故宫院刊 | 赵凡奇 张俊 吴强：浑源界庄窑嵌纹青瓷的科技分析与研究
浑源界庄窑位于今山西省大同市浑源县界庄村。1999年，山西省考古研究所在前期调查和试掘的基础上，对浑源界庄窑进行了大规模的发掘，发掘面积约500平方米，清理6座窑炉及窨泥、练泥、制坯、烘烤等作坊遗迹，发现大量窑具和各类陶瓷标本，其中最为重要的发现便是嵌纹青瓷。
浑源界庄窑出土的嵌纹青瓷器形丰富，有碗、盘、枕、罐、瓶、盆、炉、瓮等；纹样精美，有禽鸟、花卉、云气、几何纹等；技法多样，以嵌为主，嵌剔结合。目前学术界已对浑源界庄窑嵌纹青瓷的工艺技法、技术源流及其与高丽象嵌青瓷的关系进行了深入研究。然而，关于浑源界庄窑嵌纹青瓷的胎釉成分、微观结构、烧成温度以及呈色机理等基础科学问题的研究相对少见，目前仅见宋思樾等人将浑源窑嵌纹青瓷与普通青瓷进行了比较研究。
本研究选取1997、1999年山西省考古研究所发掘出土的14件浑源界庄窑辽代嵌纹青瓷（以下简称嵌纹青瓷）样品，通过对其胎釉成分、显微结构、烧成温度以及色度等关键指标进行系统科学的分析，运用科技手段解读嵌纹青瓷的工艺，同时探讨嵌纹青瓷的文化背景。
本实验选取14件嵌纹青瓷样品，其中碗5件、枕3件、炉1件、器形不明瓷片5件〔图一〕，编号为QWQC1-14。嵌纹青瓷胎色多呈黄白色、灰色，有的介于黄白色和灰色之间，胎体有厚薄之分，胎体中有气孔、小颗粒以及黑色斑点状杂质。釉层稀薄，釉质光亮，釉色偏黄。样品详细信息参见［表一］。
图一 嵌纹青瓷样品
表一 嵌纹青瓷样品信息
此次实验分别对嵌纹青瓷样品进行了胎釉成分、显微结构、烧成温度以及色度等四项测试。
（一）胎、釉化学组成测试与结果
1. 胎、釉化学组成测试方法
胎、釉主微量成分的分析测试仪器为能量色散Ｘ荧光光谱分析仪（EDXRF），采用美国EDAX公司生产的Eagle-Ⅲ型EDXRF设备，测试参数设置为：管电流200μA，X光管电压50kV，掠射和出射角分别为65°和60°，光斑直径300μm，采谱时间600秒，定量分析采用校正曲线法。
2.瓷胎化学组成结果分析
嵌纹青瓷胎体的化学组成如［表二］所示：Al2O3质量分数在27.41－34.81%之间，平均值为31.15%；SiO2质量分数在56.82－64.27%之间，平均值为60.5%。结果显示这批瓷器制胎所用原料为高铝低硅类黏土，符合我国北方地区瓷系的典型特征。胎体中的Fe2O3和TiO2质量分数较高，平均值分别约为1.36%和1.18%。说明制胎原料不纯，从而导致胎色灰黄、灰白。
表二 嵌纹青瓷胎体化学组成结果 （％）
3.瓷釉化学组成结果分析
嵌纹青瓷釉层的化学组成如［表三］所示：Al2O3和SiO2质量分数均较高，平均值分别为14.29%和66.23%。CaO和MgO数值较高，具有“高钙高镁”特征。CaO含量为3.85－11.97%，平均值为7.55%；MgO含量为1.81－6.26%，平均值为4.65%。主要助熔剂为CaO，其次为MgO。釉中P2O5的含量比胎中的含量明显提高。K2O均值高于胎，说明嵌纹青瓷釉料中所用的原料经过进一步淘洗。
表三 嵌纹青瓷釉层化学组成结果（％）
嵌纹青瓷釉料的化学组成中RO（主要为CaO和MgO）含量介于1.81－11.97%之间，而R2O（K2O和Na2O）含量介于0.75－4.75%之间。根据釉式系数 b=RO/(RO+R2O)及定义：b≥0.76为钙釉、0.76<b ≤ 0.50为钙碱釉、b<0.50为碱钙釉。将嵌纹青瓷釉料的成分测试结果进行釉式换算，得出嵌纹青瓷的碱土金属氧化物系数b值在0.70－0.88之间：其中11个样品的碱土金属氧化物系数大于0.76，属于钙釉；3个样品的碱土金属氧化物系数介于0.5－0.76之间，属于钙碱釉。
（二）显微检测方法与结果
1. 显微检测测试方法
样品处理：首先，将选好的样品进行切割，经粗磨、细磨、抛光后清洗。其次，用1.5％的氢氟酸腐蚀每个样品，腐蚀时间严格控制在15秒。接着，将腐蚀过的样品用纯净水在超声波清洗器中清洗，再用酒精清洗，最后用纯净水清洗，每次清洗的时间都大致为10分钟。将清洗之后的样品在260℃的烘箱中烘干1小时。
实验条件：超景深显微镜采用日本基恩士公司生产的VHX-6000型设备。扫描电镜测试采用日立(HITACHI)公司的SU8010型扫描电镜。测试条件设定为：工作电压5kV，工作电流10μA，工作距离8mm。
2. 显微检测结果分析
超景深显微镜下，嵌纹青瓷胎体截面颗粒较大，胎体中可见石英与碱性长石残留，瓷釉厚度约为100-200μm，胎釉结合较好，胎釉中间的反应层呈墨绿色，厚约20-60μm〔图二〕。釉面的主体部分由黄绿色硅铝酸盐基质玻璃组成，有少量锈红色斑点散乱分布在釉面，在玻璃基质区域隐约可见大小不一的釉泡聚集，半径10-50μm，局部可见洁白化妆土填充的镶嵌纹饰〔图三〕。
图二 浑源界庄窑嵌纹青瓷胎体截面超景深照片
图三 浑源界庄窑嵌纹青瓷釉面超景深照片
瓷器烧成过程中，釉与胎之间通常会发生相互扩散、熔解、渗透和反应，形成一层物理化学性质和组成介于胎釉之间的中间层，并起到调和胎釉性质差异和增强胎釉结合性的作用。观察〔图四〕可见，嵌纹青瓷在胎釉交接处产生了大量长柱状和针状晶体，且釉熔解了部分坯体的表面并渗入其中，胎釉接触面积增大，胎和釉结合更加紧密。根据能谱分析，长柱状和针状晶体为钙长石。
图四 浑源界庄窑嵌纹青瓷胎釉截面SEM照片
从嵌纹青瓷胎体的SEM图〔图五〕中可以看出，胎内有大量发育较好的针状和柱状莫来石晶体，同时在胎体中可见片状高岭石、石英以及长石残留，残余晶体边部见发育明显的熔蚀边。嵌纹青瓷胎体中发现未完全熔融的球状黏土矿物颗粒，同时可见层状堆叠结构，且仅一小部分发生熔融。使用EDS测定，其主要元素为Si和Al，且Si、Al的原子比介于1.1－1.3。由此判断，未完全熔融黏土矿物为高岭石。
图五 浑源界庄窑嵌纹青瓷胎体SEM照片
（三）色度测试与结果
1. 色度测试方法
采用日本电色NF555型色差仪，在400－700nm范围内，以20nm为间隔同时测量样品的三种光谱反射率。
2. 色度测试结果分析
瓷器色度由L*、a*、b*表征。L* 表示亮度，0表示100% 黑色，100表示100%白色。a* 值表示从纯红色到纯绿色的颜色变化范围，正值表示偏红色，负值表示偏绿色。b* 值表示颜色范围从纯黄色到纯蓝色的变化，正值表示偏黄色，负值表示偏蓝色。嵌纹青瓷色度值测试结果见［表四］，样品a*值大部分都为正数；样品b*值均为正数，且数值整体较高。
表四 嵌纹青瓷釉面色度值
（四）热膨胀检测方法与结果
采用德国耐驰公司DIL402C型热膨胀仪，测定4件嵌纹青瓷样品的重烧热膨胀曲线。测试升温率为10℃/min，吹扫气为氮气，流量为50ml/min。
测试结果如［表五］所示，嵌纹青瓷的烧成温度为1116.4－1179.1℃，平均值为1152.5℃，烧制温度较低。
表五 嵌纹青瓷样品的烧成温度 （℃）
（一）瓷胎原料
嵌纹青瓷的胎体成分测试结果表明，其瓷坯选用的是高铝低硅的材料，与北方瓷系胎料的普遍特征一致。初步推断，嵌纹青瓷胎体原料存在就地取材的情况。通过显微观察，可以看到嵌纹青瓷胎体内存在大量发育较好的针状和柱状的莫来石晶体，并有片状高岭石、石英以及长石残留。由此确认，嵌纹青瓷胎体用的是高铝低硅黏土。浑源界庄窑所在的青磁窑乡蕴含着大量的高岭石黏土、矸石，附近有长石、石英石等矿物。丰富的矿物，为浑源界庄窑提供了稳定的制瓷原料。
嵌纹青瓷胎体成分最显著的特点就是Al2O3的含量很高，平均值达到30.92%。这个数值，在科学检测过的浑源窑瓷器中是最高的。浑源窑普通青瓷的Al2O3平均含量是23.6%。浑源窑黑釉剔花瓷的Al2O3平均含量为26.20%。较高含量的Al2O3在烧制时与SiO2反应，降低玻璃相的含量，形成硬度大、耐火度高的莫来石晶体，从而增加瓷器的强度，改善瓷器的质量。同时，高铝瓷坯对烧制技术的要求相对较高，更高的温度、更好的窑炉气氛控制，才能达到瓷器的正烧。否则，瓷坯容易生烧或过烧，出现胎质疏松发黄的情况，进而影响釉的呈色，使釉面泛黄。嵌纹青瓷平均烧成温度为1152.5℃，低于瓷器正烧温度。烧成温度较低，导致嵌纹青瓷胎体中Al2O3和SiO2的反应不充分，扫描电镜下，可见胎体存在未熔融的高岭土矿物球粒。肉眼观察下，嵌纹青瓷胎体质地疏松，孔隙密布，颜色发黄。
嵌纹青瓷制胎不精，说明浑源界庄窑处在早期阶段。浑源界庄窑的兴起，与辽国的扩张有直接关系。辽代统治者建立政权后，十分重视陶瓷业的发展。天赞初年，辽代大将萧阿古只“与王郁略地燕、赵，破瓷窑镇”。瓷窑镇的位置尚不能确定，但无疑是一处瓷器生产中心，才会出现以瓷名镇的情况。太平兴国四年（979），“山后八军伪瓷窑官三人以所授处牌印来献”。此条文献是以宋朝的口吻记载的，但从一个侧面反映出辽代在山后八军地区有瓷窑的存在。“山后八军”不仅是一个地理概念，也是一个行政区域，属于京西道，今山西省大同地区。随着辽代政权的扩张和巩固，京城附近的窑业兴盛。会同元年（938），“升幽州为南京”，幽州成为辽的陪都。在此背景下，北京门头沟龙泉务窑开始烧造瓷器，其上限可能早到会同年间。重熙十三年（1044），辽在大同置西京。浑源界庄窑由此兴起，成为辽国境内的窑业重镇。
浑源界庄窑的建立，表明辽代政权着意发展陶瓷手工业，反映了契丹民族资源利用水平的提升。但是，处于初创阶段的浑源界庄窑制瓷水平有限。这种情况，符合辽代瓷业发展的一般规律。龙泉务窑第一期出土器物，以粗白瓷为主。白瓷胎质粗糙，杂质较多，胎色偏灰。釉色灰白泛青，质量不精，内含气泡或瑕点。嵌纹青瓷瓷胎用料粗放，淘洗不精，布满杂质，胎色灰黄。窑温不足，生烧情况普遍存在。这些均说明浑源界庄窑处在起始阶段，选料、淘洗、温度控制等技术还不是十分成熟。
（二）瓷釉配方
嵌纹青瓷的釉料配方发生过明显转变，经历了从钙釉到钙碱釉的变化。研究表明，南北方青、白瓷釉的类型，遵循着由钙釉到碱钙釉，再到钙碱釉的一般规律。相比之下，宋金时期，北方制釉配方不似南方瓷釉具有明显的规律性。
嵌纹青瓷在北方钙釉普遍流行的背景下，配制出钙碱釉，是一种不同寻常的创举。相较于嵌纹青瓷钙釉，钙碱釉中的MgO、MnO、P2O5含量明显减少，而TiO2的含量有明显的升高。MgO、MnO、P2O5含量的减少有两种可能，一种是改变了烧制草木灰所用的植物种类，即可能使用了一种含Mg、Mn以及P较低的草木灰；另一种可能是减少了草木灰的使用量。一般来说，第二种的可能性较大。嵌纹青瓷钙碱釉釉料中降低了草木灰的比重，提升了含钛黏土类原料的含量。
嵌纹青瓷钙釉中CaO的含量较高，能够增加高温时釉层的流动性，使釉层变得稀薄透亮，从而提高釉的亮度。在烧制过程中，稀薄的釉层难以锁住气泡，它们不断逃逸，留在釉层中的气泡直径较大，密度较低。嵌纹青瓷钙碱釉中CaO的含量降低，是为了降低釉层的流动性，丰富釉内的气泡，提升漫反射的效果，使釉色获得深沉的质感。与降低CaO含量相对应的是，嵌纹青瓷钙碱釉增加了K2O的比重。K2O含量的提高使釉层在高温下的黏度增加，流动性降低，从而增加了釉层的厚度，使器物外观显得更加饱满淡雅。K2O对青瓷釉呈青蓝色调有促进作用，也可以提高釉层的折射率，从而增加釉的透明度、光泽感，同时拓宽瓷釉烧制时的熔融温度范围，降低瓷釉的熔融温度，能够在一定程度上提高瓷釉的玻化度。
浑源界庄窑为追求理想的青瓷釉色，不断总结经验，调整釉料配方，降低草木灰的含量，增加瓷石的比重，使嵌纹青瓷形成独特的美感。
（三）青瓷呈色
根据［表三］可知，嵌纹青瓷样品釉料中Fe2O3和TiO2的平均含量分别为1.65%和0.36%，由此可知釉料中显色的元素主要是Fe和Ti。由嵌纹青瓷色度值测试结果［表四］可知，所测样品a*值大部分都为正数，分布集中在红绿色交界处，表明嵌纹青瓷釉色偏红；样品b*值均为正数，且数值整体较高，表明嵌纹青瓷釉色偏黄。综合样品a*值和b*值可知，所测嵌纹青瓷釉色偏黄，这与［表一］的样品描述是一致的。
为进一步比较嵌纹青瓷的呈色效果，特制作浑源窑、耀州窑、汝窑、龙泉窑青瓷色度值散点图〔图六〕。从图中可以观察到，嵌纹青瓷分布比较集中，紧邻耀州窑，靠近汝窑，远离龙泉窑。这表明嵌纹青瓷的呈色与耀州窑有相似之处，与汝窑、龙泉窑则截然不同。嵌纹青瓷在横轴上接近0值，与耀州窑、汝窑有重叠的区域；在纵轴上处于数值14－24之间，不与其他3个窑场重合。纵轴的数值越大，釉色越黄，可见嵌纹青瓷呈色最大的特点是偏黄。
图六 浑源窑、耀州窑、汝窑、龙泉窑青瓷色度值散点图
中国青瓷釉色，从青中闪黄的普通越窑青瓷，到秘色瓷“千峰翠色”的釉色，到汝窑“雨过天晴云破处”的天青釉色，再到南宋官窑青瓷似青玉的粉青釉色，存在着由高饱和度向低饱和度变化的趋势。高饱和度的颜色鲜艳而活泼，往往在短时间内引人注目，同时也容易引起视觉疲劳；低饱和度的颜色不甚鲜艳，却沉静而雅致，给人以长时间的享受。嵌纹青瓷在汝窑青瓷、龙泉窑青瓷等低饱和度青瓷大行其道的时代，却表现出更多早期青瓷釉色的特点。它的饱和度C*值平均数为20.19，大于晚唐到北宋各时期越窑青瓷，且大于北宋汝窑、南宋官窑和南宋龙泉窑青瓷。嵌纹青瓷高饱和度的青色，给人以明亮但略显轻浮的感觉。
嵌纹青瓷的出现，与辽代瓷器的审美有很大关系，是青瓷北传的结果。越窑青瓷从10世纪30年代末开始传入辽地，起初数量不多，器形有夹耳罐、碗、盘等。之后逐渐增多，器类显著丰富，装饰纹样精美。越窑青瓷在辽国是一种奢侈品，非一般民众所用。耀州窑青瓷在10世纪中期前后到11世纪初流行于辽国腹心之地，内蒙古东南部和辽宁西部，常见的器形有注壶、盏托、盏、碗、盘、罐、穿带瓶、水盂、粉盒等。越窑、耀州窑青瓷通过朝贡、商贸、榷场等方式持续输入辽国境内，不仅成为高档的日用品，也是身份与地位的象征。
辽人对青瓷的崇尚，推动了嵌纹青瓷的出现。但是，嵌纹青瓷从起始阶段，就已落后于当时青瓷的主流审美。它的呈色既没有汝窑的玉润感，也有没有龙泉窑的青幽，又不同于耀州窑橄榄绿的清爽明快。
（四）镶嵌工艺
在超景深显微镜下，可以观察到嵌纹青瓷装饰工艺的痕迹。从瓷器截面看，纹样陷入胎体，内部填充白色化妆土，釉层、化妆土、胎体层次分明，如〔图七〕所示。从表面看，纹样线条中间有不连续的缝隙，如〔图八〕所示，这种现象是由装饰工艺造成的。嵌纹青瓷纹样划痕的截面略呈C形，化妆土填料在划痕内的分布并不均匀，而是中间厚两边薄。由于化妆土与胎土的收缩率不同，在烧制过程中，化妆土开裂，堆积越厚的部位开裂越明显，因此在纹样中部形成明显的裂纹。
图七 嵌纹青瓷嵌纹截面图
图八 嵌纹青瓷嵌纹表面图
嵌纹青瓷装饰技法有两点关键，一是划花，二是填彩。唐末越窑首创刻划花青瓷，此后划花工艺日渐纯熟，并在五代达到相当高度。在其影响之下，北方出现了划花青瓷，耀州窑青瓷便是代表。划花青瓷深得辽人喜爱，广布于辽国境内。但无论越窑刻花青瓷还是耀州窑刻花青瓷，都未在划痕内填充色料。因此，嵌纹青瓷的工艺并不是来自南方青瓷传统，而是另有渊源。
河南中西部地区的窑场在北宋时期已出现较为成熟的镶嵌产品。登封窑曲河、前庄遗址发现划花嵌白彩瓶、罐、枕等器形，其装饰纹样有花卉、动物。划花嵌白彩白瓷制作方法是在胎体上施一层褐色化妆土，然后划刻纹样，在刻痕内填充白色色料，用刷子扫掉纹饰以外的色料，施透明釉，入窑烧制。登封窑划花嵌白彩白瓷以线装饰为主，线条纤细，纹样清新，画面雅致，水准高超。
嵌纹青瓷与河南划花嵌白彩白瓷表现出诸多相似之处：装饰工艺上，先划花后填彩，划痕纤细婉转，填充白色彩料；纹样图案上，多花卉卷草，繁密而雅致。从时间上看，划花嵌白彩白瓷出现较早，大概在北宋早期，嵌纹青瓷则可能兴起于辽建西京之后。综上，可以推断，嵌纹青瓷的装饰技法源于河南中西部窑场，直接师法划花嵌白彩白瓷。
1. 嵌纹青瓷胎体化学组成具有“高铝低硅”的特征，尤其是Al2O3的平均值高达31.15%，符合我国北方地区瓷土的典型特征。
2. 嵌纹青瓷釉料可分为两种类型，多数为钙釉，少数为钙碱釉。为追求理想的青瓷釉色，浑源界庄窑不断总结经验，调整釉料配方，降低草木灰的含量，增加瓷石的比重。
3. 嵌纹青瓷呈色元素主要是Fe和Ti，釉色偏黄，饱和度高。这种釉色落后于当时的青瓷审美，既没有汝窑厚釉的玉润感，也没有龙泉窑的清幽，又不同于耀州窑橄榄绿的清爽明快。
4. 嵌纹青瓷的装饰技法可溯源至宋代河南中西部窑场，直接师法登封窑划花嵌白彩白瓷。
5. 辽人对青瓷的喜好，推动了嵌纹青瓷的诞生。浑源界庄窑建立之初，充分利用当地瓷土资源，吸收南方青瓷烧制技术，学习中原瓷器装饰手法，从而烧制出独特的嵌纹青瓷。嵌纹青瓷标志着契丹民族陶瓷手工业的进步，凝结着契丹与其他民族交往、交流、交融的历史信息。
