广元千佛崖莲花洞彩绘颜料拉曼光谱分析

为了解广元千佛崖莲花洞造像的制作工艺与彩绘颜料成分,利用体视显微分析、金相显微分析、激光拉曼光谱分析技术对其进行物相和成分分析。分析结果表明,莲花洞造像彩绘直接绘制在岩石雕像表面,无底层。彩绘颜料分为多层,最多有三层,说明历史上至少有两次重绘。红色颜料为赤铁矿、朱砂;蓝色颜料主要为青金石与石青;绿色颜料为石绿、碱式氯化铜;白色颜料为硫酸铅。同时也表明,拉曼光谱分析彩绘颜料成分组成简便、快速、对样品要求量小,对样品无损分析,符合文物材质分析的要求,并可得到准确的信息。造像彩绘制作材料及工艺的分析结果为莲花洞造像彩绘保护研究提供了科学依据。     

三种含Cu、As绿色颜料的拉曼光谱研究

分析和确认古代颜料的成分是文物研究中的一项重要工作。为对四个来自不同地区的含Cu、As元素的绿色颜料进行鉴别,应用拉曼光谱仪并辅助以扫描电镜能谱分析仪(SEMEDX)和X射线衍射仪(XRD)进行研究。结果表明其分别为墨绿砷铜矿、氯砷钠铜石以及巴黎绿。对其来源分别进行了讨论,因巴黎绿在国内青铜修复和古建彩画当中的大量应用,过去对于含有Cu、As的绿色颜料通常鉴定为巴黎绿。墨绿砷铜矿和氯砷钠铜石为在文物彩绘中新发现的两种矿物颜料,为绿色颜料的鉴定提供了新的思路。     

西安周至胡家堡关帝庙壁画颜料分析研究

本文通过粉末偏光显微和便携式X射线荧光光谱分析方法,对西安周至胡家堡关帝庙壁画的颜料进行科学分析。结果表明,关帝庙壁画颜料包括天然无机颜料和人工合成颜料共10种。其中红色为朱砂、铅丹和铁红;黄色为铁黄;黑色为炭黑;蓝色为人造群青、有机蓝和钴蓝;绿色为人造氯铜矿和巴黎绿。推测光绪七年建献殿时绘制献殿壁画,同时重绘正殿壁画。壁画中的关公形象为典型关公造型,具有戏曲化特点。蓝色颜料的使用应为突显特征服饰和兵器,也与人造群青的大量使用有关。关帝庙壁画颜料分析结果为壁画保护修复提供科学依据,并为丰富关中地区清代壁画颜料研究提供补充资料。     

重庆大足大佛湾彩绘绿色和蓝绿色颜料的分析研究

为了确定重庆大足大佛湾彩绘含铜、砷元素的绿色及蓝绿色颜料显色成分,应用便携式X射线荧光光谱仪(XRF)、便携式显微镜等无损调查方法,结合X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、显微拉曼光谱仪(RM)等分析方法,对取自大佛湾塑像的绿色及蓝绿色颜料进行调查和分析。结果表明绿色颜料显色成分为为巴黎绿,蓝绿色颜料显色成分为氯砷钠铜石[NaCaCu₅(AsO₄)₄Cl·5H₂O]。根据研究结论推断,氯砷钠铜石可能为巴黎绿的变色产物。该结果为探讨近代人工合成颜料变色机理提供了新的线索和方法。     

阳高云林寺彩塑制作工艺与材料研究

在对阳高云林寺彩塑现场调查的基础上，利用X射线荧光分析、X射线衍射分析、扫描电子显微镜(SEM)及能谱分析(EDS)、显微共聚焦激光拉曼光谱分析等方法对颜料的化学成分进行了分析。研究发现云林寺彩塑是遵循传统工艺制作的，同时也有裱纸、颜料混合使用、拨金等个性之处。颜料方面，红色使用了铅丹、朱砂和铁红三种，绿色颜料为巴黎绿和碱式氯化铜两种，蓝色见有蓝铜矿和群青两种，黑色为炭黑。本研究比较全面地揭示了云林寺大雄宝殿彩塑制作工艺和使用材料的情况，丰富了对古代彩塑制作工艺和材料的认识，为保护修复实施奠定了基础。     

西安钟楼建筑彩画样品材质分析

为了研究西安钟楼建筑彩画的制作材料,本工作采用超景深显微镜、X射线荧光分析仪、X射线衍射仪和气相色谱质谱联用仪对西安钟楼建筑彩画样品进行了分析。结果表明,该彩画样品地仗层采用单披灰制作工艺,两层红色颜料都是土红,绿色颜料使用了近代人工合成颜料——巴黎绿,胶粘剂含有动物胶。该研究成果对西安钟楼彩画后期修复保护材料和工艺的选择具有指导意义。     

道教人物画像颜料的原位无损分析

利用漫反射光谱、显微激光拉曼光谱和能量色散X射线荧光技术,对一张道教人物画像的颜料进行原位无损鉴别,结果显示,画像主要使用了朱砂、巴黎绿、群青、雌黄、碳黑和铅白。为了明确群青是人工合成还是天然颜料,采用X射线衍射对画像蓝色颜料进行物相分析,结果表明,该颜料确为合成群青。由于群青和巴黎绿均为人工合成颜料,其首次合成时间分别为1828年和1814年,清代晚期引入我国,由此推断该画像应在清代晚期以后绘制。这一研究表明,上述三项技术联用非常适合于易损和不允许取样的古字画颜料的无损分析鉴定,在纸张类文物分析中具有广阔的应用前景。     

唐杨会墓石棺彩绘颜料的分析研究

为了科学认知出土于陕西省榆林市靖边县的唐杨会墓彩绘颜料,本工作利用拉曼光谱和带能谱仪的扫描电镜对杨会墓石棺上的有代表性的六个彩绘颜料样品进行分析研究。结果表明其绿色为石绿,白色为铅白、黑色为炭黑、褐色为铅丹与密陀僧的混合颜料,红色为朱砂,粉色为铅丹与铅白的混合颜料,含铅颜料保存良好,未发现变色情况。本研究将为相关考古学研究和文物保护提供重要信息。     

西安新发现的两座元代墓葬壁画颜料研究

西安市雁塔区集中发现了一处元代家族墓,是陕西重要考古新发现之一。其中两座编号为M38、M40的墓葬残留壁画,壁画残损但颜色鲜艳,基本保留了颜料层结构信息。为了解这两座元墓壁画的颜料类型,通过剖面显微观察、扫描电子显微镜-能谱、拉曼光谱和显微红外光谱分析等多种方法,对壁画颜料成分开展了调查分析。结果显示:壁画颜料包含矿物颜料和有机染料——红色颜料有铅丹、朱砂、铁红,黑色颜料为炭黑,白色颜料为白垩,绿色颜料为石绿,蓝色颜料为石青和靛蓝；墓葬M38的壁画有白灰层,墓葬M40的壁画无白灰层。靛蓝的应用是西安地区继唐代韩休墓壁画中发现之后的又一使用实例,为靛蓝在元代作为绘画材料在壁画中的使用提供了新的资料。研究结果也将为两处元代墓葬壁画后续的保护修复提供重要参考。     

佛光寺东大殿彩画制作材料及工艺研究

本文以佛光寺东大殿现存彩画为研究对象,应用拉曼光谱、FT-IR、XRD、SEM-EDX等多种分析方法对彩画制作材料及工艺进行了系统研究。结果表明:东大殿彩画主要以铅丹、朱砂、石青、石绿、高岭土为颜料,以动物胶为胶结物在木构件表面直接作画,属于无地仗彩画类型;在颜料的搭配使用上,以红、蓝色颜料作画时选用白色颜料打底,而以绿色颜料作画时则选用红色颜料打底,充分发挥了冷暖色和互补色之间的对比效果,体现了极高的色彩学造诣,这在国内外彩画研究中尚属首次。该分析结果为唐代建筑彩画制作工艺研究提供了重要资料,同时为后续开展的保护修复工作提供了科学依据。     

甘肃泾川罗汉洞石窟壁画及制作工艺研究

罗汉洞石窟始凿于北朝,是泾川百里石窟长廊的重要组成部分。作为古代丝绸之路上的重要历史文化遗产,其赋存的石窟壁画内容丰富,制作工艺特殊,对于研究泾川佛教的发展及丝绸之路文明有着重要的价值。通过罗汉洞壁画材质组成、结构特征等综合分析,壁画主体结构由内到外依次为支撑体,粗泥层(添加有麦秸),细泥层(添加有棉花),白底层,颜料层。壁画多处可看出重层现象,内层早期壁画所采用颜料均为矿物颜料,其中红色颜料为朱砂,绿色颜料为氯铜矿,蓝色颜料为石青。而外层清代光绪年间壁画红色颜料为铁红,绿色颜料为巴黎绿,蓝色颜料为群青,橙色颜料为铁黄,黑色颜料为炭黑。通过对罗汉洞石窟壁画制作工艺进行诠释与解读,并与其他丝路沿线壁画颜料应用方面进行比对,以期促进这一丝路文化遗产的保护和利用。     

Polychromic structures and pigments in Guangyuan Thousand-Buddha Grotto of the Tang Dynasty (China)

This paper presents a multi-analytical study of the polychromy in the Guangyuan Thousand-Buddha Grotto. Samples taken from 15 locations in No. 512 and No. 689 caves are prepared as cross-sections for the analysis by optical microscopy (OM) and scanning electron microscopy coupled with backscattered electron imaging (SEM-BSE). The cross section analysis indicates that some paintings were repainted in the past. The chemical composition of each painting layer is obtained by scanning electron microscopy coupled with energy-dispersive X-ray analysis (SEM-EDX). The main pigments for 15 samples including green, red, blue, white and black paint layers, are identified by the combination of polarized light microscopy (PLM), Fourier Transform infrared spectrum (FT-IR), Raman spectroscopy (RS) and X-ray diffraction (XRD) analysis. The integrated analytical results reveal that the green pigments are malachite and atacamite; the red color is attributed to minium, hematite and cinnabar; the blue pigments are lazurite and organic blue materials; the white color is ascribed to anglesite and gypsum; and the black surface of polychrome is the accumulation of longtime smudging by folk burning incense in the devotional practice or the soot deposition resulting from burning bonfires in the caves. Some arsenic-containing pigment is detected in the green samples. This case study also demonstrates the advantages and the limitations of every analytical technique for the pigment identification, confirming the necessity of the integrated analytical techniques approach. The present results are not only useful to assist in the authenticity of the used pigment materials and history of the polychromic in the past, but also aimed at guiding the conservation scientists in taking into account materials and methods utilized in the past.     

基于融合光谱分析的墓葬壁画颜料色彩虚拟修复方法研究北大核心

墓葬壁画是一种重要的彩绘文物,对其进行揭取搬迁并加固修复是目前主要的保护方式。而在揭取搬迁时,对壁画绘画内容和颜料进行数字化记录及特性分析,是后续壁画表层合理修复的重要依据。光谱成像技术作为一种属性与视觉同步感知的信息探测手段,可以用于壁画表面颜料层的高维信息记录与材质属性分析;同时,利用高光谱伪彩色显示技术可以实现颜料色彩的虚拟复原。基于此,提出一种基于融合光谱分析与带通能量积分的壁画颜料色彩虚拟修复方法,并利用采集的颜料光谱数据、壁画高光谱成像数据与模拟真实场景下的混合颜料光谱数据进行壁画颜料识别与色彩虚拟复原实验。实验结果表明,对于选取的唐墓壁画上的红、黄、蓝、绿四种颜料,其融合光谱识别结果是:武惠妃墓的红色颜料为朱砂/银珠、韩休墓的黄色颜料为石黄/雌黄、武惠妃墓的蓝色颜料为石青/青金石、韩休墓的绿色颜料为石绿的匹配度最大;同时,基于上述识别结果,得到了纯色复原和壁画基底绘制复原的壁画颜料色彩虚拟复原结果,可以为壁画实体修复提供颜料层视觉修复的参考依据。上述研究成果在壁画保护及活化利用领域具有重要的创新示范意义。     

新疆龟兹库木吐喇石窟壁画制作工艺与材料分析

壁画制作工艺与材料研究既是壁画病害原因与机理研究不可缺少的数据,更是筛选壁画保护修复材料与工艺的重要依据。本文利用X射线衍射、X射线荧光、剖面显微、激光拉曼分析了库木吐喇石窟第34、45 46、50、56、58、60、63窟壁画颜料、白粉层、地仗。结果表明,库木吐喇壁画制作工艺是先在陡峭的砂砾岩崖壁上开凿成形洞窟,之后在洞窟围岩上用掺有麦秸的黏土泥抹平砂岩壁面,待这层泥质地仗层完全晾干后用石膏涂刷;最后进行线描添彩。所用颜料红色颜料是铅丹,蓝色颜料使用的是青金石;绿色颜料是绿铜矿;白色颜料是白垩、石膏;均为常见壁画颜料。     

Identification of Green Pigment Used in Persian Wall Paintings (ad 1501–1736) Using PLM,FT–IR,SEM/EDX and GC–MS Techniques

The technique of oil painting was introduced to Iran via a cultural exchange with Europe in the Safavid period (ad 1501–1736). Since the first attempt at scientific conservation of wall paintings in Iran in the 1960s, the nature of green pigment used in Persian wall paintings has not been clear, although work on contemporary miniature paintings has identified malachite and verdigris. PLM, FT–IR, SEM/EDX, GC–MS and the study of contemporary historical treatises of the Safavid period were the main tools used in the present study to identify the green pigments in Persian (oil‐based) wall paintings. Eight samples taken from the two famous Safavid buildings, Chehel Sotoon Palace and the Sukias House in Isfahan, were analysed. Here, the identification of copper‐based pigment and of verdigris in oil as oleate amends the existing knowledge of the green pigment used in these paintings. It also suggests that oleate was introduced to Persian artists via the European influence on Persian painting as a result of cultural exchange in the Safavid period, when the technique of Persian painting changed from tempera to oil painting. However, as verdigris in oil and resin can appear as oleate over time, it is unknown whether the Persian artists did this deliberately or accidentally.     

A Discussion on the Emergence and Development of Ancient Chinese Artificial Barium Copper Silicate Pigments from Simulation Experiments

The ancient Chinese barium copper silicate minerals mainly comprise Chinese purple (BaCuSi₂O₆) and Chinese blue (BaCuSi₄O₁₀), which were widely used from the late Warring States Period to the late Eastern Han Dynasty. In order to clarify the raw material of the pigment, a series of simulation experiments was conducted to produce Chinese purple pigment under varying mineral conditions. The minerals that we applied in the experiment were quartz as the source of silicon, malachite and copper oxide as the sources of copper, barite and witherite as the sources of barium and lead oxide as the source of lead. Simulation experiments showed that the barium copper silicate minerals and the purple pigment can be produced easily when witherite is used as the barium‐containing raw material. From the perspective of mineral resources, the birth of the ancient Chinese pigment associated with a unique barium mineral resource. The Chinese copper‐based pigments are assumed to have been developed independently and are presumably an outcome of historical developments in glazing techniques.