章西煥

(中國地質(zhì)博物館，北京 100034)

1 引言

礦物具有巨大的經(jīng)濟價值，為我們提供了數(shù)不清的有用材料。從礦物中可以提取有用元素，冶煉工業(yè)需要的金屬；利用具有特殊光學特性的礦物制備光學儀器；利用美麗耐久稀少的礦物制作精美寶石首飾；在土壤和水中，可溶性礦物可以穩(wěn)定的釋放出植物和其他生物體生長所需的化學營養(yǎng)物質(zhì)，維護世界生態(tài)系統(tǒng)的運行……具有美麗顏色的礦物還可用來做顏料。

顏料是能使物體染上顏色的物質(zhì)，分為無機顏料和有機顏料。用來作顏料的礦物屬于無機顏料，人類很早就知道使用礦物作為顏料。古人常以“丹青”作為繪畫的代稱，“丹”即朱砂、丹砂，礦物學名稱辰砂；“青”即石青，礦物學名稱藍銅礦，它們都是重彩畫中常用的礦物顏料。作為一個歷史悠久的文明古國，中國有大量的古代壁畫、彩塑、漆器、雕刻等藝術品文物流傳下來，這些藝術品文物中使用了大量天然的無機礦物顏料。

2 傳統(tǒng)顏料礦物的種類及應用

天然礦物顏料是從自然界中的礦物制取，經(jīng)粉碎、研磨、漂洗、膠液懸浮、水飛等一系列的加工之后制成的顏料，也被稱之為“石色”。礦物顏料與動物膠混合之后，彩繪于洞窟中、陶器、墻壁以及紙、絹、木、巖石、磚上。礦物顏料具有色彩鮮艷、潔凈，有較強的遮蓋性，具有較穩(wěn)定的物理、化學性質(zhì)。繪畫歷史上常用來做顏料的礦物有辰砂、赤鐵礦、褐鐵礦、雄黃、雌黃、金、孔雀石、氯銅礦、藍銅礦、青金石、石膏、高嶺土、方解石、文石、云母、滑石、石墨、軟錳礦等十幾種。

2.1 辰砂

辰砂，畫界又名朱砂、丹砂、朱磦、馬牙朱(上品朱砂)，礦物化學式為HgS，鮮紅色，有時表面現(xiàn)鉛灰色的錆色，條痕紅色。三方晶系，晶體常見，柱狀、菱面體晶形或板狀，雙晶最為常見，呈矛頭狀穿插雙晶。集合體呈不規(guī)則粒狀，塊狀及粉末狀和皮殼狀等。

辰砂的色調(diào)為大紅和朱紅，是古代紅色首選。在距今6000多年河姆渡遺址漆碗上使用了辰砂[1]。秦始皇兵馬俑上的紅色肉色褐色等處含有辰砂[2]。在我國魏晉南北朝后各地的石窟、寺院、殿堂壁畫中大都有朱砂作顏料，顏色鮮紅的上品朱砂多用于佛像嘴唇、頭光、紅日等處，著色面積很小，朱砂色彩亮麗沉穩(wěn)，能使畫面提神添彩。質(zhì)次的朱砂因雜質(zhì)很多，色澤較差，甚至用來打底色[3-4]。辰砂稀少且昂貴，東漢后人們逐漸開始運用化學方法生產(chǎn)辰砂，畫界把用化學方法制造的硫化汞稱為銀朱、靈砂或紫粉霜，其使用也變得更加廣泛[1，4，5]。

涂朱甲骨、顏如渥丹、朱筆御批等詞語均與辰砂有關?！都坠俏暮霞分芯幪枮?057的甲骨之王為涂朱甲骨的典型，即使跨越了3300余年的歲月磨礪，毫無褪色，仍光彩耀眼。著名畫家李可染1962～1964年之間，偶得半斤故宮內(nèi)府朱砂，用朱砂寫積墨山水，創(chuàng)作了“萬山紅遍” ……。

2.2 赤鐵礦

礦物化學式Fe2O3，鋼灰—鐵黑色，隱晶質(zhì)或粉末狀的赤鐵礦呈暗紅—鮮紅色。條痕色為櫻桃紅或紅棕色。三方晶系，常呈顯晶質(zhì)的板狀、鱗片狀、粒狀及隱晶質(zhì)的致密塊狀、鮞狀、豆狀、腎狀、粉末狀等集合體形態(tài)。其中紅色粉末狀的赤鐵礦為鐵赭石或赭色赤鐵礦。

用赤鐵礦粉涂成的紅色石珠、魚骨、獸牙等裝飾品在山頂洞文化遺址中就有發(fā)現(xiàn)[6]。赤鐵礦在新石器時期彩陶文化中廣泛應用，是構成彩陶的主色調(diào)之一[7]。赭石顏料在中國畫傳統(tǒng)著色中是不可缺少的顏料，如敦煌第323窟的初唐壁畫張騫出使西域畫中的青山綠水，先赭石打底再著石綠(孔雀石)，敦煌第45窟盛唐觀音經(jīng)變等的山水畫，用赭石敷染山石[5]。

含F(xiàn)e2O3的紅土呈現(xiàn)紅色稱為紅土，也稱鐵紅、土紅、土朱，是紅色中較為沉穩(wěn)發(fā)暗的一種，紅土易找且不用加工便可使用，因而紅土是歷代洞窟中應用最普遍的一種顏料。敦煌北涼至隋代的大部分洞窟的壁畫底色就使用了紅土，紅色耐久醒目，藝術效果強烈[5]。繪制年代可追溯到戰(zhàn)國時期的世界遺產(chǎn)廣西花山巖畫使用鐵紅繪制人物動物等，具有極強的藝術感染力。

2.3 褐鐵礦

褐鐵礦是鐵的氫氧化物的聚集體，褐鐵礦是針鐵礦(FeOOH)、纖鐵礦(FeOOH)、水針鐵礦(FeOOH·nH2O)、水纖鐵礦(FeOOH·nH2O)和更富于水的氫氧化鐵凝膠體以及鋁的氫氧化物、泥質(zhì)物質(zhì)的混合物，因礦物顆粒很細，不易分開統(tǒng)稱為褐鐵礦。褐鐵礦呈黃色、褐色、褐黑至紅褐色；常呈致密塊狀、腎狀、鐘乳狀、葡萄狀、結核狀、鮞狀、土狀等。

土黃是顏色純凈、結構松軟的褐鐵礦，土黃又名黃赭石。土黃顏料的顏色從純黃到暗黃、暗棕深至棕紅色之間變化。雜質(zhì)含量愈低，顏料的質(zhì)量顏色愈好[8]。

甘肅天水麥積山石窟北魏和北周的壁畫中均發(fā)現(xiàn)使用了土黃作顏料。麥積山石窟千佛廊(北周03窟)中的千佛均為淡黃色，使用的就是黃赭石，北魏127窟、193窟、04窟、北周82窟等都采用黃赭石作為黃色顏料[4]。西安南郊發(fā)現(xiàn)的4座唐代壁畫墓，其中初唐、中唐、盛唐壁畫的黃色顏料使用了土黃[9]。

2.4 雄黃

雄黃，亦稱雄精、雞冠石、黃金石、熏黃。礦物化學式As4S4，常呈暗紅—桔紅色，條痕淺橘紅色。單斜晶系，晶體較少見，呈柱狀、短柱狀或針狀，通常呈粒狀、致密塊狀、土狀塊體等。雄黃對光照敏感，暗紅色的雄黃暴露在陽光和空氣里，表面會慢慢轉變成黃色、易脆的粉末，除去表層的黃色粉末后，不久又會有新的黃色粉末產(chǎn)生。雄黃與光的反應產(chǎn)物有副雄黃、砷華和χ-物相[10]。

甘肅玉門火燒溝出土顏料中發(fā)現(xiàn)有雄黃和石膏組成的桔紅色顏料，在西藏地區(qū)寺廟中使用雄黃作畫[4，11]。莫高窟西夏第310窟有雄黃和鉛丹調(diào)成的紅色，莫高窟唐代壁畫中的紅色也使用了雄黃。甘肅酒泉喀喇庫圖(額濟納)的壁畫殘片顏料中有雄黃和雌黃的混合物[3]。

2.5 雌黃

礦物化學式As2S3，橘黃—檸檬黃色，條痕鮮黃色。單斜晶系，晶體常呈短柱狀或板狀，集合體呈片狀、梳狀、放射狀、腎狀、球狀、粉末狀等。雌黃和雄黃經(jīng)常共生在一起，猶如一對伴侶，因而得名。

敦煌石窟壁畫和藏經(jīng)洞保存的唐代絹畫使用了雌黃顏料[3]。在敦煌西千佛洞盛唐15窟西壁小佛的足蓮座上米黃色顏料中含有雌黃，避暑山莊普寧寺壁畫上一人物的黃色腰帶也是用雌黃繪成[4]。

2.6 金

礦物化學式Au，顏色和條痕均為金黃色。等軸晶系，完好晶體少見，一般呈不規(guī)則粒狀，粒度大小不一，還可見到團塊狀、薄片狀、鱗片狀、網(wǎng)狀、樹枝狀、纖維狀、海綿狀集合體。金的延展性很強，可抽成細絲或壓成金箔，化學性質(zhì)穩(wěn)定，火燒后不變色。

中國的祖先們曾利用金箔或其碎屑，加上粘合劑，制成金泥等涂料，用于印花工藝及繪畫[6]。在許多洞窟中都能見到真金的裝飾，在故宮、避暑山莊等名勝古跡更普遍[4]。為了體現(xiàn)佛法的莊嚴神圣，敦煌壁畫中金色應用廣泛，技法有涂金、描金、貼金、瀝粉堆金等。隋代由于瀝粉堆金工藝的出現(xiàn)，莫高窟中1/3的隋窟使用了金色，金粉、金箔大量增多，使色調(diào)更為輝煌奪目、亮麗燦爛[3]。

2.7 孔雀石

孔雀石，又名石綠，礦物化學式Cu2[CO3](OH)2，一般為綠色，但色調(diào)變化較大，從暗綠、鮮綠到白色。條痕淺綠色。單斜晶系，晶體少見，集合體呈晶簇狀、腎狀、葡萄狀、皮殼狀、土狀等。在腎狀集合體內(nèi)部具有同心層狀或放射纖維狀的特征，有深淺不同的綠色至白色組成環(huán)帶。孔雀石產(chǎn)于銅礦氧化帶，與藍銅礦、氯銅礦等緊密共生。

在中國古代孔雀石常作為金屬器的鑲嵌物，也作為綠色顏料廣泛應用，主要出現(xiàn)在壁畫中祥云以及植物葉子。在敦煌莫高窟壁畫、新疆克孜爾石窟壁畫中都使用孔雀石作為綠色顏料，至今發(fā)現(xiàn)最早的石綠在十六國的壁畫上[4，12]。

2.8 氯銅礦

礦物化學式Cu2(OH)3Cl，亮綠—淺黑綠色，條痕蘋果綠色。斜方晶系，晶體呈柱狀、板狀，集合體為粗粒狀、纖維狀、致密塊狀及皮殼狀等。氯銅礦產(chǎn)于銅礦床的氧化帶中，與孔雀石、赤銅礦等一起產(chǎn)出。

以氯銅礦作為綠色顏料的使用以我國西北地區(qū)為最早，甘肅永靖炳靈寺石窟西秦(公元385～431年)時期的壁畫、彩塑中就已使用。敦煌石窟應用的時間最長，用量最多，從北涼到元代千余年間一直應用。北朝以來的綠色顏料，既有單獨的氯銅礦，也有氯銅礦與石綠或石青混合的，早期的氯銅礦是從自然銅礦氧化帶中采集加工的。唐代以來敦煌、新疆等石窟中綠色顏料主要是氯銅礦，古代西北新疆、甘肅等地各民族在尋找開采、加工應用天然顏料的基礎上，有意識地腐蝕銅和銅合金以獲得人工合成的堿式氯化銅顏料，并用于壁畫彩繪[3，13]。

2.9 藍銅礦

藍銅礦也稱為石青，礦物化學式Cu3[CO3]2(OH)2，淺藍—深藍色。單斜晶系，晶體常呈短柱狀、柱狀或厚板狀，集合體致密粒狀、晶簇狀、放射狀、土狀等。藍銅礦常與孔雀石及氯銅礦共存于銅礦床的氧化帶中。根據(jù)原料的粗細、色彩深淺分為頭青、二青、三青等，也有將石青分為空青、扁青、沙青、曾青等[5]。

藍銅礦在古代作為藍色顏料廣泛應用。在我國敦煌莫高窟、天水麥積山石窟、內(nèi)蒙古阿爾寨石窟、甘肅天梯山石窟等石窟寺壁畫上都曾使用藍銅礦作顏料。藍銅礦自唐代以后逐漸取代青金石作為藍色顏料廣泛應用于壁畫、泥塑彩繪創(chuàng)作[14]。

《千里江山圖》是中國十大名畫之一，是青綠山水畫的代表作之一。在《千里江山圖》中礦物色、植物色融合使用，畫家使用了石青(藍銅礦)、石綠(孔雀石)、赭石等礦物顏料，突出顯示了礦物質(zhì)石色的富麗裝飾效果。

2.10 青金石

青金石，又名金精、佛青、回回青、藍赤、天然群青等，常含有浸染狀的黃鐵礦，似金星閃爍，故稱青金石[15]。青金石，礦物化學式(Na，Ca)8[AlSiO4]6[SO4，S，Cl]2， 深藍色、紫色，有時為天青色或帶綠的藍色。等軸晶系，晶體為菱形十二面體，通常為致密塊狀。

青金石的色相是一種純度很高的藍色，具有很強的視覺穿透性，艷麗而純粹，我國古代很早就把它作為彩繪用的藍色顏料。在我國敦煌莫高窟、西千佛洞、安西榆林窟、天水麥積山石窟、永靖炳靈寺石窟、克孜爾千佛洞等石窟寺壁畫上都曾使用青金石作顏料[16]。莫高窟早期(十六國至北周)壁畫、彩塑中的藍色顏料以青金石為主[17]。

青金石是一種貴重的天然礦物顏料，世界上只有阿富汗、俄羅斯等少數(shù)國家擁有青金石礦山。1828年歐洲開始人工合成此種顏料，稱為群青，群青具有顏色鮮明、遮蓋力較強等特點，成為常用的藍色顏料。莫高窟晚期壁畫、彩塑中的藍色顏料開始大量使用群青。

2.11 石膏

礦物化學式CaSO4·2H2O，常為白色和無色，因含雜質(zhì)而染成灰色、淺黃、淺褐等色，硬度1.5～2。石膏常與硬石膏、石鹽等共生。硬石膏礦物化學式CaSO4，硬度3～3.5。石膏經(jīng)煅燒可制成粉末狀的熟石膏(半水石膏、過燒石膏)，熟石膏用途非常廣泛，可做塑像、藝術浮雕、澆注制品。

石膏作為白色顏料屬于普及型，在多處發(fā)現(xiàn)。石膏類(包括石膏、硬石膏、熟石膏)在敦煌石窟壁畫上從早期十六國至北宋均出現(xiàn)在有白堊、滑石等成分的混合顏料中，但含量很少。唐代以后出現(xiàn)了以石膏為主要成分的顏料樣品[3]。壁畫和彩塑能夠保存至今，石膏起了積極的作用。麥積山有名的千佛廊中，每座佛栩栩如生，其泥塑表層至顏料層均含大量石膏[18]。同時各種顏料也大都可與石膏調(diào)成深淺不同的顏色[3]。

2.12 高嶺石

礦物化學式Al4[Si4O10](OH)4，純者白色，因含雜質(zhì)可成黃、褐、紅、綠、藍等各種顏色，多為塊狀或土狀集合體。高嶺石干燥時具有吸水性(粘舌頭)，濕態(tài)具有可塑性，還具有良好的燒結性能。高嶺石名稱來自江西景德鎮(zhèn)的高嶺山，該地產(chǎn)的高嶺石質(zhì)地優(yōu)良。主要由高嶺石礦物組成的白色粘土稱為高嶺土，又稱白土、瓷土。

在莫高窟十六國南北朝時期白色顏料樣品中均含高嶺石，甚至是主要成分，云岡石窟一號窟(北魏)白色顏料的主要成分是高嶺石，云岡12號窟清代壁畫中各色顏料也都含少量高嶺石[18]。

2.13 方解石

方解石是分布最廣的礦物之一，礦物化學式CaCO3，由方解石組成的石灰?guī)r、白堊等巖石，廣泛應用于化工、建筑、冶金等工業(yè)部門。方解石在距今約7000年的仰韶文化時已開始作為白色顏料使用。從初唐開始，幾乎所有白色顏料都含方解石，甚至作為主要成分[19]。

白堊又稱為白善土、白土粉、畫粉、白土等，外觀為軟質(zhì)的白色或淺色土狀物。關于白堊有幾種不同的觀點，一種觀點認為白堊是一種白色疏松的土狀石灰?guī)r，主要化學成分是CaCO3，礦物成分是方解石，含少量石英、長石等雜質(zhì)[20]；一種觀點認為白堊是白堊紀灰白色的薄層火山灰夾層，經(jīng)漂洗去掉雜質(zhì)，用純白色作顏料[20]；還有一種觀點認為白堊是高嶺土，其主要成分是硅酸鋁。這些不同化學成分的顏料在古代都是采自自然界的地表，外觀相似，難免有混亂和錯誤的地方。古代白堊常用于壁畫底色，敦煌千佛洞大部分壁畫是以白堊土為底色，白土覆蓋性很強，不透明，化學性質(zhì)比較穩(wěn)定，幾乎不變色[21]。

2.14 文石

礦物化學式CaCO3，文石與方解石呈同質(zhì)二象，化學成分相同但晶體結構不同。文石通常為白色、黃白色。斜方晶系，集合體常呈纖維狀、柱狀、晶簇狀、皮殼狀、鐘乳狀等。文石是許多動物貝殼、珍珠的主要物質(zhì)成分，多數(shù)軟體動物的貝殼內(nèi)壁珍珠質(zhì)部分是由極細的片狀文石沿著貝殼面平行排列而成。

蛤粉又稱蜃灰，采用海中軟體動物蚌蛤之類的殼進行加工而成。蛤粉在古時工筆重彩和壁畫中，多用來敷設人物的膚色，以達到粉狀淡抹、輕紗透體的色彩效果[5]。蛤粉在繪畫中的使用相當廣泛，在工筆畫中蛤粉是主要的白色顏料，在《游春圖》、《千里江山圖》、《韓熙載夜宴圖》等畫中均有使用[21]。

2.15 云母

云母種類較多， 用于研制顏料的有白云母。白云母，K{Al2[AlSi3O10](OH)2}，呈無色或淺黃、褐、灰、淺綠、棕紅色，解理非常發(fā)育，能分剝成有彈性的透明薄片。白云母研成細粉后有珍珠般的光澤。

國畫界尤其是宮廷畫家，歷來重視云母粉的使用，常在云氣、荷花、牡丹花、面孔、皮膚上，及水月觀音的紗飄帶等部位用細云母粉罩過或畫過，形成微微閃光的效果。敦煌莫高窟中唐112窟，著名的反彈琵琶壁畫就繪于此窟南壁。這個洞窟用了閃光發(fā)亮的銀白色顏料，是很純的天然片狀白云母粉，細碎的鱗片在畫面上顯色效果極佳[3]。莫高窟晚唐的12窟中，天王塑像衣著上就稀稀地貼有粒徑約1～2mm大小的白云母片，畫師想借助白云母的閃光效果來突顯天王的威嚴[22]。

2.16 滑石

滑石又名畫粉、膩粉，礦物化學式Mg3[Si4O10](OH)2，單斜晶系，通常呈致密塊狀、片狀或鱗片狀集合體。外觀呈白色，但因含少量的雜質(zhì)而呈現(xiàn)淺黃、粉紅、淺綠、淺褐等色?；悄壳耙阎钴浀墓杷猁}礦物，其莫氏硬度為1，由于質(zhì)軟，有很強的滑膩感而得名。

莫高窟所有白色顏料樣品幾乎都含有滑石，在麥積山石窟和西千佛洞也使用了滑石[18]?；凼蔷哂幸欢üδ苄缘捏w質(zhì)顏料，在當代的許多涂料品種中有廣泛應用，特別是在一些難附著的底材、難附著的表面，滑石粉能提高涂料的附著力和耐溶劑性[23]。

2.17 石墨

礦物化學式C，鐵黑—鋼灰色，條痕光亮黑色，性軟，有滑膩感，易污染手指，易研磨，比炭和煤性能穩(wěn)定。六方晶系，完好晶體少見，一般為鱗片狀或致密塊狀、土狀。

畫界有用石墨粉的歷史，中國古代藝術品中的黑色顏料主要是石墨和各種墨。山西南部三處新石器時代末期遺址或墓地出土陶器表面的彩繪顏料中黑色顏料為石墨[24]。魏晉南北朝時期壁畫中黑色顏料使用了石墨[25]。山西水泉梁墓壁畫中發(fā)式、服飾、器物、輪廓線等黑色顏料為石墨[26]。現(xiàn)代顏料利用石墨的潤滑性、導電性、耐高溫性，用石墨制作潤滑涂料、導電涂料和耐高溫涂料[27]。

2.1 8 軟錳礦

礦物化學式MnO2，鋼灰—黑色，條痕藍黑—黑色。四方晶系，呈柱狀或近等軸狀，針狀、棒狀、放射狀集合體，也有呈煙灰狀。

軟錳礦易于風化成粉末狀，經(jīng)加工可作為灰黑色和鋼灰色顏料。在古代巖畫中，常用軟錳礦畫動物和人物[15]。新石器時期馬家窯文化彩陶陶片的黑彩以軟錳礦、磁鐵礦、黑錳礦為主[28]。內(nèi)蒙古赤峰市海拉蘇紅山文化彩陶使用的顏料主要有赤鐵礦、磁鐵礦和軟錳礦[29]。

除上述礦物外，中國傳統(tǒng)顏料礦物還有葉蠟石、石英、白云石等，如麥積山石窟明朝51窟菩薩背光云朵中的顏料，含有相當多的葉蠟石[18]。但用量較上述礦物少。

3 發(fā)展簡史

礦物顏料起源于新、舊石器時代，自人類出現(xiàn)以來顏料礦物就與人類相伴至今。先民們利用大自然的恩賜，從天然泥土及礦物中制取礦物顏色，混合后涂抹于身體或裝扮生活用品。之后礦物顏料的應用逐漸增多，唐代時期礦物顏料的發(fā)展達到鼎盛，礦物色繪畫從材料種類到使用技法的成熟處于世界領先地位。明清時期礦物色逐漸走向衰落，近代大工業(yè)化生產(chǎn)的顏料水粉、水彩、油彩、丙烯顏料的進入沖擊了中國的傳統(tǒng)礦物色，使礦物顏料的運用日漸勢微[30]。天然礦物質(zhì)顏色是自然色彩，質(zhì)樸沉穩(wěn)，給人飽潤大氣之感，色彩從材料的來源、采集、制作都是一脈相承的取自自然，在人類繪畫史中礦物顏料有著不可替代的獨特作用。