中国古代玻璃的起源和发展Word格式文档下载.docx
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非晶态"
（non-crystallinestate）.这是区
别于自然界中大量存在的矿石,玉石和宝石等,它们属
于晶态（crystallinestate）物质（包括多晶体和单晶）.玻
璃态材料,除了少数自然玻璃（naturalglasses）如黑曜石
（obsidian）和玻陨石（tektite）外,其他皆为人工合成制造
的,而始于20世纪的人工晶体是晶态材料中的小部分,
极大部分为天然的.
在玻璃制作技术出现以前,先人都从釉砂（faience）
和玻砂（frit）开始.釉砂是在烧结的石英砂体上涂釉,
而玻砂为石英砂和玻璃混合体.两者皆非全是玻璃态,
而以二氧化硅（Si02）为主要成分（&
gt;
90%重量）的烧结
体.最早的古代釉砂,玻砂和玻璃都是作为仿玉的人工
制品,以珠型物为主,常与石英晶体珠,玉石珠和管串联
在一起.埃及的由镶嵌釉砂珠（俗称蜻蜒眼）和玉石组
成的项链（1500B.C.）（见封二）,苏州真山大墓出土的
菱形釉砂珠和玉石管组成的项链（春秋中晚期,600～
500B.C.）（见封二）.
由于上述名称和质地上的混淆,所以要科学地考察
中国古代玻璃的起源和发展,必须首先要经过科学鉴
定,区分人工制造的玻璃,釉砂和玻砂,以及天然的玉石
和宝石…1.
近代有关我国古代玻璃的介绍和起源的讨论是起
始于20世纪30年代,但大多数是史料分析和介绍.半
个多世纪来,我国文物和考古界对中国不同地域和不同
时期的古代玻璃遗物的形制,纹饰,质地进行分析和讨
论,认为汉通西域后,中国古代玻璃制品和技术是从西
方经丝绸之路传人的.的确在中国古代史籍,如《魏
书》,《西域传》,《太平御览》,《北史?
大月氏传》,《旧唐
书》中,皆有从外国传来的玻璃器皿和技术的记载,在国
内也出土了不少具有西方古罗马,古波斯和古代伊斯兰
文化特征的玻璃器皿.所以,长期以来,中,外学者普遍
认为,中国古代玻璃技术起始于张骞通西域以后从外传
人,"
外来说"
流行.也有不少人对此有异议.西汉刘安
着《淮南子?
览冥训》和东汉王充在《论衡?
率性篇》中
皆提到"
炼五色石,铸以成器"
.20世纪60年代初,沈从
文根据对中国古玻璃文物的考察,在"
玻璃工艺的历史
探讨"
文中提出"
中国工人制造玻璃的技术,由颗粒装饰
品发展而成小件雕刻品,至晚在2200年前的战国末期
已完成."
[]20世纪70年代,干福熹等根据查阅的资料
和初步技术检验,对古代玻璃的起源,提出了"
自创说"
的看法,引起了学术界的讨论[3l.杨伯达从出土文物资
料的分析,支持中国古玻璃"
的观点[.以后,
这一问题的学术讨论也引起了国外的注意和报导5.
?
187?
InvitedSpecialPaperChineseJournalofNatureVo1.28No.4
鸦片战争以后,我国文物不断流失,从20世纪30
年代西方开始对我国古玻璃进行了科技考古,对我国古
代玻璃样品进行了化学分析和研究.最着名的为塞利
格曼（Seligman）等人的工作[],发现了在前汉至唐代中
原出土的古玻璃（收藏品）的化学成分,主要为含PbO和
BaO的铅钡硅酸盐玻璃.这与西方的古玻璃（西亚,古
埃及和古罗马的玻璃）主要为含Na2O和Ca0的钠钙硅
酸盐玻璃截然不同,但是他们根据古玻璃珠的图形,色
彩和艺术设计等仍坚持远东玻璃起源于西方[.19世
纪后期至20世纪初,西方探险家如赫定（Hedin）,斯坦
因（Stein）等从中国新疆地区（古西域）掘走的不少文物
中也有古玻璃样品,大部分属汉代以后的.从20世纪
50年代后也陆续进行了玻璃的化学成分的分析,极大部
分为钠钙硅酸盐玻璃.因此,国外关于中国古玻璃的起
源的观点以"
为主.
我国对古代玻璃的科学研究工作起源于20世纪
中叶,而在80年代以后有较快的发展,主要有以下三
方面的因素促成.首先,半个多世纪来,已有报告近
500多处发掘和出土了古代玻璃,文物考古界系统整
理出我国古玻璃出土文物,并从文化交流,历史背景与
文物对比各方面进行了分析研究;
另一方面我国玻璃
科学技术界介入了对我国古代玻璃的科学研究,对
300多个出土古玻璃样品作了化学成分分析,并对古
玻璃的风化保存和制作工艺作了多方面的研究;
同时
国外的古代玻璃的科技考古界,主要如美国康宁博物
馆等对收集和收藏的百余个中国古玻璃样品进行了分
析研究.所以,从20世纪80年代后上述三方面的中,
外专家学者能会聚讨论有关中国古代玻璃的起源和发
展.主要的讨论会,如1984年北京国际玻璃学术会中
"
玻璃考古"
专题讨论会,1995年在北京举行的17届
国际玻璃大会中"
分会,2005年上海国际玻
璃学术会中"
丝绸之路上的古代玻璃"
的专题讨论会
等.会后出版了中文和英文的论文集[8-10],在国际上
产生了较大的影响.
近五年多来,笔者作为既是中国古玻璃研究的热心
者又是业余爱好者,在古稀之年分出一部分时间会聚国
内有关古玻璃的专家学者,进一步研讨和分析了一下中
国古代玻璃技术的系统发展.组织了"
南方中国古代玻
璃研讨会"
（2002年,广西南宁）和"
北方中国古代玻璃研
讨会"
（2004年,新疆乌鲁木齐）,陆续出版论文集[¨
].
邀请了我国文物考古界和玻璃科学技术界,编写了《中
国古代玻璃的发展》一书[,23,对中国古代玻璃技术的发
展有了进一步的认识和了解.中国境内古代玻璃制品
的来源有三个方面:
①玻璃制造技术来自本身,应用当
】88?
地的原料制成的玻璃物品;
②引用外来的玻璃制造技术
和应用当地原料制成玻璃物品;
③玻璃器皿是由国外引
进的.中国"
内地"
和"
西域"
地区古代玻璃的来源是有
所不同的.中国"
（InnerChina）主要指黄河,长江
和珠江流域地区,而"
（WestRegion）指西北地区,
主要为新疆地区.本文主要介绍中国"
的古代玻
璃的起源和发展.关于"
地区的古代玻璃以及与
古代丝绸之路的关系将由另文介绍.
2中国古代玻璃的发展及化学成分的
演变过程
在《中国古代玻璃技术的发展》一书中已综合介绍
和分析了中国不同时期和不同地域的古代玻璃遗物的
形制,纹饰,历史,质地,化学成分和结构,在附录中提
供了500多处中国古代玻璃出土文物简编和500多个
中国古代玻璃的化学成分汇编.从中国古代玻璃遗物
的形制和纹饰反映了中国古代玻璃物品的特征,如璧,
耳,冶,舍利瓶等是中国古代物品特有的形制;
铭文
和纹饰可大致判别其制造的时代;
从出土背景和历史,
以及同墓葬和遗址的¨
C同位素分析结果来决定其年
代.古玻璃的化学成分是判断其来源的主要手段,虽
然古代西亚和埃及制造玻璃的历史要比中国早得多,
但西方古玻璃的化学成分比较单一,即钠钙硅酸盐玻
璃,（Na2O.CaO.Sio2）.次要成分如K2O,MgO,
203等的含量可以来区别这类玻璃产生于高原或沿
海地区.中国古代玻璃在发展历程中玻璃的主要的化
学成分是与古代西方玻璃有较大差异.图1展示了中
国古代玻璃的化学成分演变的过程.由图1可知,中
国古代玻璃的发展,从玻璃成分的演变,可以分为五个
阶段:
（1）从春秋到战国前期（800～400B.C.）:
KzO-
CaO.SiO2系统,其中KzO/Na2O&
1;
（2）从战国到东汉时期（400B.C.～200A.D.）:
BaO.Pb0.Sio2系统和K2（）.Sio2系统;
（3）从东汉到唐代时期（200～700A.D.）:
Pb0-
SiO2系统;
（4）从唐代到元代时期（600～1200A.D.）:
K2O-
Pb0.Si02系统;
（5）从元代到清代时期（12O0～1900A.D.）:
KzO?
CaO.SiO2系统.
各个历史时期的玻璃物件的形制,纹饰,质地和出
土,历史详见文献[12].以下分别介绍各时期中国古代
玻璃出土情况和化学成分.
东
汉
——
魂
I
北
一
代
儿代
_——
例
清
图1中国古玻璃发展
2.1中国早期（西周一春秋）的釉砂和玻砂
釉砂和玻砂为人们能制造玻璃以前的产物,因为当
时能获得的炉温不高,不能全部熔化成玻璃.中国的釉
砂和玻砂主要出土于陕西省和河南省（黄河流域）年代为
西周至春秋.考古工作称之为料管,料珠,常与玻璃珠,
管混淆.出土的数量较多,如西周中期的弛伯及其妻之
墓中出土了1000多颗,可见当时和当地已能生产.最近
发现少量出土于长江流域,以玻砂为主,属春秋和战国早
期,可见当时炉温已提高一些,并能制成镶嵌珠（俗称蜻
蜒眼珠）,湖北随县曾侯乙墓出土的玻砂珠串（见封二）.
釉砂和玻砂中二氧化硅含量高于90%（重量）,含有少量
的碱金属氧化物（R20）如Na2O,K2O等.中国釉砂和玻
砂的特征为其中含较高的氧化钾（K20）,而量（20的含量
大于Na20（o/Na2O重量比值&
1）.图2展示了中国
釉砂和埃及釉砂中K20和Na2O含量的比例关系,可能
使用了植物草木灰作熔剂.中国的原始瓷釉制备中也使
用草木灰,所以K2O/Na2O比也大于1D33.西亚和埃及
早期釉砂和玻璃常用天然泡碱（Na2C03）作熔剂,所以
Na2O的含量高于K20.埃及惠地-爱尔-纳催姆（wad.El-
Natrum）是着名泡碱产地.所以,中国釉砂和玻砂是自己
制造的与中国的原始瓷釉有密切的关系.
3.5
3.0
2.5
2.0
'
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【J5
【l0
（）Il（151.fl1.52【12.53.（1354.Il45
NO）/%
t…釉砂★埃及釉砂
图2中国古代釉砂和古埃及釉砂中K2O/Na2O比
值的比较:
●中国釉砂;
★埃及釉砂
2.2中国早期（先秦）含碱钙硅酸盐玻璃
作为玻璃态质地,我国最早的古玻璃为含碱钙硅酸
盐玻璃（alkali-lime-silicateglass）,大都也是单色玻璃
珠,镶嵌物,属春秋末期和战国早期（500～400B.C.）.
出土的玻璃物不多,在黄河和长江流域地区,如吴,越王
剑的剑格上的镶嵌玻璃,湖北楚墓中出土的单色玻璃珠
等.由于出土时实验条件的限制,未作仔细和完整的分
析研究,并且用不同方法测定的玻璃的化学成分也不
同,但皆属含碱钙硅酸盐玻璃（R2O-CaO-Si02）,其中
ca0含量约3%～8%（重量）,由于分子比K2O/Na2O
的不同分为两类.河南固始侯堆和河南淅川徐家陵楚
墓地的蜻蜒眼琉璃珠的化学成分中K2O/Na20《1,属钠
钙硅酸盐玻璃,其蜻蜒眼珠很可能来自西域或西方,将
有另文讨论.湖北江陵九店楚墓的蓝色玻璃珠和望山1
号墓越王勾践剑的剑格上镶嵌玻璃化学成分中K2o/
Na20》1,这在同时代西方古玻璃中所未见的.
越王勾践剑属国家特级文化,剑身上刻有乌篆文
越王勾践自作用剑"
铭文,剑身上布满黑色菱形花纹,
甚为锋利,剑格向外突出,正面镶有蓝色玻璃,出土时还
留有两粒（见封二）,背面镶有绿松石.所以这是历史十
分清楚又十分名贵的剑,也可见当时镶嵌的玻璃的珍
贵.越王勾践的剑格上镶嵌玻璃在20世纪80年代在
主要对剑身作质子激发x射线荧光分析（PIxE）时也作
了测量,最近我们找了它的PIXE谱图[¨
],见图3a.它
属于钾钙硅酸盐玻璃（K2O.ca（）.si02）,化学成分见表
】89?
周一春秋一战Ⅲ一汉
1.我们用PIXE法和能量分散x射线荧光分析
（EDXRF）法分析了在同地（湖北江陵望山）出土的时代
稍后（450~400B.C.）的楚墓玻璃珠,其化学成分也见
表1,它属于含K20很高的含碱钙硅酸盐玻璃.图3b
是该玻璃样品的PIXE谱图.可以看到图3a与3b是十
分相似的,可以确定越王勾践的剑饰玻璃,也属同类的
玻璃系统.这种玻璃的化学成分是在古埃及和古巴比
伦玻璃中所未见的.对比湖北江陵九店的玻璃与江西
【）
通道数
低钙原始瓷釉的化学成分（见表1）作比较,可以看到它
们之间的化学成分十分接近.这说明中国内地最早的
古玻璃制备技术可能从原始瓷釉技术,继釉砂的发展演
变而来,产地都在长江流域.原始瓷的瓷釉是用釉浆涂
敷于陶器表面,它不需要容器.从制备瓷釉到制备玻
璃,在工艺上的最大变化为熔炼玻璃要有容器——耐火
的坩埚,但这在起源于商代（公元前16～11世纪）的青
铜冶炼和炼丹的基础上已有条件.
图3古玻璃的PIXIE谱图:
（a）湖北江陵望山出土越王勾践的剑饰上玻璃;
（b）湖北江陵望山楚墓出土玻璃珠碎片（HB一3）
表1中国最早的钾钙硅酸盐玻璃和原始瓷釉的化学成分（重量%）
玻璃化学成份（质量分数）
样品时代出土地测量方法文献
SiOA1203Fe203CaOMgOBaOPboK2ONa2oCuo
越王勾践剑496～湖北江陵望
PIXEXXXXXXXXX15
格上蓝玻璃464B.C.山1号墓
4OO～湖北江陵PIXE71.3O6.831.192.371.75O.141.Ol0.71.812.64
蓝色玻璃珠16
300B.C.九店楚墓EDXRF78.405.68O.832.36O.57O.19.61.76
江西清江
EDXRF72.678.574.243.65O.68OO8.991.270.34原始瓷的1500
～樊城堆17
瓷釉1000B.C.江西鹰潭
EDXRF61.6917.975.OO4.491.72OO7.430.47O.96
角山
2.3中国早期（战国,汉代）铅钡硅酸盐玻璃和钾硅
酸盐玻璃
为了提高玻璃的透明度和降低玻璃的熔化温度,中
国古人用不同的途径在改进助熔剂上作努力.铅丹（氧
化铅）和硝石（硝酸钾）在春秋时期人们已熟悉它们,作为
药材,而它们有助熔剂的作用,因此,战国时期,铅钡硅酸
190?
盐玻璃和钾硅酸盐玻璃在长江流域首先发展.
中国冶炼青铜中使用铅的技术起源很早,铅能降低
熔化温度并增加流动性.早期的青铜为铜-锡-铅的合
金,所以,在我国商,周时期制备青铜时已有应用铅矿的
经验.在长江流域地区,如湖南,安徽,江西等地富产铅
矿,如方铅矿（PbS）和钡矿如重晶石（BaSO4）,人们用它
们来作为玻璃的助熔剂是可以理解的.中国铅钡硅酸盐
玻璃的出土地点往往和铅矿的分布地点相一致,在长江
流域.安徽毫州出土的半透明眼珠,属春秋末战国初（公
元前6～5世纪）.这是目前发现的最早的铅钡硅酸盐玻
璃.湖南长沙资兴出土了东周的琉璃璧,珠,印,剑管等
200多件,可见当时已较普遍应用[18].出土的铅钡硅酸
盐玻璃的化学成分中BaO含量约在5%～15%间,PbO
在10%～45%,Na2O+K2O&
lt;
5%,其余主要为sio2
（35%～65%重量）,在战国中,晚期,铅钡硅酸盐玻璃制
品已在我国的南方和西南地区发现].
中国古代铅钡硅酸盐玻璃主要采用膜压的工艺,这
也从青铜的制造中引用过来的,至汉代已能制造大尺寸
的平板玻璃,如西汉早期广州南越王墓中已发现9.5cm
×
4.5cm×
0.3cm的平板玻璃,陕西汉茂陵出土的直径
为23.4cm,厚1.8cm,重达1.9kg的玻璃璧,山东即墨
出土的铅钡硅酸盐玻璃厚板,尺寸达32.5cm×
14.8cln
3.5cm,重量达5.25kg.铅钡硅酸盐玻璃在我国战国
至汉代之际,在全国有很大的流传和扩展,从南方的广
东,广西,西南的四川,贵州,西北传至青海,甘肃,新疆,
北方至辽宁和内蒙古.铅钡硅酸盐玻璃也是中国古代玻
璃流传于中国境外的主要明证[12].
中国古人在改进玻璃的助熔剂的另一途径为在早期
含钾钙硅酸盐玻璃中增加K2o的含量.用硝石
（KNO3）代替草木灰作助熔剂,可以增加K2o的含量.
我国先人使用硝石很早,作为药物,在西汉时期已有史料
记载.由于硝石（KNO3）的熔点低（330℃）,因此也很早
应用于古代炼丹术[19].
裹2春秋至战国时期出土的量早铅钡硅酸盐玻璃和钾硅酸盐玻璃
No.样品时代出土地测量方法
SiO:
.AI203Fe203CaOMgOBaOPboK2ONa2OCuo
1白色云纹璧战国长沙楚墓XRF36.570.460.152.10.2110.144.710.13.720.02
半透明灰色春秋末战
2安徽毫县C.A47.159.50.861.610.2912.1222.461.742.990.82眼珠国初
六棱形状绿
3战国后期云南江川C.A81.362.71.814.27色玻璃珠
XRF:
X射线荧光分析,c.A:
化学分析
20世纪80年代在对广西出土的古玻璃的成分分析
中发现,这些玻璃中AI203,CaO,Na2O的含量皆很低
（&
3%）,而K2o的含量很高（&
10%）,是比较典型的钾
硅酸盐玻璃（potash.silicateglass）C2o].这些古玻璃大都
出土于汉代的古墓中,如广西合浦的汉代古墓群.目前
已发现最早的钾硅酸盐玻璃出土于战国的古墓中,湖北
江陵,湖南长沙楚墓中,并与铅钡硅酸盐珠同时作为墓葬
品.由此可见,钾硅酸盐玻璃与铅钡硅酸盐玻璃几乎同
时制作于长江流域.至西汉前期,钾硅酸盐玻璃也出土
于西南.土壤的表面层有钾硝石生成,特别在气候温暖
的地方,在雨季后进入炎热的天气时,土壤表面有钾硝石
生成.所以,南方广东,广西出土了汉代的钾硅酸盐玻
璃,成为中国古代钾硅酸盐玻璃的主要产地.
所以,世界上古代最早的铅钡硅酸盐玻璃和钾硅酸
盐玻璃制品产在中国内地,典型的古玻璃样品的化学成
分见表2[123.古玻璃制品皆具中国特有的型式,如璧,
珠,耳等.战国时期的长沙楚墓的白色云纹璧和云南
江川的绿色棱色珠（见封--）.
2.4中国早期（六朝一北宋）高铅硅酸盐玻璃和钾铅
硅酸盐玻璃
中国古代玻璃往往为仿玉作成礼品和装饰用.采用
氧化钡（BaO）使玻璃失透成乳白色,也降低了玻璃的熔
化温度.当时采用压铸成型的方法制成璧,珠,耳趟等.
我国由于有历史悠久的炼丹术,对提炼和应用黄丹
（Pbo）和铅丹（红丹,Pb304）已有经验[].所以,为了
制备透明的玻璃,在玻璃成分中不用氧化钡而提高氧化
铅的含量是可以理解的,高铅硅酸盐玻璃始于战国,如河
南洛阳出土的料珠,具有很高的PbO含量[2T],而到东汉
以后较为流行.
西方玻璃吹制技术传人中国内地,始于隋代（公元6
世纪）,在《北史?
大月氏传》,《北史?
何倜传》皆有记载.
吹制玻璃器皿,希望玻璃的粘度随温度的变化速度较慢,
俗称料性要长,这也是不用氧化钡而提高氧化铅含量的
主要原因.高铅硅酸盐玻璃对熔炼用的耐火坩埚的腐蚀
性很大,因此以后逐渐用氧化钾（K2o）替代部分氧化铅
而形成钾铅硅酸盐玻璃系统,同样具有较长的料性.综
上所述,中国古人应用硝石（KNO3）很早,并且已有制备
钾硅酸盐玻璃经验,发展成钾铅硅酸盐玻璃是必然的趋
势,这也是中国先人认识玻璃的化学成分与它的物理性
质间的关系的过程.可以认为,用高铅硅酸盐玻璃和钾
铅硅酸盐玻璃吹制成玻璃器皿是中国古代特有的,典型
的器物如广西钦州隋唐墓出土的高足玻璃杯（见封二）,
191?
InvitedSpecialPaperChineseJou~,lalofNatureVo1.28No.4
陕西三原唐李寿墓出土的短颈玻璃瓶,河南密县北宋塔
墓出土的玻璃鸟形器（见封面）以及寺院中用的舍利瓶,
墓葬中的蛋形器等皆具有为东方文化的特色.
高铅硅酸盐玻璃的化学成分:
Na2O+K2o&
5%,
PbO35%～75%,Sio235%～75%;
而在钾铅硅酸盐玻
璃中,Na2o&
1%,K2O7%～15%,PbO35%～5O%,
Sio230%～6O%;
其中PbO的含量变更范围大.
中国出土的高铅硅酸盐玻璃不是年代最久的.美索
不达米亚地区尼姆罗特（Nidmrund）地方出土的高铅硅
酸盐玻璃的年代约在公元前6世纪[22],产生的年代早于
中国,但是以后即少出现.古印度也有含铅玻璃的发现,
年代与中国相当.
含铅玻璃中的铅同位素分析是判断古玻璃的产地的
有效方法.根据美国Corning玻璃博物馆多年对各地和
各个年代的古玻璃的铅同位素分析结果,R.Brill指出
中国古代玻璃的铅同位素比值08Pb/06Pb与Pb/0Pb
的分布区别于其他地区含PbO玻璃和其他文物,处于分
布图的高值和低值两端[],见图4.
圈4世界各地古代含铅制品的铅同位素比值的分布区:
1.中国;
2.埃及;
3.美索不达米;
4.希腊;
5.英国;
6.西班牙
中国大部分含Pbo的古玻璃的o8Pb/06Pb值在2.1
～
2.2间;
20Pb/206Pb比值在0.85～O.9间.把中国铅矿
和发掘出的中国古代含PbO玻璃的铅同位素比值
208pb/2O6Pb与20.7Pb/206Pb的位置放在一起.从图5可
见,南方铅矿的铅同位素比值比北方的低.我国古代含
PbO玻璃的铅同位素比值的位置皆在中国铅矿的区域内,
而且集中在中部.我国最早的含PbO玻璃大都出土于中
国的中部,这明显地与该地区有丰富的铅矿密切有关.所
以,可以论断,中国的含PbO玻璃,包括铅钡硅酸盐玻璃,
高铅硅酸盐玻璃和钾铅硅酸盐玻璃,皆产生于中国内地,
以后向邻近地区,如东亚,东南亚,南亚和中亚扩散.
】92?
图5我国铅矿和发掘的中国古代含铅硅酸盐玻璃的铅
同位素比值在图中的位置:
南方与中部铅矿;
▲中国出土古代含铅硅酸盐玻璃;
●北方铅矿
2.5中国早期（元,明,清）钾钙硅酸盐玻璃
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