壁画彩塑颜料分析及其颜料的稳定性——壁画彩塑颜料分析

　　我国古代壁画颜料的分析工作，在过去可以说是一片空白。20世纪60年代初，有人对莫高窟壁画残片的颜料做过一些点滴的化学分析研究，直到20世纪70年代末，由原化工部兰州涂料研究所与敦煌文物研究所(敦煌研究院前身)合作，利用X射线衍射和X射线荧光分析法对敦煌莫高窟的十六国、北魏、西魏、北周、隋、唐(包括初、盛、中、晚唐)、五代、宋、西夏、元和清44个洞窟中的红、蓝、绿、白及棕黑等293个颜料试样进行了分析。
　　后来实施国家重点科技项目“中国古代壁画和彩塑及其保护的研究”中，对丝绸之路的克孜尔石窟、敦煌莫高窟、安西榆林窟、张掖马蹄寺石窟、武威天梯山石窟、永靖炳灵寺石窟和天水麦积山等石窟的壁画彩塑颜料作了全面、系统的分析研究。
　　对壁画颜料的分析要求做到无损伤壁画，取样量越少越好。X射线衍射分析法是壁画颜料最理想、最有效的分析方法。X射线衍射微区分析法，只需几毫克试样，就可对壁画颜料进行有效的分析，可以说真正做到了无损伤壁画。由于颜料试样很少，X射线衍射分析时将粉末状的颜料试样置于单晶硅片上，这种方法可满足样品量较少的分析要求。
　　Walter C.McCrone经过长时间的研究，形成了一整套使用偏光显微镜鉴定矿物颜料的方法，它可根据薄片中矿物颜料粒子的光性特征鉴定出颜料的种类，这种方法所需的颜料试样更少。当试样中显色的物质成分含量极微时，X射线衍射分析法就难分析出显色的物相成分，而偏光显微镜薄片分析却能弥补这种不足。因此，偏光显微镜薄片分析法又是X射线衍射分析法的一种有效的辅助分析方法，这两种分析方法的物相结果可以相互印证。其次，偏光显微镜可分辨来源于不同地方的同种矿物颜料的形貌差异，在区别天然矿物颜料和人造矿物颜料方面也是一个非常理想的分析工具。另外，在做壁画颜料变色和壁画颜料层结构研究时，还要做颜料层剖面分析。剖面分析的具体方法是将大约1m㎡的试样包埋在透明的有机树脂中间，然后研磨有机树脂块，将样品的断面磨出，在显微镜下观察颜料的剖面，这种方法也适合于研究绘画的颜料层次，即绘制壁画的技法。
　　一、壁画彩塑颜料分析
　　(一)莫高窟
　　(包括西千佛洞)
　　20多年来，我们对莫高窟的十六国、北魏、西魏、北周、隋、唐(包括初、盛、中、晚唐)、五代、宋、西夏、元和清的壁画、彩塑颜料进行了全面、系统的分析。共计分析红、蓝、绿、白、棕黑等颜料试样1200多个。这些颜料试样取自各个时代具有代表性的170多个洞窟的壁画和彩塑。分析西千佛洞的颜料试样60个，取自北魏、西魏、北周、隋、唐和五代具有代表性的6个洞窟中。
　　经过20多年的工作，已经初步建立了莫高窟壁画颜料数据库，对莫高窟的壁画颜料有了一个较深入的了解。当然，莫高窟的壁画颜料数据库，随着敦煌石窟壁画彩塑各项保护工作的开展，还会继续做进一步的完善。
　　20世纪70年代末，以X射线荧光分析法和X射线衍射分析法分析了莫高窟壁画彩塑颜料。有了这个分析基础，之后的分析主要以X射线衍射分析法为主，并辅以偏光显微镜分析。当然，这主要是指对无机矿物颜料的分析，对极少量的有机染料的分析，如莫高窟第85窟有机染料的分析只能用液相色谱等方法分析。
　　1.莫高窟壁画彩塑颜料的分析结果
　　图3-1～图3-12为莫高窟各色颜料的X射线衍射谱图，各色颜料的偏光显微镜照片见彩版一五、一六。
　　(1)白色颜料
　　高岭土：Al2Si2O5(OH)4(又名：白土、瓷土)
　　方解石：CaCO3
　　云母：KAl2Si3AlO10(OH)2
　　滑石：Mg3Si4O10(OH)2(又名：画粉、腻粉)
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　碳酸钙镁石：Mg3Ca(CO3)4
　　氯铅矿：PbCl2
　　硫酸铅矿：PbSO4
　　角铅矿：PbCl2·PbCO3
　　白铅矿：PbCO3
　　石英：α-SiO2(注：大部分样品中的石英作为杂质带入)
　　(2)红色颜料
　　朱砂：HgS(又名：辰砂、硫化汞)
　　铅丹：Pb3O4(又名：红丹、黄丹)
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3(包括赭石、铁丹、煅红土等)
　　雄黄：AsS
　　最近我们在第85窟藻井上发现有机红色颜料，其种类还在做进一步的调查分析。
　　(3)蓝色颜料
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2(又名：蓝铜矿)
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，Cl)2(又名：天然群青、佛青、回回青、金精)
　　清代彩塑上的青金石为人工合成，又叫群青。
　　(4)绿色颜料
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2(又名：孔雀石)
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl(又名：碱式氯化铜)
　　(5)棕黑色颜料
　　黑色颜料分为两种，一种是原黑色，是用墨(或称炭黑)或铁黑(Pe3O4)作颜料；另一种是红色颜料铅丹的变色产物——二氧化铅(PbO2)，色彩为棕黑，尤其唐代为最多。由于颜料组成不一，变色程度不同，在实际色调上则有棕、褐、黑棕、棕黑及灰色。
　　从衍射图中清楚地看出，变色样品中出现很强的二氧化铅(PbO2)物相的衍射峰，在比较浅色的大部分样品中还出现较弱的铅丹(Pb3O4)物相的衍射峰。在灰色的变色样品中，未见铅丹物相。
　　(6)土样
　　取土样是为了扣除在取颜料试样不可避免地夹杂泥土所带来的分析上的误差。在我们仅取的四个土样中有石英、白垩、滑石、长石、蒙脱石等成分，它们类同于白色颜料之物相，但白垩、滑石的衍射峰强度低得多，而有很强的长石和蒙脱石的衍射峰。
　　2.西千佛洞壁画颜料分析结果
　　(1)白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　方解石：CaCO3
　　云母：KAl2Si3AlO10(OH)2
　　滑石：Mg3Si4O10(OH)2
　　硬石膏：CaSO4
　　(2)红色颜料
　　朱砂：HgS
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3
　　铅丹：Pb3O4
　　(3)蓝色颜料
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，Cl)2
　　(4)绿色颜料
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　(5)棕黑色颜料
　　二氧化铅+铅丹(PbO2+Pb3O4)
　　莫高窟部分洞窟颜料X射线衍射分析结果见表3-1。
　　西千佛洞部分洞窟X射线衍射分析结果见表3-2。
　　对颜料分析结果进行综合分析，莫高窟壁画颜料具有明显的早、中、晚三个时期的特点。早期包括十六国、北魏、西魏和北周，中期包括隋、唐(包括初、盛、中、晚唐)，晚期包括五代、西夏、宋、元和清，分析结果见表3-3。
　　(二)克孜尔石窟和柏孜克里克石窟
　　克孜尔石窟壁画颜料分析试样取自一期、二期、三期和四期具有代表性的10个洞窟中，共采集颜料试样60个。
　　由于柏孜克里克石窟损坏严重，保存壁画不多，只在保存较完好的洞窟中，采集颜料试样12个。
　　1.颜料分析方法
　　对克孜尔石窟壁画颜料试样分析，以X射线衍射分析为主，并辅助偏光显微镜分析。
　　采用日本Rigaku D／max-2400型X射线衍射光谱仪和DH-2型OLYMPUS偏光显微镜及颜料剖面的分析方法，对克孜尔石窟壁画颜料试样进行了显色物相及颜料剖面分析。
　　在进行日中合作保护克孜尔石窟文物项目中，日本奈良文化财研究所的泽田正昭和肥准隆雄对克孜尔石窟所管辖的库木吐拉石窟的第23窟、45窟和79窟的壁画颜料，在现场进行了携带式X射线荧光无损伤分析。分析结果：白色颜料是石膏，蓝色颜料是青金石，绿色颜料是氯铜矿，这与我们分析的克孜尔石窟壁画颜料的结果相同。
　　2.分析结果
　　(1)X射线衍射分析结果
　　1)克孜尔石窟壁画颜料分析结果(见表3-4)。
　　①白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　方解石：CaCO3
　　石英：α-SiO2
　　②红色颜料
　　铅丹：Pb3O4
　　朱砂：HgS
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3
　　③蓝色颜料
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，Cl)2
　　④绿色颜料
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　⑤黑色和棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2
　　2)柏孜克里克石窟壁画颜料分析结果(见表3-5)。
　　①白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　②红色颜料
　　朱砂：HgS
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3
　　铅丹：Pb3O4
　　③蓝色颜料
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　④绿色颜料
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　⑤棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2
　　(2)颜料层剖面偏光显微镜分析结果
　　我们选择部分试样制作了颜料的剖面，将剖面试样放在显微镜下测量颜料层的厚度和观察变色情况。结果见表3-6。
　　从表3-6可以看出，蓝色颜料层一般较厚，厚度均在100μm左右，红色颜料层多数较薄，一般在10～30μm之间，绿色颜料层厚度一般在50μm左右。蓝色颜料颗粒较大，并与石膏调和使用。绿色颜料和红色颜料则看不到单个的颜料颗粒。
　　我们在采样时经观察有一些表面呈黑色的颜料实际上并未完全变色，仍可看到黑色颜料层下的红色颜料层。
　　3.莫高窟壁画颜料与克孜尔石窟颜料的使用特点
　　新疆克孜尔石窟是我国早期石窟的代表，而敦煌莫高窟建造稍晚于克孜尔石窟，因此这两个石窟的壁画在颜料应用方面有各自的特点。敦煌莫高窟壁画颜料中的红色颜料主要有三种，即土红、朱砂和铅丹，而且铅丹绝大部分已变色。克孜尔石窟壁画颜料中的红色颜料主要是朱砂和铅丹。而莫高窟，特别是它早期壁画中大量使用的红色颜料土红，在克孜尔石窟壁画中使用却非常少。克孜尔石窟壁画中的蓝色颜料全是青金石，没有发现敦煌莫高窟壁画中大量使用的石青。克孜尔石窟壁画中的绿色颜料全是氯铜矿，也没有发现敦煌壁画中大量使用的石绿。克孜尔石窟壁画中的棕黑色颜料绝大部分是二氧化铅(PbO2)，少量二氧化铅和铅丹(Pb3O4)的混合颜料，这和莫高窟壁画中棕黑色颜料的状况基本相同。克孜尔石窟壁画中的白色颜料主要是石膏，敦煌莫高窟壁画中的白色颜料以高岭土、方解石和石膏为主，这也稍有差异。
　　现根据敦煌莫高窟和克孜尔石窟壁画颜料的分析结果，对两个石窟壁画颜料的特点做如下分析。
　　(1)红色颜料
　　莫高窟壁画及彩绘泥塑的红色颜料中，土红是应用最多、最普遍的一种，差不多每个时期的壁画和彩塑上都大量使用了土红，特别在早期洞窟的壁画彩塑中，即十六国、北魏、西魏和北周，使用土红更多、更普遍。到了中期，即隋、唐时期，随着朱砂和铅丹的大量应用，土红应用有明显减少的趋势，但在晚唐又有增多趋势。到了晚期，即五代、西夏、宋代、元代和清代，土红的应用又逐渐多起来，特别在清代，对早期彩塑进行了重绘，大量应用了土红、铅丹，还有少量的朱砂与铅丹的混合红色颜料。甘肃的河西地区出产大量的赤铁矿，从中制得土红很方便且成本低廉，这就不需要从印度、阿富汗等国家进口。清代重塑、重绘彩塑十分粗糙，要使用大量红色颜料。土红颜料成本低廉且易制得，与这一时期经济衰败也有很大关系。克孜尔石窟不同，不论早期、中期或晚期，壁画中使用土红较少，始终以朱砂和铅丹为主。可能在克孜尔石窟附近无制造土红颜料的赤铁矿，这进一步说明敦煌石窟壁画颜料中的土红，是甘肃河西地区出产的赤铁矿制得的，不是从中亚传入的。
　　朱砂在莫高窟早期壁画中应用较少，到中期的壁画中应用逐渐增多，是这一时期主要的红色颜料。估计早期的朱砂来自中亚等国，到中、晚期中原地区有了较多的生产，价格也较便宜，因此就大量应用。这一点从莫高窟与克孜尔石窟壁画中的红色颜料对比可以看出。因为克孜尔石窟早于敦煌莫高窟，印度的石窟又早于克孜尔石窟，佛教传入是从印度→新疆→敦煌，朱砂从克孜尔石窟早期的壁画中就开始大量应用。因此，早期朱砂应该是从印度、阿富汗等国家传入新疆，再传入敦煌。中、晚期，敦煌壁画中使用的朱砂可能是从中原地区传入的。
　　铅丹在敦煌莫高窟和新疆克孜尔石窟的早、中和晚期壁画中都是较多应用的红色颜料，但是绝大部分的铅丹都已变成棕黑色的二氧化铅(PbO2)。同时通过对莫高窟和克孜尔石窟不同时期的大量的黑色颜料的X射线衍射分析及颜料层的横切面(cross-section)的分析，充分证明棕黑色的二氧化铅是橘红色的铅丹(Pb3O4)的变色产物。因为在棕黑色颜料中，或多或少都能找到下层未变色的铅丹。有人推测棕色二氧化铅是铅白[2PbCO3.Pb(OH)2]的变色产物，这是无根据的，因为在莫高窟和克孜尔石窟的壁画颜料中，既在白色颜料中没有找到铅白，也没有在棕黑色颜料的下层找到未变色的铅白。
　　(2)蓝色颜料
　　莫高窟壁画彩塑中的蓝色颜料，早期以青金石为主。到了中期，随着石青的应用，青金石逐渐减少，这一时期的蓝色颜料总的以石青为主。到了隋、唐时期，可能在甘肃河西地区的祁连山一带发现了制造石青的蓝铜矿，也可能是中原生产的石青颜料传入敦煌，逐渐代替了昂贵的天然青金石。到了晚期的五代、西夏、宋、元代时，蓝色颜料在壁画中应用较少，但仍以石青和青金石为主。到清代，蓝色颜料几乎全部采用人工制造的群青(也叫人造青金石)，因为这一时期，大量价格低廉的人造群青从欧洲输入中国，这样在清代群青就大量开始使用，这个时期的壁画中，再也找不到昂贵的天然青金石。可是，克孜尔石窟的壁画中，每个时期全都使用青金石。从这一点也能明显看出，敦煌莫高窟壁画中的天然青金石可能是从阿富汗、印度等国家传入新疆，再传入敦煌。另外，据有关资料证实，中国青金石的产量非常少。
　　(3)绿色颜料
　　敦煌莫高窟壁画中的绿色颜料，早期以氯铜矿为主，少量石绿，中期相反，以石绿为主，其次是氯铜矿及氯铜矿与石绿的混合绿色颜料。到了晚期，仍以氯铜矿为主，其次是石绿与氯铜矿的混合绿色颜料。克孜尔石窟壁画中的绿色颜料，每个时期几乎全是氯铜矿。这说明敦煌莫高窟壁画中的绿色颜料中的氯铜矿，早期可能是从阿富汗等国先传入新疆，再传入敦煌。到了中期，即隋唐时期，可能甘肃河西地区的祁连山一带发现了制造石绿的孔雀石。还有一种可能是丝绸之路的商队从中原地区将石绿带入敦煌，因此这一时期莫高窟壁画中的氯铜矿逐渐被石绿所取代。到了晚期，特别是清代，对绿色颜料使用量增大，这时又大量使用从铜锈中制得价廉的氯铜矿，当然，这与清代经济衰败也有一定关系。
　　(4)黑色和棕黑色颜料
　　莫高窟壁画彩塑中的黑色和棕黑色颜料，在早期、中期和晚期有下列几种情况，一种是原黑色，即用墨(或称炭黑)或铁黑(Fe3O4)作颜料，如在莫高窟第321窟清代窟龛内发现了极少量的铁黑(Fe3O4)。另一种是红色颜料铅丹(Pb3O4)完全变色产物——二氧化铅(PbO2)。棕黑色颜料是铅丹没有完全变色的产物，即铅丹和二氧化铅的混合颜料。铅丹的变色颜料在莫高窟壁画中非常普遍，特别在盛唐壁画中。
　　克孜尔石窟壁画中的棕黑色颜料也全是铅丹的变色产物二氧化铅，这就说明在中国古代石窟的壁画彩塑中，普遍应用了铅丹。由于铅丹易变色，因此莫高窟和克孜尔石窟各个时期壁画彩塑中的橘红色铅丹，完全或大部已变成棕黑色的二氧化铅。在壁画彩塑中，而无真正的棕黑色颜料，只有少量的黑色颜料炭黑(即中国墨)和极少量的铁黑。
　　(5)白色颜料
　　莫高窟壁画彩塑中的白色颜料种类很多，但基本以高岭土、方解石、石膏为多，另外还有滑石、云母和极少量的氯铅矿，硫酸铅矿和硫酸钙镁石等。早期壁画彩塑的白色颜料以高岭土为主，中期以方解石为主，晚期以石膏为主。而克孜尔石窟壁画中的白色颜料，各个时期基本以石膏为主，其次是方解石和石英。主要原因可能是，白色颜料矿物到处都有矿物出产，同时易加工，估计是就地取材进行加工。
　　(三)榆林窟
　　榆林窟的颜料分析试样取自唐、五代、宋、西夏、元和清代的具有代表性的16个洞窟中，共计采集各色颜料试样126个。
　　(1)白色颜料
　　方解石：CaCO3
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　高岭土：Al2Si2O5(OH)4
　　(2)红色颜料
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3
　　朱砂：HgS
　　铅丹：Pb3O4
　　(3)蓝色颜料
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，C1)2
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　(4)绿色颜料
　　氯铜矿：Cu2(HO)3Cl
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　(5)黑色和棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2
　　榆林窟的壁画颜料基本相近于莫高窟壁画颜料，但榆林窟无早期壁画。16个洞窟各色颜料的X射线衍射分析结果见表3-7。
　　(四)马蹄寺石窟、天梯山石窟
　　马蹄寺(包括金塔寺石窟)各色颜料试样共28个，取自北魏、隋、唐和明代的具代表性的8个洞窟中，分析结果如下。
　　(1)白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　(2)红色颜料
　　朱砂：HgS
　　铅丹：Pb3O4
　　(3)蓝色颜料
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，Cl)2
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　(4)绿色颜料
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　(5)棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2
　　各洞窟颜料分析结果见表3-8。
　　天梯山石窟的壁画颜料分析试样取自搬迁存放在甘肃省博物馆的壁画上，各色颜料试样26个。根据搬迁记录，这些颜料试样是北凉、北魏、西魏、北周、唐、西夏、元和明代的4个洞窟中的。分析结果见表3-9。
　　(1)白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　方解石：CaCO3
　　高岭土：Al2Si2O5(OH)4(又名：白土、瓷土)
　　云母：KAl2Si3AlO10(OH)2
　　(2)红色颜料
　　朱砂：HgS
　　铅丹：Pb3O4
　　土红：Fe2O3
　　(3)蓝色颜料
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　(4)绿色颜料
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　(5)黑色和棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2(棕黑)
　　二氧化锰：MnO2(黑)
　　马蹄寺石窟和天梯山石窟壁画颜料基本相近于榆林窟的壁画颜料，但白色颜料以石膏为主，马蹄寺石窟壁画的红色颜料中未发现土红，天梯山石窟壁画的蓝色颜料中未发现青金石，这点有别于榆林窟的壁画颜料。
　　(五)炳灵寺石窟
　　炳灵寺石窟壁画的颜料试样共38个，取自西秦、隋和明代的有代表性的7个洞窟中。分析结果如下。
　　(1)白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　硬石膏：CaSO4
　　高岭土：Al2Si2O5(OH)4
　　(2)红色颜料
　　朱砂：HgS
　　铅丹：Ph3O4
　　(3)蓝色颜料
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，Cl)2
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　(4)绿色颜料
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　(5)棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2
　　炳灵寺石窟的壁画颜料主要取自早期的西秦第169窟和明代的5个洞窟中，这一时代的洞窟在其他丝绸之路的石窟中少见，但其壁画颜料基本相近于敦煌莫高窟的壁画颜料。与莫高窟唯一的差别是白色颜料以石膏为主。因环境较潮湿的原因，以及受微生物的作用，部分石膏已转化为草酸钙。分析结果见表3-10。
　　(六)麦积山石窟
　　麦积山石窟壁画、彩塑颜料试样33个，这些颜料试样分别取自后秦、北魏、西魏、北周、宋、元和清代的具有代表性的8个洞窟中。分析结果如下。
　　(1)白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　方解石：CaCO3
　　滑石：Mg3Si4O10(OH)2
　　云母：KAl2Si3AlO10(OH)2
　　硬石膏：CaSO4
　　(2)红色颜料
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3
　　朱砂：HgS
　　(3)蓝色颜料
　　青金石：(Na，Ca)8(AlSiO4)6(SO4，S，Cl)2
　　石青：2CuCO3·Cu(OH)2
　　(4)绿色颜料
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　(5)棕黑色颜料
　　二氧化铅：PbO2(棕黑)
　　铁黑：Fe3O4(黑色，又名磁铁矿)
　　麦积山石窟壁画彩塑颜料中的白色颜料以石膏为主。红色颜料以土红为主，其次是朱砂。蓝色颜料主要是青金石，少量石青。绿色颜料以石绿为主，少量氯铜矿。棕黑颜料主要是二氧化铅，还发现了铁黑颜料(见表3-11)。
　　(七)彬县大佛寺石窟
　　陕西省彬县大佛寺石窟的文物主要是保存在大佛窟的石胎彩绘泥塑，因此分析的颜料试样全取自大佛和左、右二胁侍菩萨头光上的彩绘碎片，共采集颜料试样15个。
　　颜料分析以X射线荧光分析和X射线衍射分析为主，并辅助于扫描电镜电子探针微区分析和微量化学分析，同时还对颜料层做了剖面偏光显微镜分析。
　　分析结果如下：
　　(1)白色颜料
　　石膏：CaSO4·2H2O
　　方解石：CaCO3
　　白铅矿：PbCO3
　　碱式氯化铅：Pb(OH)Cl
　　白云石：CaMg(CO3)2
　　(2)红色颜料
　　朱砂：HgS
　　铅丹：Pb3O4
　　土红(主要显色成分)：α-Fe2O3
　　(3)绿色颜料
　　石绿：CuCO3·Cu(OH)2
　　氯铜矿：Cu2(OH)3Cl
　　(4)黄色颜料
　　黄铁矾：KFe(OH)6(SO4)2
　　黄铜：Cu、Zn
　　金叶：Au
　　大佛窟开凿于唐贞观年间，原塑像也应是唐代的造像，但在后来被重绘。从颜料层剖面分析，至少重绘过三次。与莫高窟96窟重绘的大佛比较，大佛窟大佛的最后一次重绘应是清代，甚至更晚。
　　丝绸之路石窟壁画彩塑的颜料，还未发现黄色的矿物颜料。文献记载有植物中提取的有机黄色染料藤黄，但到现在没有做出分析结果。因此大佛窟彩绘中使用的黄色颜料黄铜和黄铁矾应是非常晚的颜料。