觉皇殿彩画颜色以绿、 红、 青三个色系为主, 颜料样品全部取自觉皇殿内檐西山面明间大小额枋和由额垫板处。 觉皇殿彩画样品具体信息见表1, 取样照片如图1所示, 其中绿色颜料3个, 红色颜料3个, 青色颜料1个, 共计7个。

表1

Table 1

表1(Table 1)

表1 觉皇殿彩画样品信息表 Table 1 Samples information of colored paintings from the Juehuang Hall 样品编号 颜色 取样位置 1 绿色 西山内檐明间小额枋南找头凤翅瓣晕色 2 红色 西山内檐明间南缝柱头 3 绿色 西山内檐明间垫板南找头卷叶晕色 4 绿色 西山内檐明间垫板南找头整旋花卡子绿色 5 红色 西山内檐明间南缝柱头盒子地色 6 红色 西山内檐明间小额枋南找头凤翅瓣晕色 7 青色 西山内檐明间南缝柱头

表1 觉皇殿彩画样品信息表 Table 1 Samples information of colored paintings from the Juehuang Hall

图1

Fig.1

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	图1 觉皇殿彩画样品取样位置 (a): 1号、 6号样品; (b): 2号样品; (c): 3号样品; (d): 4号样品; (e): 5号样品; (f): 7号样品Fig.1 Sampling position in the Juehuang Hall (a): Sample 1 and sample 6; (b): Sample 2; (c): Sample 3; (d): Sample 4; (e): Sample 5; (f): Sample 7

(1)显微形貌与剖面结构观察: 使用基恩士VHX-6000超景深三维视频显微镜观察样品剖面, 倍数: 150~1 000。 将彩画样品用环氧树脂包埋, 固化后打磨抛光, 观察样品的剖面微观结构。

(2)颜料种类识别: 使用Horiba LabRAMXploRA PLUS全自动显微共聚焦激光拉曼光谱仪, 配有Olympus光学显微镜, 使用50倍和100倍物镜。 因红色颜料常产生较强的荧光背景, 为了控制荧光干扰和提高光谱信噪比, 对红色颜料使用激光波长为785 nm, 绿色颜料、 青色颜料和黑色颜料使用激光波长为638 nm。 样品扫描范围50~4 000 cm^-1。

(3)化学元素分析: 使用TESCAN VAGA3 XMU扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)观察样品微观形貌并测试其主要元素含量, 加速电压为20 kV, 工作距离15~20 mm。 将样品表面进行喷碳处理后, 使用扫描电镜观察微观结构并做成分分析。

1— 4号颜料样品的剖面微观结构、 扫描电镜显微照片、 能谱仪分析结果及拉曼谱图如图2所示。 由图2(a)可知 1号样品颜料由绿色、 白色颜料颗粒混合而成。 主要元素为Cu、 Pb, 推测绿色颜料为石绿[CuCO₃· Cu(OH)₂], 并佐以少量铅白[2PbCO₃· Pb(OH)₂]进行调色。 激光拉曼光谱如图2(c)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定绿色颜料为石绿, 与能谱分析结果相印证。 由图2(d)可知, 2号样品颜料层为两层, 上层为红色, 厚约80~120 μ m; 下层为绿色, 厚约150~200 μ m。 绿色颜料主要元素为Cu, 推测绿色颜料为石绿[CuCO₃· Cu(OH)₂]。 绿色颜料的激光拉曼光谱如图2(f)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定绿色颜料为石绿, 与能谱分析结果相印证。 由图2(g)、 (j)可知, 3、 4号样品颜料均由绿色、 白色颜料颗粒混合而成。 3、 4号样品颜料的主要元素均为Cl、 Cu、 Pb, 推测绿色颜料均为碱式氯化铜[CuCl₂· 3Cu(OH)₂], 同样佐以少量铅白[2PbCO₃· Pb(OH)₂]进行调色。 3、 4号样品的激光拉曼光谱如图2(i)、 (l)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定3、 4号样品的绿色颜料均为碱式氯化铜, 与能谱分析结果相印证。

图2

Fig.2

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图2 绿色颜料样品的微观结构、 扫描电镜显微照片与拉曼谱图 (a): 1号样品剖面结构; (b): 1号样品扫描电镜照片; (c): 1号样品拉曼谱图; (d): 2号样品剖面结构; (e): 2号样品扫描电镜照片; (f): 2号样品拉曼谱图; (g): 3号样品剖面结构; (h): 3号样品扫描电镜照片; (i): 3号样品拉曼谱图; (j): 4号样品剖面结构; (k): 4号样品扫描电镜照片; (l): 4号样品拉曼谱图Fig.2 Microstructure, SEM images and Raman spectra of green pigments (a): Microstructure of sample 1; (b): SEM images of sample 1; (c): Raman spectra of sample 1; (d): Microstructure of sample 2; (e): SEM images of sample 2; (f): Raman spectra of sample 2; (g): Microstructure of sample 3; (h): SEM images of sample 3; (i): Raman spectra of sample 3; (j): Microstructure of sample 4; (k): SEM images of sample 4; (l): Raman spectra of sample 4

5、 6号颜料样品的剖面微观结构、 扫描电镜显微照片、 能谱仪分析结果及2、 5、 6号颜料样品的拉曼谱图如图3所示。 由图2(e)可知, 2号样品上层红色颜料的主要元素为Fe, 推测红色颜料为铁红(Fe₂O₃)。 激光拉曼光谱如图3(f-1)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定红色颜料为铁红, 与能谱分析结果相印证。 由图3(a)可知, 5号样品颜料层为两层, 上层为红色, 厚约100 μ m; 下层为黑色, 厚约85 μ m; 颜料层下为木质基底层, 未做地仗层。 红色颜料的主要元素为Fe, 推测红色颜料同样为铁红(Fe₂O₃)。 激光拉曼光谱如图3(c-1)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定红色颜料为铁红, 与能谱分析结果相印证。 由图3(b)可知, 5号样品下层黑色颜料的能谱仪分析结果未见明显显色元素, 推测黑色颜料为碳黑(C), 因样品表面进行喷碳处理, 已在分析过程中将C元素自动扣除。 激光拉曼光谱如图3(c-2)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定黑色颜料为碳黑。 2号、 5号样品中均发现红色颜料铁红覆盖于底层其他颜色颜料之上的现象, 可能为后期二次刷饰所致。 由图3(d)、 (e)可知, 6号样品红色颜料的主要元素为Pb, 推测红色颜料为铅丹(Pb₃O₄)。 激光拉曼光谱如图3(f-2)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定红色颜料为铅丹, 与能谱分析结果相印证。

图3

Fig.3

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图3 红色颜料和黑色样品的微观结构、 扫描电镜显微照片与拉曼谱图 (a): 5号样品剖面结构; (b): 5号样品扫描电镜照片; (c): 5号样品拉曼谱图; (d): 6号样品剖面结构; (e): 6号样品扫描电镜照片; (f-1): 2号样品拉曼谱图; (f-2): 6号样品拉曼谱图Fig.3 Microstructure, SEM images and Raman spectra of red and black pigments (a): Microstructure of sample 5; (b): SEM images of sample 5; (c): Raman spectra of sample 5; (d): Microstructure of sample 6; (e): SEM images of sample 6; (f-1): Raman spectra of sample 2; (f-2): Raman spectra of sample 6

7号颜料样品的剖面微观结构、 扫描电镜显微照片、 能谱仪分析结果及拉曼谱图如图4所示。 由图4(a)、 (b)可知, 7号样品青色颜料的能谱仪分析结果未见明显显色元素, 推测青色颜料可能为某种有机颜料。 激光拉曼光谱如图4(c)所示, 根据特征峰的位置和相对强度, 可以确定青色颜料为靛蓝。

图4

Fig.4

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	图4 青色颜料样品的微观结构、 扫描电镜显微照片与拉曼谱图 (a): 7号样品剖面结构; (b): 7号样品扫描电镜照片; (c): 7号样品拉曼谱图Fig.4 Microstructure, SEM images and Raman spectra of blue pigments (a): Microstructure of sample 7; (b): SEM images of sample 7; (c): Raman spectra of sample 7

分析结果表明, 明教寺觉皇殿内檐彩画的绿色颜料为石绿和碱式氯化铜; 红色颜料为铁红和铅丹; 白色颜料为铅白; 青色颜料为靛蓝; 黑色颜料为碳黑。

铁红和铅丹均为古代常用的红色颜料, 在古建筑彩画^[2]及其他彩绘类文物^[3]中均有广泛使用。 石绿为铜的碳酸盐矿物, 矿物学上一般称为孔雀石, 常与石青伴生, 碱式氯化铜的人工合成技术成熟后石绿的使用便逐渐减少, 至晚清时期巴黎绿传入中国后基本被取代。 故宫大高玄殿的早期彩画中使用了石绿^[2], 秦兵马俑彩绘陶俑^[4]、 敦煌莫高窟壁画^[5]等彩绘文物中也均使用了石绿作为绿色颜料。 碱式氯化铜亦称氯铜矿, 最早发现于西秦时期即开始使用^[6], 唐代以后人工合成碱式氯化铜的技术趋于成熟^[7], 使其在各类彩绘中得到较多应用, 一定程度上取代了石绿的地位。 故宫和先农坛的建筑彩画^{[2, 8, 9]}中均使用了碱式氯化铜。 觉皇殿彩画的绿色颜料同时使用了石绿和碱式氯化铜, 或许表明其绘制年代处于石绿和碱式氯化铜使用的过渡阶段。 铅白同样是有悠久使用历史的白色颜料, 在觉皇殿彩画中主要与其他色系的颜料混合以起到调色作用。 靛蓝是人类最早开始使用的天然有机染料之一, 可由多种植物提取得到, 数千年来广泛应用于各类彩绘类和彩画类文物, 故宫咸福宫区彩画^[10]、 慈宁花园临溪亭彩画^[8]、 东华门彩画^[11]中均使用了靛蓝。 觉皇殿内檐彩画中未发现清中期、 晚期常用的合成群青、 普鲁士蓝、 巴黎绿等进口颜料, 这说明觉皇殿彩画很有可能为清早期乃至更早遗存。

觉皇殿内檐彩画做法均为于木构件上直接绘制颜料、 不做地仗层, 与清中、 晚期复杂的彩画地仗工艺形成明显区别。 地仗层作为彩画的打底层, 主要由桐油、 砖灰、 血料、 面粉等多种材料组成, 兼具遮盖木构件缺陷、 为彩画画面找平及增强彩画与木构件结合效果等作用。 明代物料丰富, 官式建筑多用楠木且能够使用完整木材, 其质地坚实, 经过简单处理后表面即光滑, 因此该时期的地仗层往往厚度较薄甚至无需制作地仗层, 直接在木构件上进行彩画绘制^[12]。 清代特别至清中、 晚期, 因木料匮乏, 建筑多用东北松木作小木料拼帮做法, 其木构件表面粗糙, 开裂、 树疖等材质性问题较多, 必须使用油灰等材料制作地仗令表面平滑齐整后才能作画, 甚至需在地仗中加入麻、 布等材料进行拉接加固, 使得地仗层越来越厚, “ 一麻五灰” 等油灰地仗典型工艺得到普遍使用^{[13, 14]}。 觉皇殿内檐彩画于木构件上直接绘制颜料、 不做地仗层, 符合清早期乃至更早的彩画制作工艺特点, 结合实地调查结果^[1]、 档案记载及其所使用的颜料种类, 说明其底层彩画很有可能为明代遗存。