中國先秦時期熱處理滑石器初探

王 榮 董俊卿

（1.復旦大學文物與博物館學系 上海 200433；2.中國科學院上海光學精密機械研究所科技考古中心 上海 201800）

內容提要：熱處理用于改善材料性能以及獲取所需色澤，彰顯了古人的智慧與技術。除石器工具的熱處理之外，象征性器物的熱處理也是舊石器時代末期以來的一項重要人類行為。滑石因硬度較軟，很早被中國先民用作裝飾品和禮儀器，但很少用作珠飾。青銅時代早期至西周時期，滑石珠飾大量出現，部分經過了熱處理。與近東和南亞地區相比，熱處理滑石珠飾在器型、功能方面存在相同之處，但中國的使用年代偏晚，制作工藝既存在相同之處，如有塊體成形后加熱的熱處理滑石；也存在不同之處，如有滑石質黏土成形后燒制的“白陶”型滑石，表明中國熱處理滑石珠飾來源的多樣性和復雜性。

使用火是古人最先掌握的一項科技，應用于人類生活的多個方面，提升了古人的體質和智力。至遲在舊石器時代中期，人類已用火對石質材料進行熱處理，目的是增加石材的脆性，從而易被打制成工具，如南非南部海岸的品納科（Pin?nacle Point）遺址出土了目前最早的熱處理石制品，距今約16.4萬年[1]。人類通過石制工具獲取食物、建造住處，滿足了生存的基本需求。

健康是生存的另一項基本需求，早期先民認為疾病是由巫或邪靈引起的，因此許多種類的護身符、禮儀物品等象征性器物以及宗教儀式被認為可為身體健康和持續生存提供精神層面的有效幫助。一般而言，象征性器物同時具有裝飾功能，最早出現在以色列斯庫爾洞穴（Skhul Cave），距今約11萬年[2]。早期象征性器物以有機質材料為主，至距今4—5萬年的舊石器時代晚期早段，大量無機質石材才在歐亞大陸陸續被應用[3]。與石質工具相似，石質象征性器物的制作包括冷加工和熱處理兩種方式，熱處理的目的既包括改善石材性能，如使滑石硬度增加；還在于改變石材的色澤，從而獲取感官上的追求，如使玉髓/瑪瑙的顏色變紅，使赭石顏色變亮。此外，象征性器物的使用包括佩戴和火燒兩種方式，但火燒的目的主要是作為宗教儀式活動或者處置過程的一部分[4]，如玉器的火燎祭祀[5]等。

滑石的摩氏硬度低至1，其在舊石器時代晚期早段的歐洲已被冷加工成象征性器物，至新石器時代的南亞和近東地區被熱處理成裝飾品、護身符、容器等多種器物，從而成為維護社會統一和區分身份等級的標志器物。相對而言，中國目前對于早期滑石器的熱處理研究尚處于起步階段，其重要性尚未得到充分認識。鑒于此，本文聚焦于中國先秦時期的熱處理滑石器，并與近東和南亞地區早期滑石器進行對比研究，探討國內外滑石器在熱處理工藝、器型、功能等方面的異同點，進而探討可能存在的文化和貿易交流。

一、中國先秦時期熱處理滑石器分析

由于低硬度滑石在使用過程中易被損壞，因此古人采用熱處理方式提高它們的硬度，同時改變器物的顏色。以中國滑石礦為例，其分布廣泛且儲量豐富，但成因不同，顏色會有差別，如白云巖和菱鎂礦的區域變質型滑石礦的含礦率達98%，呈白色，但產量較少；鎂質碳酸鹽的熱液交代型（70%—96%）和蛇紋巖的熱液蝕變型（70%—90%）滑石礦的含礦率較低，會呈黃、粉紅、棕、褐、綠等顏色；沉積變質型滑石礦因含碳質而呈黑色[6]。模擬實驗顯示，當溫度超過800℃時，滑石受熱會轉變為頑火輝石，其反應式為：2Mg3[Si4O10]（OH）2（滑石）3Mg2Si2O6（頑火輝石）+2SiO2+2H2O[7]，器物的摩氏硬度由1提升至5.5；沉積變質型的黑色滑石器會因碳質的分解形成白色頑火輝石；熱液交代型和熱液蝕變型的滑石器物在氧化氛圍中常變為白色或紅褐色，在還原氣氛中常變黑；滑石物質的不均勻性導致熱處理過程中裂隙會產生、透明度會消失。此外，1100—1200℃時會生成高溫頑火輝石（Protoenstatite），生成產物SiO2在1200℃以上時會由無定形態轉變為方石英[8]。以上分析顯示，中國境內出土的頑火輝石器物可能是由滑石經過熱處理形成的，列于表一；考慮到一些標注為黑色和白色的滑石器可能分別經過了低溫（＜400℃）和高溫（＞800℃）的熱處理過程，故一并列入。

表一// 中國境內出土的早期疑似熱處理滑石器/頑火輝石器

續表

由表一可以得到如下信息：首先，一些地區自青銅時代早期使用了確認的熱處理滑石珠飾，如艾婉喬認為甘肅玉門火燒溝、酒泉干骨崖、青海同德宗日、甘肅臨潭磨溝等遺址出土的白色滑石珠經過了熱處理過程[23]，崔劍鋒等認為可能是由高鎂質滑石黏土燒制而成的，類似于白陶[24]；董俊卿、付琳等發現河南平頂山應國墓地和內蒙古林西井溝子墓地出土白色和灰色珠的主要物相是頑火輝石，他們根據部分珠中存在少量滑石的特征，認為淺色珠飾是由黑色滑石珠加熱而成的[25]。甘青地區青銅時代早期的幾個遺址均以白色珠為主，西周早期的河南平頂山應國墓地使用的白色珠（30顆）遠少于黑色珠（1931顆），相當于春秋晚期至戰國早期的內蒙古林西井溝子墓地使用的白色珠（136顆）多于黑色珠（20顆，含2顆灰色珠），表明不同時代、不同地域黑白珠裝飾風格是不同的。

其次，一些地區自西周開始使用了確認或疑似的黑色滑石珠飾，直徑多小于0.5厘米，可能經過了低溫熱處理過程，如遼寧大連于家砣頭遺址出土了783顆黑色滑石珠飾；山東濟陽劉臺子西周早期晚段墓葬出土的兩串黑色珠飾（筆者目測為黑色滑石材質）；山西洪洞永凝堡西周中期早段至晚期墓葬出土了1000余顆黑灰色黏土珠（筆者目測為黑色滑石材質）。此外，一些地區自西周開始同時使用了黑色和白色兩種疑似滑石珠飾，直徑多小于0.5厘米，如山西天馬—曲村西周早期早段出土了7838顆黑色珠和136顆白色珠（均含管珠）；內蒙古小黑石溝春秋早期墓地出土了至少82顆黑白石珠。需要注意的是，山西天馬—曲村的白色珠被標注為屬于“陶瓷制品”的“白色合成料珠”，黑色珠被標注為“滑石和石英粉粒膠結而成”的“黑色合成料珠”，白色合成料珠可能類似甘青地區的“白陶”型滑石珠。

以上分析顯示，中國出土的確認或者疑似的熱處理滑石器均呈圓柱狀珠型，屬于直徑多小于0.5厘米的小型珠。值得注意的是，聞廣認為遼寧牛河梁出土的白色頑火輝石仿貝（JN2Z1CJ︰1）是由蛇紋石加熱形成的[26]，其目的可能也是獲取所需顏色。蛇紋石在不同溫度下的反應產物是不同的 ，即 T＜800℃ ，Mg6Si4O10（OH）8（蛇 紋 石）3Mg2SiO4（鎂 橄 欖 石）+SiO2+4H2O；T≥800℃ ，Mg6Si4O1（0OH）（8蛇紋石）2Mg2SiO（4鎂橄欖石）+Mg2Si2O（6頑火輝石）+4H2O[27]。不過，黑龍江齊齊哈爾平洋墓葬出土的66件白色頑火輝石管珠，尚無證據表明是由滑石或蛇紋石加熱形成的。因此，今后對于白色頑火輝石玉器的研究應首先區分是否為原初礦物，即是否存在加熱這一人類行為方式的影響；其次，若頑火輝石為加熱形成的，則需進一步區分原初礦物屬于哪種層狀硅酸鹽礦物——蛇紋石或滑石。

二、相關問題探討

滑石的熱處理工藝最早產生于印度河流域的梅赫爾格爾（Mehrgarh）一期后段（8500—7800BP），至梅赫爾格爾三期（6500—6000BP）大量應用，因此中國出土熱處理滑石器的來源問題需要置于更長時段、更大區域的文化和貿易交流層面來考察。

1.中國先秦時期滑石器發展分析

滑石材料在距今9000年前的黑龍江小南山遺址[28]和河南舞陽賈湖遺址[29]被分別制作成6件珠（圓球形）和1件璜形飾，珠的顏色包括白、棕、褐、黑色等。此后，史前中原地區使用滑石質裝飾品的報道不多，數量也很少，而東北地區出土了一些滑石質玉器，如遼寧東溝后洼遺址（6000—5000BP）出土了58件滑石質飾品，占比最高且種類豐富，包括各種動物形墜飾、玦、管、環、人像、珠（1件紅褐色，鼓形）和多種幾何形狀飾件等[30]。至公元前第三千紀，東北地區使用滑石質飾品的報道也不多。相對于東北和中原地區而言，其他地區使用滑石質飾品的時間較晚、數量也很少，如黃河下游山東廊坊前埠下遺址的后李文化晚期地層（7700—7300BP）出土了3件滑石環，大汶口文化中期地層（5500—5000BP）出土了1件黑褐色滑石珠和1件滑石佩[31]；長江下游安徽懷寧孫家城文化地層（5800—5500BP）出土了滑石墜和璜各 1 件[32]，安徽含山凌家灘遺址（5600—5300BP）[33]和上海青浦崧澤晚期遺址（5500—5300BP）[34]出土了滑石質璜、耳珰等飾品，一些良渚文化遺址出土了少量滑石珠飾，如江蘇江陰高城墩（鼓形，長2.8、最大直徑1.7厘米）[35]、浙江余杭文家山（鼓形，長0.4～2.5、直徑0.3～1.5厘米；扁圓柱形，長 0.2～0.4、直徑 0.55～0.75厘米）[36]、浙江遂昌好川（鼓形，長1.3、直徑1厘米）[37]等。至新石器時代末期，浙江良渚晚期文化[38]、山西陶寺文化[39]和山東龍山文化[40]使用滑石制作鉞、琮、璧等禮儀器，擴展了滑石器的用途。

以上可見，滑石材料在中國新石器時代很少用作珠飾，基本為冷加工制成，器形以球形和鼓形為主，直徑多大于1厘米，也制成直徑約0.5～1厘米的扁圓柱形，但是數量不多。這一局面至青銅時代早期發生改變，如甘青地區出現了大量直徑小于0.5厘米的經過熱處理加工的白色扁圓柱形滑石珠飾，但其他地區的使用依然很少；西周時期中原地區的黑色和白色滑石小型珠飾的數量急劇增加，部分滑石珠飾經過了熱處理加工；東周時期滑石珠飾數量有所減少，個別地區使用較多，如山東煙臺金鉤寨戰國早期墓出土192顆滑石珠[41]，但這一時期滑石的應用更加廣泛化，如山東淄博齊國墓地的出土數量超過3000件[42]，器型種類豐富，包括裝飾品、禮器、樂器等；遼寧建昌東大杖子戰國中期墓地的出土數量達到170件[43]，滑石飾穿綴成組佩，圍繞在墓葬內外槨之間，其功能類似于一種幔帳飾物，屬于戰國時期燕文化的墓葬習俗。

2.滑石珠飾的熱處理工藝分析

前已述及，先民通過熱處理方式增加滑石器硬度、提高耐用度，同時獲取所需的顏色、具備象征功能，如黑色或暗色的雕像[44]，白色、藍色或綠色的珠飾等。對于白色珠飾而言，主要有三種加工方式：第一種是用塊狀滑石加工成珠，然后燒成頑火輝石，可稱為“熱處理滑石珠（Heated/fired/burnt Talc/steatite Bead）”。黑色含碳質滑石會受熱變白，而其他類型滑石在氧化性氣氛中易形成白色或棕色，在還原性氣氛中易形成黑色或暗色。第二種是用粉末狀滑石（Powdered Talc/steatite Pastes）在有助熔劑或黏結劑的情況下捏制成形，然后燒成頑火輝石，可稱為“未施釉滑石砂珠（Talc/steatite Paste Bead）”或“滑石砂珠”。模擬實驗顯示滑石粉在無助熔劑時很難完全熔融在一起，制成的珠子易碎成粉末；而在添加助熔劑（鈉長石）的條件下，可在1250℃時生成堅硬的致密珠飾[45]。該法使珠飾的成形和鉆孔工藝變得容易些，如可能先沿著細棒制成管形，然后經過高溫燒制，最后將細棒移除形成一個中孔，但尚不清楚是在燒制前，還是在燒制后將管形切割成珠型的[46]；印度河谷地區可能先用滑石粉制成形（圓柱形），焙燒后插入0.5毫米的銅線制成穿孔，然后加熱至850℃，最后用馬毛切割成珠子[47]。第三種是用高鎂質（滑石質）黏土成形再燒制而成的“白陶”型珠飾。

對于藍色或綠色珠飾而言，可對塊狀滑石胎體施釉，稱為施釉滑石（Glazed Talc/steatite）；也可先使滑石砂（Talc/steatite Paste）成形，然后施釉，稱為滑石釉砂（Talc/steatite faience）。上釉技術包括三種方式[48]：（1）包埋法（Cemetation），即將滑石珠放置在釉料混合物中（如植物灰、熟石灰、泡堿等助熔劑+石英粉+氧化銅著色劑+木炭），然后在900—1000℃下燒制。釉中含有11%—15%的CuO和20%—30%的MgO，厚度10～100微米，釉料中含有重結晶的鎂橄欖石，其在釉和胎體之間的分布大于釉中。（2）直接施釉法，即將釉料（如70%燧石+9%碳酸鈉+13%碳酸氫鉀+8%孔雀石）以原生狀態或預處理狀態（即700℃熱處理形成Frit熔塊）直接涂在滑石胎體表面上，然后在900—1000℃下燒制。釉中含有4%—9%的CuO和7%—10%的MgO，厚度100～300微米，重結晶的鎂橄欖石主要分布在釉和胎體之間。（3）風干法或起霜法（Efflorescence），即釉料和滑石粉末混合，干燥過程中會在表面形成薄釉，然后燒制。包埋法是滑石塊體或滑石砂的主要上釉方式，其次是直接施釉法，風干法或起霜法使用較少。

3.南亞和近東地區早期滑石器發展分析

由于滑石礦分布在印度河谷、阿曼、阿聯酋、美索不達米亞、安納托利亞、埃及等南亞和近東地區的一些礦點[49]，因此滑石在這些早期文明發祥地區很早得到了應用，如印度河谷地區在距今9000年的梅赫爾格爾（Mehrgarh）一期早段已使用黑色或深褐色的滑石珠，并與白色貝殼珠聯用；美索不達米亞歐貝德時期（Ubaid，8000—6000BP）、上埃及八達里時期（Badari，7000—6000BP）稍后均使用了滑石珠[50]。不過，目前尚無確鑿證據表明近東地區的滑石飾品受到了南亞印度河谷地區的影響。

距今8000年，印度河谷地區梅赫爾格爾一期晚段已使用了熱處理滑石，目的既是為了提高滑石硬度，也是為了獲取所需白色。這也直接造成了白色貝殼珠數量的減少，貝殼材料多被制作成手鐲和其他器物。此后，熱處理滑石質的白色珠、印章、圣甲蟲、雕碑和護身符等在印度河谷、埃及和安納托利亞等地區的多個遺址均有出土，不過一些地區仍使用天然滑石材料，如發現美索不達米亞使用氧化鐵著色的紅色滑石材料以及使用有機碳著色的深綠色至黑色滑石材料，敘利亞使用深綠色至黑色滑石質材料[51]。

距今7000—6000年，美索不達米亞歐貝德晚期階段和上埃及八達里時期可能同時使用了滑石先施釉再熱處理的技術——施釉滑石，釉色為藍色或綠色，器型與熱處理滑石器相似，該類珠飾在埃及占比很高，且早期珠子的外層施釉，晚期珠子的內層也施釉。美索不達米亞地區還使用了滑石先制成粉體或砂體，然后成形再熱處理的技術，可分為滑石釉砂和未施釉滑石砂（簡稱為滑石砂）兩種，并在稍晚時期（約6000BP）使用了石英釉砂。埃及地區稍晚也先后使用了滑石釉砂、未施釉滑石砂（7000—6000BP）和石英釉砂（6000—5500BP）。印度河谷地區約在距今6000年使用了施釉滑石，約在距今5000—4500年先后使用了滑石釉砂、未施釉滑石砂和石英釉砂[52]。

綜上可見，南亞印度河谷地區最早發明了熱處理滑石，推動近東地區在銅石并用時代先后創制了施釉滑石、滑石釉砂、未施釉滑石砂，進而創制了石英釉砂，這些實踐活動在一定程度上為玻璃的產生及在青銅時代晚期（3500BP）的大量生產提供了技術支撐。

4.中國和南亞、近東地區滑石珠飾對比分析

從出現時間和制作工藝考察，熱處理滑石珠飾最早出現在距今8000年前的印度河谷地區和稍后的近東地區，其中一條傳播路線是從印度河谷先傳至黎凡特（Levant）的佩奇（Peqi’in），再至埃及。距今7000年，近東地區在早期石灰膏、陶器和冶金的熱處理實踐基礎上，創造了多種滑石類釉砂制品，并傳播至南亞地區[53]。由上可見，近東和印度河谷滑石珠的熱處理類型包括四種：熱處理滑石珠、施釉滑石、滑石釉砂、未施釉滑石砂。熱處理目的包括改善器物性能以及獲取所需顏色（白色），后者除了用于黑白搭配外，還包括模仿某種顏色的珠材（如貝殼）。相比而言，熱處理滑石珠飾在中國的出現時間晚至公元前第三千紀，熱處理類型目前包括兩種：一種是熱處理滑石珠，河南平頂山應國墓地和內蒙古林西井溝子墓地出土的滑石珠屬于此類；第二種是“白陶”型滑石珠，甘青地區和山西天馬—曲村墓地出土的滑石珠可能屬于此類。熱處理目的應包括形成新材料。

從器型和占比上看，南亞和近東地區的滑石珠飾多呈圓柱形和環形，南亞早期珠飾顏色多為深色、黑色或棕色，近東早期珠飾顏色包括白色至淺黃、黑色至褐色、橙色至紅色、綠色至藍色等多種顏色[54]。隨著熱處理和施釉技術的先后應用，滑石珠飾顏色主要呈白色、藍色或綠色，滑石裝飾品成為主流，如南亞印度梅赫爾格爾第三期（6500—6000BP）的占比達 93%，第四至七期（6000—4600BP）降為79%，系玉髓、燧石、碧玉、青金石、天河石等其他材質珠飾通過原材料和成品的貿易增加所致[55]。值得注意的是，近東地區滑石（釉）砂的發明促進了距今7000—6000年間直徑約在0.5厘米的白色、藍色和綠色圓柱形珠的產生，進而影響到南亞印度河谷地區，如梅赫爾格爾第七期（4800—4600BP）出現了大量直徑及長度更小的扁圓柱形微珠，至哈拉帕時期（4600—3900BP）成為滑石珠飾的主要形式，但同樣隨著其他材質裝飾品的使用，其占比由79%下降為69%[56]。相比而言，中國滑石珠飾的占比一直不高，直徑多大于1厘米；青銅時代熱處理滑石珠的占比增大，多呈扁圓柱形，直徑多小于0.5厘米，這與南亞和近東地區的圓柱形珠頗為相似。

從功能考察，近東和南亞地區呈現的一個共同現象是：當材料稀少時，常制作成裝飾品和其他陳列品；當材料廣泛時，常制作成工具和其他實用器物。因此，稀少的天然材料常被最高等級的精英人士使用，如紅玉髓/瑪瑙、青金石、綠松石等；而稀有的人工材料也被制作成宗教物品和標記身份等級物品。區別在于：早期出現的陶制品、熱處理滑石等多與宗教相關，具有很高的儀式價值，后期出現的金屬、釉砂、玻璃等多與標記身份差異有關，成為不斷發展的中層官僚機構和社會經濟精英的身份和地位標志[57]。由此可見，近東和南亞地區的白色熱處理滑石珠、未施釉滑石珠、藍色或綠色施釉滑石珠、滑石釉砂珠可能僅具有儀式價值，并不適合區分等級。中國青銅時代熱處理滑石珠的使用者等級差異較大，如西周時期，遼寧大連于家砣頭遺址滑石珠的佩戴者為兒童，北京琉璃河燕國墓地滑石珠的使用者為少年、殉葬奴隸等；而山西天馬—曲村墓地滑石珠的使用者地位較高，其中M6081級別最高，隨葬了四鼎；河南平頂山應國墓地滑石珠的使用者是應公少夫人；山東濟陽劉臺子墓地疑似黑色滑石珠的使用者為國君夫人；山西洪洞永凝堡墓地疑似黑色滑石珠的使用者還隨葬了300多顆紅色瑪瑙珠和近100顆白色蚌珠，顯示其身份地位不低。至春秋戰國時期，滑石珠的使用者既包括首領階層，如內蒙古赤峰寧城小黑石溝墓地；也包括平民階層，如赤峰林西井溝子墓地。以上分析表明，滑石珠飾在中國也不適合區分等級。

由上可見，中國出土的經過熱處理的滑石珠與南亞和近東地區在器型、功能方面非常相似，但年代晚于南亞和近東地區，制作工藝存在較大差異，其中熱處理滑石珠可能與南亞和近東地區存在成品或技術的交流，而“白陶”型滑石珠可能是本土產生的。

三、結語

無機礦物質石材的熱處理技術產生于舊石器時代，除了用于改善工具的打擊性能，還能改變工具的外觀特征。至新石器時代，隨著象征性裝飾品的大量使用，熱處理技術也用于改變裝飾品的外觀特征，模仿某類色澤的石材或者獲取所需的顏色，并用于提高裝飾品的物理性能，延長其使用時間。熱處理技術是彰顯古人智慧與技術的一種重要行為，但除熱處理石制工具（燧石、玉髓/瑪瑙等石英質石材）受到廣泛關注外，中國熱處理裝飾品并未受到重視。

滑石材料因其硬度軟，所以很容易加工成裝飾品，但使用過程中易損壞，故南亞印度河谷地區在公元前6000年左右采用熱處理將其摩氏硬度從1提高至5.5，創立了熱處理滑石器的新品種，并通過貿易交流至近東美索不達米亞和埃及地區。此外，先民還利用不同氛圍的熱處理條件制作成不同顏色的器物，用來應對一些地區某種顏色滑石缺乏的困境或者獲取所需的顏色，如珠飾可在氧化氛圍下熱處理成白色調，可能是模仿白色貝殼珠飾；雕像常在還原性氛圍下熱處理成黑色，可能是模仿天然黑色或暗色硬質巖石雕像。公元前5000—4000年，近東地區在熱處理滑石器的基礎上創制了施釉滑石、滑石釉砂和未施釉滑石等新品種，進而促進了石英釉砂、釉陶和玻璃的產生和廣泛傳播。

目前中國考古證據顯示，滑石材料很早被先民利用，制作成多種造型的裝飾器、禮儀器以及隨葬器等，但珠飾較少，且多呈直徑大于0.5厘米的球形和鼓形。青銅時代早期開始，滑石珠飾大量使用于甘青和中原地區，多屬于直徑小于0.5厘米的黑色和白色扁圓柱形小型珠，目前已確認中原地區的部分滑石珠飾屬于塊體成形后熱處理制作的，與南亞和近東地區在工藝、器型和功能方面存在相似之處，顯示可能存在成品或技術的交流。

值得注意的是，甘青地區自四壩文化早期使用了白色小型珠飾，從火燒溝、干骨崖、宗日至磨溝遺址，存在著地域越向東，使用年代越晚的現象，顯示這類滑石珠飾沿河西走廊向東傳播的軌跡。但是，干骨崖部分珠飾屬于與中國南方白陶工藝相似的“白陶”型滑石珠飾[58]，顯示中國小型滑石珠飾來源的多樣性和復雜性。此外，河北康保興隆遺址出土了目前中國境內最早（距今約5400年）的、數量較多的白色和黑色扁圓柱體微珠[59]，其材質和工藝非常值得關注。今后需對更多滑石珠飾進行普查式細致分析，確定它們的工藝類型，進而探討中國小型滑石珠飾的來源、文化和貿易交流等重要問題。