|
惠任 冯圆媛 路智勇 傅倩丽 王展 西北大学文化遗产学院 清华大学建筑学院 中国砖石质文物保护国家文物局重点科研基地 西北大学国家教育部重点实验室 陕西省考古研究院 秦始皇兵马俑博物馆 陕西省文物保护修复研究院 摘 要:四川平武报恩寺为全国重点文物保护单位, 其中包括明代建筑、彩塑、壁画、板画、石碑等多种类型的文物, 具有丰富的历史、艺术、科学和社会文化价值。万佛阁为报恩寺中彩塑数量最多的建筑, 本文运用3D超景深显微镜、偏光显微镜、扫描电镜能谱仪、拉曼光谱分析仪、X射线衍射仪、激光粒度仪等科学仪器, 对报恩寺万佛阁一层彩塑的材质及制作工艺进行了系统研究, 为今后的保护修复工作奠定了研究基础。 关键词:四川平武;报恩寺;彩塑;制作工艺 基金: 陕西省教育厅科研计划项目12JZ048资助 平武报恩寺, 全称为“敕修报恩寺”, 位于四川省绵阳市平武县东北角, 占地27800余平方米, 建筑面积约3500平方米[1], 1996年被国务院公布为全国重点文物保护单位。平武报恩寺是我国保存最完整的明代古建筑群之一, 为研究明代建筑的结构形制及艺术风格提供了重要实物资料。万佛阁位于报恩寺建筑群中轴末端, 坐西向东, 分上下二层。阁内一层有彩塑13尊, 共计104.71m3, 其中殿内正中供有佛祖说法彩塑一组11尊 (主佛释迦牟尼和两侧“十大弟子”) , 主佛前还有2尊高大彩塑, 为明代王玺、王鉴父子之像。经初步勘察, 万佛阁彩塑存在颜料层脱落、地仗层脱落、裂隙、灰尘覆盖等病害, 整体保存状况尚可;其主体结构为明代所制, 色彩鲜艳、形象生动、姿态各异, 工艺技法在四川地区具有一定代表性。本文利用3D超景深显微分析、偏光显微分析、扫描电镜能谱分析、拉曼光谱分析、X射线衍射分析等多种科学分析手段, 对万佛阁内一层13尊彩塑的材质及工艺进行深入研究 (图一、二;表一) , 为进一步探寻万佛阁彩塑的文物价值, 了解其病害的形成机理, 以及为后期彩塑的保护修复奠定基础。 一、样品与仪器 (一) 样品 根据文物保护不改变原状和最少干预原则, 对13尊彩塑进行分层采样。主要采用拾取法和粘取法对报恩寺万佛阁一层13尊彩塑身上黑、白、黄、红、绿、蓝6种主要色系的颜料, 和白粉层、白灰层、细泥层、粗泥层进行取样, 选取其中12个典型样品进行综合分析。同时还取了少量当地土壤样品进行对比研究。样品详细信息见表二。 图一万佛阁一层彩塑分布图 (文物编号为22-34) (二) 仪器 3D超景深显微镜为日本浩视公司生产, 型号为KH-7700;金属卤素冷光源, 100倍下观察, 201万动态像素。偏光显微镜为德国徕卡公司生产, 型号为Leica DMLSP;使用Leica Wild体视显微镜辅助分离样品;单偏光、正交偏光500倍下观察。扫描电镜能谱仪为捷克TESCAN公司生产, 型号为VEGA 3 XM;配美国伊达克斯公司Genesis2000XMX型X射线能谱仪;使用钨灯丝电子枪, 二次电子或背散射探头, 500-1000倍下观察, 分析电压为10-20k V。拉曼光谱分析仪为英国Renishaw公司生产, 型号为invia;配备有Leica显微镜。氩离子激光器, 激发光波长为514nm, 物镜放大倍数为50、100倍, 信息采集时间为10s, 累加次数2~5次。X射线衍射仪为日本理学株式会社生产, 型号为Smart Lab9kw智能型;铜靶 (Cu) , D/te X Ultra探测器;狭缝IS=1mm, RS=1mm;电压为45k V;电流为200m A。激光粒度仪为中国百特公司生产, 型号为Bettersize2000LD;样品折射率为1.630-0.100i;使用介质为水;介质折射率为1.333;分析模式为2.35-通用;分布类型为体积分布。 图二万佛阁一层彩塑分布示意图 表一万佛阁彩塑信息表 表二万佛阁彩塑取样表 二、结果与讨论 (一) 彩塑制作结构 依据万佛阁彩塑前期勘察结果, 并结合前人对历代壁画彩塑的研究成果[2~4], 推断彩塑主要制作结构为:木骨架—草胎—泥质地仗—灰层—白粉层—颜料层。首先以木质框架做骨架, 然后在其上缠以草绳并加草胎对木质骨架进行保护, 同时起到增大黏土附着力的作用以方便挂泥[5]。地仗以夹大量稻草的粗泥打底塑形, 然后依次覆盖含少量稻草的细泥和掺有棉花的灰层, 最后涂刷白粉层并在其上绘制颜料层。万佛阁一层彩塑共13尊, 其建造年代相同, 制作工艺相仿。根据少干预的文物保护原则, 从部分彩塑残损处探入内窥镜可看到内部大致的基本结构, 其木骨架为楠木材质, 性能良好, 不易因腐朽变形而影响彩塑稳定性[6], 木骨架周围覆有草胎。以13号彩塑为例, 绘制出示意图 (图三) 。 图三万佛阁彩塑结构组图 图四万佛阁彩塑颜料偏光显微照片X500 (二) 彩塑制作材质 1. 颜料层分析取万佛阁一层彩塑的黑色、白色、红色、粉色、蓝色、黄色、绿色9个样品分别进行偏光显微分析及激光拉曼分析, 分析结果见图四和表三。 结果显示, 黑色颜料成分为炭黑, 白色颜料成分为石膏夹石英, 红色颜料成分为朱砂, 粉色颜料为朱砂与石英调制而成, 黄色颜料为铁黄, 绿色颜料为人造绿铜矿, 12、13号彩塑上的蓝色颜料为现代染料酞菁蓝, 推测12、13号彩塑有后人补绘痕迹。 2. 白粉层分析使用扫描电镜能谱分析, 白粉层所含主要元素为C、O、S、Al、Si、Na、Mg、K、Ca, 其中S和Ca元素含量较高 (图五) 。 进一步使用X射线衍射分析, 发现白粉层中含有石英、钠长石、伊利石、斜绿泥石、石膏和草酸钙石等主要矿物 (图六) 。由于石膏是一种自然界分布较广的白色矿石, 在我国石窟壁画、建筑壁画和墓葬壁画的颜料层和白粉层中极为常见[7,8], 所以判断报恩寺万佛阁彩塑白粉层中的主要成分为石膏, 其他成分来源于伴生杂质和下层地仗土。 表三万佛阁彩塑颜料激光拉曼分析结果 图五万佛阁彩塑白粉层SEM能谱分析结果 图七万佛阁彩塑地仗灰层SEM能谱分析结果 图九灰层纤维超景深照片1 0 0×分析结果 3. 地仗层分析(1) 成分分析 灰层:由肉眼看, 万佛阁彩塑地仗表面灰层厚度为3~5mm, 为青灰色, 内加白色、细长、柔软植物纤维。扫描电镜能谱分析灰层内含C、O、Fe、Al、Si、Na、Mg、K等元素, 其中Al、Si含量较高 (图七) ;X射线衍射分析发现其主要物相组成为石英、白云母、钙长石和斜绿泥石等, 由于斜绿泥石的存在, 使得灰层显青灰色 (图八) ;显微观察内含植物纤维具有天然扭转, 横截面呈不规则腰圆形, 并含有中腔, 有老化现象 (图九、一〇) , 与现代棉纤维样品纤维结构相似, 符合棉纤维的显微形态特征 (图一一) 。棉是中国古代壁画白灰地仗中常用的天然植物纤维, 起到加固地仗、防止其收缩开裂的作用。 图六万佛阁彩塑白粉层XRD分析结果 图八万佛阁彩塑地仗灰层XRD分析结果 图一〇灰层纤维SEM照片1000×分析结果 图一一现代棉纤维SEM照片1000× 图一二万佛阁彩塑地仗泥层SEM能谱分析结果 图一三万佛阁彩塑地仗泥层XRD分析结果 图一四泥层纤维超景深照片1 0 0× 图一五泥层纤维SEM照片1000× 图一六稻草纤维SEM照片1000× 图一七平武当地土SEM能谱分析结果 图一八平武当地土XRD分析结果 泥层:泥层分细泥层和粗泥层上下两部分, 前者较细腻, 内夹杂少量较粗植物纤维, 后者颗粒稍大, 内含纤维较多。经扫描电镜能谱分析, 两层泥质地仗元素组成基本一致, 且与灰层主要元素相同 (图一二) ;X射线衍射仪分析发现两泥层的主要物相组成为石英、白云母、钠长石、绿泥石等 (图一三) ;显微观察内夹杂纤维细胞一般都为细且短, 两端多呈尖削状, 胞腔较小, 壁上有纹孔 (也有无纹孔) 和节纹 (图一四、一五) , 形态与典型的稻草结构一致 (图一六) [9]。 为了进一步探寻地仗成分来源, 我们在平武当地 (南山坡) 采集了一些深埋泥土进行成分对比研究 (图一七、一八) 。从分析结果来看, 当地土的元素和物相组成和报恩寺彩塑地仗成分极为相似, 由石英、长石、白云母等矿物组成, 为今后筛选彩塑填补、灌浆等修复用材奠定了前期研究基础。 图一九万佛阁彩塑地仗层白灰层粒度成分图 图二〇万佛阁彩塑地仗层细泥层粒度成分图 图二一万佛阁彩塑地仗粗泥层粒度成分图 图二二报恩寺当地土粒度成分图 (2) 粒度分析 为探究地仗各层成分的粒径分布, 用激光粒度仪分别对当地土样品、粗泥层样品 (WFG-7CS-DZ) 、细泥层样品 (WFG-13CS-DZ) 、白灰层样品 (WFG-12CS-DZ) 进行测试。分析结果按照我国常用粒组分类进行统计, 详见图一九、二〇、二一、二二和表四。 分析结果显示, 灰层的粒径主要分布于0.0007~0.8mm的范围内, 涵盖了黏粒组、粉粒组 (细粒组) 和砂粒组 (粗粒组) , 其中粉粒组和黏粒组占58.23%, 砂粒组占41.77%, 中值粒径为0.05mm。细泥层、粗泥层和当地土三者粒径区间分布大体相同, 粒径均在0.0005-0.3mm的范围内, 涵盖了各级粉粒组和细砂组;从数据上看, 泥层粒径比灰层更细, 94%以上为细粒组, 中值粒径为0.01 mm, 其中当地土最细, 细泥和粗泥次之;结合成分分析结果, 细泥层与粗泥层土质相似, 虽与当地土之间存在微小差异 (与采样部位和随机性有关) , 但总体上可以判断源于就地取材。 表四地仗颗粒级配统计表 (W%) 由于细泥层和粗泥层中混有稻草, 为测其稻草的占比又对样品进行了筛分称重, 得出粗泥层样品中稻草含量为18.77%, 细泥层样品中稻草含量为3.27%, 结合粒度分析和成分分析, 说明粗泥层和细泥层土质相似, 仅稻草含量较高。 三、结论 报恩寺壁画彩塑制作精良, 是不可多得的明代艺术佳作, 有着珍贵的文物价值和社会、文化价值。本文通过现状勘察和仪器分析, 对报恩寺万佛阁一层彩塑的制作材质和工艺进行了综合研究, 得出以下结论: (1) 彩塑制作结构:从内至外依次为木质骨架—草胎—泥质地仗—灰层—白粉层—颜料层。 (2) 彩塑制作材质: (1) 颜料层使用了黑、白、黄、红、绿、蓝6种主要色系的颜料, 其中黑色为炭黑, 白色为石膏夹石英, 红色为朱砂, 粉色为朱砂夹石英, 黄色为铁黄, 绿色为人造绿铜矿;12、13号彩塑上的蓝色颜料为现代染料酞菁蓝, 判断12、13号彩塑有后人补绘痕迹。 (2) 白粉层主要成分为石膏。 (3) 灰层主要成分为石英、白云母、钙长石和斜绿泥石等, 由于斜绿泥石的存在导致灰层成青灰色;加筋材料为棉。 (4) 泥质地仗分粗细两层, 主要成分为石英、白云母、钠长石、绿泥石等;粗泥层含有较多的稻草纤维;泥质地仗与当地土的成分及粒径分布相似, 判断其为就地取材。 参考文献: [1]向远木.四川平武明报恩寺勘察报告[J].文物, 1991 (4) :1-19+97-99. [2]赵林毅, 李燕飞, 于宗仁, 李最雄.丝绸之路石窟壁画地仗制作材料及工艺分析[J].敦煌研究, 2005 (4) :75-82. [3]李燕飞, 王旭, 赵林毅, 范宇权, 傅鹏, 李波, 杨韬.山西介休后土庙彩塑的制作材料及工艺分析[J].敦煌研究, 2007 (5) :54-58+118. [4]邵永梅.一尊彩绘泥塑侍女像的制作工艺浅析[J].文博, 2016 (4) :97-104. [5]杨秋颖.古寺庙彩绘泥塑宗教造像传统工艺研究体系探讨[J].文博, 2015 (4) :48-55. [6]马赞峰, 等.温州博物馆馆藏北宋白象塔彩塑制作材料、工艺及病害分析研究[J].敦煌研究, 2002 (5) . [7]R.J.Gettens.The Materials in the Wall Paintings of Bamiyan[J].Afghanistan, Technical Studies, Vol.6, 1938. [8]于宗仁, 赵林毅, 李燕飞, 李最雄.马蹄寺、天梯山和炳林寺石窟壁画颜料分析[J].敦煌研究, 2005 (4) . [9]胡可佳.陕西安康紫阳北五省会馆壁画制作工艺及材质分析研究[D].西北大学硕士论文, 2013. (图表略,详见原文) (责任编辑：admin) |