1、【学术研究】Academic Research1壁画内容刘家堡关帝庙创建于清顺治乙酉年（1645），康熙、乾隆、嘉庆、光绪、宣统年间均有增建或修葺。除重建的马王殿外，其余建筑均为清代遗构。正殿内保存有壁画约40.89m2，主要分布在正殿西壁北侧、西壁南侧、北壁及北壁山花、南壁及南壁山花处，根据壁画绘制技法的不同，可以分为水墨画和重彩工笔画。正殿水墨壁画分布在南壁山花和北壁山花位置。南壁山花壁画分为东、西两块，东侧壁画绘制三国“张飞横矛当阳桥”的典故，西侧壁画已全部脱落，仅存后世所补白灰（图1、图2）。北壁山花壁画也分为东、西两块，西侧壁画因雨水冲刷，画面内容已漫漶不清。东侧壁画已全部消失，仅存
2、后世所补白灰。正殿内重彩工笔壁画由两部分组成，分布在南、北壁和西壁三个区域。从壁画的布局来看，南、北壁的壁画遥相呼应，西壁壁画分布在东、西次间壁面上，以明间作为中心相对应，总体呈现出一种对称、均衡和协调的格调。第一部分重彩工笔壁画由南、北壁两面墙壁组成。壁画分布在南、北壁下部呈长方形的方正区域内。每面墙壁的壁画均由18块构成，18小块壁画分为四层，一、三层为4小块壁画，二、四层为5小块壁画，每层之间以祥云隔开，每层横向相邻故事之间以树木隔开。整壁壁画外面镶以黑色长方形边框，形成一种小块壁画界限分明、整壁壁画和谐统一的布局。整体画面连续生动，以连环画的形式展开，无榜题（图3、图4）。第二部分重彩
3、壁画分布在正殿西壁上，由南、北次间西壁壁画组成。壁画绘制内容为燕乐图，主要表现了圣母的后宫生活，是围绕圣母生活营造的一个场景，是整个圣母神像的整体烘托（图5、图6）。【作者简介】邰力钟，女，汉族，本科，助理文博馆员，研究方向：古代彩塑壁画研究保护。【作者简介】刘洪斌，男，汉族，本科，文博馆员，研究方向：古代彩塑壁画研究保护。汾阳刘家堡关帝庙壁画制作材料及工艺研究摘要：制作材料和制作工艺研究是对壁画科学认知的基础，通过研究可以掌握壁画使用的传统材料和工艺，为科学保护提供依据。因此，利用现代科学技术系统研究刘家堡关帝庙壁画的制作材料和工艺，具有重要意义。文章通过X射线衍射、拉曼光谱、离子色谱、粒度
4、分析、显微镜等分析手段，对刘家堡关帝庙壁画进行研究，较全面地了解了刘家堡关帝庙壁画的制作材料及工艺，为研究山西寺观壁画丰富了资料，为后期保护修复提供了科学依据。关键词：壁画；制作材料及工艺；检测分析；关帝庙DOI：10.20005/ki.issn.1674-8697.2023.14.027邰力钟1刘洪斌2（1.云冈研究院，山西大同037000；2.山西云冈彩绘泥塑文物保护修复有限公司，山西大同037000）图1正殿南壁山花东侧壁画现状图3正殿南壁壁画内容图2正殿南壁山花西侧壁画现状图4正殿北壁壁画内容1092023.7（下）IDENTIFICATION AND APPRECIATIONTO C
5、ULTURAL RELICS文物鉴定与鉴赏2制作材料及工艺研究利用X射线衍射、拉曼光谱、粒度仪、离子色谱、显微镜等分析手段。对刘家堡关帝庙壁画的制作材料与工艺进行分析。2.1实验方法及仪器测试条件X射线衍射仪（XRD）：使用日本理学Smartlab9Kw型X射线衍射仪，将样品研磨，在样品槽内压成平面，测定条件：Cu靶，功率9kW，扫描速度20/min，2扫描范围580，谱图分析软件Jade6.5。离子色谱仪（IC）：使用ShimadzuHIC-SP型抑制柱高效离子色谱仪，准确称取一定质量的绝干样品放入确定质量的高纯水中浸泡24h，抽取水溶液，经一次性水系针头式过滤器过滤后，直接进样测定。激光粒
6、度仪：使用瑞士万通激光粒度仪，称取1.0g土样，置于干燥的25mL烧杯中，加入15mL去离子水。将烧杯放在超声振荡器上振荡30min。用注射针头过滤器（孔径0.45m）过滤上部清液，将上部清液倒出，待土样干燥后注入0.3g土样进行激光粒度仪分析。便携式数码显微镜：使用KeyenceVHX-600型便携式数码显微镜观察壁画表面微观形貌。镜头型号为VH-Z20R（20X-200X），自带照明灯。2.2分析结果2.2.1支撑体刘家堡关帝庙壁画的结构组成从里到外依次为支撑体粗泥层细泥层白底层颜料层（图7）。壁画的支撑体是建筑青砖砌体，壁画局部地仗脱落处可见裸露的支撑体（图8）。2.2.2地仗层编号LJ
7、B-B-1和LJB-B-2的样品的取样位置在北壁破损边缘处。下文关于地仗层分析检测的样品的来源，均取自于于此处。根据图9、图10的XRD解谱结果可知，刘家堡关帝庙壁画地仗层LJB-B-1样品成分有石英、方解石、长石、绿泥石、云母、菫青石，LJB-B-2样品成分为石英、方解石、长石、绿泥石、白云母，此类成分与黏土矿物的化学成分基本相符。使用便携式显微镜观察壁画地仗层破损处，可见粗泥地仗层和细泥地仗层均有植物纤维，推测粗泥地仗层中的纤维为麦秸（图11），细泥地仗层中的纤维为麻刀（图12）。IC测试结果显示（表1），刘家堡关帝庙壁画粗泥地仗层含Na+、NH4+、K+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO
8、42-；图8刘家堡关帝庙壁画结构图图9LJB-B-1样品XRD解谱结果图10LJB-B-2样品XRD解谱结果图5正殿西壁南侧壁画现状照片图6正殿西壁北侧壁画现状照片图7刘家堡关帝庙壁画结构示意图110Vol.257【学术研究】Academic Research细泥地仗层含Na+、NH4+、K+、Cl-、SO42-。2.2.3粒度分析结果样品经过酸蚀去除包含的有机物类杂质后，用去离子水清洗至中性，烘干，过筛，分选出沙粒和土粒。其中，粒径小于200目（d75m）的部分为粉土颗粒，大于200目（d75m）的部分为砂颗粒，分别称量土砂的质量后进行粒度分析。对LJB-B-1样品激光粒度分析（表2），所
9、含 颗 粒 粒 径：1#至 4 6#数 据 显 示，粒 径 为0.0115.122m，该部分颗粒含量为19.783%；47#至65#数据显示，粒径为5.86767.523m，累积含量为80.336%；66#至81#数据显示，粒径为77.34300.518m，累计含量为100%；由以上数据得出LJB-B-1样品中，黏土含量为19.783%，粉土含量为60.553%，砂含量为19.664%。该地仗层中各类粒子以粉土粒子为主。对LJB-B-2样品激光粒度分析（表3），所 含 颗 粒 粒 径：1#至 4 6#数 据 显 示，粒 径 为0.0115.122m，该部分颗粒含量为10.4%；47#至65#数
10、据显示，粒径为5.86767.523m，累积含量为66.192%，可知该部分粒子含量为55.791%；66#至76#数据显示，粒径为77.34592.387m，累计含量为100%；由此，LJB-B-2样品中，黏土含量为10.4%，粉土含量为55.792%，砂含量为33.809%。该地仗层中各类粒子以粉土粒子为主。2.2.4颜料层使 用 R a m a n 光谱对刘家堡关帝庙壁画 表 面 的 颜 料 层 进行检测分析。红色颜料的测试参数为激光器785nm，透光率10%，积分时间5s，循环次数5次；绿色颜料的测试参数为激光器532nm，透光率1%，积分时间15s，循环次数10次；黑色颜料的测试参数
11、为激光器532nm，透光率1%，积分时间1s，循环次数10次；蓝色颜料的测试参数为激光器532nm，透光率1%，积分时间10s，循环次数10次；白色颜料的测试参数为激光器785nm，透光率25%，积分时间5s，循环次数5次。红色颜料的一组拉曼峰（图13）为255.0cm-1、288.5cm-1、344.3cm-1，另一组拉曼峰（图14）为227.1cm-1、297.0cm-1、413.6cm-1。这两组特征峰与文献中朱砂的拉曼特征峰（253cm-1、287cm-1、343cm-1）和文献中铁红的拉曼特征峰（229.9cm-1、296.4cm-1、416.1cm-1）基本吻合，判断庙红色颜料有朱
12、砂和铁红两种成分。绿色颜料的拉曼峰（图15）为120.9cm-1、147.7cm-1、513.1cm-1、708.5cm-1、818.9cm-1、912.8cm-1、3354.2cm-1、3439.2cm-1，其中，3354.2cm-1、3439.2cm-1为羟基的伸缩振动峰，513.1cm-1、912.8cm-1为氯铜矿特征峰，表明绿色颜料的显色成分为氯铜矿Cu2(OH)3Cl。黑色颜料的拉曼峰（图16）在1360cm-1、1585cm-1附近出现了炭结构的特征峰。其中，炭黑在1585cm-1左右的拉曼峰是体相晶态石墨的典型拉曼峰，称G带。此峰是石墨晶体的基本振动模式，其强度与晶体的尺寸有关
13、。1360cm-1处的拉曼峰源自石墨碳晶态边缘的振动，称为D带。这两处拉曼峰为类石墨碳（如石墨、炭黑、活性炭等）的典型拉曼峰。蓝色颜料（图17）的拉曼峰为111.9cm-1、138.8cm-1、246.4cm-1、281.5cm-1、398.3cm-1、762.2cm-1、833.8cm-1、1094.8cm-1、1418.4cm-1、1578.0cm-1、3433.3cm-1，其中拉曼峰246.2cm-1、398.3cm-1、762.2cm-1、833.8cm-1、1094.8cm-1、1418.4cm-1、1578.0cm-1与蓝铜矿的拉曼特征峰非常相似。蓝铜矿俗称石青，在古代作为蓝色颜料
14、广泛应用。战国楚墓中的青色树木是现在已知最早的蓝铜矿应用，秦始皇兵马彩绘、敦煌壁画等遗址也都有蓝铜矿的使用。白色颜料（图18）拉曼峰为975.5cm-1、图11地仗层中的纤维（麦秸）图12地仗层中的纤维（麻刀）表1IC测试结果（注：单位为g/g）编号Na+NH4+K+Mg2+Ca2+Cl-NO3-SO42-LJB-B-173.904315.739102.607未检出1673.53365.428171.82310051.259LJB-B-213.30083.78723.132未检出未检出18.895未检出2885.7441112023.7（下）IDENTIFICATION AND APPRECI
15、ATIONTO CULTURAL RELICS文物鉴定与鉴赏1051.3cm-1，其中，975.5cm-1归属于硫酸铅特征峰，1045cm-1归属于碳酸铅特征峰，白色颜料可能为硫酸铅和碳酸铅的混合物。图13红色拉曼测试结果图16黑色拉曼测试结果图14红色拉曼测试结果图17蓝色拉曼测试结果图15绿色拉曼测试结果图18白色颜料拉曼测试结果表2LJB-B-1样品激光粒度分析No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）10.01100230.22600454.4721.7
16、78.3466788.5833.27287.17320.01300240.25900465.1222.06110.40868101.462.77889.95130.01500250.29600475.8672.44712.85469116.212.21992.1740.01700260.33900486.722.92815.78270133.1031.87694.04650.0200270.38900497.6973.47419.25671152.4531.6395.67660.02300280.44500508.8164.01923.27472174.6161.497.07670.02600
17、290.51005110.0974.50627.781732001.15298.22880.0300300.584005211.5654.91132.69174229.0750.87199.09990.03400310.669005313.2465.03837.72975262.3760.57999.678100.03900320.766005415.1724.83942.56876300.5180.322100110.04400330.877005517.3774.40546.97377344.2060100120.05100341.005005619.9043.89350.86678394
18、.2440100130.05800351.151005722.7973.43654.30279451.5560100140.06700361.318005826.1113.11357.41580517.20100150.07600371.510.1410.1415929.9072.94460.35981592.3870100160.08700381.7290.2660.4076034.2552.9263.27982678.5040100170.100391.9810.4580.8646139.2343.02866.30683777.1410100180.11500402.2690.6961.5
19、616244.9383.2569.55784890.1160100190.13100412.5990.9432.5046351.4713.47273.02885 1019.5150100200.1500422.9761.1663.676458.9533.63376.66286 1167.7250100210.17200433.4091.3595.0296567.5233.67480.33687 1337.4810100220.19700443.9051.5486.5776677.343.56583.90188 1531.9140100112Vol.257【学术研究】Academic Resea
20、rch3结论通过对刘家堡关帝庙壁画制作材料和制作工艺的研究，我们了解到刘家堡关帝庙壁画的支撑体为建筑青砖，其结构组成从里到外依次为：支撑体粗泥层细泥层白底层颜料层。壁画地仗层主要成分为石英、方解石、长石、绿泥石和云母等矿物；粗泥地仗中掺有麦秸，细泥地仗中掺有麻刀。通过离子色谱、激光粒度仪分析手段可知：粗泥地仗层阳离子含有Na+、NH4+、K+、Ca2+；阴离子含有Cl-、NO3-、SO42-；细泥地仗层阳离子含有Na+、NH4+、K+；阴离子含有Cl-、SO42-；粗泥地仗层中黏土含量为19.783%，粉土含量为60.553%，砂含量为19.664%；细泥地仗中黏土含量为10.4%，粉土含量为
21、55.792%，砂含量为33.809%。壁画中的绿色颜料层主要显色成分为氯铜矿；黑色颜料主要显色成分为炭黑；红色颜料主要显色成分为朱砂和铁红；蓝色颜料主要显色成分为蓝铜矿；白色颜料主要显色成分为碳酸铅和硫酸铅的混合物。注释何秋菊，李涛，施继龙，等.道教人物画像颜料的原位无损分析J.文物保护与考古科学，2010，22（3）：64.麻慧.大同地区寺观壁画常用颜料的拉曼光谱分析J.文物鉴定与鉴赏，2021（14）：96.胡守亮.SiO2气凝胶充填非石墨化泡沫炭复合隔热材料的研究D.哈尔滨：哈尔滨工业大学，2010：27.张尚欣，朱剑，王昌燧，等.阿尔寨石窟壁画颜料的拉曼光谱分析J.南方文物，2009
22、（1）：110.表3LJB-B-2样品激光粒度分析No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）No.直径（m）频度（%）透过部分累计（%）10.01100230.22600454.4721.8318.2476788.5831.65169.65120.01300240.25900465.1222.15410.40168101.461.43171.08230.01500250.29600475.8672.5612.96169116.211.21672.29840.01700260.33900486.723.04
23、16.00170133.1031.15973.45650.0200270.38900497.6973.5519.55171152.4531.23674.69360.02300280.44500508.8164.01323.56572174.6161.43576.12870.02600290.51005110.0974.37427.939732001.78277.9180.0300300.584005211.5654.61732.55674229.0752.28880.19890.03400310.669005313.2464.56437.1275262.3762.90183.098100.03
24、900320.766005415.1724.21141.33176300.5183.49386.591110.04400330.877005517.3773.6694577344.2063.88190.472120.05100341.005005619.9043.09248.09278394.2443.79894.27130.05800351.151005722.7972.59450.68579451.5563.05997.329140.06700361.318005826.1112.22552.9180517.21.86499.193150.07600371.510.1350.1355929
25、.9071.9954.981592.3870.807100160.08700381.7290.250.3856034.2551.86556.76582678.5040100170.100391.9810.4260.8116139.2341.83158.59683777.1410100180.11500402.2690.6511.4626244.9381.86860.46484890.1160100190.13100412.5990.8952.3576351.4711.90662.37851019.5150100200.1500422.9761.1323.4896458.9531.92364.293861167.7250100210.17200433.4091.3524.8416567.5231.89966.192871337.4810100220.19700443.9051.5746.4156677.341.80868881531.91401001132023.7（下）
