汪常明，何安益，陳 彪，周本源，姚政權(quán)

(1.廣西民族大學(xué) 科技考古實(shí)驗(yàn)室，廣西 南寧 530006；2.廣西文物保護(hù)與考古研究所，廣西 南寧 530001；3.中國科學(xué)技術(shù)大學(xué) 科技史與科技考古系，安徽 合肥 230026；4.北京科技大學(xué) 科技史與文化遺產(chǎn)研究院，北京 10083；5.安徽省文物考古研究所，安徽 合肥 230061)

0 引言

永福窯是廣西境內(nèi)著名的宋代青瓷窯址，其窯址位于廣西永?？h永福鎮(zhèn)方家寨窯田嶺一帶.永福窯窯址最早發(fā)現(xiàn)于1975年，被評(píng)為自治區(qū)級(jí)文物保護(hù)單位，1979年有過小規(guī)模的試掘.2010年1月至11月，自治區(qū)考古所對(duì)永福窯進(jìn)行了搶救性發(fā)掘.[1]此次發(fā)掘的區(qū)域?yàn)樗未栏８G的核心部分，發(fā)掘面積近8000 m2，出土各類遺物80噸，出土瓷器10萬余件，是廣西地區(qū)陶瓷考古的一次重要發(fā)現(xiàn).出土瓷器釉色以青釉為主，兼有綠釉、銅紅釉、醬釉、黑釉、花釉等(圖1).器型有杯碗碟盤、瓶壺缸罐，還有燭臺(tái)、燈盞、鳥食罐、香爐、首飾盒、花鼓等.最常見的裝飾工藝有模仿耀州瓷而來的印花、刻花和劃花等工藝.永福窯的青釉瓷器有其獨(dú)特的地方風(fēng)格，翠綠釉為南方少見釉色之一，全色銅紅釉瓷更是當(dāng)時(shí)世所罕有.

圖1 永福窯出土各種釉色瓷器

2010年永福窯址考古發(fā)掘出土了大量陶瓷器標(biāo)本，為研究永福窯提供了豐富的資料.此前由于出土實(shí)物與文獻(xiàn)資料的缺乏，有關(guān)永福窯瓷器的科技研究非常少，郭演儀、陳堯成、張志剛等人分別對(duì)永福窯瓷器的胎、釉化學(xué)成分和微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了科學(xué)分析，[2-4]確認(rèn)永福窯綠釉和紅釉為銅著色釉，具有重要意義.然而由于上述3項(xiàng)研究總共僅分析了8片瓷器樣品，數(shù)量十分有限，難以全面了解永福窯瓷器科學(xué)特征.2010年發(fā)掘以后，鄭琳等人對(duì)永福窯8塊瓷片進(jìn)行了胎釉成分和微觀結(jié)構(gòu)分析.[5]總體而言，永福窯的科技研究還十分薄弱.

筆者以2010年永福窯新出土的67個(gè)樣品為研究對(duì)象，通過能量色散X射線熒光光譜分析方法(EDXRF)、X射線衍射(XRD)、熱膨脹法、顯微鏡分析等科技手段對(duì)永福窯出土瓷器的原料組成、物理性能、微觀結(jié)構(gòu)和燒成溫度進(jìn)行分析研究.通過科技分析揭示永福窯時(shí)代與地域特征，本研究有利于進(jìn)一步探討宋代廣西制瓷產(chǎn)業(yè)的發(fā)展水平以及與外界技術(shù)和貿(mào)易交流關(guān)系，所取得的科學(xué)數(shù)據(jù)將進(jìn)一步充實(shí)中國古陶瓷科學(xué)數(shù)據(jù)庫.

1 樣品選擇與實(shí)驗(yàn)方案

1.1 樣品選擇

2012-2014年間對(duì)永福窯遺址開展了調(diào)查和取樣.調(diào)查發(fā)現(xiàn)，窯田嶺Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三個(gè)區(qū)產(chǎn)品特征大體一致，Ⅲ區(qū)遺存最為豐富，出土大量精美的銅綠釉產(chǎn)品；塔腳Ⅳ、Ⅴ區(qū)產(chǎn)品風(fēng)格接近.根據(jù)出土樣品類型、釉色和燒制工藝對(duì)5個(gè)發(fā)掘區(qū)的樣品進(jìn)行了取樣.此次取樣的永福窯樣品.瓷器有腰鼓、碟、盞、碗、盤等類型；窯具有墊餅、匣缽、印模；此外還取了作坊區(qū)的瓷土.瓷器除了正燒器外，也取了生燒器.釉色有醬釉、青黃釉、銅紅釉、天青釉、銅紅窯變釉、青白釉、翠青釉、青灰釉、墨綠釉、月白釉.其中青白釉器應(yīng)為非本地產(chǎn)品，亦取來做對(duì)比分析研究之用.此外還取了剝釉器、素?zé)?取樣時(shí)，充分考慮到樣品的代表性和多樣性.

實(shí)驗(yàn)樣品共67個(gè)，均為2010年發(fā)掘出土樣品.實(shí)驗(yàn)編號(hào)為CM1-CM66以及CM69.其中窯田嶺Ⅰ區(qū)樣品26個(gè)，Ⅱ區(qū)樣品14個(gè)，Ⅲ區(qū)樣品10個(gè)，塔腳Ⅳ區(qū)樣品5個(gè)，塔腳Ⅴ區(qū)樣品12個(gè).通過對(duì)上述樣品分析，基本上可以達(dá)到對(duì)原料、工藝和技術(shù)水平進(jìn)行初步了解的目的.

1.2 實(shí)驗(yàn)方案

分析和獲取古陶瓷樣品的物理性能、瓷胎、瓷釉成分、物相與顯微結(jié)構(gòu)分析、燒成溫度分析等科學(xué)數(shù)據(jù).所采用的實(shí)驗(yàn)方法如下：

(1)使用稱重法測吸水率、顯氣孔率、體積密度等;

(2)使用能量色散X射線熒光光譜法(EDXRF)測瓷胎和釉成分;

(3)使用X射線衍射法(XRD)測量瓷土的物相結(jié)構(gòu);

(4)使用熱膨脹法測量陶瓷燒成溫度.

2 結(jié)果與討論

2.1 物理性能分析

陶瓷的物理性能包括：硬度、色度、密度、氣孔率、吸水率等.在古陶瓷的研究中，密度、氣孔率和吸水率是經(jīng)常被測定的項(xiàng)目.體積密度是材料最基本的屬性之一，吸水率、氣孔率是材料結(jié)構(gòu)特征的標(biāo)志.對(duì)古陶瓷而言，上述三項(xiàng)指標(biāo)可以表征古陶瓷燒結(jié)的致密程度，間接反映了古人對(duì)陶瓷原料的認(rèn)識(shí)和利用情況、窯爐燒制氣氛和溫度是否恰當(dāng)以及其工藝水平.文章利用稱重法測量并計(jì)算了永福窯3個(gè)樣品的體積密度、顯氣孔率和吸水率，結(jié)果見表1.

表1 永福窯等桂林青瓷的體積密度、顯氣孔率及吸水率結(jié)果

從表1計(jì)算結(jié)果可知，上述3個(gè)樣品的體積密度為1.7363～2.3267 g.cm-3，密度最大值為永福窯Ⅱ區(qū)的翠青盞.顯氣孔率變化范圍為：1.33%～28.50%，吸水率的變化范圍為0.57%～16.41%.從現(xiàn)有的數(shù)據(jù)看，這跟一些名瓷物理性能指標(biāo)相似(如北方古代名窯邢、鞏、定窯數(shù)據(jù)[6])，但部分所測樣品的吸水率值偏高.這可能跟所測的這些樣品大都來自窯址的廢棄品有關(guān).一般而言，瓷窯遺址中的瓷器或周圍堆積都是當(dāng)時(shí)燒制的殘次品或者窯址廢棄時(shí)留下的遺物，其質(zhì)量無法跟正品相比.從我們?nèi)拥那闆r來看，大多數(shù)樣品都是如此.這些樣品可能有一部分是屬于生燒或者過燒，這都會(huì)影響瓷器的吸水率和氣孔率等物理性能.從目前的數(shù)據(jù)來看，永福窯的體積密度、吸水率等物理性能較好，其中翠青盞的吸水率為0.57%，體積密度為2.3267 g.cm-3，無論是外觀還是科學(xué)數(shù)據(jù)都表明該器質(zhì)量較優(yōu)，屬于永福窯中的精品，可能代表了永福窯成熟穩(wěn)定期的瓷器質(zhì)量水準(zhǔn).

2.2 化學(xué)組成分析

化學(xué)組成的測定是古陶瓷科學(xué)研究的重要基礎(chǔ)之一，對(duì)陶瓷原材料的種類和來源、燒制工藝的研究有重要的作用. 本次實(shí)驗(yàn)利用EDXRF測定了永福窯66個(gè)樣品的化學(xué)成分.根據(jù)瓷器樣品釉色特征，選取每個(gè)瓷片最具代表性的區(qū)域，有的瓷片有多種釉色，則取多個(gè)樣品.如CM34-1 為該瓷器的銅紅部分，CM34-2 為非銅紅部分.

分析儀器為EAGLE-Ⅲμ型能量色散型X射線探針(EDAX International Inc.公司,美國).側(cè)窗銠(Rh)靶40W光管,下照射式,掠射角65°,毛細(xì)管光學(xué)系統(tǒng)聚焦,照射在樣品上的光斑直徑為100 μm.樣品受激產(chǎn)生的X射線熒光以60°出射角射出,經(jīng)狹縫被Si(Li)探測器記錄.采用Al-Cu合金的Al Kα和Cu Kα峰標(biāo)定能量刻度.其測試條件為:X光管電壓40 kV,管電流600 μA,死時(shí)間約30%,真空光路.測試成分時(shí)，樣品的胎、釉部分各測三個(gè)不同的點(diǎn)，結(jié)果取三個(gè)點(diǎn)的平均值.測試結(jié)果見表2.

表2 EDXRF測定的永福窯陶瓷胎釉成分表(各氧化物的成分為質(zhì)量百分比濃度% ，MnO、Rb2O、SrO、ZrO2 單位為ug/g)

續(xù)表2 EDXRF測定的永福窯陶瓷胎釉成分表(各氧化物的成分為質(zhì)量百分比濃度% ，MnO、Rb2O、SrO、ZrO2 單位為ug/g)

續(xù)表2 EDXRF測定的永福窯陶瓷胎釉成分表(各氧化物的成分為質(zhì)量百分比濃度% ，MnO、Rb2O、SrO、ZrO2 單位為ug/g)

備注：地層一欄中羅馬數(shù)字表示出土區(qū)域，帶圓圈的阿拉伯?dāng)?shù)字表示出土地層.H為灰坑

符號(hào)*表示未計(jì)算，—表示含量<0.1%，未列出.

2.2.1 瓷胎成分分析

在上述樣品中，由表2可見，瓷胎Al2O3含量大于20%的為8個(gè)樣品，占總樣品數(shù)的12.50%，絕大部分永福窯樣品胎含量低于20%.SiO2含量超過70%的樣品占總樣品數(shù)的60.32%.永福窯瓷胎中Al2O3和SiO2含量符合南方地區(qū)高硅低鋁特征.在著色元素中，F(xiàn)e2O3含量的平均值高達(dá)3.36%，說明所用原料中含F(xiàn)e較多，這應(yīng)是永福窯瓷器胎色幾乎都呈灰色或褐色的原因；此外TiO2含量的平均值為0.93%，跟同時(shí)期南方青瓷含鈦量相當(dāng)；同時(shí)Mn含量較低，平均為580 ug/g.因此，在永福窯瓷胎中，主要著色元素是Fe.

CM9 是2010年永福窯出土的青白瓷小碗，從外觀上看，其胎色均勻、潔白純凈，無論是釉色、瓷胎以及制作工藝都與永福窯產(chǎn)品區(qū)別很大.根據(jù)EDXRF結(jié)果發(fā)現(xiàn)，CM9的Al2O3含量為23.68%，比永福窯其他所有瓷器瓷胎Al2O3的含量都要高，SiO2含量為65.29%，小于此值的只有3個(gè)樣品.其Fe2O3含量為1.04%，TiO2含量為0.21%，都明顯低于永福窯其他所有樣品的Fe、Ti含量最小值，這也應(yīng)是它的胎色呈白色的原因.在微量元素中，CM9的MnO2含量為900 ug/g，大于所有永福窯瓷胎.Rb2O的含量為1170 ug/g，高出永福窯瓷胎最大值對(duì)應(yīng)含量3倍還多.ZrO2含量為200 ug/g，低于永福窯230 ug/g最小值.上述數(shù)據(jù)表明，無論是主、次量元素還是微量元素，CM9這個(gè)樣品都與永福窯其他瓷器具有明顯差別.說明該樣品所用原料與永福窯不一樣，非永福窯產(chǎn)品.

CM48為永福窯練泥池出土的瓷土，根據(jù)表2，其SiO2含量較低，為65.65%，接近瓷器瓷胎最小值，其他所有成分都在瓷胎變化范圍之內(nèi).故可以推斷，此瓷土樣品應(yīng)該就是生產(chǎn)永福窯瓷器的原料.其SiO2含量偏低，可能是因?yàn)樵摯赏翗悠愤€沒完全洗練好.

整體而言，2010年出土的五個(gè)區(qū)域瓷器原料SiO2、Al2O3化學(xué)組成大同小異.說明永福窯在不同時(shí)期，瓷胎所用原料大體相同，應(yīng)該來自于一個(gè)相對(duì)固定的產(chǎn)區(qū).但具體不同區(qū)域和窯口所用的原料又有一定的差別，造成這種差別的原因可能是因?yàn)槠湎鄬?duì)固定的大區(qū)域中的不同地點(diǎn)、不同深度的原料之間的化學(xué)組成存在小的差別，而當(dāng)時(shí)不同時(shí)期的窯口分別利用了這些不同地點(diǎn)、不同深度的原料.但必須指出的是，此次各區(qū)域和地層所取樣品數(shù)量并不一致，有些地層樣品過少，要更好地了解各個(gè)時(shí)期、各個(gè)區(qū)域不同窯口原料產(chǎn)地問題，除了要分析更多有代表性樣品之外，可以結(jié)合采用微量元素分析.

2.2.2 永福窯瓷釉成分分析

據(jù)表2瓷釉成分?jǐn)?shù)據(jù)，永福窯瓷釉Al2O3含量整體偏低，變化范圍也較大，為5.32%～21.80%，平均值為9.25%；SiO2含量平均值為65.40%，比較符合南方青瓷釉的特點(diǎn).一般來說，傳統(tǒng)的青瓷釉中最主要的助熔劑氧化物為CaO和K2O.在南方青瓷釉中，K2O主要以瓷石為原料引入，北方青瓷釉中則常以長石引入，當(dāng)然用草木灰也會(huì)引入一定量的K2O.[7]149釉中的CaO主要是由草木灰或釉灰提供,釉灰是草木灰與石灰石的共同煅燒物.南宋以前的高溫釉大部分都是石灰釉，它們是用瓷石(北方用黏土)加草木灰或者釉灰配制而成，由于草木灰或釉灰用量較多，故CaO含量相對(duì)較高，而K2O、Na2O含量相對(duì)較低；南宋以后出現(xiàn)石灰-堿釉，增加了瓷石的用量而減少了釉灰用量，故CaO大大降低而K2O、Na2O含量大大提高.[8]

石灰釉的主要特點(diǎn)是高溫粘度較小,易于流釉,因此它們?cè)谕獗砩弦话愣硷@得釉層薄,透明度較高.與此相比,石灰-堿釉的高溫黏度較大,不易流釉,因此通過多次上釉,可使釉層厚度達(dá)到1 mm以上,比普通瓷釉要厚好幾倍.[9]此次測量的永福窯CaO含量為1.03%～20.58%，平均值為15.52%，很明顯該窯釉料屬于鈣釉.永福窯瓷釉相對(duì)較薄，顯微分析顯示，最厚不超過0.3 mm，薄的小于0.1 mm，因此很少見有流釉現(xiàn)象.釉中MgO、 K2O含量低于瓷胎含量，很顯然，釉料中沒有添加含K2O的物質(zhì).

青釉中青色的主要著色氧化物為FeO和Fe2O3，兩者的比例決定著釉的青、黃色調(diào)的深淺.鐵是一種變價(jià)元素,不同的價(jià)態(tài)產(chǎn)生不同的色調(diào),如果它在釉的微觀結(jié)構(gòu)中以Fe3+形式存在,則呈淡黃色,如以Fe2+形式存在,則呈青綠色.一般情況下,這兩種價(jià)態(tài)的鐵,都同時(shí)存在,但二者的比值(通常叫作“還原比值”)在不同的氧化、還原條件下差別很大,從而出現(xiàn)一系列不同的色調(diào).Fe2+和Fe3+的比例主要受燒成氣氛和溫度的影響，并與鐵的濃度范圍、助熔劑的種類和數(shù)量以及釉層厚度都有十分密切關(guān)系.[9]分析表明，永福窯瓷釉中Fe含量變化范圍較寬，為0.90%～8.49%，平均值為2.84%.這與該窯有多種釉色瓷器有關(guān).釉中Ti、Mn含量較低(分別為0.41%～0.97%，550～2670 ug/g)，因此青釉中主要著色元素為Fe元素.但相對(duì)于胎體而言，釉中Mn含量平均值高出一個(gè)數(shù)量級(jí).因此，在釉料制作中可能添加了含Mn的成分.

為了進(jìn)一步比較著色元素的含量，同時(shí)排除釉中添加CaO等助熔劑帶來的影響，繪制了不同釉色樣品(分青黃、青灰、醬油、天青、翠青、墨綠、銅紅、月白、青白依次排列，間隔點(diǎn)標(biāo)明釉色)著色元素(Fe2O3+TiO2)含量相對(duì)于SiO2含量的柱狀圖(圖2).

從圖2可以看出， 除了少量樣品之外，青黃釉瓷器胎、釉著色元素含量較為接近，且胎中著色元素含量稍高.南方諸省多產(chǎn)瓷石，一般風(fēng)化程度高的瓷石常用來制胎，而風(fēng)化程度差的常用來制釉果，[7]294再配以釉灰，即可成釉料.由此可見，青黃釉中并沒有添加著色元素，而且有可能釉料經(jīng)過淘洗之后，其中著色元素含量反而稍稍有所降低.青灰釉的情況和青黃釉類似.而且，青黃釉和青灰釉中著色元素含量大體相當(dāng)，因此青黃釉和青灰釉很可能是由于燒成氣氛的不同形成的，在燒制過程中，青灰釉的燒制氣氛中還原氣氛更濃，而青黃釉的燒制氣氛中氧化氣氛更濃，青灰釉中的Fe2+要多于青黃釉，F(xiàn)e3+少于青黃釉.

醬釉情況則完全不同，其釉中著色元素含量明顯高于胎，且遠(yuǎn)高于其他種類釉色瓷器.因此，可以推斷醬釉中釉料明顯添加了Fe(釉中Ti平均含量低于胎)元素.醬釉的形成顯然不是簡單的由于燒成氣氛造成的，而主要是人為添加著色元素造成的.鐵的來源應(yīng)該是當(dāng)?shù)厮a(chǎn)的鐵礦.南宋周去非《嶺外代答》記載：“靜江腰鼓最有聲腔，……鼓面鐵圈，出古縣(在今永福境內(nèi)，與永福窯相距不遠(yuǎn))，其地產(chǎn)佳鐵，鐵工善鍛……” 說明當(dāng)時(shí)永福窯附近有易于利用的鐵礦資源.

3個(gè)天青釉瓷器樣品(CM12、CM13、CM15)皆有窯變現(xiàn)象，窯變通常是因?yàn)闊茪夥盏雀鞣N不同原因形成，所謂“入窯一色，出窯萬彩”，往往是無法預(yù)料和控制的.由圖2可知，這3個(gè)瓷器的胎釉著色元素含量也差別極大，CM12樣品胎中著色元素含量非常高，但其釉中著色含量卻相當(dāng)?shù)?CM13胎比釉中著色元素含量明顯要高，CM15則和CM13相反.這3個(gè)窯變樣品中的顯色元素含量完全不同，無規(guī)律可循，恰好符合千變?nèi)f化的窯變特征.

翠青、墨綠、銅紅釉樣品著色元素(這里指Fe和Ti)含量組成相似.除了個(gè)別樣品之外，絕大部分樣品釉中著色元素含量要低于胎，三者釉中著色元素含量也相當(dāng)，但釉中的著色元素含量比青黃釉、青灰釉和醬釉明顯要低，可見，在制作銅紅、銅綠釉時(shí)，釉的原料與其他顏色釉料是有區(qū)別的.根據(jù)數(shù)據(jù)可以推斷，翠青、墨綠、銅紅釉可能在釉料制作時(shí)是一個(gè)品種，其原料是相同的.之所以出現(xiàn)不同顏色，可能原因有二，一是添加顯色元素銅的量沒有嚴(yán)格控制，二是燒制氣溫的控制問題.這兩者實(shí)際上都是非常難以控制的，因?yàn)闊o論是銅的含量還是燒制氣氛，只要稍稍發(fā)生變化，所得到的瓷器顏色就大不相同.結(jié)合出土情況推斷，永福窯原本是想要生產(chǎn)銅綠釉，銅紅釉極有可能是一種窯工認(rèn)為燒制失敗的窯變產(chǎn)品.

月白釉胎釉中著色元素含量與部分翠青釉接近，但其釉中著色元素含量明顯低于胎，這是其顯示出月白色的重要原因，與翠青釉最大的區(qū)別就是其不含銅元素.

青白釉瓷CM9其胎釉著色元素含量均明顯低于永福窯其他各樣品，且胎釉中著色元素含量相近，從其胎釉中著色元素含量來看，與永福窯瓷器具有明顯差別.

圖2 著色元素含量柱狀圖

實(shí)驗(yàn)對(duì)部分不同釉色瓷器的胎和釉進(jìn)行了磷(P)成分分析.根據(jù)表2，永福窯瓷胎中P2O5含量較低，都在0.5%以下，瓷釉的P2O5含量普通高于胎中含量.變化范圍為0.32%～2.67%，大部分高于1%，最高者達(dá)2.67%.說明釉中有意添加了草木灰或者含磷的釉灰.按照古代傳統(tǒng)制釉中的磷的來源可能是使用草木灰,但要滿足釉中較高的P2O5含量,則需使用草木灰的比例要相當(dāng)大.譬如假設(shè)草木灰中含5% P2O5的話,則需配入釉中40%的草木灰才能滿足釉中含P2O5為2%的數(shù)值.因此在古代配制青釉中也許引入過動(dòng)物性鈣質(zhì)原料,如骨灰等，在引入磷的同時(shí)，也引入鈣.[3]根據(jù)表2中P、Ca含量數(shù)據(jù)作圖3，發(fā)現(xiàn)隨著釉中P含量的增加，其中Ca含量也表現(xiàn)出增加的趨勢(shì).說明永福窯中P、Ca兩元素來源可能來自某一種同時(shí)含有這兩種元素的釉料.這種釉料可能不是草木灰(或不僅僅是草木灰)，有可能是前面提到的動(dòng)物性鈣質(zhì)原料,如骨灰等.磷雖不是著色元素,可是由于它的存在,在一定條件下,會(huì)使釉層中產(chǎn)生液相分離現(xiàn)象,即兩種不同成分的玻璃相互不相溶,其中一種黏度較大的玻璃相形成微小液滴狀懸浮在另一個(gè)黏度較小的玻璃相中.這種現(xiàn)象的存在會(huì)使釉層表面出現(xiàn)各種獨(dú)特的藝術(shù)形象,如唐代河南郟縣黃道窯所燒制的黑白花釉,宋代天目釉中的玳瑁斑和兔毫紋以及宋代鈞窯所燒制的呈現(xiàn)藍(lán)色乳光的月白釉和天青釉等，[9]文章所測樣品中P含量最高的兩個(gè)樣品正是月白釉大碗CM57和天青窯變釉盞CM8，因此，這種磷的有意識(shí)和針對(duì)性的加入，極有可能是為了達(dá)到這種乳光效果.

圖3 永福窯瓷釉中P和Ca百分含量變化圖

永福窯出土了大量的綠釉和銅紅釉產(chǎn)品，分析表明，這些樣品釉中都含有銅.銅著色顏色釉瓷器的出現(xiàn)是陶瓷史上的重大事件，宋元時(shí)期是銅紅釉發(fā)展史研究中的關(guān)鍵一環(huán).廣西永福窯是繼唐代長沙窯以來最重要的生產(chǎn)全色銅紅釉的宋代瓷窯.文章分析60件帶釉的永福窯瓷器中，釉中含銅的竟達(dá)24件之多(占比40%)，汪常明、何安益對(duì)永福窯銅著色釉進(jìn)行了專門分析，認(rèn)為綠釉瓷是永福窯主燒產(chǎn)品之一，銅紅釉及其他含銅釉器應(yīng)該是在生產(chǎn)銅綠釉時(shí)所得到的窯變產(chǎn)物，并非有意生產(chǎn).銅含量是造成銅紅釉和銅綠釉的重要原因之一，永福窯雖然已經(jīng)具備了燒制高質(zhì)量銅紅釉的一定條件，但技術(shù)上還不成熟.[10]

2.3 永福窯瓷土的XRD分析

2010年出土瓷胎CM48號(hào)樣品用TTR-III型XRD儀進(jìn)行分析,結(jié)果見圖4.瓷土中主要含有α石英相、高嶺石、長石類礦物以及云母類物質(zhì).由此可見，永福窯制瓷原料主要是以含石英、長石以及云母類礦物的黏土組成.

圖4 永福窯瓷土CM48 XRD圖譜

2.4 燒成溫度分析

本次實(shí)驗(yàn)測試14個(gè)永福窯樣品的燒成溫度，包括不同釉色瓷器、測試火候的火照、制作器物紋飾的印模以及生燒器蓋.DIL分析在中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)理化測試中心熱膨脹分析中心進(jìn)行，測試儀器為德國耐馳DIL 402C熱膨脹儀，數(shù)據(jù)處理使用儀器配備的軟件 Netzsch Proteus-Thermal Analysis. 升溫速率為 5 ℃/min.樣品支架為Al2O3.測試氣氛為氮?dú)?本研究所測得燒成溫度最終值根據(jù)文獻(xiàn)[11]所載方法確定.得到的各樣品測得燒成溫度結(jié)果見表3.

由表3可知，永福窯瓷器燒成溫度總體較低，變化范圍在899.9 ℃～1231.5 ℃之間，平均溫度為1041.3 ℃(不計(jì)印模和可能外來的瓷器CM9)，絕大部分瓷器燒成溫度低于1100 ℃，燒成溫度在1100 ℃～1200 ℃之間的只有兩個(gè)：一個(gè)是天青窯變釉大碗CM13，該器從外觀來看，質(zhì)量較好；另外一個(gè)是CM60，溫度為1132.3 ℃，該器是一個(gè)過燒器蓋，胎色發(fā)青，口沿因?yàn)檫^燒已經(jīng)變形.最高溫為醬釉腰鼓殘片CM69(圖5)，燒成溫度為1231.5 ℃，遠(yuǎn)高于其他永福窯瓷器，根據(jù)顯微結(jié)構(gòu)分析，發(fā)現(xiàn)該樣品胎體中間有較大的裂縫，釉面嚴(yán)重裂開，可見明顯裂縫，推斷該瓷器為過燒樣品，不能代表永福窯正常燒成溫度.燒成溫度最低的CM4青黃釉大碟，只有899.9 ℃.該器胎為土灰色,應(yīng)屬于生燒器.印模CM11的燒成溫度為936.1 ℃，作為加工工具的印模，實(shí)際上是一個(gè)陶器，從外面可以看出其生燒狀態(tài).此外，幾個(gè)帶銅紅斑的瓷器CM7、CM8、CM34溫度分別為976.7 ℃、1022.7 ℃和988.0 ℃,都在1000 ℃左右，低于永福窯瓷器燒成溫度平均值，屬于低溫器.說明銅紅釉斑的形成可能跟較低的燒制溫度有一定關(guān)系.外來瓷器青白瓷小碗CM9燒成溫度為1099.6 ℃，高于絕大多數(shù)永福窯瓷器.總體而言，永福窯瓷器燒成溫度偏低，燒成溫度跟樣品出土區(qū)域和地層年代關(guān)系看不出明顯規(guī)律.

表3 永福窯瓷器燒成溫度

備注：地層一欄中羅馬數(shù)字表示出土區(qū)域，帶圓圈的阿拉伯?dāng)?shù)字表示出土地層，H為灰坑.

3 總結(jié)

永福窯是廣西宋代最具代表性青瓷窯址.2010年的科學(xué)發(fā)掘?yàn)槭廊肆私庥栏８G提供重要資料.文章通過多種科技手段對(duì)永福窯出土的瓷器、窯具和瓷土進(jìn)行了分析，初步結(jié)論如下：

(1)永福窯瓷器吸水率差別較大，跟所測樣品為廢棄品有關(guān).其中翠青盞的吸水率僅為0.57%，體積密度達(dá)到了2.33 g/m3，質(zhì)量較好，表明翠青釉應(yīng)屬于永福窯精品.

(2)永福窯瓷胎成分具有南方瓷土典型高硅低鋁特征，瓷釉屬于鈣質(zhì)釉.

(3)Fe是永福窯瓷青釉中的主要著色元素，永福窯釉中Fe含量變化范圍較寬，為0.90%～8.49%，是永福窯產(chǎn)生多種釉色瓷器的原因之一.

(4)永福窯綠釉、紅釉的都是銅著色釉，且綠釉的平均銅含量高于紅釉，說明銅含量是造成銅紅釉和銅綠釉的重要原因之一.

(5)永福窯瓷胎原料可能是由含石英、長石以及云母類礦物的黏土組成.

(6)永福窯瓷器平均燒成溫度為1041.3 ℃，燒制溫度較低，銅紅器的燒成溫度低于平均值，銅紅器的出現(xiàn)可能跟較低燒制溫度有一定關(guān)系.

致謝：本文在田野調(diào)查、取樣和實(shí)驗(yàn)分析分別得到了廣西考古研究所黃槐武研究員、永?？h文管所全建蘭所長、張進(jìn)蘭女士、中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)金正耀教授、安徽省考古研究所徐靖先生以及西藏民族大學(xué)陳強(qiáng)強(qiáng)博士等人的幫助，在此一并表示感謝.