考古探索

從陶到瓷

國立臺灣史前文化博物館南科考古館（簡稱南科考古館）於2019年正式開館，即將於今年10月19日迎來5周年慶。由於南部科學工業園區臺南園區鄰近地區遺址的研究資料逐漸增加，南科考古館在文化部推動的智慧博物館升級示範計畫經費支持下，針對館內展示內容進行逐步更新，如第三展廳「科學考古學」的展示空間就增加了「陶瓷」的展示，從陶到瓷的顯微結構觀察，說明人類第一次利用人工合成自然材料做出器皿的技術演變歷程。

陶器最早出現在舊石器時代晚期，可能是史前人類在夜晚取暖的篝火中，偶然發現陶土經過火烤加熱後會變硬而定型。目前已知最早的陶器，出現在歐洲捷克境內的Gravettian文化遺址（距今約31,000-27,000年前），出土了被稱為維納斯女神的小雕像（Venus of Dolní Věstonice figurine）。至於屬於日常用品的陶容器，其最早出土物件則可追溯到距今20,000年前的中國江西仙人洞、吊桶環遺址中的陶罐碎片。由於這些陶器都是在溫度不夠高的露天火堆（open firing）中燒製，火堆溫度介於600-900°C之間。一般而言，這些陶器的燒結程度低，所以陶器的透水性高、強度也低，史前人必須在陶土中加入粗顆粒摻合料來增加陶器的強度。

大坌坑文化是南科臺南園區內年代最早的史前文化，他們使用的主流陶器就是夾砂的繩紋陶。從陶片的顯微鏡觀察中，可以看出陶土的基質是細顆粒土質材料混合粉砂，由於真正黏土礦物（clay minerals）含量很低，這類陶土在長時間高溫加熱下，可能產生陶土部分熔融（partial melting）現象導致陶器燒製的失敗，因此兼具較低溫度（小於1000°C）、快速加熱過程（加熱時間少於1小時）的露天燒陶，是製作夾砂陶最理想的加熱方法。

若說陶器是人類第一項發明，窯（kiln）的出現則是讓製陶工藝大放異彩的重要發明。從目前的考古發現，至少在距今9,000-7,000年前，中東地區的Hassuna文化已知從地面下挖出窯室，並使用耐火的黏土來建造陶窯。燒柴的燃燒室設在窯室下方或一側，用火道相通，把煙火產生的熱引進窯室。由於密閉的窯室可以減少熱能的逸失，因此可以將窯室的溫度提高到千度以上，並讓窯室的溫度均勻分布，也可穩定控制升溫曲線。還能利用敞開燒窯製造氧化焰燒出紅陶，或是利用燒窯後期用悶窯或把濕柴加入窯中燒出還原燄的灰黑陶，自此製陶的工藝大大提升。

釉的發明，則是人類陶瓷史話另一項重大進展。早期西亞和東亞的先民在陶器施加的釉有所不同，西亞地區陶匠利用沙漠地區常見的碳酸氫鈉一類的蒸發鹽類可以降低黏土熔點的特性，將混有碳酸氫鈉的黏土施加在陶坯表面，就可以做出帶釉的陶器。不過這些具有多量鹼的釉和陶坯本身的熱膨脹係數差異大，在燒成器後，釉層常有開裂而剝落，造成使用上的困擾。

東亞的施釉陶則多採用倒燄式窯室，除了熱氣不會直接由煙囪逃失而保存柴火燃燒的熱，木柴燃燒產生的飛灰也可藉由火道通過窯室。當飛灰落在陶器的表面，木灰所含的K、Na等成分將降低陶土的熔點，在陶坯表面形成薄薄的釉層。在經驗累績下，陶匠知道將一定組成的黏土與木灰混合成漿再施於陶坯表面，既可以形成釉層又不致讓燒成的陶器有脫釉現象。

然而臺灣因為地質環境的限制，缺乏良好的黏土礦物沉積層，陶土的耐火程度低，並不適合利用窯來燒陶，因此在新石器時代遺址出土的陶器，都是在露天燒陶的產物。以臺南地區為例，大約要到鐵器時代以後才開始出現利用窯燒成的硬陶片。就硬陶的顯微結構分析顯示，小顆粒的黏土礦物大致保有原來的外型，但局部成分較為複雜的區域，可能出現熔融玻璃化的現象。硬陶陶土的燒結度雖然提升，還是無法完全不透水，必須在陶器表面施加（玻璃）釉來避免滲水。由於臺灣缺乏黏土與調配釉料的礦物原料，相信這些施釉的硬陶應該是隨著鐵器的輸入一起進入臺灣的社群。

原始瓷器出現在中國的商周時期。在窯室溫度高達1250°C以上時，一般黏土做成的陶器會因為受熱熔化而垮掉變形，但是坯體若由高耐火度的高嶺石礦物加長石和石英配成，窯爐的溫度即使達到1250°C以上，部分坯體雖熔化形成玻璃但同時形成的針狀莫來石礦物可支撐玻璃化陶坯，而這些玻璃化的瓷器胎具有耐磨及不透水的特性，更為世人喜愛。

唐宋年間，中國瓷器已大量向海外輸出，在日本、印度、西亞等地都發現過唐代陶瓷碎片。宋元時期，隨著海上貿易盛行，從成書於南宋寶慶元年（AD1225）的《諸蕃志》，看到宋朝商人用瓷器與南亞、西亞、東亞等地共15個國家進行貿易。元代的景德鎮窯，在製瓷工藝有了革命性進步，不僅設置浮梁瓷局承造宮廷用瓷，青花瓷還成為明初永樂年間鄭和下西洋的伴手禮。在鄭和七次下西洋的推波助瀾下，青花瓷也因此成為16世紀大航海時代東西方最重要的貿易品之一。這些貿易青花瓷也在此時銷售至臺灣沿海各地原住民聚落，甚至成為西拉雅文化的一部分，同時也是臺灣歷史時期文化遺址最重要的出土文物。

（本文作者為史前館南科館管理中心副研究員）