北魏司马金龙墓出土木板漆画漆膜的科学分析
阴 贾延勤
要：利用扫描电镜及其附带的能谱分析仪（SEM-EDS）、超景深三维显微系统对北魏司马金龙墓摘木板漆画表面髹饰的七种颜料及漆膜断面进行了测试。结果表明：髹制色漆漆膜所用的彩绘颜料分别为：红色是朱砂，黄色是雌黄和雄黄，黑色是炭，白色是铅白和石膏，灰蓝和青绿可能是用蓝色铅矿与黄色砷矿按不同比例调和而成，橙红是用朱砂与雌黄和雄黄调制而成；漆灰层是由生漆添加羟基磷灰石和含硅的黏土类矿物组成。
SEM-EDS
关键词：木板漆画 超景深三维显微系统 彩绘颜料 漆灰层
一、概 述
二、样品信息及分析测试条件
1.
样品介绍此次分析的样品来自于司马金龙墓出土木板漆画的残渣中，由于样品体积特别小，为防止其被呼出的气体吹跑，用镊子小心夹取并粘在导电胶
30带上，在超景深三维显微系统下放大 倍，如图
8
一所示，共有 块残片和一小块白色粉末，样品表面髹饰的漆膜颜色包括红、黄、黑、白、灰蓝、青绿、橙红。
2.
仪器及测试条件扫描电镜及能谱分析是以电子束为光源进行物体表面显微组织形貌观察及微区成分分析，此
Tescan vega3次分析所用的仪器为 扫描电子显微
Oxford X-act
镜及 能谱分析仪，测试条件为：背散射（BSE 15kv
）探头、加速电压 、低真空环境、工作15mm。把微量的样品粘在导电胶带上，未对距离样品进行喷金或喷碳处理，直接放进样品仓进行分析。
超景深三维显微系统可以用来观察样品的整体形貌，所用仪器型号为：KEYENCE VHX-5000，
1000
最大可放大至 倍进行观察。
三、分析结果与讨论
采用扫描电镜—能谱分析仪对样品表面髹饰的七种颜料及漆膜断面进行了显微组织形貌观察
Mapping及微区成分分析，并用元素分布 分析、线扫描多种手段详细研究。为保证元素能谱检测数据结果的准确性，我们选取有代表性的位置，多次打点检测，取其平均值。
1. SEM—EDS
不同漆膜颜色的 分析、元素分Mapping
布 分析
红色漆膜的显微组织形貌中（图二，a）红色
有很多不规则的致密厚板状颗粒，能谱图（图三， a）显示，Hg、S Si、
元素的特征峰非常明显，还有Al、Ca 52.88豫Hg、7.51豫S元素的微弱峰，含 元素1），元素分布 Mapping 图显示，Hg、S
（表 元素大量出现且分布区域一致，说明显色物质是含汞硫的化合物，C Si
元素分布于整个区域，还有少量的 颗粒散布，Si
颗粒或有团聚现象。由此可知，除红色
HgS Si、Al、Ca颜料是朱砂（ ），此外还有一些 等微量元素，可能是朱砂矿中的伴生元素，表明红色漆膜采用的朱砂来源为天然采矿。朱砂是一种常见的漆膜呈色颜料，在中国的使用历史非常悠久，目前我国发现最早使用朱砂是在距今6000
多年的浙江余姚县河姆渡遗址出土的朱漆木碗[2]。
黄色 黄色漆膜中有很多大小不一的不同方向的片状物（图二，b），主要元素的特征峰是 As、S （图三，b），其含量分别为 28.87豫、14.96豫（表 1），
Mapping 图显示，C
元素分布 元素几乎分布于整个区域，As、S
元素大量出现并且分布区域完全相同，说明显色物质是砷硫化物，有少量的大小不一的Si Al、Ca
颗粒，有微量的 分布。根据上述表征推测
图三 不同颜色漆膜的能谱图
As2S3出黄色颜料的呈色物质为雌黄（ ）或雄黄（As4S4
），李涛课题组[3]做过此颜料的拉曼光谱分
As2S3 As4S4
析，可知其为 和 的混合物。雄黄在自然界中常与雌黄共生，以坚硬的雄黄为核心，四周包裹着雌黄，产生于火山口和地热地带，有“矿物鸳鸯”的说法，雄黄作为颜料的使用最迟从西周开始[4]。大同有中国著名的第四纪火山群，北魏的工匠在选取黄色颜料时可能是就地取材。
白色 白色颜料有两种：其一，显微组织形貌中有很多微小的片状或粒状物聚集成簇（图二， c），Ca、S 元素的特征峰非常明显，Al、P
的峰很微c），含 18.35豫Ca、15.20豫S 1），弱（图三， 元素（表
CaSO4。其二，显说明白色颜料的呈色物质是石膏微组织形貌图中白色的微小颗粒严重聚集成大小
d d）显示，元不一的块状（图二， ），能谱图（图三，
Pb、O、C Ca、Cl、P，含素成分以 为主，含有少量的49.3豫Pb、19.96豫C、20.79豫O（表 1
），说明白色颜PbCO3。两种白色颜料是单独料的呈色物质是铅白存在而非混合使用。不同白色颜料的出现可能由于白色样品残渣来源于木板漆画中的不同位置。铅白和石膏作为白色颜料在北魏时期应用广泛， 263
窟所绘人体的白色肌肤是铅白[5]，如莫高窟北魏
表
颜色/元素
红色
黄色
黑色
灰蓝
青绿
橙红
表
颜色/元素漆灰层大颗粒
漆灰层小颗粒
底漆层
色漆层上层
色漆层下层层中的部分区域颜色加深，进一步证实了漆灰层是由生漆调和羟基磷灰石和含硅的黏土类矿物组成。
SEM 图（图二，h
在断面的 ）黄线标记处从左往右进行线扫描，即从紧挨漆灰层的大颗粒物穿过底漆层和色漆层，结果显示（图五），在横坐标0—20滋m Ca、P、C
中有明显的 元素的峰，表明此处
Ca、P对应漆灰层中的大颗粒物，且 的出峰位置完全一致，说明大颗粒物是羟基磷灰石；在横坐标20—45滋m C
中仅有 元素的峰，说明此处对应底漆层，C 45—
元素的强峰源于生漆中的碳；在横坐标
65滋m Hg、S、C Hg、S
中有 元素的峰，且 的峰全部
HgS重叠，说明此处是红色漆膜，且使用 作为红色
65—95滋m As、S、C、Si颜料；在横坐标 中有 元素的峰，As、S
元素出峰位置完全一致，表明此处是黄色As S
漆膜，但 元素的峰强于 元素的峰，说明黄色
As2S3 As4S4
漆膜使用 和 的混合物作为呈色颜料，
Si
此位置 元素的峰较强，可能是因为样品中黄色漆膜处于最表层，在长达一千五百多年的地下埋
95滋m藏过程中受土壤污染物所致。横坐标 后是包埋样品的环氧树脂。
四、结 论
漆器是中国传统文化的精华之一，是民族智慧的结晶，对漆膜中彩绘颜料的性质及其种类的研究，可以帮助我们了解古代颜料的使用特点及其发展规律。根据北魏司马金龙墓木板漆画残渣样品的测试分析结果，总结如下。
1. HgS、黄漆膜中使用的彩绘颜料有：红色是
As2S3 As4S4 C、白色是色是 和 的混合物、黑色是
CaSO4 PbCO3，推测灰蓝和青绿色是用蓝色铅矿和
HgS与黄色砷矿按不同比例调和而成，橙红是用
As2S3 As4S4
与 和 调制而成。用两种不同颜色的矿物颜料混合调制出更多的颜色，并不是在北魏时期首次出现，说明古代颜料的使用是传承相继的。2.
木板漆画的髹漆工艺顺序依次为：漆灰层、底漆层、色漆层。