天龍山圣壽寺唐金剛力士造像的制作工藝研究

□龔德才 于謝緣 于 灝

一、引 言

國內素有“地上文物看山西，地下文物看陜西”之說，山西作為文物大省，地上文物數量在全國領先，這其中包括了大量的木結構建筑、石窟、寺廟等。而更可貴的是這些建筑里保存了豐富的的壁畫和泥塑資源。據統計，山西現存的古代泥塑數量多達12700 余尊，時間橫跨一千余年，研究價值位于全國之首。但部分泥塑存在不同程度的損壞，保護工作迫在眉睫。

位于山西太原的圣壽寺始建于北齊皇建五年，其后元、明多次重建。但是寺院大部分建筑于1947年毀于兵火，上世紀80年代后依明代風格重建，而山門前廊下這兩座力士像被保存了下來。

這兩尊力士像呈坐姿，不同于一般寺院門口的力士像，多為站像，這是十分少見的，因此也被我國著名的雕刻藝術家錢紹武譽為“中國雕塑的第一坐姿力士”。力士像雕刻技藝高超。塑像骨骼、腿部和腹部肌肉線條流暢，身姿矯健，肌體豐滿圓潤，凸顯了“力拔山兮氣蓋世”的男性陽剛之美，雄渾健壯之氣逼人。金剛像高約2.9m，腹圍約2.15m，比例適當，有種協調美，具有較高的歷史、美學價值。但令人惋惜的是，泥塑雖被保存至今，可損毀程度嚴重。它們頭已不存，色彩也大部分脫落，無法確定具體創作的年代，急需進行保護修復工作，恢復其歷史、美學價值。

本研究采用數碼液晶顯微鏡、X 射線衍射儀、激光粒度儀、纖維鑒定儀、掃描電鏡能譜分析等多種手段對其制作材料和工藝技法進行分析，目的是研究晚唐時期金剛像的制作技法特點，并為圣壽寺后續開展的保護修復工作提供科學依據，同時為山西及其他地區泥塑類文物的保護工作提供參考和借鑒。

二、樣品與實驗方法

1.樣品信息（表一）

表1 取樣信息匯總

jg3 裙帶處 漆皮、橘紅色 表面形態觀察、元素檢測jg4 金剛座右下表面紅褐色土樣 固體、顆粒狀、紅褐色 成分分析、可溶鹽檢測jg5 腹部右下方紅漆表面土樣 固體、顆粒狀 成分分析、粒徑分析、可溶鹽檢測jg6 金剛像腹部（肚臍上方）土樣 固體、顆粒狀 土樣粒徑分析、可溶鹽檢測jg7 金剛像底座土樣 固體、完整土塊、表面夾雜纖維成分分析、塑土配比、可溶鹽檢測jg8 金剛像底座掉落纖維 固體、淺黃色細長纖維、質地較硬 纖維種類鑒定jg9 金剛像底座土樣中夾雜纖維 固體、淺黃色 纖維種類鑒定jg10 圣壽寺當地土樣 固體、顆粒狀 成分分析、粒徑分析

2.實驗方法

（1）物相分析（XRD）

將樣品 jg4、jg5、jg7、jg10 研磨至粉末，采用水平型大功率X 射線衍射儀（TTR III）測試，條件為波長 1.541841 管 壓 40kV，管流 200mA，衍射范圍 3°～60°。

（2）粒度分析

分別取樣品 jg5、jg6、jg10 稱重 5g，浸泡，去除其中夾雜的纖維和大顆粒沙子。其后將樣品研磨過篩，使用BT-9300s 激光粒度分布儀進行顆粒粒徑和質量百分比分析。

（3）纖維分析

先清洗樣品jg8、jg9。由于纖維樣品jg8 材質較硬，需先放入水浴鍋中煮，待纖維軟化后將其取出，并置于智能恒溫震蕩培養箱中震蕩至纖維分散。用鑷子夾取分散后的纖維置于載玻片上，滴入1～2 滴碘-氯化鋅染色劑進行染色，并使纖維在染色劑中充分分散，蓋上蓋玻片，置于XWY-VI 型纖維測量儀下觀察染色情況及纖維形態。

（4）掃描電鏡及能譜分析

取少量樣品jg1、jg2、jg3 經噴鉑處理（噴鉑時間為275s）使其導電后，使用肖特基場發射掃描電子顯微鏡能譜儀（Sirion200 型，JEOL）觀察樣品形貌，并對樣品元素組成進行定性分析。

（5）數碼液晶顯微鏡觀察

采用數碼液晶顯微鏡，對樣品jg2表面形貌及剖面進行初步觀察，以獲得樣品微觀形態及顏料涂層的工藝信息。

（6）泥層塑土配比

取粗泥層樣品jg7稱重20g，浸泡在蒸餾水中，強烈攪拌，沉淀片刻后將懸浮有粉土的水移出。再加適量蒸餾水，循環上述操作，不斷將懸浮粉土的水移出，直到水中無懸浮的粉土為止。再將移出的帶有懸浮粉土的水裝入離心管中進行離心，時間為6min，轉速為5000r/min。離心完成后，將上清液移出，剩下沙。將裝有粉土和沙的離心管放入烘箱中烘干，時間為2h，溫度為90℃。待烘干后，取出離心管分別稱重。計算可得粗泥層中粉土與沙子的重量。

（7）可溶鹽分析

考慮到樣品量的限制，取烘干的土樣，分別用電子天平準確稱重并記錄。按照土水比例1∶5 加入去CO2的蒸餾水后，將含樣品試管震蕩1min，放在避光處靜置2h。取出土壤浸出液用離心機進行離心，時間設置為6min，轉速為5000r/min。樣品的上清液（分別是jg4—20ml、jg5—20ml、jg6—15ml、jg7—15ml）經0.45μm濾膜過濾后，待離子色譜儀分析（表2）。

表2 樣品離子色譜檢測量

三、實驗結果

1.塑土成分（X 射線衍射）

通過XRD 檢測結果可知，土樣jg4、jg5的礦物成分均主要為SiO2、CaSO4·2H2O、CaAl2Si2O8·4H2O 的特征峰，由此推斷jg4、jg5 礦物成分以石英（SiO2）、石膏（CaSO4·2H2O）和鈣長石（CaAl2Si2O8·4H2O）為主（圖一）。土樣jg7 的衍射峰主要為SiO2、CaAl2Si2O8·4H2O 的特征峰，由此推斷該樣品的礦物成分以石英（SiO2）、鈣長石（CaAl2Si2O8·4H2O）為主（圖二）。當地土樣jg10 的礦物組成與金剛像樣品jg7 相同，且與jg4、jg5 成分類似，由此可見金剛像塑土的來源可能是當地的土壤（圖三）。

2.塑土粒度分析

（1）塑土粒徑分布

圖一 樣品jg4、jg5 XRD 譜圖

圖二 樣品jg7 XRD 譜圖

圖三 當地土樣jg10 XRD 譜圖

土壤粒級指的是土壤中礦物質的顆粒大小。按照國際土壤協會的國際制標準，把土壤粒級分為四個基本級別：石粒、沙粒、粉粒、粘粒。從保護泥塑長遠的角度出發，不同粒徑大小具有不同的特質。砂土顆粒較大，無粘性，可塑性小，強度更高，具有抗風化的能力；粉土顆粒稍大，微粘性，可塑性相對小；粘土顆粒極細，可塑性高，形制隨水量變化大，是制作泥塑較好的初始材料，但強度小，易變形，難長期保存。本文采集金剛像四處土樣，并與當地土樣進行粒度大小的測試，以分析不同粒徑組成對泥塑保存狀況的影響。

根據粒度分析的結果，可知樣品jg5、jg6、jg10的土壤顆粒較細膩，均屬于粉土（圖四、圖五、圖六）。結合jg5、jg6 的取樣位置，可能是使用粉土在泥塑表面起到防皺平滑的作用。文物樣品與當地土樣的顆粒分析結果對比可知，粉粒與粘粒的比例較為接近，分別是64%、62%和74%，12%、12%和10%，而砂粒含量則分別高出了當地土壤的8%、10%，可能是人工添加了一定比例的砂粒，從而增強泥塑抗風化的能力。

（2）塑土泥層工藝

泥塑所使用的塑土又分為粗泥層和細泥層。粗泥層位于木骨架表面，起到支撐作用；細泥層位于粗泥層表面，起到雕刻泥塑神態、形貌的作用。根據粒度分析數據可知，文物樣品中的砂粒含量比當地土樣中的砂粒含量提高了8%～10%，推測可能是古人為了達到塑土可塑性與強度的平衡。泥層中的沙子含量約占59%，粉土約占34%，沙子含量偏高是古人制作泥塑過程中添加了一定比例的沙子，為了增強塑像的強度和抗風化能力。

3.纖維分析

圖七為樣品jg8 的纖維原料鑒定結果。該樣品纖維經碘-氯化鋅染色劑染色后呈棕紅色，纖維長且寬，其中寬度在26mm 左右，表面有明顯的橫截紋，末端有輕微的帚化現象，且纖維壁為多層結構，符合麻類纖維的特征，由此判斷該樣品為麻纖維。圖八顯示，樣品纖維jg9 細而短，呈色較淺，存在小型胞腔，符合草類纖維特征，疑似為草類纖維。古人在塑土中添加麻類、草纖維，一方面增加了泥塑本體表面積，便于后期在木骨架上涂抹泥層，另一方面加強了泥塑的韌性和強度，便于塑像的保存。

圖四 樣品jg5 粒徑分布圖

圖五 樣品jg6 粒徑分布圖

圖六 樣品jg10 粒徑分布圖

圖七 纖維樣品jg8

圖八 纖維樣品jg9

4.顏料

（1）顏料種類鑒定

掃描電鏡-能譜進一步觀察樣品jg1、jg2 的元素組成，電鏡圖像如圖九、圖一○所示。樣品jg1、jg2中，排除來自于土壤礦物中的常見物質元素（如Na、Mg、Si、Al、Ca），根據能譜分析結果顯示出有高含量的O、Si、Fe 元素。初步判斷紅色顏料極有可能是赤鐵礦。據文獻記載，中國古代經常使用赤鐵礦（Fe2O3）作為紅色顏料涂抹于泥塑表面，顏色鮮艷。

樣品jg3 的能譜結果顯示出高含量的O、Pb元素（圖一一）。鉛類化合物中只有鉛丹是桔紅色的結晶粉末（Pb3O4），因此推測桔紅色顏料為鉛丹。鉛丹是我國最早的合成產品之一，制造歷史悠久，是我國煉丹家最早的一項重要成果。從初唐到中唐，鉛丹的應用逐漸增多，初唐時期鉛丹的使用非常少，盛唐、中唐時期，鉛丹的使用明顯增多。

（2）顏料上色工藝

如圖一二，可以明顯看出顏料的分層：泥土層—白灰層—顏料層。白灰層約為4～5mm，顏料層約為1mm。顏料層較薄，說明晚唐時期匠人已經掌握了較熟練的上色技術。金剛像的彩繪步驟是先在泥塑表面上一層白灰層打底，便于凸顯后期顏料的顏色，然后再將顏料涂抹于白灰層之上。

圖九 樣品jg1 掃描電鏡及能譜分析結果

圖一○ 樣品jg2 掃描電鏡及能譜分析結果

圖一二 顏料樣品jg2 剖面圖

四、結 論

本文通過超景深視頻光學顯微鏡（VHX）、掃描電子顯微鏡（SEM）、X 射線粉末衍射（XRD）、激光粒度儀（BT）、纖維鑒定儀等多種分析手段對天龍山圣壽寺的兩尊唐金剛力士像的材料和工藝進行了分析，為研究晚唐時期金剛像的制作材料及工藝特點提供了參考，且該文物具有較高的歷史、科學、藝術價值，研究意義重大。研究結果表明：

1.金剛像的主要礦物成分是石英、石膏和鈣長石。塑土粉質細膩，顆粒大小較均勻，這表明在泥塑制作過程中，塑土可能經過了仔細的篩分處理。塑土以粉粒為主，約占62%～64%；砂粒次之，約占24%～26%；粘粒最少，占12%。對比文物土樣和當地土樣的顆粒占比，發現砂粒增加了8%～10%，這是古人為了提高塑像的強度，增強其抗風化的能力，說明當時已初步具有了平衡可塑性與強度的意識。綜合XRD 結果與粒徑分析結果，推斷金剛像的土料來源可能是當地。

2.金剛像中添加的纖維材料為麻類纖維和麥草，起到增加泥塑牢固性、可塑性并減少收縮開裂的作用。古人常常在粗泥層中加入草科纖維，因其硬度大，支撐力強；在細泥層中多加入麻、棉類纖維，因其細膩，可以提高塑土韌性，便于塑像的制作。而且良好的吸濕性、透氣性、抑菌性，能夠防蟲防霉，有利于泥塑的長久保存。

3.金剛像中使用的紅色顏料為赤鐵礦，桔紅色顏料為鉛丹。上色工藝為先在泥塑表面的泥層上涂抹白灰層“打底”，再上顏料層。