內蒙古多倫縣山西會館壁畫制作材料分析

李俊林 烏蘭圖雅 康貴彬

（呼和浩特市文物保護與考古研究中心）

多倫縣山西會館位于內蒙古自治區錫林郭勒盟多倫縣舊城西南部，于清乾隆十年（1745 年）由山西地區商人籌資興建，至今已有270 多年的歷史，因其供奉的主神為關羽，所以又稱“關帝廟”，是當年晉商在塞外多倫地區聚會、娛樂及議事的場所。在當時也是塞外地區唯一的外省會館，遂被稱為 “塞外商埠”。

山西會館迎街，坐北朝南，由四進院落組成，主要建筑有大山門和大戲樓，一進院西配房、儀門、三過殿、東西長廊、關公殿及耳房、東西配殿及三圣殿等（圖一）。2006 年同多倫縣興隆寺、娘娘廟（即碧霞宮）、城隍廟等9 個建筑群組成多倫諾爾古建筑群，共同成為第六批全國重點文物保護單位。

山西會館壁畫主要分布在東配殿內北、東、南三面墻壁上，繪制年代推測為清代建館期間，內容主要為三國人物故事畫，現存面積約43 平方米，保存狀況較好。

山西會館作為明清時期晉商崛起與發展的歷史見證，在全國范圍內分布廣、數量多，尤其從清代1644 年至1912 年的二百多年中，由內地到邊塞，由大城到小鎮，可謂星羅棋布、縱橫密布。而多倫縣山西會館作為一座清代中前期晉商與塞外民族進行商業交流的場所，延續二百多年，更具代表意義①。目前學界對山西會館的研究大多與晉商文化的發展相關聯，從廣義上的山西會館文化到狹義上的山西會館建筑美學，涵蓋民族融合、商業往來②、建筑功能、供奉關帝的信仰文化及周邊文化產業開發與研究③等方面，而較少去關注這一清代建筑群內遺存下來極少的、更加珍貴的壁畫。目前關于山西會館壁畫的研究文獻極少，對其壁畫顏料及工藝的研究更加稀缺，但因其獨特的歷史、工藝價值和保護需求，逐漸為文物保護學界所重視。本文通過對多倫縣山西會館東配殿壁畫顏料進行取樣檢測，從科學的角度對其壁畫的制作工藝和材料作出分析，為多倫縣山西會館壁畫的修復和后期的維護等工作提供了一定依據。

一、材料與方法

（一）樣品采集

山西會館東配殿壁畫的基本結構包括支撐體、地仗層（含粗泥層和細泥層）、白粉層及顏料層。本研究首先選取壁畫顏料層不同顏色的區域進行取樣，取樣位置均選在非主要畫面顏料層脫落處邊緣或裂隙兩側等，盡可能減小對壁畫的損害，共選取6 個樣品；其次針對壁畫下部出現的酥堿病害，選取1 個地仗酥堿樣品；最后針對地仗層選取粗泥層和細泥層各1 個樣品。取樣位置及樣品情況見表一，取樣流程見圖二、圖三。

圖二 壁畫樣品現場采集流程圖

圖三 山西會館東配殿壁畫部分取樣照片

（二）分析方法與儀器

1.形貌與結構觀察

形貌與結構觀察采用超景深三維顯微系統和掃描電子顯微鏡及能譜儀（SEM-EDS），設備參數及測試條件見表二。

表二 形貌與結構觀察設備參數及樣品測試條件

表三 島津HIC-10A super IC 離子色譜系統設備參數

表四 陰離子測試條件

表五 陽離子測試條件

2.物相分析

（1）顯微共聚焦激光拉曼光譜儀（RAM）：HORIBA XploRA 全自動顯微共聚焦激光拉曼光譜儀，激光器為532nm、638nm、785nm，1200gr/mm 光柵，配有Olympus 光學顯微鏡，測試使用物鏡為10-100 倍，空間分辨率小于1μm，光譜分辨率在532nm 為1.8cm-1，785nm 為1.1cm-1。

（2）X 射線衍射儀（XRD）：日本理學Smartlab 型衍射儀。將樣品研磨，在樣品槽內壓成平面測試，粉晶測定條件：Cu 靶，功率：9kW，掃描速度：20°/min，2θ 掃描范圍：5°-80°，微區測試條件：Cu 靶，0.8mm 準直器，功率：9kW，掃描速度：2°/min，2θ 掃描范圍：5°-60°。

3.化學成分分析

離子色譜儀（IC）：用Shimadzu HIC-SP 型抑制柱高效離子色譜對樣品進行測試。離子色譜儀采用日本島津公司生產，型號為HIC-10A super IC 的離子色譜系統，組成設備型號及參數見表二—五。色譜系統控制、數據采集和處理使用LCsolution Ver. 1.21 sp1 色譜工作站。離子色譜儀測試中，氯離子（Cl-）、硫酸根離子（SO42-）、鈉離子（Na+）、鉀離子（K+）、鎂離子（Mg2+）、鈣離子（Ca2+）標準樣品均為100mg/L，購自國家標準物質研究中心。碳酸鈉（Na2CO3）及硫酸（H2SO4）均為分析純。高純水外購自專業公司，電阻值大于18 MΩ·cm。將一定質量的樣品和已知質量的高純水中，配成水的溶液，超聲15min，靜置48 h，取上層清液使用一次性水系針頭式過濾器過濾后，直接進樣測定。一次性水系針頭式過濾器購自天津奧特賽恩斯儀器有限公司，孔徑0.22μm，直徑13mm。

二、分析結果

（一）剖面顯微分析

1.分析測試方法

剖面顯微分析采用超景深三維顯微系統和掃描電子顯微鏡兩種儀器。選用樣品中結構層較為完整的藍色顏料樣品（sxhg3#）和黑色顏料樣品（sxhg4#），利用超景深三維顯微系統觀察上述樣品的剖面結構；選取粗泥層樣品（sxhg9#），利用超景深三維顯微系統觀察其中加筋材料的形貌；選用藍色顏料樣品（sxhg3#），利用掃描電子顯微鏡及能譜儀（SEM-EDS）對該樣品進行元素分析。分析結果見表六、表七及圖四~圖六。

表六 剖面顯微分析參數表

表七 sxhg3#樣品能譜分析結果（wt%）

圖四 sxhg3#樣品剖面結構及各層厚度測量圖

圖五 sxhg3#掃描電鏡顯微形貌圖

圖六 sxhg4#樣品剖面結構及各層測量圖

2.分析結果

（1）壁畫藍色顏料樣品（sxhg3#）在超景深三維顯微系統下放大500 倍時，壁畫各部分結構分層較明顯，分別為顏料層、白粉層和地仗層，測量得出藍色顏料層厚度10-20μm，白粉層厚度55-57μm，地仗層厚度60-100μm。

對sxhg3#樣品剖面進行掃描電子顯微鏡及能譜儀選取元素分析，其中區域1、2 為顏料層，結果顯示藍色顏料主要含有Cu 元素；區域3 為地仗層，含有O、Al、Si、K、Ca、Fe 元素。

（2）壁畫黑色顏料樣品（sxhg4#）在超景深三維顯微系統下放大200 倍和1000 倍時，壁畫各部分結構分層較明顯，分別為顏料層、白粉層和地仗層，測量得出黑色顏料層厚度15-22μm，白粉層厚度45-65μm，地仗層厚度450-500μm。

（3）通過對sxhg9#壁畫粗泥層樣品進行顯微分析，可觀察到樣品中有粗細各異的加筋材料，類似麥秸等纖維物質，長度從1cm 到2、3mm 不等，推測是制作地仗層時加入，以提高壁畫地仗層的柔韌性及強度。

（二）物相分析

1.激光拉曼光譜分析

采用顯微共聚焦激光拉曼光譜儀（RAM）對紅色顏料樣品（sxhg1#）、綠色顏料樣品（sxhg2#）、藍色顏料樣品（sxhg3#）、黑色顏料樣品（sxhg4#）、白色顏料樣品（sxhg5#）及粉色顏料樣品（sxhg6#）進行物相分析（圖七）。經分析可知山西會館東配殿壁畫結構從外到內依次為顏料層-白粉層-地仗層，其中顏料有紅、綠、藍、黑、白、粉六種顏色，紅色顏料為朱砂，綠色顏料為石綠，藍色顏料為石青，黑色顏料為炭黑，粉色顏料為鐵紅，白色為石膏（表八）。

表八 1#～6#樣品能譜分析結果（wt%）

圖七 各顏料層樣品激光拉曼分析圖譜

2. X 射線衍射分析

利用X 射線衍射分析（XRD）對細泥層樣品（sxhg8#）和粗泥層樣品（sxhg9#）進行分析（圖八），發現sxhg8#樣品在2θ 角為20.9°、26.7°、36.5°、39.5°、40.3°、42.4°、45.8°、50.1°、50.6°、54.9°、60.0°，出現的衍射峰與二氧化硅標準圖相應的位置相符合，說明樣品中含有石英。發現sxhg9#樣品在2θ 角為20.6°、26.7°、36.5°、39.4°、40.4°、42.5°、45.7°出現的衍射峰與二氧化硅標準圖相應的位置相符合，2θ 角為22.1°、23.1°、23.5°、24.4°、25.6°、27.9°、36.5°、39.5°、40.4°、42.4°、45.7°，出現的衍射峰與鈉長石標準圖相應的位置相符合，說明樣品中含有石英和鈉長石。

圖八 地仗層中粗、細泥層X 射線衍射圖譜

（三）離子色譜分析

采用離子色譜儀（IC）對發生酥堿病害的地仗層樣品（sxhg7#）進行分析，其水溶液中陰陽離子的含量分析結果見表九，根據表中各元素含量，Na+、Cl-、NO3-、SO42-含量均較高，推測酥堿樣品中的可溶鹽應與Na+、Ca2+、Cl-、NO3-、SO4

表九 酥堿樣品（sxhg7#）離子色譜分析結果（μg/g）

2-離子的遷移、富集于酥堿區域中有關。

三、結論與討論

（一）壁畫制作工藝初步分析

我國目前發現的壁畫大多為干壁畫，基本結構層包括支撐體、地仗層、白粉層及顏料層。其中寺廟壁畫的傳統工藝以青磚或砌石（片石、毛石等）作為支撐體，用添加麥秸稈的大苒泥作為粗泥層，用添加麻、毛等制作的細泥作為細泥層，上面涂刷白粉層（一般以石灰、鈦白、石膏等成分為主），再在其上作畫。顏料大多以礦物顏料為主，自秦至清大致相同，近代少數壁畫顏料出現有機顏料。宋代建筑家李明仲在其所著的《營造法式》中明確規定了壁畫地仗的制作工藝（卷十三“泥作制度畫壁”），顯示宋代壁畫材料的選用及制作工藝已經趨于純熟。

山西會館東配殿外部支撐體為青磚，本次利用顯微鏡觀察的方法可知山西會館東配殿壁畫結構從內到外依次為地仗層—白粉層—顏料層。地仗層又包含粗泥層和細泥層，粗泥層中添加了大量的麥秸稈，細泥層則以麻刀為主，與現場調查可見的壁畫結構層相符（圖九）。說明山西會館的壁畫結構層較為完整，與北方地區大部分寺觀壁畫的結構層相同。壁畫制作工藝為：在青磚壁上抹一層加入麥秸、細沙的粗泥地仗，上面施一層加入麻刀、細沙的細泥層，之后在細泥層上涂刷一層石膏作為白粉層，最后在白粉層上作畫，采用的顏料為紅色、綠色、藍色、粉色、黑色等。

圖九 山西會館東配殿壁畫結構層示意圖

（二）壁畫顏料層成分分析

通過前述分析可知，壁畫顏料包含朱砂、石綠、石青、炭黑、鐵紅；白粉層為石膏；地仗層分為細泥層和粗泥層，細泥層含有石英，粗泥層含有石英和長石，粗泥層中還添加有類似麥秸的加筋材料。從現場觀察，細泥層中含有麻刀。

1.紅色顏料

紅色顏料為朱砂，也稱辰砂，其主要成分為硫化汞。朱砂的紅色非常純正、鮮艷，其化學性質也比較穩定，一般情況下不會產生嚴重的變色現象，是古代壁畫中常用的紅色礦物顏料。于宗仁等人在馬蹄寺、天梯山石窟及炳靈寺石窟內的壁畫中均發現朱砂等紅色顏料④，敦煌莫高窟各個時期的壁畫均發現以朱砂作為顏料⑤。內蒙古呼和浩特市大召乃春廟壁畫、鄂爾多斯新廟法相殿壁畫（清代）均使用了朱砂作為紅色顏料。山西大同觀音堂觀音殿壁畫（清代）⑥、大同渾源北晉莊龍王廟壁畫（清代）⑦及大同地區其他寺觀壁畫⑧亦檢測出部分紅色樣品成分為朱砂。

2.綠色和藍色顏料

綠色顏料為石綠，藍色顏料為石青，兩種顏料均為古代壁畫中的常用顏料。

石綠產于天然礦物孔雀石，石青又名藍銅礦，兩者常以礦物共生的方式存在，均是古代較為昂貴的礦物顏料。石綠和石青在繪畫中的運用，可以追溯到秦漢時期的墓室壁畫，在壁畫中大量使用是在北魏時期，至唐代達到頂峰。例如秦始皇兵馬俑即發現使用石青作為藍色顏料，使用石綠作為綠色顏料⑨。敦煌莫高窟各個時期的壁畫均發現以石青和石綠作為藍色和綠色顏料，其中從初唐開始應用較為廣泛，至晚唐才逐漸為其他顏料所代替⑩。在內蒙古和山西地區，四子王旗錫拉木倫廟壁畫（清代）中綠色顏料檢測出石綠成分，大同觀音堂觀音殿壁畫（清代）?也通過技術手段發現綠色顏料中含有石綠，山西大同地區少量寺觀壁畫中藍色顏料檢測出石青成分?。內蒙古地區目前尚未發現以石青作為藍色顏料的文字記錄，究其原因，一方面可能因目前內蒙古地區壁畫顏料成分檢測工作剛剛起步，還未形成一定的成果進行發布，另一方面石綠和石青兩種礦物顏料在古代運輸、使用均成本較高，大部分以綠銅礦、滑石等較易獲得的、價格相對低廉的顏料代替。隨著巴黎綠的傳入和群青的人工合成，逐步取代石綠和石青，成為清代中后期壁畫的常見顏料。

表一〇 壁畫各顏料分析結論

3.黑色顏料

黑色顏料為炭黑，炭黑是古代顏料中較為常用的一種礦物質，目前各個時期壁畫中黑色顏料大多為炭黑，這與炭黑的取用方便、經濟實惠和性質穩定有關。

4.粉色顏料

粉色顏料為鐵紅，鐵紅又名赭石，本為暗紅色或紅褐色，在東配殿壁畫中顯粉色，可能與取樣位置裸露，出現粉化病害后發生光的漫反射效應、不能完全反射紅色光譜有關，產生視覺上顏色變淺的現象。鐵紅作為顏料的使用歷史較早，在敦煌早期洞窟的壁畫和彩塑中應用最多，也最普遍，至晚唐五代以后赭石顏料已經可以從赤鐵礦中大量制得。在內蒙古包頭市美岱召?和山西大同地區的寺觀壁畫?中均發現摻以鐵紅作為紅色顏料。

5.白色顏料

白色樣品為石膏，根據取樣位置，白色樣品為白粉層，以石膏作為白粉層的壁畫多出現在新疆和甘肅地區，如新疆和田達瑪溝佛寺遺址出土壁畫?、克孜爾石窟?、敦煌莫高窟?等；北方地區現存壁畫利用石膏作為白粉層的較少，當中較典型的為山西太原地區發掘的北齊徐顯秀墓，墓道內壁畫使用石膏作為白粉層?。在內蒙古地區還未發現以石膏作為壁畫白粉層的文字記錄，僅包頭市美岱召檢測出棕色顏料為石膏和鉛丹的混合成分?，但石膏是作為顏料進行調色還是作為白粉層在采樣時與鉛丹黏在一起，并未進一步研究，因此本文在一定程度上拓展了內蒙古地區壁畫白粉層成分的研究。同時推測，清代內蒙古地區的游牧民族就地開采天然石膏的可能性較小，應為晉商從中原地區引入，也是蒙晉商業交流的一個佐證。

附記：本文為多倫縣山西會館壁畫保護修復項目階段性成果，本文的相關樣品檢測分析由北京科技大學郭宏老師指導實驗人員完成，樣品由內蒙古壁畫保護中心武曉怡主任協助提供，在此一并表示誠摯的感謝！