二里头遗址出土陶器的化学成分

二里头遗址是中国早期王朝的重要都邑之一，是探索夏商文化的重要研究对象。二里头遗址的出土遗物以陶器数量最多，学界以往在考古类型学研究(1)、制陶工艺研究(2)和陶器科技分析(3)等方面取得了丰硕的成果。然而，以往的研究更着重于各自领域的独立研究，缺乏考古学文化背景与科技分析的有机整合，在一定程度上局限了学术问题的深入讨论。有鉴于此，我们选取了考古发掘报告《二里头:1999～2006》(4)发表的重要典型单位中的部分陶片，在展开陶器化学成分分析的基础上，将测试结果还原至考古学文化背景之中，尝试对二里头文化陶器选料传统及其与二里岗文化陶器选料传统之间的差异展开初步讨论。

实验选取的陶片均出土自二里头遗址，共计25片(表一)，其中二里头文化陶片17片，二里岗文化陶片8片。在器类选择方面照顾到全面性和系统性，包括作为炊煮器的深腹罐、圆腹罐、鬲和作为盛储器的盆、大口尊、簋、捏口罐等。二里头文化陶片分别选取自Ⅲ区的T3H24和Ⅴ区的T22H112、T35G14、T17H87，这些单位的年代均为二里头文化第四期晚段，但Ⅴ区的T22H112混入有二里头文化第二期特征的圆腹罐YL002，T35G14混入有二里头文化第三期特征的深腹罐YL005和圆腹罐YL008。二里岗文化陶片选取自Ⅴ区的T15H46，此单位的年代为二里岗上层一期，所出鬲YL018为二里岗上层一期的偏早阶段特征，鬲YL019为二里岗上层一期的偏晚阶段特征。

表一二里头遗址陶片样品清单

我们使用北京大学HORIBA XGT-7000型能量散射X射线荧光分析仪(EDXRF)测定了上述样品陶胎的化学组成，共分析了Mg、Al、Si、K、Ca、Ti、Mn、Fe等元素，均以氧化物表示。

表二测试结果(%)

分析结果见表二。本文使用统计学软件SPSS 20.0.0对上述样品陶胎所含元素进行了数据处理，并绘制了不同背景下的化学元素含量散点图(图一、图二、图五、图六、图八、图九)。

二里头文化陶器选料传统

将测试结果置于分区背景可见(图一)，Ⅲ区所出陶器较为集中地使用含铁量较高但含钙量较低的粘土，制作器类包括用于炊煮的深腹罐(YL011、YL012、YL014)、圆腹罐(YL015)和用于盛储的盆(YL016)、捏口罐(YL013)。考虑到Ⅲ区属于遗址东部边缘的一般居住区，此地出土陶器所用粘土有可能代表了二里头文化第四期晚段日用陶器群选料的一般特征，即用于炊煮的深腹罐、圆腹罐和用于盛储的盆、捏口罐等较为集中地使用了含铁量较高但含钙量较低的粘土。尽管Ⅴ区有部分样品的测试结果呈现出明显的偏离，更多样品的测试结果仍然与Ⅲ区样品的测试结果相近，这表明两区所出日用陶器的原料来源基本相同。

图一分区背景的二里头文化陶器Fe₂O₃-CaO-AL₂O₃含量散点图

将测试结果置于器类背景可见(图二)，明显偏离于Ⅲ区样品测试结果的Ⅴ区样品包括深腹罐YL005、圆腹罐YL008以及大口尊YL010。通过观摩陶器样品的形制特征，YL005宽折沿、沿下角较大、沿下残留绳纹被抹痕迹等特征，以及YL008敞口、窄卷沿、束颈、尖唇外贴泥条按压纵向略斜花边等特征，分别与深腹罐82YLⅨH7:1、圆腹罐82YLⅨH7:3(5)相似(图三)，后两者也出自同一单位，年代为二里头文化第三期，可知YL005和YL008为混入晚期单位的早期遗物。此外，圆腹罐YL002侈口、宽卷沿、微束颈、口沿外侧贴宽泥条压印斜向花边等特征与圆腹罐Ⅱ·ⅤH164:11(6)相似(图三)，后者的年代为二里头文化第二期，可知尽管圆腹罐YL002的化学成分与二里头文化第四期晚段陶器相近，却同样属于混入晚期单位的早期遗物。已有的研究指出:“到了较晚的第四期，可能由于制陶工艺的发展，对原料的选择有了一定的认识，或者制陶作坊比较集中，使得原料的来源比较一致，造成其化学组成比较接近……这就意味着在二里头陶器的烧制中可能出现由分散到集中的过程”(7)，YL005、YL008和YL002的情况似乎支持这样的认识，即在二里头文化第二、三期时，二里头遗址日用陶器的原料具有多元化的来源，至迟在二里头文化第四期晚段已出现陶器原料来源的一元化特点。需要指出的是，在以往的夏商分界研究中，二里头文化第四期早、晚段之间夏商分界说(8)是学界较为流行的观点之一，此次测试的二里头文化第四期晚段样品的化学成分趋近相同，是否与王朝更替有关，尚有待于进一步探索。

图二器类背景的二里头文化陶器Fe₂O₃-CaO-AL₂O₃含量散点图

图三二里头遗址出土陶器

此次用于测试的大口尊样品YL004和YL010均为肩部残片，内壁可见直径约0.3～0.6厘米的“大型麻点”(图四)，属于二里头文化第四期晚段特征(9)。YL004和YL010非但与二里头文化第四期晚段日用陶器的化学成分明显不同，两样品之间也呈现出化学成分上的较大差异。二里头文化第四期晚段大口尊样品化学成分的特殊性是否与其形体较大而选料特殊有关，尚有待于进一步研究。

图四二里头遗址出土大口尊

陶鬲出现于二里头文化第三期，曾被认为是夏商分界的重要标志之一(10)。二里头文化第三期至第四期早段的陶鬲更多地具有与辉卫文化(11)陶鬲的相近特征，呈现出敞口、卷沿、束颈、鼓腹的特征，但竖直、粗大锥足的特征又具有自身特色。至二里头文化第四期晚段，受漳河型先商文化的影响，出现以2000ⅢH24:122为代表的全新特征陶鬲(图三)，形制模仿漳河型先商文化，但形体较大，胎厚，腹部仍然留有二里头文化典型的交错绳纹，尽管绳纹变细，却仍然保持麦粒状特征。据此可知，陶鬲2000ⅢH24:122的制作者具有二里头文化背景，较大的形体是为了满足与深腹罐相当的容积需求，在器物形制上向漳河型先商文化靠拢的同时，又遗留有明显的二里头文化陶器特征。本次测试，我们选取的陶鬲样品YL017实足根较瘦且竖直，麦粒状细绳纹饰至足尖(图三)，特征与陶鬲2000ⅢH24:122十分相近。测试结果显示，陶鬲YL017的化学成分与深腹罐YL001几乎完全相同，表明尽管受到了漳河型先商文化影响，此型陶鬲仍然应当视为二里头文化的有机构成因素。

二里头文化与二里岗文化陶器选料传统对比

已有的研究成果表明，二里岗文化陶器群已出现明显的选料区分，盛储器使用含铁量较高的粘土，炊煮器使用含铁量相对较低的粘土(12)。尽管二里头遗址二里头文化第四期晚段遗存的年代下限可晚至相当于二里岗下层时期(13)，但其日用陶器群却并未出现这样的选料特点，作为炊煮器的深腹罐、圆腹罐、鬲和作为盛储器的盆、捏口罐等的化学成分缺乏明显区分(图五)，呈现出与二里岗文化日用陶器群选料传统的显著差异(图六)。

图五二里头文化四期晚段炊煮器与盛储器Fe₂O₃-CaO含量散点图

图六二里岗上层一期炊煮器与盛储器Fe₂O₃-CaO含量散点图

二里头遗址的二里头文化第四期晚段陶器群尽管出现了较为明显的漳河型先商文化和岳石文化因素，但在考古学文化的整体面貌上仍然保持二里头文化的主体特征。二里头遗址缺乏与二里岗下层C1H9陶器群面貌相似的单位，也极少见到相当于二里岗下层二期的单位，此阶段的文化面貌尚不十分清楚。《二里头:1999～2006》发表的乱葬坑2004ⅤH305所出陶鬲2004ⅤH305:6卷沿圆唇下勾，已具有二里岗下层二期特征，共出的深腹罐2004ⅤH305:7尽管延续有二里头文化第四期晚段的束颈、盘口特征，但颈部已拉长，显示出一定程度的变异(图七)。《二里头:1999～2006》指出:“二里岗文化早期遗存很少，仅挑选陶容器标本15件，其中6件与二里头文化同类陶器有传承关系”，包括深腹罐、圆腹罐等源自二里头文化的器型。

图七二里头遗址出土陶鬲和深腹罐

相比之下，二里头遗址的二里岗上层一期遗存较为丰富，日用陶器群中已基本不见二里头文化典型形制的深腹罐、圆腹罐等，文化面貌与偃师商城等典型二里岗文化遗址基本相同。尽管如此，在偃师商城和二里头遗址仍然流行一种宽方唇圜底深腹罐，属于二里头文化与二里岗文化有机融合的器物形制。将二里头遗址的二里岗文化陶器样品测试结果置于二里头文化陶器样品测试结果的背景可见，二里岗文化的深腹罐YL021和YL022使用了铁含量较低的粘土，与二里头文化第四期晚段深腹罐使用含铁量较高的粘土差异显著(图八)。值得注意的是，YL021和YL022的镁含量远低于本次测试的其他所有样品，硅含量却高于本次测试的其他所有样品，呈现出化学成分上的鲜明差异(图九)。二里岗文化的日用陶器属于高度发达的标准化生产，尽管二里头遗址在二里岗上层一期早已丧失二里头文化时期的繁荣，却毗邻商王朝重要统治中心，偃师商城内Ⅳ区发现有数量较多、分布集中的陶窑(14)。二里头遗址二里岗上层一期的深腹罐是否自偃师商城输入，还有待于进一步的对比研究。

图八器类背景的陶器Fe₂O₃-CaO含量散点图

图九器类背景的陶器MgO-SiO₂-Fe₂O₃含量散点图

深腹罐YL021和YL022相比其他器类较为特殊，但两样品的化学成分较为接近。与此同时，鬲YL018、YL019、YL020的化学成分也明显相近(图八)。以往的研究曾推测，二里岗文化的深腹罐、鬲各自使用了特定的原料(15)，二里头遗址所出二里岗文化深腹罐和鬲的化学成分各自集中，表明二里岗文化确实存在不同器类在选料上的明显区分。

已有的研究指出:“从二里岗文化陶器用途的构成比来看，外来系陶器多为炊煮器和经过选择的盛食器，其他用途的陶器仍然沿用二里头文化时期的伊洛系陶器”(16)，二里岗文化捏口罐YL023、盆YL024、簋YL025的钙、铁含量与二里头文化第四期晚段日用陶器的钙、铁含量相近，这与考古类型学的研究成果相符。与之形成对比的是，二里岗文化陶鬲YL018、YL019、YL020的铁含量尽管明显高于深腹罐YL021、YL022，但相比二里头文化第四期晚段日用陶器的铁含量仍然相对较低，表明二里头遗址所出二里岗文化陶鬲有可能通过人为区分的方式选取了特定的原料，与二里头文化炊煮器的原料呈现出一定的差异。

综上可知，二里头文化日用陶器在二里头文化第二、三期可能拥有较为多元的来源，但至迟在二里头文化第四期晚段已呈现一元化特征，炊煮器和盛储器使用的陶土成分基本相同。至二里岗文化时期，盛储器仍然继承二里头文化的陶器选料传统，选用含铁量相对较高的粘土，但炊煮器已选用含铁量相对较低的粘土。在二里岗文化中，作为炊煮器的深腹罐和鬲各自采用了特定的陶土，表明二里岗文化陶器在原料选择方面相比二里头文化取得了较大进步，呈现出了全新的陶器选料传统。