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崔剑锋:无机质文物的工艺与产地研究

2019-7-10 21:00| 发布者: Ansanjin| 查看: 27| 评论: 0|原作者: 崔剑锋|来自: 考古

摘要: 2019年6月10日,北京大学考古文博学院科技考古教研室主任崔剑锋副教授受邀为本所作《无机质文物的工艺与产地研究——以浙江省出土考古遗物分析为例》讲座,讲座由所长刘斌研究员主持,北京大学考古文博学院秦岭副教授一起参加了旁听和讨论。

2019年6月10日,北京大学考古文博学院科技考古教研室主任崔剑锋副教授受邀为本所作《无机质文物的工艺与产地研究——以浙江省出土考古遗物分析为例》讲座,讲座由所长刘斌研究员主持,北京大学考古文博学院秦岭副教授一起参加了旁听和讨论。

无机材料(陶、瓷、金属、石(玉)质材料等)由于稳定性较好,比较容易保存,在考古遗址中最为常见。崔剑锋认为,目前无机材料科技考古的主要内容分为两大块——工艺技术研究和物料产地研究,常用的研究手段有显微分析、成分分析、同位素分析和结构分析等,其最终目的是解决资源流通或者文化交流以及工艺技术的发生发展等考古学问题。近年来,北京大学科技考古教研室在陶瓷、金属、玉器、玻璃器等领域开展了大量的研究工作。崔剑锋就与我所开展合作研究的几个案例进行了详细论述。


一、 釉的起源和早期原始瓷的产地分

高温釉技术的发明标志着瓷器的起源,只有表面有了高温釉才能算作是瓷器。所以说,釉的起源对于瓷器的起源和发展异常关键。关于釉的起源有下述几种观点:1.釉起源于彩陶的彩;2.釉起源于陶衣;3.釉起源于落灰。现在普遍认为釉起源于落灰,是一种从偶然到必然的过程。崔剑锋指出,这种从偶然到必然的过程目前看来还是比较突然的,所以他更关注于前面两种观点,即釉起源于彩或者陶衣。

古代高温釉原始瓷瓷釉有两大类——钾釉和钙釉,其中最常见而且也是晚期原始瓷和成熟青瓷中最常用的是钙釉(以CaO为主要助熔剂的釉)。早期原始瓷(如二里头、郑州商城、吴城等遗址中出土)更为常见的是钾釉(以K2OFe2O3作为主要助熔剂)。这几年崔剑锋等对闽浙赣地区出土的部分原始瓷及相关样品进行了检测分析,发现温州龙岗山遗址(年代上限4200a.BP)出土的一类被称作“着黑陶”的器物,其表面黑层已经玻璃化为釉层,其成分和结构就与江西吴城原始瓷的钾釉类似。比较重要的是崔剑锋等还分析了几片良渚文化的磨光黑皮陶,发现其制作工艺与原先认识到的新石器黑皮陶的制作工艺并不相同。现在看来,新石器时期黑皮陶至少具有两种工艺,一种是传统认为的渗碳工艺(如山东龙山、湖北屈家岭),另一种则是施加黑陶衣(如浙江良渚)。对良渚文化磨光黑陶的陶衣的进一步分析表明,其与“着黑陶”以及高钾釉的成分基本一致。据此初步推断,施加陶衣是钾釉的初步状态,原始瓷的产生经历了“黑衣陶→着黑陶→钾釉”这样一个过程,而良渚的黑衣陶因为烧制温度不够,并没有显示出釉的状态。

关于原始瓷产地的研究表明,在早商到西周时期,北方原始瓷的来源存在一个从江西到浙江的转变:殷墟三期之前,原始瓷的产地主要是赣北地区;而进入西周以后,原始瓷则大多与浙北地区的原始瓷窑密切相关。

商(至殷墟三期)—西周北方原始瓷来源的变化


二、早期化妆土工艺的发现——汉代江东地区陶瓷工艺的分析

崔剑锋介绍了安吉上马山、湖州杨家埠、绍兴上虞等地出土汉代陶瓷样品的分析情况。通常认为江东地区是中国原始青瓷的发源地,也是第一次烧出成熟青瓷的起源地。然而两汉时期该地区的钙釉陶瓷器整体外观和施釉质量既比不上成熟青瓷,也不及更早的春秋战国时期的原始瓷。这类器物表面通常为深红色至紫色,其上的釉层斑驳不均,甚至是大面积的剥落,釉层覆盖率大多不及器物表面积的1/2。因此,很多研究者怀疑这类器物釉层是否为人工施釉的。

对钙釉器釉质的分析结果表明,大部分钙釉的化学组成与早期的原始瓷以及西晋的青瓷的钙釉成份相差不大。但是其中CaO的含量变化较大,大部分集中在6%-20%之间。而两汉时期的钙釉的化学组成相对分散,大约三分之二的器物和西晋青瓷以及早期原始瓷配方基本相同。此外,CaO含量较高的器物,其磷的含量也很高,表明钙釉为草木灰釉。分析检测的钙釉器中,有三分之一以上的器物除了CaO含量很高,K2O的含量也较高(约3%-6%),这在原始瓷以及东汉后期成熟青瓷中十分罕见。

分析结果表明,大多数器物都有紫红色表面,而没有紫红色层的器物,其釉层都相对均匀。对紫红色表面层分析发现与胎体成份存在一定差别,K2O含量显著偏高。这表明紫红色表面层,并非是胎体氧化形成,而是胎体制成后,又单独施加了一层陶衣一类的物质,烧成后形成。大部分的红色层上已经玻璃化,形成一层较薄的钾釉。

结合ED-XRF和显微观察及扫描电镜分析结果,发现大多数器物普遍存在高钾釉层。钾釉与器物表面的红色层关系密切,高钾釉实际上是这一层红色层熔融产生的。而钾釉和钙釉并存,也是江东高温釉陶瓷器的显著特征。

总体上看,江东汉代高温釉陶瓷,其胎料是一类质地较差的瓷石类原料。器物表面则是人工施加的高温钙釉,与后世成熟青瓷差别不大,是一种草木灰釉。汉代高温釉陶瓷与之前和之后(原始)青瓷最大差别是,其通体施加了一层化妆土类物质。而且,这类器物很可能是二次烧成的。

随着楚灭吴越,越人南迁,江西早期原始瓷运用的高钾釉技术和浙江早期原始瓷运用的高钙釉技术,开始融合;到了东汉末年,钙釉技术重新取得两种釉共施的技术,导致了成熟瓷器的兴起。


三、 杭嘉湖地区新石器晚期玉器化学成份分析

北京大学考古文博学院与浙江、安徽、江苏、湖南、广东、山东、河南等省份合作,利用无损分析技术,建立了一个初具规模的数据库。

目前的研究表明,在6000-4500a.BP,长江中下游新石器晚期文化中,崧泽、良渚、凌家滩、石家河、石峡、孙家岗等皆以透闪石软玉比例可达80%以上。相对而言,北方的仰韶时代玉器出土很少,中原龙山也不发达。山东大汶口焦家遗址则多为蛇纹石玉,但其大玉刀都是阳起石软玉。龙山以后软玉出土不多,进入二里头以后,各类杂玉包括绿松石、蛇纹石、汉白玉等均有发现,透闪石极少,二里头最重要的牙璋则是阳起石。

浙江地区,马家浜时期以质地纯净的白玉髓作为玉器的主要原料;马家浜向崧泽过渡时期(桐庐方家洲遗址),仍以白玉髓为原料,但透闪石-阳起石软玉在墓葬中已开始出现。海宁小兜里遗址和桐乡普安桥遗址出土的崧泽时期玉器,多为软玉。此时,白玉髓仍有使用,但是频率极低。两个遗址出土的良渚时期玉器,软玉仍占大多数,也出现了蛇纹石玉和其他材质玉器。

小兜里遗址崧泽和良渚时期玉器K2O-Al2O3散点图

化学分析表明,小兜里遗址和普安桥遗址出土的崧泽时期玉器,其来源并不相同。小兜里遗址中,崧泽时期玉器玉料和良渚时期并不相同,可能是玉矿不同、玉矿开采位置不同或者是同一玉矿不同矿点。良渚时期,小兜里遗址不同墓葬出土的玉器来源可能也存在差别。普安桥遗址中,崧泽时期和良渚时期玉料来源以及玉料质量都没有明显差别。

综合比较发现,崧泽时期虽然玉料来源不同,但小兜里遗址和普安桥遗址在玉质选择方面基本相同;到了良渚时期,小兜里遗址玉质选择要比普安桥遗址更为丰富。崧泽时期是透闪石玉在杭嘉湖地区的滥觞期,其使用达到了巅峰。可以说,杭嘉湖地区的复杂社会进程中,社会变化的节点不在良渚和崧泽之间,而是早在崧泽晚期就开始了。


现场讨论

郑嘉利:关于西汉的高温釉陶,过去长期认为其表面的釉是自然的落灰釉,现在根据您的研究,其是钙釉和钾釉,代表了越地和楚地两种工艺技术的融合。那么它既然是人工釉的话,为何在最大径上存在厚薄不一的釉层,而最大径下面又没有釉?有些器物的内底只是口沿大小的底面有釉,而口沿内部又没有釉,这又是为什么?

崔剑锋:我们认为,出现这种现象,一方面与施釉方式有关,另一方面与釉浆粘度有关。当时主要用草木灰配制釉,基本没什么粘性,流动性较强。此外,当时这些陶瓷可能都是二次烧成,其红色表面发生了玻璃化,难以挂住釉浆,因而就会出现您所说的那种现象。东汉以后到西晋时期,釉浆中不是单纯的草木灰,还掺入了一定比例的粘土,这就使得其粘性增加。通过控制草木灰和粘土的比例,可以对釉进行控制。

方向明:去年德清发掘了一个东汉时期的窑址,通过对出土标本的观察,我觉得人工施釉和落灰釉是共存的,有几件器物的表面有明显的毛刷刷过的痕迹,是人工釉,但器物内底的釉,应该是落灰釉。

秦岭:我同意落灰釉,不认为都是刷上去的釉。我们现在知道早期的陶衣与之后的釉有关,而陶衣技术已经发展到都是通体刷陶衣。前面的这些黑陶可能是由于陶衣不好、胎土不好或者烧成火候不好,所以达不到高温釉的效果,但是黑衣本身的配方是可以达到通体刷陶衣。虽然这个黑衣与两汉时期高温釉瓷上通体的红层是相似的,当时的人既然发现了这个问题,为什么没有运用到釉浆上,难道是审美的问题吗?

崔剑锋:往前推的话,先秦时期的原始瓷也是满釉的。两汉时期出现这种现象,主要是因为这层红色层在烧成过程中已经发生了玻璃化,表面很光滑,所以再往上面施草木灰的话,就很难挂住。

方向明:我之前也看到有认为良渚黑皮陶用的并不是渗碳工艺。我想问下,您是怎么确定它到底是陶衣还是渗碳?此外,现在关于玉器做了这么多的成份分析,有没有确定哪些成份可以作为指纹元素?

崔剑锋:第一个问题,目前利用显微镜,通过分析显微结构,是可以对这两种工艺进行区分的。第二个问题,原先我们尝试利用微量元素进行区分,但效果并不好。后来我们改变思路,利用常量元素,主要是K、Al、Na、Fe等,发现效果还不错,是可以推广的。

秦岭:我补充一下。因为关于玉器检测分析,我们考虑的都是利用无损分析方法。虽然地质学中有很多有损方法,可以检测微量元素,这些微量元素中有些可能会成为区分玉器材质的指纹元素。但是从考古的角度来看,玉器是不能做有损分析的,有的玉器体量很大,也难以放入微损的高精度分析的设备中进行检测。目前看来,关于玉器分析检测,可以大量开展的工作,就是利用无损分析方法检测其常量元素,找到一些可以对玉器材质进行分类的指标,然后再探讨其产地问题。

王宁远:我看到你们前面利用常量元素对一些玉器进行了分类,我想问下,这种区别对应的是玉矿不同、玉矿开采位置不同还是是同一玉矿不同矿点?

崔剑锋&秦岭:虽然划分了一类、二类透闪石软玉,但他们也可能是相同来源的。我们也对小梅岭现代的玉矿进行了无损检测,发现同一块料不同位置测出来的数据是不一样的,这可能是因为这块玉料的均一性不好。而我们对考古出土玉器进行检测时,不同位置的数据是差不多的。所以这还涉及到玉料材质的均一性问题。


赵晔:在我的理解中,良渚时期制作陶器的最后一道步骤是抛光,抛光过程中陶器内部泥浆析出形成了一层膜,会形成黑皮,会被认为是陶衣;还有一种,确实是刷了一层黑色陶衣,有的掉下来是可以看出来的;另外还有一种红衣的。我想知道关于红衣、黑衣还有原来的皮,你有没有做过一些测试,它们有什么不同?另外,瓷器中的钙釉、钾釉和铅釉,利用肉眼可以区分吗?

崔剑锋:目前由于材料限制,只做了几件样品,但也是可以发现黑皮陶的外表和胎体,在成份上是不一样的。如果是析出的泥浆的话,皮和胎的成份应该是差不多的。而钙釉、钾釉和铅釉,利用肉眼是可以区分的,但可能不那么容易。

方向明:我们所现在也有了专门的科技考古室,设备也有一些,想问下您对我们有哪些建议?

崔剑锋:我觉得科技考古人员与考古学家之间应增加交流,需要考古学家们提出考古学问题,然后让科技考古人员来解决。我个人比较关注比较多的是工艺问题和物料产地问题,而考古学家更多地是关注一些透物见人、社会文化的问题。

讲座最后,崔剑锋也强调了建设数据库的重要性,光靠一个人、一家单位,是难以构建复杂完备的数据库的,需要多家单位参与其中,互相协作,只有这样,才能真正地解决考古学问题。


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