安徽铜陵师姑墩遗址出土原始瓷的初步分析研究

郁永彬，王 开，崔剑锋，朔 知，陈建立

(1. 北京大学考古文博学院，北京 100871； 2. 中国国家博物馆，北京 100006； 3. 安徽省文物考古研究所，安徽合肥 230061)

安徽铜陵师姑墩遗址出土原始瓷的初步分析研究

郁永彬1，王 开2，崔剑锋1，朔 知3，陈建立1

(1. 北京大学考古文博学院，北京 100871； 2. 中国国家博物馆，北京 100006； 3. 安徽省文物考古研究所，安徽合肥 230061)

通过对铜陵师姑墩遗址出土的29件原始瓷进行的检测分析表明，师姑墩原始瓷胎为高硅低铝型，部分器物胎体的Fe2O3和TiO2含量较高；釉属高温钙釉，釉中Mn和P含量相对较高，其可能由草木灰引入，部分器物釉中含较高的Fe2O3，致使釉色较深。这一结果为皖南地区先秦时期原始瓷手工业发展研究提供了新的科学依据。

铜陵；师姑墩遗址；原始瓷；科学分析

0 引 言

师姑墩遗址位于安徽省铜陵县钟鸣镇长龙村，处在长江南岸冲积平原边缘一个面积较小的盆地内，地势平坦。师姑墩遗址为典型的墩形遗址，高1～3m，面积约7500m2。2010年3～8月，安徽省文物考古研究所对该遗址进行了发掘，发现房址、灰坑、小坑、沟、水井及大量柱洞，出土有陶器、原始瓷、石器、铜制品250余件，基本涵盖了夏、商、西周至春秋等时期，构建了较完整的文化序列，是认识皖南地区文化面貌的重要材料[1]。师姑墩遗址西周地层中开始出现原始瓷，晚期Ⅱ段(西周中期)出土原始瓷数量仍较少；晚期Ⅲ段(西周晚期至两周之际)出土原始瓷的比例增加，出现了原始瓷豆；晚期Ⅳ段(春秋早中期)出土原始瓷的比例进一步增加，原始瓷种类开始丰富，除了豆、罐外，还大量出现碗、盘、盂等，其为皖南地区早期原始瓷手工业发展的研究提供了珍贵材料，具有重要学术价值。

文献[1]指出师姑墩原始瓷及印纹硬陶数量明显多于周边其他遗址中所出，原始瓷豆、罐、碗、盘、盂等与邻近的南陵土墩墓出土的原始瓷大体相似，似与南方及东南原始瓷生产体系有关。然而，这批原始瓷胎釉工艺如何？其与周邻地区出土原始瓷，尤其是皖南地区土墩墓出土原始瓷在工艺上的联系尤为重要，涉及该地区原始瓷手工业技术发展，以及物料流通的问题。鉴此，本文通过对师姑墩遗址出土原始瓷的分析，初步讨论皖南地区先秦时期原始瓷手工业的技术特征，以期为该地区原始瓷手工业布局、生产、组织和管理等技术与社会之间的关系提供更多科学依据，推动相关研究的新进展。

1 样品与分析方法

1.1 样品概况

分析样品选自2010年安徽省文物考古研究所对铜陵师姑墩遗址进行发掘出土的原始瓷器。师姑墩原始瓷样品均为器物残片，分别来自该遗址的第②、③、④、⑤、⑥、⑦和⑧层，器形有原始瓷豆、罐、碗、盘和盂等。本研究共取样29件，详见表1。

表1 铜陵师姑墩遗址出土原始瓷取样信息表

(续表1)

注： 所取样品均为田野考古发掘出土器物残片。

1.2 分析方法

样品测试所用仪器为北京大学考古文博学院的激光剥蚀电感耦合等离子体发射光谱仪(LA-ICP-AES)。实验仪器由美国LEEMAN-LABS 公司的Prodigy型ICP和NEW-WAVE公司的UP266-MARCO型激光器组成。原始瓷器样品由激光剥蚀进样，电感耦合等离子体发射光谱仪(ICP-AES)测量。测试结果由标准样品进行数据校正：胎体成分使用标样为国家土壤标准GSS2，GSS4，GSS5，GSS6；釉成分使用标样为美国康宁玻璃博物馆标准Corning-B，C，D。胎体成分测试选择样品断面部位，釉层测试选择釉层较厚的部位，测试前样品使用酒精擦洗，每个样品读数2～3次，求平均值。

选择有代表性的样品进行显微观察、物理性能和物相分析等。利用北京大学考古文博学院科技考古实验室的日立高新台式扫描电子显微镜TM3030和尼康Shuttle pix P-MFSC数码显微镜分别对原始瓷样品胎釉结合层、釉面气泡以及釉面开裂情况等进行观察和分析。

2 分析结果

本工作共对29件师姑墩原始瓷样本化学组成进行了分析，获取29件原始瓷胎的化学组成数据，结果见表2。师姑墩原始瓷多数釉层较薄，仅获取11件原始瓷釉的化学组成数据，结果见表3。

表2 铜陵师姑墩遗址出土原始瓷胎化学组成

(续表2)

注： SiO2的质量分数为100%减去主要已测元素氧化物质量分数。表3同。

表3 铜陵师姑墩遗址出土原始瓷釉化学组成

检测结果表明，师姑墩原始瓷胎的Al2O3质量分数在12.32%～23.19%浮动，SiO2质量分数变化范围为66.12%～81.95%，RxOy质量分数在5.53%～10.39%波动，其主要由K2O、Fe2O3和TiO2组成。其中，K2O质量分数在1.64%～5.94%，Fe2O3质量分数在1.21%～4.29%，TiO2质量分数在0.26%～1.30%。除原始瓷T40③:18样品较特殊外，其他样品SiO2/Al2O3的摩尔比在4.85～8.66之间，RxOy/Al2O3的摩尔比在0.32～0.65之间。

检测结果表明，师姑墩原始瓷釉中Al2O3质量分数在11.04%～19.32%，SiO2质量分数变化范围为49.05%～64.06%。瓷釉中Al2O3和SiO2含量均较其胎中的含量明显降低，而原始瓷釉中CaO的质量分数均较高，在8.77%～20.61%，其明显高于原始瓷胎中的含量。釉中Fe2O3质量分数在1.85%～6.64%，其是瓷釉的主要着色元素，因此在还原气氛下釉色以青色居多。MgO和K2O的含量也较高，其中MgO的质量分数在2.34%～4.69%，K2O的质量分数在1.60%～3.87%。P2O5的质量分数在0.53%～6.29%，其明显高于原始瓷胎的含量。总体上，师姑 墩原始瓷熔剂含量较高， RxOy的质量分数在22.97%～38.09%，RxOy/Al2O3的摩尔比在1.89～5.00之间，SiO2/Al2O3的摩尔比在4.37～8.90之间。

3 讨 论

3.1 胎料工艺

师姑墩遗址晚期地层不同时段原始瓷可能使用相同原料烧制。由表2可以看出，师姑墩原始瓷胎中Al2O3质量分数均值为19.86%，SiO2质量分数均值为72.30%。已分析过的山西、河南、河北、江西、浙江以及陕西省等地区的原始瓷样品胎中Al2O3质量分数一般约为15%，SiO2质量分数在70%～80%之间[2]，可见师姑墩原始瓷胎料主要元素含量基本在我国大部分地区出土原始瓷胎料的变化范围内。进一步根据样品化学组成的胎式(即氧化物含量的分子摩尔比)，可以发现表2中除样本T37⑦∶28、T40③∶18和T7④∶73的SiO2/Al2O3较高外(分别为7.94、11.31和8.66)，其他样本的SiO2/Al2O3集中在4.85～6.90之间，所有样本的RxOy/Al2O3约在0.32～0.65之间。与我国其他地区原始瓷胎式(一般在0.5～0.7，SiO2/Al2O3一般在5～11[3])基本保持在同样水平的变化范围内；师姑墩遗址晚期地层出土原始瓷胎主次量元素因子分析散点图1表明，晚期Ⅱ段、Ⅲ段和Ⅳ段原始瓷落在一个较大的区域内，这种组成上的接近说明师姑墩遗址不同地层出土的绝大部分原始瓷可能使用相同原料烧制。由于大部分器物胎体化学组成以及SiO2/Al2O3比值有一定程度的波动，其可能是因制瓷工匠对原料处理加工不够精细所致；另外，部分原始瓷胎的烧结程度较低，瓷化程度低，胎中含有较多颗粒状矿物和气泡(图2、图3)，其可能也是造成胎体成分波动的重要原因。师姑墩原始瓷胎原料以高硅低铝为特征，与我国南方盛产的瓷石组成相似[2]，皖南地区的祁门、钟鸣和繁昌一带有较多瓷石[4]，这些都有可能成为原始瓷烧制的原料。

图1 师姑墩原始瓷胎主次量元素因子分析散点图

从陶瓷发展的角度看，我国南方大部分地区由陶到瓷表现在化学组成上的变化就是由高SiO2、低Al2O3和高熔剂RxOy(主要是Fe2O3)向低SiO2、高Al2O3和低熔剂RxOy(也主要是Fe2O3)的变化[2]，这样的原料能够承受更高的烧成温度。师姑墩原始瓷胎熔剂RxOy的质量分数在5.53%～10.39%之间变化(表2)，主要由K2O、Fe2O3和TiO2的含量所贡献；但Fe2O3和TiO2的总体含量较低，均值分别为2.53%和0.88%，是原始瓷胎的主要着色元素。这种含量级别及其含量的相对稳定性都说明了师姑墩原始瓷样品的原料，应是在可供选择的前提下，陶工们有意识地选择了一些含铁与含钛量相对较低的原料，使得烧制后的胎体呈灰色或灰白色，仅个别样品的Fe2O3和TiO2含量较高，胎体呈较深的灰色。

图2 师姑墩原始瓷胎体和釉面显微图像

图3 师姑墩原始瓷胎釉结合部位显微图像

3.2 制釉技术

从师姑墩遗址出土原始瓷釉的主次量元素组成来看(表3)，其应属我国古代典型的高温钙釉[5]。师姑墩遗址不同地层出土原始瓷釉中CaO的质量分数均较高，均值为15.41%，明显高于其釉中碱金属氧化物的含量，且釉中MgO和K2O质量分数也较高，均值分别为3.43%和2.92%，着色元素Fe2O3、TiO2的均值分别为2.94%和0.89%，可见师姑墩原始瓷釉是主要以CaO、MgO、K2O以及Fe2O3等为熔剂的高钙釉。原始瓷釉是一种高温釉，大致可分为两类，第一类含有较高的熔剂，特别是CaO的含量较高，而Fe2O3含量一般都较低，主要以Ca、K和Mg等为熔剂的青色高钙釉，透明度较高；第二类的特点是CaO含量较低，主要熔剂是Fe2O3和K2O，釉呈现深酱色或黑色[2]，遮盖能力较强。师姑墩墓地出土的原始瓷釉以青釉居多，少数青釉青中带黄，系Fe2O3和TiO2还原不充分所致。

总体来看，师姑墩晚期Ⅱ和Ⅲ段出土原始瓷釉中熔剂RxOy的质量分数均较高，均值为29.32%。师姑墩原始瓷釉以CaO(MgO)为主要熔剂，釉中Mn、P的质量分数相对较高，其中MnO2的均值为0.35%(0.22%～0.78%)，P2O5的均值为2.41%(0.53%～6.29%)，而一般高钙矿物如石灰石等的使用不会提高瓷釉中的Mn和P含量(两者之和一般小于0.1%)[6]。实际上，中国南方基本都用柴烧窑，草木灰量多而且易得，样品釉中的高钙则很可能是由含高Mn和P的草木灰所引入[7]，因此师姑墩原始瓷釉可能引入了草木灰。从外观上看，师姑墩遗址出土原始瓷大都釉层较薄，并且均匀性较差，釉中存在大小不等的气泡，胎釉结合度不好，大部分器物胎釉结合部有气泡；釉面开裂严重，脱落现象较为普遍，这些特点反映了施釉技术的原始性，均有可能是导致师姑墩原始瓷釉化学组成测试结果波动性的原因。

4 结 论

通过LA-ICP-AES对铜陵师姑墩遗址出土原始瓷胎釉化学组成进行了分析。结果表明，师姑墩遗址不同地层出土的原始瓷胎主次量元素含量差异不大，胎料以高硅低铝为特征，这种高硅低铝的特征同中国南方盛产的瓷石组成相似；部分器物胎体的Fe2O3和TiO2含量较高，致使瓷胎呈灰白色或更深的灰色；师姑墩原始瓷釉属中国古代典型的高温钙釉，釉以CaO为主要熔剂，釉中Mn和P含量相对较高，很可能是由含高Mn和P的草木灰所引入；部分器物釉中Fe2O3含量较高，釉的颜色较深，呈褐色。

[1] 安徽省文物考古研究所.安徽铜陵县师姑墩遗址发掘简报[J]. 考古，2013(6)：3-21. Institute of Cultural Relics and Archaeology of Anhui Province. Excavation report on the Shigudun site, Tongling County, Anhui Province[J]. Archeology, 2013(6): 3-21.

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(责任编辑 马江丽)

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

国家科技支撑计划资助(2013BAK08B03)，教育部人文社会科学重点研究基地项目资助(14JJD78003)

郁永彬(1987—)，男，北京大学考古文博学院博士后，研究方向为科技考古，E-mail： cybin.yu@gmail.com

崔剑锋，E-mail: cuijianfeng@pku.edu.cn

1005-1538(2017)01-0057-07

TQ174

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