莫高窟從公元366年開(kāi)始建窟，經(jīng)歷了1650年，現(xiàn)存735個(gè)石窟，其中492個(gè)石窟是有壁畫和彩塑的。如果把與莫高窟相鄰的幾處石窟算上，這個(gè)龐大的石窟群——“敦煌石窟群”，無(wú)疑是我國(guó)一批巨大的文化財(cái)富。敦煌石窟大都開(kāi)鑿在砂礫巖，地質(zhì)上稱為酒泉系礫巖，它是由沙和礫石混合沉積而成。因?yàn)榈刭|(zhì)關(guān)系，石窟內(nèi)部難以開(kāi)鑿加工成為比較平整的面，所以只能在坑洼不平的巖面敷上泥土，使其成為平整光潔的壁面，以便于在其上繪制壁畫，這就是莫高窟形成壁畫和彩色壁畫的地質(zhì)因素。
莫高窟北區(qū)崖面
敦煌壁畫大多數(shù)存在于石窟內(nèi)部，較少受到外部自然氣候的影響。敦煌屬于大陸性氣候，少雨干燥，得天獨(dú)厚的氣候條件使敦煌壁畫能保存上千年而不朽。作為不可移動(dòng)的文物——壁畫，雖然不同于紙質(zhì)和絲綢上的繪畫，保存條件相對(duì)稍好一些，但也是比較脆弱的藝術(shù)品，在上千年自然和人為等因素的影響下，它也逐漸產(chǎn)生各種病害。為了進(jìn)一步的保護(hù)壁畫和彩畫塑像，首先需要了解壁畫和塑像色彩的物質(zhì)屬性。
上世紀(jì)六十年代，北京師范大學(xué)的董維憲、陳中行教授曾用化學(xué)分析得出了初步結(jié)論，后來(lái)因?yàn)槲幕蟾锩惯@一工作中斷了。到1978年，改革開(kāi)放的初期，敦煌文物研究所和國(guó)家化工部蘭州涂料研究所合作，對(duì)莫高窟、榆林窟的壁畫顏料進(jìn)行分析，使用現(xiàn)代化的設(shè)備X射線衍射儀及X射線熒光儀，對(duì)莫高窟中的十六國(guó)、北魏、西魏、北周、隋、唐、五代、宋、西夏、元和清代共44個(gè)洞窟中紅色、藍(lán)色、綠色、白色及黑色顏料進(jìn)行了分析（詳見(jiàn)《敦煌研究》1983年創(chuàng)刊號(hào)第187頁(yè)）。分析的結(jié)果是莫高窟的繪畫顏料主要是無(wú)機(jī)礦物顏料。其中白色顏料有：高嶺土、白堊、滑石、石膏、碳酸鈣鎂石、還有各種鉛的化合物。紅色顏料有：紅土（包括赭石、鐵丹、段紅土等）、辰砂（銀朱、朱砂）、鉛丹、雄黃。藍(lán)色顏料有：石青、青金石（在國(guó)畫顏料中有所謂頭青、二青等實(shí)際上都是石青，因研磨的細(xì)度不同，越細(xì)色度越淺，下面所說(shuō)的綠色顏料也是一樣）。綠色顏料有：石綠、氯銅礦（石青和石綠都是銅的衍生物）。棕色或黑色顏料有：炭黑、鐵黑及變色顏料二氧化鉛。金色顏料有金粉或金箔。銀色顏料用的是云母。以上是蘭州涂料研究所的分析結(jié)果。上述這些顏料都是礦物或稱無(wú)機(jī)顏料，這些顏料的分析所使用的儀器是針對(duì)無(wú)機(jī)物質(zhì)，敦煌壁畫中是否使用了有機(jī)顏料當(dāng)時(shí)則沒(méi)有得出結(jié)論，比如說(shuō)國(guó)畫中常用的花青和藤黃。
《敦煌研究》創(chuàng)刊號(hào)
古代的畫師就是使用上述顏料繪制成千變?nèi)f化、色彩絢麗、千年而存的壁畫。這些色彩經(jīng)受了一千多年自然因素的影響下，使它們覆蓋了一層歷史的色彩，使它們更為淳厚、沉著雅致?？梢哉f(shuō)是我們現(xiàn)在的畫家難以想象的色彩感覺(jué)，比如莫高窟第254窟的“薩埵太子舍身飼虎”就一直吸引著眾多畫家進(jìn)行臨摹。
薩埵太子舍身飼虎-莫高窟第254窟-北魏
關(guān)于壁畫顏料的變色
壁畫上覆蓋了一層歷史的色彩，是指古代壁畫顏料在自然因素下，即在日光（溫度）、空氣（氧、濕度）的長(zhǎng)期影響下，顏料產(chǎn)生了各種變色的情況，嚴(yán)重的就是一種病變。
莫高窟從十六國(guó)時(shí)期的北涼（公元420年前后），幾乎每一個(gè)朝代的壁畫都存在不同程度的變色現(xiàn)象。其中以北周、隋、初唐、盛唐、宋、西夏、元壁畫變色比較嚴(yán)重，下面舉幾個(gè)例子：
說(shuō)法圖-莫高窟第428窟北壁-北周
北周的莫高窟第428窟：早期大型石窟，南北壁上的壁畫人物都是灰色，邊沿是黑色，白色的眼睛白色的鼻梁，看起來(lái)很奇怪。南壁對(duì)面的龕中塑像兩側(cè)的菩薩眉眼、鼻、嘴以及面部的輪廓線條都很清晰，面容豐滿，面部的肌肉基本上還是肉色，略帶灰色。本窟中心柱后面的窟頂上的平棋上的飛天，身體還是鮮亮的肉色，這些對(duì)比說(shuō)明了南北壁的人物現(xiàn)在所看到的灰色，也是從肉色變化而成的，表面的線條完全風(fēng)化掉了，才形成了目前的狀況。嚴(yán)重變色是在光線比較明亮的地方，沒(méi)有變色和變色不嚴(yán)重的是處于光線較暗的部位。
人字披東披-莫高窟第419窟-隋代
隋代的419、420窟頂部的經(jīng)變本生故事，畫面除青藍(lán)色、綠色、白色之外全是一片褐色或黑色，只能仔細(xì)觀察，才能辨別出繪畫的生動(dòng)情節(jié)，變色使畫面灰暗模糊，大大減弱了繪畫的視覺(jué)藝術(shù)效果。在莫高窟初唐、盛唐的329、205、171窟等許多都存在上述情況。壁面上除青、綠以及朱砂之外，大部分呈棕、深棕、棕黑、黑等不同深淺的褐色，色調(diào)過(guò)于濃重，分不清人物姿態(tài)與面部表情，呈現(xiàn)一模糊的濃重色塊，大大削弱了壁畫的藝術(shù)感染力，當(dāng)你仔細(xì)辨認(rèn)，仍然能體察到壁畫的內(nèi)容及人物的大致形象，但是比較艱難。
經(jīng)過(guò)分析上述，各種色度的棕色或稱為褐色，現(xiàn)在物相是二氧化鉛，在樣品中還有鉛丹的成分，鉛丹是壁畫上應(yīng)用非常多的紅色顏料。這種紅色的鉛丹，在自然界中各種因素的影響緩慢變化成褐色、棕色，但主要是光和濕度的長(zhǎng)期影響。第220窟甬道上現(xiàn)存的五代菩薩像，使用了大量的鉛丹還沒(méi)有變色，因?yàn)檫@幅畫成于五代（906-960年），大概過(guò)了一百年左右就被宋或是西夏封閉起來(lái)了，隔絕了空氣和光照的影響。到上世紀(jì)70年代，才清理出來(lái)重見(jiàn)天日，其中的壁畫保存的非常完好，鮮亮如新，鉛丹沒(méi)有變色。分析上述顏料變色的例子，都與鉛丹有關(guān)。鉛丹的分子式Pb3O4變色之后成為PbO2。鉛丹是古代煉丹燒制而成的，比較容易取得，畫師們?yōu)榱俗非蟊诋嬈G麗的色彩效果，在一些朝代（初、盛唐等）使用較多，因此變色也很嚴(yán)重。
新樣文殊等一鋪-莫高窟第220窟-甬道北壁-五代
變色較少的壁畫與上述嚴(yán)重變色的情況對(duì)比：西魏的285窟壁畫顏色清新，人物的面部線條清晰，形象完好；中唐的159窟、196窟一部分呈紅色的顏料主要是紅土，赭石都是比較穩(wěn)定的顏料，中唐壁畫人物的面部手足都不畫成紅色，只用赭石描成紅色的輪廓和五官，畫面清新淡雅，鮮明而不艷麗。中唐及部分晚唐洞窟較少使用鉛丹、鉛白及朱砂，成為顯著的時(shí)代風(fēng)格。中唐在敦煌是吐蕃時(shí)期，因?yàn)閼?zhàn)亂關(guān)系，所以內(nèi)陸的鉛丹和朱砂運(yùn)不過(guò)來(lái)，是否有這種可能，這是我從歷史方面的分析。由于壁畫上用鉛顏料比較少，壁畫才保存了清新的色調(diào)。從西魏第285窟和中唐第159窟的顏料保存情況來(lái)看，我個(gè)人認(rèn)為顏料在使用中，不能太隨意的把許多種顏料調(diào)和在一起，用得比較簡(jiǎn)單為好。
南披-莫高窟第285窟-西魏
在中晚唐時(shí)期，在一幅畫中有佛和菩薩的形象，佛的面容變成棕或黑色，而菩薩則沒(méi)有變。這是因?yàn)樵诜鸾?jīng)中是佛有三十二相，佛面如紫金，比較紅潤(rùn)一些，所以畫師用了鉛丹，以至于到今天會(huì)變成棕黑色。關(guān)于壁畫顏料變色這一課題，有許多有趣的現(xiàn)象，以下舉幾個(gè)例子：莫高窟第263窟原來(lái)是北魏時(shí)（公元500年左右）建造的，到西夏（公元11-12世紀(jì)）在壁畫上重新抹泥畫壁畫，大約在一百年前，一個(gè)外國(guó)人剝?nèi)チ宋飨牡哪鄬?，于是北魏壁畫又暴露出?lái)，現(xiàn)在看見(jiàn)的是八、九百年前（保存至西夏時(shí)代）壁畫的狀況，壁畫中的人物的肌肉部分是一種肉紅色，邊沿部分是更紅一些的顏色，鼻梁部分用純白色表示高光部分，形成較為立體的面部形象，同一窟中沒(méi)有被封閉的部分肉紅色變成了灰色，邊沿部分變成了黑色，而鼻梁和白眼仁依然是白色，為人物造型的線條沒(méi)有了，形成北魏變色壁畫中千佛的“臉譜”——“小字臉”。
三佛說(shuō)法圖中的菩薩-莫高窟第263窟-主室南壁-北魏
前面提到過(guò)的第220窟，原來(lái)是初唐貞觀年間所建，西夏抹泥重畫，因?yàn)楫?dāng)時(shí)抹泥時(shí)沒(méi)有破壞初唐的壁畫，泥層有剝落處。1944年敦煌藝術(shù)研究所剝離西夏泥層，使整窟的四壁初唐壁畫重見(jiàn)天日。大概在西夏抹泥時(shí)，壁畫變色不嚴(yán)重，所以現(xiàn)在看時(shí)還相當(dāng)鮮艷，有的部位已經(jīng)局部變色了。從石窟現(xiàn)狀及分析研究來(lái)看，壁畫變色起主要原因是光照的影響，但也不排除空氣里一定濕度的影響，但首先要考慮壁畫顏色在空氣中存在八、九百年到一千五、六百年了。它本身經(jīng)歷的時(shí)間太長(zhǎng)，客觀環(huán)境的影響因素也多。諸多因素的影響多而復(fù)雜，有些現(xiàn)象一時(shí)還不能很好的解釋，只有留待今后的保護(hù)工作者、科學(xué)家、美術(shù)家們的進(jìn)一步深入研究。我們現(xiàn)在能做的，就是安裝窟門避免光照、通氣干燥。
根據(jù)研究，影響顏料變色的除顏料本身的質(zhì)量（可能是純度）外，外因主要是光線中的紫外線（不可見(jiàn)的光）。但是據(jù)研究，任何可見(jiàn)光對(duì)顏色都有影響，我建議研究院應(yīng)該對(duì)壁畫保護(hù)提出一個(gè)在石窟中臨摹、攝影或干其它工作使用燈具時(shí)，規(guī)定一個(gè)安全照度和照明的時(shí)間，讓壁畫顏料不至于在近期受到人為的影響，使它能夠再保存一千年或更長(zhǎng)的時(shí)間。
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