重慶釣魚城遺址懸空臥佛彩繪顏料初步分析

姜凱云，孫延忠，張志霞

(1． 中國文化遺產研究院，北京 100029； 2． 重慶釣魚城研究院，重慶 401520)

0 引 言

釣魚城遺址是宋、元時期的古戰場，是見證宋蒙(元)戰爭奇跡的軍事要塞，于1996年被評為第四批全國重點文物保護單位。懸空臥佛就開鑿在釣魚城一處學稱“崖隙”的內凹崖壁之上，懸空而臥，背倚山石，面臨絕壁，由巖上伸出的巨石形成一個天然的“殿堂”——崖檐。距半山石崖開鑿的棧道地表2 m，身下為一道高0.3～0.6 m，深為3～5 m，且貫通了整個崖壁的縫穴。整個造像身長11 m，肩寬2.2 m，著雙領下垂袈裟，頭為高肉髻，兩耳間距1.8 m，赤足，雙腳寬1.2 m。它背北面南，頭西腳東，袒胸露肌，面形豐滿，雙眼微瞇，端莊慈祥，情態自然[1]，是一幅構圖嚴謹，比例均稱的“釋迦涅盤圣跡圖”，為國內罕見的臥佛造像(圖1)。

懸空臥佛面臨嘉陵江，霧氣較大，常年濕度較高，導致彩繪顏料層出現嚴重的粉化、剝落、起甲、空鼓等病害，不利于其安全保存。因保護修復工程需要，本研究利用金相顯微鏡、掃描電子顯微鏡及能譜儀、拉曼光譜儀分析其彩繪顏料成分、剖面結構等。本研究成果以期填補釣魚城懸空臥佛研究的空白，同時為修復工作的開展提供科學依據。

圖1 懸空臥佛全景照片

1 實驗樣品與方法

1．1 分析內容與樣品

彩繪樣品均取自懸空臥佛彩繪脫落與起甲處，樣品介紹與取樣位置分別見表1與圖2。本研究包括兩方面：1)多層彩繪顏料層的顯微結構，重點針對剖面結構、歷史妝彩進行觀察；2)顏料層的礦物組成與化學成分分析，重點針對彩繪顏料成分與種類進行檢測。

表1 樣品介紹

圖2 取樣位置

1．2 分析檢測方法

1) 顯微鏡觀察分析：Leica DM 4000M金相顯微鏡。

2) 激光顯微共聚焦拉曼光譜分析：法國JYBIN YVON公司生產的XploRA拉曼光譜儀。在室溫、暗室條件下，采用785 nm、638 nm、532 nm三個激光器。OLYMPUS BX-41顯微鏡，配有10×、20×、50×長焦，100×鏡頭。信號采集時間為5～10 s。累加次數5～8次，采用單晶硅片校準，光譜測試范圍2 000～100 cm-1。

3) X射線熒光(XRF)光譜分析：日本島津EDX-800HS型能量散射X射線熒光分析儀，分析了樣品的元素組成，測試條件為銠靶(Rh)X光管，電壓Ti-U 50 kV，Na-Sc 15 kV，真空環境測試，測試時間200 s。

4) X射線衍射(XRD)分析：日本理學RINT2000 X射線衍射儀，銅靶，狹縫DS=SS=1°，RS=0．15 mm，電壓40 kV，電流40 mA。

5) 掃描電鏡-能譜(SEM-EDS)分析：日本Hitachi公司生產的3 600 N掃描電鏡，工作電壓20 kV；能譜儀為EDAX公司生產的Genesls 2000；測試前樣品表面噴金(測試金含量的樣品未噴金)。

2 結果與討論

2．1 剖面觀察研究

利用顯微分析多層彩繪樣品的層次結構，如圖3與表2所示。從圖中可以清晰看出：1)該臥佛的彩繪顏料飽和度不高，最上層的顏料顆粒比較松散，可能與表面風化有關；2)顏料層無底層且有明顯的疊加現象，推測歷史上曾對臥佛進行過修復或妝彩；3)彩繪顏料層至少有三層，紅色多為底色層，藍色、青色、綠色或白色一般為第二或第三層，說明歷史上重繪時并無過多考究；4)局部有貼金層，貼金層下面為紅色顏料。

2．2 彩繪顏料分析結果

2．2．1礦物組成分析 采用XRD分析與拉曼光譜對樣品DYC-WF-K3、DYC-WF-K5、DYC-WF-K6、DYC-WF-K8、DYC-WF-K9、DYC-WF-K10進行分析，結果見表3和圖4，部分拉曼光譜見圖5，與文獻[2-7]和在線礦物譜庫[8]中的標準譜圖對比，可確定物相。紅色顏料為兩種：一種是鐵紅，一種是鉛丹；藍色顏料為群青；綠色顏料為堿式氯化銅；青色顏料為墨綠砷銅礦；白色為硫酸鉛；局部有貼金層。

圖3 多層彩繪樣品顯微照片

表2多層樣品剖面顯微分析

Table2Microscopic result of multi-layer samples

樣品編號剖面顏料層觀察結果DYC-WF-K1三層,依次為青色、藍色、紅色,青色層厚約42～136 μm,藍色層厚約30～67 μm,紅色層厚約10～15 μmDYC-WF-K2兩層,依次為藍色、紅色,藍色層厚約14～122 μm,紅色層厚約35～92 μmDYC-WF-K4兩層,依次為紅色、白色,紅色層厚約12～28 μm,白色層厚約213～318 μmDYC-WF-K6兩層,金箔層厚約136～182 μm,紅色層厚約208～336 μmDYC-WF-K7兩層,依次為綠色、紅色,綠色層厚約245～300 μm,紅色層厚約20～47 μm

表3 礦物成分分析結果

圖4 XRD分析結果

圖5 彩繪顏料拉曼光譜圖

2．2．2化學成分分析 為進一步了解懸空臥佛彩繪顏料層的化學元素組成，對其進行XRF檢測分析，分析數據見表4。紅色顏料顯色成分為Fe、Pb元素的化合物；藍色顏料顯色成分為Na、Al、Si的化合物；青色顏料顯色成分為Cu、As的化合物；綠色顏料顯色成分為Cu、Cl的化合物；白色顏料顯色成分為Pb的化合物。與上述礦物組成結果一致。

為進一步驗證分析結果，采用掃描電鏡對彩繪樣品進行能譜分析。由于樣品分層現象比較明顯，為研究不同元素在各層的分布情況，分別對不同顏料層進行分析，分析結果見表5。

以多層樣品DYC-WF-K1為例，紅色顏料層主要成分均為含Fe化合物，藍色顏料層主要成分為Na、Al、Si等元素，青色顏料層主要成分為Cu、As元素，其顏料層元素分析結果與上述相同顏色的單層彩繪樣品的主要顯示元素分析結果一致。綠色顏料層以DYC-WF-K7、DYC-WF-K9為例，其主要成分為Cu、Cl的化合物。白色顏料層以DYC-WF-K4、DYC-WF-K5為例，主要成分為含Pb、S的化合物。貼金層以DYC-WF-K6為例，金箔主要為Au元素，其下的紅色顏料層為Pb的化合物。由于臥佛本身金箔面積較小，且剝落嚴重，貼金層目前現存小部分還依稀能辨認出其位置所在。通過對采取樣品SEM-EDS分析，探測出Au元素含量很高。

表4 XRF分析結果

表5 SEM-EDS分析結果

2．3 彩繪顏料與歷史重繪

2．3．1彩繪顏料 懸空臥佛所用紅色顏料層以鐵紅為主，鉛丹見于袈裟衣領處金箔層下，說明重新貼金前未去除，應是脫落后殘留；藍色顏料多用于發髻處，腿部紋飾零星存在；綠色顏料層多用于底部祥云、兩腿衣擺及袈裟點綴；青色顏料層多用于袈裟紋飾、飄帶點綴、底部祥云處；白色多用于袈裟與底部祥云紋飾。

群青[Na(6-8)Al6Si6O24S(2-4)]有天然和合成兩種，前者是指青金石礦物加工的顏料，后者是指用化合物合成的工業產品，于20世紀30年代在歐美地區大量生產，并被廣泛應用于繪畫作品。晚清時期，群青作為顏料傳入我國，直至1927年國內才有自產合成群青的出現[9]。藍色樣品取自發髻處，歷史上為了表達佛造像的莊嚴和神圣，一般發髻多為藍色彩繪，符合佛教造像妝彩規律。同時，對比懸空臥佛1987年老照片，可判斷藍色修補層為后期妝彩時所用。據此，可以判定懸空臥佛最近一次重繪的最早時間不應早于群青在中國的使用年代，由于無歷史文獻記載，目前還不能很好的說明。

墨綠砷銅礦[Cu5(AsO4)2(OH)4]常見于銅礦床的氧化帶中，是在高溫多雨的亞熱帶氣候條件和酸性淋濾作用下形成的次生礦物。這是一種較為稀少的次生礦物，與之共生的礦物有羥砷銅石、橄欖銅礦和光線石，伴生礦物有針鐵礦、孔雀石、硅孔雀石和藍銅礦等[4]。墨綠砷銅礦最早于1847年發現于英國的康瓦爾礦區。1984年，研究者首次在我國廣西德保矽卡巖型銅—錫礦床氧化帶中發現該礦物[10]。筆者在云南省麗江市白沙鎮大定閣壁畫的分析中也發現此種顏料的使用[4]。

2．3．2歷史重繪 懸空臥佛自塑像之初至今，可能經過多次妝彩，由剖面顯微觀察，可確定至少有過兩次。紅色彩繪顏料層多數位于最底層，且直接繪制于石質胎體上。腿部青色多層樣品從表面到胎體分別為青色—藍色—紅色—胎體；膝蓋上部藍色多層樣品從表面到胎體分別為藍色—紅色—胎體；膝蓋處綠色多層樣品從表面到胎體分別為綠色—紅色—胎體；紅色多層樣品從表面到胎體為紅色—白色—胎體；金層樣品從表面到胎體為金箔—紅色—胎體。

3 結 論

經過對釣魚城懸空臥佛彩繪顏料層的分析，已對其有了初步了解，分析結果表明以下結論。

1) 釣魚城懸空臥佛所用顏料為礦物顏料。其中紅色顏料為鐵紅與鉛丹，鉛丹僅在袈裟衣領處的貼金層下面發現，其他所取紅色樣品主要為鐵紅；藍色顏料為群青；綠色顏料為堿式氯化銅；青色顏料為墨綠砷銅礦；白色顏料為硫酸鉛；局部有貼金。

2) 通過剖面觀察，一般紅色為底色層，推測與此處巖石為紅砂巖有關，紅砂巖顏色與鐵紅的顏色相近，可能古人取其作為一種底色層，然后在此基礎上進行其他顏料層的繪制；藍色、青色、綠色或白色一般為第二或第三層。