2023年8月3日发(作者:)
第31卷,第11期2Ol1年l1月光谱学与光谱分析SpcctmscopyandSpectralAnalysisv01.31,No.11,pp3140一3144November,20ll浙江小黄山与河南贾湖遗址出土新石器时代前期陶器化学组成的WDXRF分析研究陈茜茜,杨玉璋’,张居中,崔炜中国科学技术大学科技史与科技考古系,安徽合肥230026摘要利用能量色散X射线荧光光谱法(energydispersex_raynuorescence,EDxRF)对浙江嵊州小黄Ilj与河南舞阳贾湖两处新石器时代前期遗址出土陶器的主量元素化学组成进行r分析测定。结果显示.这两处遗址出土陶器的化学组成地域特征明显,与贾湖遗址相比,小黄IIJ遗址陶器具有我心南方陶瓷器普遍存在的“高硅低铝”的特征。同时,小黄IJI遗址早中晚三期陶器的化学组成未发牛明最变化,表明其制陶原料来源与原料加工方式较为稳定,其陶器质量得以逐期提高主要是由于其烧成T艺不断进步的原因;贾湖陶器的化学组成从早到晚则发生了明显改变,这种变化的产生是由于随着时间推移,贾湖先民越来越多地在陶器胎料中加入大量的羼和料以改善陶器的使用性能所致。卜述结果也表明,我国新石器时代前期不同地区因各自地域环境的差异,其陶器生产工艺的提高町能存在不同的演进方向。关键词浙江小黄山;河南贾湖;陶器;化学组成;Ⅱ)xRF中图分类号:P575.4;K876.3文献标识码:ADOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2011)11—3140—05长江下游地区年代最早的新石器前期遗址之一,其遗址规模引言陶器的发明是人类历史上继发明用火以来的又一具有划达5万平方米,也是长江中下游地区同时代遗址中规模最大的一处。小黄山遗址的发掘,揭示和确立了浙江上山文化阶段遗存和跨湖桥文化阶段遗存地层上的裢压关系,为进一步认识和把握浙汀乃至整个东南沿海地区新石器时代文化源流及其发展演变火系提供r可靠地层学依据和丰富的实物资料f5】。炱湖遗址位于河南省舞阳县城北24公里处的贾湖村,遗址年代经c“、释光等年代学方法测定为距今9ooo年一7时代意义的重大事件,是人类社会进入新石器时代的重要标志之一,也反映着人类从采集、渔猎向以农业为基础的牛产和生活过渡的变化[1]。自20世纪60年代以来,在东亚地区的中国、日本和俄罗斯远东地区的考占上作中,已先后发现年代距今l万年前的早期陶器。目l{i『,中国境内出土早期陶器的遗址包括江西万年仙人涧、广两桂林庙岩、湖南道县玉蟾岩、河北阳原于家沟、徐水南庄头、河南新密李家沟等多个地点[2],这些遗址的年代经多种科学方法测定,最早的距今1.7万年前后,充分说明r中国足f址界上最甲.发明陶器的地区之一。从现有考古资料来看,目前发现的早期陶器均为夹砂陶,胎壁普遍较厚,烧成温度低,大致在600~800℃之间,器删单一,主要为罐(釜)类,且多为手捍成型,也有少量使用r泥片敷贴法,反映了早期陶器的T艺特点[3“]。浙江小黄山和河南贾湖是我国境内两处重要的新石器时代前期遗址。小黄山遗址位于浙江省绍兴市嵊州甘霖镇卜杜山村,C14年代测定为距今10ooo年一8ooo年,是目前我国500年[6]。该遗址自发现以来先后历经7次发掘,共发掘出房址、窖穴、陶窑、墓葬、瓮棺葬、埋狗坑等遗迹单位900余座,出土陶、白.、骨等各种质料的文物近5000件。该遗址以其发达的音乐文化、原始宗教、稻作农业和酿造含酒精饮料而盛极一时,在我国新石器Iji『期考古学研究中占有重要学术地位m]。为研究这两个我国南北方地区新石器时代前期代表性遗址出土陶器的化学组成和特点,并探讨它们工艺发展和演变规律,本文选取了这两个遗址发掘}}{土的部分代表性陶片,采用能苗色散X射线荧光光谱分析方法(Ⅱ)xI心),测苗了其主量元素组成并进行对比研究,以获得其陶器生产工艺的相关信息。收稿日期:201l—01—12。修订日期:2011加5—28基金项目:国家自然科学基金项目(40772105,50902127)资助作者简介:陈菏茜,女,1986年生,中国科学技术大学科技史与科技考古系硕士研究生*通讯联系人e-mail:yzyang@us把edu.cne-mail:xin”nca@maiLustBedu.cn万方数据第11期光谱学与光谱分析3141以图底釜、平底罐、盆、盘、钵和小杯等器犁常见[5]。总体来1实验L说,小黄山遗址陶器从第一阶段到第三阶段,胎质逐渐由疏松变得致密,胎壁由厚变薄,装饰方法逐渐增多,胎色也从红陶逐渐向庆、黑陶过渡,这些都表明小黄山遗址陶器制作工艺随年代推移有着明湿的进步。贾湖遗址_}f{土遗物中也以陶器为大宗,发掘者根据地层关系和器物群演变序列将贾湖文化遗存分为三期,第一期以央砂陶为主,后段出现泥质陶,第二、三期陶器复杂化,其中以泥质和加羼合料的红陶为主,加羼合料的陶器中夹砂陶数量最多,也有央炭、夹蚌壳、夹云母片和滑石粉的陶系f1…。制陶I:艺处在泥片筑成法向泥条筑成法过渡时期,烧陶为堆烧与窑烧并存,第二期出现较先进的横穴封顶窑,陶器烧成温度在800~900℃之间,少数在900℃以上。总体而言,贾湖遗址陶器烧结程度较好,质量较高口1|。为使选取的样品能较全面地反映遗址陶器的生产情况,依据遗址分期(段),从两个遗址各期(段)中分别选择具有代表性的陶片标本若干,详细情况见表l。l样品小黄山遗址样品选自浙江省文物考古研究所2005年和2006年度小黄山遗址发掘出土的陶片标本,贾湖遗址样品则选自中间科学技术大学科技史与科技考古系2001年度贾湖遗址考古发掘实习出土的陶片标本。从考古发掘出土陶器标本情况来看,小黄山遗址出土陶器以夹砂陶为主,器表多施一层红色陶衣,器型包括平底盆、圈足钵、圜底罐和小u壶等。发掘者根据地层关系和器物群演变序列将小黄山文化遗存分为二段:第一阶段的陶器以央砂红衣陶占绝大多数,陶器胎壁粗厚,制作原始,器型较少,绝大部分素面无纹饰。第二阶段陶器中夹砂灰陶数茸明显增加,陶器胎綮趋薄。新f{{现敛U钵、双腹豆、甑等器型,并_}{{现交错拍印绳纹、镂孑L放射线和红底白彩等装饰方法。第三阶段陶器以夹砂灰陶为主,并_}fj现少最夹炭陶。其夹炭红农陶色泽艳丽,夹炭黑陶黑色乌黑纯正,央砂灰陶中TabklPotterys姗pIes№n)(i舯h啪率h觚船dJialIusit鹤1.2分析方法实验采用能量色散x射线荧光光谱法(EDXRF)对样品的成分进行了测试。H)Ⅺ心是最近30年内发展起来的分析技术,具有速度快、结果准确的特点,可以对块状或粉末状固体、液体乃至气体样品成分进行快速的定性和定茸分析。实验在安徽省文物考古研究所进行,实验仪器为[一EAGIJl-Ⅲ”能量色散型x射线荧光光谱仪]。实验条件为:管电压40kV,管电流600肛A,管压40kV,管流70nA,束斑直径3待用。2结果与讨论实验测最了Si,~,K,Na,Ca,Mg,Fe,Ti,Mn共9个元素,两个遗址样品总体及各期各元素含量的平均值及标准偏差值见表2。从表中可见,小黄山遗址样品化学组成中,si02含量明显较高,其平均值达到59.91%,比贾湖遗址样品si()2含量高出近7%,同时,其Alz03含量则比贾湖遗址样品低1.03%,显示小黄山遗址陶器的化学组成具有较为明显的“高硅低铝”的特征(图1)。众所周知,由于我国南北方地质条件的差异,在我国陶瓷史上,南方地区陶瓷制品的化学组成普遍具有“高硅低铝”的特点,相反,北方地区陶瓷制品的化学组成则具有“高铝低硅”的特征,小黄山和贾湖遗址陶器的分析表明,这种差异自新石器时代前期开始便已存在。碱金属氧化物Kz0,Na20和碱土金属氧化物Cao和Mgo是陶器胎体中主要的助熔剂,对降低陶瓷器的烧成温度、提高rm。实验前,为准确观察样品的胎质、胎色及胎内包含物等宏观特征,先用水将样品洗净、烘=f:,详细描述和记录样品特征后,使用陶瓷切割机从选取的每个样品上切割下表面积约1cm2左右的一小块,再将这些小块放入超声波清洗器中用去离子水清洗2~3次,以尽可能去除埋藏环境等因素对样品的污染,将上述处理过的样品在110℃下烘干2h,放入塑封袋中待用。此外,在样品的处理过程中,由于小黄山遗址l段的样品胎质疏松,样品切割时极易发牛破碎,故该段所属样品经清洗烘干处理后,不再切割,直接放入塑封袋中万方数据3142光谱学与光谱分析第31卷sit鹤(Wt%)T铀Ie2Ave陷ge咖tents锄dsDofm铂盯eI印肥ntsinpotterybod涵f咖1)(i舯h岫n举h锄锄dJialIu注:小黄…A和贾湖A分别表示小黄山遗址和贸湖遗址所有测试样品的化学组成平均值和标准偏差成品率等有重要的作用,从测试结果来看,两个遗址样品中K:o和Nazo的总含培较为接近,而ca0和M90的含龄则差别明显,小黄山遗址样66中Ca()和Mgo的总含量明显低于炱湖遗址样品,其中,小黄山遗址样晶中Cao的平均含量仅为o.63%,而贾湖遗址陶器则达到了2.01%,相比而言,小黄山与贾湖遗址样品巾Mgo平均含昔的差别要小一些,前者比后者要低o.65%左右(图2)。Fe,Ti和Mn元素足陶瓷胎釉巾的主要卫色元素,其中,Fe元素的氧化物还是一种重要的助熔剂,从分析结果米看,小黄IJJ与贾湖遗址样品中Fe2的总含虽则大大低于贾湖遗址陶器,致使其陶器胚体的烧结需要更高温度,而新石器时代Iji『期能够达到的陶器烧制温度普遍较低,这应是小黄山遗址_}f{上的陶片尤其是甲期样品胎质疏松,保存状况较筹的毫要原因,而贾湖遗址陶器化学组成中sn含量低,Alz03相对稍高,ffl其熔剂氧化物含量高于小黄lJI陶器较多,其陶器胚体能在较低的温度下烧结,这应是贾湖陶器普遍烧结程度较高,质量较好的重要原凶。l203和Mno的含量筹别明湿,而Ti02的含量较为接近lO(图3),其巾以№03含最的筹别最为昆著,小黄山样品的Fez()3含量平均值低于贾湖样品达2.14%。从上述分析可见,与贾湖遗址相比,小黄…遗址陶器化学组成巾si魄含最明显偏高,A1z03含量则相对稍低,但其胎体中氧化物熔剂如口o.o二O8O60402巧Fe203,%∞F嘻3莲r《bAve啊ge∞nteIltsofnandFem小黄…与贾湖遗址的延续年代都遮1500年左右,为研究这两处遗址陶器化学组成和生产工艺的演变规律,分别计算r两个遗址各期(段)样品的化学组成平均值及标准偏差45505560655sio彤Fig.1(见表2)。从表2中可见,小黄山遗址三个不同时期样品中,Ave雌contentsofAl粕d虽然K。o,Mgo和№03的平均含最逐渐下降,Ca0的含Si量则逐渐上升,但这种变化幅度均非常之小,尚不足以达到改变胎料性质的程度,而其卞要的化学组成Si()2和Al:03的含茸相对稳定,无明显的变化规律,样品化学组成的丰成分分析(PcA)更加直观的反映这一情况(图4),结合其各期样品元素含鼙的标准偏差值均较小的情况,表明小黄山遗址从早到晚二个阶段陶器样品化学组成稳定、制陶原料或原料加T方式末发牛明显变化。值得注意的足,考占发掘和实验室观察情况均湿示,小黄山遗址陶器从l段到3段,胎质逐渐敛密,烧结程度提高,同时,其陶色也由早期以红陶为主,转为到晚期以厌、黑陶为主,}兑明小黄山遗址陶器质董从早到晚逐步提高,结合』乓胎料化学组成未发生明显变化的情况来看,小黄山遗址陶器质量的提高应是由于其烧成丁艺的进步引起的,这种进步表现为烧成温度的逐渐提高和烧成气氛∞巧加:2莲。荨=m5O02.03.O4.OCao瞄Fi昏2Average咖伽tsofMgaIIdCa万方数据第11期由氧化气氛向还原气氛的转变。2・52.O1.51.0光谱学与光谱分析3143心区域,而第Ⅲ期样品数据点的分布范围更加分散,表明其化学组成的变化更加显著。结合考^|发掘材料发现,从贾湖遗址I期到Ⅲ期,其陶器中夹滑石粉和夹云母的样品逐渐增多,这应是导致其陶器胎料中Mgo含量明显上升的A接原因;发掘资料间时显示,在贾湖Ⅱ期及Ⅲ期,这些夹滑石粉或云母的陶器标本多为红或红褐色陶鼎、罐类炊煮器残片,显然,在胎料中加入滑石粉或云母应是贾湖先民为改善这些炊煮器的耐热急变性能,以减少陶器在使用过程中的开裂损耗而有意采取的行为。卜述分析表明,随着时问的推移,贾湖先民通过不断扩大在胚料中加入滑石、云母等羼和料的使用规模有效地提高的陶器的使用性能,这是贾湖陶器生产工一《O・5O_0.5一1.O—1.5艺进步的主要体现。n昏4PrincipaI∞mp伽∞tanalys虹oftlIech伽1ic蚰伽棚p惦itionofXiaohuaⅡgshansite3结论综上所述,我们可以得出以下几点初步认识。(1)小黄…和贾湖遗址陶器化学组成具有明显的地域性特点。小黄山遗址陶器化学组成具有明显的“高硅低铝”的特征,贾湖遗址则相对具有“高铝低硅”的特征,这与我困南北方地区陶瓷胎料化学组成的总体特征是一致的,也表明因地质条件的不同,早至新石器时代前期,我国南北方陶瓷制品在化学组成上的地域性特征已经产生。同时,小黄山遗址陶器胎体中氧化物熔剂含量相对较低,而贾湖遗址陶器中熔剂氧化物含量明湿较高,这是小黄IIl遗址前期陶器胎质疏松、烧结程度低,而贾湖遗址陶器质量相对较高的重要原因。(2)遗址各期样品元素含量平均值和标准偏筹分析显示,从早期到晚期,小黄山遗址陶器化学组成相对稳定,变化范围小,表明其制陶原料来源或原料加工方式未发牛明显变化,其陶器质量的不断提高应与其烧成’[艺的进步直接相关,这种进步主要表现为烧成温度的提高和烧成气氛的转变。(3)贾湖遗址陶器化学组成从I到Ⅲ期发生了明湿变化,其中以si()2含量的降低和Mgo含茸的上升最为明显,H{现这种现象的原凶与贾湖遗址巾含滑石粉和云母的陶器逐渐增多有关,这也是贾湖先民为改善这嵝陶器的使用性能而有意为之。与小黄山遗址陶器生产T艺相比,贾湖陶器生产工艺的改进更多的表现在其对原料性能的提高上。这种差异也表明,我国新石器早期不列地区凶地域环境的差异,其陶器生产工艺的提高町能存在小同的演进方向。贾湖遗址各期样品的分析结果表明,其siQ,A1203,K。0和Q【0的含最从早到晚有逐渐降低的趋势,其中以Si02含量的变化最为明显,其第Ⅱ期样品si@的平均含量比第1期降低了2.69%;与此相反,样品中Mgo的平均含量从早到晚变化十分显著,第Ⅱ期比第1期卜升了3.27%,第Ⅲ期比第Ⅱ期又I:升了2.02%。这些变化都表明,贾湖遗址I到Ⅲ期陶器化学组成发生r明显变化。各期样品化学组成的PcA散点图(图5)清楚的显示,贾湖第Ⅱ期陶器化学组成数据点的分布区域虽与第1期仍有一定的重合,但已发生明显变化,其中有两个数据点已远离前两期数据点分布的中n昏5Pri眦ipal咖npomnt锄alysiscⅧ∞l伽p鸺itionoftlleofJhhus№References[1]LIJia_zhi(李家治).JoumalofCer锄ics(陶瓷学报),2001,22(2):78.culturalRelics[2]wANGYou_ping(王幼平).chineseNews(中国文物报),2010,11(6):6.of[3]zHuNai—cheng(朱乃诚).Archaeology(考古),2004,(6):70.[4]zHA0cha0-hong,wuxia0_hong(赵朝洪,吴小红).J0umal[5]zHANGHeng,wANGHai-ming,YANGwei(张[6]zHANGJu—zhong(张居中).wur7][8。l[9]ZhangZhangYallgCeramics(陶瓷学报),2000,21(4):228.culturalRelics恒,王海明,杨卫).chineseNews(中国文物报),z005,5:30.JiaHu(舞阳贾湖).BeiiIlg:sdencePress(北京:科学出版社),1999.515.J,HarbottleG,ⅥhrlgC,eta1.Nature,1999,401(6751):366.J,wangX,Antiquity,1998,72(278):897.Juzh0Ilg,TaIlgJigen,eta1.ProceediTlgsoftheNationalAcademy0fScienceoftheunitedstatesofAmerica,PatrickEMcGovem,zhallg万方数据3144光谱学与光谱分析2004,101(54):17593。第3l卷[10]zHANGJ”zhong(张居中).wuYangYangJiaHu(舞阳贾湖).Be讲ng:SciencePress(北京:科学出版社),1999.499.JiaHu(舞阳贾湖).Beijing:SciencePress(北京:科学出版社),1999.911.[11]zH州GJ”zhong(张居中).wuChemicalCompositionAnalysisofEarlyNeolithicPotteryUnearthedfromXiaohuangshangSite,ZheljiangProVinceandJiahuSite,HenanProvincebyEnergyDisperseX—RayFluorescenceQiamqian,YJ心iGCHENY巾zhang‘,ZHANGJ巾zhong,CUWeiofscicnceandTechnologyofDepartrnentofHistoryofSciencea11d230026,ChinaTechnology&Archaeometry,Umversiiycllim,HefeiAbst耐The撇jorel咖entsintheearlyneolitKcpotteriesunearthedfromXiaohuangshansite,ZhejiangProvinceandJiahusite,HemnProvinceweredetenninedbyenergydisperSex_rayfluorescence(EI)XRF).TheresultsshowthatthecheⅡdcalpossesscompositionsofthepotteriesfromthesetwositesfromJiahusite,thepotteriessiliconandlowfr咖xiaohuangshansitehavethecomonfeaturealurIlin岫contents.Simultaneously,thechemicalcompositiontoobviousregionalfeaturesrespectively.ofancientChineseComparedwiththespecimenSouthemcera“cs诵thh遮hofXiaohuangshanpotterysources砌plesnearlyun—changed{romitsearlys协gethe1aststage.ThisphenomenonindicatesthattheoftheceraIIlicrawmaterialsofxtao—duetotheprogressinsimeringTKschangeoc—re—huangshansitewasstable,andthecontinuousimprovernentofitspotteryqualitywas嫩inlytechniques.However,thechemicalcompositionofJiahupotterieschar培edaalotinitsthreedifferemperiods.curredbecauselargemlmberofa出llixtureswereaddedtothepotterybodiestoimprovetheiroperatingpe—bHnances.TheseareassuhsalsoshowthattheimprovementsofpotteryHmkingtechmquesindifferentChineserectionsrespectivelyforthedifferentr衄yhavetheiro、釉evolutiondi—geographical明vironments.&”咖1dsXiaohuallgshansite;Jiahusite;Pottery;Chernjcalcomposition;E:DxRF(ReceivedJall.12,2011;acceptedMay28,2011)*C:orrespondingauthor万方数据
2023年8月3日发(作者:)
第31卷,第11期2Ol1年l1月光谱学与光谱分析SpcctmscopyandSpectralAnalysisv01.31,No.11,pp3140一3144November,20ll浙江小黄山与河南贾湖遗址出土新石器时代前期陶器化学组成的WDXRF分析研究陈茜茜,杨玉璋’,张居中,崔炜中国科学技术大学科技史与科技考古系,安徽合肥230026摘要利用能量色散X射线荧光光谱法(energydispersex_raynuorescence,EDxRF)对浙江嵊州小黄Ilj与河南舞阳贾湖两处新石器时代前期遗址出土陶器的主量元素化学组成进行r分析测定。结果显示.这两处遗址出土陶器的化学组成地域特征明显,与贾湖遗址相比,小黄IIJ遗址陶器具有我心南方陶瓷器普遍存在的“高硅低铝”的特征。同时,小黄IJI遗址早中晚三期陶器的化学组成未发牛明最变化,表明其制陶原料来源与原料加工方式较为稳定,其陶器质量得以逐期提高主要是由于其烧成T艺不断进步的原因;贾湖陶器的化学组成从早到晚则发生了明显改变,这种变化的产生是由于随着时间推移,贾湖先民越来越多地在陶器胎料中加入大量的羼和料以改善陶器的使用性能所致。卜述结果也表明,我国新石器时代前期不同地区因各自地域环境的差异,其陶器生产工艺的提高町能存在不同的演进方向。关键词浙江小黄山;河南贾湖;陶器;化学组成;Ⅱ)xRF中图分类号:P575.4;K876.3文献标识码:ADOI:10.3964/j.issn.1000-0593(2011)11—3140—05长江下游地区年代最早的新石器前期遗址之一,其遗址规模引言陶器的发明是人类历史上继发明用火以来的又一具有划达5万平方米,也是长江中下游地区同时代遗址中规模最大的一处。小黄山遗址的发掘,揭示和确立了浙江上山文化阶段遗存和跨湖桥文化阶段遗存地层上的裢压关系,为进一步认识和把握浙汀乃至整个东南沿海地区新石器时代文化源流及其发展演变火系提供r可靠地层学依据和丰富的实物资料f5】。炱湖遗址位于河南省舞阳县城北24公里处的贾湖村,遗址年代经c“、释光等年代学方法测定为距今9ooo年一7时代意义的重大事件,是人类社会进入新石器时代的重要标志之一,也反映着人类从采集、渔猎向以农业为基础的牛产和生活过渡的变化[1]。自20世纪60年代以来,在东亚地区的中国、日本和俄罗斯远东地区的考占上作中,已先后发现年代距今l万年前的早期陶器。目l{i『,中国境内出土早期陶器的遗址包括江西万年仙人涧、广两桂林庙岩、湖南道县玉蟾岩、河北阳原于家沟、徐水南庄头、河南新密李家沟等多个地点[2],这些遗址的年代经多种科学方法测定,最早的距今1.7万年前后,充分说明r中国足f址界上最甲.发明陶器的地区之一。从现有考古资料来看,目前发现的早期陶器均为夹砂陶,胎壁普遍较厚,烧成温度低,大致在600~800℃之间,器删单一,主要为罐(釜)类,且多为手捍成型,也有少量使用r泥片敷贴法,反映了早期陶器的T艺特点[3“]。浙江小黄山和河南贾湖是我国境内两处重要的新石器时代前期遗址。小黄山遗址位于浙江省绍兴市嵊州甘霖镇卜杜山村,C14年代测定为距今10ooo年一8ooo年,是目前我国500年[6]。该遗址自发现以来先后历经7次发掘,共发掘出房址、窖穴、陶窑、墓葬、瓮棺葬、埋狗坑等遗迹单位900余座,出土陶、白.、骨等各种质料的文物近5000件。该遗址以其发达的音乐文化、原始宗教、稻作农业和酿造含酒精饮料而盛极一时,在我国新石器Iji『期考古学研究中占有重要学术地位m]。为研究这两个我国南北方地区新石器时代前期代表性遗址出土陶器的化学组成和特点,并探讨它们工艺发展和演变规律,本文选取了这两个遗址发掘}}{土的部分代表性陶片,采用能苗色散X射线荧光光谱分析方法(Ⅱ)xI心),测苗了其主量元素组成并进行对比研究,以获得其陶器生产工艺的相关信息。收稿日期:201l—01—12。修订日期:2011加5—28基金项目:国家自然科学基金项目(40772105,50902127)资助作者简介:陈菏茜,女,1986年生,中国科学技术大学科技史与科技考古系硕士研究生*通讯联系人e-mail:yzyang@us把edu.cne-mail:xin”nca@maiLustBedu.cn万方数据第11期光谱学与光谱分析3141以图底釜、平底罐、盆、盘、钵和小杯等器犁常见[5]。总体来1实验L说,小黄山遗址陶器从第一阶段到第三阶段,胎质逐渐由疏松变得致密,胎壁由厚变薄,装饰方法逐渐增多,胎色也从红陶逐渐向庆、黑陶过渡,这些都表明小黄山遗址陶器制作工艺随年代推移有着明湿的进步。贾湖遗址_}f{土遗物中也以陶器为大宗,发掘者根据地层关系和器物群演变序列将贾湖文化遗存分为三期,第一期以央砂陶为主,后段出现泥质陶,第二、三期陶器复杂化,其中以泥质和加羼合料的红陶为主,加羼合料的陶器中夹砂陶数量最多,也有央炭、夹蚌壳、夹云母片和滑石粉的陶系f1…。制陶I:艺处在泥片筑成法向泥条筑成法过渡时期,烧陶为堆烧与窑烧并存,第二期出现较先进的横穴封顶窑,陶器烧成温度在800~900℃之间,少数在900℃以上。总体而言,贾湖遗址陶器烧结程度较好,质量较高口1|。为使选取的样品能较全面地反映遗址陶器的生产情况,依据遗址分期(段),从两个遗址各期(段)中分别选择具有代表性的陶片标本若干,详细情况见表l。l样品小黄山遗址样品选自浙江省文物考古研究所2005年和2006年度小黄山遗址发掘出土的陶片标本,贾湖遗址样品则选自中间科学技术大学科技史与科技考古系2001年度贾湖遗址考古发掘实习出土的陶片标本。从考古发掘出土陶器标本情况来看,小黄山遗址出土陶器以夹砂陶为主,器表多施一层红色陶衣,器型包括平底盆、圈足钵、圜底罐和小u壶等。发掘者根据地层关系和器物群演变序列将小黄山文化遗存分为二段:第一阶段的陶器以央砂红衣陶占绝大多数,陶器胎壁粗厚,制作原始,器型较少,绝大部分素面无纹饰。第二阶段陶器中夹砂灰陶数茸明显增加,陶器胎綮趋薄。新f{{现敛U钵、双腹豆、甑等器型,并_}{{现交错拍印绳纹、镂孑L放射线和红底白彩等装饰方法。第三阶段陶器以夹砂灰陶为主,并_}fj现少最夹炭陶。其夹炭红农陶色泽艳丽,夹炭黑陶黑色乌黑纯正,央砂灰陶中TabklPotterys姗pIes№n)(i舯h啪率h觚船dJialIusit鹤1.2分析方法实验采用能量色散x射线荧光光谱法(EDXRF)对样品的成分进行了测试。H)Ⅺ心是最近30年内发展起来的分析技术,具有速度快、结果准确的特点,可以对块状或粉末状固体、液体乃至气体样品成分进行快速的定性和定茸分析。实验在安徽省文物考古研究所进行,实验仪器为[一EAGIJl-Ⅲ”能量色散型x射线荧光光谱仪]。实验条件为:管电压40kV,管电流600肛A,管压40kV,管流70nA,束斑直径3待用。2结果与讨论实验测最了Si,~,K,Na,Ca,Mg,Fe,Ti,Mn共9个元素,两个遗址样品总体及各期各元素含量的平均值及标准偏差值见表2。从表中可见,小黄山遗址样品化学组成中,si02含量明显较高,其平均值达到59.91%,比贾湖遗址样品si()2含量高出近7%,同时,其Alz03含量则比贾湖遗址样品低1.03%,显示小黄山遗址陶器的化学组成具有较为明显的“高硅低铝”的特征(图1)。众所周知,由于我国南北方地质条件的差异,在我国陶瓷史上,南方地区陶瓷制品的化学组成普遍具有“高硅低铝”的特点,相反,北方地区陶瓷制品的化学组成则具有“高铝低硅”的特征,小黄山和贾湖遗址陶器的分析表明,这种差异自新石器时代前期开始便已存在。碱金属氧化物Kz0,Na20和碱土金属氧化物Cao和Mgo是陶器胎体中主要的助熔剂,对降低陶瓷器的烧成温度、提高rm。实验前,为准确观察样品的胎质、胎色及胎内包含物等宏观特征,先用水将样品洗净、烘=f:,详细描述和记录样品特征后,使用陶瓷切割机从选取的每个样品上切割下表面积约1cm2左右的一小块,再将这些小块放入超声波清洗器中用去离子水清洗2~3次,以尽可能去除埋藏环境等因素对样品的污染,将上述处理过的样品在110℃下烘干2h,放入塑封袋中待用。此外,在样品的处理过程中,由于小黄山遗址l段的样品胎质疏松,样品切割时极易发牛破碎,故该段所属样品经清洗烘干处理后,不再切割,直接放入塑封袋中万方数据3142光谱学与光谱分析第31卷sit鹤(Wt%)T铀Ie2Ave陷ge咖tents锄dsDofm铂盯eI印肥ntsinpotterybod涵f咖1)(i舯h岫n举h锄锄dJialIu注:小黄…A和贾湖A分别表示小黄山遗址和贸湖遗址所有测试样品的化学组成平均值和标准偏差成品率等有重要的作用,从测试结果来看,两个遗址样品中K:o和Nazo的总含培较为接近,而ca0和M90的含龄则差别明显,小黄山遗址样66中Ca()和Mgo的总含量明显低于炱湖遗址样品,其中,小黄山遗址样晶中Cao的平均含量仅为o.63%,而贾湖遗址陶器则达到了2.01%,相比而言,小黄山与贾湖遗址样品巾Mgo平均含昔的差别要小一些,前者比后者要低o.65%左右(图2)。Fe,Ti和Mn元素足陶瓷胎釉巾的主要卫色元素,其中,Fe元素的氧化物还是一种重要的助熔剂,从分析结果米看,小黄IJJ与贾湖遗址样品中Fe2的总含虽则大大低于贾湖遗址陶器,致使其陶器胚体的烧结需要更高温度,而新石器时代Iji『期能够达到的陶器烧制温度普遍较低,这应是小黄山遗址_}f{上的陶片尤其是甲期样品胎质疏松,保存状况较筹的毫要原因,而贾湖遗址陶器化学组成中sn含量低,Alz03相对稍高,ffl其熔剂氧化物含量高于小黄lJI陶器较多,其陶器胚体能在较低的温度下烧结,这应是贾湖陶器普遍烧结程度较高,质量较好的重要原凶。l203和Mno的含量筹别明湿,而Ti02的含量较为接近lO(图3),其巾以№03含最的筹别最为昆著,小黄山样品的Fez()3含量平均值低于贾湖样品达2.14%。从上述分析可见,与贾湖遗址相比,小黄…遗址陶器化学组成巾si魄含最明显偏高,A1z03含量则相对稍低,但其胎体中氧化物熔剂如口o.o二O8O60402巧Fe203,%∞F嘻3莲r《bAve啊ge∞nteIltsofnandFem小黄…与贾湖遗址的延续年代都遮1500年左右,为研究这两处遗址陶器化学组成和生产工艺的演变规律,分别计算r两个遗址各期(段)样品的化学组成平均值及标准偏差45505560655sio彤Fig.1(见表2)。从表2中可见,小黄山遗址三个不同时期样品中,Ave雌contentsofAl粕d虽然K。o,Mgo和№03的平均含最逐渐下降,Ca0的含Si量则逐渐上升,但这种变化幅度均非常之小,尚不足以达到改变胎料性质的程度,而其卞要的化学组成Si()2和Al:03的含茸相对稳定,无明显的变化规律,样品化学组成的丰成分分析(PcA)更加直观的反映这一情况(图4),结合其各期样品元素含鼙的标准偏差值均较小的情况,表明小黄山遗址从早到晚二个阶段陶器样品化学组成稳定、制陶原料或原料加T方式末发牛明显变化。值得注意的足,考占发掘和实验室观察情况均湿示,小黄山遗址陶器从l段到3段,胎质逐渐敛密,烧结程度提高,同时,其陶色也由早期以红陶为主,转为到晚期以厌、黑陶为主,}兑明小黄山遗址陶器质董从早到晚逐步提高,结合』乓胎料化学组成未发生明显变化的情况来看,小黄山遗址陶器质量的提高应是由于其烧成丁艺的进步引起的,这种进步表现为烧成温度的逐渐提高和烧成气氛∞巧加:2莲。荨=m5O02.03.O4.OCao瞄Fi昏2Average咖伽tsofMgaIIdCa万方数据第11期由氧化气氛向还原气氛的转变。2・52.O1.51.0光谱学与光谱分析3143心区域,而第Ⅲ期样品数据点的分布范围更加分散,表明其化学组成的变化更加显著。结合考^|发掘材料发现,从贾湖遗址I期到Ⅲ期,其陶器中夹滑石粉和夹云母的样品逐渐增多,这应是导致其陶器胎料中Mgo含量明显上升的A接原因;发掘资料间时显示,在贾湖Ⅱ期及Ⅲ期,这些夹滑石粉或云母的陶器标本多为红或红褐色陶鼎、罐类炊煮器残片,显然,在胎料中加入滑石粉或云母应是贾湖先民为改善这些炊煮器的耐热急变性能,以减少陶器在使用过程中的开裂损耗而有意采取的行为。卜述分析表明,随着时问的推移,贾湖先民通过不断扩大在胚料中加入滑石、云母等羼和料的使用规模有效地提高的陶器的使用性能,这是贾湖陶器生产工一《O・5O_0.5一1.O—1.5艺进步的主要体现。n昏4PrincipaI∞mp伽∞tanalys虹oftlIech伽1ic蚰伽棚p惦itionofXiaohuaⅡgshansite3结论综上所述,我们可以得出以下几点初步认识。(1)小黄…和贾湖遗址陶器化学组成具有明显的地域性特点。小黄山遗址陶器化学组成具有明显的“高硅低铝”的特征,贾湖遗址则相对具有“高铝低硅”的特征,这与我困南北方地区陶瓷胎料化学组成的总体特征是一致的,也表明因地质条件的不同,早至新石器时代前期,我国南北方陶瓷制品在化学组成上的地域性特征已经产生。同时,小黄山遗址陶器胎体中氧化物熔剂含量相对较低,而贾湖遗址陶器中熔剂氧化物含量明湿较高,这是小黄IIl遗址前期陶器胎质疏松、烧结程度低,而贾湖遗址陶器质量相对较高的重要原因。(2)遗址各期样品元素含量平均值和标准偏筹分析显示,从早期到晚期,小黄山遗址陶器化学组成相对稳定,变化范围小,表明其制陶原料来源或原料加工方式未发牛明显变化,其陶器质量的不断提高应与其烧成’[艺的进步直接相关,这种进步主要表现为烧成温度的提高和烧成气氛的转变。(3)贾湖遗址陶器化学组成从I到Ⅲ期发生了明湿变化,其中以si()2含量的降低和Mgo含茸的上升最为明显,H{现这种现象的原凶与贾湖遗址巾含滑石粉和云母的陶器逐渐增多有关,这也是贾湖先民为改善这嵝陶器的使用性能而有意为之。与小黄山遗址陶器生产T艺相比,贾湖陶器生产工艺的改进更多的表现在其对原料性能的提高上。这种差异也表明,我国新石器早期不列地区凶地域环境的差异,其陶器生产工艺的提高町能存在小同的演进方向。贾湖遗址各期样品的分析结果表明,其siQ,A1203,K。0和Q【0的含最从早到晚有逐渐降低的趋势,其中以Si02含量的变化最为明显,其第Ⅱ期样品si@的平均含量比第1期降低了2.69%;与此相反,样品中Mgo的平均含量从早到晚变化十分显著,第Ⅱ期比第1期卜升了3.27%,第Ⅲ期比第Ⅱ期又I:升了2.02%。这些变化都表明,贾湖遗址I到Ⅲ期陶器化学组成发生r明显变化。各期样品化学组成的PcA散点图(图5)清楚的显示,贾湖第Ⅱ期陶器化学组成数据点的分布区域虽与第1期仍有一定的重合,但已发生明显变化,其中有两个数据点已远离前两期数据点分布的中n昏5Pri眦ipal咖npomnt锄alysiscⅧ∞l伽p鸺itionoftlleofJhhus№References[1]LIJia_zhi(李家治).JoumalofCer锄ics(陶瓷学报),2001,22(2):78.culturalRelics[2]wANGYou_ping(王幼平).chineseNews(中国文物报),2010,11(6):6.of[3]zHuNai—cheng(朱乃诚).Archaeology(考古),2004,(6):70.[4]zHA0cha0-hong,wuxia0_hong(赵朝洪,吴小红).J0umal[5]zHANGHeng,wANGHai-ming,YANGwei(张[6]zHANGJu—zhong(张居中).wur7][8。l[9]ZhangZhangYallgCeramics(陶瓷学报),2000,21(4):228.culturalRelics恒,王海明,杨卫).chineseNews(中国文物报),z005,5:30.JiaHu(舞阳贾湖).BeiiIlg:sdencePress(北京:科学出版社),1999.515.J,HarbottleG,ⅥhrlgC,eta1.Nature,1999,401(6751):366.J,wangX,Antiquity,1998,72(278):897.Juzh0Ilg,TaIlgJigen,eta1.ProceediTlgsoftheNationalAcademy0fScienceoftheunitedstatesofAmerica,PatrickEMcGovem,zhallg万方数据3144光谱学与光谱分析2004,101(54):17593。第3l卷[10]zHANGJ”zhong(张居中).wuYangYangJiaHu(舞阳贾湖).Be讲ng:SciencePress(北京:科学出版社),1999.499.JiaHu(舞阳贾湖).Beijing:SciencePress(北京:科学出版社),1999.911.[11]zH州GJ”zhong(张居中).wuChemicalCompositionAnalysisofEarlyNeolithicPotteryUnearthedfromXiaohuangshangSite,ZheljiangProVinceandJiahuSite,HenanProvincebyEnergyDisperseX—RayFluorescenceQiamqian,YJ心iGCHENY巾zhang‘,ZHANGJ巾zhong,CUWeiofscicnceandTechnologyofDepartrnentofHistoryofSciencea11d230026,ChinaTechnology&Archaeometry,Umversiiycllim,HefeiAbst耐The撇jorel咖entsintheearlyneolitKcpotteriesunearthedfromXiaohuangshansite,ZhejiangProvinceandJiahusite,HemnProvinceweredetenninedbyenergydisperSex_rayfluorescence(EI)XRF).TheresultsshowthatthecheⅡdcalpossesscompositionsofthepotteriesfromthesetwositesfromJiahusite,thepotteriessiliconandlowfr咖xiaohuangshansitehavethecomonfeaturealurIlin岫contents.Simultaneously,thechemicalcompositiontoobviousregionalfeaturesrespectively.ofancientChineseComparedwiththespecimenSouthemcera“cs诵thh遮hofXiaohuangshanpotterysources砌plesnearlyun—changed{romitsearlys协gethe1aststage.ThisphenomenonindicatesthattheoftheceraIIlicrawmaterialsofxtao—duetotheprogressinsimeringTKschangeoc—re—huangshansitewasstable,andthecontinuousimprovernentofitspotteryqualitywas嫩inlytechniques.However,thechemicalcompositionofJiahupotterieschar培edaalotinitsthreedifferemperiods.curredbecauselargemlmberofa出llixtureswereaddedtothepotterybodiestoimprovetheiroperatingpe—bHnances.TheseareassuhsalsoshowthattheimprovementsofpotteryHmkingtechmquesindifferentChineserectionsrespectivelyforthedifferentr衄yhavetheiro、釉evolutiondi—geographical明vironments.&”咖1dsXiaohuallgshansite;Jiahusite;Pottery;Chernjcalcomposition;E:DxRF(ReceivedJall.12,2011;acceptedMay28,2011)*C:orrespondingauthor万方数据
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