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莫高窟第257、259窟北魏壁画彩塑的科学分析

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文博 2023年第1期 75-87页

作者：张文元苏伯民善忠伟于宗仁中国-中亚人类与环境“一带一路”联合实验室文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室西北大学文化遗产学院陕西西安710127 敦煌研究院甘肃敦煌736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院) 甘肃敦煌736200 古代壁画保护国家文物局重点科研基地(敦煌研究院) 甘肃敦煌736200 甘肃省敦煌文物保护研究中心(敦煌研究院) 甘肃敦煌736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃敦煌736200

莫高窟第257、259窟是北魏时期重要洞窟。为从科学角度探究两窟壁画彩塑艺术特色和发展过程,本文综合运用超景深显微镜等原位无损分析技术以及X-射线衍射等实验室分析技术对其壁画彩塑制作工艺与材料特征进行研究。结果表明,壁画彩塑底... 详细信息

莫高窟第257、259窟是北魏时期重要洞窟。为从科学角度探究两窟壁画彩塑艺术特色和发展过程,本文综合运用超景深显微镜等原位无损分析技术以及X-射线衍射等实验室分析技术对其壁画彩塑制作工艺与材料特征进行研究。结果表明,壁画彩塑底色层分为红色与白色两类;第257窟颜料包括生石膏、滑石、红土、朱砂、昆虫来源的蒽醌类染料、氯铜矿、青金石、靛蓝及炭黑,第259窟颜料包括滑石、蛇纹石、红土、蓝铜矿以及伴生有蓝铜矿的氯铜矿。分析结果从时空两方面阐释了两窟绘画材料的传承与衍变,可为石窟考古、艺术史研究以及保护修复提供重要支撑。

关键词：莫高窟北魏壁画彩塑绘画技法与材料

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莫高窟壁画彩塑表面降尘调查研究

文物保护与考古科学 2023年第1期35卷 127-137页

作者：善忠伟崔强殷耀鹏张文元水碧纹殷志媛于宗仁敦煌研究院保护研究所甘肃酒泉736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200 甘肃省敦煌文物保护研究中心(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃酒泉736200

通过对莫高窟壁画彩塑表面降尘进行收集,分析降尘粒径分布、化学组成、显微形貌、可溶盐含量等理化性质,进而研究降尘对莫高窟壁画彩塑的影响。研究结果发现:莫高窟壁画彩塑表面的降尘大部分为地壳源矿物,对窟内壁画、彩塑带来的潜在危... 详细信息

通过对莫高窟壁画彩塑表面降尘进行收集,分析降尘粒径分布、化学组成、显微形貌、可溶盐含量等理化性质,进而研究降尘对莫高窟壁画彩塑的影响。研究结果发现:莫高窟壁画彩塑表面的降尘大部分为地壳源矿物,对窟内壁画、彩塑带来的潜在危害是物理遮盖和磨蚀等作用,在更长的时间尺度上,降尘会对壁画彩塑具有潜在的盐蚀等化学威胁。莫高窟壁画彩塑表面降尘是导致壁画彩塑产生病害的一个不可忽视的重要因素。研究的结果为莫高窟壁画彩塑预防性保护提供基础数据。

关键词：莫高窟壁画彩塑降尘理化性质

莫高窟第465窟多色层壁画绘制颜料及工艺特征研究

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石窟与土遗址保护研究 2022年第4期1卷 68-80页

作者：李丹丹水碧纹冯雅琪善忠伟于宗仁敦煌研究院国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心/甘肃省敦煌文物保护研究中心甘肃敦煌736200 敦煌研究院文物保护技术服务中心甘肃敦煌736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃敦煌736200 西北大学文化遗产研究与保护技术教育部重点实验室陕西西安710069

敦煌莫高窟第465窟是典型的藏传密教风格洞窟,窟内壁画融合了印藏和汉地绘画的艺术风格,具有重要的研究价值。保护修复前期调查发现洞窟内存在大范围的以黄色颜料做底色的多色层颜料区域,并且在修复试验中出现黄色颜料透出表层的现象。... 详细信息

敦煌莫高窟第465窟是典型的藏传密教风格洞窟,窟内壁画融合了印藏和汉地绘画的艺术风格,具有重要的研究价值。保护修复前期调查发现洞窟内存在大范围的以黄色颜料做底色的多色层颜料区域,并且在修复试验中出现黄色颜料透出表层的现象。本文利用偏光显微镜、便携式X射线荧光光谱、X射线衍射、扫描电镜能谱、显微共焦拉曼光谱仪等分析方法,对这些多色层区域的绘制颜料和工艺进行分析。结果表明:内层颜料主要为雌黄、生石膏和碳酸钙,颜料颗粒大、颜料层较厚;表层颜料主要为朱砂、铅丹(二氧化铅)、铁红、靛蓝和炭黑,颜料颗粒细小、颜料层极薄;不同颜料层罩染叠加的工艺主要有四种。本文的研究结果揭示了465窟以雌黄做底的多色层壁画绘制颜料和工艺特点,并从材料工艺的角度简要说明多色层颜料绘制方法对病害修复的影响,为保护修复实践提供理论基础。

关键词：莫高窟465窟壁画颜料与工艺修复光谱分析

太平天国侍王府壁画表面修复材料的原位无损FTIR分析

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光谱学与光谱分析 2020年第2期40卷 356-361页

作者：王卓苏伯民于宗仁水碧纹赵金丽崔强善忠伟李倩国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 甘肃省古代壁画与土遗址保护重点实验室甘肃敦煌736200 太平天国侍王府纪念馆浙江金华321000

太平天国侍王府壁画是中国南方壁画的典型代表,具有重要的历史、文化和艺术价值。历史上曾对多幅壁画进行过化学保护,部分壁画表面形成了一定厚度的有机物涂层,分析研究壁画保护修复材料成分对于文物保护具有重要的理论和现实意义。由... 详细信息

太平天国侍王府壁画是中国南方壁画的典型代表,具有重要的历史、文化和艺术价值。历史上曾对多幅壁画进行过化学保护,部分壁画表面形成了一定厚度的有机物涂层,分析研究壁画保护修复材料成分对于文物保护具有重要的理论和现实意义。由于文物的珍贵性与不可再生性,原位无损分析技术的研究和应用是未来文物分析的发展趋势,基于便携红外光谱仪的反射红外光谱技术是对文物表面材质较为理想的无损分析手段。利用反射傅里叶变换红外(FTIR)光谱对侍王府壁画的地仗层和表面修复材料涂层进行了现场原位无损分析,这在我国古代壁画及其保护修复材料分析中属首次。首先测试了无涂层壁画白色背景位置反射FTIR光谱,并与标准无机矿物光谱比对确定了壁画地仗层成分主要为方解石和生石膏。在此基础上,分析了无涂层和有涂层壁画表面的红外反射特性及地仗层化学成分对表面涂层反射FTIR光谱测试的影响,探讨了应用Kramers-Kronig(K-K)变换处理数据的可行性,确定了K-K变换的应用范围,分析了壁画涂层K-K变换后反射光谱与衰减全反射(ATR)光谱的差异,并通过显微ATR FTIR光谱和热裂解气相色谱质谱联用(Py-GC/MS)技术分析验证了原位反射FTIR光谱测试结果的可靠性,扫描电子显微镜(SEM)测量了涂层厚度,证明不同厚度涂层均能得到可解析的高质量反射FTIR光谱。最终确定侍王府壁画曾使用过聚醋酸乙烯酯、聚二甲基硅氧烷和三甲树脂三种高分子材料进行过表面加固,并得出壁画保存现状和修复材料及涂层厚度有较大关系。证明了基于反射模式的FTIR光谱技术能准确有效地获取文物表面有机物和部分无机物成分信息。该方法对表面有机涂层尤为敏感,是壁画类文物较为理想的无损分析方法,在壁画保护研究领域具有十分广阔的应用前景。同时,该研究弥补了我国壁画类文物表面有机物原位无损分析的不足,为该领域研究提供了一条新思路。

关键词： FTIR光谱原位无损分析反射模式 K-K变换壁画修复材料

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敦煌莫高窟8窟壁画材质及制作工艺研究

文博 2018年第2期 91-95页

作者：崔强善忠伟水碧纹张文元于宗仁古代壁画保护国家文物局重点科研基地甘肃敦煌736200 敦煌研究院保护研究所甘肃敦煌736200 甘肃莫高窟文化遗产保护设计咨询有限公司甘肃敦煌736200

为了获取莫高窟8窟唐代壁画的材质及制作工艺信息,本研究利用便携式X射线荧光光谱仪、X射线衍射分析仪、可见-红外光纤光谱、扫描电镜能谱、激光粒度分析仪等多种分析技术对莫高窟8窟壁画地仗层、白粉层及颜料层进行科学的检测分析。结... 详细信息

为了获取莫高窟8窟唐代壁画的材质及制作工艺信息,本研究利用便携式X射线荧光光谱仪、X射线衍射分析仪、可见-红外光纤光谱、扫描电镜能谱、激光粒度分析仪等多种分析技术对莫高窟8窟壁画地仗层、白粉层及颜料层进行科学的检测分析。结果表明:8窟壁画粗、细泥层所加纤维不同,粗泥层为麦草、细泥层为麻,纤维含量在2.0%~4.0%间。地仗层以粘粒(小于5微米)为主,不含砂粒,粗、细泥层平均粒径约为2~3微米。地仗层主要无机物成分与澄板土基本相同,白粉层为滑石。颜料检测结果显示,红色颜料为土红、朱砂、铅丹。绿色颜料为氯铜矿,蓝色为天然青金石,黄色颜料为雌黄。该研究成果对后期8窟壁画修复及保护具有重要指导意义。

关键词：莫高窟 8窟材质制作工艺

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永乐宫壁画制作材料及工艺的初步调查分析

文物保护与考古科学 2019年第5期31卷 65-74页

作者：李娜于宗仁善忠伟水碧纹冯雅琪苏伯民敦煌研究院甘肃酒泉736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200

永乐宫原位于山西省芮城县永乐镇,建于1247-1368年,是为纪念吕洞宾而修建的。其壁画绘制700多年来,历经多次自然灾害和修缮,还经历了20世纪60年代的整体搬迁,目前壁画已出现常见的颜料层起甲、脱落、粉化等病害,还存在拼接缝开裂起翘,... 详细信息

永乐宫原位于山西省芮城县永乐镇,建于1247-1368年,是为纪念吕洞宾而修建的。其壁画绘制700多年来,历经多次自然灾害和修缮,还经历了20世纪60年代的整体搬迁,目前壁画已出现常见的颜料层起甲、脱落、粉化等病害,还存在拼接缝开裂起翘,表层画面受污染变色的状况。由于早期切割、搬迁和修复的大量介入,现存壁画表面及内部结构都发生了巨大的变化。永乐宫在搬迁过程中保存下来的少量壁画残块,一定程度上代表了永乐宫壁画的原始状态,是研究早期壁画材料和工艺信息的重要的和极有价值的样本。对此,针对取自永乐宫的11块壁画残块的微量样品,通过光学显微镜(OM)、剖面分析(cross-section analysis)、X射线衍射(XRD)和扫描电镜-能谱(SEM-EDS)等多种分析手段,对其制作材料和工艺进行初步调查分析,并取得了其相关壁画地仗、颜料材质及绘制壁画层位的信息,为永乐宫壁画的科学保护和深入研究提供了重要的基础资料。

关键词：永乐宫壁画显微镜 XRD SEM-EDS

嘉峪关新城魏晋墓壁画砷铅矿族矿物颜料分析研究

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敦煌研究 2020年第1期 133-140页

作者：水碧纹苏伯民于宗仁崔强王卓殷志媛善忠伟敦煌研究院甘肃敦煌736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 甘肃省古代壁画与土遗址保护重点实验室甘肃敦煌736200

嘉峪关新城魏晋壁画墓是河西走廊重要的文化遗产,壁画所用颜料类型与其他遗址存在一定差异,尤其是黄色颜料。利用便携式X射线荧光、X射线衍射、拉曼光谱及扫描电镜-能谱等方法,对嘉峪关新城魏晋壁画墓6、7号墓砖壁画的黄色颜料进行了分... 详细信息

嘉峪关新城魏晋壁画墓是河西走廊重要的文化遗产,壁画所用颜料类型与其他遗址存在一定差异,尤其是黄色颜料。利用便携式X射线荧光、X射线衍射、拉曼光谱及扫描电镜-能谱等方法,对嘉峪关新城魏晋壁画墓6、7号墓砖壁画的黄色颜料进行了分析研究。结果表明,黄色颜料显色成分以砷铅矿族矿物中的钒铅矿Pb5(VO4)3Cl为主,部分黄色颜料中还发现了钼铅矿PbMoO4,对照河西走廊矿产分布资料认为黄色颜料来源于嘉峪关附近,由此推断魏晋时期这一区域墓葬砖壁画颜料的选择还处于探索阶段,研究结果对于深入解读魏晋时期壁画颜料类型具有重要意义。

关键词：魏晋墓黄色颜料砷铅矿族矿物科学分析

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热裂解-气质联用技术分析资寿寺彩塑贴金

西北师范大学学报（自然科学版） 2019年第3期55卷 72-78页

作者：赵金丽苏伯民于宗仁谈翔善忠伟国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心甘肃敦煌736200 甘肃省古代壁画与土遗址保护重点实验室甘肃敦煌736200

采用热裂解-气质联用技术对资寿寺彩塑贴金样品进行分析,通过和标准动物胶、干性油老化膜的特征峰对比,确定彩塑贴金样品中含有动物胶和干性油,由软脂酸和硬脂酸含量比确定该干性油为桐油.结合剖面显微分析确定彩塑贴金工艺过程中使用... 详细信息

采用热裂解-气质联用技术对资寿寺彩塑贴金样品进行分析,通过和标准动物胶、干性油老化膜的特征峰对比,确定彩塑贴金样品中含有动物胶和干性油,由软脂酸和硬脂酸含量比确定该干性油为桐油.结合剖面显微分析确定彩塑贴金工艺过程中使用动物胶粘合剂粘贴金箔,贴金完成后又在金箔表面涂刷一层桐油以起到保护金箔的作用.这一研究为传统贴金工艺的科学解释提供了较有价值的参考.

关键词：热裂解-气质联用(Py-GC/MS) 动物胶干性油贴金工艺

重庆大足大佛湾彩绘绿色和蓝绿色颜料的分析研究

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文物保护与考古科学 2020年第6期32卷 87-94页

作者：崔强张亚旭水碧纹于宗仁樊再轩善忠伟成小林苏伯民敦煌研究院保护研究所甘肃酒泉736200 国家古代壁画与土遗址保护工程技术研究中心(敦煌研究院) 甘肃酒泉736200 陕西省考古研究院陕西西安710043 国家博物馆北京100006

为了确定重庆大足大佛湾彩绘含铜、砷元素的绿色及蓝绿色颜料显色成分,应用便携式X射线荧光光谱仪(XRF)、便携式显微镜等无损调查方法,结合X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、显微拉曼光谱... 详细信息

为了确定重庆大足大佛湾彩绘含铜、砷元素的绿色及蓝绿色颜料显色成分,应用便携式X射线荧光光谱仪(XRF)、便携式显微镜等无损调查方法,结合X射线衍射分析仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDX)、X射线光电子能谱分析仪(XPS)、显微拉曼光谱仪(RM)等分析方法,对取自大佛湾塑像的绿色及蓝绿色颜料进行调查和分析。结果表明绿色颜料显色成分为为巴黎绿[Cu(CH3COO)2·3Cu(AsO2)2],蓝绿色颜料显色成分为氯砷钠铜石[NaCaCu5(AsO4)4Cl·5H2O]。根据研究结论推断,氯砷钠铜石可能为巴黎绿的变色产物。该结果为探讨近代人工合成颜料变色机理提供了新的线索和方法。

关键词：大佛湾绿色颜料巴黎绿氯砷钠铜石