清涼寺汝官窯和鈞台鈞官窯起源關係的模糊聚類分析
2003年lO月第39卷第5期 北京師範大學學報(自然科學版)
李融武李國霞 趙維娟 高正耀謝建忠馮松林範東宇 柴之芳 趙文軍
(1)北京師範大學物理學系,100875,北京;2)鄭州大學物理工程學院,450052,鄭州;3)中國科學院高能物理研究所,100080,北京;4)河南省考古研究所,450005,鄭州第一作者34歲,女,副教授)
摘要
選取l1個清涼寺窯汝官瓷、l1個鈞台窯鈞官瓷的釉和胎等樣品進行中子活化分析(NAA),測定每個樣品的36種微量元素的品質分數,將這些測量資料進行模糊聚類分析,分別得到胎和釉的動態模糊聚類分析圖,以確定它們的起源關係.結果表明,清涼寺窯汝官瓷胎和鈞台窯鈞官瓷胎的原料來源接近,但不相同;汝官瓷釉和鈞官瓷釉的原料來源明顯不同;汝官瓷和鈞官瓷的胎、釉料配方是不同的,“鈞汝不分”之說不適合於清涼寺汝官窯與鈞台鈞官窯.
河南寶豐清涼寺汝窯在宋哲宗、徽宗時期為宮廷燒制御用瓷器,被考古界確認為是汝官窯.其胎呈香灰色,釉層較薄,釉色有天青、天藍、淡青、豆青、月白等,釉質明澈溫潤,汁水瑩厚,視如碧玉,釉面開片宛如魚子紋和蟹爪紋.燒造技法以滿釉裹足、支釘燒造,釘痕如芝麻粒大小;製作精細、工藝精湛,被列為宋代名瓷之魁首,在中國古陶瓷史上佔有重要的地位[1].河南禹州鈞台窯也曾一度為宋代宮廷所壟斷,專燒御用鈞瓷,被考古界確認為是鈞官窯.其胎色呈灰白色,胎質凝厚而堅固.鈞瓷採用二次施釉,故釉厚並有彩色的乳光效果和蚯蚓走泥紋.釉色以玫瑰紫、海棠紅、火焰青、紅斑塊、天青、天藍、月白為主,顏色絢麗,富於變幻,古人常用“入窯一色,出窯萬彩”來形容鈞窯變幻莫測的彩釉特徵[2].有關科技工作者曾分別對汝窯、鈞窯的胎釉化學組成、顯微結構以及燒成溫度等,做了很多有價值的研究分析[3 ].另有科技工作者把眾多的民汝窯、民鈞窯和官窯瓷器放在一起進行分析,得出“鈞汝不分”的結論[6],但該研究沒有把汝官窯和鈞官窯生產的瓷器單獨放在一起進行原料來源分析.清涼寺汝官窯和鈞台鈞官窯的胎、釉料來源是否相同?它們的胎、釉料配方是否有相似之處?“鈞汝不分”之說是否適合於汝官窯與鈞官窯?這些都是困擾考古學界的問題.研究原料來源的有效方法是微量元素分析.微量元素是人工不能控制的,而且基本上不受工藝過程的影響,它主要反映原料產地的特徵[7].本工作用中子活化分析(NAA)法[8]測量汝官瓷和鈞官瓷樣品中36種微量元素的品質分數,用模糊聚類分析(FCA)[9 研究它們之間的分類關係,得到一些有價值的資訊,這些資訊可為研究汝官瓷、鈞官瓷的淵源關係、真偽鑒別、提高仿古陶瓷的品質提供可借鑒的科學依據
樣品的選取和NAA 實驗
樣品的選取選取北宋年代寶豐清涼寺窯汝官瓷樣品l1個,其中汝官瓷釉6個,汝官瓷胎5個;選取北宋年代禹州鈞台窯鈞官瓷樣品l1個,其中鈞官瓷釉6個,鈞官瓷胎5個.這些樣品都具有一定的代表性,其代號、名稱、窯址和釉色如表1所列 NAA 實驗結果實驗中用切割和研磨方法仔細地將汝官瓷器、鈞官瓷器等殘片的釉和胎分開,在顯微鏡下觀察時釉上不能有胎,胎上不能有釉,否則獲得的NAA資料
表1 樣品情況表將無代表性.將研成粉末的、一定量的樣品和標準一同放人中國原子能科學研究院的重水反應堆中輻照8 h,中子注量率約為3×10n~7×10n cm ·s_。.標準有3個:一個是中國科學院高能所研製的混標;另外2個是地礦部研製的標準參考物.經輻照的樣品冷卻7~8 d後進行第1次7射線強度測量,冷卻15~20 d後進行第2次7射線強度測量,用高能所的高純鍺多道7譜儀測量7射線強度.用中子活化分析(NAA)相對法,採用多能峰、多標準平均法測定元素質
量分數 ,這樣,NAA資料的置信水準為90 ,單位為 g·g_。.即多數元素的NAA資料誤差為±10 .我們用中子活化分析法測得每個樣品的36種元素的 ,其中稀土元素l1種,包括
La,Ce,Nd,Sm,Eu,Gd,Tb,Ho,Tm,Yb,Lu;其他元素25種:Na,K,Sc,Cr,Mn,Fe,Co,Ni,
Zn,As,Se,Rb,Sr,Zr,Mo,Ag,Sb,Cs,Ba,Hf,Ta,W ,Au,Th,U.在這些元素中,Gd,Ho,Tm
的 是插值得到的.Mn,As,Mo,W ,Ag,Au的半衰期較短,在第一次測量中得到這些元素的
的極限值.因為樣品中Ni的 極小,所以其 也是極限值
2 兩窯口瓷器胎樣品的FCA研究的物件的總體用FCA方法分成若干類,使總體的每一物件屬於且僅屬於其中的一類.把用NAA測得的古瓷胎樣品的36種元素的 ,用FCA法進行歸類分析,得到如圖1所示的動態FCA 結果.可以看出,當置信水準 取不同值時,樣品的分類情況不同.由統計量求出最佳閾值,當最佳閾值 一0.722時,根據動態FCA 結果可將這些瓷胎樣品分為6類:
第1類:宋代鈞台窯鈞官瓷胎.從J33b到J24b的5個樣品都是鈞台窯鈞瓷的胎,這6個樣品聚斂較迅速,在 一0.731時聚為同類,這說明它們的原料來源接近.第2,3類:宋代清涼寺窯灰色汝官瓷胎.R8b,R9b是宋代清涼寺窯灰色汝瓷胎,每類各有1個樣品,這2個樣品的原料來源比較分散一些.第4,5,6類:宋代清涼寺窯淺灰色汝官瓷胎.R19b,R25b,RlOb是北宋清涼寺窯汝瓷的淺灰色胎,
每類各有1個樣品.這3個樣品的原料來源也比較分散.從以上分析可以看出,鈞台窯鈞官瓷胎的原料來源比較集中,清涼寺窯汝官瓷胎的原料來源分散,鈞台窯鈞官瓷胎和清涼寺汝官瓷胎的原料來源明顯同.
3 兩窯口瓷釉樣品的FCA
把用NAA測得的汝官瓷、鈞官瓷釉樣品的36種元素的W,用FCA 法進行歸類分析,得到如圖2所示的動態FCA結果.當最佳閾值 一0.752時,根據動態FCA 結果可將這些瓷胎樣品分為5類:第1類:禹州鈞台窯鈞官瓷釉.從J34bg到J 24g 的6個樣品都是禹州鈞台窯的鈞瓷釉.這6個樣品的關係比較密切,在 —o.768時聚為同類,它們的原料來源比較接近.第2類:清涼寺窯汝官瓷天青色釉.這一類有2個樣品,它們是RlOg和R 24g ,釉色都是天青色,它們之間的關系較為密切,原料來源接近.鈞台窯鈞瓷藍色瓷釉鈞台窯鈞瓷紫色瓷釉鈞台窯鈞瓷藍色瓷釉鈞台窯鈞瓷天藍色釉鈞台窯鈞瓷月白色釉鈞台窯鈞瓷藍色瓷釉清涼寺窯天青色瓷釉清涼寺窯天青色瓷釉清涼寺窯天藍色瓷釉清涼寺窯天藍色瓷釉清涼寺窯天藍色瓷釉清涼寺窯天青色瓷釉
古汝瓷、古鈞瓷釉樣品的動態模糊聚類分析結果
第3類:清涼寺窯汝官瓷天藍色釉,這一類有2個樣品.這2個天藍色釉樣品的原料來源較為接近,當 一0.752時它們聚為同類.第4類:清涼寺窯汝官瓷天藍色釉.R 9g 是天藍色汝瓷的釉,這一類只有1個樣品.第5類:清涼寺窯汝官瓷天青色釉.R 19g 是天青色汝瓷的釉,這一類只有1個樣品.
從以上分析可以看出,鈞台窯鈞官瓷釉的原料來源比較集中,清涼寺窯汝官瓷釉的原料來源分散.鈞台窯鈞官瓷釉和清涼寺汝官瓷釉的原料來源明顯不同
4 結論
對清涼寺窯汝官瓷、鈞台窯鈞官瓷NAA 資料進行FCA 的結果表明:清涼寺窯汝官瓷胎的原料來源和鈞台窯鈞官瓷胎的原料來源明顯不同;汝官瓷釉的原料來源和鈞官瓷釉的原料來源明顯不同.這說明清涼寺汝官瓷和鈞台窯鈞官瓷的胎、釉料原料來源是不相同的,“鈞汝不分”之說不適合於這2個窯燒造的瓷器.文獻[6]之所以得出“鈞汝不分”的結論,主要是把眾多的民窯瓷器和官窯瓷器放在一起進行分析,這些窯的窯址相距較近,可能是燒造這些瓷器的工匠們互相切磋技藝,互相學習,互相滲透,加之民窯的生產工藝要求不嚴格,以至於燒出了非汝非鈞的瓷器,即鈞汝釉或汝鈞釉,還有些窯既生產汝瓷又生產鈞瓷,這就造成了鈞汝不分.