邛崃石窟摩崖造像的彩绘颜料分析与研究

四川省邛崃市地处成都平原,是成都地区发现的摩崖造像规模最大,分布最集中的地区。由于潮湿、半露天的保存环境,造像遭到严重破坏,缺少相关的科学分析研究。本文选用邛崃地区内花置寺摩崖造像、临邛镇磐陀寺摩崖造像和大同乡石笋山摩崖造像三处共12件彩绘颜料样品,通过超景深显微观察、X射线荧光分析、X射线衍射和显微激光拉曼光谱综合分析,获取彩绘颜料信息。结果表明红色颜料为赤铁矿[Fe₂O₃]和铅丹[Pb₃O₄];绿色颜料为砷酸铜[Cu(AsO₃)(OH)·2H₂O]和过硫酸三铜钠钾[KNaCu₃O(SO₄)₃];白色颜料为石膏[CaSO₄];黄色颜料为黄赭石[Fe₂O₃];黑色颜料为铅丹[Pb₃O₄]的变化产物,蓝色颜料为青金石[Na₆Ca₂Al₆Si₆O₂₄(SO₄)₂]。值得注意的是绿色颜料的分析结果,其中检出的砷酸铜类物质在近年中国西南地区彩绘分析中较常见,结合文献调研判断其为近现代人工合成颜料巴黎绿的变化产物,进而推测此处有近现代重绘可能。另外,首次检出过硫酸三铜钠钾成分的绿色颜料,丰富了古代彩绘颜料的分析实例,判断可能是某种绿色含铜矿物的变化结果。四川地区环境湿润,一些不稳定的矿物颜料容易发生化学变化,有的产生变色,有的颜色变化不明显,但成分已产生新的物质。通过分析邛崃石窟彩绘颜料,获取四川地区摩崖造像所使用颜料的相关信息,为颜料复原提供科学依据,同时也有利于文物工作者展开针对性保护工作,为四川地区彩绘石窟的研究和保护提供参考。     

广元千佛崖石窟石刻彩妆颜料的分析

四川省广元千佛崖石窟是四川境内最大的石窟寺和摩崖造像群,承载着古代社会的历史信息,对研究当时的政治、文化和社会生活意义重大。千佛崖石窟在自然环境因素的长期作用下,目前受到多种严重病害的侵蚀,亟待保护。为了获取石刻彩妆的成分与工艺信息以支撑彩妆的保护工作,应用X射线衍射分析、剖面显微分析、扫描电镜能谱分析、激光拉曼光谱分析等方法,对广元千佛崖8处洞窟的已脱落彩妆颜料层样品进行了分析。X射线衍射分析鉴定出了铁红(Fe₂O₃)、朱砂 (HgS)、铅丹(Pb₃O₄)、炭黑等颜料成分,以及铅白 (PbSO₄)、石膏(CaSO₄·2H₂O)、长石、二氧化硅等打底层和岩体的组分,验证了样品脱落的原因是岩体的劣化。剖面显微分析和扫描电镜能谱分析表明,不同洞窟的彩妆制作工艺有区别,有的颜料直接施加在岩体表面,有的则在颜料层和岩体间有一层主要为硫酸铅的打底层;样品表面蓝绿色颜料的含量很少,仅通过激光共聚焦显微拉曼光谱成功地识别出来,其鉴定结果为蓝铜矾[Cu₄SO₄(OH)₆·2H₂O]。蓝铜矾作为颜料使用的报道很少。由于其矿物含量较少但分布广泛,古代一般不将其分离出来单独使用,而人工合成的碱式硫酸铜类颜料布勒门绿（Bremen green）出现于18世纪-19世纪,如果有纯碱式硫酸铜单独使用的情况出现,就意味着有近现代重绘的可能性,将有助于彩绘类文物保存历史的判断。该研究不仅为千佛崖石刻彩妆的保护提供了依据,丰富了文化遗产中使用蓝铜矾颜料的案例,更对彩妆的保存历史研究有潜在价值。     

微区光谱分析技术在文物颜料保护中的研究进展

颜料是彩绘文物的重要物质组成和艺术表现形式,文物颜料的保护一直是文化遗产保护领域的热点和难点。文物具有不可再生的特性,文物颜料的原位、无损、微样本的准确分析是该类文物保护的重要工作。随着各种微束技术的进步,微区光谱分析技术以精准微区定位、快速光谱扫描的工作方式,在文物保护研究中具有独特的优势,因而其应用得到了快速发展。从颜料成分分析、颜料降解褪色分析、保护效果评价等方面探讨了微区X射线荧光光谱分析（μ-XRF）、微区激光诱导击穿光谱分析（μ-LIBS）、微区拉曼光谱分析（μ-Raman）、微区红外光谱分析（μ-FTIR）、微区X射线吸收近边结构光谱分析（μ-XANES）、微区时间分辨光致发光光谱分析（μ-TRPL）、微区褪色测试（μ-FT）等技术在彩绘文物颜料保护中的应用、特点及技术难点,并从消除测量干扰、改进测量装置、研发联合装置等方面展望了微区光谱技术的发展趋势。其中,μ-XRF,μ-LIBS,μ-Raman和μ-FTIR是目前颜料成分分析常用的微区光谱分析技术,而且μ-Raman和μ-FTIR在保护效果评价中应用广泛,μ-FTIR和μ-XRF还可用于颜料降解分析。常用微区光谱技术联用并结合PCA分析和相关分析技术不仅可以鉴别文物颜料,还能为文物产地、文物断代及其真伪鉴别提供科学依据。特别是μ-XANES,μ-TRPL和μ-FT等方法属于国际领先的文物颜料分析技术,对文物颜料降解产物鉴别和分布可视化分析、颜料的起源和历史、颜料粒子迁移相关的降解现象、颜料的耐光性等研究起着关键作用。然而,目前这些方法在国内文物保护领域应用很少。因此,该研究对于推动我国文物分析及文物保护的发展具有重要意义,为文物颜料的鉴定、保护和修复提供科学指导。     

成都武侯祠彩绘泥塑颜料的拉曼光谱分析

利用显微镜、激光拉曼光谱和扫描电子显微镜对成都武侯祠彩绘泥塑颜料进行了分析。结果表明:颜料有红色朱砂、赭石、铅丹,蓝色颜料为酞菁蓝和群青,绿色颜料是酞菁绿,黄色颜料为密陀僧,白色颜料钛白,黑色颜料是炭黑。研究发现合成有机颜料酞菁蓝和酞菁绿作为彩绘颜料使用,颜料分析结果为文物的保护修复和修复材料选择提供了科学数据。     

中国北方古建油饰彩画中绿色颜料的光谱分析

古建油饰彩画中颜料成分的分析鉴定是古建维修、保护的重要基础工作。文章利用X射线荧光分析、X射线衍射分析、扫描电镜-能谱分析技术,首次系统地分析检测了来自北京、山西、甘肃等中国北方地区的27个古建油饰彩画中的绿色颜料。结果表明,其中15个样品使用了巴黎绿这种含铜、砷的人工合成颜料,其余样品未检测出矿物颜料,显色成分应为人工合成的有机物。在所有分析样品中未检测到古代常用的绿色颜料石绿和氯铜矿的存在。该研究工作开辟了光谱分析技术应用于古建油饰彩画颜料鉴定的新领域,为该类文物分析鉴定、修复材料的选择提供了科学数据。     

西夏千佛龛唐卡的显微偏光及拉曼光谱分析

利用偏光显微镜和激光拉曼光谱仪对1963年出土的西夏时期唐卡表面彩绘颜料进行分析,结果表明,唐卡使用的红色、背景红、蓝色、白色、黑色颜料是由朱砂、铅丹、靛蓝、铅白、炭黑制成。检测分析结果为西夏千佛龛唐卡实施保护修复提供了准确可靠的科学依据,也为保护修复时提供准确的颜料使用依据。     

北京先农坛建筑彩画颜料的光谱学研究

北京先农坛是明清时期皇家祭祀建筑的重要历史遗迹,是中华民族传统重农思想的传播载体,见证着中华文化源远流长。在自然和人为因素的长期影响下,先农坛建筑彩画出现了烟熏、剥落等多种病害,亟待保护。为了获取先农坛建筑彩画中的物质成分信息以支撑彩画的保护修复工作,应用便携式拉曼光谱仪、便携式X射线荧光(XRF)对先农坛具服殿中三幅具有代表性的建筑彩画进行无损分析,结合显微拉曼光谱、扫描电镜-能谱(SEM-EDS)、 X射线衍射(XRD)等方法对残片的分析,成功获得了绘制彩画所用颜料的主要成分。结果表明,三幅彩画的打底材料均含有碳酸钙,金龙图案表面有金箔留存。此外,在原始彩画中使用了朱砂、铅丹、铅白、氯铜矿和靛蓝等颜料;修复彩画中除上述朱砂、铅丹、铅白外,在金龙图案区域检测到了铅丹和雌黄的混用,且所用蓝色和绿色颜料分别为群青和巴黎绿,这与原始彩画中所使用的颜料不同;在重绘彩画中鉴别出多种近代合成颜料,如钛白、铬黄、苏丹红Ⅰ、酞菁绿、群青、亮红色β-萘酚等。根据颜料的使用情况结合史料记载,确定了三幅彩画的绘制时期分别为1754年、 1860年以及1997年左右。由于缺乏对原始彩画中所用颜料的了解,导致...     

清代通草水彩画颜料的原位无损分析

利用显微共焦激光拉曼光谱技术和超景深显微技术,对一张清代通草水彩画的颜料进行原位无损分析。经过分析,结果表明:该幅清代通草水彩画中红色颜料为铅丹,蓝色颜料为合成群青,黑色颜料炭黑(C),白色颜料为碳酸钙和铅白的混合颜料,绿色颜料为孔雀石和巴黎绿的混合颜料,黄色颜料成分尚需进一步检测。群青和巴黎绿均为人工合成颜料,首次合成时间分别为1830年和1814年,巴黎绿在19世纪50年代才应用于中国绘画中,由此推测该幅清代通草水彩画绘制时间约为清代中晚期以后。研究表明:由于受清代通草水彩画纸张材料植物细胞结构和文物的特殊性限制,拉曼光谱技术和超景深显微技术成为目前无损分析清代通草水彩画颜料的较为合适的方法,为清代通草水彩画的保护及修复工作提供一些信息和依据。     

清代通草水彩画颜料的原位无损分析

利用显微共焦激光拉曼光谱技术和超景深显微技术,对一张清代通草水彩画的颜料进行原位无损分析。经过分析,结果表明：该幅清代通草水彩画中红色颜料为铅丹,蓝色颜料为合成群青,黑色颜料炭黑(C),白色颜料为碳酸钙和铅白的混合颜料,绿色颜料为孔雀石和巴黎绿的混合颜料,黄色颜料成分尚需进一步检测。群青和巴黎绿均为人工合成颜料,首次合成时间分别为1830年和1814年,巴黎绿在19世纪50年代才应用于中国绘画中,由此推测该幅清代通草水彩画绘制时间约为清代中晚期以后。研究表明：由于受清代通草水彩画纸张材料植物细胞结构和文物的特殊性限制,拉曼光谱技术和超景深显微技术成为目前无损分析清代通草水彩画颜料的较为合适的方法,为清代通草水彩画的保护及修复工作提供一些信息和依据。     

北京故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画的分析研究——一种检测颜料和胶结物的集成检测方法

北京故宫是现存规模最大、保存最完整的木结构古建筑群。2015年底,故宫养心殿启动研究性保护修缮工程,燕喜堂是养心殿的后殿西耳房,是此次维修的重点对象之一。彩画是古建筑的重要组成部分,不仅具有美化装饰的作用,更有对木材的防腐保护功能。为了能更好地辅助燕喜堂及西围房建筑彩画的保护与修复,需要对彩画原始材料以及工艺进行检测研究。使用一套集成检测方法：包括样品横截面分析、扫描电子显微镜背散射及能谱技术、拉曼光谱技术、荧光染色法、酶联免疫法、免疫荧光法以及热裂解气相色谱法,分析了故宫养心殿燕喜堂及西围房建筑彩画样品的颜料、沥粉、胶结材料的成分,以及结构关系。结果表明燕喜堂西围房使用的颜料有朱砂、铁红、群青、石青、石绿以及副氯铜矿型铜绿;沥粉的无机组成为石英、滑石、白垩或白云石。胶结材料检测结果发现彩画地仗层中普遍掺加了桐油,颜料层中掺加了动物胶。梁上彩画除了表面图案,地仗层底部还有一层朱砂颜料,同时地仗层内部也不规则地发现朱砂颜料。此外,表层红色颜料通常由两层颜料组成,内层的显色成分是铁红和朱砂,颜料颗粒直径1 μm左右,外层颜料由朱砂组成,颜料颗粒大小不一,直径1～30 μm范围内。上述检测结果不仅可以部分看出燕喜堂及西围房建筑彩画的工艺特征,也表明该集成检测方法可行、所需样品量少,是一种经济实用的彩画文物检测方法。     

故宫奉先殿清初彩画颜料成分分析

故宫奉先殿是明清两代皇帝祭祀祖先的家庙,地位仅次于太庙。奉先殿始建于明成祖时期,现存建筑主要建于康熙时期,其上保留了为数不多的清初彩画,是研究清初彩画的珍贵实物。利用显微观察、扫描电子显微镜能谱和激光拉曼光谱分析,对取自奉先殿的彩画颜料进行分析鉴定。结果表明,奉先殿彩画中部分红色和蓝色颜料层存在分层现象,表层颜色鲜艳明亮,中层和下层颜色偏浅,每层所用颜料配方不同。红色颜料有朱砂、铅丹和铁红,绿色颜料均为氯铜矿,蓝色颜料均为石青,用铅白打底。浅色颜料由主显色矿物颜料加入以铅白为主的白色颜料混合调制而成。其中浅红色由铅丹与铅白调和而成,浅绿色由氯铜矿与铅白调和而成。浅蓝色颜料中未发现铅白,但含有大量Al元素和Si元素,推测含有高岭土。浅蓝色颜料有可能是由石青与高岭土调制而成。奉先殿彩画中未发现清晚彩画常用的合成群青、巴黎绿等颜料,反映出奉先殿彩画的绘制年代很有可能就是档案记载的康熙年间,之后未有大修。高岭土作为白色颜料调配浅色颜料在彩画制作中比较少见,奉先殿彩画中高岭土的发现丰富了清代早期彩画颜料制作的资料,具有一定的学术意义。     

New markers to identify the provenance of lapis lazuli: trace elements in pyrite by means of micro-PIXE

Lapis lazuli has been used for glyptics and carving since the fifth millennium BC to produce jewels, amulets, seals, inlays, etc; the identification of the origin of the stone used for carving artworks may be valuable for reconstructing old trade routes. Since ancient lapis lazuli art objects are precious, only non-destructive techniques can be used to identify their provenance, and ion beam analysis (IBA) techniques allow us to characterise this stone in a fully non-invasive way. In addition, by using an ion microprobe, we have been able to focus the analysis on single crystals, as their typical dimensions may range from a few microns to hundreds of microns. Provenance markers, identified in previous IBA studies and already presented elsewhere, were based on the presence/absence of mineral phases, on the presence/quantity of trace elements inside a phase and on characteristic features of the luminescence spectra. In this work, a systematic study on pyrite crystals, a common accessory mineral in lapis lazuli, was carried out, following a multi-technique approach: optical microscopy and SEM-EDX to select crystals for successive trace element micro-PIXE measurements at two Italian facilities, the INFN Laboratori Nazionali di Legnaro and the INFN LABEC laboratory in Firenze. The results of this work allowed us to obtain new markers for lapis lazuli provenance identification.     

Assessment of Raman microscopy coupled with principal component analysis to examine egg yolk–pigment interaction based on the protein C?H stretching region (3100–2800 cm−1)

This work seeks to identify the slight changes in the characteristic C H stretching region (3100–2800 cm⁻¹) of a protein‐based binder and fatty acid esters from egg yolk, which may occur in complex paint samples due to the presence of particular pigments. To date, this protein region—where historic pigments do not show characteristic Raman bands—has not been used to identify possible interactions between painting materials, in spite of its potential due to the mentioned feature. This study is based on the investigation of pure egg yolk model samples and tempera model samples prepared by mixing this binder with some historic pigments (cinnabar, raw Sienna, lead white, gypsum, calcite, azurite, lapis lazuli and smalt) as binary samples. All samples were analyzed in this region by Raman microscopy (RM) coupled with principal component analysis (PCA) for three color groups (red, white and blue) separately. The results show relevant spectral changes in the C H stretching region of amino acids and polyunsaturated fatty acids esters of the egg yolk binder, particularly in the azurite, lead white and gypsum‐based tempera samples. Lesser interactions were discerned in the tempera samples made with smalt, as well as shift in the region of polyunsaturated fatty acid esters of the egg yolk binder in the cinnabar and raw Sienna‐based tempera paintings. No interactions were recognized between the egg yolk and the pigments calcite and lapis lazuli. The effectiveness of applying RM combined with PCA for identifying interaction processes between binders and pigments is demonstrated. Copyright © 2011 John Wiley & Sons, Ltd.     

青海热贡地区传统建筑彩画颜料光谱特征分析研究

青海省热贡地区是安多藏区藏式建筑彩画艺术的重要产地,作为热贡艺术的重要组成部分影响甚广。热贡地方建筑彩画不仅是附着建筑栋梁之上的艺术瑰宝,更是一项延续至今的传统技艺,至今仍有大批传统匠人画师从事相关行业。热贡地方建筑彩画有独立的用色方法和颜料制作工艺,对其所用传统颜料进行科学检测是系统研究该地区建筑彩画的基础性工作,在进一步研究热贡地区建筑彩画的制作工艺和艺术特色,传承地方建筑彩画技艺和完善保护政策等方面具有积极意义。通过对同仁市隆务寺夏日仓行宫火供殿所用当地传统建筑彩画颜料的采样,运用X射线荧光光谱、X射线衍射分析、激光显微拉曼光谱分析等多种实验分析方法,对颜料样品进行分析,测定其主要显色物质和成分占比。结果表明,热贡地方建筑彩画所用颜料多为无机颜料;蓝色颜料主要是人造群青;绿色颜料的主要矿物组成为绿土,显色物质为蒙脱石,存在将植物色染料加入当地所产的富镁蒙脱石中混合使用的可能性;红色颜料的主要矿物组成为铁红（赭石类红土）,通过焙烧富铁矿土来人工合成,材料来自于当地吾屯村所产红色赭石类粘土;黄色颜料主要矿物组成为密陀僧、硫磺及其他植物色染料制备而成;黑色颜料为碳黑,符合木炭黑的性状特征;白色颜料主要为生石灰及氧化镁粉,并在其他颜料中广泛使用石灰及氧化镁粉作为调色颜料;推测部分样品中含有包金土及植物色素染料、其他人工合成颜料的可能性。整体来看,热贡地区建筑彩画所用颜料成本价格较低,制取难度不大,来源大多是当地常见的矿土料和动植物染料,传统的制料工艺较简单,颜料多呈现为组分复杂的混合物状态;密陀僧、包金土和群青等颜料多来自于内地及国外,颜料人工合成的历史较早,反映出热贡地区建筑彩画在颜料使用上不仅使用本土材料制备,也广泛使用外来颜料的历史传统,为进一步研究热贡地区建筑彩画领域内汉、藏等多民族文化交往、交流、交融历史提供了良好实证材料。     

Testing of Raman spectroscopy as a non‐invasive tool for the investigation of glass‐protected pastels

Five French pastels and a sanguine drawing dating from the 17th to the 20th century were studied by Raman spectroscopy. Different operative conditions were used: the pastels were investigated through their protective glass, and the results obtained were compared with those obtained after removing the glass and after sampling a micrometric particle of pigment. Different parameters (wavelengths, powers of excitation and objectives) were tested in order to assess the optimal procedure of analysis for this fragile work of art. The results obtained for black (carbons), yellow (chrome/cobalt yellow), red (lead oxide, vermillion, orpiment), brown (red lead and chrome yellow), blue (Prussian blue, lapis lazuli/ultramarine), green (mixture of above blue and yellow pigments) and white (calcite, lead white, anatase) pigments are presented and the consistency of the pigments' period of use with the dating proposed for each pastel is evaluated. In one of the pastels, the blackening of the carnation colour made of an unstable mixture of lead white, red lead and vermilion was studied. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.     

清代红绿彩瓷器无损分析研究

红绿彩瓷器是我国陶瓷史上一种重要的釉上彩瓷器,分析其彩料的化学组成和物相结构对其烧制工艺的研究有很重要的意义.但由于瓷器表面的不平整和彩料分布的不均匀性,导致其不满足传统的1 mm×10 m m线光源的X射线衍射仪对样品的测试要求.而毛细管聚焦的X射线衍射仪采用点光源的方式照射样品,毛细管X光透镜对Cu-Kα 的能量有...     

FT‐Raman spectroscopy of pigments on a Hindu statue,Kali Walking on Siva

FT‐Raman spectroscopic analysis of eight pigmented specimens from an important Hindu statue group, Kali Walking on Siva, acquired in 1895 but of indeterminate age and now in the Horniman Museum, London, has revealed some interesting and unusual combinations of coloured pigments including cinnabar, minium, lapis lazuli and red ochre. Several specimens showed evidence of organic additives, which have been attributed to shellac resins commonly believed to have been used on this type of statuary. The Raman spectroscopic results confirm that the predominant black pigment on the Kali figure is lamp black or soot, in contrast to the SEM‐EDX data that suggests the origin of this pigment as from bone black or ivory black from the presence of phosphorus. An eclectic range of white pigments have been identified in this group including lead white, barytes, calcite and anhydrite; rutile and anatase found on one specimen on the jackal in this group have been ascribed to recent unrecorded restoration. Copyright © 2006 John Wiley & Sons, Ltd.     

Pigment identification of a rare 18th century wallpaper from Buffon library

A rare 18th century wallpaper depicting a basket of flowers has been recently discovered in the building where Buffon, the famous French Naturalist, had established his Library and written a large part of its ‘Histoire Naturelle’. The wallpaper fragments were analysed and some pigments identified: gypsum, calcite, carbon black, vermilion and lapis lazuli; a blue/green organic compound was seemingly used to dye the paper. Copyright © 2010 John Wiley & Sons, Ltd.