神奇的岩画颜料

邝国敦

左江两岸重峦叠嶂、青山碧水、风光绮丽。规模宏大、风格粗犷的岩画，绘于悬崖绝壁之上，那万绿丛中的片片赭红，更为左江流域的山光水色增添了神秘与瑰丽的色彩。千百年来，左江花山岩画这一壮族先民的光辉遗作，伴随着各种神话和传说，以口头文学的形式在民间流传，几乎不为外界所知晓，直至宋代，地方史志上始有记载。中华人民共和国成立后，党委、政府多次组织、指派专家和考察队进行考察研究，撰写论文，始引起社会上的关注。论题论及作画民族、作画目的、作画年代、颜料制作等诸多方面，而绘制岩画用的是什么颜料，竟能经历千年而不褪色、不剥落，更引起人们的兴趣和好奇。

初次看到花山岩画的人，都会对这一跨越千年时空画面的宏大气势和大片浓艳的赭红色彩留下深刻印象，自然也会提出疑问，古人到底是用了什么颜料而达到这样的效果？两千多年，这不是一个短的时间段，要知道，在日晒雨淋、风刮霜冻的条件下，再耐久的油添如桥梁保护漆、轮船防锈漆等，也只能保持十多年至数十年，有的还达不到。我们从事地质工作，经常在野外用油漆在岩石表面标上各种标记，其所处环境、条件与花山岩画相似，有些标记标在岩壁凹处或岩块下方可以挡雨遮阳的地方，但保持时间也多不了几年，而且大多只见到字痕，油漆颜色早已褪去，花山岩画竟能历经2000余年而不掉色，真是让人惊叹。

对花山岩画颜料制作方面的研究相关资料很少，20世纪八九十年代曾有专题研究。 30多年前的1985年，由自治区人民政府组织开展的花山岩画多学科考察和由自治区民族研究所承担的《广西左江流域崖壁画考察与研究》课题成果展示与验收在南宁举行。我很幸运受邀全程参加了该次活动。该项目重要的研究内容和最终结论，民族研究所相关专家都做了全面展示和说明，如：作画民族是壮族先民骆越，画面表现内容为祭祀活动而非战争或庆丰收，其社会功能为祈福避灾等。对此结论，大家都表示赞同。在作画年代和颜料制作方面，自治区民族研究所委托有关专业单位进行专题研究，其中北京大学考古系年代测定实验室通过对多组画有岩画的钟乳石和覆盖在岩画上的钟乳石的碳14年龄测定，经综合分析，认为作画时间大约在公元前5世纪至公元2世纪，即战国至东汉时期。这一时间段与现今已出土的古代文物的年代基本一致，现今对岩画上所画器物的判别和认知，也基本上已被接受，如岩画上器物最多的是铜鼓，其次为环首刀，还有少量短剑、羊角钮钟……出土的器物中，就有2000余年前的，和岩画上器物绘制时间的推断相吻合，岩画与实物互相印证，比较有说服力。颜料制作方面的研究，相关单位认为其主要成分为赤铁矿类粉末混合胶结剂，初步推断为以动物胶为主的动物蛋白质类化合物。我们认为这结论可能过于简单，赤铁矿为天然矿物，性能稳定，不会变色，但其黏合剂怎能经历千年而不老化、脱落？这种颜料的配制，肯定还有我们当今不知晓的奥秘。为此，我們在岩画点的崖壁低处，在有颜料层局部脱落的地方，用10倍放大镜观察，发现其表面为略显粗糙、混浊的灰色，而其旁侧无红色颜料层剥落的地方则较干净光滑，当时便意识到这一落层灰色层可能就是问题的关键。为进一步弄清此问题，我们向文化部门要了一片从崖壁掉下、其上还黏有红色颜料层的岩石碎片，拿到实验室制片车间垂直其表面切开，制成0.03毫米至0.04毫米厚的岩石落片，然后用显微镜观察，发现颜料层与崖壁面呈3层结构，最表面为红色铁矿层，厚0.15毫米至0.2毫米，中间灰色半透明层厚0.2毫米至0.3毫米，看不清是什么矿物，其下为石灰岩（即崖壁面）。果然问题关键就在中间灰色层上，该层将红色层和崖壁面紧紧黏连在一起，层间还掺杂有零散的赤铁矿颗粒，我们可能已经抓住这一谜团的“线头”。颜料层不只是红色铁矿层，还有其下紧连难分的灰色层，共同组成颜料层，为双层结物，密不可分。

我们将这些新发现上报了组委会，得到重视和支持，下拨专款组建了广西地矿局左江岩画区域地质专科考察队，对岩画区沿江和陆地崖画点进行全面调查，观察其地形地貌及岩画点的分布规律，并在适当部位补采颜料样品进行分析研究，在宁明花山和扶绥吞平山岩画点各采了两组共4个样品。采样时，表面红色层和中间灰色层分开采取，用刀片小心把红色层刮下作1号样品，再将其下的灰色层刮下作2号样品，然后送地矿部门实验室分析化验。1号样品分析结果与预期基本一致，成分以赤铁矿为主，2号样品取一部分进行光谱分析，结果和以往没有什么差别，主元素还是钙、镁，但具体仍无法确定，此路不通。用其他方法也没有进展，经苦苦思索无果，我们再次找来技术人员商议，刘大章高工提出对此类结晶矿物，或可用X射线衍射分析法试一试。我们之前在已制成0.03毫米厚的岩石落片上见到，构成颜料层的中间层虽有些模糊不清，但仍可看出似有结晶现象。终于，几经测试、分析，发现了水草酸钙石。为了进一步确认水草酸钙石的存在，我们做了差热分析，差热图谱表明，在185℃有一明显吸热谷，在466℃有一放热峰，这些特征与水草酸钙石的特征基本吻合，结果证明水草酸钙确实存在。综合多项分析化验结果，我们认为颜料层并非单层结构，其表层为以赤铁矿为主的红色薄膜层，该层之下紧连着的则是水草酸钙石层，水草酸钙石层之下才是崖壁面（碳酸钙石），即颜料层由前两层构成，为双层结构。对颜料层的分析结果表明，其组成成分除主要的含铁矿，还含有铝、硅及镁、钙等，这与该地区铁矿石的特征相符。水草酸钙石的发现使大家喜出望外，此等结果应在情理之中又在意料之外。草酸钙的发现和确认，花山岩画颜料层历经千年而不老化、不脱落之谜团宣告破解。

水草酸钙石的发现使我们十分惊奇，这是经过复杂的化学反应产生的产物，眼睛也看不见，我们在现代科技已发展到高水平的环境下，还反复折腾了好久才幸运地解开这个谜团，我们的先人在2000余年前的偏远山区是怎么知道的？遥想当年的祭祀活动，我们的先人在调制好的颜料浆液中加进足量的草酸，让它发生化学作用，生成草酸铁，氧化铁被溶解（衣物粘上铁锈迹可用草酸洗掉），当把此浆液涂上崖壁面，因草酸的酸性比碳酸强得多，而钙的活泼性又明显超过铁，草酸根便夺取碳酸钙中的钙而生成水草酸钙石，紧紧附着在崖壁面上，其中的铁质被还原变回氧化铁附着或混杂在水草酸钙层上，这不是一般涂料靠黏合剂黏连附着，而是“蚀”进崖壁表面，其牢固程度更高；最重要的是水草酸钙石不会老化，含铁的水草酸钙就更为坚硬，更抗溶蚀，千百年来崖壁面有石片掉落，几乎都是岩片与颜料层一起掉落，极少有颜料层自身剥落的。

从古至今，绘画颜料百种、千种，无可计数，但绝大部分可归为以下两大类：水性颜料和浆性颜料。水性颜料靠“渗”，浆性颜料靠“黏”即借助黏合剂黏连。花山岩画颜料初看似属“浆”类，但最终其颜料层又不是依靠黏结剂黏在崖壁上，而是颜料浆液中的草酸与崖壁产生化学反应生成水草酸钙石而“蚀”进崖壁面，红色颜料层是附在或混杂在水草酸钙石上，赤铁矿是“沾”了水草酸钙石的“光”。这是迄今世界上最为奇特的唯一的一种绘画颜料，令人叫绝。这种颜料浆液如果涂在非碳酸盐类岩石上或其他基质上，就不起作用了。如此深妙的机理，当代人不多下一点功夫还弄不清是怎么回事，古人又是如何知道的？这一谜题，什么时候才能解开？