宋代吉州窯青白瓷胎釉化學(xué)組成及原料分析

徐李碧蕓，李其江，張茂林，吳軍明，吳雋

(景德鎮(zhèn)陶瓷大學(xué) 古陶瓷研究中心，江西 景德鎮(zhèn) 333001)

關(guān)鍵字：吉州窯；青白瓷；胎釉 X射線熒光光譜；化學(xué)組成；原料

0 引 言

吉州窯又名永和窯、東昌窯，遺址位于江西省吉安縣永和鎮(zhèn)西側(cè)，瀕臨贛江，窯址沿江分布，長可達(dá)兩公里。吉州窯興起于晚唐，興盛于兩宋。

作為南方地區(qū)著名的綜合性窯址，吉州窯在中國陶瓷史上有著十分重要的地位，其黑釉瓷、彩繪瓷及青白瓷在國內(nèi)外的影響十分深遠(yuǎn)[1]。1981年10月，江西省文物工作隊(duì)對(duì)吉州窯進(jìn)行了首次發(fā)掘，之后又先后對(duì)吉州窯進(jìn)行了三次發(fā)掘[2]。揭露面積共計(jì)83830.8平方米，出土大量瓷器標(biāo)本，使我們對(duì)宋代吉州窯的燒造及發(fā)展有了進(jìn)一步的了解[1-2]。

然而，長期以來，學(xué)者們對(duì)吉州窯的研究大都集中在最著名的黑釉瓷和彩繪瓷上[3-8]，對(duì)吉州窯其它類瓷器的研究尤其是科技研究不足。如對(duì)有重要影響力的吉州窯青白瓷的研究通常只是在著作中一筆帶過，在論文中則一般概括在宋代青白瓷系中論述，缺乏深入研究。

有鑒于此，本文采用能量色散X射線熒光分析技術(shù)(Energy Dispersion X-Ray Fluorescence，EDXRF)，運(yùn)用數(shù)理統(tǒng)計(jì)方法，對(duì)吉州窯青白瓷胎、釉的化學(xué)組成特征進(jìn)行了分析研究，探討了其制備原料種類，以完善對(duì)吉州窯青白瓷的認(rèn)知，并促進(jìn)吉州窯青白瓷的系統(tǒng)科學(xué)研究。

1 實(shí)驗(yàn)內(nèi)容

1.1 實(shí)驗(yàn)樣品

本實(shí)驗(yàn)共有吉州窯宋代青白瓷標(biāo)本22片，由吉州窯古陶瓷研究所及江西省考古所提供，編號(hào)為QB-1至QB-22。選取標(biāo)準(zhǔn)分為兩種，一種為傳統(tǒng)意義上的青白瓷，即較為典型的影青瓷，另一類則為釉色略差的青白瓷器。部分樣品見圖1。

本實(shí)驗(yàn)還采集了由江西省考古所提供的吉州窯窯址附近的8種瓷土原料。其中YL-1、YL-2、YL-3均來自于吉州窯老陶瓷廠附近，YL-4為吉州窯陶瓷廠采集的現(xiàn)代制胎原料，YL-5、YL-6來自于2012年發(fā)掘的東昌路路段，YL-7、YL-8來自于吉州窯尹家?guī)X遺址附近。

1.2 實(shí)驗(yàn)方法及測(cè)試結(jié)果

采用美國EDAX公司生產(chǎn)的Eagle-Ⅲ型能量色散X射線熒光光譜儀，測(cè)試了所選樣品的胎、釉化學(xué)組成，微量元素結(jié)果見表1；并在同一測(cè)試條件下測(cè)試了吉州窯窯址附近的8種瓷土的化學(xué)組成，結(jié)果見表2。

儀器配置為側(cè)窗銠靶，50 WX射線管，下照射式，入射X射線束斑直徑為300 μm，Si(Li)探測(cè)器。測(cè)試時(shí)X光管管壓為50 KV，管流為200 μA，真空光路，死時(shí)間25%左右。

2 結(jié)果分析與討論

2.1 胎體化學(xué)組成分析

吉州窯不同青白瓷胎體化學(xué)組成差異較大，根據(jù)無損測(cè)試分析結(jié)果對(duì)其胎體化學(xué)組成進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖2所示。

將聚類所得數(shù)據(jù)依照歐幾里得距離為6進(jìn)行切割，可以將實(shí)驗(yàn)樣品分為三類。第Ⅰ類包含18個(gè)樣品，Al2O3的含量在19%-26%之間，SiO2的含量在64%-72%之間，RO含量在0.98%-3.31%之間，R2O含量在4.55%-6.31%之間。第Ⅱ類僅包含1個(gè)樣品，其Al2O3的含量為16.65%，SiO2的含量為76.29%，RO含量僅為0.63%，R2O含量為4.22%。第Ⅲ類包括3個(gè)樣品，其Al2O3的含量在都在29%以上，而SiO2的含量均低于60%，RO含量在0.7%-1%之間，R2O含量在6.5%-8.5%之間，TiO2含量在0.6%左右。

圖1 樣品的照片F(xiàn)ig.1 Photographs of samples

表1 樣品胎釉微量元素組成Tab.1 The trace element composition of samples’ bodies and glazes

表2 吉州窯窯址附近瓷土的化學(xué)組成Tab.2 The chemical composition of the clays from around Jizhou Kiln

圖2 樣品瓷胎化學(xué)組成聚類譜系圖Fig.2 Hierarchical cluster dendrogram of chemical components in samples’ body

其中，第Ⅰ類樣品又可分為三類。第1類包含8個(gè)樣品，Al2O3的含量在19.13%-20.05%之間，SiO2的含量在70.30%-71.98%之間；第2類包含5個(gè)樣品，Al2O3的含量在20.94%-23.07%之間，SiO2的含量在67.96%-69.49%之間；第3類包含5個(gè)樣品，Al2O3的含量在22.77%-25.36%之間，SiO2的含量在66.64%-66.95%之間。這三類樣品的RO及R2O含量在范圍區(qū)間上并無太大差別。其胎色均為青灰色，但第1類樣品胎體致密度最優(yōu)，第2類次之，第3類相對(duì)不如前兩類，胎中偶爾可見明顯的較大的破裂氣孔。

對(duì)比表2可知，第Ⅰ類和第Ⅱ類實(shí)驗(yàn)樣品胎中Al2O3含量均低于吉州窯附近的8種瓷土原料的含量，TiO2含量更是遠(yuǎn)低于8種瓷土原料的含量，但其SiO2的含量卻均高于這8種瓷土。而第Ⅲ類樣品的Al2O3含量與樣品YL-7及樣品YL-4極為相近，SiO2的含量則更接近于樣品YL-7。此外，實(shí)驗(yàn)樣品胎中K2O含量很高，除瓷土YL-6及YL-7外，K2O含量均高于其余5種原料中的含量。

眾所周知，我國南方所產(chǎn)的瓷石中Al2O3含量約為12%-20%，SiO2含量約為70%-80%，助熔劑總量在1.3%-7.6%之間，F(xiàn)e2O3的含量為0.3%-1.5%[9]。而對(duì)原料的淘洗過程中，SiO2的含量會(huì)減少，TiO2和Fe2O3的含量亦會(huì)減少，Al2O3的含量則會(huì)相對(duì)提高。但淘洗之后，只能將Al2O3含量提高約3%左右，以景德鎮(zhèn)南港瓷石為例，原礦中Al2O3含量為15.25%，在淘洗后，其Al2O3含量上升到了18.26%[10]。此外，瓷石是一種以石英和絹云母礦物為主要成分的巖石，含鈦量很低，多以金紅石的形態(tài)作為雜質(zhì)礦物存在，經(jīng)過淘洗大部分可以除去，故以瓷石制成的瓷胎的TiO2含量是非常低的[11]。而二次沉積粘土中含Al2O3較高，礦物原料SiO2低，并含有一定量的雜質(zhì)礦物，以便起到助熔作用[12]。

因此，第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品的Al2O3、SiO2含量與瓷石中硅鋁含量更為相符，其TiO2含量最高也僅為0.09%；而第Ⅲ類樣品的Al2O3含量遠(yuǎn)高于瓷石，SiO2含量則低于瓷石，更偏向于原料YL-7，即尹家?guī)X附近的瓷土原料，其TiO2含量也在0.5%-0.7%之間，遠(yuǎn)高于第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品。此外，比較分析表1中吉州窯青白瓷瓷胎的微量化學(xué)組成可以發(fā)現(xiàn)，第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品瓷胎中的Rb2O含量在1210 μg/g-1900 μg/g之間，遠(yuǎn)高于第Ⅲ類實(shí)驗(yàn)樣品的300 μg/g以下，而樣品胎中TiO2含量則相反。第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品瓷胎呈現(xiàn)出明顯的高銣低鈦的特征、第Ⅲ類樣品瓷胎呈現(xiàn)出高鈦低銣的特征，這也說明吉州窯青白瓷瓷胎使用了兩種制胎原料。

綜述所述，第Ⅰ類和第Ⅱ類實(shí)驗(yàn)樣品的制胎原料應(yīng)為瓷石類原料，而第Ⅲ類實(shí)驗(yàn)樣品所選用的制胎原料應(yīng)來自類似于尹家?guī)X附近的二次沉積粘土類原料。根據(jù)文獻(xiàn)記載，古代吉州窯采用單一二次沉積類粘土原料制坯，但最遲元代制作綠琉璃枕類器物時(shí)可能開始使用兩種以上原料搭配制坯[13]。而本文對(duì)宋代吉州窯青白瓷制胎原料的分析補(bǔ)充完善了人們對(duì)此的認(rèn)識(shí)。

2.2 瓷釉化學(xué)組成分析

根據(jù)瓷釉的化學(xué)組成數(shù)據(jù)，對(duì)樣品瓷釉化學(xué)組成進(jìn)行聚類分析，結(jié)果如圖3所示。

將聚類所得數(shù)據(jù)依照歐幾里得距離為6進(jìn)行切割，可以將實(shí)驗(yàn)樣品分為四類。第Ⅰ類包含8個(gè)樣品，其RO分子數(shù)范圍為0.78-0.90，均大于0.76；第Ⅱ類包含9個(gè)樣品，除QB-19釉中RO分子數(shù)為0.74外，其余樣品釉中的RO分子數(shù)均大于等于0.76；第Ⅲ類包括2個(gè)樣品，QB-14的RO分子數(shù)為0.74，QB-15的RO分子數(shù)為0.76；第Ⅳ類包含3個(gè)樣品，QB-1的RO分子數(shù)為0.47，QB-2的RO分子數(shù)為0.53，QB-3的RO分子數(shù)則為0.60。

以上四類樣品的RO分子數(shù)依次降低。依照羅宏杰、李家治先生等人對(duì)鈣釉、鈣堿釉和堿鈣釉提出的劃分標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行歸類[14]，實(shí)驗(yàn)樣品中，只有QB-1的RO分子數(shù)小于0.5，為堿鈣釉，QB-2、QB-3、QB-14及QB-19的RO分子數(shù)在0.5-0.76的范圍內(nèi)，為鈣堿釉，其余樣品釉則均為鈣釉。

由表1可知，樣品QB-1、QB-2及QB-3瓷釉中的Rb2O含量低于300 μg/g，TiO2的含量高于0.34%，與瓷胎呈現(xiàn)出同樣的低銣高鈦特征。因此，其制釉原料應(yīng)使用了與制胎原料一致的二次沉積粘土。

圖3 瓷釉化學(xué)組成聚類譜系圖Fig.3 Hierarchical cluster dendrogram of chemical components in samples’ glaze

根據(jù)瓷石化學(xué)組成低鈣低鎂的特征[10]，將QB-4至QB-22樣品釉的化學(xué)組成減去CaO、MgO的含量后重新歸一，則全部樣品Al2O3含量集中在12%-20%之間；SiO2含量在71%-80%之間，這一特征符合我國南方瓷石類原料中Al2O3及SiO2的含量規(guī)律。因此，此部分青白瓷樣品制釉主要原料應(yīng)為瓷石類原料。

由表1可知，實(shí)驗(yàn)樣品釉中MnO含量在490 μg/g-2570 μg/g之間， P2O5含量主要在650 μg/g-3850μg/g之間，只有一個(gè)樣品達(dá)到1.24%。由于吉州窯附近未發(fā)現(xiàn)富磷礦藏[13]，因此釉中較高的MnO與P2O5應(yīng)來源于植物灰，MnO與P2O5含量決定了植物灰的用量。

敖鏡秋先生曾對(duì)吉州窯附近的9種植物灰做過精細(xì)化學(xué)分析與能譜測(cè)試，發(fā)現(xiàn)吉州窯附近的植物灰中P2O5含量在2.5%左右，MnO含量在0.7%左右，草本植物灰中SiO2和Al2O3較高，木本植物灰中CaO和K2O均高[13]。對(duì)比吉州窯青白瓷釉中CaO和K2O含量，可知其堿鈣釉主要使用草本植物灰，鈣釉及鈣堿釉主要使用木本植物灰。

3 結(jié) 論

(1)吉州窯青白瓷瓷胎在化學(xué)組成上可以分為兩類，一類表現(xiàn)為高鋁低硅高鈦低銣，即瓷胎聚類分析中的第Ⅲ類樣品；另一類則表現(xiàn)為高硅低鋁低鈦高銣，即瓷胎聚類分析中的第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品。瓷釉在化學(xué)組成上也可以分為兩類，一類表現(xiàn)為高鈦低銣，另一類表現(xiàn)為低鈦高銣，兩類瓷釉在組成特征上與其制胎原料所呈現(xiàn)的特征相符。

(2)宋代吉州窯青白瓷胎體除了使用二次沉積類粘土制胎之外，更多的標(biāo)本是使用了瓷石類原料制胎。而制釉時(shí)則對(duì)應(yīng)地選用了制胎原料作為主要原料，即以瓷石為制胎原料的樣品在制釉時(shí)同樣使用了瓷石，而以二次沉積粘土為制胎原料的樣品在制釉時(shí)則選用了二次沉積粘土。

(3)吉州窯青白瓷瓷釉既有鈣釉還有鈣堿釉及堿鈣釉。堿鈣釉主要使用草本植物灰，鈣釉及鈣堿釉主要使用木本植物灰。