西夏陵瓷質和琉璃建筑構件的工藝特點研究

石若瑀，溫 睿，馬 強，師培軼，劉 峰，溫 濤，王文軒

[1.文化遺產研究與保護技術教育部重點實驗室(西北大學)，陜西西安 710069；2.寧夏文物考古研究所，寧夏銀川 750021；3.銀川西夏陵區管理處，寧夏銀川 750021]

0 引 言

西夏陵位于寧夏回族自治區銀川市西郊30公里的賀蘭山東麓。建于公元1038年，歷時190年的西夏王朝共十代皇帝，同宋遼金并立。1227年亡于蒙夏戰爭后，西夏陵被嚴重破壞，但迄今仍是西夏所遺留的規模最大、內涵最豐富的建筑遺跡。從20世紀70年代開始，考古工作者對西夏陵進行了5次重要的考古調查與發掘，出土了大批文物，包括大量建筑構件[1]。在西夏首府興慶府所在的今銀川市及周邊地區，西夏的宮殿、官府等官式建筑已蕩然無存，因而西夏陵遺址群及出土的建筑構件，以白瓷板瓦與各種類型的綠釉琉璃建筑構件為主，即為官式建筑的典型代表。

琉璃瓦在中國歷史悠久，起源于北魏，唐代已在高等級建筑上大量使用，鼎盛于元明清時期[2]，西夏同宋遼金并立，處于琉璃瓦技術發展的過渡階段。當前對西夏陵的考古及出土文物的研究，已取得了許多重要的成果，但對西夏的瓷質和琉璃建筑構件，主要是通過考古類型學與西夏學對其社會功能等加以考釋[3]，對工藝研究甚少，同時相關的技術特點與來源也是一個亟待解決的問題[4]。故本研究選取西夏陵白瓷板瓦與綠釉琉璃瓦樣品，結合文獻及考古學研究資料，利用科技考古分析，探究西夏時期官式建筑構件的工藝特點，討論制作技術反映出的思想倫理；進一步豐富西夏瓷質和琉璃建筑構件的研究，與宋遼金時期建筑琉璃形成對比，補充了中國古代建筑琉璃技術的研究；同時加深了對西夏官式建筑的認識，也促進了對西夏與中原地區文化融合互鑒的理解。

1 實驗樣品

分析樣品共30件，其中白瓷板瓦9件，玉白色釉，釉面有裂紋開片，胎體堅硬，呈灰白色，樣品編號為XXLW-001～009。綠釉琉璃瓦21件，釉色深綠，表面均勻，部分脫落，磚紅色胎體，顏色較深，易碎有殘損，樣品編號為XXLG-001～021。均來自西夏陵遺址的考古發掘工作，由西夏陵區管理處提供。圖1～圖4為樣品照片。

圖1 西夏陵遺址樣品XXLW-006Fig.1 Sample XXLW-006 from Xixia Mausoleum

圖2 西夏陵遺址樣品XXLG-007Fig.2 Sample XXLG-007 from Xixia Mausoleum

圖3 西夏陵遺址樣品XXLW-008Fig.3 Sample XXLW-008 from Xixia Mausoleum

圖4 西夏陵遺址樣品XXLW-010Fig.4 Sample XXLW-010 from Xixia Mausoleum

2 實驗方法

成分分析在北京大學考古文博學院科技考古實驗室進行。采用HORIBA公司生產的XGT-7000型能量色散型微區X射線熒光分析儀，測試條件均為：電壓30 kV，電流0.062 mA，束斑直徑1.2 mm，測試精度為0.01%。以康寧玻璃(corning glass A，B，C，D)為釉層元素標樣，以北京大學無機材料科技考古實驗室自制陶瓷胎體檢測標樣為胎體元素標樣，制作標準曲線對被測樣品元素含量標定。標樣的主量元素包括：Na2O，CaO，K2O，MgO，Al2O3，PbO，CuO，BaO，微量元素包括：Fe2O3，TiO2，Sb2O3，MnO，SnO2，V2O5，ZnO，P2O5。實驗所用標定方法為利用一組標準樣品數據，以線性回歸方程為依據建立回歸曲線，對未知樣品XRF數據進行標定。一組標準樣品中有最高值和最低值，被測樣品的元素含量在最高值和最低值之間，可以認為是非常準確的。在選取文獻數據比較時，盡可能選取由能量色散型X射線熒光光譜儀(EDXRF)完成測試研究的數據，嘗試將數據的準確度與精確度放在統一標準下進行比較，盡可能減小系統誤差。

物相測試與顯微觀察實驗在西北大學文化遺產研究與保護技術教育部重點實驗室進行。取樣品XXLG-009與XXLW-002胎體研磨成粉末，采用日本理學株式會社生產的微區X射線衍射儀(儀器型號為Smart Lab)進行測試。實驗參數：Cu靶，石墨單色器，電壓40 kV，電流200 mA，掃描方式：連續掃描，掃描速度10°/min，狹縫DS=SS=1°，RS=0.15 mm。

在樣品XXLG-012邊角處取樣，帶釉層1 mm左右的小塊，橫切面向上粘在導電膠帶上，采用捷克TESCAN公司生產的掃描電子顯微鏡(儀器型號為VEGAXM鎢燈絲)，用于觀察樣品的微觀形貌。實驗參數：電壓200 V～30 kV，探針電流為1 pA～2 μA，二次電子分辨率在3.0～8.0 nm之間，放大范圍為1.5～1 000 000倍。

3 結果與討論

3.1 胎體的原料組成

X射線熒光光譜儀分析測定了樣品胎體中各元素組成，結果如表1。

表1 西夏陵琉璃瓦胎體的化學組成Table 1 Chemical compositions of the glaze tiles’ bodies from the site of Xixia Mausoleum (%)

注： 表中“0”表示組分含量低于檢測限0.01%，故未能檢測出。測試結果中，Na2O的全部檢測結果為“0”。

西夏陵白瓷板瓦與綠釉琉璃胎體化學組成差異明顯。白釉瓷質胎體中SiO2與Al2O3的含量分別在55%～61.6%與33.3%～37.3%，K2O的含量為4.5%～5.4%，三者之和幾乎占到總成分的95%，可能是一種高鋁質黏土、瓷土或高嶺土。由于地質情況的差異，南北方所產制瓷原料不同，南方盛產瓷石，SiO2較高而Al2O3較低，北方多為高鋁黏土，SiO2較低而Al2O3較高，使得南方多為高硅質瓷，北方為高鋁質瓷。唐宋時期的白釉陶瓷種類豐富，北方地區生產極盛。將西夏陵白瓷板瓦胎體與這一時期樣品比較，在探究同時期技術來源的同時，也能與之前的胎體組成形成對比。將測試結果與唐代三彩白釉陶[5]、定窯白瓷[6]、西夏靈武窯白瓷[7]、宋代景德鎮青白釉瓷[8]的數據進行比對，胎體中SiO2與Al2O3的含量較高。如圖5，西夏陵樣品與定窯、靈武窯胎體組成相似，與唐三彩、景德鎮窯樣品差異明顯，說明西夏陵白瓷板瓦胎體可能采用了北方地區的制瓷原料。靈武窯窯址附近有豐富的煤礦資源，且開采歷史悠久，地質學調查發現，地層中富含高嶺石質泥巖與高嶺石泥巖夾矸，這都是優質的瓷胎原料[9]。因此，綜合考慮原料組分與成本控制等因素，西夏陵遺址出土的白瓷板瓦胎體原料可能與靈武窯同屬一脈。

圖5 胎體主元素的三角圖Fig.5 Trinary plot of the bodies’ components

這種原料為胎體提供了豐富的Al2O3，其含量較高，利于胎體燒結。此外，胎體中K2O含量較高，會使胎體在燒制過程中生成的玻璃相物質黏度變化小，在高溫下更堅硬不易變形。通過觀察，白瓷板瓦胎體更緊密，孔隙明顯少于綠釉琉璃瓦，胎質更堅硬，不易碎開，K2O含量高可能是原因之一。Fe2O3的含量與其他白瓷胎體相比非常低，甚至不足0.5%，如圖6。西夏陵白瓷板瓦產自本地，有專門為陵區生產建筑構件的窯址[10]，距靈武窯直線距離不到70 km，地質學條件差異很小，因而白瓷板瓦生產窯址所在地區的黏土或瓷土原料同靈武窯瓷器胎體一樣，也具有鐵含量較高的特點。同時，在生產西夏瓷器的多處窯址中，都有與淘洗、沉淀、處理瓷泥相關的作坊遺存[11]。這說明西夏時期的瓷器生產中已經有通過淘洗沉淀來降低鐵含量獲得更淺胎色的作法。此外，淘洗沉淀技術得到了普及，自北宋以來多處窯址都有使用[12]，這在西夏瓷器生產中也得到了應用。綜上分析討論，白瓷板瓦胎體中Fe2O3含量低，基本不存在原料中鐵含量低的可能性，而是窯工在胎體制作過程中較好掌握了淘洗技術，減少原料中Fe2O3含量獲得更淺的胎色，增強白釉的呈色效果。

圖6 Fe2O3平均含量統計圖Fig.6 Plot of the average content of Fe2O3

綠釉琉璃胎體中SiO2與Al2O3的含量分別在54.5%～59%與14.8%～19%之間，K2O的含量為2.6%～3.5%，鈣與鐵的含量較高，CaO在15%左右，Fe2O3的含量在7.5%左右。綠釉琉璃瓦在古代在高等級建筑中最為常見，每個朝代幾乎都有生產，而胎體原料多來自產地附近，因而胎體的化學組成是判斷琉璃瓦產地的重要依據。有學者將古代琉璃瓦胎體根據成分可以劃分為4種，北方地區的高鋁質黏土原料，南方地區的高硅質黏土和瓷石，遼寧地區的高鎂質易熔黏土，北京元代及寧夏地區的高鈣質易熔黏土[13]。顯然西夏陵綠釉琉璃瓦樣品屬于第四種，與白瓷板瓦胎體原料差別較大，應有不同的原料來源。鐵含量較高，說明胎體原料在制作中并沒有進行嚴格淘洗，燒成后保留了胎體的磚紅色，進而反映出綠釉琉璃瓦胎體制作較為粗糙，也可能是綠釉顏色較深，不需要通過淘洗來增加胎體白度。

X射線衍射儀測定了白瓷板瓦樣品XXLW-002與綠釉琉璃瓦樣品XXLG-009的胎體物相組成，結果見圖7。

圖7 西夏陵樣品的XRD分析結果Fig.7 XRD patterns of samples from the site of Xixia Mausoleum

白瓷板瓦樣品中，胎體物相組成為石英與莫來石。石英是制瓷原料中的基本組成，主要成分為SiO2。莫來石一般是在瓷土受熱過程中產生的，溫度至少在1 050 ℃之上[14]。瓷土中包含石英、長石、高嶺土，且定窯與靈武窯瓷胎主要原料都為高嶺土。同時，物相組成反映出的成分與其化學組成的測試結果較一致，說明西夏陵白瓷板瓦的胎原料與唐宋時期北方地區的瓷胎原料比較相似，使用了高嶺土，且在高溫條件下燒成。

綠釉琉璃瓦樣品中，胎體組成為石英、鈣長石、透輝石與鐵葉云母。顯然，鈣長石是胎體中Ca的主要來源，原料可能是高鈣黏土的一種。透輝石是鈣鎂硅酸鹽礦物的一種，多與石英礦共生而被作為原料的一種，也有可能是由胎體原料中頑輝石在900 ℃加熱時形成[15]。鐵葉云母是在較高溫度條件下形成的云母礦物之一[16]，是胎體中Fe2O3的來源，可能是原料中赤鐵礦在較高溫度條件下的反應產物。因而綠釉樣品胎體原料可能是北方普通高鈣易熔黏土，在氧化氛圍中燒成。

3.2 釉層的制作工藝

X射線熒光光譜儀分析測定了釉層中各元素的組成，結果如表2。

表2 西夏陵琉璃瓦釉層的化學組成Table 2 Chemical compositions of the glaze tiles’ glazes in the site of Xixia Mausoleum (%)

白瓷板瓦釉層成分中，SiO2與Al2O3的含量分別在63.5%～71%與11.2%～16.8%之間，CaO的含量較高，在6.9%～15.5%之間，K2O的含量為3.7%～6.5%，不含PbO，Fe2O3與SnO2都在1%左右。瓷釉的釉料多以瓷石、釉灰、釉石為主，瓷石中富含石英長石，即為SiO2與Al2O3的主要來源，釉灰為草木灰，提供K2O，釉石加入則提高Ca的含量。通過降低釉中Fe的含量提高釉的白度，SnO2的加入可以提高釉的乳濁效果[17]。顯然，西夏陵白瓷板瓦的釉料采用了制瓷原料，與同時期的制瓷技術聯系緊密。唐宋時期的白釉陶瓷依據助熔劑和燒成溫度的不同可以劃分為高溫鈣釉與低溫鉛釉，其中鈣釉按照草木灰的Seger統計式分類還包括堿鈣釉與鈣堿釉[18]。根據計算結果，如樣品XXLW-004的Seger統計式為1.11R2O·0.65RO·0.81R2O3·3.92RO2，白釉樣品應屬于鈣堿釉配方。再將釉層成分進行主成分分析(PCA)，結果如圖8，西夏陵白瓷板瓦釉層的組成更接近于靈武窯與景德鎮窯的白瓷樣品。

圖8 西夏陵白瓷板瓦與歷史時期白釉陶瓷釉層元素主成分分析圖(PCA)Fig.8 Three main components plots of multivariate statistical analysis (PCA)

(續表2)

注： 表中“0”表示組分含量低于檢測限0.01%，故未能檢測出。測試結果中，Na2O的全部檢測結果為“0”。

綠釉琉璃釉層成分中，SiO2與Al2O3的含量分別在28.5%～35%與2.1%～3%之間，CaO的含量在1.1%～3.7%之間。PbO含量很高，在52.7%～60.9%之間，CuO含量在2.2%～3.6%之間，是典型的低溫鉛釉，以Cu為著色元素。傳統琉璃釉料配方多以石英與鉛丹為主，提供SiO2與PbO，兩者之和占比往往能達到90%左右。如圖9，與不同歷史時期以綠釉琉璃瓦為代表的低溫綠釉陶進行比較，包括唐大明宮、宋洛陽城宮殿遺址綠釉琉璃瓦，遼代窯址出土的低溫綠釉陶[19]，金代上京城[20]，元代上都城，明清故宮[21]的綠釉琉璃瓦，西夏陵樣品的鉛硅比值更接近于宋代洛陽城宮殿遺址樣品，數值在1.7～2之間，反映出西夏陵綠釉琉璃瓦釉很可能與宋洛陽城琉璃瓦釉的配方更為相似。北宋時期的《營造法式》明確記載了琉璃釉的配方：“凡造瑠璃瓦等之制，藥以黃丹、洛河石和銅末用水調勻(冬月以湯)……凡合瑠璃藥，所用黃丹闕炒造之制，以黑錫、盆硝等入鑊煎一日為粗戶，出候冷，搗羅作末，次日再炒，磚蓋奄第三日炒成?！盵22]其中洛河石即為石英，黃丹亦稱鉛丹，系用鉛、硫磺、硝石等合煉而成，起到助熔劑的作用，銅末則為致色元素Cu的來源。

圖9 歷史時期綠釉琉璃瓦釉層鉛硅比值箱式圖Fig.9 Box chart of the rate of Pb/Si in the glazes during historical periods

采用掃描電鏡對釉層的顯微結構進行細節觀察。綠釉琉璃瓦釉層中，見圖10，能觀察到石英顆粒，說明在原料篩選淘洗過程中不夠精細，繼而在施釉過程中無法避免顆粒物，且可能在較低溫度條件下完成燒制。從外觀上看，綠釉琉璃瓦釉面粗糙不平，凸起的石英顆粒物較明顯，相比之下，白瓷板瓦表面細膩平整。綜上討論反映出白瓷板瓦與綠釉琉璃瓦釉層原料有著完全不同的處理方法。

圖10 綠釉層的顯微結構Fig.10 Micro structure of the green glaze

3.3 技術來源與成因

綜上分析討論，西夏陵白瓷板瓦在胎釉組成與工藝上與同時期以靈武窯為代表的白瓷較為相似，屬于瓷釉體系；而綠釉琉璃瓦的胎體由本地生產的可能性較大，釉料與宋代《營造法式》的記載較一致，符合傳統的低溫鉛綠釉陶體系。西夏與北宋交往密切，有學習中原漢文化的傳統。中原地區使用琉璃瓦的歷史可追溯至北魏時期，遠早于西夏王朝的建立，且制作低溫鉛釉陶的技術已非常成熟。因此，推測綠釉琉璃瓦的制作技術是來自中原地區，并不是西夏王朝的創新。

磚瓦作在西夏時期僅被允許用在高等級建筑中，《宋史·夏國傳》中記載“俗皆土屋，唯有命者得以瓦覆之”，《隆平集夏國趙寶吉傳》也寫到“有官爵者始得覆之以瓦”，并設置磚瓦院進行管理生產。西夏時期對建筑材料的使用有著嚴苛的階級劃分，即使是普通的陶瓦也不得隨意燒造使用，而西夏陵作為帝王陵墓，其建筑材料則體現出官式工藝的最高水平。

在西夏陵的官式建筑材料中，白瓷板瓦與綠釉琉璃代表了兩種技術來源截然不同的陶瓷制作體系，二者被同時運用到建筑材料的制作中，一定程度上反映出西夏建筑中的思想倫理。白瓷板瓦，主要被用作西夏陵中陵塔和其他特殊部位的建筑裝飾材料，且目前見于西夏陵遺址、賀蘭山拜寺口西夏建筑遺址、靈武西夏窯址、銀川市基建工地，西夏之前幾乎沒有，具有明顯的民族風格。西夏國號有“白高國”“大白高國”“白高大夏國”(皆為西夏文名稱)等多種，其中一種解釋是黨項族發于白水之上，“以白為吉”，崇尚白色[23]。這些白瓷板瓦，潔白細膩，胎體致密，釉層較薄，在外觀上與高級白瓷的生活用具一樣，多用在西夏統治集團的宮殿、住宅、廟宇、陵園等，與中原地區漢人的建筑有明顯區別[24]。

西夏陵遺址出土的綠釉琉璃建材形式多樣，以與中原地區實物相似的筒瓦、板瓦為主，但也有鴟吻、套獸、龍首脊獸、迦陵頻伽、摩羯、吼獅、金翅鳥形象的蹲獸等來源于佛教文化的形象[25]。這些垂獸、蹲獸為西夏獨有，是獨一無二的創新，具有濃郁的民族風格[26]，主要被大面積鋪設在陵園中具有中原地區風格的建筑物上，包括宮殿殿頂、屋檐、碑亭等。通過上文分析，白瓷板瓦相比于綠釉琉璃瓦，在數量上更少，在建筑物等級上更高，民族風格更加濃郁，突出了黨項民族特點，制造技術更加成熟，篩選處理原料更加細膩，接近同時期的制瓷技術，工藝更精細。

西夏不但用嚴格的法律條例規定了建筑的等級，而且對建筑的用色裝飾作了更明確的規定[27]。說明西夏統治者完全接受了中原傳統的建筑倫理以及在這種倫理思想影響下的建筑技術規范，用尊卑差別和嚴格的等級突出了宮室陵寢、皇家建筑的獨尊和佛教廟宇的崇高地位。西夏官式建筑所表現的文化內涵，拉近了與中原的距離，促進了民族間的文化交流，同時也有利于維護封建統治[28]。

結合上文的分析討論，白瓷瓦與綠釉琉璃瓦應為本地生產，前者為同時期的白瓷技術，后者能很好借鑒中原地區的低溫釉陶傳統，說明西夏時期的窯工很好地掌握先進陶瓷技術的同時，能夠積極學習周邊地區的先進文化，又能將佛教文化與技術很好地融合，產生具有獨特民族風格的建筑材料。西夏王朝之所以能在貧瘠的沙磧上屹立百余年之久，這與其能夠學習周邊先進文化來建設國家是密不可分的。

4 結 論

通過對西夏陵遺址出土白瓷板瓦和綠釉琉璃瓦的工藝分析，發現白瓷板瓦在胎釉組成與工藝上與同時期白瓷相似度較高，應采用白瓷技術制作；綠釉琉璃瓦的組成、工藝符合傳統的低溫鉛綠釉體系，可能是借鑒中原技術完成的。兩種材質的瓦件都是西夏時期高等級建筑構件，官式建材的典型代表，是同時存在的，展現出西夏時期在官式建材生產技術上的多元性。

但這兩種技術差別較大，來源不同，反映出西夏在官式建材生產中兼容并包，在學習中原傳統的同時又能緊密結合佛教文化，極具黨項族的民族特色。更重要的是，西夏時期的建筑體系已趨于復雜化，可能會根據建筑不同部位、性質、等級與功能來使用不同的琉璃瓦構件，這對琉璃瓦體系的豐富與發展是極大的貢獻。

致 謝：感謝北京大學考古文博學院崔劍鋒老師、周雪琪同學、呂竑樹同學、西北大學文化遺產學院孫鳳老師在實驗及寫作過程中的支持與幫助，在此致以敬意。