江西九江潯陽城遺址出土漢代陶瓷器的科技分析與研究

摘 要：采用能量色散X射線熒光光譜法（EDXRF）對九江潯陽城遺址漢墓出土漢代陶瓷器胎體進行無損測試分析。結果顯示，本遺址出土西漢陶胎中Al2O3含量均值為20.47wt.%，SiO2含量均值為67.43%，Fe2O3含量均值為5.63wt.%，助熔劑（Fe2O3、TiO2、CaO、MgO、K2O、Na2O）總和均值為11.10wt.%，各樣品間數值變化較大。結合九江地區多處遺址，認為本遺址制陶原料較為廣泛，對原料的選擇處理有較大的隨意性。大部分出土陶器的原料為就地取材，采用的是普通易熔黏土；部分可能采用了高硅質黏土燒成，可能不含瓷石類原料。與越窯、洪州窯及岳州窯測試數據對比，用SPSS軟件進行主因子分析和聚類分析，認為出土的東漢青瓷水盂產地為江西洪州窯，說明洪州窯瓷器在東漢時就已流布至九江地區。

關鍵詞：EDXRF；潯陽城遺址；西漢陶器；東漢青瓷；洪州窯；產地分析

1前言

潯陽城遺址位于江西省九江市柴桑區八里湖沿岸，毗鄰長江黃金水道，是研究長江中下游地區特別是贛北地區早期歷史文化發展最重要的古遺跡之一，并于1987年被列為江西省文物保護單位。為配合基本項目建設需要，江西省文物考古研究院于2019年至2020年對該遺址相關區域進行考古發掘，發掘面積達3500平方米，清理出西漢至元代墓葬共23座，出土金屬器、陶瓷器標本共300多件套，目前該遺址的考古發掘報告已出版[1]。相關學者[2-4]對漢代陶制文物的科學研究主要集中在彩繪陶、漆陶以及低溫鉛釉陶上，以制作成型工藝、彩繪顏料結構及成分組成等方面的研究為主。江西作為陶器和瓷器起源地之一，關于出土漢代陶瓷器的科學分析和研究較少。馮向前[5]與王建平[6]等曾對豐城洪州窯出土東漢青瓷開展化學組成研究；魏書亞等[7]曾對南昌西漢海昏侯墓出土漆陶的漆膜結構及化學成分展開研究。研究表明，漢代陶器的生產技術與之前相比取得了巨大進步，為東漢晚期成熟瓷器的出現奠定了良好的基礎[8]。本文采用能量色散X射線熒光光譜法（EDXRF）對本遺址漢墓出土硬陶胎進行測試分析，并結合前人對九江多處遺址出土陶器的研究，探究其化學組成特征及原料使用情況，為深入研究西漢制陶技術及探索陶到瓷的演化與遞變提供一定的參考。此外，結合本遺址出土的僅一件東漢青瓷水盂的測試數據，與越窯、洪州窯及岳州窯出土青瓷胎測試數據進行對比，通過SPSS軟件進行主因子分析和聚類分析，對其進行產地探討。

2 樣品與實驗

本次測試的陶器樣品共二十余件，涉及西漢墓三處，編號為XY-01～XY-22。樣品整體形貌較粗糙，薄厚不均，胎粒較粗疏，質地較堅實，斷面可見較多大小不均的顆粒，胎體顏色可分為灰、紅、白三種，胎內壁和外壁大都施灰陶衣。樣品典型外觀形貌見圖1。以上樣品委托景德鎮陶瓷大學采用美國EDAX international Inc.生產的EAGLE-Ⅲ型能量色散X射線熒光光譜儀（EDXRF）進行測試。該技術是一項無損分析技術，可以對塊狀、粉狀、液體甚至是氣體等樣品的化學成分進行定性和定量分析，被廣泛應用于考古樣品特別是陶瓷類樣品的檢測分析[2-3][6]。樣品經過一系列預處理后，采用該儀器對樣品胎體橫截面黏土基質進行測試。測試過程中，儀器X光管電壓為30 kV，管電流為30μA，采集數據時間為120S。測試結果見表1。

3" 結果與討論

3.1 胎體化學組成分析

從表1的結果看，結合圖2和圖3，其中：Al2O3的含量總體較高，在18%～25%之間；SiO2的含量在64%～72%之間；Fe2O3的含量總體較高，波動較大，在3.31%～7.39%之間；TiO2的含量普遍較高，在0.6%～0.8%之間，波動幅度較小；K2O的含量普遍較低，僅1.5%左右；助熔劑氧化物Na2O、MgO、K2O、CaO的總含量在3.7%～6.5%之間，大部分樣本的含量在4%左右。

胎體各化學成分含量總體分散性較大，說明本遺址制陶原料多樣性整體較高。從新石器時代到漢代，制陶原料因地域和自然環境制約而有差異。為探討本遺址出土陶片的化學組成特征和原料選用技術，我們選取了九江柴桑區沙河街遺址及神墩遺址、修水山背遺址[9]，將其出土的新石器晚期、商周時期陶片的化學組成進行對比研究。文獻中T10（5）和T30（5）、JS01和JS02樣本分別出土于與本遺址地理環境相近、間隔十多公里的沙河街遺址和神墩遺址，為西周中晚期陶片。文獻中65和66兩件樣本為新石器晚期陶片，出土于山背遺址，所在區域山地眾多、交通較閉塞，早期先民制陶時便于就地取材，因此選入作為制陶原料選用的參考。通過表1，結合圖3，本遺址與九江三處遺址化學組成數據點較多混在一起，特別是兩者Al2O3、SiO2、CaO、Na2O含量十分接近，多個樣本Fe2O3含量接近，推斷本遺址原料選用與九江幾處早期遺址有較大相似，可能大部分原料為就地取材，所采用的是普通黏土。

通常而言，根據黏土的化學組成和性能，把制陶黏土分為普通易熔黏土、高鋁質耐火黏土、高硅質黏土或瓷土、高鎂質易熔黏土四類[10]。表1中本遺址出土的XY-04～14、XY-16～18、XY-21～22等大部分樣本中Fe2O3含量5%～7%，SiO2含量63.35%～70.07%（大多數在65%左右），Al2O3含量16.38%～22.73%，助溶劑總和占比10.09%～14.55%，其符合普通易熔黏土組成特征，原料為普通易熔黏土，該類黏土最為常見易得。用于制陶的普通易熔黏土可能就近取土于地表，含較多雜質，陶工對其加工處理不夠精細，這可能是導致上述樣本Fe2O3和TiO2含量較高的原因。樣本T10（5）與T30（5）及66，其化學組成也符合普通易熔黏土的特征，出土地距離本遺址較近，應為普通易熔黏土所燒制。

結合樟樹吳城遺址商代印紋硬陶的化學組成數據[11]，有學者[9]認為商代印紋硬陶的化學組成很接近南方瓷石，很有可能是采用類似南方瓷石的黏土作原料，或者說原料中添加了粉碎處理過的瓷石。樣本JS01和JS02為西周原始瓷的陶胎，其Fe2O3含量平均值低至1.38%，助熔劑含量平均值低至6.69%，與成熟瓷器十分接近，應該是用處理精細的瓷石燒制而成。從圖4可看出，吳城遺址的商代印紋硬陶和原始瓷的化學組成數據點混在一起，特別是兩者Fe2O3和TiO2含量接近，推斷同時期燒造印紋硬陶時所用原料與燒造原始瓷有相似的配方，可能含有瓷石，而不僅僅是黏土。但是，從圖4還可看出本遺址陶胎化學組成數據點處于獨立區域，說明本遺址陶胎的燒制原料與吳城陶胎存在明顯差異，可能不含瓷石類原料，而依舊是黏土為原料。因此認為，表1本遺址出土XY-01～03、XY-15、XY-19～20等6個樣本SiO2含量為68.77%～70.59%（平均值為70.23%），Al2O3含量為17.97%～22.44%（平均值為19.87%），Fe2O3含量為3.31%～5.03%（平均值為3.99%），其化學組成與瓷石差別較大，與常見的普通易熔黏土有差別，符合高硅質黏土的特征，推斷應采用了高硅質黏土燒成，可能不含瓷石類原料。

綜上，結合九江多處遺址出土陶器的化學組成與原料使用情況，認為本遺址制陶原料來源較為廣泛，對原料的選用有較大隨意性。推斷大部分原料為就地取材，所采用的是普通易熔黏土；少量質地堅實、與泥質陶胎差別顯著的硬陶，與商代硬陶和原始瓷的化學組成差別顯著，可能采用了高硅質黏土燒成，可能不含瓷石類原料。

3.2 出土東漢青瓷產地研究

令人意外的是，本遺址八座東漢墓中僅出土了一件青瓷（圖1）。該青瓷水盂的釉青中泛黃但不均勻，釉層較厚且頗具玻璃質感，但存在明顯脫釉，胎體比較堅硬，胎質較粗，瓷化程度較高，符合東漢成熟青瓷的基本特征[12]。該青瓷外觀及特征與同時出土陶器相比差異極大，且僅存一件，極有可能非本地燒制，產地未知。學者認為浙江越窯、江西豐城洪州窯及湖南岳州窯[13]，在東漢時均已始燒成熟青瓷，且上述窯址與本遺址相距不遠，運輸往來便利。所以，推測該件青瓷很有可能來源于以上某一窯址。洪州窯各時期瓷器流布甚廣，江西地區是洪州窯瓷器流通的主要區域[14]。但是，至今未有九江地區出土東漢洪州窯瓷器的文獻報道。從器型學角度看，學者認為東漢時期洪州窯青瓷多為實用器，造型各異的罐最多，其胎質較粗，淘煉不精，其胎體堅硬致密，以灰白色為主，釉呈青或青泛綠色，厚度不均[15]。據此，推測該產品可能來源于洪州窯。

如表2是采用EDXRF得到該件青瓷水盂瓷胎的化學組成數據[16]，與本遺址出土陶器相比，最突出的是Fe2O3含量顯著更低，僅為2%，助熔劑K2O的含量顯然更高，與成熟瓷器更接近。研究發現，不同窯址地區出土瓷器的化學組成有較明顯的地域特征。基于這一特點，利用SPSS等軟件構造包含各窯址樣本化學組成信息的相關新變量，再進行主因子分析和聚類分析，從而將各窯址的產品加以區分，該方法被廣泛運用于古陶瓷產地研究中[6][16-17]。結合前人對越窯[17]、洪州窯[6]及岳州窯[18]出土瓷胎的分析結果，探討該件青瓷水盂的產地情況。通過SPSS軟件，將該件青瓷與洪州窯及越窯青瓷的化學組成數據降維后，一同進行主因子分析，提取得到綜合因子F1，F2，F3，并繪制如圖5所示的因子散點圖。從圖5不難發現，越窯和洪州窯青瓷樣本數據點分別聚集在不同的區域，說明兩者化學組成差異較大。也說明該方法可有效區分不同窯址地區的產品。令人驚喜的是，該件青瓷的數據點M21落入了洪州窯樣品的區域內，表明該件青瓷為洪州窯產品，而非越窯產品。為進一步佐證該結果，將該件青瓷與洪州窯及岳州窯的化學組成數據降維后，進行主因子分析，提取得到綜合因子F1，F2，F3，并繪制如圖6所示的因子散點圖。從圖6可看出，洪州窯和岳州窯樣本數據點有明顯的聚集差異，但M21卻落入兩窯址數據點的邊界區域，并不能證實該青瓷屬于洪州窯產品，也可能是岳州窯產品。為更進一步驗證該件青瓷的產地結論，對該件青瓷與洪州窯及岳州窯的化學組成進行聚類分析，結果如圖7所示。從圖7可得知，該件青瓷M21與洪州窯產品應歸屬為同一大類，產源地為洪州窯。這也印證了上述主因子分析的結論。

4" 結論

本遺址出土陶胎化學組成的整體變化范圍較大。Al2O3含量總體較高，變化幅度不大，在18wt.%～25wt.%之間；SiO2含量在64wt.%～72wt.%之間，變化幅度較小；Fe2O3含量總體較高，波動較大，在3.31wt.%～7.39wt.%之間；K2O含量普遍較低，僅1.5wt.%左右。

根據以上化學組成的數據信息，結合前人對九江多處遺址出土陶器的研究，認為本遺址出土陶器的制陶原料較為廣泛，對原料的選擇有較大隨意性。其大部分陶器的原料為就地取材，采用的是普通易熔黏土；部分與泥質陶胎差別顯著的硬陶，與商代硬陶和原始瓷的化學組成差別顯著，可能采用了高硅質黏土燒成，可能不含瓷石類原料。

結合同時期洪州窯產品及該件東漢青瓷水盂的器型學特征，參考前人對越窯、洪州窯及岳州窯出土瓷胎的研究，用SPSS軟件進行主因子分析和聚類分析，得出該件青瓷水盂產地為江西洪州窯，是洪州窯瓷器在東漢時就已流布至九江地區的例證。可見，將傳統陶瓷器型學與現代科技分析研究相結合，可為出土陶瓷的產地研究提供有效的解決思路。

參考文獻

[1]九江市文化廣電旅游局.潯陽城遺址田野考古發掘工作圓滿完成[EB/OL]（2020-07-28）[2024-05-01].https：//wgxl.jiujiang.gov.cn/zwzx_216/gzdt/zwxw/202007/t20200728_4484940.html.

[2]劉鑫.焦作馬村漢墓和白莊漢墓出土彩繪陶倉樓的科技分析[J].文物保護與考古科學，2021，33 （01）：97-102.

[3]李強，李偉東，羅宏杰，等.西安漢墓出土漆陶器的科學研究[J].自然雜志，2016， 38（01）：15-22.

[4]陳彥堂.關于漢代低溫鉛釉陶器研究的幾個問題[J].古代文明（輯刊），2005，4（00）：303-315.

[5]馮向前，馮松林，張文江，等.歷代洪州窯古瓷的元素組成特征的中子活化分析研究[J].原子核物理評論，2005，（01）：142-144." "[6]梁寶鎏，王建平，權奎山，等.慈溪越窯和洪州窯瓷片的X熒光分析研究[J].文物保護與考古科學，2001，（02）：8-14.

[7]付迎春，魏書亞，楊軍，等.應用熱輔助水解甲基化裂解氣相色譜質譜技術對古代漆器漆膜的分析研究[J].文物保護與考古科學，2018，30（04）：53-59.

[8]王春斌.漢代陶器生產技術研究[D].吉林大學，2013.

[9]李家治主編.中國科學技術史 陶瓷卷[M].北京：科學出版社，2017.

[10]李文杰.古代制陶所用黏土及羼和料——兼及印紋硬陶與原始瓷原料的區別[J].文物春秋，2021，（01）： 39-46.

[11]江西省文物考古研究所，樟樹市博物館編著.吳城 1973-2002年考古發掘報告[M].北京：科學出版社， 2005.

[12]游越，高勁松，邵敏. 洪州窯青瓷及其傳播發展[J].陶瓷學報，2021，42（03）：500-506.

[13]李家治.我國瓷器出現時期的研究[J].硅酸鹽學報，1978，（03）：190-198+232-234.

[14]權奎山.洪州窯瓷器流布初探[J].中國歷史文物，2008（03）：4-10+2+89-93.

[15]江西豐城洪州窯遺址調查報告[J].南方文物，1995， （02）：1-29.

[16]Yuan F ，Li Z ，Hu S ，et al.Sourcing celadons with EDXRF and LA-ICP-MS from the Xunyang city burial complex， 202 B.C–907 A.D.[J].Heritage Science， 2023， 11（1）.

[17]熊櫻菲，龔玉武，夏君定，等.上林湖越窯青瓷胎釉化學組成的EDXRF分析[J]. 文物保護與考古科學，2010，22（04）：28-34.

[18]熊文婷. 岳州窯青瓷科技分析及與洪州窯對比分析研究[D].景德鎮陶瓷大學， 2018.