綠色顏料早期以綠銅礦為主，還少量使用到了石綠。我國史書中記載了兩種含銅化合物：綠鹽和銅綠，其化學成份是氯化銅（CuCl2·2H2O），綠鹽又名鹽綠，最早是西北新疆等地少數(shù)民族的地方特產(chǎn)。較早記載綠鹽制備方法的是唐代醫(yī)學家蘇敬的《新修本草》。五代李珣的《海藥本草》曰：“綠鹽，出波斯國，生石上，舶上將來謂之石綠，裝色久而不變。中國以銅、醋造者，不堪入藥，色也不久”。由于古代文獻中“綠鹽”、“鹽綠”常與礦物顏料相關(guān)，而且形狀、顏色的描述都以扁青、空青為例，甚至干脆稱為“石綠”，所以，古代“綠鹽”、“鹽綠”除了作為醫(yī)藥、煉丹藥物等外，也作為彩繪綠色顏料應用。李最雄認為，這些綠色顏料中的綠銅礦，早期也是從阿富汗等國傳入敦煌的，但到唐代時，綠銅礦可能在敦煌地區(qū)已有生產(chǎn)，但上述地區(qū)仍在繼續(xù)傳入。
棕色顏料在早期、中期和唐代全是二氧化鉛。這表明在中國古代石窟的壁畫和彩塑中，普遍使用了鉛丹。鉛丹容易變色，因此莫高窟各個時期的壁畫及彩塑中的橘紅色鉛丹已經(jīng)完全變成了棕黑色的二氧化鉛。據(jù)李最雄介紹，目前研究人員還沒有在莫高窟壁畫和彩塑中發(fā)現(xiàn)真正的棕黑色顏料，而全是鉛丹的變色產(chǎn)物和極少量的鐵黑。白色顏料的種類很多，早期以高嶺土為主，唐代以方解石為主，晚期以石膏為主。這些礦物到處都有生產(chǎn)，應該是就地取材制成的。
云母也是值得一提的。敦煌莫高窟中唐112窟，是個僅幾平方米的方型小窟，著名的“反彈琵琶”壁畫就繪于此窟南壁。這個窟不僅在繪畫藝術(shù)上具有唐代敦煌壁畫的一流水平，而且顏料的加工也達到絕妙的程度。這個洞窟所用的銀白色顏料閃光發(fā)亮，經(jīng)X射線衍射分析得知，這種銀光閃爍的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。莫高窟晚唐12窟壁畫中也有銀白色云母顏料
，但雜質(zhì)含量較高，粒子粗，顯色效果差，此外，在其它一些洞窟中也有云母作白色顏料的。
在敦煌石窟壁畫中變色是壁畫保存中最大的問題。敦煌壁畫所用到的眾多顏料中的礦物質(zhì)顏料中，像鉛白、鉛丹等顏料，不但變色，而且變得相當快。如果礦物質(zhì)顏料和植物質(zhì)顏料混合使用，調(diào)配出色彩來，其變色的速度比鉛白變色的速度還要快。比如，天空本來是藍色的，石青加白粉就變成了天空的青藍。現(xiàn)在壁畫中有的天空變?yōu)榱俗厣?，就是加入了鉛粉年久變色的結(jié)果。又如，像好多壁畫中描繪人物肉體的灰色，原來便是肉紅色的。畫人體肉色非加入鉛粉不可，所以變色的就多。又如，早期的壁畫，工匠們?yōu)榱四軌蝓r活地表現(xiàn)人物的立體感，采用層層暈染的方法勾勒。為表現(xiàn)人物鼻高及眼睛清澈，往往在這兩處涂白，多是使用了白土、石炭等不變色的顏料，而其他部位使用的是易于變色的顏料，時間久了，臉部除鼻和雙眼處皆變成了黑色，于是形成了現(xiàn)在所看到的特征鮮明的“小字臉”。所以，一般的講，加入了鉛粉的顏料以及不同質(zhì)的顏料混合在一起，都是容易變色的。壁畫中的黑色即是使用的墨，不會變色。至于有些黑色中隱隱泛綠，則是先涂黃色做襯底再涂黑色而產(chǎn)生的效果。
這些經(jīng)歷了千百年的壁畫，至今仍然光彩鮮艷，金碧輝煌。各種顏料歷經(jīng)千百年自然演變的情況在畫面上得到了真實的反映。它們的耐光、耐磨、耐久等性能在這座特殊的天然實驗室中得到了經(jīng)久的考驗。歷代應用的大量艷麗的顏料反映了我國古代對礦物、植物的綜合運用，顏料化學及其冶煉技術(shù)的高度發(fā)展，對顏料的科學分析獲得了顏料的化學、物理性能，了解了一些顏料褪色、變色、產(chǎn)生病害及膠質(zhì)老化等問題，為預防顏料變色、保護文物提供了科學依據(jù)，對文物的研究和保護至關(guān)重要。同時，敦煌壁畫中的顏料也為現(xiàn)代畫作創(chuàng)作提供了寶貴的借鑒價值。
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