《能断金刚经》的颜料检测分析

来源:188bet金宝搏在线登录
作者:乔纪娟

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《能断金刚经》为清中期写本,是以金、银、珍珠、玛瑙、绿松石、螺等七色宝物书写的蒙文经书。该经文字体清晰工整、品相完好,且材质独特、流传甚少,因此具有很高的版本、学术和鉴赏价值。由于七珍版《能断金刚经》极其珍贵,难以取样,故国内外对七珍版《能断金刚经》上颜料的研究较少。美国大都会博物馆2007年翻修时发现了超过1000件来自印度的《贝叶经》,利用偏光显微镜和X荧光对其中三件的颜料进行了分析,发现黑色为炭黑,蓝色是靛蓝,黄色是雌黄,红色为朱砂,白色是碳酸钙,绿色用靛蓝和雌黄混合而成。印度国家博物馆的研究者对收集于奥里萨邦的手稿(18世纪末至19世纪初)上的颜料进行了分析,发现红色为朱砂,蓝色为靛蓝,黑色为炭黑,黄色为雌黄,白色为高岭土,绿色为靛蓝和雌黄混合而成,红紫色则认为是由靛蓝、朱砂和高岭土组成,也可能混有氧化铁颜料(Fe203)用于调色。国内相关研究开展较少,中国国家博物馆和西藏博物馆对“薄伽梵歌及注释”和0738号《贝叶经》上出现的白色覆盖物进行了分析检测,结果为高岭土,认为是防止贝叶之间粘连而人为添加的。此外,未见其他国内研究者对文献进行颜料相关的科学分析。

鄂尔多斯博物馆采用手持式X射线荧光光谱仪(pXRF)和激光共聚焦拉曼光谱仪(LRS)两种无损分析方法,对馆藏七珍版《能断金刚经》的颜料成分进行了系统分析,部分位置采用便携式显微镜通过表面形貌进一步确认,为其制作工艺研究和修复保护提供科学依据。

选取《能断金刚经》上不同颜色位置,包括首页图案及不同页经文,进行样品检测。

仪器选用手持式X射线荧光光谱仪(pXRF):仪器型号ThermoFisher Niton XL3t,激发源为高性能微型X射线管,银靶,管电压最大50kV,管电流最大200μA,测试时间65s,检测面积为3或8mm直径的圆斑,测量模式为矿石铜锌或土壤模式。

激光共聚焦拉曼光谱仪(LRS):仪器型号HORIBA Scientific XploRA PLUS,配置研究级显微镜,物镜为奥林巴斯50倍长焦物镜,NA值0.5,工作距离10.6mm。激发光源为532nm或785nm固体激光器,为防止激光对文物造成损伤,调节功率衰减片使得物镜出口功率小于1mW,且检测时间不超过60s;光栅为1200gr/mm,光谱范围为100-2000/4000cm-1。测定前采用单晶硅标准样品进行光谱仪校正。

便携式显微镜:仪器型号Anyty 3R-MSV500,采用4个白色LED环形照明光源,放大倍数60-80倍,分辨率设置为1280×960。

经过对《能断金刚经》上21处位置进行XRF检测,检测值经过归一化,保留小数点后两位,部分样品采用土壤模式检测以判断是否含有汞元素,此模式下不检测的元素归为Bal;其他样品位置采用矿石铜锌模式检测。实验中,选取相应颜色点进行原位的拉曼检测,以下对各颜料部位进行简要分析。

●黑色颜料 黑色颜料拉曼特征峰虽然较弱,但可以分辨出1331.0cm-1(vs)和1587.8cm-1(vs)两处宽峰,能够归结为无定形碳,也就是炭黑的特征峰。在首页佛像头部黑色的XRF结果中能够发现含量明显的铅和金元素,推测在黑色颜料层下具有金粉及铅白的底层,而样品中的经文背底黑色,XRF结果中未见明显具有致色可能的元素,符合炭黑的元素特征。同时,在很多检测位置都可以测到比较明显的磷元素,推测所用炭黑可能来自象牙黑(ivory black)或骨炭黑。

●金色颜料  金色经文具有明显的金元素存在,而且砷、铁、铅、铜等有可能组成黄色颜料的元素含量极低,同时拉曼光谱未采集到金色颜料的特征峰,与金属没有拉曼信号的特点吻合。结合金色经文的表面状况,未见金箔会产生的明亮反光,可以推断采用了金粉进行绘制和书写。

●蓝色及淡蓝色颜料  蓝色及淡蓝色颜料的XRF结果未显示较高含量的铜,可以排除含铜类矿物颜料的可能。拉曼光谱可以检测到545.3cm-1(vs)及545.4cm-1(vs)特征峰,为天然群青(青金石)或合成群青的最强拉曼峰,同时XRF结果中较高含量的硅、铝、硫元素,也进一步确定蓝色颜料为群青。人工合成群青于1824年前后在法国出现,1828年开始大量制造,很快就被广泛用于欧洲的艺术创作,晚清时欧洲合成群青传到国内。结合此文物的实际背景,可以认为采用了青金石作为蓝色颜料。淡蓝色的拉曼光谱中还出现了1053.7cm-1(vs)白铅矿(PbCO3)的特征峰,也就是使用了白铅矿与青金石进行调色。

●绿色颜料  古代绿色颜料通常为含铜的矿物,尽管经文处只能够测到少量的铜元素,但是在拉曼检测时能够检测到明显的孔雀石(Cu2(OH)2CO3)颗粒,拉曼峰176.7cm-1(s),260cm-1(m),429.8cm-1(vs),532.6cm-1(m),719.8cm-1(m),848.1cm-1(m),1053.8(m),1363.4cm-1(s),1489.7cm-1(vs),3305.0cm-1(s),3375.1cm-1(vs)与孔雀石特征峰相吻合。

●白色颜料  在白色经文处的拉曼检测结果能够发现白铅矿1054.6cm-1(vs)和碳酸钙1088.0cm-1(vs)的特征峰,第2页和第8页经文样品的XRF结果也能看到比较明显的铅和钙元素,其中铅的含量高于钙,应为两种白色颜料混合调制得到。

●橙色颜料 铅丹(Pb3O4)是古代极为常用的橙色颜料,拉曼峰121.7cm-1(vs),151.1cm-1(m), 224.9cm-1(w),312.2cm-1(w),391.8cm-1(w),550.6cm-1(vs)符合其特征峰,同时XRF中较高含量的铅也证明了这点。此外,在橙色位置还检测出反常的较高含量的铜元素,例如第7页经文橙色部分铜含量为3.76%,为所有检测位置中最高的,通过其表面形貌观察,表面具有明亮的细小片状物,很有可能加入了铜箔碎片进行书写。

●红色及浅粉色颜料  红色及淡粉色位置的XRF检测结果显示均含有一定量的汞元素,配合拉曼峰253.4cm-1(vs)、344.0cm-1(m)和253.6cm-1(vs)、343.6cm-1(m),能够确定红色颜料为朱砂(HgS)。淡粉中还发现了1055.2cm-1(vs)和1088.8cm-1(vs)的特征峰,应该使用了白铅矿和碳酸钙进行调色。

●紫色颜料  中国古代拥有独特的紫色颜料汉紫(BaCuSi2O6),但是经过XRF检测并不含钡,因此可以排除这种可能。紫色还有可能是红色和蓝色相互混合而成,经检测,此位置汞含量较高,拉曼光谱也可以测到253.4cm-1(vs)和344.0cm-1(m)的朱砂特征峰,同时还检测到544.7cm-1(vs)的青金石谱峰。结合表面形貌观察,可以发现红色和蓝色颜料的存在,因此,紫色应该是由朱砂和青金石混合得到。

●银灰及银白色颜料  银灰色经文处,拉曼光谱中278.2cm-1(s),381.1cm-1(m),711.7cm-1(m),1086.4cm-1(vs),1123.1cm-1(m)为碳酸钙特征峰,1336.1cm-1(vs)和1585.9cm-1(vs)为炭黑特征峰,XRF结果中铅含量很低,所以银灰色很有可能使用了碳酸钙与炭黑进行混合。银白色经文处,拉曼光谱156.0cm-1(m),279.6cm-1(s),713.1cm-1(m),1086.0cm-1(vs),1125.7cm-1(m)可以归属为碳酸钙,253.4cm-1(vs),341.7cm-1(s)归属为朱砂,XRF检测结果中也发现含汞,所以银白色的下层很有可能存在朱砂。此外,表面形貌观察,银白色有明显的反光现象,使用的碳酸钙可能为砗磲。

本次实验采用X射线荧光光谱仪和激光共聚焦拉曼光谱仪,结合便携式显微镜,对鄂尔多斯博物馆馆藏七珍版《能断金刚经》的颜料成分进行了科学分析,证实了炭黑、金、青金石、孔雀石、铅丹、铜、朱砂、白铅矿、碳酸钙等古代矿物颜料的存在,同时发现紫色为朱砂和青金石调和而成,炭黑可能为象牙黑或骨炭黑,碳酸钙可能来源于砗磲,与采用佛教传统珍宝进行绘制书写的记录相吻合。分析结果为其制作工艺方面的研究提供了科学依据,也为其有针对性的保护工作提供了参考。

(作者单位:鄂尔多斯市图书馆)


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