“介休”临水窑与介休窑白底彩绘工艺的对比研究
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临水窑与介休窑白底彩绘工艺的对比研究
《文物保护与考古科学》 2013年03期
胡彩虹1、2，罗武干1、2，王昌燧1、2，孟耀虎3
（1.中国科学院古脊椎动物演化与人类起源重点实验室，北京100044；2.中国科学院大学科技史与科技考古系，北京100049；3. 山西省考古研究所，山西太原030001）
摘要∶白底黑花装饰风格的瓷器，始终是陶瓷、科技界和陶瓷爱好者关注的热点。临水窑（磁州窑）与介休窑白底黑花风格的瓷器之间有着密切的联系，但是对于两窑产品的科技分析甚少，至于两者的对比研究更是无从谈起。因此，本工作利用岩相分析、SEM-EDS等方法分析了临水窑（磁州窑）、介休窑样品的瓷胎、化妆土及瓷釉的化学成分和显微结构。比较分析显示，两窑样品的瓷胎均为低硅高铝配方，且介休窑瓷胎中的 Agg含量更高；两窑瓷胎粗糙，Fe，OgTiO?含量较高，致使其呈浅黄色。瓷胎表面均施有化妆土，所不同的是，介休窑的瓷胎表面施有两层化妆土，其靠近釉的一层化妆土（h2），FeOg、TiO?含量极低，靠近胎的一层化妆土（h1），FeOJTiO。含量较高；临水窑样品的瓷胎表面仅施一层化妆土，其FeO；、TO；含量较低，但高于介休窑近釉层化妆土中的相应含量。介休窑瓷釉为典型的高钙釉，而临水窑则为典型的碱钙釉和钙碱釉。不难认识到，介休窑似在临水窑白底黑花及化妆土工艺的基础上，因地制宜，勇于创新，形成了成本低廉、技术先进的两层化妆土工艺，在当地原料较为粗糙的条件下，生产出质量较好的白底釉下彩绘瓷器。
关键词∶临水窑；介休窑；SEM-EDS；白地黑花；化妆土；制作工艺
0 引 言
磁州窑是我国古代北方最大的民窑体系，是民间陶瓷艺术的杰出代表，其白地釉下黑彩，被古陶瓷界称之为“白地黑花”，是磁州窑最典型的装饰工艺。它将中国传统的水墨画、书法艺术与陶瓷工艺有机结合，形成了崭新的陶瓷艺术，开创了中国陶瓷美学的新境界，其影响遍及大江南北，在河南、河北、山西和山东等地形成了一个以磁州窑装饰风格为主要特点的庞大的陶瓷生产体系0~7，为后世青花、釉里红、斗彩、五彩等陶瓷精品的出现奠定了坚实的基础。
磁州窑中心窑场有三处∶其一，在溢阳河流域，以彭城窑为代表；其二，在漳河流域，以观台窑为典型；其三，在滏阳河流域，即现今的峰峰矿区，因临水窑而闻名。2002年，临水古窑址的发掘和研究，使人们普遍认识到，临水窑是古磁州地区最早的瓷器烧造中心，其上迄隋唐下至元代，在其影响下，彭城、观台两窑逐渐发展而成68-9.
山西地处河南、河北与陕西之间，煤矿、瓷土资源丰富。自唐以来，在定窑、磁州窑等影响下，山西地区陶瓷业得以长足的发展，成为我国古代瓷器烧造的重要地区。宋金时期，山西的制瓷业达到高峰，经考古调查与发掘，在山西全境已发现六十多处大、小窑址，而有关墓葬与遗址也出土数量不菲的本地瓷器00~12。
介休窑位于山西省介休市境内，是山西较大的窑场，于上世纪50年代被发现。介休窑创烧于北宋，盛于宋金。目前介休窑发现有两处窑场，一处位于洪山镇，另一处位于介休城内。介休窑（洪山镇）是山西中部地区宋金时期烧造水平和质量较高的瓷窑，其白底红花与磁州窑、当阳峪窑的白釉釉下黑彩划花装饰极为相似，唯色彩更加鲜艳美观【0-0】。近年来的考古成果显示，过去所谓磁州窑的产品，实际上很可能产于河北、河南、山西、山东、陕西等地区的古窑址。在古代，各个窑场为了竞争市场，不断增加瓷器品种、提高产品质量，既吸收外地窑口的先进经验，更致力于自身的创新，从而为我们留下了一份宝贵的科学技术和文化艺术的遗产。
多年以来，众多专家学者以观台窑为主要对象，从绘画特点、物理特性、化学成分、显微结构等方面，展开了颇为全面而深入的研究，取得了十分丰硕的成果【714，16~回。然而，由于临水窑发现较晚，相关的研究甚少，更谈不上科技分析。山西境内的古窑址（浑源窑、平定窑、介休窑等），虽开展过一些研究【16】2~14，但多以绘画特点为主，科技分析也几乎不见，至于临水窑与介休窑的对比研究，更是无从谈起。
鉴于此，认为有必要采用岩相显微镜、SEM-EDS等方法，分析有关临水窑、介休窑样品的瓷胎、化妆土及瓷釉的化学组成及显微结构等，进而揭示两窑白底黑（褐、红）花瓷器的制作工艺及其异同。
1 样品描述及测试分析1.1 样品描述
样品有10枚临水窑白底黑、褐花瓷片样品，其中宋代2枚，金代3枚，元代5枚；7枚介休窑白底黑（褐、红）花瓷片样品，均为宋代。样品的具体信息如表1所示。
1.2 分析方法
从样品横断面切下3mm左右的
1.2.1 显微分析
样品，分别制成0.5mm和0.03mm标准厚度的反光片和超薄光片（透光片）。使用KEYENCE公司生产的VHX-600显微镜观察样品的显微结构，使用0-lympus公司生产的BX51偏光显微镜观察样品的岩相显微结构。样品的岩相结构参见图5～12，样品的显微结构参见图2、4。
扫描电镜
1.2.2 扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）
（SEM-EDS）测试分析在中国科学院古脊椎动物与古人类研究所古脊椎动物进化系统学重点实验室进行，测试仪器为日本日立（Hitachi）公司生产的S-3700型扫描电子显微镜。分析采用背散射模式（BSE），其分辨率为4.0nm，低真空，工作电压为25kV，放大倍数为70~130倍，测量误差介于10%～15%之间。该电镜配有美国牛津公司生产的INCA X_act 型能谱仪，用于分析样品的化学成份。将样品用切割机切下约2~3mm的薄片，并且用德国进口细砂纸打磨薄片两面，经超声波震荡清洗、然后用酒精清洗，晾干后，3枚样品为一组，用导电胶将其固定在载样台上，并用日产吸耳球处理样品表面的灰尘，然后将载样台推入箱体进行测试。为了避免SEMEDS分析时，小光斑测试带来的偏差，采集数据时将背散射电子像（BSE）与反光片照片对应起来（图1～4），测试时在样品瓷胎、瓷釉、化妆土每个部位均选择2~3个较大区域进行分析。其中测试釉、化妆土时所选区域宽度在60~120μm之间，接近釉及化妆土的厚度；测试胎时所选区域宽度更大，在700μm以上，所有测试区域长度均大于其宽度。最后进行算术平均，得出每个样品胎、釉、化妆土成分的平均数值。研究结果及讨论2
分析结果见表2和表3。
2.1 显微分析
显微分析结果表明，临水窑白底黑花样品在釉与胎之间均施有一层化妆土，厚度约在180~200μm之间，该化妆土颗粒较小，杂质少，未熔融石英颗粒也较少，总体来说比较均匀细腻。化妆土与釉、胎之间分层清晰，在化妆土与釉的结合处存在黑色絮状反应层。样品的釉厚约在120～180μm之间，釉色半透明、玻璃相，有少量未熔融石英颗粒和少量气泡。样品的胎中有未熔石英颗粒，棱角较为圆润，可见莫来石晶体（图5、6、12)。
介休窑样品的胎、釉之间，均施有两层化妆土，与以往研究结果吻合【00】。为便于叙述，将靠近胎的化妆土层称为“h1”，而将靠近釉的化妆土层称为“h2”。岩相分析表明，hl与h2的厚度相近，约在100～120μm之间h2与釉结合处存在晶体反应层（图10），hl与h2结合处存在黑色絮状反应层，而hl与胎结合处界线清晰，无反应层。两层化妆土的
颗粒细腻，杂质及未熔的石英颗粒较少，而h2的残存石英颗粒更少，也更为细腻。偏光显微镜下，h2 比hl具有更强的消光性。SEM-EDS分析表明，两者的成分存在差异（详见下文）。样品的釉色透明，呈玻璃态，有少量未熔石英颗粒，釉厚约在70~150μm之间；样品胎中石英颗粒较多，熔蚀较为明显，可见莫来石晶体，表明其烧成温度较高（图7～11）。2.2 SEM-EDS分析
2.2.1 临水窑胎-化妆土-釉配方特征 临水窑SEMEDS的分析数据显示（表2）∶样品瓷胎的SiO2 含量在67.55%~73.57%之间，AlO含量在18. 87%~24.86%之间，为典型的低硅高铝配方。胎内Fe203、To2 含量相对较高，Fe2O含量在2.09%~3.3%之间，TiO2含量在1.1%～2.07%之间。显然，过高的Fe203、TiO2含量，不利于白釉的呈色。因此，其瓷胎表面均施有一层化妆土（详见岩相分析部分）。临水窑化妆土内Al2O3的含量高于胎内相应含量（图13）。表2与图14皆显示，其化妆土中Fe2O3含量明显低于瓷胎的相应含量，而TiO2含量也相对偏低。样品化妆土的Al2O3、K2O、Na20等含量明显高于瓷胎的相应数值，而CaO、MgO等含量则与瓷胎的相应含量相近。由此可见，临水窑化妆土的原料质量明显优于瓷胎的原料。临水窑样品的瓷釉中，Fe2O3、TiO2等致色组分含量均低于瓷胎与化妆土的相应数值，而K?0、CaO、Na2O、MgO等溶剂元素含量则显著高于瓷胎与化妆土的相应含量，但其Al2O；含量远低于瓷胎与化妆土的相应含量。需要特别指出的是，临水窑样品瓷釉的钙含量普遍低于其钾含量。根据李家治先生等建议的釉系类型划分标准可知∶钙釉∶b≥0.76；钙-碱釉∶0.76>b≥0.50；碱-钙釉∶0.50>b05。经计算可知，大部分临水窑样品的瓷釉属于碱钙釉（8 个样品0.50>b），少量为钙碱釉（两个样品0.76>b≥0.50，其中一个为0.56，另一为0.50）。2.2.2 介休窑胎-化妆土-釉配方特征 介休窑样品的SEMEDS分析数据显示（表3）∶样品瓷胎的SiO2 含量介于62.55%～66.55%之间，Al0含量介于26.18%~29.67%之间，同样为典型的低硅高铝原料配方。h2与h1中Al20g相差不大，均高于胎中AlO的含量（图15）。胎内呈色组分Fe2O、TiO含量都较高，FeO含量与临水窑相近，但TIO含量高得多。为改善釉层的颜色，介休窑样品瓷胎表面均施有两层化妆土（详见岩相分析部分）。表3与图16皆表明，h1中的Fe2O3含量低于胎内Fe2O的含量，但其TIO?含量与瓷胎的含量相近。相比之下，化妆土h2中的Fe2Og、TO2含量远低于胎体及h1中的相应含量。
不难认识到，介休窑样品的两层化妆土（h1和h2）选用的原料明显不同。岩相分析表明，介休窑h2比h1残存石英颗粒更少，颗粒度更细小。这似乎暗示，h2的原料曾经精选，同时还进行了精心处理，致使其颗粒更为细腻，这对白釉的呈色极为有利。
介休窑样品瓷釉的Fe2O，、TiO2等致色组分含量远低于胎体及hl的相应含量，也略低于化妆土h2的相应含量，然而，其CaO、Na2O、MgO等三种溶剂成分含量皆远高于瓷胎和化妆土的相应含量，仅K20含量略低于化妆土h2，但仍然显著高于瓷胎及h1的相应含量。由此可见，其瓷釉属典型的钙釉，而非临水窑那种碱钙釉或钙碱釉。
2.2.3 临水窑胎与介休窑比较分析 将临水窑与介休窑的瓷胎、化妆土和瓷釉进行对比分析，它们之间存在以下共同之处。
1）两窑样品瓷胎的AlO含量都较高，SiO含量相比较低，均为典型的低硅高铝配方；与此同时，它们瓷胎的Fe203、TiO2含量也较高，致使胎色偏黄，为改善瓷釉的呈色效果，两窑烧制的瓷器均在瓷胎表面施有化妆土。
2）两窑样品化妆土的Fe203、TiO2等致色组分含量皆明显低于瓷胎的相应含量，但高于瓷釉的相应含量；与此同时，化妆土中Al2O；的含量远高于胎内AlO的含量，这表明两窑的化妆土皆有意识地选用了含铝量较高而铁、钛含量较低的原料，例如质量较优的高岭土等。
3）两窑样品瓷釉的Fe2O。、TiO含量均较低，而它们的K20、CaO、Na20、MgO等溶剂成分皆明显高于瓷胎的相应含量。这些数据表示，两窑样品的瓷釉原料有可能配以富含K、Na的硅酸盐原料，例如长石等。有论文指出，两窑样品的釉料可能加有“柴灰”。据说解放前，太原孟家井等地的窑场在“土釉”中曾加有10%的柴灰。当然，柴灰成分通常富含钾、钠，根据本研究的测试结果，这种观点有一定道理。
临水窑与介休窑样品的烧造工艺存在如下不同∶1）介休窑样品瓷胎的TIO。含量普遍高于临水窑（图17），而两窑瓷胎的Fe2O；含量相近，都偏高。由此可知，介休窑瓷胎的白度较临水窑更低，其采用两层化妆土是有道理的。
2）临水窑样品化妆土的Fe20、TiO2含量普遍低于介休窑样品h1层、而高于其h2层内的相应含量（图18）。这一结果说明，介休窑h2层的原料优于临水窑化妆土的原料。介休窑两层化妆土的制备工艺，反映了该窑制备工艺的进步，也可能反映了该地区优质化妆土原料的匮乏。两层化妆土的施加，至少可节省一半的优质原料20.21。介休窑样品两层化妆土的整体成分与临水窑接近，胎、釉的结合程度优于临水窑，其白底黑（红）瓷器的质量甚佳。由此可见，介休窑两层化妆土的工艺，既降低了生产成本，节省了优质原料，又烧制成质量颇佳的瓷器，这从一个侧面，反映了古代陶瓷工匠的聪明才智。
3）介休窑釉中的钙含量皆高于其钾含量，为典型的高钙釉，CaO含量高，可促进胚釉中间层的形成。偏光显微镜下，介休窑瓷釉与化妆土之间的晶体反应层，即为高温烧成时，化妆土中的Al2O与釉中的CaO加上化妆土与釉内的Si充分反应而成，其析晶通常为钙长石。显然，晶体反映层的形成，有助于胚釉的结合性能，同时增加了釉的弹性窑釉中的K，O、Na，O含量均要明显高于介休窑，且临水窑样品釉中的钙含量普遍低于钾含量。计算表明，大部分临水窑样品属于碱钙釉，少量为钙碱釉（图19）。
人们知道，从钙釉发展到钙碱釉、碱钙釉，是制釉技术的一大进步，它使瓷釉的烧成性能有所改进，瓷釉粘度的提高，使之具有玉质感。碱钙釉最早在我国北方的邢窑隋代白瓷中曾偶然出现一次，随后在唐代并没得到继承回。临水窑高质量碱钙釉的使用，似乎反映其制釉技术的高超，不过，临水窑瓷器的釉层极薄（120~180μm之间），并未充分利用碱钙釉或钙碱釉高粘度的优点，个中的道理，尚需进一步探讨。
4 结 论
综上所述，可得结论如下∶
1）临水窑与介休窑的瓷胎原料皆为典型的低硅高铝配方，且介休窑瓷胎的铝含量相对更高同时，两窑瓷胎的Fe20；、TiO?，含量皆相对偏高，且介休窑胎的TiO2含量更高一些，暗示两窑在胎料来源或制作工艺等方面存在差异。总的说来，两窑瓷胎的原料粒度粗糙，胎体显示为浅黄色，质量较差。
2）两窑样品皆施有化妆土，其中，介休窑施有两层化妆土，而临水窑施加了一层化妆土。两窑化妆土的FeO3、TiO等致色组分含量皆低于瓷胎，而高于瓷釉内的相应含量。临水窑化妆土的Fe2O、TiO含量低于介休窑h1、而高于h2内的相应含量，而两窑化妆土的AlO含量皆远高于它们的瓷胎，暗示介休窑靠近釉层的化妆土（h2）的原料为一种优质高岭土。
3）介休窑瓷釉为典型的高钙釉，临水窑则为典型的碱钙釉和钙碱釉。临水窑虽使用了高质量的碱钙釉和碱钙釉，但其釉层极薄，并未充分利用碱钙釉或钙碱釉高粘度的优点，今后拟进一步探讨个中的缘由。
致谢∶本文分析测试工作得到中国科学院古脊椎动物与古人类研究所张文定老师的大力帮助，取样过程中得到了山西省考古研究所南普恒老师的大力支持，在此一并深表感谢.
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