基于极少量采样的彩绘文物颜料成分分析

随着文物保护理念的提升,越来越提倡文物样品的无损或微损分析;同时由于文物样品的复杂性,对分析技术提出了更加严苛的要求.彩绘类文物的颜料分析研究,对其文物信息的提取,以及古代人类历史、社会、文化的研究和阐述具有重要作用.结合本研究组前期的研究成果,本研究提出了一种在极少量采样的情况下,分析研究文物颜料的方法,并用于榆林卧...     

辽代绿琉璃瓦残块的分析研究

琉璃瓦作为古代高等级的建筑材料，从北魏时期就在宫殿、皇家寺庙上开始应用，辽宋时期除了应用在皇室建筑上，并且开始在陵园建筑上使用琉璃瓦。现存的明清时期琉璃瓦普遍存在釉层大量脱落的状况，但研究的这件辽代的绿琉璃瓦残块上，虽然釉层极薄、冰裂纹遍布、表面发白，釉层却整体保存十分完好，几乎没有明显起翘脱落，且具有很好的强度。采用超景深显微观察、扫描电镜能谱分析和X射线衍射分析，结合文献资料，对辽宁北镇医巫闾山辽代帝陵遗址中的新立遗址出土绿琉璃瓦残块进行胎、釉的成分分析，研究其烧造工艺，并对其保存现状和釉层保存完好的原因进行深入探讨。结果表明该绿琉璃瓦胎体原料为优质瓷土加上少量小颗粒砂石，其晶相有石英、α-方石英、硅线石、刚玉，是瓷土作胎的较早范例，为我国使用瓷土烧制琉璃瓦的早期历史和工艺发展提供了佐证。绿色釉层属于PbO-SiO₂-Al₂O₃基础釉体系，以Cu为呈色元素，Pb含量低于明清琉璃瓦，其成分中ZnO的缺失可能是釉面青绿色深浅不一、光泽度较低的原因。绿釉几乎无剥离，胎釉结合强度很好，是由于低铅薄釉降低了热膨胀系数、缓解了应力，胎釉热膨胀系数相配，表层浅裂缝不易联通内部与外界环境。加之其使用和保存环境都较为干燥，降低了水的影响，几乎没出现吸湿膨胀和冰冻膨胀。该工作可为相似文物样品的研究、辽代建筑琉璃构件工艺的研究和琉璃文物的病害和保存提供参考。     

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。     

马家塬M21出土一件料珠的成分和风化层的研究

为研究古代人造料珠的成分和风化状况,对马家塬M21墓地内出土的一件料珠进行超景深显微观察,扫描电镜能谱分析（SEM-EDS）与拉曼光谱分析（Raman）,观察了样品表面形态、获得了样品元素组成和物相组成。结果揭示料珠主要组成成分为混合BaSO₄,PbCO₃,Pb₅Si₄O₈(OH)₁₀和Cu₂Pb₅(SO₄)₃(CO₃)(OH)₆等杂质的中国蓝,呈现为浅蓝色颗粒,由固相烧结法制作,外部黄色结壳成分为Pb₈O₅(OH)₂Cl₄。研究阐述了中国蓝工艺的发展及风化生成碱性铅化合物的原因,该料珠的元素分析显示Si含量最高,Cu和Ba的含量大略相等,而Pb的含量较低,可能代表当时硅酸铜钡料珠烧制已经开始有意控制原料的比例;碱性铅化合物应是在埋藏过程中形成的,高温烧结制备料珠时产生的氧化物未反应完全,随后被埋入地下,与碱性土壤水水合形成碱性铅化合物。该研究为古代费昂斯制品和硅酸铜钡类制品的研究提供参考,对中国古代科技史研究具有重要意义。     

巴中水宁寺摩岩石刻的彩绘颜料分析

巴中水宁寺摩崖造像以题材广泛、形式多样、雕刻精致著称于世,但潮湿的环境,不稳定的崖体,半露天的保存环境使水宁寺石刻遭到了严重的破坏,影响了石刻的艺术性,因此水宁寺摩崖造像保护修复工作迫在眉睫。通过对水宁寺石刻颜料的分析,获取彩绘颜料的信息,一方面为颜料复原提供科学依据,另一方面也有利于文物工作者展开针对性保护工作,具有重要的文物保护意义。采用超景深三维视频显微分析、X射线荧光光谱分析（XRF）、X射线衍射实验分析（XRD）以及激光拉曼光谱分析,从物质的外观、结构和成分综合分析水宁寺摩岩造像颜料的主要组成矿物。实验结果表明1号样品主要矿物为黄赭石,2号样品主要矿物为铅丹,3号样品主要矿物为石绿,4号样品主要矿物为硫酸铅,5号样品主要矿物为青金石,6号样品主要矿物为针铁矿,颜料下层的白粉层为二水石膏。因造像长期暴露在潮湿、半露天的的环境下,少数颜料不能直接检测出标准物质,需要根据相关资料进行二次分析,如黄赭石因长期风化导致最后测出的主要矿物是Fe₂O₃;铅丹在潮湿及微生物存在的环境条件下发生分解变成K₂PbO₂与PbO₂;针铁矿是由赤铁矿或黄铁矿经化学反应而生成的。另外,通过对比人造群青的合成时间与造像的开凿年代,加之Fe元素的检出暗指天然青金石中金星的主要成分黄铁矿,可以判断本样品的颜料是由天然青金石制作的,丰富了天然青金石的使用案例。