多重分析方法结合研究山西平顺大禹庙壁画制作材料.pdf
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1、IDENTIFICATION AND APPRECIATIONTO CULTURAL RELICS文物鉴定与鉴赏北社大禹庙位于山西省长治市平顺县北社乡北社村,依地势逐渐上升分三进院落,坐北朝南,一进院落布局,东西长23.4m,南北宽42.3m,占地面积989.8m2。北社大禹庙建筑的排列组合归纳起来可看作一线、两行、东西对称、随地形依次抬升的总体布局。北社大禹庙创建年代不详,清嘉庆八年(1803)重修,现存建筑正殿为元代遗构,其他皆为清代建筑。明清时期村社多次募集资金对大禹庙进行修缮。中轴线上由南向北依次为影壁、山门(上为戏楼)、献殿及正殿;两侧遗有东、西妆楼,东、西偏殿,东、西廊房,东、西配
2、殿,东、西耳殿。正殿及献殿保存有壁画共计102.22m2。1试验部分1.1仪器与试剂英国Renishawin-Via共聚焦显微拉曼光谱仪,配备有Leica显微镜和三个激光器:532nm、633nm和785nm。扫 描 电 子 显 微 镜(S E M)型 号 为 F E I-Quanta650,能谱仪(EDS)型号为OXFORD-X-MaxN50。Micro公司BA310透反射偏光显微镜,配合使用的实验材料有Meltmount固封树脂(折射率1.662)、巴斯德滴管、直头和弯头钨针、镊子、载玻片、12盖玻片、加热台、擦拭纸、无水乙醇、黑色油性笔。X射线衍射分析(XRD)采用日本玛珂公司MXPAH
3、F型18KW转靶X射线衍射仪,衍射角扫描范围为1070,工作电压和电流分别为40kV和200mA,扫描速度8/min,扫描步长0.02。丹东百特仪器有限公司BT-9300HT型激光粒度分布仪。1.2仪器工作条件偏光显微镜样品制备:用无水乙醇擦拭载样面;再用黑笔在背面标出载样区域;据样品的离散状况,滴加无水乙醇至样品边缘后,用钨针研匀样品直至溶剂完全挥发;镊取盖玻片放于样品上,加热至90100;同时,吸取固封树脂沿盖玻片一侧缓慢渗满整个盖玻片;待冷却后,即可在偏光显微镜(5X50X)下观察。拉曼光谱测试条件:样品检测的物镜均为50X,光斑尺寸1m,选用532nm和785nm激光器,光谱测试范围1
4、00cm-13000cm-1。SEM/EDS操作条件:软件:Aztec;模式:pointID微区分析功能;加速电压:20.00kV;工作距离:10mm,放大倍数不固定。衍射角扫描范围为585;工作电压和电流分别为40kV和200mA;扫描速度2/min。1.3试验方法本文利用Raman、SEM/EDS结合偏光显微镜对壁画表面多种颜料进行无损、未损鉴定,检测出壁画上所使用的颜料和白灰层的成分。用XRD和激光粒度仪检测地仗土成分及其配比。【作者简介】白宇峰,男,汉族,山西太原人,本科,文博助理馆员,研究方向:文物保护。多重分析方法结合研究山西平顺大禹庙壁画制作材料摘要:通过对山西省平顺县大禹庙壁画
5、制作材料的多重分析研究,以材料工艺为侧重点,明晰壁画制作材料及工艺特点,为后期开展大禹庙壁画的保护修复工作提供了技术支持,为同类型文化遗产的保护及利用提供借鉴。关键词:壁画;地仗;白灰层;矿物颜料;材料工艺DOI:10.20005/ki.issn.1674-8697.2023.16.035白宇峰(太原市文物保护研究院,山西太原030013)146Vol.259【学术研究】Academic Research2结果与讨论由东壁、西壁壁画残缺处断面观察,可以初步确定壁画的结构为:土坯砖墙支撑体草拌泥地仗层白灰层颜料层。支撑体:壁画的支撑体为内部土坯垒砌,外表条砖贴面的土坯砖墙。地仗层:通过测量,发现
6、粗泥层的厚度为1.41.6cm,并且可明显看到粗泥层中掺杂的纤维,根据纤维的形貌推测为麦秸秆。此外,观察该壁画,发现地仗层中均为粗泥层,未发现细泥层。白灰层:从壁画的残损处可清晰观察到壁画粗泥层之上为白灰层,白灰层厚度约为0.10.2cm,在白灰层中明显发现有纤维类加筋材料。颜料层:在白灰层表面绘画,壁画画面色彩艳丽,颜料种类丰富,主要以蓝色、绿色、红色、黑色等绘制出人物衣饰、山水、建筑等,以白色、黄色、黑色、浅绿色等绘制动物、花卉等图案,图案分布合理,共同组成了气韵生动的壁画画面。2.1壁画中颜料的成分检测结果2.1.13号蓝色颜料样品利用超景深纤维镜观察3号蓝色颜料,在颜料中未发现蓝色颜料
7、与其他颜料混合使用的现象。拉曼光谱检测结果显示,该蓝色颜料的拉曼特征峰为254cm-1(m)、544(vs)、1096(s)、1649(m),与青金石((Na,Ca)8(AlSiO4)6(SO4,S,Cl)2)和群青(Na6Al4Si6S4O20)的特征谱峰相吻合。天然青金石单偏光下,以淡蓝到深蓝变化,或和白色碳酸钙伴生;正交偏光下,全消光,其伴生产物4次消光。而人造群青单偏光下呈现大小均一的深蓝色较小颗粒,边缘光滑;正交偏光下,全消光。通过偏光显微镜观察蓝色颜料,发现颜料特征与群青的特征一致。SEM/EDS结果显示,样品中Si、Al、Na、S等元素含量偏高(图1)。综合以上结果,可以得出壁画
8、上该处使用的蓝色颜料为群青。2.1.24号蓝色颜料样品利用超景深纤维镜观察4号蓝色颜料,在颜料中未发现蓝色颜料与其他颜料混合使用的现象。拉曼光谱检测结果显示,该蓝色颜料的拉曼特征峰为252cm-1(m)、544cm-1(vs)、802cm-1(w)、1092cm-1(s)、1644cm-1(m),与青金石((Na,Ca)8(AlSiO4)6(SO4,S,Cl)2)和群青(Na6Al4Si6S4O20)的特征谱峰相吻合。利用偏光显微镜观察蓝色颜料:在单偏光下,颜料颗粒呈现大小均一的深蓝色较小颗粒,边缘光滑;正交偏光下,全消光。颜料特征与群青的特征一致。此外,SEM/EDS结果显示,样品中Si、A
9、l、Na、S等元素含量偏高(图2)。综合以上结果,可以得出壁画上该处使用的浅蓝色颜料与3号颜料一致,均为群青。2.1.35号深蓝色颜料样品利用超景深纤维镜观察5号蓝色颜料,在颜料中未明显发现蓝色颜料与其他颜料混合使用的现象。拉曼光谱检测结果显示,该蓝色颜料的拉曼特征峰为251cm-1(m)、544cm-1(vs)、806cm-1(w)、1097cm-1(s)、1645cm-1(m),与青金石((Na,Ca)8(AlSiO4)6(SO4,S,Cl)2)和群青(Na6Al4Si6S4O20)的特征谱峰相吻合。利用偏光显微镜观察蓝色颜料:在单偏光下,颜料颗粒呈现大小均一的深蓝色较小颗粒,边缘光滑;正
10、交偏光下,全消光。颜料特征与群青的特征一致。图24号颜料SEM/EDS结果图13号颜料SEM/EDS结果1472023.8(下)IDENTIFICATION AND APPRECIATIONTO CULTURAL RELICS文物鉴定与鉴赏此外,SEM/EDS结果显示,样品中Si、Al、Na、S等元素含量偏高。综合以上结果,可以得出壁画上该处使用的浅蓝色颜料与3号、4号颜料一致,均为群青。2.1.46号深红色颜料样品利用超景深纤维镜观察6号红色颜料,该颜料直接绘制在白灰层上,且在颜料表面附着颗粒物。拉曼光谱检测结果显示,该红色颜料的拉曼特征峰为215cm-1(vs)、279cm-1(vs)、3
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