律海明

景德鎮(zhèn)地區(qū)的制瓷原料從歷史上來(lái)分析，大致可以分為瓷石和高嶺土兩大類。從五代開(kāi)始一直到宋末元初，景德鎮(zhèn)地區(qū)基本上是用瓷石單獨(dú)制瓷。到宋末元初，由于上層瓷石原料的匱乏而導(dǎo)致的原料危機(jī)，引出影響和改變中國(guó)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(guān)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(guò)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(guò)程中各起的作用幾個(gè)方面來(lái)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(guān)系。瓷石是一種石質(zhì)原料，它是由細(xì)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(zhǎng)石、絹云母和高嶺石等。這些礦物成分構(gòu)成了天然混配好的成瓷組分。其主要化學(xué)成分為二氧化硅（一般高于70%）、氧化鋁（一般不超過(guò)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(qiáng)度。在1200-1300℃的溫度下經(jīng)燒結(jié)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(fēng)化淋濾，殘積及外生沉積作用而形成的粘土，或?yàn)闊嵋簩?duì)圍巖交化蝕變的產(chǎn)物。其主要的化學(xué)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(shí)泛黃、灰、淺灰等色。因其含三氧化二鋁甚高，其燒結(jié)和瓷化溫度比瓷石高得多，到1400%仍不能燒結(jié)。古代的燒成溫度使其無(wú)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(kāi)采、加工和品級(jí)的方法也有很大的不同（本文不展開(kāi)論述）。

景德鎮(zhèn)在元以前，瓷石單獨(dú)作為一種制瓷原料被一直采用。當(dāng)時(shí)用的是景德鎮(zhèn)地區(qū)瓷石礦的上層瓷石，風(fēng)化程度很高，其氧化鋁含量一般高達(dá)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(dá)6%左右，焙燒時(shí)易變形，因而質(zhì)量較差。再加上開(kāi)采的艱難，成本加大，盡管采取了如加班加點(diǎn)、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(wèn)題，最終還是導(dǎo)致了當(dāng)時(shí)許多小窯廠的倒閉。

偶然加必然，上層瓷石的殆盡危機(jī)終于醞釀出了高嶺土登上了瓷器史的舞臺(tái)。它的出現(xiàn)，續(xù)寫(xiě)并改寫(xiě)了瓷器史。窯工們經(jīng)過(guò)不斷的實(shí)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(guò)了原料的危機(jī)，還把瓷業(yè)大大地向前推進(jìn)了。

需說(shuō)明的是，從宋末元初開(kāi)始開(kāi)采一直到明嘉靖、萬(wàn)歷之際的200多年，實(shí)際開(kāi)采的是高嶺山東北的麻倉(cāng)山上的麻倉(cāng)土。從嘉靖、萬(wàn)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(cāng)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(wù)時(shí)間長(zhǎng)，給人們留下的印象深刻，清代以后，人們就把開(kāi)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(shuō)的麻倉(cāng)土，就被稱為麻倉(cāng)高嶺土。高嶺礦開(kāi)采于明嘉靖、萬(wàn)歷，到清乾隆后期，經(jīng)200多年的開(kāi)采，已日漸枯竭。道光以后，開(kāi)采時(shí)斷時(shí)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(kāi)始使用，大洲礦是從清嘉慶年間開(kāi)采，但二者因出土率不高和因生態(tài)環(huán)境問(wèn)題被封禁，從18世紀(jì)末，景德鎮(zhèn)地區(qū)燒瓷用土大多是來(lái)自于廬山星子縣的星子高嶺土。

經(jīng)過(guò)了宋末元初的原料危機(jī)后，時(shí)人都認(rèn)識(shí)到了制瓷原料至關(guān)重要的作用，所以麻倉(cāng)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(yíng)窯廠不得問(wèn)津。所以導(dǎo)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(wàn)歷時(shí)期開(kāi)采的高嶺山的高嶺土。到了天啟以后，風(fēng)雨飄搖中的明政府已無(wú)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(duì)高嶺土的限制，形成官民競(jìng)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(guò)，瓷石主要的礦物組成包括石英、長(zhǎng)石、絹云母和高嶺石等。特別是其中的長(zhǎng)石，經(jīng)蝕變后進(jìn)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(huì)有殘留的長(zhǎng)石等礦物。風(fēng)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(fēng)化后所殘留的礦物的類型和數(shù)量。瓷石在400-700℃之間開(kāi)始失水膨脹，當(dāng)加熱到1050℃以上時(shí)，其中的絹云母開(kāi)始熔融?；墒_(kāi)始收縮，隨著溫度的提高，逐漸增強(qiáng)致密化，氣孔逐漸減少，到1250℃左右，開(kāi)始轉(zhuǎn)向過(guò)燒膨脹，此時(shí)瓷石達(dá)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(fù)雜的物理化學(xué)變化，從室溫到高溫會(huì)發(fā)生脫水、分解、產(chǎn)生新結(jié)晶。高嶺土受熱變化有兩個(gè)階段，即結(jié)構(gòu)水的脫水階段和新結(jié)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(jié)構(gòu)水緩慢排出，在脫水過(guò)程中，高嶺石變成偏高嶺石。繼續(xù)加熱，偏高嶺石進(jìn)一步反應(yīng)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(lái)石過(guò)度的中間產(chǎn)物一一假莫來(lái)石。假莫來(lái)石繼續(xù)加熱，再失去二氧化硅，轉(zhuǎn)變成莫來(lái)石晶體。使瓷器具有很好的機(jī)械強(qiáng)度、熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。

三、瓷石和高嶺土所含主要礦物成分在成瓷過(guò)程中各起的作用

從宏觀角度來(lái)說(shuō)，制瓷原料大致可以分為瓷石和高嶺土兩大類。從微觀上說(shuō)，在成瓷過(guò)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(jié)合作用。賦予坯料以塑性，保證干坯強(qiáng)度及燒后的各種使用性能。它們是成形的基礎(chǔ)，也是粘土類物質(zhì)的成瓷基礎(chǔ)。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(zhǎng)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(zhǎng)石在瓷器燒制過(guò)程中所起作用

長(zhǎng)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(xué)組成來(lái)說(shuō)，它是堿金屬和堿土金屬的鋁硅酸鹽。自然界中長(zhǎng)石的種類很多，但歸納起來(lái)都是由四種簡(jiǎn)單的長(zhǎng)石組合而成：鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石、鈣長(zhǎng)石、鋇長(zhǎng)石。這幾種長(zhǎng)石互相混溶，有一定的規(guī)律。長(zhǎng)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(fù)雜巖石的組成部分。

（1）長(zhǎng)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(zhǎng)石加熱到1100℃時(shí)，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(kuò)散、相互滲透，因而加速莫來(lái)石晶體的生成和發(fā)育。長(zhǎng)石熔融成玻璃態(tài)后，填充于各結(jié)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(jī)械強(qiáng)度。

（2）長(zhǎng)石在釉中的作用：長(zhǎng)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(diǎn)低、易玻化，在1100℃就開(kāi)始熔融，高溫下生成的長(zhǎng)石玻璃能溶解粘土及石英等原料。長(zhǎng)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(shí)，還可降低釉面的膨脹系數(shù)及釉面的高溫流動(dòng)性，產(chǎn)生良好的耐腐蝕性。

2.石英在瓷器燒制過(guò)程中所起作用

我們常見(jiàn)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(shuō)來(lái)，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(duì)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(duì)泥料的可塑性起調(diào)劑作用，并在干燥時(shí)降低收縮，縮短干燥時(shí)間和防止坯體變形。在燒成時(shí)，由于石英的加熱膨脹適當(dāng)?shù)氐窒伺髁系臒墒湛s，而且當(dāng)玻璃質(zhì)大量出現(xiàn)時(shí)，石英又成為瓷器的骨架，可以防止坯體在燒成時(shí)出現(xiàn)彎曲變形等缺陷。石英在高溫時(shí)化學(xué)親和力很強(qiáng)，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(jié)合能力。同時(shí)，石英還能增加坯體的機(jī)械強(qiáng)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(duì)于提高釉面硬度、機(jī)械強(qiáng)度、耐磨度都有著很好的益處，同時(shí)化學(xué)穩(wěn)定性好，耐酸腐蝕性好。

3.粘土在瓷器燒制過(guò)程中所起作用

粘土是一切瓷制品的母親，它產(chǎn)生于長(zhǎng)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(méi)有經(jīng)受自然力搬運(yùn)的，與母巖殘留在一起的粘土。沉積粘土是指經(jīng)受過(guò)自然力的搬運(yùn)而沉積下來(lái)的，由于搬運(yùn)過(guò)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(jié)合可調(diào)和成泥，具有可塑性。將成形的泥團(tuán)燒后會(huì)變成具有一定強(qiáng)度的堅(jiān)硬的燒結(jié)體。又由于粘土對(duì)其他物料有一定的結(jié)合能力，使得坯體能保持一定的干燥強(qiáng)度。因此，粘土是坯體干燥、修理、上釉能夠進(jìn)行的基礎(chǔ)。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(jié)性等。所以，在燒制前要對(duì)粘土進(jìn)行一系列的加工等。同時(shí)，粘土具有很強(qiáng)的吸附性，能從溶液中吸附酸和堿。對(duì)于粘土燒結(jié)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(jié)晶物質(zhì)的生成，又使體積進(jìn)一步收縮的燒成收縮以及粘土的燒結(jié)性、燒結(jié)范圍都決定了制品質(zhì)量的好壞。

四、結(jié)語(yǔ)

通過(guò)以上分析，我們了解了瓷石和高嶺土等一系列相關(guān)的知識(shí)，那么這些知識(shí)對(duì)我們學(xué)習(xí)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(shí)的“物證”。我們知道，瓷器的“物證”鑒定是一個(gè)廣義的概念，是與傳統(tǒng)的眼學(xué)，即依靠鑒定者的知識(shí)經(jīng)驗(yàn)所做出的“人證”鑒定相對(duì)應(yīng)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(lái)說(shuō)，我們對(duì)古陶瓷的鑒定包括四個(gè)方面：即外觀測(cè)定、化學(xué)分析、物理測(cè)定和礦物結(jié)構(gòu)分析。我們所說(shuō)的“物證”鑒定就是涵蓋了除化學(xué)分析之外的三個(gè)方面的鑒定。依此做出的結(jié)論相對(duì)于“人證”來(lái)講要客觀準(zhǔn)確得多。這是因?yàn)椤拔镒C”鑒定不僅涵蓋了通過(guò)對(duì)所觀察器物的直接觀察和憑借經(jīng)驗(yàn)對(duì)器物做出的如器物表面的燒結(jié)程度，斷面、露胎底足的所露胎的粗細(xì)、氣孔的大小、變形的有無(wú)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(diǎn)等方面做出的直接判斷的外觀鑒定法，同時(shí)吸收了通過(guò)觀察和測(cè)定器物的氣孔率、吸水程度等方面的物理測(cè)定方法。另外還借助于顯微鏡等先進(jìn)儀器，來(lái)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(yīng)完全的礦物和反應(yīng)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(jié)構(gòu)中是否殘留有較多的石英、云母、高嶺石、鈣長(zhǎng)石晶體之類礦物以及其結(jié)晶；胎釉之間中間層的有無(wú)和厚薄的狀況。在這三者之外，還要對(duì)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(jìn)行觀察和分析。這些都有助于我們的判斷，使我們做出的結(jié)論更能接近歷史或還原歷史。