□ 嚴(yán)小琴 何 倩 劉慧芳
(嚴(yán)小琴,西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院;何倩,漢陽(yáng)陵博物館;劉慧芳,半坡博物館)
魚(yú)化寨遺址位于西安市雁塔區(qū)魚(yú)化寨街道魚(yú)化寨村西北側(cè),是國(guó)內(nèi)一處保存完好的大型新石器時(shí)期聚落遺址。在該遺址發(fā)現(xiàn)了老觀臺(tái)文化、仰韶文化和龍山文化的史前遺跡,其中仰韶文化的遺存最多。該遺址出土了大量陶器,除了常見(jiàn)的泥質(zhì)陶、夾砂陶、灰陶、褐陶外,還發(fā)現(xiàn)了少量黑陶[1][2]。
黑陶是陶器中比較特殊的一類(lèi),很多學(xué)者對(duì)黑陶呈色原因的解釋是其在燒制過(guò)程中使用了特殊的煙熏滲碳法,即加入松柴等含碳物質(zhì),通過(guò)滲碳原理燒制而成[3]。筆者通過(guò)使用掃描電子顯微鏡、X射線能譜儀、偏光顯微鏡和拉曼光譜儀對(duì)西安魚(yú)化寨出土的一件黑陶樣品進(jìn)行了初步的研究,為探討魚(yú)化寨遺址黑陶的制作工藝提供參考資料。
圖一 黑陶樣品照片
黑陶樣品如圖一所示,編號(hào)為H216:501,泥質(zhì)黑陶,是陶盆的口沿殘片,侈口,卷沿,方唇,素面,器表磨光,口沿外壁可見(jiàn)輪修痕跡,樣品表面為黑色,斷面為黑灰色。
1.掃描電鏡和X射線能譜儀
實(shí)驗(yàn)采用捷克VEGA3XMU鎢燈絲型掃描電鏡觀察樣品的微觀形貌,結(jié)合美國(guó)EDAX公司X射線能譜儀來(lái)測(cè)試元素成分。從黑陶樣品上取微量粉末粘附在導(dǎo)電黑膠帶上,不進(jìn)行金屬膜噴鍍即放入掃描電鏡樣品倉(cāng)中進(jìn)行測(cè)試。
2.拉曼光譜儀
實(shí)驗(yàn)采用德國(guó)Witec公司顯微共聚焦拉曼光譜儀來(lái)確定黑陶中的碳黑的存在。
3.偏光顯微鏡
實(shí)驗(yàn)采用尼康ECLIPSE LV100N POL偏光顯微鏡觀察陶片顯微結(jié)構(gòu)。
圖二為黑陶樣品的掃描電鏡圖像,并用能譜儀選取多個(gè)區(qū)域進(jìn)行成分分析,得到的元素種類(lèi)及其重量百分比含量如表1所示。
通過(guò)表 1 可知,黑陶中含有 C、O、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe,其中含有少量的 C 元素,但無(wú)法確定是單質(zhì)碳,需用拉曼光譜儀進(jìn)一步確定。黑陶中Fe含量較低。
表1 樣品不同區(qū)域的能譜分析數(shù)據(jù)(wt%)
圖二 樣品的SEM圖像
圖三 樣品的拉曼光譜圖
取樣品表面和內(nèi)部多處粉末用拉曼光譜儀進(jìn)行檢測(cè),均得到碳黑的特征峰,圖三所示是其中的拉曼光譜圖之一。
由圖三可知,1340cm-1和1596cm-1是碳黑的特征峰,可見(jiàn)碳黑是黑陶呈現(xiàn)黑色的原因,從而確認(rèn)制作黑陶時(shí)使用了滲碳工藝。
由偏光顯微鏡觀察可知(圖四),樣品由碎屑物長(zhǎng)石、石英、變晶成因的膠狀凝結(jié)顆粒、鐵質(zhì)物、氣孔和少量的絹云母、方解石、簾石組成。長(zhǎng)石呈棱角狀或渾圓狀,堿性長(zhǎng)石內(nèi)發(fā)育的條紋特征清晰可見(jiàn),也可見(jiàn)到斜長(zhǎng)石的絹云母化現(xiàn)象。長(zhǎng)石粒徑為0.2~0.4mm,少數(shù)粒徑小于0.1mm,總體在碎屑物中占比達(dá)到80%以上。石英多呈尖棱角狀,單晶與多晶均有,后者表現(xiàn)出巖屑特征,有脆性裂紋,蝕變?nèi)酰砻鳛楦邷貤l件下炸裂所致,并有變晶成因的重結(jié)晶趨勢(shì)。石英粒徑為0.1~0.25mm,占碎屑物含量的15%左右。膠狀顆粒有光性反應(yīng),不均勻,淡褐黃色,表明為半晶質(zhì),為泥質(zhì)粘土物質(zhì)在熱臨界狀態(tài)下變?yōu)榘刖з|(zhì)凝結(jié)而成,粒徑約為0.05mm。絹云母呈片狀,極細(xì),無(wú)色,色散強(qiáng),分布于長(zhǎng)石內(nèi)部,為蝕變產(chǎn)物。氣孔的輪廓為等軸狀或不規(guī)則形狀,為高溫下氣體物質(zhì)碰撞所致。鐵質(zhì)物呈滲濾浸染狀,沒(méi)有凝聚特征,僅僅部分區(qū)域明顯,多數(shù)區(qū)域不明顯。
圖四 樣品的偏光顯微鏡照片
整體特征揭示,樣品內(nèi)部組構(gòu)均一化程度差,坯料團(tuán)粒多,內(nèi)部碎屑物粒徑粗大,粒徑多數(shù)大于0.2mm。其燒成溫度達(dá)到了坯料內(nèi)多數(shù)組分(泥質(zhì)粘土)的融化臨界狀態(tài),只有在該條件下,才可以形成樣品內(nèi)具有的氣孔結(jié)構(gòu)與基質(zhì)的膠狀凝結(jié)粒狀結(jié)構(gòu)特征。
本文對(duì)一件魚(yú)化寨遺址黑陶微觀形貌和化學(xué)成份等進(jìn)行了初步的分析研究,得出如下結(jié)論:
(一)該魚(yú)化寨遺址黑陶表面和內(nèi)部均有碳黑,說(shuō)明使用了滲碳工藝,該黑陶內(nèi)部為灰黑色,推測(cè)是先燒成灰陶再滲碳進(jìn)而形成黑陶,但具體的滲碳過(guò)程還需進(jìn)一步研究。
(二)該黑陶所用原料主要由長(zhǎng)石和石英組成,為普通低鐵易熔粘土。從樣品內(nèi)部組構(gòu)均一化程度差和坯料團(tuán)粒多來(lái)看,原料沒(méi)有經(jīng)過(guò)細(xì)致的淘洗。
(三)魚(yú)化寨遺址黑陶數(shù)量相對(duì)該遺址其他陶器來(lái)說(shuō)很少,可能當(dāng)時(shí)黑陶的制作工藝過(guò)于繁瑣復(fù)雜,掌握滲碳工藝的陶工很少。
本研究受資助項(xiàng)目:陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃資助面上項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)為2016JM2028;陜西省教育廳專(zhuān)項(xiàng)科研計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)為16JK1785;西安市碑林區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號(hào)為GX1602。
[1]西安市文物保護(hù)考古研究院《西安魚(yú)化寨遺址仰韶文化土坑墓發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)》,《考古與文物》2011年第6期。
[2]西安市文物保護(hù)考古研究院《西安魚(yú)化寨遺址發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)》,《考古與文物》2012年第5期。
[3]朱鐵權(quán)、王昌燧、徐大力、吳雋《雙墩遺址黑陶滲炭工藝初探》,《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2005年第2期。