耀州瓷创烧于唐,终烧于元,前后历经8()(】多年.唐代耀州窑是烧造中国陶瓷品种最多的一个 窑场,出产有白瓷、青瓷、黑瓷、花釉瓷、茶叶沫釉瓷和素胎黑花、黑釉剔花填彩、白釉绿彩、白 釉褐彩、青釉白彩以及唐三彩等;五代以烧青瓷为主,创烧出天青、淡天青釉,开辟了中国烧造天 青瓷的先河,多素面,间有雕花、贴花和划花;宋代创造了独具风格的青瓷刻花和印花装饰工艺, 被誉为中国宋代青瓷刻花之最,为中同的陶瓷艺术史增添了不朽的光彩¨”.有关学者曾对耀州瓷 的科学技术问题进行过深入的研究,但以往的研究多是针对某一个时代的瓷器,采用的方法多是化 学分析和显微结构分析H1.这些时问跨越几百年,瓷器釉色迥然不同,出自不同窑门的耀州瓷胎 ,其原料产地是否相同?唐i彩和其他耀州瓷胎的原料来源是否相同?这些是困扰考古学界的问题 .古陶瓷中微量元素的成分和含量,是人T不能控制的,但它却反映出原料产地的特征㈣.本文用 中子活化分析_f)l测量了耀州瓷胎中29种元素的含量,并对这些元素成分进行模糊聚类分析,得到耀州瓷胎原料产地的有价值的信息.这些信息可为古耀州瓷的鉴定、仿制提供可靠的科学依据.1样品的选取选取耀州窑瓷胎样品28个,作坊匣钵料样品1个,耀州博物馆附近黏土矿样品4个,这些样品的烧 造年代跨越唐、五代、宋、金、元,样品的代号、年代、名称、胎色、胎质列于表1.2中子活化分析实验将样品的胎和釉分开,将一定量的样品粉末和标样一同放人中田原子能科学院的重水反应堆中辐照8 h,中子注入率为(3～7)×iO”cm～·s～,经过辐照的样品冷却7～8 d后,进行第一次Y射线强度的测量,冷却l 5～20 d后进行第二次Y射线强度的测量.用高能物理所的高纯锗多道Y谱仪测量Y射线强度,用高能物理 所研制的混标和活化分析程序对Y射线能谱进行核素识别、对峰面积求和、扣除干扰以及各种校正 ,最后与高能物理所标准物质比较给出样品高于探测极限的各元素的含量.NAA数据的置信水平 为90％,单位为雌/g.即多数元素的NAA数据误差为±10％.用中子活化分析法测得每个 样品的29种元素含量,其中稀土元素8种,包括La,ce,Nd,sm,Eu,Tb,Yb, Lu;其他元素21种:Na,sc,cr,Fe,co,Ni,Zn,As,Se,Rh.Sr,Zr,Mo,Sb,Cs,Ba,HtTa,W,Th,U.在这些元素中,As,M0,w的半衰期较短,在第一次测量中得到这些元素 含量的极限值.因为样品中Ni的含量极少.所以其含量也是极限值.Na,Fe是常量元素,其余为微量元素.3模糊聚类分析结果模糊聚类分析是根据模糊数学理论门淄j,用模糊矩阵的方法建立概念、发现规律、建立模型的一种 方法.具体地说就是将研究的对象的总体用模糊聚类分析方法分成若十类,使总体的每一对象属于 且仅属于其中的一类.把用中子活化分析测得的每个耀州瓷胎样品的29种元素的含量,用模糊聚 类分析法进行归类分析,得到如图1所示的动态模糊聚类分析图.对于各个不同的五.可得到不同 的分类,用F统计量(最佳闽值公式)确定五最佳值.当最佳阈值五=0.833时,样品分为以下10类:斜撂屯扭第47卷第23期2002年12月 简报 第l类:从Y3b到Y63b,共24个样品.在这一类中,又可以分为2组:第一组包含13个样 品,从Y3b到Y31b.这一组是唐、五代时期的样品,当见=0.852时它们聚为同类,它 们的原料产地更为接近一些.在这一组中,有3个唐三彩的胎,关系较为密切.唐三彩的胎料产地 和唐代耀州瓷的胎料产地相同.第二组,从Y67b到Y63b,共11个样品,是宋、金代时期 的样品.当五=0.848时聚为同类,它们的原料产地更为接近一些.由样品分为2组的情况, 推断在唐、五代、宋、金时,耀州瓷胎的原料产地有2个,唐、五代胎料产地范围稍微分散些,宋 、金时期的胎料产地集中.尽管2个产地各有相对的独立性,但是它们的关系比较密切,当五=0.836时,这两组聚为同类,说明它们的产地相距很近.第2类:Y24b为唐代黑釉瓷瓷胎,该样品与唐代1782的其他样品关系稍远. 第3类:Y5 lb是五代晚至宋初青瓷胎,它和宋代多数青瓷胎关系稍远. 第4类:Y71b是元代末至明代初的白釉黑花瓷瓷胎. 第5类:Y61b是宋代兔毫瓷胎,它与第1类中第2组宋、金时期的样品关系较远,两者的产地有所不同. 第6~9类:YzG YG YQ G.YL每一类各有一个样品.其中YzG是耀州窑博物馆附近的黏土矿紫坩;YG是耀州窑博物馆 附近的黏土矿坩;YQG是耀州窑博物馆附近的黏土矿鸽青;YL是耀州窑博物馆附近的黄土.这4个样品之间的关系疏远表明这4类样品的岩石矿物不同,成矿背景不同.第10类:Y44b为五代青釉瓷胎,该样品的颜色特殊,是惟一的青灰色样品.它与其他样品关系 甚远.www.sciChIna.COm唐代黑瓷瓷胎正代青瓷瓷胎唐代青瓷瓷胎唐代茶叶沫瓷 胎軎代绿色瓷瓷胎唐代白瓷瓷胎唐代二彩陶器胎啬代=彩陶器胎害。弋二二彩陶器胎唐代黑瓷瓷胎 唐代青瓷瓷胎五0℃青瓷瓷胎唐代外青内黑瓷胎金代月白瓷胎宋代青瓷瓷胎宋代青瓷瓷胎宋代青瓷 瓷胎金代姜黄瓷胎夫代青瓷瓷稳宋代作坊匣钵料宋代青瓷瓷胎金代月白瓷胎金晚至元初姜黄瓷胎来 代酱色瓷胎唐代黑瓷瓷胎五代晚至来初青瓷胎元至明白釉黑花瓷胎宋代兔亳瓷胎耀窑博物馆附近紫坩耀窑博物馆附近粥耀窑博物馆附近鸽青耀窜博物馆附近黄土五代青瓷瓷胎f】_833O9 O 8 ()7 O 6 0 5 O 4 O 3b b b b b h b h h b bb b b b b b b b K b b b b b b b b r一3 3L b仍Ⅻ如拍媳”巧,弭确"∞∞引盯"铋弱勰I皇∽弘∞∞∞N引引叭似ⅥqY舛.YY YY Y Y Y YYYYY YY YYY Y鼍YY YYYYYY、 Y Y由耀州瓷胎样品的分类情况可知,多数唐、五代时期样品有相同的原料产地,少数唐、五代样品宵 别于多数样品的产地.宋、金时代多数样品的原料产地比较集中,且有别于唐代.少数样品原料产地与多数样品原料产地不同.4结论对古耀州瓷胎样品,耀州窑博物馆附近黏土矿样品NAA数据进行模糊聚类分析的结果表明: (i)历代古耀州瓷胎样品有着长期稳定、集中的原料产地.不同时代的胎料产地关系密切,相距较 近.但是彼此之间也有相对的独立性.唐、五代时期原料产地更为接近一些;宋、金代时期原料产地较为集中Ⅱ有别于唐代.f ii)耀州窑唐三彩的胎料产地和唐代耀州瓷的胎料产地相同. (Ⅲ)宋代耀州窑的匣钵料与宋代耀州瓷胎的原料来源相同. (iV)4个黏土矿样品之间的关系疏远,它们和多数耀州瓷胎样品的关系也都较远.古耀州瓷胎起源的模糊聚类分析@李国霞$郑州大学物理工程学院!郑州 450052
@赵维娟$郑州大学物理工程学院!郑州 450052
@谢建忠$郑州大学物理工程学院!郑州 450052
@高正耀$郑州大学物理工程学院!郑州 450052
@李融武$北京师范大学物理系!北京 100875
@冯松林$中国科学院高能物理研究所!北京 100080
@范东宇$中国科学院高能物理研究所!北京 100080
@张颖$中国科学院高能物理研究所!北京 100080
@柴之芳$中国科学院高能物理研究所!北京 100080
@禚振西$陕西省考古研究所!西安 710054古耀州瓷胎;;原料产地;;中子活化分析;;模糊聚类分析用中子活化分析(NAA )技术测定古耀州窑瓷胎样品中29种元素的含量,将这批NAA数据进行模糊聚类分析,得到动 态模糊聚类分析图.结果表明,这批时间跨越800多年,瓷器釉色迥然不同,出自不同窑口的古 耀州瓷的胎,有着长期稳定的、集中的原料产地.不同时代的胎料产地关系密切,相距较近.但是 彼此之间也有相对的独立性,唐、五代时期的胎料产地更为接近一些,宋、金代时期胎料产地较为集中且有别于唐代.耀州窑唐三彩的胎料产地和唐代耀州瓷胎的原料产地相同.1禚振西.杜葆仁,唐代黄堡窑址.北京:文物出版社,19901-28
2 禚振西.杜葆仁,五代黄堡窑址.北京:文物出版社,19931-15
3 禚振西,杜葆仁.宋代耀州窑址.北京:文物出版社,19981-26
4 王芬,陈士萍.孙宏巍.五代耀窑青瓷的研究.见:99古陶瓷科学技术国际讨论会论文集.上海:上海科学技术文献出版社,1999． 55-62
5 李土,秦广雍.现代实验技术在考古学中的应用.北京:科学技术出版社.1991． 309-312
6 高正耀.王杰.陈松华,等.用中子活化分析研究古汝瓷起源原子能科学技术.1996,31(4) :360-364
7 高正耀.王杰,陈松华,等.古钧瓷和现代钧瓷的模糊聚类分析核技术,1997． 20(9) :561-567
8 李国霞.赵维娟,高正耀.等.通用智能化模糊聚类分析系统的设计与实现.微电子学与计算机.2000,17(2) :1-4国家自然科学基金(批准号:59872032.10175053);;
中国科学院核分析技术开放实验室(批准号:99B006);;
河南省自然科学基金(批准号:004051500)资助项目 5 O 4 O 3b b b b b h b h h b bb b b b b b b b K b b b b b b b b r一3 3L b仍Ⅻ如拍媳”巧,弭确"∞∞引盯"铋弱勰I皇∽弘∞∞∞N引引叭似ⅥqY舛.YY YY Y Y Y YYYYY YY YYY Y鼍YY YYYYYY、 Y Y由耀州瓷胎样品的分类情况可知,多数唐、五代时期样品有相同的原料产地,少数
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