实验所用青白瓷(编号为TG1— TG9)样品皆发掘于河南省漯河市郾城富华小区遗址第六地层, 为宋金时期土层, 共9件。 标本皆为青白瓷残片, 器型多属碗类, 这批标本胎色洁白、 胎质细腻, 器表施透明青白釉, 釉层较薄, 薄釉处呈浅绿色, 厚釉处呈青绿色; 釉面分布密集的冰裂纹, 这些釉面上的细小开片是由釉和胎的热膨胀系数不同造成; 器表多为素面, 个别器物内底内有印花装饰, 样品如图1所示。

图1

Fig.1

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	图1 河南漯河古城遗址出土青白瓷样品图Fig.1 Qingbai porcelain samples excavated from Luohe city site

1.2.1 样品制备

为准确观察瓷片的胎质、 胎色及胎内包含物的宏观特征, 对样品进行了清洗处理, 首先用去离子水和乙醇超声洗净, 烘干, 详细描述和记录样品特征; 然后用陶瓷切割机从瓷片上切下约0.5 cm²的小块, 去离子水超声清洗2次, 置于在100 ℃的烘箱中烘干, 用于成分分析。 将剩余陶瓷样品沿横界面切割制成厚度为0.03 mm的薄片, 备光学分析。

1.2.2 仪器测试

白度测试使用WD-2型白度仪; 偏光显微分析使用德国蔡司偏光显微镜(Axio Scope A1POL)。 成分分析借助美国EDAX公司生产的Eagle-Ⅲ 型能量色散X射线荧光分析仪, 实验仪器为-EAGLE-Ⅲ μ 能量色散型X射线荧光光谱仪; 实验条件为: 管电压40 kV, 管电流600 μ A, 管压40 kV, 管流70 mA, 束斑直径3 mm。 真空光路, 死时间25%左右。 定量分析采用校正曲线法, 参考样为中国科学院上海硅酸盐研究所研制的一套古陶瓷无损测试的13个专用系列标准参考物质。

此次发掘的青白瓷样品的白度皆在50~60度之间, 最高达到66度; 该批样品白度值介于青瓷和白瓷之间, 对比之前所做过的一批骆冲青白瓷, 白度值大多在50度左右; 而白瓷的白度均达到70度以上; 1958年经国家科学测定, 德化白瓷白度高达88.1度以上, 由此可见, 此批样品属于典型的青白瓷。

显微镜下观察显示, 该批样品青白釉呈透明的玻璃态, 釉内没有发现残留的未熔颗粒, 表明烧成温度较高, 釉层较薄、 透明, 熔融较完全, 近胎处分布较多大小不同的气泡[图2(b)]。 胎釉之间中间层不是很明显, 在紧邻瓷胎釉层处, 发育有钙长石针状晶体[图2(a, b)], 推测是高温烧成时, 莫来石晶体在瓷胎中生长时, 尚处于熔融状态的釉向胎内扩散, 胎内的Al₂O₃与釉中的CaO以及胎釉内的SiO₂成分反应形成的, 这一特殊的过渡层起到增强釉胎间结合力的作用。

图2

Fig.2

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	图2 漯河古城遗址出土青白瓷光学显微结构图 (a): 胎釉分界处钙长石针状晶体; (b): 胎釉分界处泡状结构Fig.2 Optical images of Qingbai porcelain body and glaze excavated from Luohe city site Anorthite fibers (a) bubble-like microstructures (b) at gtaze body interface

瓷胎胎质细腻、 致密, 胎中有含量较高的SiO₂, 在大量的玻璃基质连续相中有许多折射率较高的云母残骸和大量融蚀边明显的残留石英; 瓷胎中的绢云母呈细分散状, 在高温过程中易于充分反应形成玻璃相[图3(a)], 其偏光也显示为非晶相, 如图3(b)胎中长石残骸比较少。 瓷胎的矿相结构显示该批陶瓷属于我国南方典型的石英、 绢云母质瓷。

图3

Fig.3

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	图3 漯河古城遗址出土青白瓷胎釉偏光显微结构图 (a): 光学显微图; (b): 偏光图Fig.3 Polarizing microscope images of Qingbai porcelain body and glaze excavated from Luohe city site (a): The optical images; (b): Polarized light images

将各陶瓷样品进行EDXRF分析, 结果如表1所示, 所测样品胎体中Al₂O₃的含量在16%~21%之间, 而SiO₂的含量大都高于70%, “ 高硅低铝” 的成分特性表明这些陶瓷样品属于我国南方青白瓷系^[1]。 在所测样品中, 青白瓷胎体中Al₂O₃的含量大都低于20%, 且其主量元素组成特征与我国南方地区盛产的瓷石原料相近, 推测其胎体的主要原料应为瓷石。 此外, 瓷胎中K₂O含量约3%, 铁含量低于1%, 较低的铁含量表明此类瓷片釉色应偏白, 与之前白度测试结果一致。 瓷胎中CaO含量较低, 大部分在1%以下。 从其化学成分来看, Al₂O₃含量较高, K和Ca等氧化物含量较低, 使得瓷胎的透明感很强; 因其矿物组成中含有一定量的绢云母与高岭石, 使得其胎质细腻, 胎体较为细薄。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 漯河古城遗址出土青白瓷样品胎体常量元素成分表 Table 1 Chemical composition of the sample bodiesexcavated from Luohe city site(%) MgO Al2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 MnO Fe2O3 TG1 2.29 17.09 75.70 2.89 0.55 0.14 0.08 0.68 TG2 1.89 16.55 76.23 2.60 0.73 0.17 0.09 0.66 TG3 1.83 17.81 75.21 2.71 0.82 0.14 0.08 0.72 TG4 2.26 17.80 74.84 2.47 0.83 0.17 0.12 0.84 TG5 2.45 17.25 75.25 2.37 0.81 0.16 0.09 0.66 TG6 2.47 18.26 74.19 2.51 0.58 0.18 0.11 0.87 TG7 2.45 19.74 72.14 2.83 0.86 0.18 0.12 0.92 TG8 2.56 16.71 75.52 2.59 0.76 0.16 0.10 0.80 TG9 2.46 20.71 70.94 3.07 0.92 0.16 0.11 0.86

表1 漯河古城遗址出土青白瓷样品胎体常量元素成分表 Table 1 Chemical composition of the sample bodiesexcavated from Luohe city site(%)

河南本地烧制的青白瓷产品, 均为各青瓷窑场兼烧, 采用与汝窑相同的支钉仰烧, 参照宋代钧窑瓷器胎中氧化铝含量为25.4%~28.9%^[2], 可知河南各窑兼烧的青白瓷胎中必然是氧化铝含量高, 加之其生产青白瓷窑, 均为当地大窑兼烧, 产量较少, 而且在瓷业极度发达的中原地区, 工艺落后, 未能就近引入先进的覆烧工艺, 市场占有率极低, 在当时商品激烈竞争中, 未见创烧青白瓷有力的证据。 同时, 宋代湖北青山窑和德化窑瓷器中钾含量比较高, 明显高于此批样品; 宋代福建安溪窑瓷器中铁含量比较高, 且各窑普遍使用较先进的覆烧工艺, 也排除了它们来源于湖北青山和福建窑场的可能性。 多元统计方法便于处理大批量的复杂信息资料, 揭示多个变量之间的相互关系, 在古陶瓷科技考古领域已被广泛应用。 其中主成分分析(principal component analysis, PCA) 是将多个分析变量转换成不相关的少数几个线性综合指标来反映事物的内在联系^[3]。 各个窑口的青白瓷在釉的成分上没有明显的差别, 而胎的成分则具有一定的地区性特征。 为进一步研究漯河城址青白瓷的来源, 验证上述推断, 应用 PCA方法同时对这几个相近窑口的宋代青白瓷胎的主量元素数据进行了统计分析, 提取两个主因子Factor 1和Factor 2, 分析结果如图4所示。

图4

Fig.4

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图4 不同窑口青白瓷胎体主成分分析图[4, 5, 6, 7] LH: 河南漯河古城遗址青白瓷; HT: 江西景德镇湖田窑青白瓷; FC: 安徽繁昌柯家冲青白瓷; QS: 湖北青山窑青白瓷Fig.4 Principal component analysis of major elements for Qingbai porcelain body from different kilns[4, 5, 6, 7] LH: Qingbai porcelains excavated from Luohe city site; HT: Qingbai porcelains excavated from Hutian Kiln; FC: Qingbai porcelains excavated from Fanchang Kiln; QS: Qingbai porcelains excavated from Qingshan Kiln; DH: Qingbai porcelains excavated from Dehua Kiln F1=0.131ZX1+0.206ZX2-0.214ZX3+0.090ZX4+ 0.119ZX5+0.136ZX5+0.201ZX6+0.211ZX7, F2=0.187ZX1-0.218ZX2+0.184ZX3-0.451ZX4-0.159ZX5+ 0.383ZX5+0.231ZX6+0.097ZX7

从图4中可见, 漯河古城遗址青白瓷和景德镇湖田窑、 安徽繁昌窑的样品数据点分布相对集中, 且有重合, 而与其他几个窑口样品数据点的分布明显偏离, 显示这三个窑口的样品在化学组成上有高度的相似性, 也说明漯河古城遗址发掘的青白瓷来源于这两个窑口的可能性最大。

为更清楚地揭示各元素具体的化学组成特征, 将河南漯河青白瓷的EDXRF分析数据与上述两个窑口的青白瓷数据进行了比较。 从胎体中元素的散点图可以看出, 河南漯河古城出土的宋代青白瓷和江西湖田窑青白瓷瓷胎在元素组成上具有较大的共性, 两个窑口的青白瓷测试数据显示, 其Al₂O₃和K₂O的含量几乎重合(图5)。 与繁昌窑青白瓷胎体元素比较显示, 其Al₂O₃的含量要低于繁昌窑, 而K₂O含量高于繁昌窑, 不符合繁昌青白瓷胎高铝低钾的典型特征。

图5

Fig.5

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图5 漯河古城遗址、 湖田窑和繁昌窑青白瓷胎体Al2O3-K2O (a), Fe2O3-TiO2 (b)元素散点图[4, 6, 7, 8] LH: 河南漯河古城遗址青白瓷; HT: 江西景德镇湖田窑青白瓷; FC: 安徽繁昌柯家冲青白瓷Fig.5 Scatter diagrams of Al2O3 and K2O (a), Fe2O3 and TiO2 (b) content of Qingbai porcelain body excavated from Luohe city site, Hutian kiln and Fanchang kiln[4, 6, 7, 8] LH: Qingbai porcelains excavated from Luohe city site; HT: Qingbai porcelains excavated from Hutian Kiln; FC: Qingbai porcelains excavated from Fanchang Kiln

胎体中Fe₂O₃和TiO₂蹬元素比较也显示, 所测样品数据与湖田窑青白瓷Fe₂O₃的含量几乎一致, 在0.6%和1%之间; TiO₂的含量相差也不大, 基本分布在0.05%~0.2%之间(图5)。 同时, 通过散点图分布也可看出, 该批样品中Fe₂O₃的含量低于繁昌窑, 表明其胎体颜色比繁昌窑产品要白。

胎体特征元素相似性暗示着漯河地区发掘的青白瓷与湖田窑青白瓷胎体的原料配方具有一致性。 为此对制备青白瓷器胎体的原料, 也进行了对比分析, 详情见表2。

表2

Table 2

表2(Table 2)

表2 湖田窑原材料常量元素成分表[9, 10] Table 2 Chemical composition of Hutian raw materials(%) Na2O MgO Al2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 Fe2O3 南港瓷石 0.30 1.36 16.93 74.26 3.15 0.87 0.09 0.62 三宝瓷石 3.79 0.16 15.30 73.70 4.13 0.70 0.04 0.74 祁门瓷石 0.58 0.34 15.61 73.05 3.75 1.82 0.09 0.56 紫金土 1.03 0.42 20.53 62.70 2.70 0.23 0.73 6.23

表2 湖田窑原材料常量元素成分表[9, 10] Table 2 Chemical composition of Hutian raw materials(%)

所测样品数据显示(表2), 胎体中Al₂O₃的含量与湖田窑青白瓷相近(15%~20%), 且与湖田地区制作胎体的原料瓷石成分相近(表2)。 研究表明, 采用瓷石制胎, 随着淘洗程度的加深, Al₂O₃的含量会提高, 但Fe₂O₃, TiO₂等着色剂, K₂O和Na₂O等助熔剂的含量也会有所增加^[11]。 由此推测其胎体是采用瓷石作为原料的一元配方工艺且淘洗程度不是很深, 不同于繁昌窑的制瓷工艺^{[6, 7]}, 在胎体原料配方工艺上也更接近湖田窑。

从漯河青白瓷釉的化学组成(表3)可以看出, 瓷釉中CaO的含量较高(> 12%), 属高温钙釉, 表明在釉中加入了石灰石成分; K₂O含量多在1.4%~1.8%之间, 由此可见, 这些青白瓷釉是以CaO和K₂O为主要助熔剂。 将釉中SiO₂/Al₂O₃比(4.34~5.73) 与胎相比, 发现瓷胎中SiO₂/Al₂O₃比(3.42~4.60)明显低于釉, 说明釉并未和胎采取同种原料配制, 同时釉中K₂O的含量较高, 应是加入草木灰所致。 因此, 釉的配方工艺应是由一种“ 釉石” 加入石灰石及草木灰制成。

表3

Table 3

表3(Table 3)

表3 河南漯河古城遗址出土青白瓷样品瓷釉常量元素成分表 Table 3 Chemical composition of the sample glaze excavated from Luohe city site(%) Mg0 Al2O3 SiO2 K2O CaO TiO2 MnO Fe2O3 TG1 1.96 14.72 65.58 2.86 12.99 0.17 0.15 1.06 TG2 2.13 12.75 69.33 1.42 12.74 0.19 0.16 0.74 TG3 1.96 14.09 65.33 1.54 15.89 0.13 0.14 0.53 TG4 1.85 14.12 65.28 1.44 15.02 0.12 0.15 1.33 TG5 2.21 12.03 68.90 1.41 13.63 0.21 0.17 0.76 TG6 2.26 12.39 68.20 2.91 12.52 0.18 0.10 0.78 TG7 2.31 15.18 65.87 1.58 13.20 0.16 0.11 0.80 TG8 2.15 13.00 66.27 1.76 14.80 0.18 0.14 0.96 TG9 2.17 14.27 66.13 1.76 13.79 0.19 0.11 0.79

表3 河南漯河古城遗址出土青白瓷样品瓷釉常量元素成分表 Table 3 Chemical composition of the sample glaze excavated from Luohe city site(%)

将该批样品与湖田窑和繁昌窑的青白瓷釉的主要元素组成进行了比较。 从瓷釉元素散点分布图[图6(a, b)]可以看出, 河南漯河地区发掘的青白瓷与湖田窑青白瓷的釉质中Al₂O₃, SiO₂, CaO和K₂O四种化学元素的重合度最高。 Al₂O₃和SiO₂的含量基本相同, CaO和K₂O的成分也基本分布在同一区域, 表明其釉的配方和烧结温度基本相同。 而与繁昌窑青白瓷釉数据比较显示, 其釉中CaO和K₂O的含量都高于繁昌窑。

图6

Fig.6

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图6 漯河古城遗址、 湖田窑和繁昌窑青白瓷釉CaO-K2O (a), Al2O3-SiO2 (b)元素散点图[4, 6, 7, 8] LH: 河南漯河古城遗址青白瓷; HT: 江西景德镇湖田窑青白瓷; FC: 安徽繁昌柯家冲青白瓷Fig.6 Scatter diagrams of CaO and K2O (a), Al2O3 and SiO2 (b) content of Qingbai porcelain glaze excavated from Luohe city site, Hutian kiln and Fanchang kiln LH: Qingbai porcelains excavated from Luohe city site; HT: Qingbai porcelains excavated from Hutian Kiln; FC: Qingbai porcelains excavated from Fanchang Kiln

关于景德镇青白瓷在国内的流通情况, 文献中已有记载。 浮梁人程筠在北宋崇宁四年(1105年)给河南修武当阳峪窑窑神庙写碑文时, 曾提到: “ 番君之国善陶冶, 运以口口遍天下。 ” 形象地表明了当时景德镇瓷业的生产及流通盛况。 南宋蒋祈在《陶记》中记载: “ 江、 湖、 川、 广, 器尚青白, 出于镇之窑者也。 ……两淮所宜, 大率皆江、 广、 闽、 浙澄泽之余。 ” 在描述南宋首都临安繁华都市生活的耐得翁《都城纪胜》和吴自牧《梦粱录》中也记载有销售青白瓷器的专卖店。 这些记载都描绘出当时景德镇青白瓷器有着广阔的商业市场。 结合古代文献资料, 对宋代青白瓷器的流通路线进行了推测。 在南方以水运为主的交通条件下, 水运不仅运费低廉, 而且船舶载重量远非人力、 畜力可比。 因而宋代景德镇等江西窑场瓷器运输多借助河道, 避免陆运。 依据古代交通史料, 推测漯河古城遗址发掘的青白瓷可能的流通路线: 由景德镇先装小船顺昌江而下, 到鄱阳县换大船, 入鄱阳湖, 经长江到九江, 自淮阴溯淮入颍, 引潩水(今清潩河)分流入闵, 又自长社(今河南许昌), 至开封。