清凉寺窑汝瓷和张公巷窑青瓷釉的起源关系

中国夙以瓷器蜚声中外，宋代更是我国陶瓷业发展的鼎盛时期。汝、官、哥、钧、定是宋代五大名瓷，其中汝、钧、北宋官窑窑址皆在河南。汝瓷兴盛于北宋，在我国陶瓷史上有“汝窑为魁”之称，代表了我国当时陶瓷业的最高成就。由于烧制宫廷御用汝瓷的时间很短，烧成的青瓷质量上乘，数量有限，到南宋时期已是“近尤难得”的稀世珍品。北宋官窑，即汴京官窑，为北宋徽宗设窑于汴京(即今开封)而创。由于种种原因，窑址长期未找到，由此成为考古学上的悬案。[1-2]故一直以来有关汝官窑和北宋官窑的问题备受瞩目。直到2000年，考古工作者在河南省宝丰清凉寺村发现汝窑中心烧造区，确定该窑址即为北宋汝官窑，才真正揭开汝官窑之神秘面纱。[3-4]2000年又在汝州市张公巷发现一窑址，经初步发掘，发现“张公巷窑址不仅有与宝丰清凉寺相类似的标本，而且也有非常重要的有异于一般汝官窑的标本”。[5]这些重大发现为研究汝窑及北宋官窑提供了重要线索，立刻引起社会各界高度重视。考古发掘者郭木森认为张公巷窑即为北宋官窑所在地，[6]但仍有争议。目前关于张公巷窑的性质及其与汝窑之间的关系，尚未定论。

元素成分分析可以用于古代名瓷的真伪鉴别和陶瓷产地的判别。由地球化学理论可知，矿物总是带着其产地的特征信息，如微量元素，痕量元素及同位素比值等。采用“微量元素指示剂法”通过对这些特征信息的甄别与鉴定，可以探索它们的来龙去脉。[7-9]赵维娟等[10]用质子激发X射线荧光分析(proton incitation X-ray fluorescence analysis，PIXE)测量了汝官瓷釉和张公巷窑青瓷釉的主量化学组分，对其釉料的组成进行了初步研究。为进一步揭示清凉寺窑汝瓷和张公巷窑青瓷的釉料组成特征及两窑之间的关系，用中子活化分析(neutron activation analysis，NAA)测量清凉寺窑汝官瓷釉、汝民瓷釉和张公巷窑青瓷釉样品中24种元素的含量;采用主成分分析与等级聚类分析，研究部分元素的分布规律，探讨了两窑之间的关系。该研究将为两窑产品的科学鉴定，恢复北宋青瓷的制作工艺及提高仿古瓷质量提供科学依据;同时具有重要的考古学意义。

样品的选取与制备

选取清凉寺窑汝官瓷釉样品31个，汝民瓷釉样品4个，及张公巷窑青瓷釉样品32个。这些样品均是从河南省文物考古研究所获得，其来源准确可靠，且具有代表性。将选定的瓷片用切割和研磨的方法把釉和胎完全分离;将分开的釉先用丙酮浸泡，再用酒精浸蚀处理，最后用纯净水清洗，确保表面无污染;自然风干，用玛瑙研钵将釉研成粉末，称重编号后，装在铝箔中，以备实验照射用。样品的基本概况如表1所示。

表1 釉样品的序号、编号、名称及窑址

检测

将待分析样品与标准样品及参考物质一同装入照射筒内，送入中国原子能科学院的重水反应堆中照射，进行NAA实验。标准样品为中国科学院高能物理研究所研制的多元素混合标准，用于元素含量的测定;两个参考物质为国家一级标准物质GBW07104(岩石)和GBW07406(土壤)，用于检测待分析样品之间可能存在的系统误差，作为分析质量控制。在中子注量率为(3～7)×1013cm-2·s-1的条件下，辐照8h。照射过的样品，冷却7～8d后，用中国科学院高能物理研究所的高纯锗多道γ射线谱仪进行第一次γ射线谱强度测量;15～20d后，再进行第二次测量。

使用高能所研制的混标和活化分析程序对γ射线能谱进行核素识别，对峰面积求和，扣除干扰及进行各种校正，最后与标准样品比较，给出高于探测极限的各元素含量。NAA数据的置信水平为90%，即多数元素的NAA数据误差为±10%，单位为μg/g。用中子活化分析法测得每个样品的24种元素的含量，其中稀土元素9种:包括La，Sm，Ce，Nd，Eu，Tb，Yb，Lu，Sc;其它元素15种:Hf，Ta，Th，Se，Cr，Fe，Co，Rb，Zr，Ba，Sr，Cs，Sb，Zn，U。

清凉寺窑汝瓷釉和张公巷窑青瓷釉样品的主成分分析结果

主成分分析是多元统计分析中的一种降维方法，用较少的综合变量代替原来较多的变量，而这些综合变量又能够尽可能多的反映原始变量的信息。经过分析，挑选La，Sm，Ce，Nd，Eu，Tb，Yb，Lu，Sc，Hf，Ta，Th，Se，Fe，Co，Rb，Ba，Sr，Cs和Zn共20种元素作为统计分析的特征指标。用SPSS软件对所有样品的NAA数据进行主成分分析，从中提取前3个主成分。采样适宜度为0.80，因子负载矩阵及方差解释如表2所示，主成分分析结果如图1所示。

表2 样品因子负载矩阵及方差

图1 釉样品主成分分析结果

由表2可知:主成分1主要由Th，Lu，Yb，Sc，Ce，Nd，Hf，Fe和Tb构成;主成分2主要由Co和Sr构成，而La与Sm负贡献显著;主成分3主要为Ta的贡献。同时，由表2可知:前3个主成分方差解释累计贡献率为76.39%。由此可见，以第〇Zhanggongxiang kiln Chinese porcelain glazes;▽Ru official porcelain glazes;+Qingliangsi kiln Ru folk porcelain glazes1，第2和第3主成分为轴的67个青瓷釉样品的散点图(见图1)对样品的分类应是有意义，能够反映所研究的青瓷釉样品按其化学组成来分类的实际情况的。[11-12]

由图1及表2可知:Th与部分稀土元素Lu，Yb，Sc，Ce汝官瓷釉含量最高，张公巷窑青瓷釉含量次之，汝民瓷釉最低;Fe，Nd汝官瓷釉含量较高，汝民瓷釉与张公巷窑青瓷釉含量均较低;Co，Sr汝民瓷釉含量最高，汝官瓷釉次之，张公巷窑青瓷釉最低，而La，Sm含量恰与之相反;三类釉样品Ta含量均较高。[13-14]

图1还表明，样品大致可分为以下5类:(1)绝大多数汝官瓷釉样品集中位于区域I中，仅有一个样品R389不在该区域。此外，有一个张公巷窑青瓷釉样品R713也位于区域Ⅰ中，但R713与汝官瓷釉样品仍有一定差异。(2)汝民瓷釉样品比较分散，R685和R690位于区域Ⅱ中，其余两个样品R33与R688分布距其较远。(3)大部分张公巷窑青瓷釉样品位于区域Ⅲ中，距区域Ⅰ较近，说明这些张公巷窑青瓷釉样品与清凉寺窑汝官瓷釉样品化学组成相近。(4)张公巷窑青瓷釉样品R603，R655，R676，R681位于区域Ⅳ中，它们之间相对比较分散，与大部分张公巷窑青瓷釉样品关系较远。(5)张公巷窑青瓷釉样品R662与其它张公巷窑青瓷釉样品距离很远，说明他们的釉料组成差异较大。

清凉寺窑汝瓷釉样品和张公巷窑青瓷釉样品的等级聚类分析结果

等级聚类分析使用中线法(median method)，以欧氏距离(Euclidean distance)为划分依据。清凉寺窑汝瓷釉样品与张公巷窑青瓷釉样品的等级聚类分析结果如图2所示。该树形图对所有样品进行了排序和归类，直观显示了各样品实现聚类的次序及水平。当聚合水平约为5.5时，所有样品大致可以分为以下5类;(1)从R648至R682，共27个样品。当聚合水平约为5.5时，聚在一起。在这一类样品中，除R389为汝官瓷釉样品外，其它26个样品均为张公巷窑青瓷釉样品。(2)从R39至R402，共29个样品，当聚合水平约为4.6时，聚为一类。除R713为张公巷窑青瓷釉样品外，其它28个样品皆为汝官瓷釉样品。(3)汝官瓷釉样品R332，当聚合水平取大约6.5时，样品R332与第1类及第2类样品聚在一起，说明该样品与汝官瓷釉样品及张公巷窑青瓷釉样品关系较近。(4)汝官瓷釉样品R382，当聚合水平大约为8.8时，样品R382与前3类样品聚在一起，说明该样品与汝官瓷釉样品及张公巷窑青瓷釉样品关系稍远。(5)混合类情况比较复杂，包括所有的4个汝民瓷釉样品(R33，R685，R688，R690)和五个张公巷窑青瓷釉样品(R603，R655，R676，R681，R662)，这些样品与其它样品的距离较远，明显为异于一般张公巷窑青瓷釉和汝官瓷釉的产品。R685和R690这两个汝民瓷釉样品的关系相对密切，与张公巷窑青瓷釉样品R603，R655，R676，R681关系较近。而R662则显著异于其它所有样品。该分类结果与前面主成分分析结果基本一致。

图2 清凉寺窑和张公巷窑釉样品的等级聚类分析结果

由此可见，汝官瓷釉料配方比较稳定，发展成熟;汝民瓷釉料配方化学组成有较大差异，比较分散，配方很不稳定，且与汝官瓷釉料配方明显不同;张公巷窑青瓷釉料来源相对分散，配方明显不同[14]，应处于探索发展阶段;当聚合水平约为6.5时，汝官瓷釉样品与张公巷窑青瓷釉样品聚为一类，可见两者化学组成相近，关系较为密切。

清凉寺窑汝瓷釉和张公巷窑青瓷釉渊源关系的探讨

主成分分析及聚类分析结果表明:汝官瓷釉样品与大多数张公巷窑青瓷釉样品的元素含量相近。同时可以看到，清凉寺窑汝官瓷釉样品R389与张公巷窑青瓷釉样品归在一起，而张公巷窑青瓷釉样品R713与清凉寺窑汝官瓷釉样品归在一起。这说明在釉料组成上，样品R389与张公巷窑青瓷釉样品相似，而样品R713则与汝官瓷釉样品相似。

产生该现象的原因可能有2种:其一，清凉寺窑与张公巷窑之间存在一定的继承关系，以致双方制作的部分陶瓷产品的釉料组成相同或相近;其二，可能是R389与R713这两个样品受到自然的或人为的干扰所致。

此外，由于实验中未能包括北宋官窑传世品，未能就张公巷窑青瓷釉与北宋官瓷加以对比分析。期望获得北宋官瓷标本，以便研究获得更为丰富和有价值的信息。

主成分分析与等级聚类分析的结果符合的很好，两者相结合处理NAA数据是一种有效的分析方法[14];NAA与多元统计分析相结合分析古陶瓷微量及痕量元素成分是一种综合有效的研究方法[11]。

(1)常见着色元素中:Fe元素汝官瓷釉含量最高，汝民瓷釉与张公巷窑青瓷釉含量均较低;Co元素汝民瓷釉含量最高，汝官瓷釉次之，张公巷窑青瓷釉最低。不常见着色元素:Th，Lu，Yb，Sc，Ce，Nd在汝官瓷釉中含量最高，张公巷窑青瓷釉次之，汝民瓷釉含量最低;而La，Sm在张公巷窑青瓷釉中含量最高，汝官瓷釉次之，汝民瓷釉含量最低。

(2)汝官瓷釉料配方比较稳定，处于发展成熟阶段;汝民瓷釉料配方化学组成有较大差异，比较分散;张公巷窑青瓷釉料配方相对分散，配方很不稳定，处于探索发展阶段。

(3)汝官瓷釉料配方与汝民瓷釉明显不同，关系较远;大部分张公巷窑青瓷产品(约84.4%)的釉料组成与汝官瓷釉相近，关系不远，而另一少部分有别于一般张公巷窑青瓷的产品(约15.6%)与其它所有样品(包括汝瓷釉及张公巷窑青瓷釉)关系较远。这与2000年在汝州张公巷一窑址的重大考古发现[5]情况一致。

(4)清凉寺窑和张公巷窑之间在制瓷工艺上很有可能存在某种交流，或者二者之间可能存在一定的承继关系。这说明汝州博物馆的工作者对“汝州张公巷窑址的探讨”[15]具有一定科学依据。