宋代吉州窑青白瓷胎釉化学组成及原料分析

徐李碧芸，李其江，张茂林，吴军明，吴隽

(景德镇陶瓷大学 古陶瓷研究中心，江西 景德镇 333001)

关键字：吉州窑；青白瓷；胎釉 X射线荧光光谱；化学组成；原料

0 引 言

吉州窑又名永和窑、东昌窑，遗址位于江西省吉安县永和镇西侧，濒临赣江，窑址沿江分布，长可达两公里。吉州窑兴起于晚唐，兴盛于两宋。

作为南方地区著名的综合性窑址，吉州窑在中国陶瓷史上有着十分重要的地位，其黑釉瓷、彩绘瓷及青白瓷在国内外的影响十分深远[1]。1981年10月，江西省文物工作队对吉州窑进行了首次发掘，之后又先后对吉州窑进行了三次发掘[2]。揭露面积共计83830.8平方米，出土大量瓷器标本，使我们对宋代吉州窑的烧造及发展有了进一步的了解[1-2]。

然而，长期以来，学者们对吉州窑的研究大都集中在最著名的黑釉瓷和彩绘瓷上[3-8]，对吉州窑其它类瓷器的研究尤其是科技研究不足。如对有重要影响力的吉州窑青白瓷的研究通常只是在著作中一笔带过，在论文中则一般概括在宋代青白瓷系中论述，缺乏深入研究。

有鉴于此，本文采用能量色散X射线荧光分析技术(Energy Dispersion X-Ray Fluorescence，EDXRF)，运用数理统计方法，对吉州窑青白瓷胎、釉的化学组成特征进行了分析研究，探讨了其制备原料种类，以完善对吉州窑青白瓷的认知，并促进吉州窑青白瓷的系统科学研究。

1 实验内容

1.1 实验样品

本实验共有吉州窑宋代青白瓷标本22片，由吉州窑古陶瓷研究所及江西省考古所提供，编号为QB-1至QB-22。选取标准分为两种，一种为传统意义上的青白瓷，即较为典型的影青瓷，另一类则为釉色略差的青白瓷器。部分样品见图1。

本实验还采集了由江西省考古所提供的吉州窑窑址附近的8种瓷土原料。其中YL-1、YL-2、YL-3均来自于吉州窑老陶瓷厂附近，YL-4为吉州窑陶瓷厂采集的现代制胎原料，YL-5、YL-6来自于2012年发掘的东昌路路段，YL-7、YL-8来自于吉州窑尹家岭遗址附近。

1.2 实验方法及测试结果

采用美国EDAX公司生产的Eagle-Ⅲ型能量色散X射线荧光光谱仪，测试了所选样品的胎、釉化学组成，微量元素结果见表1；并在同一测试条件下测试了吉州窑窑址附近的8种瓷土的化学组成，结果见表2。

仪器配置为侧窗铑靶，50 WX射线管，下照射式，入射X射线束斑直径为300 μm，Si(Li)探测器。测试时X光管管压为50 KV，管流为200 μA，真空光路，死时间25%左右。

2 结果分析与讨论

2.1 胎体化学组成分析

吉州窑不同青白瓷胎体化学组成差异较大，根据无损测试分析结果对其胎体化学组成进行聚类分析，结果如图2所示。

将聚类所得数据依照欧几里得距离为6进行切割，可以将实验样品分为三类。第Ⅰ类包含18个样品，Al2O3的含量在19%-26%之间，SiO2的含量在64%-72%之间，RO含量在0.98%-3.31%之间，R2O含量在4.55%-6.31%之间。第Ⅱ类仅包含1个样品，其Al2O3的含量为16.65%，SiO2的含量为76.29%，RO含量仅为0.63%，R2O含量为4.22%。第Ⅲ类包括3个样品，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%之间，R2O含量在6.5%-8.5%之间，TiO2含量在0.6%左右。

图1 样品的照片Fig.1 Photographs of samples

表1 样品胎釉微量元素组成Tab.1 The trace element composition of samples’ bodies and glazes

表2 吉州窑窑址附近瓷土的化学组成Tab.2 The chemical composition of the clays from around Jizhou Kiln

图2 样品瓷胎化学组成聚类谱系图Fig.2 Hierarchical cluster dendrogram of chemical components in samples’ body

其中，第Ⅰ类样品又可分为三类。第1类包含8个样品，Al2O3的含量在19.13%-20.05%之间，SiO2的含量在70.30%-71.98%之间；第2类包含5个样品，Al2O3的含量在20.94%-23.07%之间，SiO2的含量在67.96%-69.49%之间；第3类包含5个样品，Al2O3的含量在22.77%-25.36%之间，SiO2的含量在66.64%-66.95%之间。这三类样品的RO及R2O含量在范围区间上并无太大差别。其胎色均为青灰色，但第1类样品胎体致密度最优，第2类次之，第3类相对不如前两类，胎中偶尔可见明显的较大的破裂气孔。

对比表2可知，第Ⅰ类和第Ⅱ类实验样品胎中Al2O3含量均低于吉州窑附近的8种瓷土原料的含量，TiO2含量更是远低于8种瓷土原料的含量，但其SiO2的含量却均高于这8种瓷土。而第Ⅲ类样品的Al2O3含量与样品YL-7及样品YL-4极为相近，SiO2的含量则更接近于样品YL-7。此外，实验样品胎中K2O含量很高，除瓷土YL-6及YL-7外，K2O含量均高于其余5种原料中的含量。

众所周知，我国南方所产的瓷石中Al2O3含量约为12%-20%，SiO2含量约为70%-80%，助熔剂总量在1.3%-7.6%之间，Fe2O3的含量为0.3%-1.5%[9]。而对原料的淘洗过程中，SiO2的含量会减少，TiO2和Fe2O3的含量亦会减少，Al2O3的含量则会相对提高。但淘洗之后，只能将Al2O3含量提高约3%左右，以景德镇南港瓷石为例，原矿中Al2O3含量为15.25%，在淘洗后，其Al2O3含量上升到了18.26%[10]。此外，瓷石是一种以石英和绢云母矿物为主要成分的岩石，含钛量很低，多以金红石的形态作为杂质矿物存在，经过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]。而二次沉积粘土中含Al2O3较高，矿物原料SiO2低，并含有一定量的杂质矿物，以便起到助熔作用[12]。

因此，第Ⅰ类和第Ⅱ类样品的Al2O3、SiO2含量与瓷石中硅铝含量更为相符，其TiO2含量最高也仅为0.09%；而第Ⅲ类样品的Al2O3含量远高于瓷石，SiO2含量则低于瓷石，更偏向于原料YL-7，即尹家岭附近的瓷土原料，其TiO2含量也在0.5%-0.7%之间，远高于第Ⅰ类和第Ⅱ类样品。此外，比较分析表1中吉州窑青白瓷瓷胎的微量化学组成可以发现，第Ⅰ类和第Ⅱ类样品瓷胎中的Rb2O含量在1210 µg/g-1900 µg/g之间，远高于第Ⅲ类实验样品的300 µg/g以下，而样品胎中TiO2含量则相反。第Ⅰ类和第Ⅱ类样品瓷胎呈现出明显的高铷低钛的特征、第Ⅲ类样品瓷胎呈现出高钛低铷的特征，这也说明吉州窑青白瓷瓷胎使用了两种制胎原料。

综述所述，第Ⅰ类和第Ⅱ类实验样品的制胎原料应为瓷石类原料，而第Ⅲ类实验样品所选用的制胎原料应来自类似于尹家岭附近的二次沉积粘土类原料。根据文献记载，古代吉州窑采用单一二次沉积类粘土原料制坯，但最迟元代制作绿琉璃枕类器物时可能开始使用两种以上原料搭配制坯[13]。而本文对宋代吉州窑青白瓷制胎原料的分析补充完善了人们对此的认识。

2.2 瓷釉化学组成分析

根据瓷釉的化学组成数据，对样品瓷釉化学组成进行聚类分析，结果如图3所示。

将聚类所得数据依照欧几里得距离为6进行切割，可以将实验样品分为四类。第Ⅰ类包含8个样品，其RO分子数范围为0.78-0.90，均大于0.76；第Ⅱ类包含9个样品，除QB-19釉中RO分子数为0.74外，其余样品釉中的RO分子数均大于等于0.76；第Ⅲ类包括2个样品，QB-14的RO分子数为0.74，QB-15的RO分子数为0.76；第Ⅳ类包含3个样品，QB-1的RO分子数为0.47，QB-2的RO分子数为0.53，QB-3的RO分子数则为0.60。

以上四类样品的RO分子数依次降低。依照罗宏杰、李家治先生等人对钙釉、钙碱釉和碱钙釉提出的划分标准进行归类[14]，实验样品中，只有QB-1的RO分子数小于0.5，为碱钙釉，QB-2、QB-3、QB-14及QB-19的RO分子数在0.5-0.76的范围内，为钙碱釉，其余样品釉则均为钙釉。

由表1可知，样品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%，与瓷胎呈现出同样的低铷高钛特征。因此，其制釉原料应使用了与制胎原料一致的二次沉积粘土。

图3 瓷釉化学组成聚类谱系图Fig.3 Hierarchical cluster dendrogram of chemical components in samples’ glaze

根据瓷石化学组成低钙低镁的特征[10]，将QB-4至QB-22样品釉的化学组成减去CaO、MgO的含量后重新归一，则全部样品Al2O3含量集中在12%-20%之间；SiO2含量在71%-80%之间，这一特征符合我国南方瓷石类原料中Al2O3及SiO2的含量规律。因此，此部分青白瓷样品制釉主要原料应为瓷石类原料。

由表1可知，实验样品釉中MnO含量在490 µg/g-2570 µg/g之间， P2O5含量主要在650 µg/g-3850µg/g之间，只有一个样品达到1.24%。由于吉州窑附近未发现富磷矿藏[13]，因此釉中较高的MnO与P2O5应来源于植物灰，MnO与P2O5含量决定了植物灰的用量。

敖镜秋先生曾对吉州窑附近的9种植物灰做过精细化学分析与能谱测试，发现吉州窑附近的植物灰中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较高，木本植物灰中CaO和K2O均高[13]。对比吉州窑青白瓷釉中CaO和K2O含量，可知其碱钙釉主要使用草本植物灰，钙釉及钙碱釉主要使用木本植物灰。

3 结 论

(1)吉州窑青白瓷瓷胎在化学组成上可以分为两类，一类表现为高铝低硅高钛低铷，即瓷胎聚类分析中的第Ⅲ类样品；另一类则表现为高硅低铝低钛高铷，即瓷胎聚类分析中的第Ⅰ类和第Ⅱ类样品。瓷釉在化学组成上也可以分为两类，一类表现为高钛低铷，另一类表现为低钛高铷，两类瓷釉在组成特征上与其制胎原料所呈现的特征相符。

(2)宋代吉州窑青白瓷胎体除了使用二次沉积类粘土制胎之外，更多的标本是使用了瓷石类原料制胎。而制釉时则对应地选用了制胎原料作为主要原料，即以瓷石为制胎原料的样品在制釉时同样使用了瓷石，而以二次沉积粘土为制胎原料的样品在制釉时则选用了二次沉积粘土。

(3)吉州窑青白瓷瓷釉既有钙釉还有钙碱釉及碱钙釉。碱钙釉主要使用草本植物灰，钙釉及钙碱釉主要使用木本植物灰。