江西九江浔阳城遗址出土汉代陶瓷器的科技分析与研究

摘 要：采用能量色散X射线荧光光谱法（EDXRF）对九江浔阳城遗址汉墓出土汉代陶瓷器胎体进行无损测试分析。结果显示，本遗址出土西汉陶胎中Al2O3含量均值为20.47wt.%，SiO2含量均值为67.43%，Fe2O3含量均值为5.63wt.%，助熔剂（Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O）总和均值为11.10wt.%，各样品间数值变化较大。结合九江地区多处遗址，认为本遗址制陶原料较为广泛，对原料的选择处理有较大的随意性。大部分出土陶器的原料为就地取材，采用的是普通易熔黏土；部分可能采用了高硅质黏土烧成，可能不含瓷石类原料。与越窑、洪州窑及岳州窑测试数据对比，用SPSS软件进行主因子分析和聚类分析，认为出土的东汉青瓷水盂产地为江西洪州窑，说明洪州窑瓷器在东汉时就已流布至九江地区。

关键词：EDXRF；浔阳城遗址；西汉陶器；东汉青瓷；洪州窑；产地分析

1前言

浔阳城遗址位于江西省九江市柴桑区八里湖沿岸，毗邻长江黄金水道，是研究长江中下游地区特别是赣北地区早期历史文化发展最重要的古遗迹之一，并于1987年被列为江西省文物保护单位。为配合基本项目建设需要，江西省文物考古研究院于2019年至2020年对该遗址相关区域进行考古发掘，发掘面积达3500平方米，清理出西汉至元代墓葬共23座，出土金属器、陶瓷器标本共300多件套，目前该遗址的考古发掘报告已出版[1]。相关学者[2-4]对汉代陶制文物的科学研究主要集中在彩绘陶、漆陶以及低温铅釉陶上，以制作成型工艺、彩绘颜料结构及成分组成等方面的研究为主。江西作为陶器和瓷器起源地之一，关于出土汉代陶瓷器的科学分析和研究较少。冯向前[5]与王建平[6]等曾对丰城洪州窑出土东汉青瓷开展化学组成研究；魏书亚等[7]曾对南昌西汉海昏侯墓出土漆陶的漆膜结构及化学成分展开研究。研究表明，汉代陶器的生产技术与之前相比取得了巨大进步，为东汉晚期成熟瓷器的出现奠定了良好的基础[8]。本文采用能量色散X射线荧光光谱法（EDXRF）对本遗址汉墓出土硬陶胎进行测试分析，并结合前人对九江多处遗址出土陶器的研究，探究其化学组成特征及原料使用情况，为深入研究西汉制陶技术及探索陶到瓷的演化与递变提供一定的参考。此外，结合本遗址出土的仅一件东汉青瓷水盂的测试数据，与越窑、洪州窑及岳州窑出土青瓷胎测试数据进行对比，通过SPSS软件进行主因子分析和聚类分析，对其进行产地探讨。

2 样品与实验

本次测试的陶器样品共二十余件，涉及西汉墓三处，编号为XY-01～XY-22。样品整体形貌较粗糙，薄厚不均，胎粒较粗疏，质地较坚实，断面可见较多大小不均的颗粒，胎体颜色可分为灰、红、白三种，胎内壁和外壁大都施灰陶衣。样品典型外观形貌见图1。以上样品委托景德镇陶瓷大学采用美国EDAX international Inc.生产的EAGLE-Ⅲ型能量色散X射线荧光光谱仪（EDXRF）进行测试。该技术是一项无损分析技术，可以对块状、粉状、液体甚至是气体等样品的化学成分进行定性和定量分析，被广泛应用于考古样品特别是陶瓷类样品的检测分析[2-3][6]。样品经过一系列预处理后，采用该仪器对样品胎体横截面黏土基质进行测试。测试过程中，仪器X光管电压为30 kV，管电流为30μA，采集数据时间为120S。测试结果见表1。

3" 结果与讨论

3.1 胎体化学组成分析

从表1的结果看，结合图2和图3，其中：Al2O3的含量总体较高，在18%～25%之间；SiO2的含量在64%～72%之间；Fe2O3的含量总体较高，波动较大，在3.31%～7.39%之间；TiO2的含量普遍较高，在0.6%～0.8%之间，波动幅度较小；K2O的含量普遍较低，仅1.5%左右；助熔剂氧化物Na2O、MgO、K2O、CaO的总含量在3.7%～6.5%之间，大部分样本的含量在4%左右。

胎体各化学成分含量总体分散性较大，说明本遗址制陶原料多样性整体较高。从新石器时代到汉代，制陶原料因地域和自然环境制约而有差异。为探讨本遗址出土陶片的化学组成特征和原料选用技术，我们选取了九江柴桑区沙河街遗址及神墩遗址、修水山背遗址[9]，将其出土的新石器晚期、商周时期陶片的化学组成进行对比研究。文献中T10（5）和T30（5）、JS01和JS02样本分别出土于与本遗址地理环境相近、间隔十多公里的沙河街遗址和神墩遗址，为西周中晚期陶片。文献中65和66两件样本为新石器晚期陶片，出土于山背遗址，所在区域山地众多、交通较闭塞，早期先民制陶时便于就地取材，因此选入作为制陶原料选用的参考。通过表1，结合图3，本遗址与九江三处遗址化学组成数据点较多混在一起，特别是两者Al2O3、SiO2、CaO、Na2O含量十分接近，多个样本Fe2O3含量接近，推断本遗址原料选用与九江几处早期遗址有较大相似，可能大部分原料为就地取材，所采用的是普通黏土。

通常而言，根据黏土的化学组成和性能，把制陶黏土分为普通易熔黏土、高铝质耐火黏土、高硅质黏土或瓷土、高镁质易熔黏土四类[10]。表1中本遗址出土的XY-04～14、XY-16～18、XY-21～22等大部分样本中Fe2O3含量5%～7%，SiO2含量63.35%～70.07%（大多数在65%左右），Al2O3含量16.38%～22.73%，助溶剂总和占比10.09%～14.55%，其符合普通易熔黏土组成特征，原料为普通易熔黏土，该类黏土最为常见易得。用于制陶的普通易熔黏土可能就近取土于地表，含较多杂质，陶工对其加工处理不够精细，这可能是导致上述样本Fe2O3和TiO2含量较高的原因。样本T10（5）与T30（5）及66，其化学组成也符合普通易熔黏土的特征，出土地距离本遗址较近，应为普通易熔黏土所烧制。

结合樟树吴城遗址商代印纹硬陶的化学组成数据[11]，有学者[9]认为商代印纹硬陶的化学组成很接近南方瓷石，很有可能是采用类似南方瓷石的黏土作原料，或者说原料中添加了粉碎处理过的瓷石。样本JS01和JS02为西周原始瓷的陶胎，其Fe2O3含量平均值低至1.38%，助熔剂含量平均值低至6.69%，与成熟瓷器十分接近，应该是用处理精细的瓷石烧制而成。从图4可看出，吴城遗址的商代印纹硬陶和原始瓷的化学组成数据点混在一起，特别是两者Fe2O3和TiO2含量接近，推断同时期烧造印纹硬陶时所用原料与烧造原始瓷有相似的配方，可能含有瓷石，而不仅仅是黏土。但是，从图4还可看出本遗址陶胎化学组成数据点处于独立区域，说明本遗址陶胎的烧制原料与吴城陶胎存在明显差异，可能不含瓷石类原料，而依旧是黏土为原料。因此认为，表1本遗址出土XY-01～03、XY-15、XY-19～20等6个样本SiO2含量为68.77%～70.59%（平均值为70.23%），Al2O3含量为17.97%～22.44%（平均值为19.87%），Fe2O3含量为3.31%～5.03%（平均值为3.99%），其化学组成与瓷石差别较大，与常见的普通易熔黏土有差别，符合高硅质黏土的特征，推断应采用了高硅质黏土烧成，可能不含瓷石类原料。

综上，结合九江多处遗址出土陶器的化学组成与原料使用情况，认为本遗址制陶原料来源较为广泛，对原料的选用有较大随意性。推断大部分原料为就地取材，所采用的是普通易熔黏土；少量质地坚实、与泥质陶胎差别显著的硬陶，与商代硬陶和原始瓷的化学组成差别显著，可能采用了高硅质黏土烧成，可能不含瓷石类原料。

3.2 出土东汉青瓷产地研究

令人意外的是，本遗址八座东汉墓中仅出土了一件青瓷（图1）。该青瓷水盂的釉青中泛黄但不均匀，釉层较厚且颇具玻璃质感，但存在明显脱釉，胎体比较坚硬，胎质较粗，瓷化程度较高，符合东汉成熟青瓷的基本特征[12]。该青瓷外观及特征与同时出土陶器相比差异极大，且仅存一件，极有可能非本地烧制，产地未知。学者认为浙江越窑、江西丰城洪州窑及湖南岳州窑[13]，在东汉时均已始烧成熟青瓷，且上述窑址与本遗址相距不远，运输往来便利。所以，推测该件青瓷很有可能来源于以上某一窑址。洪州窑各时期瓷器流布甚广，江西地区是洪州窑瓷器流通的主要区域[14]。但是，至今未有九江地区出土东汉洪州窑瓷器的文献报道。从器型学角度看，学者认为东汉时期洪州窑青瓷多为实用器，造型各异的罐最多，其胎质较粗，淘炼不精，其胎体坚硬致密，以灰白色为主，釉呈青或青泛绿色，厚度不均[15]。据此，推测该产品可能来源于洪州窑。

如表2是采用EDXRF得到该件青瓷水盂瓷胎的化学组成数据[16]，与本遗址出土陶器相比，最突出的是Fe2O3含量显著更低，仅为2%，助熔剂K2O的含量显然更高，与成熟瓷器更接近。研究发现，不同窑址地区出土瓷器的化学组成有较明显的地域特征。基于这一特点，利用SPSS等软件构造包含各窑址样本化学组成信息的相关新变量，再进行主因子分析和聚类分析，从而将各窑址的产品加以区分，该方法被广泛运用于古陶瓷产地研究中[6][16-17]。结合前人对越窑[17]、洪州窑[6]及岳州窑[18]出土瓷胎的分析结果，探讨该件青瓷水盂的产地情况。通过SPSS软件，将该件青瓷与洪州窑及越窑青瓷的化学组成数据降维后，一同进行主因子分析，提取得到综合因子F1，F2，F3，并绘制如图5所示的因子散点图。从图5不难发现，越窑和洪州窑青瓷样本数据点分别聚集在不同的区域，说明两者化学组成差异较大。也说明该方法可有效区分不同窑址地区的产品。令人惊喜的是，该件青瓷的数据点M21落入了洪州窑样品的区域内，表明该件青瓷为洪州窑产品，而非越窑产品。为进一步佐证该结果，将该件青瓷与洪州窑及岳州窑的化学组成数据降维后，进行主因子分析，提取得到综合因子F1，F2，F3，并绘制如图6所示的因子散点图。从图6可看出，洪州窑和岳州窑样本数据点有明显的聚集差异，但M21却落入两窑址数据点的边界区域，并不能证实该青瓷属于洪州窑产品，也可能是岳州窑产品。为更进一步验证该件青瓷的产地结论，对该件青瓷与洪州窑及岳州窑的化学组成进行聚类分析，结果如图7所示。从图7可得知，该件青瓷M21与洪州窑产品应归属为同一大类，产源地为洪州窑。这也印证了上述主因子分析的结论。

4" 结论

本遗址出土陶胎化学组成的整体变化范围较大。Al2O3含量总体较高，变化幅度不大，在18wt.%～25wt.%之间；SiO2含量在64wt.%～72wt.%之间，变化幅度较小；Fe2O3含量总体较高，波动较大，在3.31wt.%～7.39wt.%之间；K2O含量普遍较低，仅1.5wt.%左右。

根据以上化学组成的数据信息，结合前人对九江多处遗址出土陶器的研究，认为本遗址出土陶器的制陶原料较为广泛，对原料的选择有较大随意性。其大部分陶器的原料为就地取材，采用的是普通易熔黏土；部分与泥质陶胎差别显著的硬陶，与商代硬陶和原始瓷的化学组成差别显著，可能采用了高硅质黏土烧成，可能不含瓷石类原料。

结合同时期洪州窑产品及该件东汉青瓷水盂的器型学特征，参考前人对越窑、洪州窑及岳州窑出土瓷胎的研究，用SPSS软件进行主因子分析和聚类分析，得出该件青瓷水盂产地为江西洪州窑，是洪州窑瓷器在东汉时就已流布至九江地区的例证。可见，将传统陶瓷器型学与现代科技分析研究相结合，可为出土陶瓷的产地研究提供有效的解决思路。

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