陶瓷颜色作为判断烧制条件的不可靠指标：来自韩国Gwanbuk-ri遗址的新研究方法

《Journal of Anesthesia and Translational Medicine》：Ceramic color as an unreliable proxy for firing conditions: new approaches from Gwanbuk-ri site, Korea

　　多学科方法揭示朝鲜半岛古瓦烧制技术：黑瓦因低温还原燃烧产生碳沉积，非黑瓦经高温氧化处理，结合XRD、M?ssbauer光谱及磁学分析证实颜色与烧制条件非线性相关，并发现稀土元素分层差异。

　　古代陶瓷的色彩变化与其烧制条件之间的关系一直是考古学研究的重要课题，它不仅揭示了古代烧制技术的演变，还为理解古代社会的生产方式和材料来源提供了关键线索。本研究通过对韩国买州郡（Buyeo）广福里（Gwanbuk-ri）遗址出土的百济时期（538–660 CE）瓦片进行多学科分析，旨在深入探讨色彩变化与烧制技术之间的复杂联系。这一时期是百济文化发展的关键阶段，也是其建筑技术、宗教活动和政治组织日益成熟的时代。广福里遗址被认为可能是百济时期王宫遗址的一部分，其出土的大量瓦片为研究这一时期的烧制工艺提供了宝贵的材料。

本研究采用了一系列先进的分析技术，包括色度测量、X射线衍射（XRD）、碳-氢元素分析、X射线荧光光谱（XRF）、中子活化分析（NAA）、穆斯堡尔谱学（M?ssbauer spectroscopy）以及振动样品磁强计（VSM）等。这些方法的结合不仅提供了瓦片在烧制过程中所经历的温度和气氛条件的精确信息，还揭示了色彩变化背后更深层次的化学和物理机制。研究结果表明，传统上认为色彩能够反映窑内温度和气氛的观点并不完全准确，因为色彩的形成不仅与烧制温度有关，还受到多种因素的影响，如原料成分、窑内气氛的变化以及后续的氧化或还原过程。

通过将瓦片分为黑色（B）和非黑色（NB）两类，并结合其在遗址中的地层分布，研究进一步探讨了不同烧制条件下瓦片色彩的差异。分析发现，黑色瓦片的形成主要与低温下有机燃料的不完全燃烧有关，碳沉积在表面是其主要特征。而非黑色瓦片则显示出铁氧化物的变化，其色彩与窑内氧化气氛相关。此外，磷和钙的分布模式为有机燃料灰烬对瓦片色彩的影响提供了额外的证据。这些元素的含量变化表明，瓦片表面的碳沉积与窑内燃烧过程密切相关，而其内部的磷和钙含量则反映了原料来源和烧制条件的不同。

通过统计分析方法，如主成分分析（PCA）和线性判别分析（LDA），研究进一步揭示了不同地层瓦片在元素组成上的差异。结果显示，不同地层中的瓦片可能使用了不同来源的黏土，这可能反映了生产体系在时间上的变化。例如，下层瓦片（Layer I）可能更多地依赖于富含钾和稀土元素（REE）的远距离来源黏土，而上层瓦片（Layer IV）则可能使用了本地更易获取的原料。这种原料来源的变化可能与百济时期城市发展的不同阶段相关，如早期可能需要从远处运输高质量黏土，而后期则更注重资源的本地化利用。

穆斯堡尔谱学和VSM分析进一步揭示了铁氧化物在瓦片色彩形成中的作用。铁的氧化态变化不仅影响了瓦片的颜色，还反映了窑内气氛的氧化或还原特性。研究发现，非黑色瓦片中铁的氧化态更倾向于铁（Fe3?），而黑色瓦片则显示了更多的铁（Fe2?）以及表面碳沉积的痕迹。这种铁氧化态的变化与窑内气氛密切相关，例如，在还原气氛下，铁更容易保持其低价态，从而导致瓦片呈现灰或黑色，而非红色。而氧化气氛则促进了铁的氧化，使瓦片颜色趋向于红色。这些发现表明，仅凭瓦片的表面颜色并不能准确推断其烧制条件，必须结合多种分析手段才能获得全面的理解。

此外，本研究还指出，瓦片的色彩变化并非仅仅由烧制温度决定，还受到窑内气氛、燃料种类以及烧制过程中的其他因素影响。例如，在低温度、还原气氛的条件下，碳的沉积使得瓦片呈现出黑色，而在高温、氧化气氛的条件下，铁氧化物的形成则导致瓦片呈现非黑色。因此，瓦片的色彩变化可以被视为多种技术因素共同作用的结果，而非单一变量的简单体现。

本研究的意义在于，它挑战了以往仅凭色彩判断烧制条件的传统方法，提出了一个更为综合的分析框架。通过结合化学、矿物学和磁学数据，研究不仅能够更准确地重建古代瓦片的烧制环境，还能够揭示不同地层之间生产技术的连续性或变化。例如，某些瓦片的色彩变化可能反映了原料来源的调整，或是烧制技术的演变。这种多维度的分析方法为理解古代陶瓷工艺提供了新的视角，并有助于更准确地解读考古遗址中的材料特征。

总体而言，本研究通过对百济时期瓦片的深入分析，揭示了色彩变化与烧制条件之间的复杂关系。它不仅为古代陶瓷技术研究提供了新的方法论支持，也为考古学领域提供了更加精确的解释框架。未来的研究可以进一步扩展，通过对更大规模的瓦片样本进行系统分析，以验证色彩变化是否反映了有意的技术选择，或是窑炉操作中的自然变化。这样的研究不仅有助于理解百济时期的建筑工艺，还可能为更广泛的古代社会生产方式提供新的研究思路。