四川廣漢龍居寺中殿壁畫制作材料與工藝研究

趙 凡，王 沖，陳爾新，張秉堅，3

(1.四川省文物考古研究院，四川成都 610041；2.浙江大學(xué)文博系，浙江杭州 310028；3.浙江大學(xué)化學(xué)系，浙江杭州 310027)

0 引 言

廣漢龍居寺中殿位于四川省廣漢市新豐鎮(zhèn)龍居村，建于明正統(tǒng)十二年，為第七批全國重點文物保護單位。中殿建筑內(nèi)部保存有壁畫90余平方米，根據(jù)分布位置可分為墻體壁畫和墊拱板壁畫兩類，其中墻體壁畫10鋪，墊拱板壁畫26鋪，繪于明成化二年，主要內(nèi)容為佛教十二圓覺，為四川地區(qū)明代建筑壁畫中精品，具有重要的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價值[1]。為了解該壁畫制作材料與工藝，借鑒目前國內(nèi)外古代壁畫及彩繪材質(zhì)分析常用方法[2-11]，分別采集兩類壁畫代表性樣品，綜合采用顯微觀察、顆粒分析、X射線衍射分析、拉曼光譜分析、酶聯(lián)免疫分析等方法，對樣品結(jié)構(gòu)形態(tài)和材料組成進行了系統(tǒng)分析，討論了壁畫制作材料與工藝特點。研究成果不僅為該壁畫后期保護修復(fù)提供了依據(jù)和指導(dǎo)，而且豐富了對四川地區(qū)明代建筑壁畫材質(zhì)研究方面的認識。

1 壁畫概況

龍居寺中殿建筑坐北向南，平面近方形，有臺基，面闊三間11.2 m，進深三間12.1 m，七架抬梁式木結(jié)構(gòu)，歇山式屋頂，青筒瓦屋面。壁畫依附建筑墻體和墊拱板均為編竹夾泥墻結(jié)構(gòu)，中間以竹木骨架作為受力主體，墻體骨架由“立枋—穿枋—編壁”三個層級構(gòu)成，墊拱板骨架為木板竹片編壁或竹片編壁；兩側(cè)以泥層作為面層，外側(cè)面層由內(nèi)向外依次為草拌泥層、白灰層或涂料層，內(nèi)側(cè)即為壁畫本體[12]。

由殘損位置斷面及表面肉眼觀察可見，兩類壁畫層次結(jié)構(gòu)特征基本一致，由內(nèi)向外依次為粗泥層、細泥層、白粉層、顏料層或金層。地仗層為墻體或墊拱板內(nèi)側(cè)底層泥層，作打底找平用。通常墻體壁畫粗細泥層區(qū)分不明顯，兩者結(jié)合緊密，接觸面不平整，未見明顯界面。粗泥層大多厚約30～50 mm，厚度差異較大，局部嵌入中間骨架與支撐體結(jié)合。細泥層大多厚約5～8 mm，厚度差異較小。墊拱板壁畫粗細泥層區(qū)分明顯，兩者結(jié)合較緊密，局部可見明顯界面。粗泥層大多厚約35～50 mm，厚度差異較大，局部嵌入中間骨架與支撐體結(jié)合。細泥層大多厚約10～13 mm，厚度差異較小。白粉層為墻體或墊拱板內(nèi)側(cè)表層底色層，作打底著色用，下部與細泥層表面結(jié)合較緊密。顏料層為墻體或墊拱板內(nèi)側(cè)表面繪畫層，作主要裝飾，主體采用傳統(tǒng)工筆重彩繪畫，線描、填色與暈染結(jié)合，顏色以紅、綠、白三色為主，黑、藍、黃等色為輔。金層為墻體內(nèi)側(cè)表面瀝粉貼金，作次要裝飾，主要分布于畫面人物的瓔珞、冠飾、飄帶、領(lǐng)口、袖口等細部和建筑屋頂。

該壁畫保護修復(fù)歷史記載明確，早期未經(jīng)過任何修補和重繪，近期墻體壁畫先后經(jīng)過兩次保護修復(fù)。1978年建筑維修中對壁畫進行的表面覆蓋物清除和大面積地仗殘缺修補，揭露出了畫面主要內(nèi)容，修補了地仗層嚴重缺失區(qū)域。2010年在對“5·12”地震災(zāi)后壁畫搶救性保護中，對壁畫進行了殘余覆蓋物清除、起甲回貼、空鼓回貼、脫鹽、裂隙注漿、地仗殘缺修補及表面隨色等主要病害處理。

2 分析方案

2.1 分析樣品

本次針對壁畫原始制作材料與工藝進行分析，為保證樣品的代表性，依據(jù)早期修復(fù)檔案和多光譜原位調(diào)查結(jié)果，選取未經(jīng)過保護修復(fù)處理區(qū)域中特征位置進行取樣。根據(jù)文物保護“不改變原狀”和“最小干預(yù)”的原則，分別采集墻體壁畫和墊拱板壁畫中粗泥層、細泥層、白粉層和顏料層少量代表性樣品，樣品詳情見表1。

表1 壁畫樣品詳情表Table 1 Details of mural samples

2.2 分析方法

1) 顯微觀察。選取樣品表面和斷面典型區(qū)域，采用日本基恩士Keyence公司VHX-10000型超景深三維顯微鏡對樣品結(jié)構(gòu)形態(tài)進行微觀觀察。

2) 顆粒分析。選取地仗層樣品，采用濟南微納顆粒儀器股份有限公司W(wǎng)inner 2308A型激光粒度分析儀進行顆粒分析，了解粗泥層和細泥層泥土顆粒粒徑分布情況。

3) X射線衍射分析。選取各類樣品，采用日本理學(xué)公司D/max-2500型X射線衍射儀進行物相分析，了解地仗層主要礦物組成，初步判斷顏料層顯色成分。

4) 拉曼光譜分析。選取顏料層樣品，采用英國雷尼紹公司Renishaw inVia型共焦激光顯微拉曼光譜儀進行成分分析，結(jié)合X射線衍射分析結(jié)果綜合判斷顏料層顯色成分。

5) 酶聯(lián)免疫分析。選取顏料層樣品，采用酶聯(lián)免疫分析法(ELISA)進行分析，了解顏料層膠料種類。

3 結(jié)果與討論

3.1 結(jié)構(gòu)形態(tài)特征

由樣品微觀結(jié)構(gòu)形態(tài)可見，壁畫層次結(jié)構(gòu)與肉眼觀察結(jié)果基本一致，可以較為清晰地看出地仗層中泥土顆粒和加筋材料的基本結(jié)構(gòu)、主要組成及分布情況，其中墻體壁畫和墊拱板壁畫之間差異明顯。墻體壁畫粗泥層樣品結(jié)構(gòu)較致密，有縫隙或孔洞分布，泥土顆粒局部形成團聚體，加筋材料主要為稻草秸稈、谷殼等，分布均勻性較差；細泥層樣品結(jié)構(gòu)致密，泥土顆粒局部可見砂粒、云母片等，加筋材料包括棉纖維和麻纖維兩類，分布均勻性較好，詳見圖1。墊拱板壁畫粗泥層結(jié)構(gòu)致密，泥土顆粒均勻性較好，加筋材料與墻體壁畫相似，主要為稻草秸稈、谷殼等，分布均勻性較好；細泥層樣品結(jié)構(gòu)較松散，存在大量縫隙或孔洞，泥土顆粒粗細不一，可見大量砂粒，加筋材料為棉纖維，分布均勻性好，詳見圖2。

圖1 墻體壁畫樣品結(jié)構(gòu)形態(tài)圖Fig.1 Structural morphology of wall mural samples

圖2 墊拱板壁畫樣品結(jié)構(gòu)形態(tài)圖Fig.2 Structural morphology of Diangongban mural samples

3.2 地仗層分析

1) 顆粒分析。由表2可見，兩類壁畫地仗層樣品泥土顆粒粒徑和組成特征不同，粗泥層和細泥層顆粒粒徑大小分布情況均存在明顯差異。墻體壁畫地仗層樣品粒組以粉粒為主，砂粒次之，黏粒極少。粗泥層(圖3a)比細泥層(圖3b)砂粒含量略高，粉粒含量略低，黏粒含量相當，兩者差別相對較小。與肉眼觀察到墻體壁畫粗細泥層區(qū)分不明顯的結(jié)果一致，基本符合古代傳統(tǒng)壁畫粗細泥層的粒徑組成特點[13]。墊拱板壁畫粗泥層(圖3c)比細泥層(圖3d)砂粒含量偏低、粉粒含量偏高、黏粒含量相當。尤其細泥層中含有大量砂粒，初步分析應(yīng)為用來改善土粒水理性質(zhì)，減小收縮變形。此處粗泥層和細泥層只能按照地仗層層次結(jié)構(gòu)及加筋材料種類進行區(qū)分，與通常古代壁畫地仗層粗泥層比細泥層泥土顆粒中粗粒含量高這一現(xiàn)象有所差異[14-15]。

圖3 地仗層樣品顆粒分布曲線圖Fig.3 Grain size distribution of plaster layer samples

表2 地仗層樣品顆粒分析結(jié)果Table 2 Result of grain size tests for plaster layer samples (%)

2) X射線衍射分析。由表3可見，兩類壁畫地仗層樣品泥土顆粒礦物成分種類基本一致，粗泥層和細泥層之間未見明顯差異。礦物成分種類主要為石英、鈉長石，次要為鈉閃石、白云母、綠泥石，個別樣品含有少量生石膏和方解石。其中墊拱板壁畫細泥層樣品(D-DB-2和D-DB-4)石英含量偏高。結(jié)合顆粒分析結(jié)果主要粒組為砂粒，可見其主要由砂粒影響所致。墻體壁畫粗泥層樣品(D-QB-1)有方解石檢出，但考慮到僅為孤例且相對含量極小，不足以推斷出石灰為有意作為膠凝材料添加以提高地仗層性能；墻體壁畫細泥層樣品(D-QB-4)有生石膏檢出，此處取樣位置恰位于墻體底部酥堿病害較為嚴重區(qū)域，由此推斷次生礦物生石膏主要為鹽分運移導(dǎo)致。白粉層樣品主要礦物成分為生石膏、石英、白云石，其中石英應(yīng)為下層地仗泥土干擾所致。

表3 地仗層樣品X射線衍射分析結(jié)果Table 3 XRD result of plaster layer samples (%)

3.3 顏料層分析

1) 顯色成分分析。由表4可見，壁畫顏料層樣品顯色成分均為古代壁畫常見顏料，紅色顏料為朱砂、鉛丹，綠色顏料為氯銅礦、副氯銅礦，白色顏料為方解石、滑石，黑色顏料為炭黑，藍色顏料為石青，黃色顏料為針鐵礦。同時根據(jù)X射線衍射分析結(jié)果，部分顏料層樣品中除顯色成分外還含有生石膏、滑石、方解石、白云母等白色礦物。分析排除下層白粉層及地仗層中礦物成分干擾的影響，這可能因為壁畫繪制過程中呈色需要，在主要顯色顏料中加入了一些白色顏料來降低色彩飽和度，以此達到同種顏色深淺不一的效果，與壁畫整體偏淡雅的繪畫風格相吻合。

表4 顏料層樣品顯色成分分析結(jié)果Table 4 Color composition of painting layer samples

2) 膠料種類分析。由表5可見，兩類壁畫顏料層樣品有機膠料均有檢出，包括蛋清和動物膠兩類。其中2件墻體壁畫顏料層樣品(Y-QB-3和Y-QB-4)中分別有動物膠和蛋清檢出。1件墊拱板壁畫顏料層樣品(Y-DB-1)中同時有動物膠和蛋清檢出，動物膠均呈陽性，蛋清均呈弱陽性，由此判斷壁畫顏料層中膠料種類為動物膠或蛋清，但不排除蛋清為后期表面涂刷所致。

表5 顏料層樣品膠料種類分析結(jié)果Table 5 Cementing material for painting layer samples

3.4 制作材料工藝特點

四川地區(qū)明代建筑中有壁畫作裝飾者多達十余處，龍居寺中殿壁畫作為其中代表之一，在同地區(qū)同時代建筑壁畫的制作材料與工藝上具有典型性，主要體現(xiàn)在載體結(jié)構(gòu)類型、地仗層材料組成、顏料層顯色成分等方面[16-17]。編竹夾泥墻為四川傳統(tǒng)建筑中常見的墻體種類，龍居寺中殿墻體和墊拱板壁畫的載體采用此種結(jié)構(gòu)。據(jù)初步調(diào)查，平武報恩寺、新津觀音寺、蓬溪寶梵寺、邛崍盤陀寺等四川地區(qū)明代建筑壁畫的載體結(jié)構(gòu)也均如此。這與國內(nèi)其他地區(qū)古代壁畫以磚石墻、土坯或夯土墻、木板墻等作為載體存在明顯差異，具有顯著的地域特色[18]。同時該壁畫大致沿襲宋《營造法式》卷十三中“畫壁”做法，由內(nèi)向外依次為粗泥層、細泥層、白粉層、顏料層及金層，其中地仗層中泥土顆粒組成主要為粉粒和砂粒，加筋材料包括稻草秸稈或谷殼、麻纖維、棉纖維等。這與同地區(qū)同時代的建筑壁畫地仗層主要材料的種類基本一致，稻草秸稈或谷殼的使用具有就地取材的特點[19-20]。此外，該壁畫顏料層樣品顯色成分均為古代壁畫常見顏料，與現(xiàn)有平武報恩寺[5]、蓬溪寶梵寺[21]、新都龍藏寺[22]、屏山萬壽寺[23]四處同地區(qū)同時代的建筑壁畫顏料分析結(jié)果對比，其主要顏色和各色顏料顯色成分未見特殊，說明四川地區(qū)明代建筑壁畫顏料的選用也基本形成定制。該壁畫與平武報恩寺、蓬溪寶梵寺壁畫在部分顯色顏料中發(fā)現(xiàn)有白色顏料的有意加入，這與此類壁畫采用暈染繪畫技法中的設(shè)色密切相關(guān)。

4 結(jié) 論

1) 廣漢龍居寺中殿壁畫載體為編竹夾泥墻結(jié)構(gòu)，墻體和墊拱板壁畫層次結(jié)構(gòu)依次為支撐體、粗泥層、細泥層、白粉層、顏料層或金層。

2) 兩類壁畫地仗層泥土顆粒礦物成分主要為石英、鈉長石。墻體壁畫顆粒組成以粉粒為主、砂粒次之，墊拱板壁畫粗泥層比細泥層砂粒含量偏低、粉粒含量偏高；加筋材料粗泥層為稻草秸稈、谷殼等，細泥層為棉或麻纖維。白粉層礦物成分為生石膏、白云石。

3) 壁畫顏料層顯色成分為古代壁畫常見礦物顏料，紅色為朱砂、鉛丹，綠色為氯銅礦、副氯銅礦，白色為方解石、滑石，黑色為炭黑，藍色為石青，黃色為針鐵礦。膠料為動物膠或蛋清。

4) 該壁畫在四川地區(qū)明代建筑壁畫制作材料與工藝上具有典型性，主要體現(xiàn)在載體結(jié)構(gòu)類型、地仗層材料組成、顏料層顯色成分等方面。