陜西地區漢代陶質文物的科技分析研究現狀綜述

胡夢玥 李秀輝 趙鳳燕

摘 要：【目的】進一步了解目前陜西地區漢代陶質文物科技考古研究中的重點及存在的問題?！痉椒ā繉σ延嘘兾鞯貐^漢代陶制文物的胎體分析、顏料分析和制作工藝分析等研究成果進行搜集與梳理?！窘Y果】發現目前研究中存在研究樣本數量和種類少且不具普遍意義、分析方法不夠全面、科學分析未與考古學理論相結合等問題?！窘Y論】未來應當開展更加全面、多樣性的研究。

關鍵詞：科技考古；陜西地區；兩漢時期；陶質文物；科學研究

中圖分類號：K876.3? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標志碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文章編號：1003-5168（2023）08-0098-05

DOI：10.19968/j.cnki.hnkj.1003-5168.2023.08.020

A Summary of the Present Situation of Scientific and Technological

Research on Han Dynasty Pottery in Shaanxi

HU Mengyue1? ? LI Xiuhui1? ? ZHAO Fengyan2

（1.University of Science and Technology Beijing， Beijing 100083， China; 2.Xi'an Municipal Institute of

Cultural Relics Preservation and Archaeology， Xi'an 710068， China）

Abstract：[Purposes] To further understand the key points and existing problems in the scientific and technological archaeological research of Han Dynasty pottery relics in Shaanxi. [Methods] Collect and sort out the research results of the base analysis， pigment analysis and production process analysis of the Han Dynasty pottery relics in Shaanxi. [Findings] Problems in the current research are that the number and types of research samples are small and not of universal significance; The analysis method is not comprehensive enough; Scientific analysis is not combined with archaeological theory.[Conclusions] More comprehensive and diverse research should be carried out in the future.

Keywords：scientific and technological archaeology; Shaanxi; Han Dynasty; pottery; scientific research

1 陜西地區漢代陶質文物出土概況

陜西地處中國大陸的腹地，位于黃河中游，在漢代擁有特殊的歷史地位，遺留下豐富的物質文化遺產。陶質文物包括實用器、隨葬品和建筑工具等類型，在陜西地區的漢代宮殿遺址、建筑基址、大型陵墓及中小型墓葬中大量出土。出土陶質文物的遺址包括西漢長安城遺址、夏陽故城遺址、新豐故城遺址、米家園城址、甘泉宮遺址、天齊祠遺址、祋翊宮遺址等。除西漢帝陵十一座之外，還有中小型漢墓數千座［1-2］出土陶制文物，在《周原漢唐墓》［3］、《西安東漢墓》［4］、《西安北郊鄭王村西漢墓》［5］、《西安龍首原漢墓》［6］、《白鹿原漢墓》［7］、《長安漢墓》［8］、《寶雞建河墓地》［9］中都有所記載。

總體來看，陜西兩漢時期出土的陶質文物，數量龐大，種類豐富，實用器包括鼎、盒、盆、壺、釜、甕等；模型明器有倉、灶、燈、豬、雞、羊、馬等；建筑用具包括磚、瓦、管道、畫像磚、空心磚等。此外在一些墓葬中還出土了陶質翼獸、編鐘等陶質器具［10］。工藝方面，陜西出土兩漢時期大量彩繪陶器，說明當時人們掌握了多種礦物顏料的使用［11］，個別彩繪陶還包含漆層；這一時期發明了低溫鉛釉陶，釉的使用增加了陶器的硬度和不透水性，也使得陶器有更豐富的外形［12］。

2 陜西地區漢代陶質文物的研究現狀

與陜西地區出土眾多的漢代陶質文物相比，以漢代陶質文物為對象的科學分析與研究較少。圍繞西漢帝陵出土陶制文物的科學研究，以胎體成分、成型工藝和顏料彩繪成分、顏料層結構等方面的研究為主。中小型漢墓由于出土陶器多為實用器，工藝較為簡單，沒有被選為研究對象。西安、咸陽、榆林等地兩漢陶質文物的科技分析都以彩繪陶為主，包括對彩繪漆陶器的研究，此外也有少量對低溫鉛釉陶的分析研究。依據研究文獻內容可分為胎體分析、彩繪顏料成分分析和制作工藝分析三大類。

2.1 胎體分析

通過微觀形貌觀察和化學元素檢測來揭示陶土種類、羼合料、燒成溫度等方面的信息。漢陽陵陵園建筑遺址出土了大量的瓦當，嚴小琴等［13］采用掃描電子顯微鏡、X射線能譜分析法和X射線衍射分析法對兩件漢陽陵遺址出土瓦當的胎體微觀形貌、元素成分和物相進行了表征分析，表明這兩件瓦當原料取自相同黏土，但淘洗程度不同，且均為還原焰燒制，補充了漢瓦研究中對材質成分和制作工藝方面的欠缺。嚴小琴等［14］用數碼顯微鏡、掃描電子顯微鏡、X射線能譜分析法和X射線衍射分析法對漢陽陵出土著衣式彩繪陶俑的表面顏料和胎體進行科學分析，結果顯示，制陶原料為含石英、鈉長石、鉀長石、鈣長石和Fe2O3的高硅質易熔黏土，代表皮膚的橘紅色彩繪是含有一定黏土成分的土紅，朱紅色顏料為朱砂。葛洪等［15］用掃描電子顯微鏡、X射線能譜分析法、X射線衍射分析法和拉曼光譜分析法對白彩著衣式女俑的表面顏料和胎體進行了科學分析；嚴小琴等［16］用同樣的分析手段對紅彩俑進行了分析，檢測出胎體呈灰色，是在還原氣氛下燒成，為高硅質易熔黏土，白彩的主要成分為高嶺土，紅彩的主要成分為含有Fe2O3的鐵紅，涂刷頭發的黑彩為炭黑。

2.2 彩繪顏料成分及彩繪結構分析

陶器彩繪是燒制后在器表用顏料繪成的，顏料附著不牢固，容易脫落，均為出土于墓葬的明器［17］。目前已經檢測出漢代彩繪陶上朱紅、橙紅、白、黑、紫、綠、藍等多種色彩所用的原材料成分［18-19］。王麗琴等［20］用X射線衍射分析法、發射光譜分析法、紅外光譜分析法、X射線熒光分析法、光導纖維反射光譜分析法等對漢陽陵陶俑彩繪朱紅色、橙紅色和赭黑色三種顏料進行分析鑒定，其顯色成分分別為朱砂、土紅和無定形炭黑，其中朱砂純度高，沒有伴生的石英成分，為人造顏料。左鍵等［21］將拉曼光譜分析法用于陜西漢陽陵陶俑彩繪顏料的研究中，成功地測定出彩繪顏料的礦物成分。夏寅等［22］用偏光顯微鏡鑒定出漢陽陵出土器物中常見的朱砂、鐵紅、石青、骨白、紫色硅酸銅鋇等顏料。魏珍等［23］采用體視顯微鏡、偏光顯微鏡、掃描電子顯微鏡和X射線衍射分析法對漢陽陵陶俑的黑色顏料進行分析鑒定，得出其顯色物質為無定形炭黑。張益等［24］用光學顯微鏡和X射線衍射分析法，以陶俑、陶器、木馬和漆陶器四種不同類型的彩繪文物為樣品觀察研究，它們的彩繪結構為：著衣式陶俑彩繪只有一層顏料層；陶器和木馬彩繪由三層構成，為灰膩層、生漆有機層、顏料層；漆器彩繪由2～3層漆灰－亞麻布+ 2層以上生漆+ 2～3層色漆構成。顏料分析表明，著衣式陶俑、木馬上的紅色顏料為鐵紅，漆器上的紅色顏料為朱砂。容波等［25］通過對漢景帝楊凌、楊家灣漢墓、漢武帝茂陵以及三義村等大型漢墓出土的彩繪陶器表面顏料進行研究，通過X射線衍射分析法和偏光顯微鏡的分析，認為西漢時期主要使用的彩繪顏料為朱砂、鉛丹、赭石、磷灰石、石青、紫色硅酸銅鋇、白云母、方解石、高嶺土等，且對于白色礦物顏料識別不清，只要品相潔白，石料就可能被當作顏料來源。孫鳳等［26］對榆林臥虎灣墓出土的一件彩繪陶鈁和一件彩繪陶甑表面的彩色顏料進行分析鑒定，使用超景深三維視頻顯微系統、掃描電子顯微鏡能譜分析法、微區 X 射線衍射分析法和顯微激光拉曼光譜分析法多種技術，結果表明：白色顏料是骨白，紅色顏料是朱砂，綠色顏料為孔雀石與石膏混合而成，紫色顏料是中國紫。梁嘉放等［27］通過X射線熒光法、X射線衍射法、紅外光譜法和掃描電子顯微鏡能譜分析，對咸陽周陵鎮費家村南兩座東漢墓葬15 件陶器進行檢測，判定其顏料成分、漆層的結構和成分，并發現其口沿二氧化錫有分層，兩層成分一致，推斷為使用了錫汞齊的鍍錫方法。

2.3 制作工藝

以漢代彩繪陶、漆陶、低溫鉛釉陶等不同種類的陶質文物為研究對象，分析其塑形、燒制、表面裝飾的工藝。齊揚等［28］使用X射線探傷儀拍攝陶俑和動物俑的X射線照片并分析其制作工藝，發現陶俑和陶動物俑的軀干部分均為兩部分合模而制，腿部實心，為另外制作。李強等［29］采用能量色散X射線熒光分析法、X射線粉末衍射分析法、傅里葉紅外光譜分析法及電子探針等對西安漢墓出土的陶器殘片進行分析，結果表明，這批陶器中有北方漢墓鮮有報道的紅色彩繪漆陶器，其紅色顏料為較常見的朱砂。顯微結構研究顯示至少存在三種類型的漆陶器：其一，陶胎上先通體涂繪含高錳和鐵化合物的棕黑色陶衣，后再施紅色彩繪層；其二，陶胎上先涂一層薄漆層后再進行彩繪；其三，先在陶胎上做底灰層，再刷一層薄漆，然后進行彩繪。漆層中存在添加骨灰和石英、高鐵物質及黏土的現象。我國西漢時期，開始出現施有多種色彩的低溫鉛釉陶器工藝，以黏土為胎，以鉛的化合物作為助熔劑，主要呈色元素是銅和鐵［30］。漢代低溫鉛釉陶的色彩豐富，除單色釉，陜西地區還出現了于器表施加兩種及以上釉料的復色釉陶器［31-32］。劉成［33］以龍首原漢墓群出土的漢代釉陶為對象，利用X射線能量分散譜分析法、X射線光電子能譜分析法、差式掃描量熱分析法進行分析，并通過馬弗爐控溫加熱模擬不同溫度下釉的呈色反應，印證隨著溫度的升高，低溫釉陶的綠色釉向黃綠色并最終向醬黃色轉變，并發現釉從綠色到黃色的臨界溫度為650 ℃。

總的來說，陜西地區漢代陶質文物的科技分析研究確定了陶質彩繪文物的彩繪顏料成分，對釉陶器和漆陶器的原料和制作有了基礎認識。陜西地區漢代陶質文物的制陶原料為高硅質易熔黏土，在還原氣氛下燒制呈灰色。彩繪陶常見朱紅色顯色成分為朱砂，橙紅色顯色成分為鐵紅，黑色的顯色成分為無定形炭黑，白色顏料為高嶺土或者品相潔白的石料。彩繪陶的燒制溫度一般為800～1 000 ℃，陶俑往往以合模的形式燒成，部分彩繪陶有漆層。低溫鉛釉陶的顏色與燒制溫度有關，黃色釉比綠色釉的燒制溫度高。

3 對研究現狀的討論與展望

針對陶質文物材料和制作工藝的科技分析是陶器研究中的重要環節，陜西地區目前的相關研究還未能全面闡釋研究對象的科技信息，因此今后的研究需要進行以下幾點完善。

第一，適當增加研究樣本。陜西地區漢代陶質文物相關研究樣本數量、種類與出土漢代陶器的數量、種類相比，存在較大的差距。研究樣本上，隨著漢代帝陵陵墓、外藏坑及陪葬墓外藏坑的發掘，大量陶俑和陶器出土，除陶俑外，還有罐、倉、繭型壺等陶器，其中部分還殘留有動物骨骼，目前研究大多取樣較少，因此結果不夠系統。另外對漢陽陵出土的陶質生活用具及建筑用陶的研究罕見，這些陶質文物的選料、制作加工工藝以及殘留物也可作為科技分析的對象。與王陵出土陶器的研究相比，目前涉及漢代其他中小型墓、平民墓出土的陶器研究很少，不能真實反映當地陶器的材質、制作技術的全貌。因此要增加研究樣本的數量，使其樣本具有代表性。

第二，拓展可運用的分析手段。巖相學和化學成分分析是陶器考古的兩大科學研究方法［34］，但目前研究中以化學成分分析為主，而巖相學的分析可以觀察到陶器胎體中巖石礦物之外其他的混合物［35］。隨著科技考古學的發展，越來越多的分析技術被嘗試運用到陶質文物的科學分析中來，如激光誘導擊穿光譜法（LIBS）用于石英、長石和植物等羼合料以及Fe、Ca、Mg、Al、Si的無機化合物彩釉顏料研究［36-39］，熱裂解氣相色譜-質譜分析法（Py-GC-MS）［40］、高效液相色譜分析法（HPLC）［41-44］、氣相色譜-質譜分析法（GC-MS）［45-48］等色譜、質譜及聯用分析法運用于彩繪文物膠結料研究中，激光剝蝕電感耦合等離子體發射光譜分析法（LA-ICP-AES）［49-50］、中子活化分析法（NAA）用于化學成分研究進而判斷產地［51-53］等等。此外定量化和統計分析能夠將結果數據簡化為一套準確的、可以理解的特征，以評估差異性和相似性［54］。針對陶器化學組成數據，可采用聚類分析、主成分分析、對應分析、判別分析等方法［55］。例如使用主成分分析法并做出散點圖，可以對同一地區不同時期的陶質文物進行縱向比較，根據其散點分布可推測有無時代延續［56］。

第三，將科學研究與考古學理論相結合。當今國內外的研究中常常以“操作鏈”作為陶制品生命過程的方法論框架［57］。完整的陶器操作鏈包括其原料、成形、整形、裝飾、燒成、分配與流通、使用、修補、轉用、廢棄及埋藏后過程這些貫穿陶器從產生到廢棄的各個環節［58］?？萍佳芯亢屠碚撓嘟Y合是陶器研究的必要思路。陶質文物生命的各個環節不是獨立存在的，與其他環節之間緊密相連［59］。選擇自然科學的手段來解釋陶質文物制作工藝的研究，不能僅僅從其材料和性能方面探討，而要與研究對象所經歷的整個生命環節聯系起來。

陜西省作為文物大省，一直以來承擔著重要的文物研究和保護工作，近些年來開展了“陜西省陶質彩繪文物調查研究”“秦漢陶質彩繪顏料特征指標體系研究”“古代彩繪顏料調和劑黏合材料的系統分析”等項目，廣泛調查了陜西省內陶質文物的出土和留存情況，大量分析了彩繪陶顏料和膠結物成分，積累了一批可貴的數據。在今后的研究中，應當將傳統考古學、分析科學、材料科學相結合，運用于陜西地區漢代陶質文物的研究和保護中，更好地闡釋漢代物質文化和科學技術水平，更好地保存和保護作為歷史見證的珍貴資料遺存。

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收稿日期：2023-01-17

基金項目：國家文物保護專項（文物博函〔2017〕205號）；西安市社會發展科技創新示范項目（20SFSF0010）。

作者簡介：胡夢玥（1997—），女，碩士生，研究方向：科技考古；李秀輝（1963—），女，本科，副教授，研究方向：古代材料與科技考古；趙鳳燕（1981—），女，博士，研究員，研究方向：文物保護與科技考古。