莫高窟壁画疱疹病害的微观形貌和成分研究

目的研究壁画疱疹盐分或元素的分布规律,为病害治理提供依据。方法使用扫描电子显微镜(SEM)、场发射扫描电子显微镜(FESEM)、X射线能谱(EDS)、X射线衍射(XRD)对疱疹表面的微观形貌、结构及成分进行分析。结果 SEM研究结果表明,疱疹表面被粘土质包裹,其核心部分为无机结晶盐,从部分疱疹剖面可观测到立方体或者近立方体形态的无机盐晶体。FESEM及EDS分析结果显示,大部分疱疹盐结晶的主要成分以Na、Cl元素为主,少部分疱疹中含有Mg、Ca、S等元素。另外,疱疹中Na和Cl以及S和Ca元素具有良好的比例对应关系。结论莫高窟壁画疱疹中的无机盐主要由易溶盐Na Cl构成,少量疱疹还含有CaCl_2、MgSO_4、CaSO_4等可溶盐或中溶盐。

NaCl盐的结晶形态及在莫高窟壁画疱疹病害中的作用

盐溶解、结晶作用造成的疱疹病害是引起敦煌莫高窟壁画颜料脱落的重要原因。对导致盐害的主要成分及其存在形态和作用机理进行了深入研究。微观上可溶盐(NaCl、Na_2SO_4、CaCl_2)和微溶盐(CaSO_4)结晶以小晶粒或者包裹一些非晶体物质团聚态的形态赋存在壁画孔隙中,盐结晶的聚集体一般呈立方体或近立方体状。病害的形成是由于可溶盐和微溶盐之间的溶解-结晶相互作用。Na_2SO_4结晶或水合物收缩孔隙,降低了NaCl结晶对孔隙的局限压。