唐墓壁画颜料的分析与研究
张群喜
近年来，随着文博事业的蓬勃发展，对于唐墓壁画的研究与保护工作越来越受到重视。我馆更加强了对唐墓壁画的研究与保护，主要与日本奈良国立文化财研究所和西安文物保护修复中心等一些有实力的科研机构合作进行了唐墓壁画保护的综合研究项目。本文主要介绍有关唐墓壁画颜料的分析研究工作。
要了解壁画颜料的褪色机理，寻找科学保护与修复的方法，就必须弄清楚壁画所使用颜料的种类及形态。早在70年代末，我省有关专家曾对乾陵懿德太子墓壁画部分颜料做过光谱半定量分析，初步得出结论为：所用颜料有铁红、石青、石绿、密陀僧、铅丹及紫色(褐铁矿、赤铁矿和水锰矿的混合物)。到了90年代，《唐墓壁画保护研究》课题组又对李寿墓、章怀太子墓及东郊田王向阳工地出土壁画残片进行点滴分析，根据初步结论，所用颜料为白垩、铅白、石绿、石青、铁红或铁朱砂及氧化铁。但因样品少不全面，分析方法精确度低，且没有准确取样部位，所以对于唐墓壁画的保护研究不具备普遍意义。因而我们有必要进行更全面系统的研究。
从1997年开始，我们进行唐墓壁画颜料的调查和分析研究，主要进行了两次系统的分析研究。首次我们选择乾陵陪葬的永泰公主墓(YTM)、章怀太子墓(ZHM)、懿德太子墓(YDM)。因这三座墓已揭取的壁画均存于我馆，而且规格很高，属盛唐时期壁画的代表，所以对其进行分析十分重要，我们是在该墓未揭取壁画残片上取样。其次是选择我馆藏品中具有代表性的南里王村韦氏家族墓、房陵公主墓、苏思勖墓、李寿墓、懿德太子墓、章怀太子墓等墓所出土壁画，选取颜料进行分析研究。下面将分别叙述两次分析研究情况。
一、分析方法及条件
1. 样品采集
①在乾陵陪葬墓中选取未揭取壁画残片颜色，用手术刀切取少量放入样品盒中备用，并对其进行编号，利用西安文物保护修复中心体视显微镜、岩相显微镜、扫描电镜能谱仪和X衍射仪进行分析。
②我们选取我馆具有代表性的南里王村韦氏家族墓、房陵公主墓、苏思勖墓、李寿墓、懿德太子墓、章怀太子墓等墓所出土壁画，在非关键部位，选取具有代表性的颜料，用手术刀轻轻切取小于1立方毫米的小块，放在载玻片上，颜料面向着载玻片，用透明胶带固定住，按顺序编号。这种方法与以前用手术刀刮去壁画表面颜料层的取样方法比较，有对壁画损害小，且不破坏颜料层结构的特点。共取22个样，从表面观察有红、黄、绿、蓝、紫、黑、白等。利用日本奈文研体视显微镜，X射线荧光能谱分析(XRF)，X射线衍射分析(XRD)进行分析研究。
2. 分析方法及条件
①仪器为扫描电镜能谱仪和PHILIPS—PWl800—XRD衍射仪，分析条件为：X线管压：40KV；管流：25mA，Cu靶。
②X射线荧光能谱分析(XRF)
该仪器最大的特点是不破坏样品，而且所需样品量小，能直接给出所分析部位颜色的元素成分。仪器为：能量色散型微焦点X荧光元素分析装置，(Technos TREX650)分析条件：测定时间：100秒，X线管压：45KV；管流：0.3mA。
X射线衍射分析(XRD)
参照X射线荧光能谱分析结果，又做了X射线衍射分析，对壁画颜料成分进行定性分析。分析条件：X线管压：40KV；管流：150mA；Cu靶。
二、分析结果
1. 在文保中心对乾陵陪葬墓壁画颜料所做的分析结果见表一
乾陵陪葬墓壁画，因墓道潮湿，壁画地杖层普遍出现酥碱，土壤中盐分普遍从表面析出，所以在分析过程中，颜料不易从壁体上剥离，所以能谱分析结果中有许多土壤中的离子出现，特别是晶体物质的破坏影响了XRD的分析结果。
2．在日本奈文研对馆藏壁画颜料样品的分析结果见表二
三、结果讨论
根据以上两次分析结果，虽然我们没有将所有的唐墓壁画颜料进行分析，但根据我们对我馆所藏壁画的研究与观察，所选的壁画颜料样品具有一定的代表性。我们可以看出白色的白垩实际上是地杖层的成分，并不是绘画所用的颜料，白色颜料铅白、白垩有时加在别的颜料中调和颜色的浓淡。在唐墓壁画的研究中发现白色颜料的使用种类较少，地杖层也未发现有石膏的成分，这一点与敦煌及西部石窟壁画有很大的不同。
①在红色颜料中，普遍使用铁红(赤铁矿)或褐铁矿(Fe2O3)，而在唐墓壁画中大多数红色、褐色都是用铁红颜料，这种颜料最为稳定而不易变色；朱砂(HgS)(辰砂、丹砂、巴砂)使用也较普遍，且因其颜色鲜红在我国作为装饰和绘画颜料具有悠久的历史，即早在6000年前河姆渡文化时已开始应用。银硃(HgS)是我国传统的人造颜料，至少在公元前2世纪已能制造，并在古代各个时期的绘画中普遍使用，如上述不同时期墓葬壁画样品中都有使用；铅丹(Pb3O4)的使用在唐墓壁画中较少，对于乾陵陪葬的懿德太子墓中LB-17号样品，在元素分析中有大量的Pb元素存在，但进行的X衍射分析没能得出铅丹衍射图，可能是因为其样品酥碱，不易分离杂质太多。
②黄色颜料在唐墓壁画中普遍使用，根据我们所采不同墓葬的黄色样品，元素分析的结果普遍含有大量Pb元素，根据显微镜观察和推测应为黄丹或密陀僧(PbO)，而LB—17号样品中Fe的含量高于Pb，而且Pb的绝对含量也不高，所以推测可能是土黄和密陀僧的混合物，也可能是有机藤黄，有待以后研究。
③绿色颜料我们检测到的结果是石绿(孔雀石)Cu2(CO3)(OH)2，它在唐墓壁画中也普遍使用，而且并未发现有别的绿颜料，有些绿色样品元素分析含有大量铜，但没有XRD结果，氯铜矿存在的可能性也有。有机混合色草汁也可能存在，有待进一步研究。
④蓝色颜料在唐墓壁画中使用较少，因样品少未能得出明确结论，根据显微镜观察可能是石青Cu3(CO3)2(OH)2。
⑤黑色为墨。
⑥根据元素分析，紫色只有Fe，但量小，X衍射未能分析出显色物质，可能为紫铁矿，有待继续研究。
⑦灰色估计有可能是有机混合物。
⑧金色为金箔，银色为银箔。
从以上可以看出，唐墓壁画所使用的颜料几乎是矿物颜料，综合以往对唐墓壁画颜料的分析研究，初步得出唐墓壁画使用颜料一览表(表三)，如果我们把它和敦煌壁画所用颜料(表四)及日本国所用颜料(表五)进行比较，可以看出三地使用的颜料有很大不同。
A. 唐墓壁画地杖材质都是用石灰，其白色的白垩是地杖材料，而非绘画颜料，胡粉也可能是调别的颜料所加。因题材和绘画风格的差异，敦煌壁画大量使用各种白色颜料，同时地杖材料也有很多是石膏材质，而古代日本壁画所用白色颜料和唐墓壁画类似，如其地杖也是石灰，寺庙壁画使用白土做白色颜料。
B．唐墓壁画所用颜料比较单纯，而敦煌壁画混合颜料使用较多，并且使用颜料的种类也多，这一点除绘画题材与风格外，和敦煌壁画时间跨度大及当地出产有一些颜料不无关系，如使用青金石和绿铜矿。日本壁画因其绘画技法和风格自唐而来，所以与唐墓壁画相同。
C. 唐墓壁画画面色调多使用暖色调，壁画颜料多以红、黄、绿为主，而敦煌壁画则以冷暗色调为主，多用红、青、绿类颜料。在红色颜料使用中，唐墓壁画用的最多是土红(铁红类)(Fe2O3)，朱砂(辰砂HgS)次之，铅丹(Pb3O4)使用较少；在敦煌壁画中却大量使用铅丹(Pb3O4)，朱砂、铁红次之，从而造成大量铅颜料变色，许多已完全变黑。黄色颜料的使用在唐墓壁画中较为广泛，且基本为密陀僧(PbO)，土黄次之，也可能有有机藤黄，没有发现使用石黄(雌黄)和雄黄的；在敦煌壁画中，黄色颜料特别少，且主要使用石黄、雄黄和有机藤黄。绿色颜料在唐墓壁画中几乎全是石绿，而敦煌壁画则用石绿和绿铜矿等。青色颜料敦煌除石青外，还大量使用青金石。
唐代张彦远在《历代名画记》卷二《论画体工用榻写》载：“武陵(湖南常德)水井之丹，磨嵯(福建建瓯)之砂(朱砂)，越巂(四川西昌)之空青，蔚之曾青，武昌(湖北)之扁青(上品石绿)，蜀郡之铅华(黄丹)，始兴(广东曲江)之解锡(胡粉)研炼、澄汰、深浅、轻重、精粗，林邑昆仑(马来)之黄(雌黄)，南海(广东)之蚁铆(紫矿，造粉，胭脂)，云中(山西)之鹿胶，吴中(江苏)之鳔胶，东阿(山东)之牛胶，漆姑汁炼煎，并为重采，礬而用之。”从这些记载中可知，当时长安所用颜料就是从全国各地运来的上品名贵颜料，可见当时对于颜料之讲究。并提到胡粉主要是调颜色的深浅轻重，以及胶矾水之妙用。从我们分析结果看和以上记载基本吻合。
日本国使用颜料则与唐墓壁画接近。这得从有关文献说明。日本国天平十九年(740)，在法隆寺流记资财账和天平胜宝四年(752)正仓院文书中，详细记载了每幅绘画所用颜料的种类和重量，可见颜料之珍贵。从所载种类看，有“同(藤)黄，丹(铅丹)，朱砂，绿青，胡粉，黄(黄丹)，烟子(胭脂)，雌黄”；“朱砂，金青(群青)，丹，绿青，白绿，白青，同黄，紫土，胡粉，青黛，金箔，烟子，胶矾”。从这些记载可清楚地看出，所使用颜料和唐长安所用一样。 日本《本朝画史》第五卷详细记载了颜料的题名，以及从“唐土”汉语抄写而来的演变过程。“丹砂(辰砂，不鲜明者即朱磦)，朱砂(辰砂，朱砂的最上者谓之光明砂)，燕支(分植物性和动物性两种，红花的为正胭脂，寄生虫所生胭脂为绵胭脂)，青黛，空青(曾青)，金青(空青之最上也)，白青，绿青，雌黄，同黄，胡粉”。从这些记载可见，日本古代所用颜料大多自唐土而来，所以日本古代所用颜料和唐墓壁画所用颜料几乎一样。
四、结论
通过对唐墓壁画颜料40多个样品的系统分析，基本得出了唐墓壁画所使用的颜料的种类几乎都是矿物颜料，植物颜料可能有，但未分析出。通过与敦煌壁画颜料和日本古代颜料的比较研究，可以看出，三地使用的都是矿物颜料，敦煌使用的更多一些，地杖材料和颜料种类更为复杂。日本所使用的颜料和唐墓壁画的颜料更接近，这一点也通过日本的文献得到证明。通过对壁画使用颜料和制作材料的分析研究，对壁画颜色的保护和颜色的褪变机理研究具有很重要的意义。
在本实验过程中，得到保管部主任申秦雁同志的支持；仪器分析得到日本奈文研的泽田正昭、肥冢隆保等专家，以及西安文保中心的白崇斌等同仁的指导和支持，在此表示感谢。
参考文献：
(1)．王仁波等：《陕西唐墓壁画之研究》，载《文博》1984年创刊号。
(2). 单暐、谢伟、张群喜：《唐墓壁画保护研究课题报告》1992年鉴定材料。
(3)．徐立业：《莫高窟壁画彩塑无机颜料的X—显剖析报告》，载《敦煌研究文集·石窟保护篇》。
(4)．段修业等：《莫高窟232，35窟壁画颜料的分析和讨论》，载《敦煌研究文集·石窟保护篇》。
(5)．泽田正昭：《关于上淀废寺壁画的有关问题》，载1997年《保存科学研究集会》，奈文研。
(6). 李实：《对敦煌壁画中胶结材料的初步认识》，载《敦煌研究文集·石窟保护篇》。
(7)．唐玉民等：《壁画颜料变色原因及影响因素的研究》，载《敦煌研究文集·石窟保护篇》。
(8)．盛芬玲等：《湿度是铅丹变色的主要原因》，载《敦煌研究文集·石窟保护篇》。
(9)．谢伟、张群喜：《新建博物馆的温湿度问题研究》，《陕西历史博物馆馆刊》第一辑，三秦出版社1994年版。
(10)．(唐)张彦远：《历代名画记》。
(11)．日文版《本朝画史》第五卷。
(本文原载《陕西历史博物馆馆刊》第八辑)
唐墓壁画研究文集/陕西历史博物馆编，周天游主编.--西安：三秦出版社，2003.05
唐墓壁画研究文集/陕西历史博物馆编，周天游主编.--西安：三秦出版社，2003.05