律海明

景德鎮(zhèn)地區(qū)的制瓷原料從歷史上來分析，大致可以分為瓷石和高嶺土兩大類。從五代開始一直到宋末元初，景德鎮(zhèn)地區(qū)基本上是用瓷石單獨制瓷。到宋末元初，由于上層瓷石原料的匱乏而導致的原料危機，引出影響和改變中國制瓷史的高嶺土，從而形成“二元配方”，即“瓷石加高嶺土”。那么什么是瓷石，什么是高嶺土，他們之間是什么關系？它們的礦物組成都是什么？其礦物組成的各種成分在成瓷過程中都起什么作用？我們下面就瓷石和高嶺土的定義及使用情況，瓷石和高嶺土的受熱情況分析，瓷石和高嶺土所含主要礦物成分在成瓷過程中各起的作用幾個方面來探討一下：

一、瓷石和高嶺土的定義及使用情況

瓷器的產(chǎn)生和出現(xiàn)與瓷石原料的發(fā)現(xiàn)和利用有密切的關系。瓷石是一種石質(zhì)原料，它是由細晶巖石英斑、次生石英巖等酸性淺成巖經(jīng)熱液蝕變而成，其主要的礦物組成包括石英、長石、絹云母和高嶺石等。這些礦物成分構成了天然混配好的成瓷組分。其主要化學成分為二氧化硅（一般高于70%）、氧化鋁（一般不超過20%）、氧化鈉、氧化鉀、氧化鐵（一般小于1%）、氧化鈣、氧化鎂等。瓷石通常呈灰色或灰青色，經(jīng)粉碎加水后，具有一定的可塑性和干燥強度。在1200-1300℃的溫度下經(jīng)燒結即可瓷化成致密的瓷器。

高嶺土俗稱瓷土，是以高嶺石或多水高嶺石為主要礦物成分的軟質(zhì)粘土。因首先發(fā)現(xiàn)于景德鎮(zhèn)以東40km的高嶺山而得名。高嶺土是由鋁硅酸鹽類巖石經(jīng)風化淋濾，殘積及外生沉積作用而形成的粘土，或為熱液對圍巖交化蝕變的產(chǎn)物。其主要的化學成分為氧化鋁、氧化硅，含少量的氧化鐵、氧化鈣、氧化鎂、氧化鉀、氧化鈉和氧化錳。高嶺土呈白色，含雜質(zhì)時泛黃、灰、淺灰等色。因其含三氧化二鋁甚高，其燒結和瓷化溫度比瓷石高得多，到1400%仍不能燒結。古代的燒成溫度使其無法成瓷，燒后為白色。

瓷石和高嶺土都是重要的制瓷原料，但瓷石屬于石質(zhì)材料，高嶺土屬于土質(zhì)材料，二者由于礦物組成不同，礦物成因不同，性態(tài)不同，所以開采、加工和品級的方法也有很大的不同（本文不展開論述）。

景德鎮(zhèn)在元以前，瓷石單獨作為一種制瓷原料被一直采用。當時用的是景德鎮(zhèn)地區(qū)瓷石礦的上層瓷石，風化程度很高，其氧化鋁含量一般高達19%左右，鉀、鈉氧化物的含量一般在3%左右，在1200℃的高溫下不易變形。但到了宋末元初，上層瓷石用盡，中下層瓷石的氧化鋁含量一般在14%左右，鉀鈉氧化物的含量卻高達6%左右，焙燒時易變形，因而質(zhì)量較差。再加上開采的艱難，成本加大，盡管采取了如加班加點、采用覆燒的方法加大產(chǎn)量生產(chǎn)的做法，但由于原料的問題，最終還是導致了當時許多小窯廠的倒閉。

偶然加必然，上層瓷石的殆盡危機終于醞釀出了高嶺土登上了瓷器史的舞臺。它的出現(xiàn)，續(xù)寫并改寫了瓷器史。窯工們經(jīng)過不斷的實踐，把高嶺土和中下層瓷石相配合，發(fā)明使用了“二元配方”，不僅度過了原料的危機，還把瓷業(yè)大大地向前推進了。

需說明的是，從宋末元初開始開采一直到明嘉靖、萬歷之際的200多年，實際開采的是高嶺山東北的麻倉山上的麻倉土。從嘉靖、萬歷之后，由于其枯竭，取而代之的才是高嶺山上的高嶺土。高嶺土和麻倉土二者性能相差不大。高嶺山上的高嶺土藏量大，質(zhì)地好，服務時間長，給人們留下的印象深刻，清代以后，人們就把開發(fā)的一系列粘土都稱為高嶺土，而把具體的礦名稱后面加上高嶺二字，如前面說的麻倉土，就被稱為麻倉高嶺土。高嶺礦開采于明嘉靖、萬歷，到清乾隆后期，經(jīng)200多年的開采，已日漸枯竭。道光以后，開采時斷時續(xù)，到1965年，高嶺山只剩下供人憑吊的采掘遺跡了。

乾隆后期隨著高嶺山的高嶺土的枯竭，李黃礦開始使用，大洲礦是從清嘉慶年間開采，但二者因出土率不高和因生態(tài)環(huán)境問題被封禁，從18世紀末，景德鎮(zhèn)地區(qū)燒瓷用土大多是來自于廬山星子縣的星子高嶺土。

經(jīng)過了宋末元初的原料危機后，時人都認識到了制瓷原料至關重要的作用，所以麻倉土一經(jīng)發(fā)現(xiàn)使用，就被官府宣布為“御土”，由專為皇室貴族燒造瓷器的浮梁瓷局所壟斷，民營窯廠不得問津。所以導致了官窯“精者甚精”，民窯“粗者甚粗”的局面。明建立后，依然壟斷為“官土”，包括嘉靖、萬歷時期開采的高嶺山的高嶺土。到了天啟以后，風雨飄搖中的明政府已無力顧及，民窯才得以大量使用優(yōu)質(zhì)的高嶺土，使得許多的產(chǎn)品質(zhì)量超越了官窯器。清建立以后，政府完全取消了對高嶺土的限制，形成官民競市、官民并精的局面。

二、瓷石和高嶺土的受熱情況分析

1.瓷石的受熱變化

我們上邊已經(jīng)提過，瓷石主要的礦物組成包括石英、長石、絹云母和高嶺石等。特別是其中的長石，經(jīng)蝕變后進一步絹云母化而生成絹云母。如果絹云母化不充分，瓷石中還會有殘留的長石等礦物。風化程度好的瓷石，其中的絹云母受地質(zhì)作用不斷地向高嶺石轉(zhuǎn)化。瓷石受熱后的特征，主要取決于瓷石風化后所殘留的礦物的類型和數(shù)量。瓷石在400-700℃之間開始失水膨脹，當加熱到1050℃以上時，其中的絹云母開始熔融?；?，瓷石開始收縮，隨著溫度的提高，逐漸增強致密化，氣孔逐漸減少，到1250℃左右，開始轉(zhuǎn)向過燒膨脹，此時瓷石達到了最致密的瓷化狀態(tài)。

2.高嶺土的受熱變化

高嶺土的理論組成為三氧化二鋁39.5%，二氧化硅46.54%，水13.6%。但一般的高嶺土或多或少含有雜質(zhì)礦物。含雜質(zhì)多的需經(jīng)淘洗后才能用于制造瓷器。高嶺土受熱后發(fā)生復雜的物理化學變化，從室溫到高溫會發(fā)生脫水、分解、產(chǎn)生新結晶。高嶺土受熱變化有兩個階段，即結構水的脫水階段和新結晶的形成和轉(zhuǎn)化階段。在100℃以上，排除吸附水，加熱到450℃以上，高嶺土的結構水緩慢排出，在脫水過程中，高嶺石變成偏高嶺石。繼續(xù)加熱，偏高嶺石進一步反應形成硅-鋁尖晶石。繼續(xù)加熱到1100℃左右，硅-鋁尖晶石逐漸失去晶格中的二氧化硅，形成向莫來石過度的中間產(chǎn)物一一假莫來石。假莫來石繼續(xù)加熱，再失去二氧化硅，轉(zhuǎn)變成莫來石晶體。使瓷器具有很好的機械強度、熱穩(wěn)定性和化學穩(wěn)定性。

三、瓷石和高嶺土所含主要礦物成分在成瓷過程中各起的作用

從宏觀角度來說，制瓷原料大致可以分為瓷石和高嶺土兩大類。從微觀上說，在成瓷過程中，真正起作用是其內(nèi)部所含的礦物組成。根據(jù)其礦物組成的不同，基本可分為兩種類型：一種是可塑性的，另一種是非可塑性的。前者主要是粘土類，包括高嶺土、多水高嶺土、燒后呈白色的各種類型粘土等，這些可塑性原料在瓷器燒制中起塑化和結合作用。賦予坯料以塑性，保證干坯強度及燒后的各種使用性能。它們是成形的基礎，也是粘土類物質(zhì)的成瓷基礎。屬于非可塑性的原料主要有石英，它可降低坯料的粘性。而長石則屬于熔劑原料，高溫下熔融后可以溶解一部分石英及高嶺土分解產(chǎn)物。

1.長石在瓷器燒制過程中所起作用

長石是地殼上分布廣泛的造巖礦物，也是一切粘土的母親。從化學組成來說，它是堿金屬和堿土金屬的鋁硅酸鹽。自然界中長石的種類很多，但歸納起來都是由四種簡單的長石組合而成：鈉長石、鉀長石、鈣長石、鋇長石。這幾種長石互相混溶，有一定的規(guī)律。長石最普通的顏色是白色和紅色，也有白中帶黃、白中帶紅的。它們既能以礦層存在，也可以是復雜巖石的組成部分。

（1）長石在坯中的作用：增快干燥，減少干燥收縮和變形。作為熔劑物質(zhì)，能降低產(chǎn)品的燒成溫度。長石加熱到1100℃時，熔融后生成玻璃態(tài)物質(zhì)具有溶解其他物質(zhì)的能力，能促使高嶺土與其他瓷土的顆?；ハ鄶U散、相互滲透，因而加速莫來石晶體的生成和發(fā)育。長石熔融成玻璃態(tài)后，填充于各結晶顆粒之間，氣孔率顯著下降，減少了空隙，使坯體致密，可提高制品的機械強度。

（2）長石在釉中的作用：長石和石英等原料在高溫熔化后所形成的玻璃態(tài)物質(zhì)是釉層的主要成分，其熔點低、易?；?100℃就開始熔融，高溫下生成的長石玻璃能溶解粘土及石英等原料。長石的熔融范圍寬，熔融物質(zhì)粘度高，能使釉面有較高的光澤度、透明度。同時，還可降低釉面的膨脹系數(shù)及釉面的高溫流動性，產(chǎn)生良好的耐腐蝕性。

2.石英在瓷器燒制過程中所起作用

我們常見的砂子就是石英，但砂子只是石英存在的一種形式。石英存在的形式很多，總的說來，它既能以晶態(tài)存在，也能以非晶態(tài)存在。晶態(tài)的石英非常硬，不溶于水，對瓷器坯體和釉質(zhì)都起重要作用。

（1）在坯體中的作用：在燒成前，石英在坯料中對泥料的可塑性起調(diào)劑作用，并在干燥時降低收縮，縮短干燥時間和防止坯體變形。在燒成時，由于石英的加熱膨脹適當?shù)氐窒伺髁系臒墒湛s，而且當玻璃質(zhì)大量出現(xiàn)時，石英又成為瓷器的骨架，可以防止坯體在燒成時出現(xiàn)彎曲變形等缺陷。石英在高溫時化學親和力很強，能和其他多種氧化物化合，高溫中液相粘度很高，可增加坯體的結合能力。同時，石英還能增加坯體的機械強度和透明度。

（2）石英在釉中的作用：石英在釉中，被較多的易熔物，如氧化鈣、氧化鈉、氧化鉀、氧化鎂熔融生成透明狀石英玻璃，使釉面光亮，提高了釉面的光澤度。石英在釉中的熱膨脹系數(shù)小，耐熱性能好，軟化溫度高，高溫下液相粘度大，對于提高釉面硬度、機械強度、耐磨度都有著很好的益處，同時化學穩(wěn)定性好，耐酸腐蝕性好。

3.粘土在瓷器燒制過程中所起作用

粘土是一切瓷制品的母親，它產(chǎn)生于長石。按地質(zhì)成因粘土通常為分為兩種類型：殘留粘土和沉積粘土。殘留粘土是指那些沒有經(jīng)受自然力搬運的，與母巖殘留在一起的粘土。沉積粘土是指經(jīng)受過自然力的搬運而沉積下來的，由于搬運過程中混入雜質(zhì)，因此往往含有較高鐵、鈦等雜質(zhì)。高嶺土就是粘土的一種。

粘土在坯體中的作用：粘土與適量的水結合可調(diào)和成泥，具有可塑性。將成形的泥團燒后會變成具有一定強度的堅硬的燒結體。又由于粘土對其他物料有一定的結合能力，使得坯體能保持一定的干燥強度。因此，粘土是坯體干燥、修理、上釉能夠進行的基礎。此外，粘土的顆粒度的大小直接影響到粘土的可塑性、干燥收縮、孔隙度、燒成收縮和燒結性等。所以，在燒制前要對粘土進行一系列的加工等。同時，粘土具有很強的吸附性，能從溶液中吸附酸和堿。對于粘土燒結以后，粘土顆粒中產(chǎn)生的液相填充在顆粒的空隙中，以及某些結晶物質(zhì)的生成，又使體積進一步收縮的燒成收縮以及粘土的燒結性、燒結范圍都決定了制品質(zhì)量的好壞。

四、結語

通過以上分析，我們了解了瓷石和高嶺土等一系列相關的知識，那么這些知識對我們學習和鑒定古陶瓷有什么意義呢？其意義就在于幫助我們尋找鑒定時的“物證”。我們知道，瓷器的“物證”鑒定是一個廣義的概念，是與傳統(tǒng)的眼學，即依靠鑒定者的知識經(jīng)驗所做出的“人證”鑒定相對應的，是不可變的證據(jù)。

那什么是古瓷器的“物證”鑒定呢？

一般來說，我們對古陶瓷的鑒定包括四個方面：即外觀測定、化學分析、物理測定和礦物結構分析。我們所說的“物證”鑒定就是涵蓋了除化學分析之外的三個方面的鑒定。依此做出的結論相對于“人證”來講要客觀準確得多。這是因為“物證”鑒定不僅涵蓋了通過對所觀察器物的直接觀察和憑借經(jīng)驗對器物做出的如器物表面的燒結程度，斷面、露胎底足的所露胎的粗細、氣孔的大小、變形的有無及大小，釉面的光亮程度、釉層的厚度和顏色，表面的裝飾及特點等方面做出的直接判斷的外觀鑒定法，同時吸收了通過觀察和測定器物的氣孔率、吸水程度等方面的物理測定方法。另外還借助于顯微鏡等先進儀器，來分析和觀察古陶瓷的燒成溫度的高低、殘留在器物中的未反應完全的礦物和反應后的礦物的品種多少，玻璃態(tài)的多少，氣孔率的大小和多少，器物燒成的程度；器物的礦物結構中是否殘留有較多的石英、云母、高嶺石、鈣長石晶體之類礦物以及其結晶；胎釉之間中間層的有無和厚薄的狀況。在這三者之外，還要對器物身上留下的器物內(nèi)外的因素由于內(nèi)外因素所形成的老化痕跡進行觀察和分析。這些都有助于我們的判斷，使我們做出的結論更能接近歷史或還原歷史。