越窯秘色瓷匣缽裝燒工藝的實驗考古學研究

山日欽,袁 琦,吳軍明,桑月俠

(1. 景德鎮(zhèn)陶瓷大學考古文博學院,江西景德鎮(zhèn) 333403; 2. 景德鎮(zhèn)學院,江西景德鎮(zhèn) 333000)

0 引 言

青釉是以鐵為著色元素的傳統(tǒng)瓷釉,越窯自東漢燒制出成熟瓷器開始,一直到宋代均以燒制的青瓷為主要產(chǎn)品。后司岙窯址位于浙江省慈溪市橋頭鎮(zhèn)上林湖中部的西岸邊,是上林湖越窯遺址中最核心的窯址。2015年10月至2017年1月,浙江省文物考古研究所、國家文物局水下文化遺產(chǎn)保護中心、寧波市文物考古研究所、慈溪市文物管理委員會辦公室,對后司岙窯址及包括該窯址在內(nèi)的上林湖水下遺存進行了考古發(fā)掘與勘探工作,出土了包括秘色瓷在內(nèi)的大量晚唐、五代時期越窯青瓷精品。此次發(fā)掘基本理清了以后司岙窯址為代表的晚唐、五代時期秘色瓷的基本面貌與生產(chǎn)工藝、秘色瓷窯場基本格局、唐代法門寺地宮與五代吳越國錢氏家族墓出土秘色瓷的產(chǎn)地問題[1]。其中對于出土秘色瓷與普通青瓷呈色差異的原因這一得到長期關注的問題,學界結合科技分析和考古發(fā)掘資料也開展了大量的研究工作,結果認為越窯秘色瓷與普通青瓷瓷釉化學組成并無明顯區(qū)別,但秘色瓷釉色較普通青瓷更偏綠[2-5],主要原因應是秘色瓷采用了瓷質(zhì)匣缽加口沿封釉的獨特裝燒工藝燒制[6-8],但尚缺乏實驗驗證。可見,從實驗考古的角度,以秘色瓷和普通青瓷科技測試分析數(shù)據(jù)為基礎,采用工藝模擬實驗驗證瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒工藝是否是秘色瓷燒制的關鍵原因以及具體會產(chǎn)生什么樣的影響等是十分必要的。

1 樣品與方法

吳軍明等[2]對相關瓷片進行了測試,結果顯示兩者瓷釉化學組成無明顯區(qū)別,主要是因為秘色瓷采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒,工藝的不同導致其釉面呈色優(yōu)于用普通匣缽裝燒的。鑒于此,為驗證瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒工藝是否是秘色瓷燒制的關鍵原因及具體會產(chǎn)生什么樣的影響,進行了相應的工藝模擬實驗。

1.1 釉的制備

實驗采用上林湖越窯窯址周邊的沉積黏土、釉果、松木灰、石灰石為原料制備一種青釉。相關原料的化學組成見表1,擬采用的青釉配方見表2,唐、五代青瓷釉化學組成見表3。使用DECO-PBV-V-L-A型行星式輕型球磨機將原料混合后球磨成釉漿。球磨制度為:料∶球∶水=1∶2.5∶1.2～1.3(質(zhì)量比),轉速500 r/min,球磨15 min,釉漿過250目篩后儲存?zhèn)溆谩?/p>

表1 原料化學組成Table 1 Chemical compositions of raw materials (%)

表2 釉料配方組成Table 2 Compositions of glaze formulas (%)

表3 唐、五代青瓷釉化學組成Table 3 Chemical compositions of celadon glazes of the Tang and Five Dynasties (%)

1.2 胎的制備

研究表明,在釉層薄且透明的情況下,胎體顏色對釉面呈色具有一定的影響[9]。晚唐、五代時期越窯秘色瓷、普通青瓷胎體中都含有一定量的Fe2O3、TiO2,在還原氣氛下使得胎體顏色呈現(xiàn)青灰色[10-11]。為了盡量減少胎體對釉面呈色的影響,使釉色更接近越窯青瓷,實驗使用瓷泥(臺達609)、鐵胎泥(含鐵量高的泥料)配制一種顏色接近越窯青瓷的灰色胎體,兩種泥料化學組成見表4。將瓷泥和鐵泥按不同質(zhì)量比配制并觀察相應顏色效果(表5)后,選用灰胎(3號)作為胎體。該灰胎和秘色瓷胎的化學組成同樣見表4。

表4 泥料/胎的化學組成Table 4 Chemical compositions of mud/body materials (%)

表5 胎的配方組成和相應顏色效果Table 5 Compositions of body formulas and corresponding color effects (%)

胎的制備工藝流程如圖1所示:將瓷泥與鐵泥按比例稱量后放入行星式球磨機中球磨,將球磨后的泥漿烘干,粉碎后過80目篩,粉料造粒壓制成圓餅,在電窯中經(jīng)800℃素燒后備用。

圖1 胎的制備流程Fig.1 Preparation process of the body

1.3 模擬燒制

為探究不同材質(zhì)匣缽及裝燒方式對青瓷釉面呈色的影響,模擬實驗選取表2中的A、B兩組配方作為瓷釉,采用輕質(zhì)耐火匣缽作為普通匣缽,使用瓷泥制成瓷質(zhì)匣缽,匣缽與匣缽蓋接口處涂釉密封。在匣缽內(nèi)外均放置測溫環(huán)(范圍1 130～1 400℃),匣缽外還放置測溫錐(錐號102、8、9)。使用梭式燃氣窯燒成,燒成階段前期為氧化氣氛,中后期為還原氣氛,并進行多溫度實驗。實驗分兩次進行,由于現(xiàn)代氣窯的燒成溫度一般為1 280℃,還原點多在980℃左右,綜合瓷質(zhì)匣缽的燒結性能(高溫下燒結,低溫下未燒結),故此擬定第一次熄火溫度為1 280℃(Ⅰ),第二次為1 250℃(Ⅱ)。使用瓷質(zhì)匣缽(口沿封釉)、普通匣缽、普通匣缽內(nèi)套燒瓷質(zhì)匣缽(口沿封釉)等三種裝燒方式進行模擬燒制。每種裝燒方式在匣缽內(nèi)放置A、B組配方試片各兩件,燒制的青瓷試片編號字母對應如下:CX為瓷質(zhì)匣缽、PX為普通匣缽、TB為套缽。具體裝燒形式及燒成后代表性青瓷樣品如圖2～圖4所示。

圖2 梭式燃氣窯裝燒Fig.2 Loading and firing in a shuttle gas kiln

圖3 不同裝燒方式模擬燒制的青瓷樣品(1 280℃)Fig.3 Celadon samples made by different loading and firing methods (1 280℃)

圖4 不同裝燒方式模擬燒制的青瓷樣品(1 250℃)Fig.4 Celadon samples made by different loading and firing methods (1 250℃)

1.4 測試方法

釉色是青瓷釉面質(zhì)量重要表現(xiàn)形式之一,為科學直觀地對青瓷釉面的呈色進行表征,實驗使用柯尼卡美能達公司型號為CM-5的分光測色計對上林湖后司岙窯址出土唐代秘色瓷(TMS)、普通青瓷(TPT)及工藝模擬實驗所燒制的青瓷共14件進行了釉面色度測試。

為探究青瓷釉中鐵元素價態(tài)對青瓷釉面的呈色的影響,選取上林湖后司岙窯址出土唐代秘色瓷、普通青瓷及模擬實驗所得青瓷共7件,送至江西南昌指南針測試公司進行瓷釉光電子能譜測試。測試所用儀器型號為Thermo Scientific K-Alpha,參數(shù)設置:X射線源激發(fā)源為Al Kα射線(hν=1486.6 eV),束斑直徑400 μm,分析室真空度優(yōu)于5.0×10-7mBar,工作電壓12 kV,燈絲電流6 mA;全譜掃描通能為100 eV,步長1 eV;窄譜掃描通能為50 eV,步長0.05 eV。測試了全譜加精細譜鐵、鈦、碳三個元素,窄譜默認測試其最強峰軌道。以C1s=284.80 eV為結合能能量標準進行荷電校正。使用Avantage軟件對測試數(shù)據(jù)中鐵元素進行分峰擬合。

2 分析與討論

2.1 釉面呈色特征分析

使用不同裝燒方式模擬燒制的青瓷樣品外觀如圖3和圖4所示。14件青瓷樣品的釉面色度測試結果見表6,并根據(jù)其a*、b*值繪制二維散點圖(圖5)。

表6 擬燒制青瓷與唐代秘色瓷、普通青瓷的釉面色度測試結果Table 6 Glaze chromatic values of the simulation-fired celadon and Tang Dynasty Mi’se porcelain and ordinary celadon

圖5 梭式燃氣窯青瓷瓷釉色度a*、b*值二維散點圖Fig.5 Two-dimensional scatter diagrams of a* and b* values of the glazes of celadon samples fired in the shuttle gas kiln

由圖3可以看出,高溫(1 280℃)時,采用普通匣缽裝燒方式的青瓷(PX)釉面為青黃色。表6中色度分析數(shù)據(jù)顯示,釉面色度b*值在18.16～20.48之間,處在圖5a的右上角,且胎體表面亦泛黃,這應是冷卻階段外界空氣進入對青瓷釉面及胎體產(chǎn)生了二次氧化的結果。采用瓷質(zhì)匣缽(CX)及套缽(TB)裝燒的青瓷釉面為青灰色,釉面色度b*值在13.80～17.28之間,處于色度散點圖左下角,胎體表面為明亮的青色。

由圖4可以看出,低溫時(1 250℃)時,不同類型匣缽內(nèi)裝燒青瓷釉色應是基本為青黃色,但是從圖5b與表6色度分析結果來看,還是采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒青瓷(CX)釉面呈色效果優(yōu)于普通匣缽裝燒的青瓷(PX)。采用普通匣缽裝燒的青瓷(PX)釉面色度b*值在16.15～19.07之間,高于采用瓷質(zhì)匣缽(CX)及套缽(TB)裝燒的b*值(13.92～17.11),因此釉色也相對偏向青黃色。CX、TB釉面呈色青黃應是由于匣缽尚未燒結,氣孔率大,冷卻階段會有部分外界空氣再次進入匣缽對裝燒青瓷釉面產(chǎn)生二次氧化所導致。

將表6中唐代秘色瓷(TMS)、普通青瓷(TPT)、模擬瓷質(zhì)匣缽裝燒青瓷(CX)、套缽(TB)的和普通匣缽裝燒青瓷(PX)瓷釉的色度顏色坐標x、y平均值計算后繪制成CIE坐標圖(圖6),由該圖可知:CX與TB色度數(shù)據(jù)點基本重合,與唐代秘色瓷類似,處在相對更為偏藍綠色的區(qū)域;而PX與唐代普通青瓷相似,處于相對更為偏紅黃色的區(qū)域。這表明模擬燒制的CX與PX釉面呈色效果的比較與唐代秘色瓷之于普通青瓷相同,采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉可以燒制出釉色青綠的青瓷。

圖6 瓷釉色度結果的CIE色度空間分布圖Fig.6 CIE chromaticity spatial distribution of the porcelain glazes

從表6中還可以明顯看出,B組的青瓷釉色度b*值普遍高于A組的(A、B為兩組配方不同的青瓷釉),說明在此情況下,鐵含量越高,釉面呈色更易由青綠色變?yōu)榍帱S色。

結合不同類型匣缽裝燒青瓷釉面呈色及數(shù)據(jù)可以看出,無論是在高溫還是低溫下燒成,采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉工藝裝燒的青瓷(CX)釉面呈色均優(yōu)于采用普通匣缽裝燒的青瓷(PX)——前者工藝有利于燒制出釉色穩(wěn)定且青綠的青瓷。

2.2 青瓷瓷釉價態(tài)分析

根據(jù)7件青瓷樣品的瓷釉光電子能譜測試數(shù)據(jù),使用Avantage軟件對其中鐵元素進行分峰擬合,擬合后的峰位及峰面積數(shù)據(jù)見表7。唐代青瓷和使用梭式燃氣窯燒制的青瓷的瓷釉光電子能譜擬合圖分別如圖7和圖8所示。

表7 模擬燒制青瓷與唐代秘色瓷、普通青瓷的瓷釉光電子能譜測試結果Table 7 Glaze photoelectron spectrometry results of the simulation-fired celadon and Tang Mi’se porcelain, ordinary celadon

圖7 唐代青瓷的瓷釉光電子能譜擬合Fig.7 Fitting of the photoelectron spectra of Tang Dynasty celadon glazes

圖8 梭式燃氣窯青瓷的瓷釉光電子能譜擬合Fig.8 Fitting of the photoelectron spectra of the shuttle gas kiln-fired celadon glazes

由圖7和圖8可知,上林湖后司岙窯址唐代秘色瓷及普通青瓷樣品瓷釉中的鐵元素主要以FeO和Fe2O3兩種形式存在。以唐代秘色瓷(TMS2)為例,分峰擬合后的鐵元素有兩組共四個峰位,其中FeO的峰位出現(xiàn)在709.89 eV(FeO 2p3/2)、723.32 eV(FeO 2p1/2),Fe2O3的峰位出現(xiàn)在712.16 eV(Fe2O32p3/2)、725.32 eV(Fe2O32p1/2)。圖7和圖8中灰色陰影部分為擬合后FeO的面積,藍色陰影部分為擬合后Fe2O3的面積,其數(shù)值如表7所示。使用Aventage軟件對數(shù)據(jù)處理后得出唐代瓷釉的Fe2+/Fe3+比值分別為1.63(TMS2)、2.18(TMS5)、0.24(TPT16)、0.57(TPT19),秘色瓷釉中Fe2+/Fe3+比值高于普通青瓷釉,說明秘色瓷在燒制過程時是處于還原氣氛中的。

從表7結果可知,在梭式燃氣窯中燒成時,采用瓷質(zhì)匣缽(CX)、套缽(TB)、普通匣缽(PX)燒制的青瓷釉中Fe2+/Fe3+比值分別為2.80(CX)、2.28(TB)、0.57(PX),瓷質(zhì)匣缽與套缽中青瓷釉的Fe2+/Fe3+比值明顯高于普通匣缽中青瓷釉,表明瓷質(zhì)匣缽內(nèi)還原氣氛相對普通匣缽更強更穩(wěn)定,在燒成時較普通匣缽更易燒制出Fe2+含量高的青瓷。

綜上可知,相對于普通匣缽裝燒,采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒工藝裝燒的青瓷(CX)釉中Fe2+/Fe3+比值更大,青瓷的釉面呈色也更佳。這主要是因為瓷質(zhì)匣缽在高溫下燒結程度高且氣孔率小,口沿釉封后匣缽形成密閉的空間,在冷卻過程中,有效避免外界空氣進入匣缽內(nèi)對裝燒青瓷造成二次氧化,對缽內(nèi)氣氛有一定的保持作用,有利于促進青瓷釉中Fe3+向Fe2+的轉換,提高了釉中Fe2+/Fe3+的含量比例,使得釉面更易呈現(xiàn)青綠色。

模擬實驗及科技分析結果表明,采用瓷質(zhì)匣缽且口沿封釉工藝裝燒的青瓷(CX)外觀呈色更接近于唐、五代時期越窯后司岙遺址出土的秘色瓷釉,初步驗證了秘色瓷釉呈色優(yōu)于普通青瓷主要是由這種獨特裝燒工藝所促成。采用瓷質(zhì)匣缽且口沿封釉工藝對匣缽內(nèi)還原氣氛有一定的保持作用,較大程度地避免了冷卻過程中外界空氣重新進入匣缽內(nèi)對裝燒青瓷的瓷釉造成二次氧化,從而使得青瓷釉面的呈色更佳,并保證了成批次產(chǎn)品呈色的穩(wěn)定性。

3 結 論

1) 在本次越窯青瓷實驗考古中,對14件青瓷樣品進行了色度分析。結果表明,不論是否外套普通匣缽,采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒的青瓷釉色都更為均勻且偏青綠。其色度a*值在-3.18～-2.01,b*值在13.80～17.28,明顯低于普通匣缽裝燒青瓷釉的色度a*值(-1.49～-1.21)和b*值(18.16～20.48)。這與唐代秘色瓷釉面之于普通青瓷釉面的呈色規(guī)律一致。

2) 對7件青瓷樣品進行了光電子能譜分析。結果表明,采用瓷質(zhì)匣缽口沿封釉裝燒的青瓷釉Fe2+/Fe3+比值為2.80,明顯高于普通匣缽裝燒青瓷釉的0.57。這與唐代秘色瓷釉之于普通青瓷釉的Fe2+/Fe3+比值規(guī)律一致。

3) 綜合模擬實驗及科技分析可有效驗證越窯秘色瓷外觀有別于普通青瓷的主要原因是其采用一種獨特的裝燒工藝——瓷質(zhì)匣缽口沿封釉工藝。尤其在冷卻階段,已經(jīng)燒結且口沿密封的瓷質(zhì)匣缽可對匣缽內(nèi)的還原氣氛起到良好的保持作用,較大程度避免了冷卻過程中外界空氣重新進入匣缽內(nèi)對瓷釉表面造成二次氧化,有利于青瓷釉面呈色和批量產(chǎn)品的呈色穩(wěn)定。