北齐水泉梁墓葬壁画及陶质彩绘的颜料成分分析

王岳

摘 要：文章利用激光拉曼对山西朔州水泉梁北齊墓葬壁画及陶质彩绘的颜料进行成分分析，同时结合电镜能谱仪和偏光显微镜对分析结果进行验证。结果显示，颜料颜色共有红、黑、白、黄、绿和蓝6种。值得关注的是，虽然属于同时期同一墓葬中的随葬品，壁画和陶质彩绘在红色和白色颜料的使用上还是存在些许差异;同时，靛蓝是唯一一种在壁画及陶质彩绘上都使用的有机染料，给北齐时期颜料的使用情况及后续保护加固提供一定的理论基础。

关键词：北齐墓葬壁画;陶质彩绘;颜料;靛蓝;有机染料

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2022.02.016

山西朔州水泉梁壁画墓是山西地区发现的规模较大、整体保存较为完整的北齐壁画墓之一。①2008年6—8月，山西省考古研究所、山西博物院、朔州市文物局、崇福寺文物管理所联合对该墓进行了抢救性发掘，并对该墓的壁画进行了揭取与保护，揭取壁画80余平方米，由山西博物院文物保护中心修复。水泉梁北齐墓葬中有大面积保存较好的壁画以及随葬品中的陶质彩绘，由于其表面色彩绚丽的颜料，使其艺术形象栩栩如生，具有极高的艺术价值。②本文采用激光拉曼、SEM-EDS及偏光显微镜，对水泉梁北齐墓葬内壁画和陶质彩绘上使用的颜料进行分析，旨在为后续表面加固保护及北齐时期颜料的使用情况提供基础理论。

1 颜料样品简介

经前期搜集整理，水泉梁北齐墓葬内壁画彩绘上共使用了红、蓝、绿、黄、黑、白6种颜色，其中红色因取样位置的不同（如边框、局部勾勒及人物唇部）分为3种，共计8个待测样品。陶俑多为俑身残块，其上彩绘也大面积脱落，剩余彩绘主要集中于服饰褶皱处，故陶俑上颜料的取样仅依据色相不同而分别取样，具体位置无法明确区分。陶俑彩绘颜料中共搜集到红、蓝、黄、白、黑5种颜色，其中红色样品共5种，共计9个待测样品。

2 检测部分

2.1 检测方法及仪器

本次检测以激光拉曼为主，根据样品的性质，同时结合电镜能谱仪和偏光显微镜对检测结果进行验证。

2.1.1 显微激光拉曼光谱仪

法国HoRIBA公司生产的XpLORA共焦显微拉曼光谱仪，氩离子激光器，532nm、633nm、785nm三个激光器，物镜50×，光斑尺寸1μm，光栅1200。

2.1.2 扫描电子显微镜-能谱仪（SEM-EDS）

美国FEI公司Quanta 650钨灯丝扫描电子显微镜;牛津（OXFORD）公司X-MaxN 50型X-射线能谱分析仪。

2.1.3 偏光显微镜

Olympus产BX 51P型偏光显微镜，加热台及固封树脂Meltmount™（折射率1.662）。

2.2 检测结果

检测结果汇总如表1所示。

3 结果讨论

3.1 红色颜料

古代墓葬陶质彩绘多以红色为主，在水泉梁北齐墓葬中，陶质彩绘上红色颜料的使用也比壁画丰富。除了使用与壁画相同的铁红、朱砂两种单色调外，还增添了铅丹的使用，同时运用了铁红和铅丹的混合颜料，增加了色彩的多样性。

①铁红（Encelac red，Fe2O3）在壁画和陶质彩绘中均有使用，壁画中主要使用在图像边框隔离带、东西壁鞍马等局部勾勒位置。拉曼峰（212、276、384、487、588、1291cm-1）与图谱库中Fe2O3的拉曼峰（226、293、410、611、1316cm-1）十分接近，表明红色颜料确系Fe2O3（图1）。同时与扫描电镜结果（Fe含量31.54%、O含量46.64%、C含量9.6%）相匹配。

②朱砂（Cinnabarite，HgS），壁画、陶质彩绘中均有使用，壁画中主要用于人物唇部，用量很少。拉曼峰（250、288、342cm-1）与图谱库中HgS的拉曼峰（251、288、342cm-1）几乎吻合，表明红色颜料确系朱砂（图2）。同时与电镜结果（Hg含量66.31%、O含量21.82%、S含量9.81%）相匹配。

③铅丹（Minium，Pb3O4），仅在陶质彩绘中使用，拉曼峰（158、227、309、392、478、546、1098cm-1）与图谱库中Pb3O4的拉曼峰（162、224、309、385、474、544、1086cm-1）几乎吻合，可判定为铅丹（图3）。同时与电镜结果（Pb含量53.05%、O含量26.94%、C含量11.93%）相匹配。陶质彩绘中除单一使用铅丹外，还有铅丹和铁红的混合物，同时与扫描电镜的检测结果（Pb含量49.91%，Fe含量12.11%，O含量21.26%）相匹配。

3.2 黑色颜料

碳（Pigment black，C），拉曼峰（1360、1590cm-1）与图谱库中C的拉曼峰 （1341、1591cm-1）几乎吻合，表明黑色颜料确系碳，同时与电镜结果（C含量37.58%、O含量35.68%、Ca含量11.06%）相匹配（图4）。

3.3 白色颜料

水泉梁北齐墓葬中壁画和陶质彩绘分别使用了两种不同的白色颜料。

①白铅矿（Cerusite，PbCO3），壁画中使用的白色颜料。拉曼峰（682、840、1057、1373、1488cm-1）与图谱库中PbCO3的拉曼峰（675、838、1054、1364、1478cm-1）十分接近，同时与电镜结果（Pb含量37.05%、O含量35.27%、Ca含量14.06%、C含量7.66%）相匹配，证实白色颜料为铅白的一种（图5）。

②方解石（Calcite，CaCO3），陶质彩绘中使用的白色颜料。拉曼峰（153、281、713、1088、1438、1752cm-1）与图谱库中CaCO3的拉曼峰（158、288、720、1098、1760cm-1）十分吻合，同时与电镜结果（Ca含量41.53%、O含量43.61%、C含量8.93%）相匹配，证实白色颜料为方解石（图6）。

陶质彩绘中使用的白色颜料并没有延續白铅矿，推测与陶质彩绘的制作工艺有关。据记载，在陶质彩绘制作过程中，通常是在陶器表面涂抹一层熟石灰作为白色底层，再施以彩绘。而熟石灰Ca（OH）2长期暴露在空气中吸收CO2后，则变为CaCO3。③

3.4 黄色颜料

黄赭石[Limonite，FeO（OH）.nH2O]，壁画和陶质彩绘中使用相同的黄色颜料。拉曼峰（237、296、389、479、548cm-1）与图谱库中FeO（OH）·nH2O的拉曼峰（239、305、392、480、554cm-1）十分接近，同时与电镜结果（Fe含量52.33%、O含量29.51%、Ca含量8.52%）相匹配，证实黄色颜料为水合氧化铁（图7）。黄赭石也称褐铁矿，是主要的铁矿物之一，用作黄色颜料的是风化成的褐铁矿帽、褐铁矿结核表面的黄色粉末，经分选、漂洗、加工而成，是中国古代早期常用的一种黄色颜料。

3.5 绿色颜料

孔雀石[Malachite，Cu2CO3（OH）2]，壁画上使用的绿色颜料，彩塑上未见绿色颜料。拉曼峰（151、177、219、267、352、431、509、536、719、1066、1094、1369、1496cm-1）与图谱库中Cu2CO3（OH）2的拉曼峰（155、181、221、272、355、434、512、538、720、1061、1100、1366、1493cm-1）几乎吻合，扫描电镜中也检测出的Cu含量达到53.26%、O含量34.70%、C含量11.40%，可判定绿色颜料为孔雀石（图8）。孔雀石在中国是一种使用历史较久的绿色颜料，主要成分为碱式碳酸铜，具有性质稳定、不易褪色等优点。

3.6 蓝色颜料

靛蓝（Indigo，C16H10O2N2），壁画及陶质彩绘中同时使用，是水泉梁北齐墓葬中使用的所有颜料中唯一一种有机染料。由于蓝色颜料很少，且杂质很多，在无法进行有效的分离提纯情况下，激光拉曼对靛蓝的检测效果较好，拉曼峰（246、460、542、596、756、794、938、1147、1249、1312、1363、1462、1487、1581、1626、1702cm-1）与图谱库中C16H10O2N2的拉曼峰（250、464、539、594、759、940、1096、1145、1247、1308、1361、1462、1573、1632、1699cm-1）几乎吻合，证实蓝色颜料为靛蓝（图9）。

同时用偏光显微镜验证，200倍下显示，蓝色颜料无晶体形状。单偏光下，无晶体边缘，色彩呈晕染状由浅至深蓝变化，多混于白色基团中，或呈蓝色偏绿（图10）;正交偏光下，有个别颗粒显示弱的4次消光现象，深色则似全消光，为明显的有机蓝特征（图11）。

我国使用靛蓝的历史很长，据文献记载，相传在夏代我国就开始种植蓝草，并掌握了它的生长习性。但靛蓝最广泛和最重要的应用却是染制丝、毛、棉、麻等纤维制品的染料。④靛蓝在早期壁画上的使用记载很少，在中国古代壁画作品中经常使用的蓝色颜料，多以石青、青金石等天然矿物颜料为主。直至隋唐时期，中国壁画艺术达到鼎盛，才广泛出现以石青和靛青为主的青色系。⑤有资料记载，20世纪30年代，美国哈佛大学福格艺术博物馆的Gettens，分析华尔纳窃取的敦煌唐朝壁画时，曾发现敦煌壁画的蓝色颜料除蓝铜矿外还有靛蓝⑥，同时，除敦煌古代壁画，在绢画及陶质彩绘颜料中也发现了靛蓝的使用。⑦另外，在新疆阿斯塔那唐古墓群泥塑彩绘中也发现了靛蓝的使用。⑧

4 结论

①山西朔州水泉梁北齐墓葬壁画及陶质彩绘上的颜料主要使用了红色、黑色、白色、黄色、绿色和蓝色6种颜料。值得关注的是，虽然属于同时期同一墓葬中的随葬品，但在红色和白色颜料使用上还是存在些许差异。

②隋唐之前，靛蓝在墓葬壁画和陶质彩绘中的使用记载相对较少，此次作为水泉梁北齐墓葬中使用的唯一一种有机染料，在已发现的同时期墓葬中也并不多见，对北齐时期颜料的使用情况及后续保护加固提供一定的理论基础。

注释

①山西博物院.山西朔州水泉梁北齐墓葬壁画修复报告[R].北京：科学出版社，2014.

②山西省考古研究所，山西博物院，朔州市文物局，等.山西朔州水泉梁北齐壁画墓发掘简报[J].文物，2010（12）：26-42.

③李乃胜，杨益民，何弩，等.陶寺遗址陶器彩绘颜料的光谱分析[J].光谱学与光谱分析，2008（4）：946-948.

④张晓梅，魏西凝，雷勇，等.古代丝织品及古建彩画蓝色染料的微量及无损分析[J].光谱学与光谱分析，2010，30（12）：3254-3257.

⑤常晶晶.古代壁画中颜料及染料的拉曼光谱研究[D].长春：吉林大学，2010：18.

⑥罗瑟福·盖特斯，王进玉，江致勤.中国颜料的初步研究报告[J].敦煌研究，1987（1）：98-103.

⑦王进玉.敦煌石窟艺术与颜料化学[C]//吴嘉丽，周湘华.世界华人科学史学术研讨会论文集.台北：淡江大学化学系，2001：75-85.

⑧郑会平，何秋菊，姚书文，等.新疆阿斯塔那唐墓出土彩塑的制作工艺和颜料分析[J].文物保护与考古科学，2013，25（2）：36.