揭秘史前彩陶文化消失的真相

发表时间: 2023-09-24 01:05

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一、陶器和彩陶的发明

2012年,在中国江西省的仙人洞遗址,考古学家发现了迄今为止世界上最古老的陶器。考古学家在上世纪60年代、90年代以及2000年都在仙人洞遗址进行过考古发掘,但对于陶器的年代一直不明确。中国、美国和德国的研究人员重新调查了该处遗址,并对取样进行放射性碳素断代法测定,将陶器的时间确定为2万年到1.9万年前。


万年县仙人洞遗址发现距今约20000年的陶罐


这项研究的参与者之一、哈佛大学的考古学家,同时也是《科学》杂志关于该考古发现文章合著者之一欧弗·巴尔·约瑟夫认为:“这是世界上最早的陶器。”


中国广袤辽阔的大地上还在史前遗址中发现了几十余处距今万年以上的陶器遗存:湖南永州市道县玉蟾岩遗址(距今18000年)、广东清远市英德青塘遗址(距今17000年左右)、广西桂林市象山区甑皮岩遗址(距今12000年)、河北张家口市阳原县于家沟遗址(距今11700年)、河省郑州市新密县李家沟遗址(距今10400年左右)、浙江金华市浦江县上山遗址(距今约10000年)等。

随着烧陶技术的发展,中国陶器发展出色彩鲜艳、图案丰富的彩陶。浙江金华上山遗址发现了世界上最早的彩陶,距今约11000-8500年


上山遗址彩陶


大地湾遗址位于甘肃省天水市秦安县,随着大地湾文化遗址的不断发掘,一期文化遗址出土了三足钵等200多件彩陶,距今7000~8000年。


大地湾遗址仰韶文化早期聚落沙盘


陶器口沿上多绘有红色宽彩带,陶器形状有圆底钵、三足钵、三足罐、圈足碗、小口瓶、尖底瓶、口足鼎、平底釜、条形盘、深腹罐等。在大地湾发现的直径51厘米的彩陶圜底鱼纹盆,是国内发现直径最大的鱼纹盆。出土的人头型器口彩陶瓶是中国较早的雕塑。


大地湾遗址出土的珍罕的人头形器口彩陶瓶


大地湾遗址出土的鱼纹彩陶盆


大地湾遗址一期出土的陶器上共发现了十几种彩绘符号


中国彩陶文化分布广泛,延续时间长,从距今10000年到4000多年左右,绵延了6000多年,跨越上山、老官台、大地湾、仰韶、马家窑、大汶口、屈家岭、大溪、红山、龙山、齐家等文化,在世界彩陶历史中艺术成就最高。


二、彩陶消失的困惑

考古发现陶瓷的发展历程大概如下:露天堆火烧陶——有窑烧陶——彩陶——彩陶消失——瓷器。距今5000年左右,晋南、豫西、关中等仰韶文化核心区彩陶数量逐渐减少,纹样简化,终至基本消失,海岱和长江中下游地区更已罕见彩陶。除西部地区外,中国大部地区彩陶已基本退出日常社会。在距今4000年左右的龙山文化、齐家文化之后彩陶逐渐消失了。总的趋势是泥质红陶和彩绘陶器逐渐减少,灰陶、黑陶、白陶的比重越来越大,最终发展到以黑陶、白陶为主的龙山文化时期。不止中国,在西亚中亚,冶铜也是跟彩陶共出,或在彩陶之后,后来彩陶文化也消失了。这是为什么呢?


距今4500~4000年的龙山文化于山东辛丘县龙山镇被发现。龙山镇出土的陶器器壁薄,造型多样,秀美大方,达到了原始文化时期的新高度。在中原地区仰韶文化彩陶衰亡后,陶器的发展进入龙山文化时代,龙山文化陶器制作首先在方式上有了重大的改进,进入轮制,即快轮拉坯成型的阶段。因为快轮制陶术的发明,这个时代的陶工已经可以得心应手的根据各类陶器的不同用途和审美要求,运用对称、均衡法则进行精心设计。虽然制陶技术更为发达,然而龙山文化出土的彩陶数量却极少,大部分都是素面的磨光黑陶或红陶。

新石器时代晚期,随着陶轮的广泛使用,彩陶却迅速消失了。为什么制陶技术的提高,反而促使辉煌的彩陶文化在史前时代走向衰落?


沿黄河西行,在距离龙山文化彩陶遗址数千公里的甘青河湟地区发现了齐家文化。齐家文化是另一种彩陶文化类型,它与龙山文化都不约而同的出现了素陶的数量远远大于彩陶的现象。按照考古学通常的认识,素陶应该是先于彩陶出现的。怎么这个时候历史似乎倒退了呢?

就在一处齐家文化的墓葬中,人们挖掘出了一面铜镜,经鉴定为青铜制成,是迄今为止我国最早的饰有花纹的青铜镜。随后,考古工作者又发现了更多青铜器,他们均与齐家文化出土的素陶属于同一时期的文化层。齐家文化中出土的部分青铜器使人们更加迷惑起来,本应产生在彩陶之前的素陶竟然与青铜器出现在同一个年代。


距今四千多年前,华夏大地上出现了较多的青铜器,这也正是大约在齐家文化与龙山文化的中晚期阶段。青铜器的发明预示着新石器时代的又一个重大的飞跃。我们的祖先已经开始掌握金属的冶炼技术,并且铸造出比陶器更为坚固的器物。

专家学者进一步考证,在彩陶文化晚期,一旦使用陶轮,青铜器较多时,彩陶便迅速消失了。这究竟是为什么?制陶技术的提高为何反而使曾经经历过无比辉煌的彩陶文明在史前时代就走向衰落了呢?彩陶的衰落是否是因为青铜器取代了它的位置呢?

如果说彩陶的衰落仅仅是因为青铜器将它取而代之的话,另一个疑问又会随之产生:彩陶在陶轮技术发展的基础上已从家庭副业转为一个熟练的手工业部门,生产成本应该大为降低,而青铜器作为新兴技术,其冶炼制造成本反而很高,人们又怎么可能轻易舍弃彩陶呢?如果说青铜器取代了彩陶,那到底是取代了彩陶的什么方面呢?


有人分析说技术进步导致彩陶消失。距今5300年,黄河下游、长江中下游地区,在彩陶制作极度衰落的同时,出现了轮制陶器技术、以还原焰烧制灰陶的技术、窑内渗碳烧制黑陶的技术。轮制陶器坯体更加均匀紧致,标准化程度和制陶效率更高,技术更先进;灰陶比红陶耐碱性、耐久性更好,黑陶更加坚固,烧制灰、黑陶所用的上部变小的半封闭式窑和“饮窑封顶”等方法,技术更为复杂。这样看来,彩陶的消失和灰、黑陶的流行,在一定程度上可视为技术上的优胜劣汰。而黄河中游地区仰韶文化半坡晚期类型、西王类型等,在彩陶衰落的同时并无轮制出现,陶器反而变得更加粗陋,仅能从陶窑结构的变化和灰陶的出现看出至少在烧制技术方面发生了革新。

研究者发现,西北地区彩陶消失得较晚,是因为快轮制陶技术传入较晚。彩陶的发展与制陶工艺发展水平有着密切的关联。凡具有彩陶制作传统的古代文化,其制陶工艺必然停留在手工制作阶段,制造者掌握和使用了快轮制陶术后,彩陶工艺便很快随之消亡。甘肃彩陶直至辛店文化、沙井文化时期,仍然使用泥条筑成法制作。新疆彩陶消失得更晚,是因为快轮制陶技术至汉代才传入新疆地区。我国西北地区的彩陶生产之所以到了“青铜时代”依然十分发达,其重要缘故就是当地人未能早日掌握快轮制陶的方法。

技术进步只会促使中华先民做出比素陶更丰富多彩、性能优越的彩陶,这不是彩陶消失的理由。


摘自《彩陶时代与前文明社会》


有人分析说艺术的原因导致彩陶消失。正是每一次制陶技术的进步,不断带给先民新的艺术享受,彩陶满足了劳动大众的艺术享受。进入文明社会,上层阶段有更珍贵物品和更奢华铺张的艺术形式,所以彩陶消失了。

在5000~4000年这个时间段里,青铜器并不具备取代陶器作为饮食容器的地位,即使上层阶级仍然需要使用陶器,精美的陶器还是比素陶更珍贵更彰显上层阶级的地位吧。所以这个理由不能成立。


摘自《彩陶时代与前文明社会》


有人分析说表意符号的出现导致彩陶消失。彩陶的消失可能与彩陶图案作为象征性表意功能的消失有关,即被新的表达信息的载体所取代,比如书写介体的发明。龙山文化磨光素面黑陶取代长达数千年的彩陶,正好是一些表意的刻画符号出现在陶器表面的时候。这不是一个巧合,正是表意符号的出现,取代了彩陶几何图案的象征性功能,结束了彩陶图案数千年来承担的表达意义和传达意图的使命。

彩陶与素陶一样,能书写表意的刻画符号,而且表现力更强,这也不是彩陶消失的理由。


那么,彩陶究竟为什么会消失呢?明文辨史来作一下深入的分析说明。


三、彩陶消失的原因

在早期陶器发展的几千年中,制陶工艺尚不成熟,彩陶生产的技术条件无法具备,因此,陶器产生几千年以后才出现彩陶。从出现陶器到生产彩陶,这是一个长期摸索、反复试验、不断改进的过程。

陶器生产之初,没有刻意装饰的纹饰,但加工过程中手捏、片状物刮削、拍打器壁等往往会留下一些不规则的印痕。随着人们审美意识的增强,他们逐渐将这种不规则的印痕转变为有意的、规则的纹饰,如成排的剔刺纹、一圈的手窝纹等。

早期陶器上大量出现的绳纹是在木棍上缠绕绳索滚压器壁而形成的纹饰,既可增强陶胎的坚实度,又能起到美化陶器外表的装饰效果,一举两得。后来只起装饰作用的纹饰种类越来越多,逐渐演变为单纯的装饰花纹,也因此,人们对陶器的装饰也越来越注重。随着工艺条件具备,彩陶便应运而生了。

彩陶大多数是先在陶坯上彩绘赫、红、黑等色,然后入窑烧制,颜料发生化学变化后与陶胎融为一体,彩绘不易脱落,经久耐用。还有一类是在烧成以后的陶器表层,绘制颜料贴附在上面,称为“彩绘陶”,使用过程中彩绘易损坏脱落。上述两类彩陶几乎同时出现。

彩陶所需泥料一般为较细腻的红土、早期黄土和淤积土,最容易在中纬度干旱半干旱地区获得;而中纬度干旱半干旱地区主要是冲积平原地貌,黄土、类黄土深厚,水热条件适中,正好适合发展农业。所以彩陶是原始人类发展到平原地区,开展农耕生产的伴生产物。

由于易熔黏土易得,且制作简便,陶器自产生之初就作为一种普通的生活用品存在。作为陶器的特殊种类,彩陶的材料比一般陶土难寻,却还谈不上珍稀;彩陶多是制作较精细的泥质陶,绘彩更需费心费时,对制作技术的要求比一般陶器要高,但又不像制作青铜器、玉器那样需要达到很高的专业化、协作化程度;彩陶陶器本体的颜色多为红色、红褐色、黄色等,一般需要在陶窑中以开放式的氧化焰气氛烧成。

彩陶是将各种天然矿物粉碎处理,作为颜料绘制到陶器上,形成五彩缤纷的各类图案,使陶器不再仅仅是实用品,而且还具备了艺术品的审美功能。其中大多数是先在陶坯上绘制,然后入窑烧制,颜料发生化学变化后与陶胎融为一体,这样的彩陶色彩不易脱落,经久耐用而且美观。还有一类称为彩绘陶,是将颜料直接绘制到烧成以后的陶器上面,此类彩绘贴附在器物表层,使用过程中容易损坏脱落。


彩陶产生的技术条件有三个:

第一,生产彩陶的首要技术条件,是对天然矿物颜料的认识。作为彩陶颜料,必须在高温烧窑时不分解,比如含量较高的赤铁矿具有耐高温性能。而且还要掌握矿物的显色规律,什么样的颜料烧制后会变成红色,或者会变为黑色,如此才能运用自如地生产出理想的彩。颜料经加工稀释后才能使用,粉末的粗细程度、加水稀释的浓度,都有一个不断熟悉、掌握性能的过程。

第二,陶坯表面必须达到一定的光洁度,颜料才能渗透到陶胎里面。这就需要认真对陶土进行筛选、淘洗,拉坯成型后对器表还要反复打磨。考古发现中的彩陶大多是泥质陶,即便是夹砂陶如辛店文化,器表也都较为细腻。大地湾文化陶器主体是夹细砂陶质,但器表均抹有较光滑的泥质层。

第三,烧陶的温度越高,颜料的附着力就越强,纹饰越牢固。彩陶不同的颜色,需要对火候进行氧化焰或还原焰的控制才能形成。彩陶烧制发展到一定阶段,人类便逐渐改变了陶窑结构,加大了窑室的密封力度,以达到烧制工艺对彩陶生产的保障。

陶窑的发明,妥善处理了燃烧与加热的过程。陶窑由火膛与窑室两部分构成,火膛与窑室之间由多条火道连通起来。分布于黄河中游的裴李岗文化遗址、陕西西安的仰韶文化半坡遗址、姜寨遗址,陕西仰韶文化华阴横阵遗址、马家窑文化甘肃东乡林家遗址,分别发现了多座陶窑。如果没有陶窑装备,就不会有成熟的陶器。

烧窑时火焰在不同时期会呈现不同的性质,大致可分为三种:氧化焰、还原焰和中性焰,不同性质的火焰有不同的作用。

1、氧化焰:是指燃料完全燃烧的火焰,火焰完全燃烧必须有大量空气供给,这时窑中的氧气充足,CO较少。为了使坯中水分及一切有机物都蒸发和挥发排出,使坯体得到正常的收缩,所以在烧窑过程中必须有氧化焰阶段。氧含量在弱氧化焰时为2%~5%、强氧化焰时大于5%。

2、还原焰:还原焰是不完全燃烧的火焰。这时窑中所产生的一氧化碳和氢气多,没有或者极少游离氧的存在。

3、中性焰:从理论上讲,中性焰是进入的空气量恰好能燃烧尽时产生的。燃烧时实际消耗的空气量与理论上所需的空气量相等,而无剩余的CO或O2存在。事实上,纯粹的中性焰很难获得,它总是稍偏于氧化,或稍偏于还原。


大地湾文化的彩陶色彩是偏暗的红彩;之后的仰韶文化、马家窑文化主要以黑彩为主,并有少量的白彩;半山与马厂时期还出现了大量的棕色复合彩。在有些遗址的发掘中,出土了一些矿物颜料。经过多年的综合研究,采用先进的科技手段,学术界对多种颜料的矿物成分和着色剂,已经有了较为全面的研究成果,揭示了彩陶之所以斑斓绚丽的原理。

彩陶是先绘彩后烧制,因此,所选矿物颜色必须要耐高温,在高温下显色却不分解,仍能保持原有颜色。早在数万年以前,人类就已发现并开始利用大自然的赏赐:山顶洞人在死者身上布撒红色的赤铁矿粉粒,用矿粉染红各类装饰品;大地湾二期的房址中,发现有当时的人们在居住面铺撒的一层红色赤铁矿粉。由此可见,人类对矿物颜料的认识及使用,经历了数万年的历程,红色早已被视为吉祥美好的色彩。

中国古代常用来做颜料的矿物有朱砂、赤铁矿、褐铁矿、软锰矿、雄黄、雌黄、金、孔雀石、氯铜矿、蓝铜矿、青金石、石膏、高岭土、方解石、文石、云母、滑石、石墨等。

红彩——赤铁矿:将大地湾一期陶钵以及广河地巴坪半山类型陶壶上的红彩取样,经检验测定,其显色元素为铁,显色物相为氧化铁。出土的矿物颜料是赤铁矿的风化物赭石,主要成分是氧化铁。有的地方还使用含铁量很高的红黏土作为红色颜料。赤铁矿在自然界较为多见,容易获取,所以红彩成了人们早期彩绘的主要选择。他们用红色表达着自己的激情,又用红色象征着对幸福的企盼。

黑彩——磁铁矿与黑锰矿:是甘肃彩陶中最常见的色彩。据对仰韶文化、马家窑文化、火烧沟文化、辛店文化采样标本分析,结果表明显色元素是铁和锰,显色物相为四氧化三铁。其矿物以磁铁矿与黑锰矿为主,还有锌铁尖晶石。这几种矿物均属尖晶石系矿物,其中,锌铁尖晶石、黑锰矿烧成以后颜色较黑,磁铁矿则偏蓝。

棕彩——黑红颜料混合:在半山、马厂类型的部分彩陶中,出现了既不红也不黑的棕色纹饰。此时已使用了铁、锰、红黏土等黑、红两种颜料的复合颜料。通过配色后,色调发生了变化,彩陶的色彩层次因此也更为丰富。

白彩——石英、石膏或方解石:仰韶中期开始,出现了个别白彩,至马家窑类型时,白彩增多。大地湾三期出土的白彩,经X射线衍射分析,显色物为较纯的石英粉末。马家窑类型的白彩,其主要成分为石膏或方解石。

绿彩——孔雀石:孔雀石,又名石绿,矿物化学式Cu2(OH)2CO3,一般为绿色,但色调变化较大,从暗绿、鲜绿到白色,条痕浅绿色,属单斜晶系,集合体纤维状结构。孔雀石被广泛用于美妆、壁画、制釉及玻璃上色,但主要用于制造装饰材料和宝石。


蓝彩——蓝铜矿:蓝铜矿也称为石青,矿物化学式Cu3[CO3]2(OH)2,浅蓝至深蓝色,属单斜晶系。蓝铜矿常与孔雀石及氯铜矿共存于铜矿床的氧化带中。石青与石绿的原料都产生于同一矿石中,是青绿山水的两大主角。



采集到矿物颜料后,要经过加工方能使用。首先,将颜料矿物砸碎,然后需研成细粉末,越细的颜料附着力越好。将研成的细末加水调和成颜料浆,或调成混合颜料。在甘肃出土文物中,因彩陶发达,颜料及其加工工具常有出土。大地湾的先民们惯于使用石斧,用它将颜料矿物砸碎,因此,出土的石斧上常沾有颜料。出土的上百件研磨石、研磨盘,无疑是研磨颜料的成套工具。研磨石有圆形、圆锥形、椭圆柱形,均有一个光滑的研磨面;研磨盘形状多样,但都有一凹陷的磨坑。有的研磨盘非常精致,磨面青黑光亮,呈一规整的圆形。在兰州白道沟坪遗址窑场出土的两件工具,一件为石质研磨盘,一件是高边分格的陶盘,盘内留有鲜艳的紫红颜色,当为调色盘。颜料调好后,最后的工序就是绘彩。


甘肃秦安大地湾一期文化遗存为渭河流域的前仰韶文化,其绝对年代距今约7000~8000年。大地湾一期遗址共出土完整和可以复原的陶器近200件,彩陶约占四分之一。经过检测分析,彩陶所用颜料为:

红色:

赤铁矿 Fe2O3

朱砂 HgS

黑色:

磁铁矿 Fe3O4

赤铁矿与磁铁矿的混合物a-Fe2o与FeO4

淡斜绿泥石 Mg6(Mg,Al,Fe,Mn)6[(OH)16 | (Si,Al)8O20]

白色:

石英 SiO2晶体及其微晶

方解石 CaCO3

石英、白云石 SiO2、CaMg(CO3)2

石英、方石英及硬石膏 SiO2、CaSO4

土黄色:

铁白云石 Ca(Fe,Mg)(CO3)2

郑州大河村遗址中出土的彩陶数量极多,色彩绚丽,图案丰富,在仰韶文化中独树一帜。经过检测分析表明,红彩主要为铁矿物,黑彩主要为铁锰矿物,白色陶衣为一类沉积高岭土,红色陶衣为加入一定量赤铁矿的制胎黏土。

甘肃民和县马家窑文化彩陶经检测分析,黑彩的呈色物相为磁铁矿和黑锰矿,红彩的呈色物相为赤铁矿,白彩的呈色物相为石英。

对大溪文化宜昌中堡岛遗址的彩陶检测分析,黑彩的着色元素主要是铁和锰,经分析其主要物相为生赭,表面红陶衣的主要成分是赤铁矿。关庙山遗址彩陶黑彩颜料着色元素与中堡岛的相同。

经过多地彩陶检测分析,彩陶所用矿物颜料,一般红色主要为铁矿物,黑彩主要为铁锰矿物,白色为石灰石、石英、方解石、高岭土等。总体上,史前先民以黑、红、白为主的色彩艺术来表达其单纯的思想和意识。


彩陶烧制需要烧成温度在800~1000℃左右,氧化气氛烧成。

以北方地区为主的中国新石器时代距今8000年左右的裴李岗文化、山东后李文化时期就发现有陶窑。裴李岗遗址有中国考古发现最早的陶窑1座,窑膛直径为96厘米,深52厘米。中国科学院上海硅酸盐研究所曾对裴李岗遗址出土的两片泥质陶和一片夹砂粗陶的烧造温度进行测定,分别为950℃和900℃。

而南方地区则不然,长江下游地区不仅是世界稻作起源地,也是早期陶器出现较早的区域。从公元前11000年的上山文化,经跨湖桥文化、河姆渡文化、马家浜文化、崧泽文化到良渚文化,制作了大量功能齐全、具有艺术和礼仪性的陶器制品,但是这里鲜有陶窑发现,推测主要是用覆盖型平地堆烧方式,也可以达到在900-950度的高温条件。

注:覆盖型平地堆烧,就是根据需要在地面垒一土台或者挖一浅坑,首先将稻草类的软燃料铺在底部,然后放上柴薪,再在上面放上陶器,等陶器都放置完备后,在陶器上覆盖稻草类植物叶根茎,然后再在其上涂抹泥巴,或者铺盖生草、木炭灰粉等,最后再点火烧制。覆盖型平地堆烧相当于陶窑烧陶。



在距今8000 年至7000 年的裴李岗文化时期,烧制陶器已有了简单的窑,早于裴李岗的陶器烧成温度大约700 摄氏度左右,裴李岗陶器的烧成温度在820~920℃之间。在距今约6400~5300年大溪文化的划城岗遗址发现了一座保存较好的陶窑,试验证明这里彩陶的烧成温度为830℃,白陶的烧成温度为880℃,比同一时期的红陶、灰陶、黑陶的烧成温度都要高。距今约6500—4500年的大汶口文化晚期烧陶温度达到900~1000℃。龙山文化时期,白陶的烧成温度在800~900 ℃左右,红陶的烧成温度950℃,黑陶的烧成温度达1000℃左右。烧制技术也有提高,扩大了窑室,缩小了火口,增加了火道支道和窑箅箅孔的数量,使热力分布更加均匀。这时采用了高温下严密封窑技术,使陶土中的铁元素得以还原,有的还在陶土中掺过炭,因此烧成的陶器多为黑色。


古代文献早已将“陶”与“冶”并称,将烧制陶器和冶炼铜器并举,因两者皆与过去几万年间的木-石器“冷工艺”不同,而都是源自“高温陶冶技术”,具有类似特色的同一性。制陶技术的多种原料配方、高温调控、陶窑设备等,构成冶铜(冶炼铜矿石产生铜液铜锭)和铸铜(用坩埚铸造铜器)的技术基础,冶铜需要提高炉温、氧化还原气氛、坩埚等耐温容器,也促进了烧陶技术的发展。

我们发现彩陶常用的色彩是红、黑、白。而古代常用的矿物颜料孔雀石、蓝铜矿色彩鲜艳,更富有表现力,为什么没有被中华先民用作彩陶的颜料呢?

因为铜的熔点是1084℃,加入了铅和锡后,熔点更可低至800℃。彩陶是在密封或半密封的陶窑中烧制而成的。在用孔雀石、蓝铜矿作为彩陶颜料时,高温加上密封的性质,中华先民掌握了氧化焰和还原焰的控制方法,无论是孔雀石还是蓝铜矿(包括各种铜的氧化矿或者硫化矿),都很容易被冶炼出铜金属,而无法为彩陶上色,所以我们很少发现用孔雀石、蓝铜矿作为颜料的彩陶。

正是在频繁地发现孔雀石或者蓝铜矿被冶炼出铜金属后,促使中华先民开始了研究并冶炼铜金属的活动。这种情况发生在仰韶文化时期,中国最早发现的铜器都是在仰韶文化遗址发现的:在陕西临潼姜寨遗址发现了距今6700年的黄铜器,在临渭北刘遗址发现了距今5900年的铜笄、在林家马家窑遗址发现了距今5000年的锡青铜刀。这就是冶铜技术的起源。

陶窑设备在陶坯烧到一定火候时,密封饮窑,就造成还原气氛而烧出灰陶;此时再吹风让大量松烟进入,使陶坯发生渗碳作用,就烧出黑陶;冶金学家用扫描电镜(SEM) 和能谱仪对龙山黑陶的显微结构和化学组成进行研究后,通过实验分析龙山黑陶的制作工艺和渗碳原理,这种还原的方法被称为“熏烟渗碳法”。

初始冶炼出的铜金属,因为原料的随机性,制作的铜器性能并不高,所以无法广泛利用。当中华先民在掌握了铜矿石的配比方法,从而能够有意识的生产固定配比的锡青铜、铅青铜、铅锡青铜时,铜金属的性能大大提高,可以被广泛的使用,这时已经来到龙山文化时期。在龙山黑陶文化时期,已掌握了“高温下还原”工艺,这对铜铁冶炼至关重要。制陶术完成上述变革后,距今4600~4000 年,华夏各地铜器增多,除红铜外还出现了锡青铜和锌黄铜,后来进入了夏商周大量制造使用青铜器的时代。


自然界存在天然的纯铜(红铜)而不存在纯铁,天然的单质状态的铁在地球上非常稀少,而且铁容易氧化生锈发黑,只有含镍的铁可持久不锈。

铁的化学活性强于铜,而且铁的熔点是1537℃,比纯铜高出大约450℃;加上其他复杂的因素,所以冶铁、制铁器的技术要求,难于冶铜、制铜器。但是中华先民在烧陶冶铜的技术基础上,逐渐摸索并掌握了冶炼铁的技术。

当中华先民掌握还原焰火候控制技术后,在陶窑内木炭烧到大约840~1000℃同时产生一氧化碳气体,可使铁矿石中的氧化铁还原成铁。由于炼炉高温未达到纯铁熔点,所以只能获取火红的柔铁块,得不到液态熔融的铁水。纯铁的熔点是1537℃,生铁的理论熔点最低是1146℃。到后来的控制温度高到1100℃~1200℃时,在这种炉温下,通过被还原生成的固态铁吸收碳,降低其熔点,从而得到液态的生铁,液态生铁可以直接浇注铁水凝铸成器。

模拟冶炼实验显示,在950 ℃ 左右,不论采用低品位铜矿还是高品位铜矿,只要冶铜矿料中混入一定量的铁矿石, 使用冶铜炉在冶铜技术条件下冶炼, 都会生成红铜颗粒及团块状块炼铁。甘肃临潭磨沟遗址出土铁制品科学分析及模拟实验表明,在冶铜过程中会偶然出现块炼铁, 且可能在冶炼产物拣选过程中会被发现并使用。

无论是烧陶还是冶铜都需要更高的温度,为使铜窑陶窑获得更高的温度,中华先民采用了鼓风技术;后来改进为鼓风皮囊,增加了炉窑的送风量,提高炉温。中国冶铁术来源于制陶术、冶铜术,又分享了制陶术、冶铜术的新成果。

在密封炉窑加“高温下还原”工艺的作用下,铁金属就会被冶炼出来,从而无法为彩陶上色。中华先民发现了铁金属具有更紧固耐用的特性后,会把赤铁矿、磁铁矿、黑锰矿等用来冶炼金属,进行更有效的利用,而不是用来作为彩陶颜料使用。这是彩陶消失的原因。

中国目前发现的最早的冶炼铁器是甘肃省临潭县磨沟寺洼文化墓葬出土的两块铁条,距今3510年~3310年之间。在更早的龙山文化、齐家文化时代,中华先民应该已经开始冶铁,由于铁器可以回铸重新回收利用,所以考古未必能发现更早期的铁器,但是中国最早的铁器肯定不会止步于3500年前。


磨沟遗址出土的两块铁条


虢国墓的玉柄铁剑


中国的密封炉窑加“高温下还原”等技术,跟彩陶文化西传一样,也相应的传播到中亚西亚地区,使这些地区也掌握了冶铁的技术,从而金属矿物颜料被用来提炼金属,而不再用于彩陶颜料,这是中亚西亚彩陶消失的原因。


摘自《“彩陶之路”与早期中西文化交流》


当人类对冶铜、冶铁、矿物有了更充分的认识后,人类又开始用更精准的矿物颜料制作彩陶,或者其他艺术创作。当然有的矿物颜料不一定用金属矿物,比如红彩可以用朱砂制作。


结语

在中国的龙山文化、齐家文化时期,中国的彩陶消失了。西亚中亚也一样,后来彩陶文化也消失了。当中华先民掌握了密封炉窑及“高温下还原”等技术后,精确配比、更高性能的铜金属被更多地冶炼出来。原来用作颜料的金属矿物特别是铁矿物,被发明提炼出来用于更重要的用途,不再用作彩陶原料之用,这就是史前彩陶消失的原因。


从本篇起,明文辨史每篇文章会附送一个鉴别伪史金句,敬请读者笑纳。

鉴别伪史金句1:没有经过科技测年的遗址遗存文物年代,很可能是伪史!


参考文献:

《“中华文明探源工程”及其主要收获》,《中国史研究》,2022年11月,王巍、赵辉

《伊朗纳德利土丘遗址出土的青铜时代早期陶器研究》,南京大学,2021年,张佳杨

《彩陶时代与前文明社会》,《社会科学文摘》,2021年.06期,韩建业

《平地堆烧与长江下游地区的陶器烧制技术——对浙江毘山、小兜里和新地里遗址相关遗迹的分析》,《故宫博物院院刊》,2021年.06期,秦小丽琚香宁

《青海民和县出土马家窑文化彩陶的科学分析研究》,《文物保护与考古科学》,2021年.03期,杨真真、夏寅、王丽琴、高志伟、兰德省

《中国传统颜料矿物》,《中国非金属矿工业导刊》 ,2020-08-20,章西焕

《江西万年县旧石器时代考古调查报告》,《文物鉴定与鉴赏》,2019-01-23,王团华

《大河村遗址出土仰韶时代彩陶颜料及块状颜料初步分析》,《洛阳考古》,2018-10-31,李曼、刘东兴、吴金涛、杨盼明

《伊朗北呼罗珊省新石器至铜石并用时代的黑彩红陶研究:“ 切什梅阿里彩陶文化带” 的新思考》,南京大学,2018年, 刘彬彬

《再论丝绸之路前的彩陶之路》,《文博学刊》2018年第一期,韩建业

《中国早期陶器的起源及相关问题》,《考古》,2017年第6期,陈宥成、曲彤丽

《陶器的起源》,《南方文物》,2017.3,(美)普鲁登斯.莱斯著,陈继玲译

《木-铁体系冶铁术的发明和流传》,《社会科学论坛 》,2016/9,陈明远、林川

《宜昌中堡岛新石器遗址彩陶的初步分析研究》,《中原文物》,2016 年第3期,郁永彬、吴小红、崔剑锋、向光华、肖承云

《“陶-铜体系”即“火技术-陶冶体系”》,社会科学论坛 2016/7,陈明远、林川

《“陶-铜体系”——野蛮向文明的过渡》,社会科学论坛 2016/8,陈明远、林川

《人类文化进程中的陶器起源:关于陶器起源的另一种假说》,《南方文物》,2016.1,周广明、和奇

《近东地区冶金术的发展历程》,《边疆考古研究》,2015年01期,桑栎

《“彩陶之路”与早期中西文化交流》,《考古与文物》2013年第1期,韩建业

《关于“陶器时代”的论证(之二)——陶器时代的分期》,《社会科学论坛》, 2012/3,陈明远、金岷彬

《国外早期陶器的发现与研究》,《中原文物》,2007年第2期,王涛

《中国陶器的起源》,《考古》,2004年第6期,朱乃诚
《甘肃秦安大地湾遗址出土彩陶(彩绘陶)颜料以及块状颜料分析研究》,《文物》,2001-08-15,马清林、胡之德、李最雄、梁宝鎏

《新石器时代早期陶器的研究——兼论中国陶器起源》,《考古》,1996年第5期,李家治、张志刚、邓泽群、 梁宝鎏

《新石器时代的中国彩陶与西亚彩陶》,江汉大学学报,1995年,公度

《历史网》,《王巍:文化交流与中华文明的形成——在兰州的演讲》,王巍,文章链接:

http://his.newdu.com/a/202212/25/2968024.html


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