廣西窯田嶺窯出土北宋瓷片胎釉化學(xué)組成研究

□ 鄭琳 趙志強(qiáng) 張鋆

廣西窯田嶺窯出土北宋瓷片胎釉化學(xué)組成研究

□ 鄭琳 趙志強(qiáng) 張鋆

利用能量色散X射線熒光、激光剝蝕電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜技術(shù)和超景深三維視頻顯微系統(tǒng)，對廣西窯田嶺窯出土北宋中晚期的瓷片胎釉進(jìn)行成分分析和微觀形貌觀察。顯微觀察顯示，樣品胎釉結(jié)合不夠緊密，瓷胎有雜質(zhì)顆粒，釉層較薄。成分分析顯示，樣品的胎料具有高硅低鋁的特點(diǎn)，可能來源于含鉀量較高的一類瓷土；瓷釉為以草木灰作為助熔劑的鈣釉。通過與同時期耀州窯瓷器胎釉成分的比較，發(fā)現(xiàn)二者雖在器形和裝飾風(fēng)格上相似，但瓷器用料、工藝存在顯著差異，研究為深入探討廣西窯田嶺窯瓷器的工藝特征和產(chǎn)地提供新的資料與信息。

窯田嶺窯 青瓷 能量色散X射線熒光 激光剝蝕電感耦合等離子體原子發(fā)射光譜

一、引 言

廣西地處中國南疆，是歷史上中國與東南亞國家之間物質(zhì)文化交流的重要區(qū)域。宋代是中國制瓷業(yè)蓬勃發(fā)展的重要階段，這個時期海外貿(mào)易繁榮，為適應(yīng)外銷的需要，增大瓷器等物品的出口，東南沿海地區(qū)的制瓷產(chǎn)業(yè)迅速發(fā)展起來。廣西憑借獨(dú)特的邊境地理位置，形成了其經(jīng)濟(jì)發(fā)展史上的一個高峰，制瓷業(yè)得到了有力帶動[1][2]。廣西北部的桂林地區(qū)山多林盛，原料豐富，成為這一時期廣西地區(qū)主要的制瓷集中地。本文瓷片的來源地——窯田嶺窯即為其眾多窯口之一。

窯田嶺窯位于桂林西南部，永福鎮(zhèn)南雄村方家寨至廣福鄉(xiāng)龍溪村大屯之間長約6公里的洛清江兩岸緩坡嶺上。2010～2011年，為配合湘桂鐵路擴(kuò)能改造項目永福段工程建設(shè)的需要，廣西文物保護(hù)與考古研究所、桂林市文物工作隊、永福縣博物館聯(lián)合對窯田嶺進(jìn)行搶救性發(fā)掘。此次發(fā)掘出土大量瓷器，器類主要以碗盞為主，還有腰鼓、盤、碟、罐、壺、燈臺等；釉色以青釉為主，也有醬釉和銅紅釉；裝飾紋樣多印花，少量刻花、貼花和彩繪。根據(jù)窯址的形制、瓷器的印花風(fēng)格以及明確的紀(jì)年器物等相關(guān)信息，推測其年代上限為北宋中晚期[3]。

目前，已有諸多學(xué)者對永?？h窯田嶺區(qū)宋代窯址出土的瓷器進(jìn)行了研究[4-6]，他們的研究成果表明在器形和裝飾風(fēng)格上窯口主要仿燒耀州窯青瓷；在制作工藝方面主要為整體拉胚旋削技術(shù)；施釉方式采用浸釉和蕩釉技術(shù)，少量刷釉；燒造工藝主要采用仰燒法，部分使用匣缽套燒。需要指出的是，前人的這些研究工作主要是從宏觀傳統(tǒng)考古學(xué)的視角來進(jìn)行研究，完全可以通過對器形和窯址的觀察得到可靠的結(jié)論，但仍然缺乏微觀方面諸如瓷器化學(xué)成分組成及微觀形貌特征等方面的佐證。有鑒于此，本文選取具有代表性的八件瓷片樣品作為研究對象，采用EDXRF、LA-ICP-AES以及超景深三維視頻顯微系統(tǒng)進(jìn)行成分和顯微結(jié)構(gòu)分析，研究這批樣品胎釉的化學(xué)組成和微觀形貌特征，為進(jìn)一步研究廣西窯田嶺窯瓷器的工藝特征和產(chǎn)地判別提供新的資料與信息。

二、實驗部分

（一）樣品介紹

本研究共選取八件瓷碗殘片，這些樣品胎體有明顯沙礫，斷面不平整，碗盤有粘砂、露胎不施釉現(xiàn)象，樣品概括詳見表1。

（二）微觀形貌觀察

樣品的形貌觀察采用西北大學(xué)文化遺產(chǎn)研究與保護(hù)技術(shù)教育部重點(diǎn)實驗室的超景深三維視頻顯微系統(tǒng)，儀器型號為日本浩視公司生產(chǎn)的KH-7700型。實驗主要使用金屬鹵素冷光源在50～200倍率下對玻璃珠樣品進(jìn)行觀察。部分樣品照片見圖一至圖六。

（三）胎釉的化學(xué)成分分析

實驗中一部分樣品的化學(xué)成分分析采用能量色散X射線熒光技術(shù)（EDXRF），在西北大學(xué)文化遺產(chǎn)研究與保護(hù)技術(shù)教育部重點(diǎn)實驗室進(jìn)行。實驗測試條件：X光管為細(xì)焦斑M(jìn)o靶，輸入電壓為30kV，測試電流為900μA；空間分辨率為0.2～1.5mm；元素檢測范圍為Na（11）～U（92）之間；實驗過程中通入氮?dú)?，每個點(diǎn)的測試時間為300s。

實驗另一部分樣品采用北大考古文博學(xué)院的LEEMAN-LABS公司產(chǎn)PRODIGY型全譜直讀ICP-AES。實驗測試條件：激光波長266nm；激光光斑直徑240～350μm；高頻發(fā)射器功率為1.1kw；氬氣流量20 l·min-1；霧化器壓力為30psig（英制單位，約20MPa）。與EDXRF測試結(jié)果做對比。

為減少誤差，采取多次測量取平均值的方式，胎釉成分?jǐn)?shù)據(jù)詳見表2、表3，檢測結(jié)果僅列出含量高于0.01%的元素。

圖二 ytl-4表面顯微照片

圖三 ytl-2表面顯微照片

圖四 ytl-3表面顯微照片

圖五 ytl-3樣品胎釉的顯微照片

圖六 ytl-4樣品胎釉的顯微照片

三、數(shù)據(jù)分析與討論

（一）瓷胎的化學(xué)組成

古代陶瓷器在制作過程中，其原材料的選擇往往是就地取材，因此，不同地區(qū)的瓷胎化學(xué)組成會表現(xiàn)出一定的差異性[7]，而這些差異性通常是判別瓷器工藝特征和產(chǎn)地的重要佐證。

由表2可見，XRF測試結(jié)果顯示樣品瓷胎中SiO2的含量變化為73.60%～76.95%，Al2O3的含量為12.94%～17.37%，K2O的含量在2.45%～3.48%；LA-ICP-AES測試結(jié)果顯示SiO2的含量變化為57.98%～69.33%，Al2O3的含量為22.68%～29.55%，K2O的含量在1.76%～2.86%之間。EDXRF和LAICP-AES兩種測試方法雖然在精度上有所差異，但元素分布模式大體一致。

為進(jìn)一步了解窯田嶺窯出土瓷片胎體的成分特征，利用SPSS軟件將這批樣品的EDXRF成分?jǐn)?shù)據(jù)與已發(fā)表的同時期耀州窯[8]和西村窯[9]出土瓷片胎體的EDXRF成分?jǐn)?shù)據(jù)進(jìn)行比較（主要比較SiO2、Al2O3及K2O），見圖七。

表2 樣品瓷胎的化學(xué)成分

表3 樣品瓷釉的化學(xué)成分

圖七 不同窯口出土瓷器SiO2、Al2O3和K2O分類散點(diǎn)圖

由圖七可知，這三個窯口的樣品胎體化學(xué)組成具有明顯的差異，但各自之間均有一定的聚集性。較之西村窯和耀州窯出土瓷器胎體的成分特點(diǎn)，整體而言，窯田嶺窯瓷胎中SiO2的含量最高，Al2O3的含量最低，表明窯田嶺窯使用了“高硅低鋁”的瓷土作為胎料，這與前人的研究一致。此外，窯田嶺窯K2O的含量處于中間水平，說明該窯口的制瓷胎料可能選用了鉀含量較高的瓷土，與耀州窯瓷胎原料有一定區(qū)別。

（二）瓷釉的化學(xué)組成

瓷釉是覆蓋在瓷胎上的玻璃態(tài)薄層，古代工匠在制釉時往往會添加一些助熔劑來降低熔化溫度，其中以草木灰、鈣石和長石最為常用[10]。為更直觀地比較這批樣品胎釉化學(xué)組成的差異性，將表2、表3數(shù)據(jù)做成柱狀圖，部分樣品圖片如圖八所示。由表2、表3及圖八可知，樣品瓷釉中SiO2的含量為53.56%～61.33%，Al2O3的含量整體都有所減少，為7.80%～17.21%，CaO的含量顯著增加，在11.84%～21.75%之間波動，P2O5的含量明顯增高，為1.22%～2.95%。綜上可看出，CaO、P2O5的含量變化最大。

眾所周知，草木灰的成分主要為CaO、K2O、P2O5、MnO2等，若釉中添加有草木灰，相對應(yīng)的元素較于瓷胎必定有所增加，結(jié)合表3和圖八，發(fā)現(xiàn)瓷釉中Ca、P、Mg等元素都有增加，因此推測窯田嶺窯選用草木灰作為助熔劑。同時，通過木灰釉系數(shù)b=RO/（RO+R2O）[11]，發(fā)現(xiàn)窯田嶺窯的瓷釉屬于鈣釉，與耀州窯一致。此外，通過與同時期耀州窯出土瓷器瓷釉成分的比較[8]，發(fā)現(xiàn)窯田嶺窯瓷釉具有“低鋁高鈣”的特點(diǎn)，并且窯田嶺窯樣品具有更高含量的P2O5（表3）。以上信息說明兩個窯口瓷釉雖然都選用植物灰作為助熔劑，但在原材料的選取上仍具有一定的差異。

（三）樣品的工藝特征探討

根據(jù)微觀形貌的觀察結(jié)果（圖一至圖六），可見樣品中釉與胎體的結(jié)合程度不夠緊密，部分區(qū)域有剝落痕跡。同時，可看到胎體中有較多雜質(zhì)，說明胎料在篩選過程中比較粗糙，沒有將大顆粒雜質(zhì)完全篩除。此外，釉層中有氣泡，釉層較薄，在樣品不同區(qū)域可見積釉、流釉等現(xiàn)象。由表3可知，樣品瓷釉中CaO的含量整體偏高，其中ytl-2～ytl-4中Ca的含量更是超出20%，這屬于較高的范疇，窯田嶺窯的瓷器樣品以草木灰作為助熔劑制成的鈣釉在高溫?zé)七^程中釉的流動性很大，因此容易出現(xiàn)流釉等現(xiàn)象，這也導(dǎo)致釉層較薄且厚度不均。

在樣品瓷胎的發(fā)色方面，上文瓷胎的化學(xué)組成顯示，窯田嶺窯使用的胎料為含鉀量較高的瓷土，樣品的胎體顏色主要是灰白和淺褐色，其發(fā)色主要與Fe、Ti的含量有關(guān)[10]。在瓷釉呈色方面，這批樣品的釉色主要為青黃色，瓷釉中Fe的含量較高（平均為4.07%），根據(jù)前人研究，瓷器釉色呈青色、青黃色等顏色主要是與Fe的化合價態(tài)有關(guān)，在還原氛圍中Fe3+會被還原成Fe2+，在釉層中主要顯青色，反之，在氧化氛圍中燒制則偏黃色[10]，考慮到樣品的釉色，推測這批瓷器主要是在氧化氛圍中燒制而成。值得一提的是，較之同時期耀州窯出土瓷器胎釉中Fe2O3的含量（平均為1.74%）[8]，窯田嶺窯Fe2O3的含量更高，這也解釋了窯田嶺窯出土瓷器的釉色比耀州窯出土的瓷器更為泛黃。綜上，可以認(rèn)識到窯田嶺窯出土的瓷器雖在外觀風(fēng)格和裝飾手法上模仿耀州窯，但從微觀形貌觀察和化學(xué)組成分析可以發(fā)現(xiàn)，這兩個窯口出土的瓷器還是存在顯著的差異。

圖八 樣品瓷胎和瓷釉的含量柱狀圖

四、結(jié) 論

綜上所述，采用EDXRF、LA-ICP-AES及超景深三維視頻顯微系統(tǒng)對窯田嶺窯出土北宋中晚期的瓷片樣品進(jìn)行化學(xué)組成分析和微觀形貌觀察，結(jié)果表明這批樣品的胎料具有高硅低鋁的特點(diǎn)，可能來源于含鉀量較高的一類瓷土；瓷釉均以草木灰作為助熔劑，并且具有較高含量的CaO，屬于鈣釉的范疇。

窯田嶺窯出土瓷器在裝飾手法和器形上均帶有明顯的耀州窯系風(fēng)格，但通過與同時期耀州窯出土瓷器胎釉化學(xué)組成的比較，發(fā)現(xiàn)兩者之間差異明顯，窯田嶺窯出土瓷器在胎料選取、釉料配比以及燒制工藝方面均具有自身特點(diǎn)，這些特征為廣西窯田嶺窯瓷器的工藝特征和產(chǎn)地判別提供非常重要的科學(xué)依據(jù)。

[1]吳小鳳《試論宋代廣西社會經(jīng)濟(jì)的發(fā)展》，《中國社會經(jīng)濟(jì)史研究》2004年第4期。

[2]韋仁義《廣西古代陶瓷綜述》，《民族藝術(shù)》1990年第2期。

[3]何安益、彭長林、韋軍、袁俊杰《廣西永福縣窯田嶺Ⅲ區(qū)宋代窯址2010年發(fā)掘簡報》，《考古》2014年第2期。

[4]中國硅酸鹽學(xué)會《中國陶瓷史》，文物出版社，1982年。

[5]郭演儀、王壽英、陳堯成《中國歷代南北方青瓷的研究》，《硅酸鹽學(xué)報》1980年第3期。

[6]吳輝、何安益《廣西永福窯田嶺窯裝燒具初探》，《東方博物》2015年第1期。

[7]方鄴森、方金滿、劉長榮《中國陶瓷礦物原料》，南京大學(xué)出版社，1990年。

[8]凌雪、賈麥明、魏女等《耀州窯青瓷的能量色散X射線熒光光譜分析》，《西北大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版)》2008第1期。

[9]朱鐵權(quán)、朱明敏、李蔚然等《宋代西村窯與耀州窯青瓷胎釉化學(xué)組成特征》，《巖礦測試》2010年第3期。

[10]李家治《中國科學(xué)技術(shù)史（陶瓷卷）》，科學(xué)出版社，1998年。

[11]羅宏杰、李家治、高力明《中國古瓷中鈣系釉類型劃分標(biāo)準(zhǔn)及其在瓷釉研究中的應(yīng)用》，《硅酸鹽通報》1995年第2期。

（作者工作單位：鄭琳，廣西民族博物館；趙志強(qiáng)，湖南省文物考古研究所；張鋆，西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院）