甘肅涇川羅漢洞石窟壁畫及制作工藝研究

何 靜，周偉強

(1． 北京大學，北京 100871； 2． 西北大學，陜西西安 710069)

0 引 言

羅漢洞石窟始建于北朝，是中國最早開鑿的一批石窟之一，之后隋、唐、宋、元、明、清各代亦有開鑿和重修。羅漢洞石窟位于甘肅涇川縣羅漢洞鄉涇河南岸砂巖巖體上，目前現存大小洞窟263個，其中以開鑿于公元530—549年的大窟、釋迦多寶窟、羅漢窟和開鑿于北宋年間的中心窟最為著名，是古代涇川地區規模宏大的禮佛中心之一。

羅漢洞石窟地理位置特殊且優越，史料中記載，涇川在商周時期就是華夏文明的發祥地之一，它更是絲綢之路中西出長安的第一站，而羅漢洞石窟作為涇川百里石窟長廊的重要組成部分，是佛教文化傳輸的重要途徑點，見證了人類佛教文化史的興衰過程。諸多學者對羅漢洞石窟進行了詳細考察及研究，如美國學者霍勒斯H·F杰恩在其《涇河流域的佛教石窟》一文中對羅漢洞石窟進行了記錄與描述[1-4]。

羅漢洞石窟現存不同時期洞窟22處，分為上下兩層。由于歷史久遠，羅漢洞石窟損毀嚴重，史料記載的二層十六羅漢造像均已損毀，僅在一層存在北朝佛教造像3尊，分別為石窟西側大像窟露天大佛一尊(系北朝石胎，明代泥作修復)和一層同時期的坐佛兩尊。

目前羅漢洞石窟主要洞窟為大佛背后的19個二層洞窟，各個洞窟中間采用甬道連通，其中10號窟面積最大，是中心設壇基，壇基四角立柱直達窟頂的大型方窟，窟型近似莫高窟五代中心佛壇式窟，窟內東、西、北三面窟壁均殘存精美宋代風格浮雕壁畫。四角立柱柱身四面均有浮雕塑像，分別是八大菩薩和八大金剛。

羅漢洞洞窟的整體設計很巧妙，依山開建卻只有一個進出口，具有較強的防御功能，而洞內不同形制各窟之間相互連接，整個石窟容納了禮佛場地及僧侶起居生活為一體的場所。整體來說，羅漢洞是涇川百里石窟長廊中最大的石窟群，集中展現了涇川佛教從北朝到晚清的延續更替，也折射出中國佛教在絲綢之路千余年中的興衰情景，具有極高的價值[5]。其殘留的壁畫和題記內容廣泛，尤其10號中心窟窟壁和4個方形柱上彩繪浮雕壁畫內容寬泛、造像獨特，對于研究絲路佛教壁畫傳播有著極大的史料比對價值。羅漢洞造像及其壁畫情況參見圖1和圖2。

圖1 羅漢洞石窟遠景Fig.1 Full view of Luohan Grottoes

圖2 中心窟及其精美浮雕壁畫Fig.2 Central cave and its exquisite relief murals

1 羅漢洞石窟壁畫現狀

羅漢洞現存壁畫面積共約475 m2，主要分布在二層6～19號窟側壁、穹頂以及下層1和2號兩個洞窟的側壁之上。具體壁畫分布情況參見圖3。

圖3 石窟及其壁畫分布圖Fig.3 Distribution diagram of grottoes and murals

1．1 羅漢洞石窟壁畫繪制內容

羅漢洞石窟壁畫根據其制作工藝及表現形式可以大致分為平面壁畫類及浮雕類。其中位于二層中心的10號窟其窟壁和四根立柱上殘留的北朝至宋代時代壁畫，采用了浮雕表現技法，即采用泥雕堆塑的手法將傳統壁畫和泥塑造像的制作方法相結合，在平面上雕刻出凹凸起伏的形象，是一種介于圓雕和繪畫之間的藝術表現形式[6-7]。在羅漢洞石窟壁畫中，浮雕類壁畫主要存于10號窟窟壁及立柱上，空間效果強烈，藝術特征鮮明，具有很高的藝術欣賞價值及研究價值，是羅漢洞殘留壁畫的精品所在。如10號窟西壁繪制了一幅佛陀講授佛法的浮雕，從佛陀的整體外形可看出，這是北朝流行的佛陀形象，采用傳統山水畫式的繪制方法，顏色的濃淡表現出高山的遠近感，畫面中的高塔有中式建筑風格，這正是當時社會的現實反映。10號窟塔身下方繪制有一位道家風范的人物，正說明了雖然羅漢洞石窟是一座佛教意義上的石窟，但與當地宗教有一定融合。同時，羅漢洞石窟內世俗壁畫反映了當時胡漢民族融合的社會現實，10號窟塔身壁畫中人物服飾具有明顯中原風格，很可能是少數民族漢化之后的裝扮。羅漢洞石窟塔柱上的天王像體現著當時佛教發展的變化，天王像具有宋代的藝術特點，說明在宋代時期羅漢洞進行了補修，宋代時仍是一處佛教活動繁盛的場所[8]。羅漢洞10號窟浮雕壁畫節選參見圖4。

圖4 羅漢洞10號窟浮雕壁畫節選Fig.4 Parts of relief murals of Cave 10

羅漢洞石窟壁畫中除10號窟外，其他均為平面壁畫。該類壁畫繪制時代較近，多為清代作品，根據其繪制內容，可大致分為兩類，一類為題記類，主要分布于11號窟；另一類為繪畫類，繪畫內容包括連環畫、蓮花、動物、人物等，分布于石窟二層其他窟。

總體來說羅漢洞石窟壁畫內容豐富，題材包括佛教故事、天王力士、山水風景、題字等，同時壁畫題材有濃厚的民族融合氣息，繪制技巧等方面與當時的社會發展有密切的關系。

1．2 羅漢洞石窟壁畫價值評估

羅漢洞石窟作為古代絲綢之路上重要的歷史文化遺產，包括數尊佛造像，中心窟的浮雕壁畫，還有清代和民國時期的墨色壁畫、詩文、題記等，展現著中國佛教在絲綢之路千余年中的興衰情景，見證了涇川作為佛教東進西漸的歷史過程，反映了佛教文化在當地的延續與發展。羅漢洞壁畫廣泛的繪制內容是研究古代社會生活、經濟發展、宗教信仰等最直觀的實物資料，為研究隴東地區政治、經濟、文化、宗教信仰和民族風俗等提供了珍貴的歷史資料。

2 羅漢洞石窟壁畫制作工藝研究

2．1 分析檢測

1) 壁畫結構層次顯微分析。現場調查過程中發現涇川羅漢洞壁畫存在重層現象，說明其經過多個朝代的重做與重繪。為了科學闡釋這一現象，采用顯微剖面、三維超景深及掃描電鏡完成壁畫樣品剖面結構分析工作。

儀器：光學顯微鏡。型號：德國ZEISS Scope A。方法：樣品放入硅橡膠模具中，注入兩組份光學樹脂膠，待樣品干燥后，取出切割為適合尺寸后，用不同粒度的水砂紙在拋光機上打磨出剖面，最后處理掉表面的樹脂，置于鏡下觀察分析。

超景深三維視頻顯微鏡。型號：日本浩視KH-7700。方法：將樣品置于載物臺，在不同放大倍數下觀察樣品的形貌特征。

2) 壁畫地仗組成分析。采集脫落壁畫殘塊在地仗顆粒級配篩分的基礎上，利用X射線衍射完成膠結質礦物組成分析；利用超景深顯微鏡、掃描電鏡及其生物顯微鏡等完成纖維形貌及其填雜分析工作。

日本理學X射線衍射儀。型號：D/max-2500。條件：電壓40 kV，電流200 mA，靶為Cu，石墨單色器濾波，室溫25 ℃，濕度：62%。

3) 顏料層分析。采用巖相偏光顯微、掃描電鏡及能譜、拉曼光譜完成顏料組成分析。

掃描電子顯微鏡及能譜儀。型號：捷克tescan公司，VEGA3型。條件：掃描電鏡分析電壓為20 kV。顯微激光拉曼光譜儀。型號：英國雷尼紹公司，Renishaw inVia型。條件：激發光波長為514 nm。波數在100～3 000 cm-1范圍內，波數精度為±1 cm-1，物鏡為100×鏡頭，光斑尺寸為1 μm，信息采集時間為10 s，累加次數3～10次。

具體樣品采集及其分析情況參見表1。

表1 采樣情況統計表

2．2 羅漢洞石窟壁畫結構

現場勘查結合樣品包埋顯微剖面分析，羅漢洞內層壁畫結構層次由內到外依次為：支撐體-粗泥層-細泥層-白粉層-顏料層。其中粗泥層普遍約為10～15 mm，細泥層為5～6 mm，粗細泥層間具有明顯的分層現象。白底層厚度大致為50 μm，為壁畫提供底色。其顏料層普遍較薄，不同類型顏料層厚度存在差異，大致為20～100 μm，其脫落程度也具有明顯差異性，藍色、綠色顏料脫落較為嚴重，紅色顏料保存情況較好。這可能與顏料顆粒大小，膠料含量等因素有關[9]。另外羅漢洞石窟壁畫存在多處重層現象，部分位置可看出至少存在一層內層壁畫，且存在多次上色現象說明歷史上經過了多次重裝重繪。由6號窟最上層壁畫“清霄洞”題記可知，該層壁畫(外層壁畫)可能繪制于光緒二十年(公元1894年)。重層壁畫結構照片參見圖5，壁畫結構及示意圖參見圖6，壁畫顯微剖面照片參見圖7。

圖5 重層壁畫結構照片Fig.5 Photos of double-layer murals

圖6 壁畫結構Fig.6 Structure of murals

圖7 壁畫顯微剖面Fig.7 Section microscopic images of murals

2．3 支撐體分析

現場勘察羅漢洞壁畫制作于早白堊系紅色砂巖窟壁之上，其砂巖基體呈厚層到巨厚層狀，水平層理與斜層理發育，泥質、鈣質膠結，但膠結作用一般，巖石強度較低，砂巖顆粒以細粒為主。該類砂巖強度較低，遇水軟化效應明顯，屬于較軟巖。經X射線衍射分析，支撐體砂巖除石英外，所含礦物有斜長石、鉀長石、方解石、伊利石、綠泥石等。具體結果見圖8。

圖8 地仗層及支撐體衍射圖譜Fig.8 XRD patterns of the plaster layers and the support

2．4 地仗層組成分析

涇川羅漢洞壁畫地仗層分為粗泥層和細泥層兩部分。顆粒篩分結構顯示表示，粗泥層中80目以上顆粒約占46%，80～200目顆粒約占15%，200目以下顆粒約占33%，纖維類添加約占6%；細泥層中80目以上顆粒約占31%，80～200目之間顆粒約占17%，200目以下顆粒約占46%，纖維類添加約占6%。利用掃描電子顯微鏡和生物顯微鏡對粗泥層及細泥層中添加的纖維進行形貌觀察，對比發現，粗泥層中所含纖維存在明顯平行紋路，與現代麥秸微觀形貌一致。細泥層中所含纖維與現代棉纖維形貌一致，推斷粗泥層中添加麥秸，細泥層中添加棉花。地仗層中纖維顯微形貌見圖9和圖10，細泥層及粗泥層各組分顯微形貌見圖11。

圖9 地仗中纖維顯微形貌(掃描電鏡觀察)Fig.9 Fiber micromorphology of the plaster layers (SEM)

圖10 纖維顯微形貌(偏光顯微及生物顯微鏡觀察)Fig.10 Fiber micromorphology of the plaster layers (polarizing microscopy and biological microscopy)

圖11 細泥層及粗泥層各組分顯微形貌Fig.11 Micromorphology of each component of the fine plaster and the coarse plaster

地仗顆粒級分后，200目以下樣品進行X射線衍射分析。結果表明，粗細泥層主要成分均為斜長石、方解石、伊利石、綠泥石等。其中，細泥層中方解石、伊利石、綠泥石含量較粗泥層高，石英含量較粗泥層低。具體見表2。

表2 支撐體及地仗層膠結物X衍射分析結果

說明涇川壁畫地仗層材料的選擇多依據“就地取材”的原則。在粗泥地仗層中加入麥草等材料增加地仗層的柔韌性便于塑性，同時加入大量顆粒較大的沙粒加強強度，而部分浮雕類壁畫甚至采用了釘麻和束草的方式以增加結合力和突起部位的塑形。而細泥層中添加了棉花纖維防止地仗層在干燥過程中出現裂紋。

2．5 顏料層分析

采用偏光顯微鏡、能譜、拉曼光譜等綜合驗證的方法確定顏料層的礦物組成。

2．5．1紅色 不同洞窟外層壁畫紅色顏料均為鐵紅(Fe2O3)，而內層壁畫紅色顏料為朱砂(HgS)，能譜分析中顯示6號窟內層壁畫紅色顏料Hg元素(80.35%)，S元素(19.65%)。

2．5．2綠色 不同洞窟外層壁畫綠色顏料為巴黎綠[Cu(C2H3O2)2·3Cu(AsO2)2]，內層壁畫綠色顏料為氯銅礦[Cu2(OH)3Cl]。

2．5．3藍色 不同洞窟內層壁畫藍色顏料為石青[2CuCO3·Cu(OH)2]，外層壁畫藍色顏料拉曼譜峰與群青/青金石三強峰544(vs)、1 093(m)、254(w)cm-1完全吻合，結合偏光顯微分析，在正交偏光下呈淺藍色至濃艷亮藍色巖石狀顆粒，在正交偏光下全消光，折射率較小。顆粒大小不均一，2～10 μm，與群青的偏光顯微分析結果相吻合[10]。Aceto[11]研究結果表明，青金石是由天然礦物磨碎制得，由形狀不規則的大顆粒物質組成(顆粒直徑10～20 μm)，而群青是人造顏料，形狀規則、顆粒均勻、粒度細膩(顆粒平均直徑5 μm)。由此推斷，羅漢洞石窟壁畫外層壁畫藍色顏料為人工合成顏料群青(Na6Al4Si6S4O20)。

2．5．4白色、黑色、橙色 白色分析結果為白土，主要成分碳酸鈣，黑色顏料中能譜分析檢出的C元素質量分數為21.13%，且顯微鏡檢中發現黑色顏料區域中有大量無定型炭黑顆粒，可確定黑色顏料為墨。橙色顏料樣品在單偏光下呈暗黃色，邊緣圓潤在正交偏光下折射率很大，全消光，分析結果為鐵黃(Fe2O3·H2O)。

具體顏料分析結果參見表3。偏光分析及拉曼分析結果見圖12和圖13。

圖13 拉曼分析譜圖Fig.13 Raman analysis spectra of the paint layer

表3 顏料層分析結果

圖12 顏料顯微形貌(偏光觀察)Fig.12 Micromorphology of the paint layer (polarizing microscopy)

3 討 論

羅漢洞石窟作為絲綢之路上百里石窟長廊的重要遺跡，其壁畫繪制采用多種礦物顏料，主窟采用了橫軸式的敘事布局，壁畫表現形式多樣，類型包括平面壁畫及浮雕壁畫，繪制技巧充分體現了當時的藝術交流，包括凹凸法、疊染法、填色法等，高浮雕壁畫空間感與真實感更強，具有很高的藝術價值。其內容豐富，題材有濃厚的民族融合氣息，繪制技巧等方面與當時的社會發展有密切的關系，是中國佛教藝術的藝術寶庫。整體來說，羅漢洞壁畫集中地展現了涇川佛教從北朝到晚清的延續更替，也折射出中國佛教在絲綢之路千余年中的興衰情景，具有極高的價值。

作為涇川地區百里石窟長廊之一，羅漢洞石窟與王母宮、南石窟及其他絲綢之路上眾多石窟壁畫相同，以硬度較低的紅砂巖作為支撐體，與麥積山、敦煌石窟在石窟形制和壁畫制作工藝上有著相同之處[12-13]，即在紅砂巖窟體上，用草拌泥抹平窟壁，加厚粗泥地仗層以隔絕巖體中的水分、可溶性鹽等對壁畫的侵蝕，然后在粗泥層之上用細黃土加入可增加柔韌性的棉纖維材料制作細泥層，待其完全干燥后，再制作白底層，最后進行顏料層繪制。而羅漢洞的浮雕壁畫有其自身特征，制作工藝較平面壁畫復雜一些，首先在鑿好的洞窟窟壁開鑿出排列整齊、大小一致的圓洞，完成束草釘麻，然后按照提前準備的圖案小樣，將夾雜纖維的麥草泥制作出人物、山水等具體模樣，再進行重塑，形成浮雕，待其干燥后，再制作白底層，最后進行顏料層繪制。

在顏料應用方面，羅漢洞壁畫早期內層和外層晚期(清后期)有著極大的差異：

紅色顏料方面內層壁畫早期使用了典型傳統天然礦物顏料朱砂、土紅(鐵紅)，而后期壁畫只檢出了鐵紅顏料，這和相關文獻的記載相吻合[14-16]。早期絲路石窟壁畫，如敦煌壁畫中，紅色主要為土紅；到了隋唐時期，紅色主要為朱砂和鉛丹；晚期即五代至清代，土紅又開始增多，特別是清代，對早期彩塑進行重繪，大量應用了土紅。而在羅漢洞石窟中外層壁畫(清代)紅色為土紅，這與甘肅河西地區出產大量赤鐵礦，可方便低廉制得土紅有關，清代重繪較粗糙，需要大量紅色顏料，土紅低廉易得，與這一時期經濟衰敗也有關系[17]。

羅漢洞早期內層壁畫早期彩繪所采用的藍色顏料主要為石青和青金石，綠色顏料主要是石綠和氯銅礦，其化學性能穩定。到了清代，藍色主要是群青，即人造青金石。羅漢洞石窟壁畫中，清代壁畫藍色為群青，綠色為巴黎綠，其主要成分為醋酸銅合亞砷酸銅，其使用年代較晚，1814年首次在德國合成，最開始用于水彩畫和卷軸畫中，在我國的使用年代大約在道光三十年(公元1850年)，這與羅漢洞石窟凌霄洞的題記年代光緒二十年(公元1894年)相吻合[18-20]。相關文獻記載莫高窟壁畫中藍色顏料在早期以青金石為主，中期隨著石青的應用，青金石逐漸減少。到了清代，藍色顏料幾乎全部采用人造的群青，這與羅漢洞石窟早期壁畫藍色采用石青，清代采用群青是一致的。在清代時期，大量價格低廉的人造群青從歐洲輸入中國，壁畫中再難找到昂貴的天然青金石[17，21]。

4 結 論

羅漢洞石窟壁畫可分為平面壁畫類及浮雕類。壁畫主體結構由內到外依次為支撐體，粗泥層(添加有麥秸)，細泥層(添加有棉花)，白底層，顏料層。羅漢洞壁畫多處可看出重層現象，內層早期壁畫所采用顏料均為礦物顏料，其中紅色顏料為朱砂，綠色顏料為氯銅礦，藍色顏料為石青。而外層清代光緒年間壁畫紅色顏料則為鐵紅，綠色顏料為巴黎綠，藍色顏料為群青，橙色顏料為鐵黃，黑色顏料為炭黑等，已有大量人工合成顏料的應用，且制作工藝也有所下降，但繪畫風格和內容方面卻更趨于民間對平和田園生活的向往。

整體來說，羅漢洞石窟是我國第一批石窟之一，北朝時期開始雕鑿，是涇川百里石窟和佛教東傳的重要節點和歷史實證，其壁畫與絲路沿線其他石窟有著共同之處又有著自身的特點，反映著中國佛教在絲綢之路千余年中的興衰情景。本次世行貸款甘肅文化自然遺產保護與開發二期項目——涇川縣羅漢洞壁畫和彩繪保護技術研究對羅漢洞壁畫的價值、工藝特征進行調查和研究，但羅漢洞石窟損毀嚴重，造像僅存3尊且已面目全無，而壁畫也僅存小部分，由于材料本身理化性質、建筑空間布局、環境溫濕度等影響，壁畫文物普遍存在不同程度劣變，而且各類病害仍處于活躍與逐步加劇的趨勢，相關保護工作亟待展開。