陕西安康紫阳北五省会馆壁画制作工艺研究

胡可佳等

内容摘要：紫阳北五省会馆壁画是陕西境内目前发现的最大的一处建筑壁画，为对其进行科学的保护修复，采用超景深三维视频显微系统、X-射线衍射、扫描电镜能谱、红外光谱相结合的方法对壁画制作材料及工艺进行了分析研究。结果表明，北五省会馆地仗的制作工艺完全符合传统壁画的工艺，较为细致，考究。在墙体上使用两层粗泥打底，一层细泥找平，再涂刷一层高岭土作为白粉层，最后进行绘画。制作材料的选择符合就地取材的原则。

关键词：北五省会馆；壁画；制作工艺

中图分类号：K854.3 文献标识码：A 文章编号：1000-4106（2015）01-0124-09

Abstract： The painting in the Assembly Hall of Five Northern Provinces is the largest house painting discovered in Shaanxi Province to date. In order to scientifically preserve and restore the painting， optical microscopy， x-ray diffraction， Raman spectroscopy， infrared Fourier transform spectroscopy and scanning electron microscopy with an attached energy-dispersive spectrometer（SEM-EDS）were combined to analyze its material composition and painting technique. The results show that the making of the mural involved four steps： plastering the walls with two coarse layers made of clay， sand， and rice straw； smoothing the plaster with a layer of mixed lime， clay， sand， and cotton； preparing the ground layer with a layer of kaolin； and finally， painting on top of the foundational surface layer. This paper finds that the selection of materials corresponds to the principle of using local resources.

Keywords： Assembly Hall of Five Northern Provinces； mural； technique

1 引 言

北五省会馆地处陕西省安康市紫阳县向阳镇瓦房店。紫阳县河溪密布，汉江自西北至东南横贯全境，任河由西南向西北注入汉水。汉江任河自古是东南诸省自陕入川的主要通道之一，承东连西，沿汉江西去可至汉中，西南溯任河可通四川。清代中叶，汉江航运处于历史上最为发达的时期，商运地位极其重要。瓦房店始建于清代乾嘉时期，素有“小汉口”之誉，商贾云集，商贸繁荣，各地商人为便于联络，在沿江诸镇广建会馆。

北五省会馆最早是陕西商人于乾隆末年建立的一所会馆，光绪至同治年间扩建形成今日规模。会馆过殿、正殿建筑内部墙面均绘有壁画，以三国故事和中国古代节孝故事为主要题材，工笔手法绘制而成，场景宏大，用笔细腻，是陕西境内目前发现的最大的一处建筑壁画，其规模之大、保存之完好，在国内也不多见，具有极高的历史、艺术及科学价值。北五省会馆作为沿江流域现今保存最为完整的会馆，是清代该地商品经济活动的产物，是陕南经济发展、繁荣的重要见证，为研究这一时期地域经济、商贸往来、航运情况提供了重要佐证。但由于自然和人为因素的影响，会馆壁画存在一定程度的病害，急需对其进行科学的保护修复。本文对北五省会馆壁画的制作工艺进行分析，对于了解清代民间壁画的制作，丰富对陕西建筑壁画的认识，指导保护修复工作具有重要意义。

2 实验样品及分析仪器

2.1 文物样品

北五省会馆壁画保存于会馆过殿、正殿内侧。本文采集样品包括过殿西侧、正殿西侧及正殿北侧壁画残损或已脱落的地仗样品10个，颜料样品30个。

2.2 分析仪器

（1）显微分析

日本浩视公司KH-7700型超景深三维视频显微系统，配有50-400×、700-7000×镜头。

（2）X-射线衍射仪（XRD）

日本理学株式会社D/max-2500X-射线衍射分析仪，铜靶（Cu），石墨单色器滤波。将各地仗样品研磨成粉末，平铺于载样台上，电压40kV，电流200mA。

（3）红外光谱分析（FTIR）

德国布鲁克公司TENSOR 27傅立叶红外光谱仪。测试条件为吸光度测试，扫描次数为64次，波数范围4000cm-1—400cm-1，分辨率为4cm-1。

（4）扫描电子显微镜及能谱分析仪（SEM-EDS）

捷克泰思肯公司VEGA 3XM钨灯丝扫描电子显微镜，美国伊达克斯公司Genesis 2000XMS型X-射线能谱仪。对纤维及地仗样品预先进行喷金处理，使用背散射探头，分析电压为20kV。

（5）离子色谱分析

美国戴安公司DX-600离子色谱仪。称量约30mg，放入溶样管中加10ml二次去离子水（R<18.2MΩ），超声15min×4，震荡60min，经0.45？滋m水系过滤器过滤至进样瓶，待测。

3 结果与讨论

3.1 壁画剖面结构分析结果

通过对北五省会馆壁画的现场勘察，发现壁画的地仗层由支撑体向外依次为第一粗泥层（10—12mm）、第二粗泥层（5—7mm）及细泥层（3—5mm）。

选取片状颜料样品进行树脂包埋，固化后打磨抛光，使用超景深显微镜进行显微观察。结果表明，样品明显分为三个部分：颜料层、白粉层和细泥层。颜料层平均厚度为20—40μm，样品正殿西侧1-6、1-7、1-8的颜料层稍厚，约为40—100μm；白粉层细腻，均匀，厚度基本在20—60μm之间，正殿西侧云气壁画的白粉层稍薄，平均为15—40μm。

通过剖面显微观察发现多个样品含有多层颜料层，如图1。壁画修复现场勘察及剖面样品分析均未发现后期重绘和修复痕迹，多层颜料是由于绘画顺序使颜料层相互叠压而形成的，属于壁画的绘制工艺。

3.2 地仗分析结果

3.2.1 地仗纤维显微分析结果

从地仗层中分离数根纤维，并用无水乙醇擦洗表面，待干燥后，利用3D超景深显微镜、扫描电镜对其进行纵面形态观察；纤维的截面则采用树脂包埋、固化后切割的方法获得，喷金处理后进行扫描电镜观察，通过形态特征鉴定纤维种类。

地仗粗泥层、细泥层中纤维的显微照片见图2，观察发现粗泥层中纤维与新鲜稻草边缘均有齿状突起，表面呈纵向节理分布，不同的是样品纤维表面未见点状突起，可能是由于年代久远，或是在制作地仗的过程中产生磨损而造成的。因此，推断该纤维为稻草。会馆位于陕南地区，盛产水稻，选择稻草作为粗泥层中的加筋材料符合就地取材的原则，既有较强的拉结作用，又使地仗层具有较好的透气性。细泥层中纤维的纵面呈扁平带状，具有天然扭转，横截面呈不规则腰圆形，并含有中腔，符合棉纤维的显微形态特征[1]，由此可知其为棉纤维。

3.2.2 扫描电镜能谱分析结果

对地仗各层样品进行扫描电镜能谱分析，结果见图3。观察可得，第二粗泥层与第一粗泥层相比，孔隙较小，土表颗粒排列较为密实；细泥层颗粒大小较为均匀，比较疏松。样品的能谱分析结果表明，各殿各层地仗元素含量较为一致，细泥层含钙量明显高于粗泥层，约为30%。

样品正殿西侧1-14剖面的扫描电镜照片如图3-d，细泥层层表存在一层厚约3—10μm的薄层，含Ca量高达40%以上，其他元素组成与细泥层相似，推测该层并非独立的一层，而是由于细泥层表面的处理工艺形成的。为探索其产生的原因，按照壁画地仗各层组成材料及配比，以砖块为支撑体进行地仗模拟制作实验。随着细泥层收压次数增多，样品表面越白。取样对其剖面进行能谱分析，发现当收压次数达到15次时，细泥层层表Ca含量明显大于细泥层。表明该层是由于细泥层找平时不断收压，导致Ca在表面富集形成的，与《营造法式》中所述细泥层的做法“泥上施砂泥，候水脉定，收压十遍，令泥面光泽”一致，说明会馆壁画的地仗制作过程较为细致。

3.2.3 X-射线衍射分析结果

地仗各层样品的XRD分析结果见表1。结果表明，地仗的主要成分是石英、方解石、斜长石、伊利石等。其中粗泥层石英含量高达70%以上，方解石含量很低；细泥层方解石含量较高，平均含量为20%，其他成分含量类似。正殿北侧细泥层中的白色团状粉末为方解石，含量高达93%，应是制作细泥层时添加石灰形成碳酸钙所致。粗泥层中夹杂的白色颗粒的主要成分为石膏，含量约为86%。除过殿西侧-2外，其他样品中均发现含有石膏，且正殿地仗中含量较高。石膏应不是地仗的原有组成成分，推测其为地下水渗入地仗中的盐分，在环境变化过程中不断失水吸水，造成壁画表面盐分析出，地仗层多处空臌，脱落。

3.2.4 粒径及配比分析结果

分别取一定量的粗泥层样品，称重，捣碎并浸泡在适量的净水中，强烈搅拌，沉淀片刻后将漂浮的纤维分离，再将悬浮有粉土的水移出。重复上述操作，直到水基本澄清为止。待干燥后称重得出地仗中粉土和砂的质量百分比。细泥层样品则先在105℃下烘24h，称重，滴入少量稀盐酸除去细泥层中的碳酸钙成分，洗净、烘干剩余样品，再次称重，并将黏土和砂粒分离。最后将各样品的砂粒及黏土颗粒过筛进行粒径分析，结果见表2、表3。

综合表2和表3的分析结果得表4，由此可知紫阳北五省会馆壁画地仗含砂量从底层至表层依次增大，即第一粗泥层含砂量最小，平均约为35%，但砂粒粒径不均，普遍较大，60%以上的砂粒粒径>1mm；第二粗泥层、细泥层含砂量较大，均在40%以上，且砂粒粒径分布均匀，多集中在0.1—0.5mm；细泥层中砂土比例约为2 ∶ 1，符合《营造法式》中细泥层的制作比例“凡和泥砂，每白砂二斤，用胶土一斤”；各泥层使用的黏土粒径较为一致，粒径﹤0.075mm的黏土约占60—75%。由于有机质老化较为严重，纤维细小，完全分离的难度较大，因此，地仗中的纤维含量应高于分析结果。

3.2.5 离子色谱分析结果

对各地仗样品进行离子色谱分析，结果见表5。过殿西侧第一粗泥层可溶盐含量很低，第二粗泥层Ca2+、NO32-、SO42-含量较高；正殿西侧第一粗泥层、第二粗泥层SO42-含量非常高，达到25 ？滋g/ml左右，同时，Ca2+、Na+、NO32-、Mg2+含量也相对较高，且第二粗泥层可溶盐含量略高于第一粗泥层；正殿东侧粗泥层可溶盐含量较低；正殿北侧壁画地仗样品可溶盐含量最高，细泥层中SO42-、Ca2+、Na+、NO32-、Cl-的含量均明显高于其他各壁。由此可得，北五省会馆壁画的地仗普遍受到可溶盐的影响，呈现由粗泥层至细泥层递增的趋势，且正殿壁画可溶盐含量高于过殿，尤其是正殿北侧壁画受可溶盐影响最大，SO2-4含量高达69 ？滋g/ml。分析结果与会馆北墙外排水不畅有密切关系，雨水的聚集及地下水的变化使正殿北侧地仗大面积空臌，脱落。地仗中所含的可溶盐离子主要以SO42-、Ca2+、NO32-为主，正殿壁画还受到Na+、Mg2+及Cl-的影响。结合正殿北侧3-2样品中白色颗粒的XRD分析结果，硫酸钙为北五省会馆壁画的主要盐害。

3.3 白粉层分析结果

刮取颜料样品白粉层粉末，与KBr混合均匀后进行红外光谱分析，结果见图4，由图可见，样品主要在3697、3679、3654、3622cm-1等处存在吸收峰。根据文献所载，高岭石的四个特征吸收峰为3697、3669、3654、3620cm-1，与样品峰值基本相符，特征峰中3697、3669、3654cm-1处的峰是高岭石八面体配位的外部O-H键的吸收峰，3620cm-1附近的峰是高岭石结构单元层四面体片与八面体片结合面上O-H振动引起的吸收峰，也叫内部O-H吸收峰[2]。样品中未发现3669cm-1处的弱峰，而在3679cm-1左右出现肩峰，可能是由于高岭石结晶程度较差所致[3]。由此可得，该壁画的白粉层的主要成分应为高岭石。

高岭土以高岭石为主要成分，分子式为Al2Si2O5（OH）4，属于中国古代常用的白色颜料之一[4-6]，但作为壁画白粉层打底的报道并不多见。山西晋东南青莲寺、玉皇庙及崇庆寺三处由唐至清的彩绘泥塑，人物面部、手部及颜料底层均使用了高岭土。魏晋南北朝时期的莫高窟壁画中，存在使用一层非常薄的高岭土作为白粉层的情况[7]，敦煌莫高窟第107窟“晚唐母女供养像衣服上的白底为高岭土”[8]。莫高窟第232窟唐代壁画白粉层为白垩（量少）、滑石及高岭土[9]。高岭土不仅在中国景德镇附近的高岭出产，很多其他地区也容易找到。据紫阳县志记载，紫阳县有三处高岭土矿，青荆南天门、紫黄黄草梁以及金川火石梁。如图5，青荆南天门、紫黄黄草梁高岭土矿位于北五省会馆的西南方任河沿线。会馆距青荆乡约48公里，距紫黄乡60公里。金川火石梁位于会馆北部，是汉水之滨的一个古镇，水路行驶距会馆约40公里。任河紫阳段自西南向东北方向流经毛坝、高滩、高桥、城关汇入汉江，高岭土可通过水路顺流而下从青荆南天门或紫黄黄草梁运达瓦房店。汉江的流向为自北向南，若高岭土矿的产地为金川火石梁，则需要通过水路从金川乡顺流而下抵达城关镇，再经任河自东向西逆流而上运达会馆。高岭土作为会馆壁画的白粉层用量较大，推测来源为青荆南天门的可能性最大。

4 结 论

（1）北五省会馆壁画由里及外分为六层：支撑体（砖墙+土坯墙）、第一粗泥层（10—12mm）、第二粗泥层（5—7mm）、细泥层（3—5mm）、白粉层（20—60 μm）、颜料层（20—40 μm）。

（2）壁画修复现场未发现后期重绘和修复痕迹，重层颜料为绘画工艺所致。

（3）会馆地仗的主要成分为石英、方解石、斜长石、伊利石等，具有较高的强度和抗风化能力。粗泥层由黏土、砂粒及稻草组成，细泥层则为黏土、砂粒、石灰及棉纤维混合而成；各殿壁画各层地仗配比基本一致。

（4）细泥层中砂土比例约为2 ∶ 1，且找平时不断收压，符合《营造法式》中所述细泥层的做法，充分说明该会馆壁画地仗的制作较为细致，考究。

（5）壁画地仗普遍受到可溶盐的影响，呈现由粗泥层至细泥层递增的趋势，正殿壁画可溶盐含量明显高于过殿，且硫酸钙为主要盐害。

（6）壁画白粉层的主要成分为高岭石，其产地为紫阳县青荆南天门高岭土矿的可能性较大。使用高岭土作为壁画白粉层并不多见，但符合就地取材的原则，同时也反映了清朝中晚期瓦房店航运发达，商贸繁荣。

致谢：本工作是中德文物保护合作项目的一部分，感谢项目进行过程中慕尼黑工业大学Erwin Emmerling教授，Catharina Blaensdorf，Miriam Schanz，Isabell Wagner，Linda Zachmann和Laura Thiemann修复师给予的支持和帮助；此外还要对西北大学王丽琴教授、孙满利教授、刘成副教授、凌雪副教授、凌勇老师、孙丽娟老师的支持与帮助一并致谢！

参考文献：

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