宋代吉州窯青白瓷胎釉化學組成及原料分析

徐李碧蕓，李其江，張茂林，吳軍明，吳雋

(景德鎮陶瓷大學 古陶瓷研究中心，江西 景德鎮 333001)

關鍵字：吉州窯；青白瓷；胎釉 X射線熒光光譜；化學組成；原料

0 引 言

吉州窯又名永和窯、東昌窯，遺址位于江西省吉安縣永和鎮西側，瀕臨贛江，窯址沿江分布，長可達兩公里。吉州窯興起于晚唐，興盛于兩宋。

作為南方地區著名的綜合性窯址，吉州窯在中國陶瓷史上有著十分重要的地位，其黑釉瓷、彩繪瓷及青白瓷在國內外的影響十分深遠[1]。1981年10月，江西省文物工作隊對吉州窯進行了首次發掘，之后又先后對吉州窯進行了三次發掘[2]。揭露面積共計83830.8平方米，出土大量瓷器標本，使我們對宋代吉州窯的燒造及發展有了進一步的了解[1-2]。

然而，長期以來，學者們對吉州窯的研究大都集中在最著名的黑釉瓷和彩繪瓷上[3-8]，對吉州窯其它類瓷器的研究尤其是科技研究不足。如對有重要影響力的吉州窯青白瓷的研究通常只是在著作中一筆帶過，在論文中則一般概括在宋代青白瓷系中論述，缺乏深入研究。

有鑒于此，本文采用能量色散X射線熒光分析技術(Energy Dispersion X-Ray Fluorescence，EDXRF)，運用數理統計方法，對吉州窯青白瓷胎、釉的化學組成特征進行了分析研究，探討了其制備原料種類，以完善對吉州窯青白瓷的認知，并促進吉州窯青白瓷的系統科學研究。

1 實驗內容

1.1 實驗樣品

本實驗共有吉州窯宋代青白瓷標本22片，由吉州窯古陶瓷研究所及江西省考古所提供，編號為QB-1至QB-22。選取標準分為兩種，一種為傳統意義上的青白瓷，即較為典型的影青瓷，另一類則為釉色略差的青白瓷器。部分樣品見圖1。

本實驗還采集了由江西省考古所提供的吉州窯窯址附近的8種瓷土原料。其中YL-1、YL-2、YL-3均來自于吉州窯老陶瓷廠附近，YL-4為吉州窯陶瓷廠采集的現代制胎原料，YL-5、YL-6來自于2012年發掘的東昌路路段，YL-7、YL-8來自于吉州窯尹家嶺遺址附近。

1.2 實驗方法及測試結果

采用美國EDAX公司生產的Eagle-Ⅲ型能量色散X射線熒光光譜儀，測試了所選樣品的胎、釉化學組成，微量元素結果見表1；并在同一測試條件下測試了吉州窯窯址附近的8種瓷土的化學組成，結果見表2。

儀器配置為側窗銠靶，50 WX射線管，下照射式，入射X射線束斑直徑為300 μm，Si(Li)探測器。測試時X光管管壓為50 KV，管流為200 μA，真空光路，死時間25%左右。

2 結果分析與討論

2.1 胎體化學組成分析

吉州窯不同青白瓷胎體化學組成差異較大，根據無損測試分析結果對其胎體化學組成進行聚類分析，結果如圖2所示。

將聚類所得數據依照歐幾里得距離為6進行切割，可以將實驗樣品分為三類。第Ⅰ類包含18個樣品，Al2O3的含量在19%-26%之間，SiO2的含量在64%-72%之間，RO含量在0.98%-3.31%之間，R2O含量在4.55%-6.31%之間。第Ⅱ類僅包含1個樣品，其Al2O3的含量為16.65%，SiO2的含量為76.29%，RO含量僅為0.63%，R2O含量為4.22%。第Ⅲ類包括3個樣品，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%之間，R2O含量在6.5%-8.5%之間，TiO2含量在0.6%左右。

圖1 樣品的照片Fig.1 Photographs of samples

表1 樣品胎釉微量元素組成Tab.1 The trace element composition of samples’ bodies and glazes

表2 吉州窯窯址附近瓷土的化學組成Tab.2 The chemical composition of the clays from around Jizhou Kiln

圖2 樣品瓷胎化學組成聚類譜系圖Fig.2 Hierarchical cluster dendrogram of chemical components in samples’ body

其中，第Ⅰ類樣品又可分為三類。第1類包含8個樣品，Al2O3的含量在19.13%-20.05%之間，SiO2的含量在70.30%-71.98%之間；第2類包含5個樣品，Al2O3的含量在20.94%-23.07%之間，SiO2的含量在67.96%-69.49%之間；第3類包含5個樣品，Al2O3的含量在22.77%-25.36%之間，SiO2的含量在66.64%-66.95%之間。這三類樣品的RO及R2O含量在范圍區間上并無太大差別。其胎色均為青灰色，但第1類樣品胎體致密度最優，第2類次之，第3類相對不如前兩類，胎中偶爾可見明顯的較大的破裂氣孔。

對比表2可知，第Ⅰ類和第Ⅱ類實驗樣品胎中Al2O3含量均低于吉州窯附近的8種瓷土原料的含量，TiO2含量更是遠低于8種瓷土原料的含量，但其SiO2的含量卻均高于這8種瓷土。而第Ⅲ類樣品的Al2O3含量與樣品YL-7及樣品YL-4極為相近，SiO2的含量則更接近于樣品YL-7。此外，實驗樣品胎中K2O含量很高，除瓷土YL-6及YL-7外，K2O含量均高于其余5種原料中的含量。

眾所周知，我國南方所產的瓷石中Al2O3含量約為12%-20%，SiO2含量約為70%-80%，助熔劑總量在1.3%-7.6%之間，Fe2O3的含量為0.3%-1.5%[9]。而對原料的淘洗過程中，SiO2的含量會減少，TiO2和Fe2O3的含量亦會減少，Al2O3的含量則會相對提高。但淘洗之后，只能將Al2O3含量提高約3%左右，以景德鎮南港瓷石為例，原礦中Al2O3含量為15.25%，在淘洗后，其Al2O3含量上升到了18.26%[10]。此外，瓷石是一種以石英和絹云母礦物為主要成分的巖石，含鈦量很低，多以金紅石的形態作為雜質礦物存在，經過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]。而二次沉積粘土中含Al2O3較高，礦物原料SiO2低，并含有一定量的雜質礦物，以便起到助熔作用[12]。

因此，第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品的Al2O3、SiO2含量與瓷石中硅鋁含量更為相符，其TiO2含量最高也僅為0.09%；而第Ⅲ類樣品的Al2O3含量遠高于瓷石，SiO2含量則低于瓷石，更偏向于原料YL-7，即尹家嶺附近的瓷土原料，其TiO2含量也在0.5%-0.7%之間，遠高于第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品。此外，比較分析表1中吉州窯青白瓷瓷胎的微量化學組成可以發現，第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品瓷胎中的Rb2O含量在1210 μg/g-1900 μg/g之間，遠高于第Ⅲ類實驗樣品的300 μg/g以下，而樣品胎中TiO2含量則相反。第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品瓷胎呈現出明顯的高銣低鈦的特征、第Ⅲ類樣品瓷胎呈現出高鈦低銣的特征，這也說明吉州窯青白瓷瓷胎使用了兩種制胎原料。

綜述所述，第Ⅰ類和第Ⅱ類實驗樣品的制胎原料應為瓷石類原料，而第Ⅲ類實驗樣品所選用的制胎原料應來自類似于尹家嶺附近的二次沉積粘土類原料。根據文獻記載，古代吉州窯采用單一二次沉積類粘土原料制坯，但最遲元代制作綠琉璃枕類器物時可能開始使用兩種以上原料搭配制坯[13]。而本文對宋代吉州窯青白瓷制胎原料的分析補充完善了人們對此的認識。

2.2 瓷釉化學組成分析

根據瓷釉的化學組成數據，對樣品瓷釉化學組成進行聚類分析，結果如圖3所示。

將聚類所得數據依照歐幾里得距離為6進行切割，可以將實驗樣品分為四類。第Ⅰ類包含8個樣品，其RO分子數范圍為0.78-0.90，均大于0.76；第Ⅱ類包含9個樣品，除QB-19釉中RO分子數為0.74外，其余樣品釉中的RO分子數均大于等于0.76；第Ⅲ類包括2個樣品，QB-14的RO分子數為0.74，QB-15的RO分子數為0.76；第Ⅳ類包含3個樣品，QB-1的RO分子數為0.47，QB-2的RO分子數為0.53，QB-3的RO分子數則為0.60。

以上四類樣品的RO分子數依次降低。依照羅宏杰、李家治先生等人對鈣釉、鈣堿釉和堿鈣釉提出的劃分標準進行歸類[14]，實驗樣品中，只有QB-1的RO分子數小于0.5，為堿鈣釉，QB-2、QB-3、QB-14及QB-19的RO分子數在0.5-0.76的范圍內，為鈣堿釉，其余樣品釉則均為鈣釉。

由表1可知，樣品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%，與瓷胎呈現出同樣的低銣高鈦特征。因此，其制釉原料應使用了與制胎原料一致的二次沉積粘土。

圖3 瓷釉化學組成聚類譜系圖Fig.3 Hierarchical cluster dendrogram of chemical components in samples’ glaze

根據瓷石化學組成低鈣低鎂的特征[10]，將QB-4至QB-22樣品釉的化學組成減去CaO、MgO的含量后重新歸一，則全部樣品Al2O3含量集中在12%-20%之間；SiO2含量在71%-80%之間，這一特征符合我國南方瓷石類原料中Al2O3及SiO2的含量規律。因此，此部分青白瓷樣品制釉主要原料應為瓷石類原料。

由表1可知，實驗樣品釉中MnO含量在490 μg/g-2570 μg/g之間， P2O5含量主要在650 μg/g-3850μg/g之間，只有一個樣品達到1.24%。由于吉州窯附近未發現富磷礦藏[13]，因此釉中較高的MnO與P2O5應來源于植物灰，MnO與P2O5含量決定了植物灰的用量。

敖鏡秋先生曾對吉州窯附近的9種植物灰做過精細化學分析與能譜測試，發現吉州窯附近的植物灰中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較高，木本植物灰中CaO和K2O均高[13]。對比吉州窯青白瓷釉中CaO和K2O含量，可知其堿鈣釉主要使用草本植物灰，鈣釉及鈣堿釉主要使用木本植物灰。

3 結 論

(1)吉州窯青白瓷瓷胎在化學組成上可以分為兩類，一類表現為高鋁低硅高鈦低銣，即瓷胎聚類分析中的第Ⅲ類樣品；另一類則表現為高硅低鋁低鈦高銣，即瓷胎聚類分析中的第Ⅰ類和第Ⅱ類樣品。瓷釉在化學組成上也可以分為兩類，一類表現為高鈦低銣，另一類表現為低鈦高銣，兩類瓷釉在組成特征上與其制胎原料所呈現的特征相符。

(2)宋代吉州窯青白瓷胎體除了使用二次沉積類粘土制胎之外，更多的標本是使用了瓷石類原料制胎。而制釉時則對應地選用了制胎原料作為主要原料，即以瓷石為制胎原料的樣品在制釉時同樣使用了瓷石，而以二次沉積粘土為制胎原料的樣品在制釉時則選用了二次沉積粘土。

(3)吉州窯青白瓷瓷釉既有鈣釉還有鈣堿釉及堿鈣釉。堿鈣釉主要使用草本植物灰，鈣釉及鈣堿釉主要使用木本植物灰。