用特征指纹化学组分鉴别湖田窑与繁昌窑青白瓷

田增国， 杨大伟， 李融武， 李国霞， 赵文军， 吴 晗， 闫 萍

(1.郑州大学 物理工程学院 河南 郑州 450001；2. 河南广播电视大学 河南 郑州 450008；3.北京师范大学 物理学系 北京 100875;4.河南省文物考古研究院 河南 郑州 450000)



用特征指纹化学组分鉴别湖田窑与繁昌窑青白瓷

田增国1， 杨大伟2， 李融武3， 李国霞1， 赵文军4， 吴 晗1， 闫 萍1

(1.郑州大学 物理工程学院 河南 郑州 450001；2. 河南广播电视大学 河南 郑州 450008；3.北京师范大学 物理学系 北京 100875;4.河南省文物考古研究院 河南 郑州 450000)

为了解两窑青白瓷之间的关系，用能量色散X射线荧光(EDXRF)测定了每个样品胎釉的化学组成，从中找出能够区分不同制作窑口的特征指纹化学组分，对这些指纹化学组分进行散布分析.结果表明,湖田窑青白瓷的胎料来源相对稍分散，繁昌窑青白瓷的胎料来源相对比较集中，两窑青白瓷胎的化学组分和青白瓷釉的化学组分都有所不同，同时，两窑青白瓷的釉料来源或配方也有所不同.用EDXRF和指纹化学组分散布分析相结合可以较好地鉴别湖田窑和繁昌窑青白瓷器.

湖田窑与繁昌窑; 青白瓷; 特征指纹化学组分; 散布分析; 鉴别

0 引言

青白瓷是窑工在青釉和白釉瓷器基础上创造的一种外观色泽达到青白玉效果的新瓷种，其胎体细白如玉、温润怡人，其釉色纯正、青白淡雅、青中泛白、白中显青，其器壁刻划花纹、构图丰富、体薄透光，花纹光照见影、如影随形，当时就博得“饶玉”的雅称，曾为国内和出口到亚非诸国而大量生产，达到了很高的质量水平，在我国陶瓷史上占有重要地位[1].

湖田窑是我国古代著名的窑场，窑址在今江西省景德镇市东南4公里的竟成乡湖田村境内，其窑业遗迹与遗物的堆积面积约为40万平方米，1982年湖田窑被列为全国重点文物保护单位.该窑场兴烧于五代, 历经宋、元至明代隆庆、万历之际结束, 延续烧造长达六百余年.湖田窑青白釉瓷不仅造型丰富多彩,而且胎白质细体薄, 釉色青中有白,白中显青, 色素润, 晶莹如玉, 曾贡于京师[2].

繁昌柯家冲窑址位于安徽省繁昌县城南郊，1955年被发现，遗址南北长约1 200米,东西宽约900米,总面积100多万平方米,现为全国重点文物保护单位.该窑以生产青白瓷为主，创烧时代不晚于五代, 北宋早期是其发展繁盛时期, 北宋中期开始衰落, 至北宋晚期已基本停烧.该窑五代青白瓷地层的发现，为研究我国青白瓷的起源和发展等问题提供了重要资料[3].

景德镇湖田窑和繁昌柯家冲窑同属青白瓷窑系，两窑生产的青白瓷之间存在什么样的关系？胎釉原料来源是否相似、配方是否相同？如何正确鉴别两窑的青白瓷器？这些一直是人们关注的问题.为了探讨这些问题，用能量色散X射线荧光(EDXRF)测试了两窑青白瓷的化学组成，从中找出能区分两窑胎釉的特征指纹化学组分，用特征指纹化学组分散布分析方法处理数据，对比研究了两窑青白瓷之间的关系、各自的原料来源和胎釉配方特点，得到了一些有价值的信息.

1 样品和实验

古陶瓷中元素组成或化学组分的变化是由于胎、釉配方或原料来源的差异所造成的.不同窑口古陶瓷的胎、釉配方或原料来源可能有所不同，这有利于用元素组成或化学组分对不同窑口的古陶瓷的胎釉配方和原料来源进行研究.

实验所用青白瓷片样品分别来自于湖田窑和繁昌柯家冲窑(以后简称繁昌窑)，它们的编号和出土窑址见表1.

表1 湖田窑和繁昌窑青白瓷样品情况表Tab.1 Bluish white porcelain samples of Hutian kiln and Fanchang kiln

这些青白瓷片样品部分是在景德镇湖田窑采集的，在上海硅酸盐研究所用EDXRF测定了每个样品胎釉中的SiO2，Al2O3，Fe2O3，Na2O，MgO，K2O，CaO，TiO28种化学组成，测试误差小于5%[4]；参考了文[5]的湖田窑青白瓷化学组成数据和文[6]的繁昌窑青白瓷EDXRF分析化学组成数据.

2 两窑青白瓷胎的平均值和指纹化学组分散布分析

为了提高分析效率，通常采用指纹化学组分进行散布分析.关键是如何正确选择指纹化学组分.经过对比研究，分别计算各类样品中各化学组分的算术平均值a和标准误差σ，然后挑选算术平均值差异大的化学组分作为指纹化学组分，对这些指纹化学组分进行散布分析，可以较好地表示不同瓷器的原料来源、配方和时代特征[7].

2.1 两窑青白瓷胎的平均值和标准误差

由EDXRF测试结果分别计算繁昌窑和湖田窑胎样品化学组分的算术平均值a和标准误差σ,计算结果见表2.

表2 湖田窑和繁昌窑青白瓷胎的主量化学组分平均值及标准误差Tab.2 The major chemical elements of porcelain body’s mean value and standard error of Hutian kiln and Fanchang kiln /%

由表2可以看出，湖田窑青白瓷胎中的SiO2，K2O含量明显高于繁昌窑， Al2O3，Fe2O3，TiO2含量明显低于繁昌窑青白瓷胎，两窑青白瓷胎的化学组分有所不同，选择SiO2，K2O，Al2O3，Fe2O3，TiO2这5种化学组分作为反映不同窑口胎料来源的指纹化学组分.这些指纹化学组分最显著的特征是在大多数湖田窑胎样品中，每种指纹化学组分的含量比较接近；在大多数繁昌窑胎样品中，每种指纹化学组分的含量比较接近，但两者之间的差异比较大.因此，这5种化学组分的含量可以表示湖田窑与繁昌窑胎料来源的特征.

2.2 两窑青白瓷胎的指纹化学组分散布分析

以一种指纹化学组分为横坐标，另一种指纹化学组分为纵坐标，可做出这两种指纹化学组分含量的二维散布图.图1给出了两窑青白瓷胎Al2O3-K2O，Al2O3-TiO2含量的二维散布图.从图1可以看出，样品大致可以分为两大类：

第1类： 湖田窑青白瓷胎类.该类包括了JHYQ1b～JHYQ8b、YQ28b～YQ30b 的11个样品，都是湖田窑的青白瓷胎，这些胎样品的分布范围相对稍大一些，表明它们的胎料来源相对稍分散一些.

第2类： 繁昌窑青白瓷胎类.该类包括从FC1-b到FC77-b的9个样品，都是繁昌窑的青白瓷胎.这些胎样品的分布范围相对稍小一些，表明它们的胎料来源相对比较集中.

图1 湖田窑和繁昌窑青白瓷胎的二维散布分析Fig.1 Two dimensional dispersion analysis of Hutian kiln and Fanchang kiln’s porcelain body

3 两窑青白瓷釉的平均值和指纹化学组分散布分析

3.1 两窑青白瓷釉的平均值和标准误差

由EDXRF测试结果计算湖田窑和繁昌窑青白瓷釉样品各主量化学组分的平均值、标准误差, 计算结果见表3.

表3 湖田窑和繁昌窑青白瓷釉的主量化学组分平均值及标准误差Tab.3 The major chemical elements of porcelain glaze’s mean value and standard error of Hutian kiln and Fanchang kiln /%

由表3可以看出，湖田窑青白瓷釉中的Al2O3,K2O,CaO含量明显高于繁昌窑青白瓷，SiO2,Fe2O3,TiO2含量明显低于繁昌窑青白瓷釉，两窑青白瓷釉的化学组成有所不同，选择Al2O3,K2O,CaO,SiO2,Fe2O3,TiO2这6种化学组分作为反映不同窑口釉料来源或配方的指纹化学组分.

3.2 两窑青白瓷釉的指纹化学组分散布分析

图2给出了Al2O3-TiO2、SiO2-TiO2含量的二维散布图.从图2可以看出，样品大致可以分为两大类：

图2 湖田窑和繁昌窑青白瓷釉的二维散布分析Fig.2 Two dimensional dispersion analysis of Hutian kiln and Fanchang kiln’s porcelain glaze

第1类： 繁昌窑青白瓷釉类.该类包括从FC1-g到FC77-g的10个繁昌窑青白瓷釉样品.

第2类： 湖田窑青白瓷釉类.该类包括从JHYQ1g～JHYQ8g、YQ28g～YQ30g 10个样品，全部都是湖田窑的青白瓷釉.

4 分析与讨论

湖田窑址位于江西省景德镇，繁昌柯家冲窑址位于安徽省繁昌县，两地相距较远，两地的地质成因可能有所不同，两地黏土矿石的化学组成可能也有所不同.古时候由于交通不便，制作古陶瓷通常是就地取材.对于所分析的两窑样品，由表2可知两窑青白瓷胎的化学组成有所不同.由表3可知两窑青白瓷釉的化学组成也有所不同.

图1中两窑青白瓷胎被分到不同的两大类中，这表明两窑的胎料来源有所不同.图2中两窑青白瓷釉也被分到不同的两大类中，表明两窑的釉料来源或配方也有所不同.图1和图2表示用EDXRF和指纹化学组分散布分析相结合，可以较好地区分湖田窑和繁昌窑青白瓷器.

[1] 曹春娥，饶宗旺，陈云霞，等. 繁昌青白瓷的研究[J]，陶瓷学报，2009，30(1)：34-39.

[2] 刘新园，白焜.景德镇湖田窑考察纪要[J]．文物，1980，11：39-47.

[3] 李融武，李国霞，赵维娟，等. 钧台窑出土钧官瓷和古汝瓷的化学组成分析[J].北京师范大学学报:自然科学版，2014，50(1)：33-36.

[4] 李家治. 中国科学技术史-陶瓷卷[M]. 北京：科学出版社，1998：327-329.

[5] 邓泽群，吴隽，李家治，等. 古陶瓷科学技术国际讨论会论文集[M]. 上海：上海科学技术文献出版社，2002：173-178.

[6] 杨大伟，冀勇，李融武，等．古耀州瓷釉原料来源的指纹元素散布分析[J]．河南师范大学学报：自然科学版，2008，40(6)：89-93.

(责任编辑：王浩毅)

To Distinguish the Greenish White Porcelain in Hutian Kiln and Fanchang Kiln by the Features Fingerprint Chemical Component

TIAN Zeng-guo1, YANG Da-wei1, LI Rong-wu3, LI Guo-xia2,ZHAO Wen-jun4, WU Han1, YAN Ping1

(1.PhysicalEngineeringCollege,ZhengzhouUniversity,Zhengzhou450052,China;2.HenanRadio&TelevisionUniversity,Zhengzhou450008,China;3.DepartmentofPhysics,BeijingNormalUniversity,Beijing100875,China;4.InstituteofCulturalRelicandArchaeologyofHenanProvince,Zhengzhou450000,China)

In order to find out the relationship of greenish white porcelains from Hutian kiln and Fanchang kiln, the chemical composition of each body and glaze samples was determined by the energy dispersion x ray fluorescent (EDXRF), the features fingerprint chemical component were found, distribution data analysis showed that the greenish white porcelain body material source of Hutian kiln is relatively dispersed than that of Fanchang kiln. The chemical compositions of greenish white porcelain body and glaze in these two kilns are obviously different. The greenish white porcelain of Hutian and Fanchang kilns can be easily distinguished by EDXRF and distribution analysis.

Hutian kiln and Fanchang kiln; greenish white porcelain; the features fingerprint chemical component; distribution analysis; distinguish

2015-06-10

国家自然科学基金资助项目，编号51172212，50772101.

田增国(1971-)，男，河北隆尧人，硕士，讲师，主要从事自动化检测技术及智能控制研究，E-mail:tianzg@zzu.edu.cn；通讯作者：闫萍(1981-)，女，河南辉县人，本科，主要从事自动化检测技术应用研究，E-mail:yp@zzu.edu.cn．

田增国，杨大伟，李融武，等.用特征指纹化学组分鉴别湖田窑与繁昌窑青白瓷[J].郑州大学学报：理学版，2015，47(3)：69-72.

TQ174

A

1671-6841(2015)03-0069-04

10.3969/j.issn.1671-6841.2015.03.013