงเหล็กใช้วิธีการแบบโดยตรง [Direct method] เพียงวิธีเดียว อาจารย์สุรพล นาถะพินธุ นักโบราณโลหวิทยาสันนิษฐานถึงวิธีถลุงเหล็กที่บ้านเชียงว่า เป็นการถลุงสินแรเหล็ก [Iron ores] ดวยวิธีแบบโดยตรง โดยนำแร่เหล็กที่ขุดได้ทำความสะอาดแล้วใส่ถ่านจุดไฟ หมั่นเติมถ่านในเตาและคอยเป่าลมเพื่อเร่งอุณหภูมิให้สูงมากขึ้น จนมีก๊าซคาร์บอนมอนนอกไซด์มากพอทำให้เกิดปฏิกริยาทางเคมีแยกออกไซด์ออกไปจนได้ธาตุเหล็ก [Fe] นอกจากนี้ยังต้องเติมเชื้อถลุง [Flux] กรณีของการถลุงเหล็กใช้พวกแคลเซียมคารบอเนต ซึ่งไดจากปูนขาว กระดูกปน หรือ เปลือกหอยปน เปนตน เชื้อถลุงจะชวยดึงใหธาตุมลทินตางๆ รวมตัวออกมาเป็นตะกรัน [Slag] แต่แหล่งโบราณคดีที่บ้านเชียงก็ไม่พบร่องรอยของการเป็นแหล่งถลุงเหล็กแต่อย่างใด จึงน่าจะเป็นข้อมูลสันนิษฐาน  (สุรพล นาถะพินธุ. โลหกรรมสมัยโบราณในประเทศไทย, ๒๕๔๒) 

สิ่งที่น่าสนใจในปัจจุบันก็คือ นักโบราณคดีจากสำนักศิลปากรที่ ๗ เชียงใหม่ ทำการศึกษาแหล่งโบราณคดีและทำงานร่วมกับชาวบ้าน [Ethnoarcheology and experimental study] เพื่อทดลองถลุงเหล็ก จากการทดลองปั้นเตา ได้รูปแบบของเตา การใส่ช่องลม การเติมถ่านและสินแร่ การถลุงจนได้ก้อนแร่แล้วนำไปตีซ้ำและตีขึ้นรูปจนสามารถนำไปทำดาบแบบล้านนาอย่างสมบูรณ์ได้ โดยเปรียบเทียบกับขนาดฐานเตาถลุงและประเมินความสูงของเตา ตลอดจนช่องเป่าลม ซึ่งเป็นหลักฐานจากการสำรวจและขุดค้นที่พบจากแหล่งโบราณคดีถลุงเหล็กขนาดใหญ่ที่อำเภอบ้านโฮ่งและแม่ลานในอำเภอลี้ ซึ่งการสำรวจพบว่าในแอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้นั้น พบแหล่งโลหกรรมกระจายตัวอย่างหนาแน่นไม่ต่ำกว่า ๕๐ แหล่งในขณะนี้

การขุดค้นทางโบราณคดีในแหล่งแม่ลาน อำเภอลี้ ซึ่งเป็นเนินขนาดใหญ่เส้นผ่านศูนย์กลางราว ๒๐ เมตร พบเตาถลุงที่ยังคงสภาพฐานอยู่ ชิ้นส่วนเตาถลุงที่ปนเหล็กขนาดใหญ่ ก้อนตะกรันกันเตาขนาดใหญ่และตะกรันก้อนเล็กๆ กระจายอยู่ทั่วไป จากร่องรอยทรากฐานเตาถลุงเหล็กที่พบ ยอดดนัยพบเตาถลุง ๒ แห่ง มีรูปร่างเป็นวงกลมขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางราว ๙๐ และ ๗๕ ซม. ความสูงของส่วนฐานเตาราว ๓๐ และ ๑๗ ซม. ต่อมาเป็นชั้นช่องเติมอากาศทรงกรวยแทยงมุม ๔๕ องศากับผนังเตา แต่ละช่องห่างกัน ๑๐ ซม. น่าจะเป็นช่วงห้องไฟที่ให้ความร้อนสูงสุด ต่ำลงมาคือช่องระบายตะกรัน [Slag] รูปสี่เหลี่ยมปรากฎอยู่ทั้ง ๔ ด้านของเตา ปากช่องระบายตะกรันยังปรากฎคราบตะกรันติดอยู่ และภายในเตาไม่ปรากฎตะกรันหรือก้อนเหล็ก [Bloom] ตกค้างอยู่แต่อย่างใดเตาหนึ่ง และมีเศษตะกรันปรากฎที่ก้นเตาเต็มแน่นอีกเตาหนึ่ง ส่วนผนังเตาเขาแบ่งเป็น ส่วนผนังเตาบริเวณห้องไฟ เป็นดินเหนียวปั้นความหนาราว ๗-๑๐ ซม. ผิวด้านนอกโดนความร้อนจนดินมีีน้ำตาลอมแดง ส่วนผิวด้านในถูกเคลือบด้วยตะกรันสีดำ, กับชิ้นส่วนผนังเตาด้านบน เป็นดินเหนียวปั้นเช่นเดียวกัน ความหนาน้อยกว่าคือราว ๕-๗ ซม. ลักษณะดินถูกความร้อนไม่สูงเท่าช่วงฐานเตา

ก้อนตะกรันจากการถลุงนั้นกระจายตัวอย่างหนาแน่นเป็นทั้งแบบหยดไหลเป็นแผ่นจากการระบายตะกรันออกมานอกเตา และชิ้นส่วนตะกรันขนาดเล็กขนาดราว ๓-๕ ซม. 

พบก้อนสินแร่เหล็ก [Iron ore] กระจายอยู่รอบๆ เตา เป็นเหล็กออกไซด์ชนิดฮีมาไทต์ สีแดงอมน้ำตาลที่ผ่านการย่อยบดแล้วจนมีขนาดราว ๒-๔ ซม. นอกจากนี้ยังพบเศษภาชนะดินเผาที่เป็นชิ้นส่วนของพวยกา ปาก ลำตัวเป็นภาชนะเนื้อดิน เนื้อค่อนข้างหยาบ 

ยอดดนัย วิเคราะห์ว่าการถลุงเหล็กที่บริเวณนี้เป็นการตั้งเตาถลุงเพียงครั้งเดียวและย้ายไปที่อื่น ไม่ใช่เป็นการใช้เตาถลุงซ้ำๆ และเป็นถลุงแบบทางตรง [Direct method] และวิเคราะห์สินแร่จากตะกรันก็พบว่าเป็นเหล็กชนิดฮีมาไทต์ และสันนิษฐานความสูงของเตาที่มีเส้นผ่านศูนย์กลาง ๗๐-๙๐ ซม.ว่าน่าจะสูงจากพื้นราว ๑๕๐-๑๘๐ ซม. ช่องสอดท่อลมรูปทรงกรวยจำนวนมากน่าจะช่วยทำให้เกิดลมหมุนวนได้ทั่วถึงและเพิ่มอุณหภูมิได้มากขึ้นและการเจาะช่องระบายถึง ๔ ช่องก็ช่วยให้การระบายตะกรันออกมาได้ทุกทิศทางได้ดีขึ้น 

การศึกษาทางโบราณคดีเปรียบเทียบของสำนักศิลปากรที่ ๗ เชียงใหม่ โดยนายยอดดนัย สุขเกษม ทำการทดลองสร้างเตาตามแบบจำลองโบราณแต่ใช้เครื่องมือเติมลมแบบปัจจุบันเท่านั้น เป็นการสาธิตที่จังหวัดเชียงใหม่ ซึ่งมีการทดลองถลุงเหล็กจากเศษก้อนแร่ในพื้นที่แม่ลาน เมื่อถลุงแล้วจะได้ Bloom หรือก้อนแร่เป็นเม็ดขนาดเล็ก แล้วนำไปตีขึ้นรูป [Forging] อีกครั้ง จากภาพคือมีดดาบแบบล้านนาที่ทำจากการถลุงเหล็กโบราณและนำไปตีขึ้นรูปจนเป็นดาบเหล็กเนื้อดีเช่นในภาพ

สิ่งที่สำคัญคือการนำถ่ายในก้อนตะกรันไปศึกษาค่าอายุทางวิทยาศาสตร์ด้วยวิธีตรวจวัด C₁₄ ด้วยวิธี AMS จำนวน ๓ ตัวอย่าง โดยส่งไปที่มหาวิทยาลัยไวทาโกในนิวซีแลนด์ พบค่าอายุที่ พ.ศ. ๒๙๔, พ.ศ.​ ๓๔๔ และ พ.ศ. ๓๕๐ และสรุปว่ากิจกรรมถลุงเหล้กที่แม่ลานนี้เกิดขึ้นในช่วงพุทธศตวรรษที่ ๓-๔ ในขณะที่ค่าอายุจากการถลุงเหล็กที่บ้านโฮ่งนั้นอยู่ในช่วงพุทธศตวรรษที่ ๑๑ (ยอดดนัย สุขเกษม. แหล่งถลุงเหล็กโบราณบ้านแม่ลาน : ข้อมูลใหม่ของแหล่งโลหกรรมช่วงต้นยุคเหล็กในดินแดนล้านนา, ๒๕๖๓)

สำหรับการทำงานของยอดดนัย สุขเกษมและสำนักโบราณคดีที่ ๗ เชียงใหม่ในการศึกษาแหล่งถลุงเหล็กแบบทางตรง [Direct method] โดยใช้สินแร่ [Iron ore] จากบ่อแร่ที่เป็นเหล็กฮีมาไทต์ [Hematite] ในพื้นที่แอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้ ในจังหวัดลำพูนนี้ ถือเป็นการศึกษาแหล่งถลุงเหล็กจากฮีมาไทต์ที่มีค่าเฉลี่ยอายุในยุคเหล็กได้เป็นครั้งแรกทีเดียว เพราะงานศึกษาแหล่งถลุงเหล็กจากสินแร่แบบฮีมาไทต์จากบ้านดีลัง ในอำเภอพัฒนานิคม โดยอาจารย์พรชัย สุจิตต์ กำหนดอายุประมาณราวพุทธศตวรรษที่ ๑๑ ส่วนในแถบอีสานใต้งานศึกษาที่บ้านดงพลองของอาจารย์อิจิ นิตตา และแหล่งถลุงที่บ้านเขาดินใต้ในจังหวัดบุรีรัมย์นั้นใช้ก้อนกรวดศิลาแลง [Nodule] กำหนดอายุประมาณ ๒,๓๐๐-๒,๑๐๐ ปีมาแล้ว (พุทธศตวรรษที่ ๓-๕) และ ๑,๘๐๐-๑,๕๐๐ ปีมาแล้ว (พุทธศตวรรษที่ ๘-๑๑) ตามลำดับ (ภีร์ เวณุนันทน์, เหล็ก โลหกรรม และบทบาทที่มีต่อพัฒนาการทางสังคมในดินแดนประเทศไทย, ๒๕๖๓)

กรณีความคล้ายของวัตถุเนื่องในพิธีกรรมการฝังศพและอื่นๆ จากชุมชนยุคเหล็กที่บ้านวังหาด จังหวัดสุโขทัย บ้านจอมปิง จังหวัดลำปาง และบ้านวังไฮ จังหวัดลำพูน

การศึกษาทางโบราณคดีที่ผ่านมานั้นพบแหล่งโบราณคดีในรูปแบบการฝังศพในสมัยก่อนประวัติศาสตร์ในเขตล้านนาที่น่าสนใจหลายแห่ง เช่นที่ออบหลวง บ้านยางทองใต้ อำเภอดอยสะเก็ด บ้านสันป่าค่า อำเภอสันกำแพง จังหวัดเชียงใหม่ บ้านวังไฮ อำเภอเมืองลำพูน รวมทั้งการสำรวจและพบโบราณวัตถุสำคัญที่บริเวณพื้นที่รอยต่อระหว่างสุโขทัยและลำปางที่บ้านวังหาดและบ้านตลิ่งชัน อำเภอบ้านด่านลานหอย จังหวัดสุโขทัย อันเป็นพื้นที่รอยต่อระหว่างวัฒนธรรมและการเมืองในประวัติศาสตร์ของหัวเมืองแบบสุโขทัยในภาคกลางและหัวเมืองล้านนาในภาคเหนือด้วย โบราณวัตถุที่พบตามแหล่งโบราณคดีเหล่านี้สามารถนำมาศึกษาเปรียบเทียบรูปแบบและเห็นถึงความสัมพันธ์ที่มีต่อกันได้ค่อนข้างชัดเจน แม้จะไม่ได้ศึกษาในทางเทคโนโลยีของการผลิตหรือองค์ประกอบของชิ้นโลหะในวัตถุต่างๆ จนถึงการกำหนดค่าอายุทางวิทยาศาสตร์ในทุกแหล่ง ซึ่งปัจจุบันควรมีการศึกษาในรายละเอียดเมื่อมีเครื่องมือการศึกษาที่สามารถเข้าถึงได้อย่างกว้างขวางและง่ายขึ้นกว่าเดิม 

วังหาด : บ้านด่านของเมืองสุโขทัยรอยต่อสู่แอ่งลุ่มน้ำวัง

ที่บ้านวังหาด อำเภอบ้านด่านลานหอย จังหวัดสุโขทัยนั้นทราบกันมานานแล้วว่าเป็นแหล่งถลุงเหล็ก แหล่งผลิตเครื่องมือเหล็กขนาดใหญ่ ต่อมามีการขุดค้นทางโบราณคดีและการสำรวจแหล่งถลุงและบ่อเหล็กที่อาจจะมีสินแร่อื่นๆ ร่วมด้วย 

จากที่กล่าวข้างต้น บ้านวังหาดสามารถเดินทางขึ้นเหนือไปตามต้นน้ำแม่ลำพัน สู่แหล่งโบราณคดีขนาดใหญ่ที่เรียกว่า ‘เด่นปางห้าง’ ซึ่งกล่าวกันว่าแม้จะเป็นพื้นที่สูง อยู่ลึกเข้าไปทางเหนือห่างจากพื้นที่ราบราว ๔-๕ กิโลเมตร แต่ก็เป็นแหล่งฝังศพและพบว่าเป็นสถานที่ตีขึ้นรูปเครื่องมือเหล็กชนิดต่างๆ จำนวนมาก แหล่งฝังศพนี้กล่าวกันว่านอกเหนือจากสิ่งของที่อุทิศให้ศพชนิดต่างๆ แล้ว ยังพบเหรียญเงินศรีวัตสะที่พบในสมัยทวารวดีทั้งเหรียญเงินและทองคำฝังรวมอยู่ในหลุมฝังศพบริเวณนี้ด้วย 

บนลานที่สูงกว้างขวางหรือเด่นในภาษาท้องถิ่น จากบริเวณนี้สามารถเดินทางต่อไปยังแอ่งที่ราบในหุบเขาที่เรียกว่าเวียงมอกและเดินทางลงสู่ที่ราบลุ่มน้ำวังที่เมืองเถิน ซึ่งสามารถใช้เส้นทางติดต่อกับทั้งบ้านจอมปิงในแอ่งลำปางของลุ่มน้ำวัง หรือเดินทางเข้าสู่แอ่งเมืองลี้ บ้านโฮ่งเข้าสู่แอ่งเชียงใหม่-ลำพูน โดยไม่ต้องข้ามขุนตาลที่เป็นเทือกเขาใหญ่ขวางกั้น ตามเส้นทางสันเขาที่เข้าสู่เด่นปางห้า มีการสำรวจทางโบราณคดีโดยชาวบ้านวังหาดร่วมกับนักโบราณคดีจากสำนักโบราณคดีที่ ๖ สุโขทัย โดยนายธีรศักดิ์ ธนูศิลป์ สำรวจพบแหล่งถลุงเหล็กอีกหลายแห่งและบริเวณที่น่าจะเป็นบ่อแร่เหล็กและแร่ธาตุอื่นโดยยังไม่มีการขุดค้นหรือศึกษาในรายละเอียดเช่นที่แม่ลานในอำเภอลี้ โดยให้ข้อสังเกตว่าแหล่งถลุงเหล็กมักตั้งอยู่บริเวณสันเนินใกล้ทางน้ำ และจากการเดินทางไปสำรวจในบริเวณถลุงเหล็กบางแหล่ง ก็จะพบผนังเตาทำจากดินปั้นถูกความร้อนมีความหนาราว ๑๐-๑๕ เซนติเมตร มีคราบตะกรันติดอยู่ ผนังบางชิ้นมีช่องเติมลมด้านนอกเป็นรูปสี่เหลี่ยมผืนผ้าวงรี ส่วนด้านในเป็นท่อกลม ลักษณะแทยงมุมราว ๔๕ องศา เช่นเดียวกับที่แม่ลาน  ช่องลมดังกล่าวนั้นน่าจะเป็นส่วนที่ติดกับตัวเตา ส่วนท่อลม [Tuyere] ที่พบเป็นท่อกลมขนาดใหญ่ที่รูด้านในรูปร่างแตกต่างจากช่องใส่ลมด้านนอก จึงคิดว่าน่าจะมีส่วนที่ต่อเชื่อมกับเตาอีกทีหนึ่งเพื่อแยกลมให้สามารถเข้าสู่ช่องใส่ลมสี่เหลี่ยมวงรีนี้ได้อีกหลายช่อง นอกจากนี้ยังพบตะกรันแบบแผ่นไหลและแบบเม็ดเกาะเป็นก้อน ส่วนแร่เหล็กนั้นยังสำรวจได้ไม่ชัดเจน แต่สังเกตได้ว่าทั้งผนังเตาและช่องเติมลมมีขนาดใหญ่กว่าเตาจากแม่ลานค่อนข้างชัดเจน ขนาดของเส้นผ่านศูนย์กลางและความสูงของเตาก็น่าจะใหญ่กว่าสูงกว่าตามไปเช่นกัน นอกจากนี้ในพิพิธภัณฑ์ชุมชนบ้านวังหาดยังนำเอาแท่งหินปูนที่มีร่องรอยการใช้งานสำหรับทุบขนาดเหมาะมือ รวมทั้งแท่งหินทรายสำหรับขัดฝนเพื่อความคมหรือลบสนิมโลหะเก็บอยู่จำนวนหนึ่ง

แหล่งถลุงเหล็กขนาดใหญ่ที่บ้านวังหาด บริเวณใกล้กับห้วยแม่ลำพัน ซึ่งพบว่ามีอีกหลายแห่ง รวมทั้งแหล่งที่เป็นบ่อเหล็กด้วย ชิ้นส่วนเตาถลุงทั้งในพื้นที่และที่เก็บมารักษาไว้ที่พิพิธภัณฑ์ชุมชนบ้านวังหาด มีขนาดและช่องเติมลมที่ค่อนข้างใหญ่กว่าชิ้นส่วนที่พบจากแม่ลานในแอ่งลี้

สิ่งที่ควรทำอย่างยิ่งคือการศึกษาเปรียบเทียบรูปแบบเตาถลุง วิธีผลิตและเทคโนโลยีทั้งการใส่ไฟ การเติมลม ไปจนถึงการนำแร่เหล็กต้นทางและตะกรันจากการถลุงมาศึกษาในรายละเอียดว่าแหล่งถลุงที่บ้านวังหาดนั้นมีความก้าวหน้าเหมือนหรือแตกต่างไปจากที่แม่ลานอย่างไร รวมทั้งการกำหนดค่าอายุที่ควรคัดเลือกคาร์บอนนำไปทดสอบด้วย

เครื่องมือเหล็กและสำริดจากบ้านวังหาดที่เก็บไว้ในพิพิธภัณฑ์ชุมชนบ้านวังหาด กล่าวว่า ส่วนใหญ่ได้มาจากแหล่งผลิตที่เป็นแหล่งตีเหล็กที่เด่นปางห้าง ซึ่งมีชนิดของเครื่องมือหลากหลายทั้งอาวุธและเครื่องมือใช้ในชีวิตประจำวัน อาวุธที่โดดเด่นคือ ใบหอก ใบหอกทรงพระขรรค์ ดาบ หลาว เครื่องมือที่ใช้ทั่วไปคือ ฉมวก หัวเสียมขุดแบบแบน (ซึ่งพบจำนวนมากที่สุดและมีขนาดเล็กใหญ่ต่างๆ กัน บ้างเรียกว่าสิ่ว) หัวเสียมขุดแบบมีบ้อง พบจำนวนไม่มากนัก และที่สำคัญคือ พบขวานแบบจงอยปากนก [Billhook]  ๒ ชิ้น ซึ่งเป็นแบบโค้งงอมากและเหยียดตรง ซึ่งพบในแหล่งโบราณคดีทางภาคกลางหลายแห่ง เช่นที่บ้านดอนตาเพชร ชุมชนก่อนประวัติศาสตร์ในแถบจังหวัดลพบุรีและนครสวรรค์ และพบที่เขาสามแก้วซึ่งเป็นสถานีการค้าขนาดใหญ่และสำคัญในช่วงเวลาเดียวกันด้วย รูปแบบของเครื่องมือเหล็ก เทียบกับการศึกษาที่บ้านดอนตาเพชรแล้วมีความคล้ายกันในทุกรูปแบบของเครื่องมือต่างๆ เช่นขวานจงอยปากนก แม้จะถูกเรียกว่า Billhook ตามแบบมีดตะขอขนาดใหญ่แบบที่ใช้กันในอินเดียใต้และศรีลังกาที่เรียกว่า Boti ขนาดใหญ่แต่ขวานจงอยปากนกนั้นทำในรูปแบบที่แตกต่างทั้งขนาดและการใช้งานที่ยังสันนิษฐานกันไม่ได้เลยว่าควรจะนำไปใช้งานอย่างไร และถือเป็นวัตถุชิ้นเด่นในยุคเหล็กในประเทศไทย ซึ่งน่าจะพบจากแหล่งผลิตโดยแท้จริงเพราะไม่มีการหักงอเครื่องมือเหล่านั้นเช่นที่พบจากหลุมฝังศพเลย (ถูกฆ่าตามพิธีกรรม-Ritual killing) 

และการผลิตเครื่องมือเหล็กที่พบจากวังหาดดูจะมีความต่อเนื่องที่ยาวนานกว่า เช่นการพบอาวุธที่น่าจะทำขึ้นในยุคสมัยหลังๆลงมา เช่น ใบหอกทรงพระขรรค์ ดาบ ขวานมีคมสองด้าน คชกุศหรือตะขอช้าง เตาเหล็กแบบสามขา หรือแม้แต่กระบี่เหล็กหรือกั้นหยั่นยาวๆ แบบจีน

บริเวณบ้านวังหาดแถบห้วยแม่กองค่ายยังมีการพบแร่ทองคำแบบทุติยภูมิ ชาวบ้านร่อนแร่ตามสายน้ำมาเป็นเวลานานแล้ว โบราณวัตถุสำคัญจากแถบห้วยแม่กองค่ายและบ้านตลิ่งชันที่อยู่ไม่ห่างจากบ้านวังหาดนั้นก็มีรายงานว่าพบจี้ห้อยคอดุนลายรูปลิงหรือสิงห์ขนาดต่างๆ ทำจากทองคำและเงิน ซึ่งเป็นที่รู้จักกันดี รวมทั้งเครื่องประดับพวกแหวนทำจากทองคำแผ่นบางขึ้นรูป และเหรียญเงินทั้งแบบเจาะรูและมีลายไข่ปลาล้อมรอบและแบบเหรียญพระอาทิตย์และรูปอื่นๆ เหรียญเงินเหล่านี้พบในจำนวนไม่น้อย และยังพบแท่นที่บดขนาดใหญ่รูปทรงน่าจะต่างจากยุคทวารวดีทั่วๆ ไป ซึ่งสะท้อนถึงการล่วงเวลาเข้ามาในช่วงต้นสมัยทวารวดีโดยที่ยังไม่เห็นวัตถุอื่นใดจะแสดงถึงการสื่อสารในเรื่องความเชื่อทางพุทธศาสนาในทางใดๆ นอกจากการค้าและเทคโนโลยีการผลิตทรัพยากรแร่ธาตุสำคัญ

บริเวณนี้อ่างเก็บน้ำห้วยแม่กองค่ายนี้มีการขุดค้นทางโบราณคดีโดยสำนักศิลปากรที่  ๖ สุโขทัย พบการฝังศพ ๒ โครงมีเครื่องอุทิศเป็นภาชนะดินเผา เช่น หม้อก้นกลมลายเชือกทาบ ลายขูดขีด  แวดินเผา เครื่องมือที่ใช้ทำเส้นใยทอผ้า เครื่องมือเหล็ก เช่น ใบหอก เหล็กสกัด พร้อมเครื่องประดับ เช่น ลูกปัดหิน ลูกปัดแก้ว ต่างหูที่ทำจากหินกึ่งมีค่า ที่น่าสังเกตคือในหลุมขุดค้นพบลูกปัดอำพันทองทำมาจากแก้วสลับทองคำเปลวเป็นชั้นๆ แรกเริ่มผลิตในตะวันออกกลางที่ได้อิทธิพลจากโรมัน ถือว่าเป็นของมีค่าที่หาได้ยากมูลค่าสูง ส่วนใหญ่พบทางคาบสมุทร เช่นที่แหลมโพธิ์ ไชยา คลองท่อม และพบว่าผลิตที่ทุ่งตึกด้วย ส่วนในภาคกลางพบที่เมืองศรีเทพและบ้านพรหมทินใต้ อู่ทอง จากการขุดค้นและพบตามเมืองทวารวดีอีกหลายแห่ง 

แต่โบราณวัตถุที่พบจากวังหาดทั้งแนวลำน้ำห้วยแม่กองค่ายและห้วยแม่ลำพันในช่วงตลอดสามสิบปีมานี้ถือว่ามีความหลากหลายและมีจำนวนมหาศาล โดยเฉพาะลูกปัดหินคาร์นีเลียนสีแดงคล้ำรวมทั้งอาเกตที่น่าจะมีจำนวนน้อยกว่า ต่างหูทำจากควอทซ์ รวมทั้งลูกปัดแก้วจำนวนมหาศาล เครื่องประดับสำริดที่เป็นกำไลข้อมือ ทั้งแบบที่มีกระพรวนขนาดใหญ่ติดแน่นโดยรอบซึ่งเหมือนกับชิ้นที่พบที่ ‘วังไฮ’ และ ‘บ้านเชียง’ และกำไลข้อมือทำเป็นห่วงแล้วร้อยด้วยกระพรวนขนาดเล็กๆ ที่ถือเป็นเอกลักษณ์โดดเด่นและมีความก้าวหน้าในกระบวนการทำแบบแทนที่ด้วยขี้ผึ้งและน่าจะเป็นเนื้อสำริดที่ผสมตะกั่วเพิ่มเข้าไปกับทองแดงและดีบุกเพื่อให้เกิดความเหลวมากขึ้นสะดวกสำหรับแม่พิมพ์ที่มีความซับซ้อน กำไลข้อมือที่มีกระพรวนขนาดเล็กจำนวนมากนี้พบทั้งขนาดเดียวกันและต่างกันที่ ‘จอมปิง’ ริมแม่น้ำวังอีกสามหรือสี่ชิ้น กำไลกระพรวนลักษณะนี้ถูกนำไปจัดแสดงในพิพิธภัณฑ์ Los Angeles County Museum of Art โดยระบุว่าเป็นโบราณวัตถุจาก ‘บ้านเชียง’ ความมีเอกลักษณ์เด่นอย่างมาก น่าจะทำได้ยากและซับซ้อน จึงสันนิษฐานว่าน่าจะมีมาจากแหล่งผลิตโดยผู้ชำนาญจากที่เดียวกันในช่วงอายุที่ร่วมสมัยกันด้วย

นอกจากนี้ยังพบเครื่องประดับที่เรียกว่าปล้องแขนหรือก้องแขน ทำจากสำริดเป็นชิ้นส่วนที่ไม่สมบูรณ์ การผลิตชนิดนี้คือการเพิ่มสัดส่วนของดีบุกในเนื้อสำริด [High tin bronze] ใช้ดีบุกผสมมากกว่า ๒๐% มีความแข็งแต่เปราะมาก เนื้อโลหะสีทองจนถึงคล้ายเงิน จึงต้องใช้วิธีการเผาแล้วตีขึ้นรูปในขณะร้อน ก้องแขนแบบยาวและแบบข้อสั้นเช่นนี้พบที่ จอมปิง และ วังไฮ เช่นกัน เครื่องประดับสำริดเหล่านี้ล้วนได้รับอิทธิพลจากรูปแบบและเทคโนโลยีจากการผลิตสำริดในวัฒนธรรมดองเซินจากเวียดนามตอนเหนือ และน่าจะมีแหล่งผลิตภายในอยู่ด้วยเช่นหลักฐานชิ้นส่วนแม่พิมพ์มโหระทึกหลายขนาดที่พบแถบจังหวัดมุกดาหาร

กำไลสำริดที่มีลูกกระพรวนห้อยโดยรอบ พบที่บ้านวังหาด ที่บ้านจอมปิง และที่บ้านเชียง จัดแสดงที่ Los Angeles County Museum of Art ตามลำดับ

ในขณะที่พบโบราณวัตถุจากบ้านวังหาดสะท้อนถึงความก้าวหน้าทางเทคโนโลยีที่มีทรัพยากรมีค่าหลากลายและร่ำรวยวัตถุเนื่องในการติดต่อจากการค้าระยะทางไกลจากอนุทวีปอินเดียมากมายและภายในพื้นแผ่นดินใหญ่ทั้งทางอีสานและชายฝั่งเวียดนามหรือจีน แอ่งลำพูน-เชียงใหม่และแอ่งลำปาง ภาคกลางที่มีบ้านเมืองใหญ่น้อยจำนวนมากจนถึงคาบสมุทรภาคใต้ แต่ก็ยังพบแหล่งผลิตเครื่องมือหินกะเทาะขนาดใหญ่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง และรูปแบบของแหล่งผลิตเครื่องมือหินกะเทาะในแถบภาคเหนือนั้นก็มักตั้งอยู่ร่วมกับชุมชนในสมัยยุคเหล็กหรือแม้แต่ในช่วงล้านนาก็ตาม เพราะมีรายการการพบในหลุมฝังศพและพบว่ามีอยู่ตามแหล่งโบราณคดีทางประวัติศาสตร์ต่างๆ ทั่วไป

สิ่งที่สำคัญมากสำหรับการพบโบราณวัตถุอีกประการก็คือ การพบ ‘มโหระทึกสำริด’ ในวัฒนธรรมดองเซินซึ่งแตกหักเสียหายเป็นหลายชิ้นส่วน แต่ก็เกือบเต็มใบ เป็นมโหระทึกแบบเฮเกอร์ ​๑ ซึ่งรูปทรงอาจจะอยู่ในช่วง Type C จากการจัดจำแนกประเภทของนักโบราณคดีชาวเวียดนาม Pham Huy Thong ในปี พ.ศ. ๒๕๓๓ ซึ่งรูปลักษณ์การทำลวดลายที่หน้ากลองเป็นดาวรูปแฉก มีวงรูปนักรบที่ใส่ขนนกและวงของนกน้ำที่กำลังบิน การตกแต่งลวดลายที่เกี่ยวกับเรือและแบบเรขาคณิต มีตัวกบวางบนหน้ากลองสามหรือสี่ตัว และมีหูทำเป็นแผ่นมีร่องด้านข้างสองคู่ โดยกำหนดไว้ในช่วงพุทธศตวรรษที่ ๑-๕ [500BC.-100BC.] ซึ่งมโหระทึกที่บ้านวังหาดนั้นมีจุดเด่นที่มีร่องตอกทอยรูปสี่เหลี่ยมไว้รอบตัวกลอง การตอกทอยเหล่านี้สันนิษฐานว่ามีไว้เพื่อยึดกับแม่พิมพ์ไม่ให้เคลื่อนและส่วนใหญ่จะมีการนำสำริดมาปิดและขัดจนดูเป็นเนื้อเดียวกันในภายหลัง มโหระทึกชนิดและแบบแผนเดียวกันรวมทั้งมีการตอกทอยเป็นรูสี่เหลี่ยมเล็กๆ รอบตัวกลองและในบางจุดเช่นนี้พบอีกหลายแห่งในอาณาบริเวณใกล้เคียงกัน คือ พบที่บ้านนาโบถส์ ตำบลเชียงทอง อำเภอเมือง จังหวัดตาก, บ้านนาเชิง ตำบลนาเชิง อำเภอคีรีมาศ จังหวัดสุโขทัย (ซึ่งเป็นพื้นที่ตั้งของเขาปู่จ่าและถ้ำพระแม่ย่า) และมโหระทึกจำนวน ๔ ใบ ที่พบนานมาแล้วบริเวณตำบลท่าเสา อำเภอเมือง จังหวัดอุตรดิตถ์ ก็มีลักษณะเช่นเดียวกัน แม้จะไม่เหมือนเช่นในกลุ่ม วังหาด-นาเชิง-เชียงทอง ที่แทบจะเหมือนกับการทำเลียนแบบพิมพ์เดียวกันในช่วงเวลาเดียวกัน 

มโหระทึกแบบเฮเกอร์ ๑  ประเภท C ที่มีรูสี่เหลี่ยมขนาดเล็กจากการตอกทอยและไม่ได้ปิดิวในภายหลัง ลักษณะแบบเดียวกันทั้งหมด ชิ้นส่วนลำตัวและด้านฝากลองด้านบนพบที่บ้านวังหาด, ชิ้นที่ตำบลนาเชิงในอำเภอคีรีมาศ และตำบลเชียงทอง จังหวัดตากตามลำดับ

ชุมชนโบราณที่ต้นน้ำแม่ลำพันและห้วยแม่กองค่ายจึงเป็นแหล่งโบราณคดีที่สำคัญมากแห่งหนึ่งมีโครงสร้างทางสังคมที่ซับซ้อน อันเนื่องจากเป็นทั้งแหล่งถลุงโลหะโดยเฉพาะเหล็กที่มั่นคงกว่าทางแอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้ มีผู้คนที่สามารถผลิตเครื่องมือเหล็กชนิดต่างๆ หลากหลายประเภทและอยู่ต่อเนื่องยาวนาน และยังมีผู้ผลิตเครื่องมือหินกะเทาะแบบดั้งเดิมอยู่ด้วยกัน และเป็นจุดกึ่งกลางที่มีพ่อค้านักเดินทางเข้ามาแลกเปลี่ยนค้าขาย โดยสินค้าที่มาจากแดนไกลทุกทิศทาง อยู่อาศัยแบบชุมชนที่ยังไม่ได้รับพุทธศาสนาเป็นความเชื่อหลัก แต่อาจจะเริ่มเข้าสู่ความร่วมสมัยในยุคทวารวดีตอนต้นแล้วก็คือมีการฝังศพที่พบวัตถุในสมัยทวารวดีคือเหรียญรูปพระอาทิตย์ฝังอยู่ด้วย ทำให้ควรวิเคราะห์ถึงวิธีการผสานทางวัฒนธรรมในกลุ่มรัฐชนเผ่า [Cultural assimilation in the tribal-states]  ที่เกิดขึ้นในพื้นที่ในการศึกษาต่อไป

จอมปิง : ชุมชนยุคเหล็กแห่งลุ่มน้ำวังที่สัมพันธ์กับวังหาด

บริเวณบ้านจอมปิงตั้งอยู่ริมแม่น้ำวังทางฝั่งตะวันตก เป็นเนินดินขนาดใหญ่และล้อมรอบด้วยทุ่งนา มีการพบโบราณวัตถุจากการฝังศพจากการทำถนนโดยบังเอิญบริเวณจุดที่สูงเกือบที่สุดใกล้กับพระธาตุจอมปิง และในพื้นที่ใกล้เคียง อีกทั้งจากคำบอกเล่าของผู้อยู่อาศัยที่พบเศษกระดูกจากการฝังศพหลังจากการปรับพื้นที่สร้างโรงเรียนหรือสาธารณูปโภคต่างๆ  แต่ยังไม่มีการขุดค้นทางโบราณคดี 

โบราณวัตถุที่พบจากจอมปิงน่าสนใจว่าพบเครื่องประดับทำจากสำริดจำนวนมาก และลูกปัดอาเกตแบบชั้นสีน้ำตาลขาวคล้ายกับจากพบที่วังไฮ ส่วนลูกปัดทำจากหินคาร์นีเลียนไม่พบ รวมทั้งทองคำ ต่างหูทำจากควอทซ์ อีกส่วนหนึ่งคือลูกปัดแก้วสีต่างๆ จำนวนมากที่เรียกว่าแบบอินโด-แปซิฟิค ลูกปัดเปลือกหอยเม็ดแบนบางๆแทรกอยู่จำนวนหนึ่ง กำไลทำจากเปลือกหอยมือเสือหรืออาจจะเป็นหินอ่อนเนื้อหยาบสีขาวที่เคยพบว่าทำเลียนแบบกำไลเปลือกหอยทะเลที่เป็นของมีค่าหายาก ส่วนสภาพของลูกปัดมักบิ่นหักเหมือนผ่านการใช้งานมาอย่างยาวนาน นอกจากนี้ยังพบเครื่องมือเหล็กที่กล่าวว่าพบในเขตวัดพระธาตุฯ ซึ่งอยู่บนจุดสูงที่สุดแยกกับหลุมฝังศพ อย่างไรก็ตามด้วยรูปทรงที่เป็น หัวเสียมขุดแบบแบน และใบหอกขนาดไม่ใหญ่นักก็น่าจะเป็นรูปแบบของเครื่องมือในยุคเหล็กที่แพร่เข้ามาพร้อมกับโบราณวัตถุประเภทสำริดและลูกปัดต่างๆ

เครื่องประดับสำริดจากจอมปิงคือส่วนที่น่าสนใจ เพราะพบจำนวนมากกว่าเครื่องประดับอื่นๆ ทั้งมีความเหมือนกับเครื่องประดับที่พบจากวังหาดและบ้านเชียง คือกำไลสำริดมีลูกกระพรวนห้อยจำนวนมากพบอยู่สองสามขนาดจำนวน ๔ เส้น ปล้องแขนหรือก้องแขนขนาดยาวทำด้วยสำริดแบบสัดส่วนดีบุกสูงเหมือนกับที่พบที่บ้านวังหาดแม้กระทั่งการทำลายเป็นวงถี่ๆ ที่ผิวด้านนอก จนแทบจะเป็นชิ้นเดียวกันหรือมาจากแหล่งผลิตเดียวกันในช่วงเวลาเดียวกัน ก้องแขนแบบนี้พบในวัฒนธรรมบ้านเชียงและดองเซินแตกต่างที่ลวดลายประดับเล็กน้อยเท่านั้น กำไลแผ่นแบนขนาดใหญ่ ๔ ชิ้น จากลายประดับและรูปทรงพบว่ามีรูปแบบเช่นเดียวกับที่วังไฮและวังหาดและคล้ายกับที่พบจากบ้านเชียงและดองเซิน ส่วนเครื่องประดับที่ทำเป็นท่อเป็นเส้นติดกันมีห่วงที่ขอบด้านละ ๖ ชิ้นแล้วใส่กระพรวนห้อยในแต่ละห่วง มีอยู่กว่า๖ ชิ้น พบว่าเป็นงานที่มีเอกลักษณ์เด่นยังไม่พบที่ใด น่าจะใช้เป็นเครื่องประดับเสื้อผ้าเมื่อเวลาเดินก็เกิดเสียงไพเราะ 

ปล้องแขนหรือก้องแขนสำริดลวดลายเดียวกันพบที่บ้านวังหาดและบ้านจอมปิง ส่วนอีกชิ้นที่แตกต่างกันในรายละเอียดการตกแต่งพบในวัฒนธรรมดองเซิน เวียดนามตอนเหนือ

จะเห็นว่าที่ ‘จอมปิง’ นี้เป็นแหล่งชุมชนและใช้เป็นสถานที่ฝังศพด้วย ซึ่งวัตถุที่พบโดยเฉพาะเครื่องประดับสำริดนั้นมีหลายชิ้นที่เหมือนและคล้ายคลึงกับ ‘วังหาด’ และบางชิ้นก็เหมือนอย่างแยกกันไม่ออกกับที่ ‘วังไฮ’ เช่นเดียวกัน

วังไฮ : ตัวแทนยุคเหล็กตอนปลายจากลุ่มน้ำกวงในแอ่งเชียงใหม่-ลำพูน

บ้านวังไฮอยู่ริมแม่น้ำกวงฝั่งตะวันตกห่างจากเมืองโบราณลำพูนมาทางใต้ราว ๒.๕ กิโลเมตร และห่างจากลำน้ำกวงเดิมราว ๒๐๐ เมตร ซึ่งลำน้ำกวงปัจจุบันห่างไปราว ๙๐๐ เมตร สภาพเป็นที่ราบลุ่มต่ำบางแห่งมีน้ำขัง แหล่งฝังศพเป็นเนินสูงกว่าบริเวณโดยรอบเล็กน้อยรัศมีของแหล่งฝังศพราว ๕๐๐ x ๕๐๐ เมตร มีการขุดค้นทางโบราณ ๓ ครั้ง พบโครงกระดูกมนุษย์ ๓๓ โครง การฝังศพแบบนอนเหยียดยาวหันศีรษะไปในทิศทางต่างๆ และมีการฝังศพเด็กในภาชนะ ชั้นดินของการอยู่อาศัย  

โดยเริ่มต้นเมื่อยุคเหล็กตอนปลายกำหนดค่าอายุทางวิทยาศาสตร์เมื่อราว ๑,๕๐๐ ปีมาแล้วหรือในราวพุทธศตวรรษที่ ๑๑ (ฌอง-ปิแยร์ โปโทร, ปาตริเซีย มอร์เนส์, ทรรศนะ โดยอาษา. บ้านวังไฮ : แหล่งฝังศพโบราณยุคเหล็กในภาคเหนือของประเทศไทย, ๒๕๔๖ กำหนดอายุจากกระดูกเผาไฟได้ ๑,๔๙๐ ±๕๐ ปีมาแล้ว) พบภาชนะดินเผาเป็นชามก้นกลมทาน้ำดินสีแดงร่วมกับได้แก่เครื่องมือเหล็กประเภทมีด ใบหอก สิ่ว ขวาน และเคียว บางชิ้นถูกทำให้โค้งงอ เช่นเดียวกับการเครื่องมือบางชิ้นในพิธีกรรมฝังศพที่พบทั่วโลกรวมทั้งที่ออบหลวงและบ้านยางทองใต้ 

และพบภาชนะดินเผาเจาะรูที่ขอบปากไว้สำหรับร้อยเชือกห้อยเป็นหม้อทรงกลม ชามดินเผา ภาชนะก้นกลมทรงกลมคอเว้าสูงปากผาย ๒ ใบประกบกันซึ่งเป็นหม้อบรรจุกระดูก ลูกปัดแก้วสีฟ้า สีเหลือง สีส้ม สีแดง ลูกปัดหินคาร์เนเลียนสีส้ม ลูกปัดหินอาเกตสีน้ำตาลขาว ลูกปัดเปลือกหอย ตุ้มหูที่ทำจากแก้วลักษณะกลมแบนตัดกลาง แวดินเผา ลูกกระสุนดินเผา กำไลสำริดแบบแผ่นกลมแบนและแบบประดับด้วยลูกกระพรวนโดยรอบ แวดินเผา เครื่องมือเหล็กและเครื่องมือหินกะเทาะ สะเก็ดหิน ภาชนะดินเผาพบว่าคล้ายกับที่พบในแหล่งโบราณคดี ‘ยางทองใต้’ อำเภอดอยสะเก็ด และ ‘สันป่าค่า’ อำเภอสันกำแพง ส่วนเครื่องประดับสำริดคล้ายกับพบที่ ‘ยางทองใต้’ และ ‘ออบหลวง’, ชั้นดินต่อมาพบร่องรอยหลุมเสา มีการฝังศพแแบบฝังศพครั้งที่ ๒ ที่พบเศษกระดูกที่ผ่านการเผา พบภาชนะดินเผาสมัยหริภุญไชย น่าจะอายุในราวพุทธศตวรรษที่ ๑๔ และชั้นดินสุดท้ายคือชั้นดินในยุคปัจจุบัน

กำไลสำริดที่พบจากบ้านวังไฮ บ้านยางทองใต้ ทำด้วยวิธีแบบแทนที่ขี้ผึ้งหรือ Lost wax เฉพาะรูปทรง เช่นกำไลสำริดที่มีกระพรวนติดโดยรอบจากบ้านวังไฮ และกำไลแผ่นแบนมีซี่รอบและตกแต่งผิวด้วยลายเส้นขดม้วนนั้นเหมือนกับกำไลสำริดที่พบจากแหล่งโบราณคดีบ้านเชียงแต่ยังไม่พบในแหล่งโบราณคดีอื่นๆ ในแถบนี้

บริเวณที่สูงในเขตอุทยานออบหลวง ดอยผาช้างริมน้ำแม่แจ่มในอำเภอฮอด พบหลุมฝังศพมนุษย์ ที่ฝังภาชนะก้นกลมภาชนะแบบหม้อมีสันและคอสูง ภาชนะทรงพาน กำไลและลูกปัดเปลือกหอยทะเล เครื่องมือหินกะเทาะ แกนหิน สะเก็ดหิน ขวานหินขัดไม่มีบ่า หอยเบี้ยตัดสำหรับร้อยเชือก ก้อนดินเทศสีแดงเข้ม กำไลสำริดเป็นวงเส้นเล็ก ลูกปัดหินคาร์นีเลียน แท่งหินควอทซ์ ชิ้นส่วนสำริดและเหล็ก และยังพบภาชนะแบบเครื่องเคลือบจีนในยุคหลังๆที่ปะปน ซึ่งสังเกตได้ว่ามีรูปแบบและชิ้นส่วนสิ่งของที่น่าจะอยู่ในช่วงเวลาใกล้เคียงกันกับโบราณวัตถุจากการฝังศพและภาพเขียนสีที่ดอยแต่ฮ่อในแอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้ 

ที่น่าคิดทบทวนเพื่อตั้งสมมติฐานเป็นข้อสังเกตในกรณีนี้ก็คือ ค่าอายุการทางวิทยาศาสตร์ของการอยู่อาศัยยุคแรกที่ ‘วังไฮ’ อยู่ในราวพุทธศตวรรษที่ ๑๑ แต่ก็มีโบราณวัตถุหลากหลายชนิดที่เปรียบเทียบได้กับแหล่งโบราณคดีทั้งที่ ‘จอมปิง’ และ ‘วังหาด’ โดยที่ ‘วังหาด’ นั้นหลุมฝังศพบางแห่งพบเหรียญรูปพระอาทิตย์ด้วย ซึ่งก็น่าจะอยู่ในช่วงราวพุทธศตวรรษที่ ๑๑-๑๒ อันนับว่าเป็นช่วงแรกเริ่มในสมัยทวารวดีในภาคกลาง แต่ในสังคมของผู้คนในท้องถิ่นทางภาคเหนือนั้น มีร่องรอยการติดต่อทางการค้าและเปลี่ยนทรัพยากรสิ่งของจากต่างถิ่นในสังคมที่แตกต่างทางความเชื่อและอาจรวมไปถึงโครงสร้างทางสังคมที่ยังอยู่ในระดับชนเผ่า ถือเป็นช่วงรอยต่อที่สำคัญก่อนการเข้ามาของวัฒนธรรมทวารวดีที่พัฒนาการเป็นเมืองระดับนครรัฐในลำพูนหรือหริภุญไชย 

ยุคเหล็กและเครือข่ายของการค้าระยะทางไกล 

ความคล้ายคลึงของโบราณวัตถุ โดยเฉพาะประเภทเครื่องประดับสำริด ลูกปัดหินกึ่งรัตนชาติ เครื่องมือเหล็ก และบางแห่งมีค่าอายุคำนวนด้วยวิธีการทางวิทยาศาสตร์ด้วย ยิ่งทำให้เห็นร่องรอยของความสัมพันธ์จากการค้าหรือแลกเปลี่ยนทรัพยากรระยะทางไกล การรับเทคโนโลยีการผลิตที่ทำให้เกิดการควบคุมของรัฐในยุคแรกเริ่มของผู้คนหลากหลายระดับพัฒนาการทางสังคมที่น่าจะมีความต่างกัน 

ลูกปัดหินคาร์นีเลียน อาเกต ลูกปัดแก้ว และต่างหูควอทซ์จากบ้านจอมปิง พบที่บ้านวังหาด บ้านจอมปิง และบ้านวังไฮ ตามลำดับ ซึ่งบ้านวังหาดและตลิ่งชันจะเป็นแหล่งที่พบปริมาณมากโดยเฉพาะหินคาร์นีเลียน

ซึ่งทั้งนี้สามารถเชื่อมโยงกับแหล่งทรัพยากรการถลุงเหล็กที่ยังไม่เคยพบในชุมชนทางแถบภาคกลางในช่วงยุคเหล็กตอนต้นหรือเมื่อราวพุทธศตวรรษที่ ๓-๔ ซึ่งเป็นช่วงที่มีการติดต่อการค้าทางทะเลจากโพ้นทะเลทั้งอินเดียและจีน พ่อค้าจากอินเดียเดินทางเข้ามาจากเมืองท่าในอ่าวเบงกอลที่สัมพันธ์กับการนับถือพุทธศาสนา และการขุดค้นที่เขาสามแก้ว เบเรนิซ เบลลิน่า [Bérénice Bellina] นักวิจัยแห่งศูนย์วิจัยวิทยาศาสตร์แห่งชาติฝรั่งเศส กำหนดอายุของการทำกิจกรรมที่เขาสามแก้ว ซึ่งพบโบราณวัตถุพวกลูกปัดหินกึ่งรัตนชาติ ลูกปัดแก้ว สำริด เช่นภาชนะแบบมีปุ่มที่ฐานด้านใน (Knob-base bronze bowl) ภาชนะสำริดแบบสัดส่วนดีบุกสูงดุนลวดลายเนื่องในวัฒนธรรมอินเดีย (High-tin bronze bowl) การใช้เครื่องมือเหล็กแบบขวานจงอยปากนกและเครื่องมือเหล็กอื่นๆ อยู่ในช่วงระหว่างพุทธศตวรรษที่ ๒-๔ [400BC.-200BC.] ร่วมสมัยกับค่าอายุที่ได้จากบ้านดอนตาเพชรใกล้กับเมืองโบราณอู่ทองในจังหวัดกาญจนบุรี ที่อยู่ในราวพุทธศตวรรษที่ ๒ หรือ กลางพุทธศตวรรษที่ ๓ [400BC. or early 300BC.]  (Ian C. Glover, Bérénice Bellina. Ban Don Ta Phet and Khao Sam Kaeo: The Earliest Indian Contacts Re-assessed, 2011) และในขณะที่เอกสารโบราณของจีนระบุว่าการค้าทางทะเลเก่าที่สุดกับทางอินเดียและเอเชียตะวันออกเฉียงใต้เริ่มในสมัยราชวงศ์ฮั่นเมื่อราวครึ่งแรกของพุทธศตวรรษที่ ๔ 

การพบแหล่งถลุงเหล็กที่อยู่ในพื้นที่ซึ่งสามารถเดินทางติดต่อถึงกันได้ในเขตรอยต่อระหว่างภาคเหนือและภาคกลาง นอกเหนือจากแหล่งถลุงเหล็กที่แอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้ ซึ่งมีเทคโนโลยีการผลิตที่ชัดเจนว่าเป็นแบบทางตรง [Direct method] ได้ก้อนเหล็ก Bloom ซึ่งแอนนา เบนเนตต์สรุปว่าเครื่องมือเหล็กเหล่านี้ทำจากก้อนเหล็ก [Bloomery iron] คุณภาพดีแล้วมาตีขึ้นรูปด้วยทักษะระดับสูง อาจจะทำจากชุมชนใดชุมชนหนึ่งหรือจากช่างฝีมือในพื้นที่ก็ได้  

เครื่องมือเหล็กแบบเสียมตันจากบ้านจอมปิง และเครื่องมือเหล็กที่ถูกโค้งงอใส่ไว้ในหลุมฝังศพจากบ้านวังไฮ

เทคโนโลยีการถลุงเหล็กที่ผ่านกระบวนการทดลองและค่อนข้างซับซ้อนเพราะต้องเรียนรู้วิธีในการเพิ่มอุณหภูมิให้สูงมาก รวมทั้งการเลือกแหล่งแร่ฮีมาไทต์หรือแมกนีไทต์ที่มีเปอร์เซนต์ของเหล็กผสมอยู่มากกว่า ๖๐ % ขึ้นไปเช่นนี้ไม่น่าจะเกิดขึ้นอย่างเป็นสากลได้เอง แต่เกิดจากการเรียนรู้และความรู้นี้น่าจะมาพร้อมกับพ่อค้าและชุมชนพ่อค้าจากชายฝั่งเบงกอลสู่คาบสมุทรสยามและแผ่นดินภายใน เพราะการพบโบราณวัตถุจากแดนไกลเหล่านั้นก็กำหนดค่าอายุได้ร่วมสมัยกับอายุของการถลุงเหล็กที่ได้จากแม่ลานในช่วงครึ่งหลังของพุทธศตวรรษที่ ๓ นี้เช่นกัน 

ทว่าชุมชนโบราณที่ต้นน้ำแม่ลำพันและห้วยแม่กองค่ายเป็นแหล่งโบราณคดีที่สำคัญมากแห่งหนึ่ง เพราะเป็นทั้งแหล่งถลุงโลหะโดยเฉพาะเหล็กที่มั่นคงและมีโครงสร้างน่าจะซับซ้อนกว่าทางแอ่งบ้านโฮ่ง-ลี้ มีผู้คนที่สามารถผลิตเครื่องมือเหล็กชนิดต่างๆ หลากหลายประเภทและอยู่ต่อเนื่องยาวนานคือ และเป็นจุดกึ่งกลางที่มีพ่อค้านักเดินทางเข้ามาแลกเปลี่ยนค้าขาย โดยสินค้าที่มาจากแดนไกลทั้งทางคาบสมุทรภาคใต้ซึ่งต่อเนื่องมาจากการค้าทางทะเลกับอนุทวีปอินเดีย ทางบกไปยังแอ่งสกลนครและวัฒนธรรมดองเซินในเวียดนามตอนเหนือ ชุมชนในลุ่มลพบุรี-ป่าสักและทางภูมิภาคตะวันตกเช่นที่บ้านดอนตาเพชร ซึ่งประเมินแล้วอยู่ในช่วงเวลาใก้เคียงกันคือในราวพุทธศตวรรษที่ ๓-๔ 

เครื่องมือเหล็กหลากหลายประเภทจากบ้านวังหาด เสียมแบบปลายแบนตัน เสียมแบบมีบ้อง ใบหอกชนิดต่างๆ ดาบ และโดยเฉพาะเครื่องมือเหล็กแบบขวานจงอยปากนก [Billhook] ที่พบจากดอนตาเพชร, เขาจมูกราชบุรี, แหล่งโบราณคดีในลุ่มลพบุรี-ป่าสักหลายแห่ง, เขาสามแก้ว และพบที่บ้านวังหาดด้วย

ถือว่าในระหว่างพุทธศตวรรษที่ ๓-๔ นี้ แม้จะเป็นยุคก่อนประวัติศาสตร์ที่เรียกว่า ‘ยุคเหล็ก’ ในประเทศไทย ถือว่าเป็นช่วงเวลาสำคัญที่ทำให้เกิดความเปลี่ยนแปลงโครงสร้างทางสังคม ระบบความเชื่อและระบบเศรษฐกิจอย่างขนานใหญ่ การถลุงเหล็ก การแลกเปลี่ยนสินค้าของมีค่าจากแดนไกลที่กลายมาเป็น Grave goods ในช่วงนี้ผู้ผลิตจากอินเดียที่มาตั้งสถานีการค้าอยู่ทางคาบสมุทรภาคใต้ทำให้การค้าหรือแลกเปลี่ยนสินค้ามีค่าระยะทางไกลนั้นมาพร้อมกับการแรกรับพุทธศาสนา โดยใช้เวลายาวนานกว่า ๖๐๐-๗๐๐ ปีจนถึงราวพุทธศตวรรษที่ ๑๑ การถลุงเหล็กในรูปแบบนี้ยังคงดำรงอยู่ดังปรากฎแหล่งถลุงเหล็กที่บ้านโฮ่งและชุมชนที่มีการฝังศพจากต้นน้ำแม่ลำพัน ซึ่งพบร่องรอยของวัตถุแบบทวารวดี กระบวนการนี้เกิดขึ้นในสังคมที่มีความแตกต่างกันอย่างชัดเจน เพราะชุมชนแบบมีคูน้ำคันดินแถบภาคกลางและอีสานได้เคลื่อนเข้าสู่กระบวนการเกิดขึ้นของรัฐแรกเริ่มและกลายเป็ยนครรัฐในยุคสมัยที่เรียกว่าทวารวดีในเวลาต่อมา

บรรณานุกรม

กองเศรษฐธรณีวิทยา กรมทรัพยากรธรณี . รายงานการสำรวจธรณีวิยาแหล่งแร่เหล็กบ้านแม่ถอด อำเภอเถิน จังหวัดลำปาง, ๒๕๒๒. http://library.dmr.go.th/Document/DMR_Technical_Reports/2520/5032.pdf 

กองเศรษฐธรณีวิทยา กรมทรัพยากรธรณี. แผนที่ทรัพยากรแร่มาตราส่วน ๑:๒๕๐,๐๐๐ แสดงแหล่งแร่ประเภทต่างๆ รวมทั้งตำแหน่งของเหมืองแร่เก่าและเหมืองแร่ที่ขอประทานบัตร จากข้อมูลการสำรวจธรณีฟิสิกส์ทางอากาศร่วมกับข้อมูลพื้นฐานของกรมแผนที่ทหารและสถาบันสิ่งแวดล้อมไทยเผยแพร่, ๒๕๔๔. http://www.dmr.go.th/ewt_news.php?nid=8905

กรมทรัพยากรธรณี. ฮีมาไทต์ ( Hematite )  http://www.dmr.go.th/main.php?filename=hematite 

ยอดดนัย สุขเกษม. แหล่งถลุงเหล็กบ้านแม่ลาน : ข้อมูลใหม่ของแหล่งโลหกรรมช่วงต้นยุคเหล็กในดินแดนล้านนา. จากลี้ถึงลอง การค้นพบทางโบราณโลหะวิทยาเรื่องเหล็กในดินแดนล้านนา, Archeometallurgy workshop 2020

ธนิก เลิศชาญฤทธ์. เกษตรกรรม หัตถกรรม และพลวัตของสังคมยุคก่อนประวัติศาสตร์ตอนปลายมุมมองจากหลักฐานในภาคกลาง ของประเทศไทย, กรุงเทพฯ : ศูนย์มานุษยวิทยาสิรินธร (องค์การมหาชน), ๒๕๖๐ http://channel.sac.or.th/th/website/video/detail_news/2648

สุรพล นาถะพินธุ. โลหกรรมสมัยโบราณในประเทศไทย, วารสารเทคโนโลยีวัสดุ MTEC (เมษายน-มิถุนายน) ๒๕๔๒. https://www2.mtec.or.th/th/e-magazine/magazine_detail.asp?Run_no=dlkeiadkk

ฌอง-ปิแยร์ โปโทร, ปาตริเซีย มอร์เนส์, ทรรศนะ โดยอาษา. บ้านวังไฮ : แหล่งฝังศพโบราณยุคเหล็กในภาคเหนือของประเทศไทย, เชียงใหม่ : ซิลค์เวอร์ม, ๒๕๔๖.

เมธินี จิระวัฒนา. กลองมโหระทึกในประเทศไทย, สำนักพิพิธภัณฑสถานแห่งชาติกรมศิลปากร. ๒๕๔๖

Anna Bennett. Manufacture, use and trade of late prehistoric iron billhooks from mainland Southeast Asia Conservation and Technical Services – Brussels, Belgium  

https://www.academia.edu/27093932/Manufacture_use_and_trade_of_late_prehistoric_iron_billhooks_from_mainland_Southeast_Asia

Anna Bennett. The Importance of Iron: Its Development and Complexity in the Southeast Asian Iron Age, Unearthing Southeast Asia’s Past: Selected Papers from the 12th International Conference of the European Association of Southeast Asian Archaeologist, 2013 Marijke J. Klokke and Veronique Degroot, 2013  

David Larreina-Garcia, Yanxiang Li , Yaxiong Liu, Marcos Martin.n-Torres. Bloomery iron smelting in the Daye County (Hubei): Technological traditions in Qing China, Archaeological Research in Asia. 2018, https://www.researchgate.net/publication/328254837_Bloomery_iron_smelting_in_the_Daye_County_Hubei_Technological_traditions_in_Qing_China

Glover, IC and Bellina, B.: Ban Don Ta Phet and Khao Sam Kaeo: the Earliest Indian Contact Reassessed, in Early Interactions between South and Southeast Asia: Reflections on Cross-Cultural Exchange. 2011.  

https://www.academia.edu/2215113/Ban_Don_Ta_Phet_and_Khao_Sam_Kaeo_the_earliest_Indian_contacts_re_assessed

NITTA, Eiji. Iron and salt industries in Isan ,  Kyoto University  1996 https://core.ac.uk/download/pdf/39312547.pdf

Thomas Oliver Pryce , Bérénice Bellina-Pryce & Anna T. N. Bennett. The development of metal technologies in the Upper Thai-Malay Peninsula: initial interpretation of the archaeometallurgical evidence from Khao Sam Kaeo, Bulletin de l Ecole française d Extrême-Orient93(1) September 2008. https://www.researchgate.net/publication/281355251_The_development_of_metal_technologies_in_the_Upper_Thai-Malay_Peninsula_Initial_interpretation_of_the_archaeometallurgical_evidence_from_Khao_Sam_Kaeo

Vibha Tripathi Infinity Foundation sponsored new book project titled: “Iron Technology and Its Legacy in India (From the Earliest Times to Early Medieval Period)” https://infinityfoundation.com/iron-technology-and-its-legacy-in-india/ (เค้าโครงหนังสือเพื่อการจัดพิมพ์หนังสือทางวิชาการของ Infinity Foundation)