郁永彬，王 開，崔劍鋒，朔 知，陳建立

(1. 北京大學考古文博學院，北京 100871； 2. 中國國家博物館，北京 100006； 3. 安徽省文物考古研究所，安徽合肥 230061)

安徽銅陵師姑墩遺址出土原始瓷的初步分析研究

郁永彬1，王 開2，崔劍鋒1，朔 知3，陳建立1

(1. 北京大學考古文博學院，北京 100871； 2. 中國國家博物館，北京 100006； 3. 安徽省文物考古研究所，安徽合肥 230061)

通過對銅陵師姑墩遺址出土的29件原始瓷進行的檢測分析表明，師姑墩原始瓷胎為高硅低鋁型，部分器物胎體的Fe2O3和TiO2含量較高；釉屬高溫鈣釉，釉中Mn和P含量相對較高，其可能由草木灰引入，部分器物釉中含較高的Fe2O3，致使釉色較深。這一結果為皖南地區(qū)先秦時期原始瓷手工業(yè)發(fā)展研究提供了新的科學依據。

銅陵；師姑墩遺址；原始瓷；科學分析

0 引 言

師姑墩遺址位于安徽省銅陵縣鐘鳴鎮(zhèn)長龍村，處在長江南岸沖積平原邊緣一個面積較小的盆地內，地勢平坦。師姑墩遺址為典型的墩形遺址，高1～3m，面積約7500m2。2010年3～8月，安徽省文物考古研究所對該遺址進行了發(fā)掘，發(fā)現房址、灰坑、小坑、溝、水井及大量柱洞，出土有陶器、原始瓷、石器、銅制品250余件，基本涵蓋了夏、商、西周至春秋等時期，構建了較完整的文化序列，是認識皖南地區(qū)文化面貌的重要材料[1]。師姑墩遺址西周地層中開始出現原始瓷，晚期Ⅱ段(西周中期)出土原始瓷數量仍較少；晚期Ⅲ段(西周晚期至兩周之際)出土原始瓷的比例增加，出現了原始瓷豆；晚期Ⅳ段(春秋早中期)出土原始瓷的比例進一步增加，原始瓷種類開始豐富，除了豆、罐外，還大量出現碗、盤、盂等，其為皖南地區(qū)早期原始瓷手工業(yè)發(fā)展的研究提供了珍貴材料，具有重要學術價值。

文獻[1]指出師姑墩原始瓷及印紋硬陶數量明顯多于周邊其他遺址中所出，原始瓷豆、罐、碗、盤、盂等與鄰近的南陵土墩墓出土的原始瓷大體相似，似與南方及東南原始瓷生產體系有關。然而，這批原始瓷胎釉工藝如何？其與周鄰地區(qū)出土原始瓷，尤其是皖南地區(qū)土墩墓出土原始瓷在工藝上的聯系尤為重要，涉及該地區(qū)原始瓷手工業(yè)技術發(fā)展，以及物料流通的問題。鑒此，本文通過對師姑墩遺址出土原始瓷的分析，初步討論皖南地區(qū)先秦時期原始瓷手工業(yè)的技術特征，以期為該地區(qū)原始瓷手工業(yè)布局、生產、組織和管理等技術與社會之間的關系提供更多科學依據，推動相關研究的新進展。

1 樣品與分析方法

1.1 樣品概況

分析樣品選自2010年安徽省文物考古研究所對銅陵師姑墩遺址進行發(fā)掘出土的原始瓷器。師姑墩原始瓷樣品均為器物殘片，分別來自該遺址的第②、③、④、⑤、⑥、⑦和⑧層，器形有原始瓷豆、罐、碗、盤和盂等。本研究共取樣29件，詳見表1。

表1 銅陵師姑墩遺址出土原始瓷取樣信息表

(續(xù)表1)

注： 所取樣品均為田野考古發(fā)掘出土器物殘片。

1.2 分析方法

樣品測試所用儀器為北京大學考古文博學院的激光剝蝕電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(LA-ICP-AES)。實驗儀器由美國LEEMAN-LABS 公司的Prodigy型ICP和NEW-WAVE公司的UP266-MARCO型激光器組成。原始瓷器樣品由激光剝蝕進樣，電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀(ICP-AES)測量。測試結果由標準樣品進行數據校正：胎體成分使用標樣為國家土壤標準GSS2，GSS4，GSS5，GSS6；釉成分使用標樣為美國康寧玻璃博物館標準Corning-B，C，D。胎體成分測試選擇樣品斷面部位，釉層測試選擇釉層較厚的部位，測試前樣品使用酒精擦洗，每個樣品讀數2～3次，求平均值。

選擇有代表性的樣品進行顯微觀察、物理性能和物相分析等。利用北京大學考古文博學院科技考古實驗室的日立高新臺式掃描電子顯微鏡TM3030和尼康Shuttle pix P-MFSC數碼顯微鏡分別對原始瓷樣品胎釉結合層、釉面氣泡以及釉面開裂情況等進行觀察和分析。

2 分析結果

本工作共對29件師姑墩原始瓷樣本化學組成進行了分析，獲取29件原始瓷胎的化學組成數據，結果見表2。師姑墩原始瓷多數釉層較薄，僅獲取11件原始瓷釉的化學組成數據，結果見表3。

表2 銅陵師姑墩遺址出土原始瓷胎化學組成

(續(xù)表2)

注： SiO2的質量分數為100%減去主要已測元素氧化物質量分數。表3同。

表3 銅陵師姑墩遺址出土原始瓷釉化學組成

檢測結果表明，師姑墩原始瓷胎的Al2O3質量分數在12.32%～23.19%浮動，SiO2質量分數變化范圍為66.12%～81.95%，RxOy質量分數在5.53%～10.39%波動，其主要由K2O、Fe2O3和TiO2組成。其中，K2O質量分數在1.64%～5.94%，Fe2O3質量分數在1.21%～4.29%，TiO2質量分數在0.26%～1.30%。除原始瓷T40③:18樣品較特殊外，其他樣品SiO2/Al2O3的摩爾比在4.85～8.66之間，RxOy/Al2O3的摩爾比在0.32～0.65之間。

檢測結果表明，師姑墩原始瓷釉中Al2O3質量分數在11.04%～19.32%，SiO2質量分數變化范圍為49.05%～64.06%。瓷釉中Al2O3和SiO2含量均較其胎中的含量明顯降低，而原始瓷釉中CaO的質量分數均較高，在8.77%～20.61%，其明顯高于原始瓷胎中的含量。釉中Fe2O3質量分數在1.85%～6.64%，其是瓷釉的主要著色元素，因此在還原氣氛下釉色以青色居多。MgO和K2O的含量也較高，其中MgO的質量分數在2.34%～4.69%，K2O的質量分數在1.60%～3.87%。P2O5的質量分數在0.53%～6.29%，其明顯高于原始瓷胎的含量?？傮w上，師姑 墩原始瓷熔劑含量較高， RxOy的質量分數在22.97%～38.09%，RxOy/Al2O3的摩爾比在1.89～5.00之間，SiO2/Al2O3的摩爾比在4.37～8.90之間。

3 討 論

3.1 胎料工藝

師姑墩遺址晚期地層不同時段原始瓷可能使用相同原料燒制。由表2可以看出，師姑墩原始瓷胎中Al2O3質量分數均值為19.86%，SiO2質量分數均值為72.30%。已分析過的山西、河南、河北、江西、浙江以及陜西省等地區(qū)的原始瓷樣品胎中Al2O3質量分數一般約為15%，SiO2質量分數在70%～80%之間[2]，可見師姑墩原始瓷胎料主要元素含量基本在我國大部分地區(qū)出土原始瓷胎料的變化范圍內。進一步根據樣品化學組成的胎式(即氧化物含量的分子摩爾比)，可以發(fā)現表2中除樣本T37⑦∶28、T40③∶18和T7④∶73的SiO2/Al2O3較高外(分別為7.94、11.31和8.66)，其他樣本的SiO2/Al2O3集中在4.85～6.90之間，所有樣本的RxOy/Al2O3約在0.32～0.65之間。與我國其他地區(qū)原始瓷胎式(一般在0.5～0.7，SiO2/Al2O3一般在5～11[3])基本保持在同樣水平的變化范圍內；師姑墩遺址晚期地層出土原始瓷胎主次量元素因子分析散點圖1表明，晚期Ⅱ段、Ⅲ段和Ⅳ段原始瓷落在一個較大的區(qū)域內，這種組成上的接近說明師姑墩遺址不同地層出土的絕大部分原始瓷可能使用相同原料燒制。由于大部分器物胎體化學組成以及SiO2/Al2O3比值有一定程度的波動，其可能是因制瓷工匠對原料處理加工不夠精細所致；另外，部分原始瓷胎的燒結程度較低，瓷化程度低，胎中含有較多顆粒狀礦物和氣泡(圖2、圖3)，其可能也是造成胎體成分波動的重要原因。師姑墩原始瓷胎原料以高硅低鋁為特征，與我國南方盛產的瓷石組成相似[2]，皖南地區(qū)的祁門、鐘鳴和繁昌一帶有較多瓷石[4]，這些都有可能成為原始瓷燒制的原料。

圖1 師姑墩原始瓷胎主次量元素因子分析散點圖

從陶瓷發(fā)展的角度看，我國南方大部分地區(qū)由陶到瓷表現在化學組成上的變化就是由高SiO2、低Al2O3和高熔劑RxOy(主要是Fe2O3)向低SiO2、高Al2O3和低熔劑RxOy(也主要是Fe2O3)的變化[2]，這樣的原料能夠承受更高的燒成溫度。師姑墩原始瓷胎熔劑RxOy的質量分數在5.53%～10.39%之間變化(表2)，主要由K2O、Fe2O3和TiO2的含量所貢獻；但Fe2O3和TiO2的總體含量較低，均值分別為2.53%和0.88%，是原始瓷胎的主要著色元素。這種含量級別及其含量的相對穩(wěn)定性都說明了師姑墩原始瓷樣品的原料，應是在可供選擇的前提下，陶工們有意識地選擇了一些含鐵與含鈦量相對較低的原料，使得燒制后的胎體呈灰色或灰白色，僅個別樣品的Fe2O3和TiO2含量較高，胎體呈較深的灰色。

圖2 師姑墩原始瓷胎體和釉面顯微圖像

圖3 師姑墩原始瓷胎釉結合部位顯微圖像

3.2 制釉技術

從師姑墩遺址出土原始瓷釉的主次量元素組成來看(表3)，其應屬我國古代典型的高溫鈣釉[5]。師姑墩遺址不同地層出土原始瓷釉中CaO的質量分數均較高，均值為15.41%，明顯高于其釉中堿金屬氧化物的含量，且釉中MgO和K2O質量分數也較高，均值分別為3.43%和2.92%，著色元素Fe2O3、TiO2的均值分別為2.94%和0.89%，可見師姑墩原始瓷釉是主要以CaO、MgO、K2O以及Fe2O3等為熔劑的高鈣釉。原始瓷釉是一種高溫釉，大致可分為兩類，第一類含有較高的熔劑，特別是CaO的含量較高，而Fe2O3含量一般都較低，主要以Ca、K和Mg等為熔劑的青色高鈣釉，透明度較高；第二類的特點是CaO含量較低，主要熔劑是Fe2O3和K2O，釉呈現深醬色或黑色[2]，遮蓋能力較強。師姑墩墓地出土的原始瓷釉以青釉居多，少數青釉青中帶黃，系Fe2O3和TiO2還原不充分所致。

總體來看，師姑墩晚期Ⅱ和Ⅲ段出土原始瓷釉中熔劑RxOy的質量分數均較高，均值為29.32%。師姑墩原始瓷釉以CaO(MgO)為主要熔劑，釉中Mn、P的質量分數相對較高，其中MnO2的均值為0.35%(0.22%～0.78%)，P2O5的均值為2.41%(0.53%～6.29%)，而一般高鈣礦物如石灰石等的使用不會提高瓷釉中的Mn和P含量(兩者之和一般小于0.1%)[6]。實際上，中國南方基本都用柴燒窯，草木灰量多而且易得，樣品釉中的高鈣則很可能是由含高Mn和P的草木灰所引入[7]，因此師姑墩原始瓷釉可能引入了草木灰。從外觀上看，師姑墩遺址出土原始瓷大都釉層較薄，并且均勻性較差，釉中存在大小不等的氣泡，胎釉結合度不好，大部分器物胎釉結合部有氣泡；釉面開裂嚴重，脫落現象較為普遍，這些特點反映了施釉技術的原始性，均有可能是導致師姑墩原始瓷釉化學組成測試結果波動性的原因。

4 結 論

通過LA-ICP-AES對銅陵師姑墩遺址出土原始瓷胎釉化學組成進行了分析。結果表明，師姑墩遺址不同地層出土的原始瓷胎主次量元素含量差異不大，胎料以高硅低鋁為特征，這種高硅低鋁的特征同中國南方盛產的瓷石組成相似；部分器物胎體的Fe2O3和TiO2含量較高，致使瓷胎呈灰白色或更深的灰色；師姑墩原始瓷釉屬中國古代典型的高溫鈣釉，釉以CaO為主要熔劑，釉中Mn和P含量相對較高，很可能是由含高Mn和P的草木灰所引入；部分器物釉中Fe2O3含量較高，釉的顏色較深，呈褐色。

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(責任編輯 馬江麗)

Preliminary scientific analysis of the proto-porcelain excavated from Shigudun site, Tongling County, Anhui Province

YU Yong-bin1， WANG Kai2， CUI Jian-feng1， SHUO Zhi3， CHEN Jian-li1

(1.SchoolofArchaeologyandMuseology,PekingUniversity,Beijing100871,China；2.NationalMuseumofChina,Beijing100006,China；3.InstituteofCulturalRelicsandArchaeologyofAnhuiProvince,Hefei230061,China)

Twenty-nine proto-porcelain samples excavated from the Shigudun site in Tongling, Anhui Province,were analyzed in terms of their body and glaze chemical compositions. The results show that the bodies of the proto-porcelain samples has a high silicon but low aluminum content, which could have come from a porcelain raw material that is abundant in southern Anhui. Some porcelain bodies have high Fe2O3and TiO2contents. The glazes are typical calcium glazes made at high temperature. The glaze has a high concentration of Mn and P, which could have come from wood and plant ash. Some glazes have high Fe2O3content, which leads to a dark color. This research provides scientific information for the study of proto-porcelain in the South Anhui area.

Tongling County; Shigudun site; Proto-porcelain; Scientific analysis

2015-12-02；

2016-08-10

國家科技支撐計劃資助(2013BAK08B03)，教育部人文社會科學重點研究基地項目資助(14JJD78003)

郁永彬(1987—)，男，北京大學考古文博學院博士后，研究方向為科技考古，E-mail： cybin.yu@gmail.com

崔劍鋒，E-mail: cuijianfeng@pku.edu.cn

1005-1538(2017)01-0057-07

TQ174

A