文物中的化学
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三、在色瓷中作祟的铁离子

许多人用“南青北白”来概括唐代瓷业的特点,即南方诸窑场主要烧造青瓷,越窑代表了它的最高水平;北方窑场主要烧造白瓷,邢窑体现了它的最高成就。实际上,南方一些窑场兼烧黑瓷和花瓷,北方的一些窑场也兼烧青瓷、黑瓷、花瓷、黄瓷,反映了瓷工们一种探索进取的态度。

唐代茶圣陆羽(约733—约804年)曾在《茶经》中,根据他的喜好评论当时的几种名瓷说:

碗,越州上,鼎州次,婺州次,岳州次,寿州、洪州次。或者以邢州处越州上,殊为不然。若邢瓷类银,越瓷类玉,邢不如越一也;若邢瓷类雪,则越瓷类冰,邢不如越二也;邢瓷白而茶色丹,越瓷青而茶色绿,邢不如越三也。晋杜毓《荈赋》所谓“器择陶拣,出自东瓯”。瓯,越也。瓯,越州上。口唇不卷,底卷而浅,受半升已下。越州瓷、岳瓷皆青,青则益茶,茶作白红之色。邢州瓷白,茶色红;寿州瓷黄,茶色紫;洪州瓷褐,茶色黑,悉不宜茶。

陆羽的观点曾引起争论,有人同意陆羽的观点,认同他追求瓷质似玉的感官效果;也有人不同意陆羽的观点,申诉说:“品茶用瓯,白瓷为良,所谓素瓷传静夜,芳气满闲轩也。《茶经》重青瓷,云:‘……邢不如越。’抑何所尚不同耶?”事实正是这样,各人主观爱好不同,评说当然不尽相同。从陆羽的评说中,我们也可以看到当时色瓷的丰富品种。

这些不同品种的早期色瓷之间有什么异同?它们之间有什么联系呢?

从东汉后期起,经过三国、两晋、南北朝制瓷工艺的长期发展,到了隋唐,青瓷的烧制技术已很成熟。三国时期的青瓷基本已达到胎质坚硬细腻,釉色纯净,以青色为主,釉层均匀,胎釉结合牢固。例如在南京东吴墓出土的青瓷虎子和南京清凉山另一座东吴墓出土的一对青瓷羊(见图1-10),就可以作为当时青瓷的代表。

图1-10 三国东吴墓出土的青瓷虎子(①)和青瓷羊(②)(江苏南京出土)

对当时青瓷的研究结果表明,青瓷釉中,含有1%~3%(至少大于0.8%)的氧化亚铁(FeO),从而使釉色呈青绿色。这不仅要求釉药的配制要合理,特别是铁离子含量要适当,而且必须严格掌握窑温和控制通风状况。通常情况下,在还原(缺氧)气氛中烧成,釉中呈低价状态铁离子(即氧化亚铁)增多,釉色呈青绿色。若在釉中含铁离子成分过高(大于5%),或通风量过大,使窑内气氛呈氧化态,釉中铁离子呈三价(即氧化铁)状态,都会使釉色变黄,甚至呈暗褐色。由此可见当时掌握好青瓷的烧制气氛也不是很容易的。

唐代的瓷业虽然出现了“南青北白”的局面,但是青瓷的烧制在数量上是远远高于白瓷的。反映当时青瓷制造水平的越窑青瓷,原料选择、加工都很精细,瓷土经过认真地粉碎和淘洗,坯泥在成型前经过揉炼,所以瓷胎细腻致密,不见分层现象,气孔也少,呈灰、淡灰或淡紫色。釉层均匀,一般呈青色,滋润而不透明,隐露精光,如冰似玉。唐代越窑青瓷如图1-11所示。

图1-11 唐代越窑青瓷(上海博物馆藏)

精美的越窑青瓷到了五代时期,其部分产区为钱氏吴越国宫廷所垄断,成为中国最早的官窑,其典型的产品属于贡奉之物,供宫廷使用,甚至连官员也难得享用,有“秘色瓷”之称。后人评论它说:“其色如越器,而清亮过之。”过去只见有文字记载而不见实物。直到1987年,考古工作者在陕西扶风县法门寺的塔基地宫中发现在“衣物帐”碑上记载了数件秘色瓷。根据考察,地宫内的这几件秘色瓷的确质地细致,原料经精细处理,瓷胎呈浅灰或灰色,胎壁较薄,表面光滑,器形规整,口沿细薄,给人以轻巧之感;瓷胎通体施釉,薄而均匀,釉色纯青,莹润有光泽(见图1-12)。

图1-12 法门寺出土的秘色瓷

婺州窑在今浙江金华地区,它自西晋晚期开始使用红色黏土(内含较多氧化铁的瓷土)做坯料,烧成的胎色呈深紫色或深灰色。由于胎色深,故一般都使用白色的化妆土后再施加透明的石灰釉,釉面莹润柔和。釉色在青灰或青黄色中稍泛褐色。釉面由于胎、釉膨胀系数不同而时有开裂,开裂处往往有奶黄和奶白色结晶体析出。这一特点以后被南宋官窑和龙泉窑借鉴,从而生产出具有美丽开片纹的青瓷。

岳州窑位于今湖南湘阴县境内,因唐时隶属岳州,故其青瓷产品沿称岳州窑。其青瓷胎一般较薄,胎骨灰白,不如越窑致密;釉色以豆绿色为主,还有米黄、蟹黄及红棕色,釉层薄,但玻璃光泽较强,有细开片。胎釉结合有时欠紧密,故有剥釉现象。

考古工作者迄今为止发现的最早的一批白瓷,来自北齐武平六年(575年)的范粹墓。这批白瓷胎料比较细白,没有上化妆土,釉层薄而滋润,釉色乳白,但仔细看又呈现乳浊的淡淡青色。这批白瓷,无论是胎、釉的白度、硬度还是吸水率,与隋代的白瓷相比,都还不成熟。

隋代的白瓷工艺有了明显的进步。1959年考古工作者在河南安阳市发掘了隋开皇十五年(595年)的张盛墓,发现一批白瓷。后来又在西安郊区隋大业四年(608年)的李静训墓中出土了一批白瓷。这时的白瓷大多已看不到白中泛青或白中闪黄的痕迹,且大多胎白致密,釉白光亮,基本达到了精细白瓷的标准。

白瓷的烧造技术在唐代已较成熟,而且在北方得到了迅速发展。1980年在河北临城的祁村、双井一带发现一唐代白瓷窑的遗址。遗存极丰富,有碗、盘、壶、盆等日用器皿,精工制作,有润滑如玉的触感。有些瓷胎致密,瓷釉光润,胎釉洁白如雪。经考证分析,专家们一致认为,这一遗址就是著名的唐代邢窑。唐代邢窑白瓷碗如图1-13所示。

图1-13 唐代邢窑白瓷碗(河北博物院藏)

对邢窑白瓷的测试表明,其瓷胎中氧化硅含量一般在60%~65%之间,氧化铝含量一般高达28%~35%。氧化铁、氧化钛及其他金属氧化物含量都非常低:Fe2O3加TiO2,含量约1%,RO(R为金属元素的代号)加R2O含量一般为3%。原料中氧化铁含量低,决定了邢瓷的白度较高。据测定,其白度已超过70%,约和景德镇清初瓷器的白度相当,可见古人赞誉邢窑白瓷具有类雪的白度并非虚夸之词。从其显微结构中,可看到蠕虫状的高岭石残质,表明当时是采用高岭土作为制瓷原料。结合其气孔率(0.81%)和吸水率(0.35%)来分析,其烧成温度应该高达1260~1370℃。这显然与氧化铝含量高(这是北方白瓷的共同特点)和RO加R2O含量较低有关。再看胎、釉的显微照片,可见胎釉交界处有明显的反应层,在靠近釉的一面,有很多长短不一的斜长石自胎向釉生长,这是由于烧成温度高和瓷胎内氧化铝含量高,在高温反应中,有较多的氧化铝熔入釉内所致。此外,在一些厚胎的白瓷片上可以看到,当瓷胎内氧化铁含量较高(2.59%)时,为提高瓷器的白度,瓷工有意在胎釉之间敷上一层化妆土,其颗粒极细,铁熔区极少。这种提高瓷器白度的技巧当时应用起来已较成熟。

从白瓷工艺的发展可以看到,早期的白瓷,由于原料中大都含有一定量的氧化铁,烧成后泛青是常见的。青瓷和白瓷的主要区别就在于原料中所含氧化铁的多寡,其他工序并无差异。在长期制瓷的实践中,工匠们逐渐认识了氧化铁(实际上是赭土成分)的呈色作用,并掌握了克服这种呈色作用的方法——烧出白度越来越高的白瓷的关键就在于原料的选取和淘洗。由于北方的瓷土和高岭土所含的氧化铁较南方为少,所以白瓷首先出现在北方。白瓷烧制工艺既然是在青瓷工艺基础上发展而来的,因此早期的白瓷不可避免地出现泛青的现象。事实上,隋代生产的白瓷仍然常见釉中泛青的现象。唐代邢窑白瓷工艺最突出的成就之一,就是找到了质量纯净、氧化铁含量低的制瓷原料。这一经验为以后宋代定窑白瓷的崛起和推进白瓷的更大发展奠定了基础。

在掌握青瓷的呈色规律中,瓷工们不仅认识到选择含氧化铁少的瓷土,并在选料、配料及淘洗中尽量排除氧化铁的呈色干扰,可以烧出好的白瓷。同时还认识到,若在瓷土和釉料中加重氧化铁的含量,主要是加入一定量的赭土,加大焙烧时的通风,即改烧成时气氛为氧化焰,那么烧出来的瓷器就变成了黑瓷。

由于南方一些窑区的瓷土中氧化铁含量较高,所以在烧制出青瓷后不久,也烧出了黑瓷,只是当时的黑瓷并不完全呈乌黑色,而是呈深褐色或酱紫色等。北方烧制黑瓷则比南方晚得多。无论是南方还是北方的黑釉瓷中,其氧化铁含量,特别是釉中氧化铁含量都高达4%以上。

陆羽在《茶经》中说“洪州瓷褐,茶色黑”。考察出土的洪州窑瓷器,它们的釉色多系褐色、黄褐色、酱紫色。应该说它不属于青瓷,而接近于黑瓷。洪州在今江西丰城,洪州瓷造型朴实厚重,富于变化,胎质坚硬,胎色灰白,釉下大多施用化妆土衬底,所以烧后釉面明亮,玻璃质感强,部分器物也有开片现象。据分析,洪州窑瓷出现这些特点,是因为它所采用的黏土中含有一定量的长石和含铁质颇高的云母类矿物,在高温(超过1250℃)烧成时,产生玻璃相而使瓷胎较好地瓷化,硬度也高。有些制品由于使用石英含量较高的瓷土为化妆土,它与釉的热膨胀系数显著不同,也会出现开片现象。

陆羽在《茶经》中又说“寿州瓷黄,茶色紫”,表明寿州窑烧制的黄瓷在当时也有一定名气。事实上在唐代烧制黄瓷的除寿州窑外,还有安徽萧县的白土窑,河南密县窑、郏县窑,陕西铜川的玉华宫窑,山西浑源窑,河北曲阳窑。寿州窑在隋代主要是烧造青瓷,后来人们发现,不用改变原料,适当地加大窑炉的通风量,青釉就变成了黄釉,若通风量进一步加大,黄釉则进而变成了黑釉。黄釉是三价铁离子(氧化铁)的呈色结果,即当釉中的三价铁离子和二价铁离子(氧化铁和氧化亚铁)各一半时,就会产生黄釉的效果。由此可见,黄釉是从青釉中衍生出来的。当掌握了瓷釉的呈色规律,即控制好制瓷原料,特别是釉的配料中氧化铁的含量,控制好烧成气氛的性质后,工匠们就可随意地生产出多种色釉瓷。人各有所好,所以当时的许多窑都是利用本地资源,烧制青瓷或白瓷,再兼烧黑瓷、黄瓷。在其中作祟的化学成分就是铁离子。