莫高窟第257、259窟北魏壁画彩塑的科学分析

莫高窟第257、259窟是北魏时期重要洞窟。为从科学角度探究两窟壁画彩塑艺术特色和发展过程,本文综合运用超景深显微镜等原位无损分析技术以及X-射线衍射等实验室分析技术对其壁画彩塑制作工艺与材料特征进行研究。结果表明,壁画彩塑底色层分为红色与白色两类;第257窟颜料包括生石膏、滑石、红土、朱砂、昆虫来源的蒽醌类染料、氯铜矿、青金石、靛蓝及炭黑,第259窟颜料包括滑石、蛇纹石、红土、蓝铜矿以及伴生有蓝铜矿的氯铜矿。分析结果从时空两方面阐释了两窟绘画材料的传承与衍变,可为石窟考古、艺术史研究以及保护修复提供重要支撑。     

南唐二陵壁画历史保护修复材料的分析

为了确定南唐二陵壁画已有保护修复材料的种类,使用多光谱摄影技术分别对钦陵和顺陵壁画保护修复材料的分布区域进行探查,在紫外荧光图像中确定了保护修复材料的位置,通过红外光谱和热裂解-气质联用技术对材料进行了成分分析。结果表明二陵壁画所使用的保护修复材料主要为苯乙烯-甲基丙烯酸甲酯共聚物和聚醋酸乙烯酯,还发现少量多糖类物质,为调和地仗石灰层所使用的糯米汁。该研究表明通过多光谱摄影技术提供线索,使用红外光谱、热裂解-气质联用确定成分是一种可靠的墓葬壁画保护修复材料分析方法体系,为墓葬壁画保护修复材料的鉴别提供借鉴,也为保护修复材料在墓葬壁画中的应用效果评价和劣化机理研究提供参考。     

永乐宫壁画制作材料及工艺的初步调查分析

永乐宫原位于山西省芮城县永乐镇,建于1247—1368年,是为纪念吕洞宾而修建的。其壁画绘制700多年来,历经多次自然灾害和修缮,还经历了20世纪60年代的整体搬迁,目前壁画已出现常见的颜料层起甲、脱落、粉化等病害,还存在拼接缝开裂起翘,表层画面受污染变色的状况。由于早期切割、搬迁和修复的大量介入,现存壁画表面及内部结构都发生了巨大的变化。永乐宫在搬迁过程中保存下来的少量壁画残块,一定程度上代表了永乐宫壁画的原始状态,是研究早期壁画材料和工艺信息的重要的和极有价值的样本。对此,针对取自永乐宫的11块壁画残块的微量样品,通过光学显微镜(OM)、剖面分析(cross-section analysis)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等多种分析手段,对其制作材料和工艺进行初步调查分析,并取得了其相关壁画地仗、颜料材质及绘制壁画层位的信息,为永乐宫壁画的科学保护和深入研究提供了重要的基础资料。     

敦煌莫高窟8窟壁画材质及制作工艺研究

为了获取莫高窟8窟唐代壁画的材质及制作工艺信息,本研究利用便携式X射线荧光光谱仪、X射线衍射分析仪、可见-红外光纤光谱、扫描电镜能谱、激光粒度分析仪等多种分析技术对莫高窟8窟壁画地仗层、白粉层及颜料层进行科学的检测分析。结果表明:8窟壁画粗、细泥层所加纤维不同,粗泥层为麦草、细泥层为麻,纤维含量在2.0%~4.0%间。地仗层以粘粒(小于5微米)为主,不含砂粒,粗、细泥层平均粒径约为2~3微米。地仗层主要无机物成分与澄板土基本相同,白粉层为滑石。颜料检测结果显示,红色颜料为土红、朱砂、铅丹。绿色颜料为氯铜矿,蓝色为天然青金石,黄色颜料为雌黄。该研究成果对后期8窟壁画修复及保护具有重要指导意义。     

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。     

山西翼城考古发掘现场遗址表面腐蚀真菌的群落组成分析

考古发掘现场腐蚀微生物的鉴定与防治一直是考古学家和文物保护工作者面临的难点问题。截至目前,国内外对于文物出土现场微生物腐蚀信息和资料获取的研究还十分有限。本研究以山西翼城大河口西周墓地为例,探讨了考古发掘现场遗址表面腐蚀真菌的快速检测技术与可能的防治对策;通过现场直接镜检结合后期分子生物学检测技术,确定造成大河口西周墓地土遗址大量污染真菌的群落组成。研究发现,造成山西大河口墓地出土现场腐蚀的优势真菌类群主要隶属于假散囊菌属(Pseudeurotium)、链格孢属(Alternaria)和小不整球壳属(Plectosphaerella),它们分别占据了整个出土现场腐蚀真菌克隆文库中的23%、21%、和18%。竖直墓道发掘坑道内较高的温度和相对湿度以及较低的空气交换速率是造成发掘现场微生物大面积污染的主要环境因子。该研究为快速获取出土文物腐蚀微生物的群落信息提供了技术支撑,为后期腐蚀微生物的防治提供了理论依据。     

莫高窟壁画彩塑表面降尘调查研究

通过对莫高窟壁画彩塑表面降尘进行收集，分析降尘粒径分布、化学组成、显微形貌、可溶盐含量等理化性质，进而研究降尘对莫高窟壁画彩塑的影响。研究结果发现：莫高窟壁画彩塑表面的降尘大部分为地壳源矿物，对窟内壁画、彩塑带来的潜在危害是物理遮盖和磨蚀等作用，在更长的时间尺度上，降尘会对壁画彩塑具有潜在的盐蚀等化学威胁。莫高窟壁画彩塑表面降尘是导致壁画彩塑产生病害的一个不可忽视的重要因素。研究的结果为莫高窟壁画彩塑预防性保护提供基础数据。