南城位于大遗址黑水国保护区的冬南隅,平面呈正方形,东垣正中辟门,有圆弧状瓮城门,瓮城门南开,城内东北角设巨墩,城垣下半部被沙掩埋。南城是大遗址黑水国的标志性古城址,其特征是:古城垣保存相对完整;角墩高大宏伟,造型别致;城内建筑遗迹密布,并发现有壁画埋藏;城垣建设延续时代较长,研究价值较高。
1992年在城垣上用平板仪测量,东垣长228.5米,南垣长252.5米,西垣长223.5米,北垣长263.5米,总长968米。平均南北宽度为226米,平均东西长为258米,城址面积为58308万平方米。若从基础测量,结果应略大于上列数据。墙基厚度4.6米,残高7米~8米,门宽7米。城门南侧原有向内转折的短墙,有加帮和修葺痕迹,夯土层厚度为20厘米,显然为明代所筑。瓮城曲垣用汉砖砌筑,应该是明代以前形制。城门南16米处有护门墩台,从夯土层情况看,应为明代所筑。东城垣北段有两次加筑痕迹,下层(原始城墙)夯土层厚度为15厘米~17厘米,时代较早,高度为3米。之上为中间加固层,加筑夯土层厚度不清晰,中间夹有一排木任木,木任木截面直径10厘米~12厘米,木任木距为2.9、2.4、1.2、2.9米不等,木任木以上夯土层中有汉砖碎块,中间加筑层厚度约1.8米。上部加筑层总高1.5米,夯土层厚度为10厘米~14厘米,亦夹有一排桩木,木任木截面直径20厘米,木任木距均为2.6米,木任木层下压有汉砖和石块。东城墙南段和南城墙东段上层均为后来加筑,南城墙中段有土坯补修痕迹。北墙西段下层(原始墙体)夯土层厚度为16.20厘米,高约5米,后经加筑,加筑时先以土坯垫平墙头,土坯为36×20×7厘米~8厘米,土坯层以上为版筑,夯土层厚度23.25厘米,加筑墙体中无木任木。从墙体上看,经过多次加筑和补修,加筑有施木任木加筑和纯版筑加筑。施木任木加筑层根据木任木截面直径及木任木排列规律来分析,也有早晚之分,这种夹木任木版筑城墙的作法在宋元之际较为流行,而元明时期所筑的张掖城城垣中并不见有木任木者,因此,南城城垣中用栣木加筑部分估计早于元代,纯版筑加筑、加帮部分的夯土层较厚,应为明代所筑。对局部损坏的城墙缺口用土坯补修,以及加筑墙体前用土坯垫平墙头的做法并不多见,从土坯规格看,与张掖城北垣西段加固的土坯相当,土坯之上的夯土层较厚,应该是明代所为。
东南角似有伸出的角墩,全埋于沙丘之中,这种做法为明代风格,其他三角均作扇角形。西南角、西北角内有加筑的墩台,掩埋于沙中。东北角内筑有巨墩,下半部分被沙土掩埋,露出部分高约8米,底边长17.5米,台顶边长13.1米,南侧面留有排列整齐的搭架椽孔,共三层,每层相距约2.2米,每层孔距亦为2.2米。墩台夯土层厚度为12厘米~14厘米。南侧正中辟登台洞口,入洞口斜上2米后,左右分叉,转上台顶,近台顶的土层夹有木任木,向四面伸出墩台,台顶四边有围墙,原建有角楼,这种庞大独特的敌角墩台,筑造方法不同于明代土墩,应为西夏至元代所筑。
城内建筑遗址密集,散存着大量的汉代砖块,入门有一条东西向的街道,将城内分为南、北两部分。北部正中有一个坐北面南的高基建筑,从遗址布局来看,由门厅、通道走廊和后院及正堂三部分组成,正堂后壁墙基残存;靠西墙正中亦有高台建筑。1990年,据当地一位年迈老人讲他小时发现这里有壁画。1992年发掘南城时,清理出旧有建筑西、北两段残壁,均有壁画。北壁壁画面积约2平方米,内容为桃园三结义故事,画面以连环画形式描绘,残存4个故事情节:西侧为关公出五关、斩六将故事,刘备手执长剑,乘骑从关门中飞奔而出,关城与山丘之间,关羽、张飞乘骑先后策应,关羽手提大刀,威风凛凛。中间为桃园结义故事,刘备正坐于帷帐之前,身后有两侍从者站立,关羽坐于刘备左侧,张飞坐右侧,关羽右手捻胡须,作沉思状,身后有侍从者牵马站立。帷帐后为刘、关、张三人游览桃园情节。东侧为祭天情节,中置供桌,桌上有三足香炉,炉中插三柱香,香炉两侧放置一对蒜头花瓶,瓶炉之间有一对盘,盘中盛放祭品。供桌前一屠夫蹲于肉俎之后,右手执刀,关羽、张飞站立于屠夫右侧,刘备立于左侧。关、张前有一头黑牛,两力士一拉一赶,牵向屠夫。刘备前站立一匹白马,这就是桃园三兄弟宰乌牛、杀白马祭天的故事。西壁为仕女图,残余下半部,仕女群像北侧画有牢笼,内有鬼怪物,就是关公扬善惩恶、为人间擒鬼捉魔的情节。画面以单线勾勒,平涂填色,皴染山水,线条严谨,情节细腻,色调明朗,人物个性鲜明,动静结合,布局匀称,主题突出,错落有致,杂而不乱。这次清理只限于局部墙壁,未作全面发掘,为了妥善保护该壁画,随后填沙掩埋。这幅壁画为我们研究黑水国提供了珍贵的实物资料。黑水国南城壁画是明代壁画,虽然残损严重,但仍不失其较高的历史、艺术和科学价值。通过壁画内容分析,黑水国南城西垣内侧正中的高台地,其上在元明时期建有关帝庙。这座庙紧靠西垣,垣外有伸出去的短墙,似马面,埋于沙中,不明所用。
南城西南角、西侧、北侧均有大量淤沙,城垣外围东南角及西侧形成大型沙丘,其余墙体外围均有不同程度的积沙。大量的积沙既保护了墙体的完整,也使城内遗址和文物得以在掩埋的状况下保存了下来。
1992年,张掖地区委托甘肃省地矿局物探队对黑水国部分区域进行勘探后,确定在南城东北隅进行试掘,由甘肃省考古研究所马建华和赵雪野两位先生主持。
发掘情况如下:表土厚度30公分~50公分,夹杂大量的汉砖碎块及元明砖块,未发现其他汉代遗物。在探坑北壁处遇到一房屋墙基,并发现较多腐烂的谷物。表土以下为褐红粘土层,厚度30公分~80公分,除墙体基础外,未发现扰动情况,即该层已到原生土层。
在距地表150公分处,出现砖券墓室,经清理后,发掘出陶罐、陶盘、陶案、耳杯、陶尊、陶奁等14件陶器,陶器皆为素灰陶,陶奁和陶罐外壁以红白两色绘成波状或S状图案,为典型的魏晋遗物。墓道以沙土回填,未发现夹杂有砖瓦或陶片等物。墓室以下为砂夹石层,发掘持续到11米深为止。
本次发掘证实:黑水国南城之筑应晚于魏晋。该城为明代驿站的建筑布局依然可辨,是可靠的明代小沙河驿旧址。从史料记载来看,明之小沙河驿、元之西城驿、唐之巩笔驿均在一处,黑水国区域内再找不到似为驿站的遗址。因此,可以推断,黑水国南城即是。也就是说,南城最早筑于唐代,西夏以后修复沿用,明代以后废弃。