梁嘉放,丁 巖
(陜西省考古研究院,陜西西安 710054)
2015年11月至2016年5月,陜西省考古研究院在位于陜西咸陽渭城區(qū)費家村南側區(qū)域的漢代遺址進行了考古發(fā)掘,發(fā)現(xiàn)13座東漢墓葬,分布集中,排列規(guī)律,形制一致,隨葬品呈現(xiàn)延續(xù)的特征,發(fā)掘者推測這些墓葬很可能屬于同一個家族(發(fā)掘資料待刊,陜西省考古研究院)。盡管這些墓葬盜擾嚴重,但是其中的M17、M19出土陶器仍較為豐富,保留的信息也較多。M17出土陶器28件,陶質均為泥質灰陶,器類有壺、罐、奩、灶、釜、甑、井、案、耳杯、勺、魁、豬、狗、雞等。M19出土陶器68件,陶質分泥質灰陶和泥質紅陶兩種,器類有鼎、壺、罐、奩、灶、釜、盆、井、案、盤、碗、耳杯、勺、魁、狗、雞、虎子等。從形制、質地、使用痕跡等方面分析,這批陶器應為喪葬用的明器。通過便攜X射線熒光光譜儀(XRF)對彩繪層進行初步元素成分調查后,確定其中15件陶器作為研究對象。
為進一步確定M17、M19出土陶器表面彩繪顏料(表1)種類和是否使用髹漆工藝,對陶器或陶片表面裝飾層進行無損和取樣分析。通過Bruker?Tracer Ⅲ便攜式XRF對所有器物表面顏色進行普查和分類,對于XRF測試結果相同的彩繪,挑選代表器物,并在破損邊緣取樣。
經(jīng)過調查,M17出土陶器內壁均施橘色彩繪;而M19出土陶器裝飾手法多樣,挑選代表性樣品進行研究,具體為:1)M17-14陶器橘色彩繪層;2)M19-22紅色和M19-30的暗紅色彩繪層;3)M19-3,M19-12和M19-22器物口沿白色涂層;4)M19-12和M19-14的髹漆層。
表1 選取的15件彩繪陶器信息
15件樣品通過X射線衍射(XRD)確定顏料化學成分;彩繪樣品經(jīng)過樹脂包埋,打磨斷面,在顯微鏡下觀察其施彩工藝,利用掃描電鏡能譜儀(SEM-EDS)對斷面進行拍照和元素測試;顯微紅外光譜儀(FTIR)幫助分析樣品中有機物成分。
1) XRF儀器型號。Bruker?Tracer Ⅲ便攜式XRF。儀器的X射線激發(fā)管為銠管,硅探頭。測試條件:電壓40 kV,電流18 μA,真空,30 s。
2) XRD儀器型號。Rigaku SmartLab 9 kW,45 kV,200 mA,15.000 0 °/min。
3) 斷面顯微分析(Cross-section)及SEM-EDS儀器型號。Keyence VHX-600E數(shù)碼顯微鏡系統(tǒng),標配鏡頭,最大放大倍數(shù)200倍。取彩繪樣品,樹脂包埋,打磨拋光。萊卡Leica DM2700,全波段光源,配Leica DMC 2900照相機。掃描電鏡ZEISS EVO 25,能譜儀OXFORD X-Max20,工作電壓20 kV,60 s。
4) FTIR分析儀器。Nicolet iN10 FI-IR Microscope。檢測方法:反射法直接測定樣品選定點的紅外光譜,金鏡為背景,MCT/A檢測器。
2.2.1XRF分析結果 M17-14陶器表面橘色彩繪呈色元素為Pb(圖1);M19-22陶器紅色顏料的呈色元素為Hg(圖2),M19-30陶器暗紅色呈色元素為Fe(圖3)。M19-3陶缽,M19-12陶鼎,M19-22陶缽(圖4)口沿上白色裝飾層中Sn是唯一可能呈色元素。M19-12表面紅色部分呈色元素為Hg(圖5),褐色底未測得有效呈色元素;M19-14褐色髹漆層未檢測到有效呈色元素。
2.2.2XRD實驗結果 陶器顏料的XRD實驗結果如表2所示。
表2 XRD結果
2.2.3FTIR實驗結果 M17-14樣品未測得有機物成分。M19樣品中,只有M19-22紅色顏料層,在紅外光譜圖中2 930 cm-1和2 860 cm-1處有C-H伸縮振動吸收譜帶。說明有少量有機物殘留,但FTIR無法確定有機物種類。未來需要采取其他分析手段進一步的測試。M19-30樣品未測得有效吸收峰。
M19-12和M19-14漆皮樣品紅外結果基本相同(圖6)。2 000~1 800 cm-1,1 200~980 cm-1,810~870 cm-1譜帶表明含有結晶SiO2;2 931 cm-1和2 870 cm-1處的C-H吸收的表明可能含有機物;2 520 cm-1,1 440 cm-1,和875 cm-1譜峰表明可能含有碳酸鈣;3 620 cm-1,1 050~770 cm-1譜帶表明可能含有羥基硅酸鹽類。根據(jù)已發(fā)表的古代漆膜紅外光譜數(shù)據(jù)[1-5],可以確定是使用了大漆作為裝飾材料。
2.2.4斷面顯微分析及SEM-EDS結果 M17-14橘色、M19-22紅色和M19-30暗紅色能譜結果證實了XRD的結論,均為直接繪于陶器表面。M19-12紅色漆膜上表面為紅色(能譜結果:Hg,S,N,C,O),厚度約為68 μm,背面為褐色(能譜結果:C,N,O),厚度約為48 μm,這說明在髹漆過程中,首先在陶器表面刷一層褐色生漆,再在其表面繪涂朱色(朱砂);M19-14黑色漆膜(能譜結果:Fe,Al,Si,Mg,Ca,C,O),厚度約為92 μm,斷面可以看到無機填料(表3)。M19-3,M19-12和M19-22口沿處白色裝飾層,厚度約為90 μm。電鏡照片顯示其斷面分上下兩層,界限明顯。斷面能譜結果顯示兩層物質基本一致,含錫(Sn),碳(C),氮(N),氧(O),硅(Si)。從M19-12樣品還可以看到,白色在紅色之上,說明口沿的裝飾是最后一道工序。
表3 M19陶器表面彩繪、髹漆斷面及掃描電鏡能譜分析結果
1) M17-14鉛丹顏料和其中的PbCO3。在掃描電鏡下,M17-14鉛丹(Pb3O4)顏料礦物顆粒不規(guī)則、結晶度差,邊緣不明顯,可以判斷其為人工合成顏料。其中夾雜PbCO3,但PbCO3分布不均,量少,說明兩者并非有意混合。白色PbCO3應為鉛丹的變色產(chǎn)物。這批陶器的埋藏環(huán)境濕度較大,出土時表面附著土潮濕。這樣的高濕環(huán)境促使部分鉛丹轉變成白色的碳酸鉛(PbCO3)[6-7]。GIOVANNONI等[7]提出鉛白(PbCO3)在中性基質上,即使在高濕條件下,其化學性質穩(wěn)定,不會進一步轉變成黑色PbO2。只有在高濕并且堿性條件下,PbCO3才會進一步轉化成黑褐色PbO2。所以,這批陶器表面鉛丹繼續(xù)變白甚至變黑的可能不大,但應該通過控制環(huán)境濕度和光照,對其進行儲藏,避免表面彩繪進一步變色。
2) M19-22朱砂和M19-30鐵紅附著強度比較。M19出土的陶器大部分以朱砂作為顏料,XRF分析中,在朱砂顏料中同時測得Fe,Pb,Ca等元素的譜峰,這些元素存在于自然辰砂礦物中[8],說明陶器表面所用朱砂顏料是自然礦物經(jīng)研磨制成。陶鼎M19-30表面紅色顏料為鐵紅。由于出土于同一墓葬,保存環(huán)境相同,從與陶器表面貼切程度看,鐵紅顏料層與陶器本體結合程度比朱砂好,雖然顏料層很薄,但基本沒有脫落。
3) 髹漆陶器和漆器。M19-12和M19-14確定為髹漆陶。根據(jù)目前發(fā)表的考古資料,西安地區(qū)出土的髹漆陶主要來自兩漢時期的墓葬,除了本研究涉及的髹漆陶外,在西安長安區(qū)也發(fā)現(xiàn)了類似的髹漆陶器??脊懦鐾流燮崽掌髯钤绲膶嵗墙K吳江梅堰良渚文化出土的漆繪黑陶罐[9],之后是山東滕州前掌大墓地出土了一件商周時期的“漆衣陶壺”[10],在成都西周中晚期至春秋時代的十二橋遺址[11]、安徽六安城北戰(zhàn)國楚墓[12]出土了大量漆陶殘片。中原地區(qū)史前漆器發(fā)現(xiàn)不多,集中出土于山西襄汾陶寺龍山文化遺址,夏代漆器也不多見,主要出土于二里頭遺址,到了商代,漆樹被大量種植,髹漆工藝被廣泛地應用。在鄭州商城、安陽殷墟遺址都有發(fā)現(xiàn),也是在這一時期,漆器的胎骨除木胎以外,出現(xiàn)了陶胎和青銅胎,在安陽殷墟就出土了10片漆繪陶片[13]。兩周至春秋時期漆器有了突破性的發(fā)展,且集中在黃河中下游地區(qū),陜西的寶雞石鼓山墓地、長安普渡村墓和張家坡墓均發(fā)現(xiàn)了漆皮痕跡或完整的漆器,到了戰(zhàn)國時期,漆器發(fā)展達到鼎盛時期,中原漆器主要集中出土在山東、山西和河南[14]。秦人漆器主要集中在西垂陵園、雍城陵園和秦始皇陵園,主要為木胎漆器,這些漆器出自秦人的制漆作坊[15],唯有秦始皇陵出土的兵馬俑屬于陶胎表面髹漆[16]。到了西漢時期,陶胎漆器集中出現(xiàn)于四川、江蘇和安徽等地,東漢時期陶胎漆器卻常常發(fā)現(xiàn)于北方[17]。
綜合以上的考古資料,可以發(fā)現(xiàn),漆器在北方中原地區(qū)的出現(xiàn)是隨著政治經(jīng)濟中心的建立而產(chǎn)生的。尤其是周、秦、漢時期的長安,既是政治中心,又是文化發(fā)展中心,它掌握著先進的髹漆和制陶工藝。從出土器物的性質來看,髹漆陶器還是主要作為明器陪葬使用。起初只有帝王才可以擁有,后逐漸平民化。
4) 陶器口沿二氧化錫層和錫涂陶工藝比較。從圖7可以看出,本研究的二氧化錫層不是傳統(tǒng)彩繪工藝,即原始工藝不是將二氧化錫作為白色顏料直接涂于陶器口沿。其上下分層的結構,與青銅表面鍍錫層氧化后的結構非常類似[18]。能譜結果顯示上下兩層的含錫量均在45%~47%(表4),化學成分基本一致。因此,鍍錫的可能性很大。所以,陶器口沿最初呈現(xiàn)的是金屬錫的銀色。
表4 M19出土陶器口沿白色涂層EDS結果
根據(jù)已有考古發(fā)現(xiàn),“錫涂陶”主要出土于長沙馬王堆漢墓[19-20]和子彈庫17號楚墓[21],存在的時間從戰(zhàn)國至西漢,是與本研究最為相近的一類陶器?!板a涂陶”的名字也是根據(jù)馬王堆一、三號漢墓遣策所記載而來。李建毛先生[21]認為,馬王堆漢墓遣策中所謂“錫涂”是鍍錫的意思。鍍錫可以用兩種方法實現(xiàn):沉浸法熱鍍和錫汞齊。王宜飛[22]在沉浸法熱鍍錫實驗中發(fā)現(xiàn),將陶器浸入熔融的錫液后取出,表面中無法得到光滑均一的錫涂層,且其與陶胎的結合度非常差,極易剝落。王宜飛發(fā)現(xiàn)馬王堆漢墓出土的錫涂陶使用的是貼錫工藝,錫皮的含錫量最高可達87.86%,出土的貼錫層主要成分還是單質錫。這與本研究的陶器表面二氧化錫涂層完全不同。既然本研究的陶器口沿裝飾層,最初也是單質錫,但為何經(jīng)過兩千年的埋藏,出現(xiàn)了和馬王堆漢墓錫涂陶完全不同的保存現(xiàn)狀。筆者認為,可能的原因是錫涂工藝不同或埋藏環(huán)境不同造成腐蝕程度不同。
既然熱鍍法無法實現(xiàn)陶器鍍錫,那么錫汞齊的方法可能是本研究的陶器口沿鍍錫的方法。當然,這需要復制實驗予以支持。本次EDS分析二氧化錫層時未發(fā)現(xiàn)汞元素。馬清林等[23]在青銅戈鍍錫工藝研究中發(fā)現(xiàn),錫汞齊鍍錫和熱鍍一樣需要加熱,而且需要更高的溫度和更長的時間,同時認為汞的存在與否不能作為判斷錫汞齊工藝的唯一標準。所以,在以后的陶器鍍錫復制實驗中,需要關注汞元素是否可以作為判斷標準。
本研究發(fā)現(xiàn)的陶器口沿二氧化錫層與陶器胎體結合非常緊密,這與山東沂源地區(qū)出土戰(zhàn)國彩繪陶器表面的錫涂層類似[24]。值得一提的是,在顯微觀察過程中發(fā)現(xiàn)在二氧化錫層下方,緊貼陶器表面有一層黑色物質(圖8),疑似有機物殘留。
錫的使用表明M19墓主人的身份高于M17,或生前富裕。從出現(xiàn)時間來說,咸陽費家村南出土的錫涂陶晚于山東沂源地區(qū)出土的錫涂陶;從工藝分布的角度,通過本研究揭示了錫涂陶在中原地區(qū)同樣存在。
1) 咸陽渭城區(qū)周陵鎮(zhèn)費家村南東漢M17號墓出土陶器表面橘色顏料為鉛丹,已經(jīng)有部分變色,生成白色碳酸鉛。
2) M19-22陶器表面紅色顏料為朱砂;M19-30陶器表面暗紅色顏料為鐵紅;M19-12陶器表面紅色髹漆層,上表面使用朱砂,背面為生漆;M19-14表面為黑褐色髹漆層。同一墓葬出土的陶器表面使用不同的施彩工藝和原料,說明制陶作坊有可能不同。但也不排除同一作坊,即可以生產(chǎn)傳統(tǒng)的彩繪陶器,也可以對陶器進行髹漆裝飾。
3) M19-3,M19-12和M19-22口沿處的白色裝飾層化學成分為二氧化錫。掃描電鏡能譜分析確定此二氧化錫有明顯分層現(xiàn)象,但兩層化學成分基本一致。這樣的結構是單質錫經(jīng)過氧化后生成SnO2腐蝕產(chǎn)物的形貌。已發(fā)表的實驗表明,熱鍍法無法在陶器表面形成均一、穩(wěn)定的涂層,因此,本研究的陶器口沿最可能使用了錫汞齊的鍍錫方法。
4) M17出土的陶器表面鉛丹顏料已發(fā)生變色反應,建議保存在溫度22 ℃,濕度55%,無紫外、低照度的展陳環(huán)境或同等溫濕度暗室?guī)旆恐?,避免鉛丹進一步變色。