□ 嚴(yán)小琴 何 倩 劉慧芳
(嚴(yán)小琴,西北大學(xué)文化遺產(chǎn)學(xué)院;何倩,漢陽陵博物館;劉慧芳,半坡博物館)
魚化寨遺址位于西安市雁塔區(qū)魚化寨街道魚化寨村西北側(cè),是國內(nèi)一處保存完好的大型新石器時(shí)期聚落遺址。在該遺址發(fā)現(xiàn)了老觀臺文化、仰韶文化和龍山文化的史前遺跡,其中仰韶文化的遺存最多。該遺址出土了大量陶器,除了常見的泥質(zhì)陶、夾砂陶、灰陶、褐陶外,還發(fā)現(xiàn)了少量黑陶[1][2]。
黑陶是陶器中比較特殊的一類,很多學(xué)者對黑陶呈色原因的解釋是其在燒制過程中使用了特殊的煙熏滲碳法,即加入松柴等含碳物質(zhì),通過滲碳原理燒制而成[3]。筆者通過使用掃描電子顯微鏡、X射線能譜儀、偏光顯微鏡和拉曼光譜儀對西安魚化寨出土的一件黑陶樣品進(jìn)行了初步的研究,為探討魚化寨遺址黑陶的制作工藝提供參考資料。
圖一 黑陶樣品照片
黑陶樣品如圖一所示,編號為H216:501,泥質(zhì)黑陶,是陶盆的口沿殘片,侈口,卷沿,方唇,素面,器表磨光,口沿外壁可見輪修痕跡,樣品表面為黑色,斷面為黑灰色。
1.掃描電鏡和X射線能譜儀
實(shí)驗(yàn)采用捷克VEGA3XMU鎢燈絲型掃描電鏡觀察樣品的微觀形貌,結(jié)合美國EDAX公司X射線能譜儀來測試元素成分。從黑陶樣品上取微量粉末粘附在導(dǎo)電黑膠帶上,不進(jìn)行金屬膜噴鍍即放入掃描電鏡樣品倉中進(jìn)行測試。
2.拉曼光譜儀
實(shí)驗(yàn)采用德國Witec公司顯微共聚焦拉曼光譜儀來確定黑陶中的碳黑的存在。
3.偏光顯微鏡
實(shí)驗(yàn)采用尼康ECLIPSE LV100N POL偏光顯微鏡觀察陶片顯微結(jié)構(gòu)。
圖二為黑陶樣品的掃描電鏡圖像,并用能譜儀選取多個(gè)區(qū)域進(jìn)行成分分析,得到的元素種類及其重量百分比含量如表1所示。
通過表 1 可知,黑陶中含有 C、O、Na、Mg、Al、Si、K、Ca、Fe,其中含有少量的 C 元素,但無法確定是單質(zhì)碳,需用拉曼光譜儀進(jìn)一步確定。黑陶中Fe含量較低。
表1 樣品不同區(qū)域的能譜分析數(shù)據(jù)(wt%)
圖二 樣品的SEM圖像
圖三 樣品的拉曼光譜圖
取樣品表面和內(nèi)部多處粉末用拉曼光譜儀進(jìn)行檢測,均得到碳黑的特征峰,圖三所示是其中的拉曼光譜圖之一。
由圖三可知,1340cm-1和1596cm-1是碳黑的特征峰,可見碳黑是黑陶呈現(xiàn)黑色的原因,從而確認(rèn)制作黑陶時(shí)使用了滲碳工藝。
由偏光顯微鏡觀察可知(圖四),樣品由碎屑物長石、石英、變晶成因的膠狀凝結(jié)顆粒、鐵質(zhì)物、氣孔和少量的絹云母、方解石、簾石組成。長石呈棱角狀或渾圓狀,堿性長石內(nèi)發(fā)育的條紋特征清晰可見,也可見到斜長石的絹云母化現(xiàn)象。長石粒徑為0.2~0.4mm,少數(shù)粒徑小于0.1mm,總體在碎屑物中占比達(dá)到80%以上。石英多呈尖棱角狀,單晶與多晶均有,后者表現(xiàn)出巖屑特征,有脆性裂紋,蝕變?nèi)酰砻鳛楦邷貤l件下炸裂所致,并有變晶成因的重結(jié)晶趨勢。石英粒徑為0.1~0.25mm,占碎屑物含量的15%左右。膠狀顆粒有光性反應(yīng),不均勻,淡褐黃色,表明為半晶質(zhì),為泥質(zhì)粘土物質(zhì)在熱臨界狀態(tài)下變?yōu)榘刖з|(zhì)凝結(jié)而成,粒徑約為0.05mm。絹云母呈片狀,極細(xì),無色,色散強(qiáng),分布于長石內(nèi)部,為蝕變產(chǎn)物。氣孔的輪廓為等軸狀或不規(guī)則形狀,為高溫下氣體物質(zhì)碰撞所致。鐵質(zhì)物呈滲濾浸染狀,沒有凝聚特征,僅僅部分區(qū)域明顯,多數(shù)區(qū)域不明顯。
圖四 樣品的偏光顯微鏡照片
整體特征揭示,樣品內(nèi)部組構(gòu)均一化程度差,坯料團(tuán)粒多,內(nèi)部碎屑物粒徑粗大,粒徑多數(shù)大于0.2mm。其燒成溫度達(dá)到了坯料內(nèi)多數(shù)組分(泥質(zhì)粘土)的融化臨界狀態(tài),只有在該條件下,才可以形成樣品內(nèi)具有的氣孔結(jié)構(gòu)與基質(zhì)的膠狀凝結(jié)粒狀結(jié)構(gòu)特征。
本文對一件魚化寨遺址黑陶微觀形貌和化學(xué)成份等進(jìn)行了初步的分析研究,得出如下結(jié)論:
(一)該魚化寨遺址黑陶表面和內(nèi)部均有碳黑,說明使用了滲碳工藝,該黑陶內(nèi)部為灰黑色,推測是先燒成灰陶再滲碳進(jìn)而形成黑陶,但具體的滲碳過程還需進(jìn)一步研究。
(二)該黑陶所用原料主要由長石和石英組成,為普通低鐵易熔粘土。從樣品內(nèi)部組構(gòu)均一化程度差和坯料團(tuán)粒多來看,原料沒有經(jīng)過細(xì)致的淘洗。
(三)魚化寨遺址黑陶數(shù)量相對該遺址其他陶器來說很少,可能當(dāng)時(shí)黑陶的制作工藝過于繁瑣復(fù)雜,掌握滲碳工藝的陶工很少。
本研究受資助項(xiàng)目:陜西省自然科學(xué)基礎(chǔ)研究計(jì)劃資助面上項(xiàng)目,項(xiàng)目編號為2016JM2028;陜西省教育廳專項(xiàng)科研計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號為16JK1785;西安市碑林區(qū)科技計(jì)劃項(xiàng)目,項(xiàng)目編號為GX1602。
[1]西安市文物保護(hù)考古研究院《西安魚化寨遺址仰韶文化土坑墓發(fā)掘簡報(bào)》,《考古與文物》2011年第6期。
[2]西安市文物保護(hù)考古研究院《西安魚化寨遺址發(fā)掘簡報(bào)》,《考古與文物》2012年第5期。
[3]朱鐵權(quán)、王昌燧、徐大力、吳雋《雙墩遺址黑陶滲炭工藝初探》,《文物保護(hù)與考古科學(xué)》2005年第2期。