中国先秦时期热处理滑石器初探

王 荣 董俊卿

（1.复旦大学文物与博物馆学系 上海 200433；2.中国科学院上海光学精密机械研究所科技考古中心 上海 201800）

内容提要：热处理用于改善材料性能以及获取所需色泽，彰显了古人的智慧与技术。除石器工具的热处理之外，象征性器物的热处理也是旧石器时代末期以来的一项重要人类行为。滑石因硬度较软，很早被中国先民用作装饰品和礼仪器，但很少用作珠饰。青铜时代早期至西周时期，滑石珠饰大量出现，部分经过了热处理。与近东和南亚地区相比，热处理滑石珠饰在器型、功能方面存在相同之处，但中国的使用年代偏晚，制作工艺既存在相同之处，如有块体成形后加热的热处理滑石；也存在不同之处，如有滑石质黏土成形后烧制的“白陶”型滑石，表明中国热处理滑石珠饰来源的多样性和复杂性。

使用火是古人最先掌握的一项科技，应用于人类生活的多个方面，提升了古人的体质和智力。至迟在旧石器时代中期，人类已用火对石质材料进行热处理，目的是增加石材的脆性，从而易被打制成工具，如南非南部海岸的品纳科（Pin⁃nacle Point）遗址出土了目前最早的热处理石制品，距今约16.4万年[1]。人类通过石制工具获取食物、建造住处，满足了生存的基本需求。

健康是生存的另一项基本需求，早期先民认为疾病是由巫或邪灵引起的，因此许多种类的护身符、礼仪物品等象征性器物以及宗教仪式被认为可为身体健康和持续生存提供精神层面的有效帮助。一般而言，象征性器物同时具有装饰功能，最早出现在以色列斯库尔洞穴（Skhul Cave），距今约11万年[2]。早期象征性器物以有机质材料为主，至距今4—5万年的旧石器时代晚期早段，大量无机质石材才在欧亚大陆陆续被应用[3]。与石质工具相似，石质象征性器物的制作包括冷加工和热处理两种方式，热处理的目的既包括改善石材性能，如使滑石硬度增加；还在于改变石材的色泽，从而获取感官上的追求，如使玉髓/玛瑙的颜色变红，使赭石颜色变亮。此外，象征性器物的使用包括佩戴和火烧两种方式，但火烧的目的主要是作为宗教仪式活动或者处置过程的一部分[4]，如玉器的火燎祭祀[5]等。

滑石的摩氏硬度低至1，其在旧石器时代晚期早段的欧洲已被冷加工成象征性器物，至新石器时代的南亚和近东地区被热处理成装饰品、护身符、容器等多种器物，从而成为维护社会统一和区分身份等级的标志器物。相对而言，中国目前对于早期滑石器的热处理研究尚处于起步阶段，其重要性尚未得到充分认识。鉴于此，本文聚焦于中国先秦时期的热处理滑石器，并与近东和南亚地区早期滑石器进行对比研究，探讨国内外滑石器在热处理工艺、器型、功能等方面的异同点，进而探讨可能存在的文化和贸易交流。

一、中国先秦时期热处理滑石器分析

由于低硬度滑石在使用过程中易被损坏，因此古人采用热处理方式提高它们的硬度，同时改变器物的颜色。以中国滑石矿为例，其分布广泛且储量丰富，但成因不同，颜色会有差别，如白云岩和菱镁矿的区域变质型滑石矿的含矿率达98%，呈白色，但产量较少；镁质碳酸盐的热液交代型（70%—96%）和蛇纹岩的热液蚀变型（70%—90%）滑石矿的含矿率较低，会呈黄、粉红、棕、褐、绿等颜色；沉积变质型滑石矿因含碳质而呈黑色[6]。模拟实验显示，当温度超过800℃时，滑石受热会转变为顽火辉石，其反应式为：2Mg3[Si4O10]（OH）2（滑石）3Mg2Si2O6（顽火辉石）+2SiO2+2H2O[7]，器物的摩氏硬度由1提升至5.5；沉积变质型的黑色滑石器会因碳质的分解形成白色顽火辉石；热液交代型和热液蚀变型的滑石器物在氧化氛围中常变为白色或红褐色，在还原气氛中常变黑；滑石物质的不均匀性导致热处理过程中裂隙会产生、透明度会消失。此外，1100—1200℃时会生成高温顽火辉石（Protoenstatite），生成产物SiO2在1200℃以上时会由无定形态转变为方石英[8]。以上分析显示，中国境内出土的顽火辉石器物可能是由滑石经过热处理形成的，列于表一；考虑到一些标注为黑色和白色的滑石器可能分别经过了低温（＜400℃）和高温（＞800℃）的热处理过程，故一并列入。

表一// 中国境内出土的早期疑似热处理滑石器/顽火辉石器

续表

由表一可以得到如下信息：首先，一些地区自青铜时代早期使用了确认的热处理滑石珠饰，如艾婉乔认为甘肃玉门火烧沟、酒泉干骨崖、青海同德宗日、甘肃临潭磨沟等遗址出土的白色滑石珠经过了热处理过程[23]，崔剑锋等认为可能是由高镁质滑石黏土烧制而成的，类似于白陶[24]；董俊卿、付琳等发现河南平顶山应国墓地和内蒙古林西井沟子墓地出土白色和灰色珠的主要物相是顽火辉石，他们根据部分珠中存在少量滑石的特征，认为浅色珠饰是由黑色滑石珠加热而成的[25]。甘青地区青铜时代早期的几个遗址均以白色珠为主，西周早期的河南平顶山应国墓地使用的白色珠（30颗）远少于黑色珠（1931颗），相当于春秋晚期至战国早期的内蒙古林西井沟子墓地使用的白色珠（136颗）多于黑色珠（20颗，含2颗灰色珠），表明不同时代、不同地域黑白珠装饰风格是不同的。

其次，一些地区自西周开始使用了确认或疑似的黑色滑石珠饰，直径多小于0.5厘米，可能经过了低温热处理过程，如辽宁大连于家砣头遗址出土了783颗黑色滑石珠饰；山东济阳刘台子西周早期晚段墓葬出土的两串黑色珠饰（笔者目测为黑色滑石材质）；山西洪洞永凝堡西周中期早段至晚期墓葬出土了1000余颗黑灰色黏土珠（笔者目测为黑色滑石材质）。此外，一些地区自西周开始同时使用了黑色和白色两种疑似滑石珠饰，直径多小于0.5厘米，如山西天马—曲村西周早期早段出土了7838颗黑色珠和136颗白色珠（均含管珠）；内蒙古小黑石沟春秋早期墓地出土了至少82颗黑白石珠。需要注意的是，山西天马—曲村的白色珠被标注为属于“陶瓷制品”的“白色合成料珠”，黑色珠被标注为“滑石和石英粉粒胶结而成”的“黑色合成料珠”，白色合成料珠可能类似甘青地区的“白陶”型滑石珠。

以上分析显示，中国出土的确认或者疑似的热处理滑石器均呈圆柱状珠型，属于直径多小于0.5厘米的小型珠。值得注意的是，闻广认为辽宁牛河梁出土的白色顽火辉石仿贝（JN2Z1CJ︰1）是由蛇纹石加热形成的[26]，其目的可能也是获取所需颜色。蛇纹石在不同温度下的反应产物是不同的 ，即 T＜800℃ ，Mg6Si4O10（OH）8（蛇 纹 石）3Mg2SiO4（镁 橄 榄 石）+SiO2+4H2O；T≥800℃ ，Mg6Si4O1（0OH）（8蛇纹石）2Mg2SiO（4镁橄榄石）+Mg2Si2O（6顽火辉石）+4H2O[27]。不过，黑龙江齐齐哈尔平洋墓葬出土的66件白色顽火辉石管珠，尚无证据表明是由滑石或蛇纹石加热形成的。因此，今后对于白色顽火辉石玉器的研究应首先区分是否为原初矿物，即是否存在加热这一人类行为方式的影响；其次，若顽火辉石为加热形成的，则需进一步区分原初矿物属于哪种层状硅酸盐矿物——蛇纹石或滑石。

二、相关问题探讨

滑石的热处理工艺最早产生于印度河流域的梅赫尔格尔（Mehrgarh）一期后段（8500—7800BP），至梅赫尔格尔三期（6500—6000BP）大量应用，因此中国出土热处理滑石器的来源问题需要置于更长时段、更大区域的文化和贸易交流层面来考察。

1.中国先秦时期滑石器发展分析

滑石材料在距今9000年前的黑龙江小南山遗址[28]和河南舞阳贾湖遗址[29]被分别制作成6件珠（圆球形）和1件璜形饰，珠的颜色包括白、棕、褐、黑色等。此后，史前中原地区使用滑石质装饰品的报道不多，数量也很少，而东北地区出土了一些滑石质玉器，如辽宁东沟后洼遗址（6000—5000BP）出土了58件滑石质饰品，占比最高且种类丰富，包括各种动物形坠饰、玦、管、环、人像、珠（1件红褐色，鼓形）和多种几何形状饰件等[30]。至公元前第三千纪，东北地区使用滑石质饰品的报道也不多。相对于东北和中原地区而言，其他地区使用滑石质饰品的时间较晚、数量也很少，如黄河下游山东廊坊前埠下遗址的后李文化晚期地层（7700—7300BP）出土了3件滑石环，大汶口文化中期地层（5500—5000BP）出土了1件黑褐色滑石珠和1件滑石佩[31]；长江下游安徽怀宁孙家城文化地层（5800—5500BP）出土了滑石坠和璜各 1 件[32]，安徽含山凌家滩遗址（5600—5300BP）[33]和上海青浦崧泽晚期遗址（5500—5300BP）[34]出土了滑石质璜、耳珰等饰品，一些良渚文化遗址出土了少量滑石珠饰，如江苏江阴高城墩（鼓形，长2.8、最大直径1.7厘米）[35]、浙江余杭文家山（鼓形，长0.4～2.5、直径0.3～1.5厘米；扁圆柱形，长 0.2～0.4、直径 0.55～0.75厘米）[36]、浙江遂昌好川（鼓形，长1.3、直径1厘米）[37]等。至新石器时代末期，浙江良渚晚期文化[38]、山西陶寺文化[39]和山东龙山文化[40]使用滑石制作钺、琮、璧等礼仪器，扩展了滑石器的用途。

以上可见，滑石材料在中国新石器时代很少用作珠饰，基本为冷加工制成，器形以球形和鼓形为主，直径多大于1厘米，也制成直径约0.5～1厘米的扁圆柱形，但是数量不多。这一局面至青铜时代早期发生改变，如甘青地区出现了大量直径小于0.5厘米的经过热处理加工的白色扁圆柱形滑石珠饰，但其他地区的使用依然很少；西周时期中原地区的黑色和白色滑石小型珠饰的数量急剧增加，部分滑石珠饰经过了热处理加工；东周时期滑石珠饰数量有所减少，个别地区使用较多，如山东烟台金钩寨战国早期墓出土192颗滑石珠[41]，但这一时期滑石的应用更加广泛化，如山东淄博齐国墓地的出土数量超过3000件[42]，器型种类丰富，包括装饰品、礼器、乐器等；辽宁建昌东大杖子战国中期墓地的出土数量达到170件[43]，滑石饰穿缀成组佩，围绕在墓葬内外椁之间，其功能类似于一种幔帐饰物，属于战国时期燕文化的墓葬习俗。

2.滑石珠饰的热处理工艺分析

前已述及，先民通过热处理方式增加滑石器硬度、提高耐用度，同时获取所需的颜色、具备象征功能，如黑色或暗色的雕像[44]，白色、蓝色或绿色的珠饰等。对于白色珠饰而言，主要有三种加工方式：第一种是用块状滑石加工成珠，然后烧成顽火辉石，可称为“热处理滑石珠（Heated/fired/burnt Talc/steatite Bead）”。黑色含碳质滑石会受热变白，而其他类型滑石在氧化性气氛中易形成白色或棕色，在还原性气氛中易形成黑色或暗色。第二种是用粉末状滑石（Powdered Talc/steatite Pastes）在有助熔剂或黏结剂的情况下捏制成形，然后烧成顽火辉石，可称为“未施釉滑石砂珠（Talc/steatite Paste Bead）”或“滑石砂珠”。模拟实验显示滑石粉在无助熔剂时很难完全熔融在一起，制成的珠子易碎成粉末；而在添加助熔剂（钠长石）的条件下，可在1250℃时生成坚硬的致密珠饰[45]。该法使珠饰的成形和钻孔工艺变得容易些，如可能先沿着细棒制成管形，然后经过高温烧制，最后将细棒移除形成一个中孔，但尚不清楚是在烧制前，还是在烧制后将管形切割成珠型的[46]；印度河谷地区可能先用滑石粉制成形（圆柱形），焙烧后插入0.5毫米的铜线制成穿孔，然后加热至850℃，最后用马毛切割成珠子[47]。第三种是用高镁质（滑石质）黏土成形再烧制而成的“白陶”型珠饰。

对于蓝色或绿色珠饰而言，可对块状滑石胎体施釉，称为施釉滑石（Glazed Talc/steatite）；也可先使滑石砂（Talc/steatite Paste）成形，然后施釉，称为滑石釉砂（Talc/steatite faience）。上釉技术包括三种方式[48]：（1）包埋法（Cemetation），即将滑石珠放置在釉料混合物中（如植物灰、熟石灰、泡碱等助熔剂+石英粉+氧化铜着色剂+木炭），然后在900—1000℃下烧制。釉中含有11%—15%的CuO和20%—30%的MgO，厚度10～100微米，釉料中含有重结晶的镁橄榄石，其在釉和胎体之间的分布大于釉中。（2）直接施釉法，即将釉料（如70%燧石+9%碳酸钠+13%碳酸氢钾+8%孔雀石）以原生状态或预处理状态（即700℃热处理形成Frit熔块）直接涂在滑石胎体表面上，然后在900—1000℃下烧制。釉中含有4%—9%的CuO和7%—10%的MgO，厚度100～300微米，重结晶的镁橄榄石主要分布在釉和胎体之间。（3）风干法或起霜法（Efflorescence），即釉料和滑石粉末混合，干燥过程中会在表面形成薄釉，然后烧制。包埋法是滑石块体或滑石砂的主要上釉方式，其次是直接施釉法，风干法或起霜法使用较少。

3.南亚和近东地区早期滑石器发展分析

由于滑石矿分布在印度河谷、阿曼、阿联酋、美索不达米亚、安纳托利亚、埃及等南亚和近东地区的一些矿点[49]，因此滑石在这些早期文明发祥地区很早得到了应用，如印度河谷地区在距今9000年的梅赫尔格尔（Mehrgarh）一期早段已使用黑色或深褐色的滑石珠，并与白色贝壳珠联用；美索不达米亚欧贝德时期（Ubaid，8000—6000BP）、上埃及八达里时期（Badari，7000—6000BP）稍后均使用了滑石珠[50]。不过，目前尚无确凿证据表明近东地区的滑石饰品受到了南亚印度河谷地区的影响。

距今8000年，印度河谷地区梅赫尔格尔一期晚段已使用了热处理滑石，目的既是为了提高滑石硬度，也是为了获取所需白色。这也直接造成了白色贝壳珠数量的减少，贝壳材料多被制作成手镯和其他器物。此后，热处理滑石质的白色珠、印章、圣甲虫、雕碑和护身符等在印度河谷、埃及和安纳托利亚等地区的多个遗址均有出土，不过一些地区仍使用天然滑石材料，如发现美索不达米亚使用氧化铁着色的红色滑石材料以及使用有机碳着色的深绿色至黑色滑石材料，叙利亚使用深绿色至黑色滑石质材料[51]。

距今7000—6000年，美索不达米亚欧贝德晚期阶段和上埃及八达里时期可能同时使用了滑石先施釉再热处理的技术——施釉滑石，釉色为蓝色或绿色，器型与热处理滑石器相似，该类珠饰在埃及占比很高，且早期珠子的外层施釉，晚期珠子的内层也施釉。美索不达米亚地区还使用了滑石先制成粉体或砂体，然后成形再热处理的技术，可分为滑石釉砂和未施釉滑石砂（简称为滑石砂）两种，并在稍晚时期（约6000BP）使用了石英釉砂。埃及地区稍晚也先后使用了滑石釉砂、未施釉滑石砂（7000—6000BP）和石英釉砂（6000—5500BP）。印度河谷地区约在距今6000年使用了施釉滑石，约在距今5000—4500年先后使用了滑石釉砂、未施釉滑石砂和石英釉砂[52]。

综上可见，南亚印度河谷地区最早发明了热处理滑石，推动近东地区在铜石并用时代先后创制了施釉滑石、滑石釉砂、未施釉滑石砂，进而创制了石英釉砂，这些实践活动在一定程度上为玻璃的产生及在青铜时代晚期（3500BP）的大量生产提供了技术支撑。

4.中国和南亚、近东地区滑石珠饰对比分析

从出现时间和制作工艺考察，热处理滑石珠饰最早出现在距今8000年前的印度河谷地区和稍后的近东地区，其中一条传播路线是从印度河谷先传至黎凡特（Levant）的佩奇（Peqi’in），再至埃及。距今7000年，近东地区在早期石灰膏、陶器和冶金的热处理实践基础上，创造了多种滑石类釉砂制品，并传播至南亚地区[53]。由上可见，近东和印度河谷滑石珠的热处理类型包括四种：热处理滑石珠、施釉滑石、滑石釉砂、未施釉滑石砂。热处理目的包括改善器物性能以及获取所需颜色（白色），后者除了用于黑白搭配外，还包括模仿某种颜色的珠材（如贝壳）。相比而言，热处理滑石珠饰在中国的出现时间晚至公元前第三千纪，热处理类型目前包括两种：一种是热处理滑石珠，河南平顶山应国墓地和内蒙古林西井沟子墓地出土的滑石珠属于此类；第二种是“白陶”型滑石珠，甘青地区和山西天马—曲村墓地出土的滑石珠可能属于此类。热处理目的应包括形成新材料。

从器型和占比上看，南亚和近东地区的滑石珠饰多呈圆柱形和环形，南亚早期珠饰颜色多为深色、黑色或棕色，近东早期珠饰颜色包括白色至浅黄、黑色至褐色、橙色至红色、绿色至蓝色等多种颜色[54]。随着热处理和施釉技术的先后应用，滑石珠饰颜色主要呈白色、蓝色或绿色，滑石装饰品成为主流，如南亚印度梅赫尔格尔第三期（6500—6000BP）的占比达 93%，第四至七期（6000—4600BP）降为79%，系玉髓、燧石、碧玉、青金石、天河石等其他材质珠饰通过原材料和成品的贸易增加所致[55]。值得注意的是，近东地区滑石（釉）砂的发明促进了距今7000—6000年间直径约在0.5厘米的白色、蓝色和绿色圆柱形珠的产生，进而影响到南亚印度河谷地区，如梅赫尔格尔第七期（4800—4600BP）出现了大量直径及长度更小的扁圆柱形微珠，至哈拉帕时期（4600—3900BP）成为滑石珠饰的主要形式，但同样随着其他材质装饰品的使用，其占比由79%下降为69%[56]。相比而言，中国滑石珠饰的占比一直不高，直径多大于1厘米；青铜时代热处理滑石珠的占比增大，多呈扁圆柱形，直径多小于0.5厘米，这与南亚和近东地区的圆柱形珠颇为相似。

从功能考察，近东和南亚地区呈现的一个共同现象是：当材料稀少时，常制作成装饰品和其他陈列品；当材料广泛时，常制作成工具和其他实用器物。因此，稀少的天然材料常被最高等级的精英人士使用，如红玉髓/玛瑙、青金石、绿松石等；而稀有的人工材料也被制作成宗教物品和标记身份等级物品。区别在于：早期出现的陶制品、热处理滑石等多与宗教相关，具有很高的仪式价值，后期出现的金属、釉砂、玻璃等多与标记身份差异有关，成为不断发展的中层官僚机构和社会经济精英的身份和地位标志[57]。由此可见，近东和南亚地区的白色热处理滑石珠、未施釉滑石珠、蓝色或绿色施釉滑石珠、滑石釉砂珠可能仅具有仪式价值，并不适合区分等级。中国青铜时代热处理滑石珠的使用者等级差异较大，如西周时期，辽宁大连于家砣头遗址滑石珠的佩戴者为儿童，北京琉璃河燕国墓地滑石珠的使用者为少年、殉葬奴隶等；而山西天马—曲村墓地滑石珠的使用者地位较高，其中M6081级别最高，随葬了四鼎；河南平顶山应国墓地滑石珠的使用者是应公少夫人；山东济阳刘台子墓地疑似黑色滑石珠的使用者为国君夫人；山西洪洞永凝堡墓地疑似黑色滑石珠的使用者还随葬了300多颗红色玛瑙珠和近100颗白色蚌珠，显示其身份地位不低。至春秋战国时期，滑石珠的使用者既包括首领阶层，如内蒙古赤峰宁城小黑石沟墓地；也包括平民阶层，如赤峰林西井沟子墓地。以上分析表明，滑石珠饰在中国也不适合区分等级。

由上可见，中国出土的经过热处理的滑石珠与南亚和近东地区在器型、功能方面非常相似，但年代晚于南亚和近东地区，制作工艺存在较大差异，其中热处理滑石珠可能与南亚和近东地区存在成品或技术的交流，而“白陶”型滑石珠可能是本土产生的。

三、结语

无机矿物质石材的热处理技术产生于旧石器时代，除了用于改善工具的打击性能，还能改变工具的外观特征。至新石器时代，随着象征性装饰品的大量使用，热处理技术也用于改变装饰品的外观特征，模仿某类色泽的石材或者获取所需的颜色，并用于提高装饰品的物理性能，延长其使用时间。热处理技术是彰显古人智慧与技术的一种重要行为，但除热处理石制工具（燧石、玉髓/玛瑙等石英质石材）受到广泛关注外，中国热处理装饰品并未受到重视。

滑石材料因其硬度软，所以很容易加工成装饰品，但使用过程中易损坏，故南亚印度河谷地区在公元前6000年左右采用热处理将其摩氏硬度从1提高至5.5，创立了热处理滑石器的新品种，并通过贸易交流至近东美索不达米亚和埃及地区。此外，先民还利用不同氛围的热处理条件制作成不同颜色的器物，用来应对一些地区某种颜色滑石缺乏的困境或者获取所需的颜色，如珠饰可在氧化氛围下热处理成白色调，可能是模仿白色贝壳珠饰；雕像常在还原性氛围下热处理成黑色，可能是模仿天然黑色或暗色硬质岩石雕像。公元前5000—4000年，近东地区在热处理滑石器的基础上创制了施釉滑石、滑石釉砂和未施釉滑石等新品种，进而促进了石英釉砂、釉陶和玻璃的产生和广泛传播。

目前中国考古证据显示，滑石材料很早被先民利用，制作成多种造型的装饰器、礼仪器以及随葬器等，但珠饰较少，且多呈直径大于0.5厘米的球形和鼓形。青铜时代早期开始，滑石珠饰大量使用于甘青和中原地区，多属于直径小于0.5厘米的黑色和白色扁圆柱形小型珠，目前已确认中原地区的部分滑石珠饰属于块体成形后热处理制作的，与南亚和近东地区在工艺、器型和功能方面存在相似之处，显示可能存在成品或技术的交流。

值得注意的是，甘青地区自四坝文化早期使用了白色小型珠饰，从火烧沟、干骨崖、宗日至磨沟遗址，存在着地域越向东，使用年代越晚的现象，显示这类滑石珠饰沿河西走廊向东传播的轨迹。但是，干骨崖部分珠饰属于与中国南方白陶工艺相似的“白陶”型滑石珠饰[58]，显示中国小型滑石珠饰来源的多样性和复杂性。此外，河北康保兴隆遗址出土了目前中国境内最早（距今约5400年）的、数量较多的白色和黑色扁圆柱体微珠[59]，其材质和工艺非常值得关注。今后需对更多滑石珠饰进行普查式细致分析，确定它们的工艺类型，进而探讨中国小型滑石珠饰的来源、文化和贸易交流等重要问题。