劉 勇 王穎竹 陳坤龍 梅建軍 馬泓蛟李存信 朱 磊 謝堯亭

（1.北京科技大學(xué)科技史與文化遺產(chǎn)研究院; 2.中國(guó)社會(huì)科學(xué)院考古研究所;3.山東大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院 ; 4.山西大學(xué)北方考古研究中心 ）

中國(guó)境內(nèi)西周時(shí)期的墓葬常會(huì)出土一種以石英顆粒為主體、其隙間存在玻璃相的管飾和珠飾，這種制品被稱為“料珠”[1]、“琉璃珠”[2]、“玻璃珠”[3]、“多晶石英珠”[4]、“費(fèi)昂斯（Faience）”[5]、“石英珠”[6]、“釉砂（Faience）和玻砂（Frit）”[7]等，本文以“釉砂”一詞來(lái)表示這種制品。釉砂的原料由石英砂、助熔劑、著色劑構(gòu)成，加熱后在石英顆粒隙間形成玻璃相，大部分石英顆粒保持晶體形態(tài)。1959年，中國(guó)科學(xué)院應(yīng)用物理研究所使用光譜分析法鑒定了河南洛陽(yáng)西周墓出土的“料珠”[8]，拉開了我國(guó)采用科技手段研究釉砂制品的序幕。隨后針對(duì)釉砂制品的科學(xué)分析主要集中在物相結(jié)構(gòu)、化學(xué)成分等方面，討論助熔劑、著色劑和制作工藝，并涉及中西文化交流。

山西翼城縣大河口墓地M6043屬于西周時(shí)期墓葬[9]，實(shí)驗(yàn)室考古發(fā)掘中在墓主頸部出土了一組項(xiàng)鏈，其由4串穿孔珠飾和管飾組成，自墓主顱骨向胸骨端沿頸骨將該組項(xiàng)鏈依次編號(hào)為A、B、C、D[10]。其中A串50、B串61、C串66、D串63枚，共240枚，其中B、C串各含管飾1枚，D串含連體珠飾1枚。珠飾顏色呈藍(lán)色、淺綠色和白色等。分析大河口M6043出土釉砂珠飾的結(jié)構(gòu)和成分特征，對(duì)研究西周時(shí)期釉砂制作技術(shù)體系具有重要意義。

一、分析方法

樣品制備：從A、B、C、D中各取3枚，共12枚相對(duì)完整的穿孔珠飾，其直徑0.47～0.66、孔徑 0.26～0.40、高 0.40～0.62厘米，順序編號(hào)為SYDF001至SYDF012（圖一），用無(wú)水乙醇清洗，去除表面附著物，保證測(cè)試準(zhǔn)確度。用手術(shù)刀垂直于珠飾穿孔切取12件樣品的新鮮斷面，用環(huán)氧樹脂包埋并打磨、拋光、噴碳。

分析儀器及工作條件：Hitachi S-3600N掃描電子顯微鏡；美國(guó) EDAX公司 Genesis 2000XMS型 X射線能譜儀，工作電壓 20KV，激發(fā)時(shí)間100s，采用ZAF定量方法。

二、分析結(jié)果

大河口墓地M6043出土的12件珠飾樣品胎體成分顯示其皆為高SiO2低熔劑特征，胎體SiO2含量在92%以上，是典型的釉砂成分特征，結(jié)合顯微觀察到的大量石英顆粒與其隙間玻璃相分布情況，斷定這12件珠飾樣品皆為釉砂制品。釉砂珠飾胎體隙間玻璃相中K2O含量有所不 同， 樣 品 SYDF002、SYDF006、SYDF008、SYDF010、SYDF011這5件樣品的玻璃相中K2O含量在9.9～12.8%之間，同時(shí)皆含有1.9～4.8%的Na2O；其余7件樣品玻璃相中K2O含量在0.1～1.5%之間，Na2O含量低于檢測(cè)下限（表一）。玻璃相中皆含有Cu，Cu作為釉砂珠飾的著色劑使釉砂呈現(xiàn)藍(lán)色或淺綠色。

三、相關(guān)問題討論

（一）成型工藝

目前研究認(rèn)為我國(guó)釉砂是以石英粉末（或粘土）混合一定量的含銅物質(zhì)和草木灰，一次塑形后進(jìn)行燒制的，采用無(wú)范成型的方式[11]。通常認(rèn)為我國(guó)釉砂是通過內(nèi)芯法成型的，即在內(nèi)芯材料上將調(diào)配好的原料捏塑成所需要的形狀，而后入爐焙燒。芯撐材質(zhì)可能為黏土[12]，也可能為木棒[13]。經(jīng)觀察，樣品SYDF003和SYDF009穿孔內(nèi)壁有與穿孔方向一致的線狀凸起（圖二、三），應(yīng)為釉砂珠飾成型時(shí)穿孔內(nèi)的棒狀或管狀支撐物所留痕跡。寶雞茹家莊西周墓出土釉砂管內(nèi)壁曾發(fā)現(xiàn)過與穿孔方向一致的凹凸相見的條紋，推測(cè)成型過程很可能是中間裹有麥稈類草本植物泥捏而成[14]。推斷大河口釉砂成型使用了木質(zhì)芯撐。

樣品SYDF009穿孔一側(cè)邊緣圓滑，另一側(cè)邊緣半圓滑、半有毛茬，推測(cè)該樣品為先燒造成連體珠，再將兩枚珠飾分開（圖四、五）；大河口M6043出土釉砂中，有一枚由兩個(gè)珠飾組成的連體珠飾，兩個(gè)珠飾連接處部分連接，未連接處邊緣圓滑、未見毛茬，應(yīng)為燒制后原貌（圖六）。形成這種連體珠飾有兩種可能：第一，珠飾成型時(shí)就是兩枚連接在一起，穿在木質(zhì)芯撐上燒制；第二，兩枚成型時(shí)是分開的，燒制時(shí)同穿在一根木質(zhì)芯撐上，因距離較近燒制過程中連接在一起。就所見到的連體珠飾和樣品SYDF009的半邊毛茬現(xiàn)象可知，釉砂珠飾存在至少兩個(gè)串在一起進(jìn)行燒制的情況。本文分析的珠飾一般穿孔較圓而胎體多為不規(guī)則穿孔球體，樣品SYDF011穿孔橫截面呈圓形，但胎體橫截面呈橢圓形，穿孔不在珠飾中間部位，而是偏向一側(cè)（圖七）；電鏡下觀察顯示，胎體較厚的一側(cè)沒有玻璃相富集情況，表明不是燒制過程中“流釉”造成的胎體變形，而是成型時(shí)胎體便如此。同時(shí)樣品表面未發(fā)現(xiàn)明顯凸起的范線和打磨痕跡，表明釉砂成型使用范的可能性較小，其成型工藝是在木質(zhì)芯撐上直接塑形。夏鼐曾經(jīng)根據(jù)古埃及釉砂提出，連珠飾可能是釉砂在芯撐上成型后，借助工具將胎體平滑的表面按壓出凹凸不平的效果，從而形成連珠飾[15]。大河口墓地所出的連珠飾可能也采用了類似工藝制成。

（二）施釉工藝

M. S. Tite[16、17]將釉砂施釉工藝分為三種：直接施釉、包埋施釉和風(fēng)干施釉，不同的施釉方式會(huì)導(dǎo)致釉砂具有不同的顯微結(jié)構(gòu)。直接施釉和包埋施釉制作過程類似，均是在已成型的胎體上涂覆釉料，直接施釉的釉料為漿狀，而包埋施釉的釉料則為干粉。風(fēng)干施釉則是混合石英和釉料，摻和少量的水或黏合劑，捏塑成型后陰干。釉層、反應(yīng)層和胎體的厚度、界限形態(tài)、玻璃成分變化趨勢(shì)，是判斷釉砂施釉工藝的重要依據(jù)。采用直接施釉或包埋施釉方法制成的釉砂，往往具有明顯的胎釉分界線；而風(fēng)干施釉法制成的釉砂胎體無(wú)明顯分層，存在有大量的隙間玻璃相。經(jīng)分析的甘肅崇信于家灣墓地出土釉砂珠既有風(fēng)干施釉，也有包埋施釉[18]；經(jīng)分析的山西橫水倗國(guó)墓地一個(gè)釉砂樣品為直接施釉[19]。釉砂的主要原料石英沒有黏性，通常會(huì)在石英中添加一定量熔劑[20]或黏合劑[21]幫助胎體成型，或事先對(duì)胎體進(jìn)行燒結(jié)[22]。燒結(jié)后的胎體具有較致密的外層，如果另行涂覆釉料后再加熱焙燒，那么胎釉之間理應(yīng)存在一條較為清晰的分界線。然而本文分析的12件釉砂均沒有清晰平滑的胎釉分界線，胎體經(jīng)事先燒結(jié)的可能性較小。

樣品SYDF001的兩個(gè)截面具有不同的胎體疏密程度：一面胎體中部孔洞較多、胎體外側(cè)和內(nèi)側(cè)穿孔部位較為致密（圖八），體現(xiàn)出分層現(xiàn)象；另一個(gè)截面胎體表面和中部致密程度相當(dāng)（圖九），沒有明顯分層現(xiàn)象。如果根據(jù)胎體疏密程度分層情況將釉砂施釉工藝分為直接施釉和風(fēng)干施釉，則針對(duì)樣品SYDF001不同面會(huì)做出直接施釉和風(fēng)干施釉兩種施釉工藝的判斷。而實(shí)際上這是同一個(gè)釉砂珠飾，不可能同時(shí)采取不同的施釉工藝。所以胎體疏密程度不能作為釉砂施釉工藝的判定標(biāo)準(zhǔn)。

本文分析的12件釉砂珠飾胎體內(nèi)部皆存在隙間玻璃相，根據(jù)珠飾表面是否存在由石英顆粒與玻璃相組成連續(xù)的釉層，將12件樣品分為2組：第一組表面有釉層，包括SYDF001、003、004、005、007、009、012七個(gè)（圖一〇），宏觀表現(xiàn)為珠飾表面光滑有光澤，有不規(guī)則龜裂紋，可見明顯圓形凹陷（圖一一）；第二組表面無(wú)釉層，包 括 SYDF002、006、008、010、011五個(gè)（圖一二），宏觀表現(xiàn)為珠飾表面粗糙無(wú)光澤（圖一三）。有釉層的一組中樣品SYDF012胎體結(jié)構(gòu)松散、機(jī)械強(qiáng)度不高，無(wú)釉層的一組中樣品SYDF011胎體結(jié)構(gòu)緊密、機(jī)械強(qiáng)度較高。

電鏡觀察顯示，經(jīng)分析的12件釉砂珠飾玻璃相在胎體中的分布沒有從表面到中間逐步減少的趨勢(shì)，玻璃相分布較為均勻，表明作為助熔劑主要成分的K2O在胎體成型時(shí)已較均勻地分布在胎體內(nèi)，由此推斷大河口這12個(gè)釉砂樣品使用了風(fēng)干施釉工藝。值得注意的是，第一組釉砂珠飾表面玻璃相富集形成釉層，出現(xiàn)這種現(xiàn)象有兩種可能：1.表層可能再次經(jīng)歷了施釉并再次燒制；2.燒制時(shí)溫度高而導(dǎo)致釉砂表面玻璃相程度高而形成釉層。第二組無(wú)釉層釉砂樣品中，胎體內(nèi)部存在大量隙間玻璃相，表明其燒制時(shí)的溫度足以使釉砂表面玻璃化形成釉層，但事實(shí)是該組釉砂表面沒有釉層。所以第二種燒制溫度高使釉砂表面形成釉層的假設(shè)不成立。以此推斷第一組表面有釉層的釉砂應(yīng)經(jīng)歷了風(fēng)干施釉燒制成型后再次對(duì)其表面進(jìn)行了直接施釉或包埋施釉程序。直接施釉具有“流釉”的特征，包埋施釉形成的釉層較為均勻[23]。本文分析的有釉層釉砂樣品中，電鏡觀察顯示釉層較為均勻，所以第一組表面有釉層的釉砂先后使用了風(fēng)干施釉和包埋施釉工藝。

（三）助熔劑特征

本文分析的12件釉砂皆為鉀基釉砂，根據(jù)各自玻璃相中K2O含量將其分為兩組。

第一組包括SYDF002、006、008、010、011五個(gè)樣品，SiO2含量在77%左右波動(dòng)，K2O含量為9～13%，Na2O含量為1～5%，是典型的K2O-Na2O-SiO2釉砂。西周中期及稍晚時(shí)期，陜西寶雞國(guó)墓地[24]、山西天馬——曲村墓地[25]、山西橫水倗國(guó)墓地[26]、山西羊舌晉侯墓地[27]、陜西韓城芮國(guó)墓地[28]出土的釉砂珠，K2O含量在9～15%之間，Na2O含量在1～7%之間，大河口墓地M6043的大部分鉀基釉砂珠的熔劑含量與之相近。約同一時(shí)期，甘肅崇信于家灣墓地和山西天馬——曲村墓地的一部分釉砂珠，熔劑中的K2O（2～5%）含量低于Na2O（7～17%），與埃及釉砂相近。埃及釉砂使用富鈉草木灰、天然泡堿或混合堿做熔劑，制成的釉砂具有較高的氧化鈉和氧化鉀，Na2O/K2O＞1[29]。通常根據(jù)Na2O/K2O的比值可初步判斷釉砂珠的大致來(lái)源，Na2O/K2O＞1可能說(shuō)明西周時(shí)期的中國(guó)與埃及或受埃及影響的地區(qū)之間存在物質(zhì)或技術(shù)往來(lái)；Na2O/K2O＜1則顯示出中國(guó)本土自制的特征[30]。山西大河口墓地M6043的K2O-Na2O-SiO2釉砂珠Na2O/K2O＜1，顯示出中國(guó)本土自制的特征。

第二組包括SYDF001、003、004、005、007、009、012七個(gè)樣品，SiO2含量為82～93%，K2O含量為0.1～1.5%，Na2O含量低于檢測(cè)下限。其中SYDF001、005、007、009含有CaO，含量為0.3～5.3%。該組釉砂玻璃相中K2O含量較低，未檢測(cè)出Na2O，部分含有CaO，與第一組K2O-Na2O-SiO2釉砂成分及含量具有明顯 區(qū) 別。SYDF001、005、007、009為K22O-CaO-SiO2釉 砂，SYDF003、004、012為 K2O-SiO2釉砂。第一組釉砂玻璃相中K2O、Na2O含量高且皆不含CaO，第二組釉砂玻璃相中K2O含量低且未檢測(cè)到N2O，同時(shí)部分含有CaO，表明這兩組釉砂使用了兩種不同的助溶劑。前文施釉工藝中論及，根據(jù)珠飾表面是否存在釉層，將12件樣品分為了表面光滑有釉層（SYDF001、003、004、005、007、009、012七個(gè)樣品）和粗糙無(wú)釉層（SYDF002、006、008、010、011五個(gè)樣品）兩組，結(jié)合助溶劑特征可知，光滑有釉層的一組助溶劑具有低含量K2O（0.1～1.5%）特征，粗糙無(wú)釉層的一組助溶劑具有高含量K2O（9～13%）特征。這不是一個(gè)巧合，K2O含量與釉砂表面是否有釉層具有對(duì)應(yīng)關(guān)系，這是以往研究中未引起關(guān)注的一點(diǎn)。

（四）著色劑及其他

中國(guó)釉砂的化學(xué)成分表現(xiàn)出富含CuO的特征，與西方釉砂存在明顯差異，顯示中國(guó)自主制造的特點(diǎn)[31]。大河口釉砂樣品玻璃相中CuO含量在2.2～12.5%之間，表現(xiàn)出富含CuO的特征，表明其為中國(guó)本土自制。釉砂中藍(lán)色分布較為均勻，表明Cu分布較為均勻，同時(shí)未發(fā)現(xiàn)富銅顆粒，表明Cu很可能是作為助熔劑的一部分以離子形式添加到釉砂中的。

樣品SYDF007和樣品SYDF012胎體外側(cè)存在粘連其他珠飾殘片的現(xiàn)象，在燒制時(shí)與其他珠飾燒結(jié)在一起，表明釉砂珠飾制作時(shí)同時(shí)燒制若干枚（圖一四）。

四、結(jié)語(yǔ)

經(jīng)分析大河口M6043出土釉砂樣品的成型工藝是在木質(zhì)芯撐上直接塑形；其皆采用了風(fēng)干施釉工藝，其中SYDF001、003、004、005、007、009、012七個(gè)樣品在風(fēng)干施釉基礎(chǔ)上又進(jìn)行了包埋施釉程序；其K2O含量高于Na2O的助溶劑特征及以Cu作為著色劑的特征顯示了這些釉砂皆為中國(guó)本土自制。

附記：本文是國(guó)家社科基金重大項(xiàng)目“山西翼城大河口西周墓地考古發(fā)現(xiàn)與綜合研究”（17ZDA218）的階段性成果。陳坤龍為本文通訊作者。樣品采集得到山東大學(xué)文化遺產(chǎn)研究院與山西省考古研究所的大力支持，寫作過程中得到山東大學(xué)馬清林教授、北京大學(xué)崔劍鋒副教授的指導(dǎo)和幫助，國(guó)家文物局“文物保護(hù)科技優(yōu)秀青年研究計(jì)劃課題”（2014220）、英國(guó)學(xué)術(shù)院牛頓國(guó)際獎(jiǎng)學(xué)金（NF160456）給予了資助。特此致謝！

[1]中國(guó)科學(xué)院考古研究所.中國(guó)田野考古報(bào)告集考古學(xué)專刊丁種第四號(hào)·洛陽(yáng)中州路（西工段）[M].北京：科學(xué)出版社，1959：59-60.

[2]寶雞茹家莊西周墓發(fā)掘隊(duì).陜西省寶雞市茹家莊西周墓發(fā)掘簡(jiǎn)報(bào)[J].文物，1976(4).

[3]楊伯達(dá).西周玻璃的初步研究[J].故宮博物院院刊，1980(2)：14-24.

[4]張福康，程朱海，張志剛.中國(guó)古琉璃的研究[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，1983(1)：67-76.

[5]安家瑤.玻璃器史話[M].北京：中國(guó)大百科全書出版社，2000：7-8.

[6]襄樊市考古隊(duì)等.棗陽(yáng)郭家廟曾國(guó)墓地[J].北京：科學(xué)出版社，2005.

[7]李青會(huì)，張斌，干福熹等.一批中國(guó)南方出土古玻璃的化學(xué)成分的PIXE分析結(jié)果[C]//中國(guó)南方古玻璃研究——2002年南寧中國(guó)南方古玻璃研討會(huì)論文集.上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2003：76-84.

[8]同[1].

[9]謝堯亭，王金平，楊及耘等.山西翼城縣大河口西周墓地[J].考古，2011(7).

[10]朱磊，劉勇，李存信等.山西翼城大河口M5010、M6043實(shí)驗(yàn)室考古簡(jiǎn)報(bào)[J].江漢考古，2019(2).

[11]李青會(huì)，董俊卿，干福熹.中國(guó)早期釉砂和玻璃制品的化學(xué)成分和工藝特點(diǎn)探討[J].廣西民族大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2009(4)：31-41.

[12]干福熹等.中國(guó)古代玻璃技術(shù)發(fā)展史[M].上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2016.

[13]谷舟.中國(guó)釉砂與早期玻璃關(guān)系的探討[D].博士學(xué)位論文，中國(guó)科學(xué)院大學(xué)人文學(xué)院，2015.

[14]同[3].

[15]Xia Nai. Ancient Egyptian Beads, Berlin, Heidelberg:Springer, 2014:38.

[16]Tite M S, Freestone I C, Bimson M. Egyptian Faience: An Investigation of the Methods of Production[J]. Archaeometry,1983(25):17-27.

[17]Tite M S, Bimson M. Faience: An Investigation of the Microstructures Associated with the Different Methods of Glazing [J]. Archaeometry, 1986(28):69-78.

[18]張治國(guó)，馬清林.崇信于家灣出土西周中期費(fèi)昂斯珠研究[M]//崇信于家灣周墓.北京：文物出版社，2009：168-179.

[19]谷舟，謝堯亭，楊益民等.顯微CT在早期釉砂研究中的應(yīng)用：以西周倗國(guó)出土釉砂珠為例[J].核技術(shù)，2012(4)：265-269.

[20]Vandiver P. B. A review and proposal of new criteria for production technologies of Egyptian faience// La couleur dans la peinture et l'emaillage de l'Egypte ancienne (Colinart S.Menu M., eds), Bari: Edipuglia, 121-139.

[21]董俊卿，后德俊，干福熹.中國(guó)古代釉砂的科學(xué)研究[M]//中國(guó)古代玻璃技術(shù)發(fā)展史，上海：上?？茖W(xué)技術(shù)出版社，2016：51.

[22]秦潁，陳茜，李小莉，陳千萬(wàn).湖北棗陽(yáng)郭家廟曾國(guó)墓地出土“石英珠”（釉砂）的測(cè)試分析及制作工藝模擬實(shí)驗(yàn)分析[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2012(4)：567-576.

[23]同[13].

[24]Yong Lei, Yin Xia. Study on Production Techniques and Provenance of Faience Beads Excavated in China [J]. Journal of Archaeological Science, 2015(53):32-42.

[25]同[24].

[26]同[19].

[27]同[24].

[28]同[24].

[29]Vandiver P B. Raw Materials and Fabrication Methods Used in The Production of Faience [M]//Production Technology of Faience and Related Early Vitreous Materials. Oxford University, School of Archaeology, 2008.

[30]同[24].

[31]干福熹，胡永慶，董俊卿，等.河南平頂山應(yīng)國(guó)墓地出土料珠和料管的分析[J].硅酸鹽學(xué)報(bào)，2009(6)：1005-1016.