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顾名思义，组成这一概念的两个词，“矿物”与“颜料”，其实已经是对其的定性——它与矿物有着密不可分的关系，同时又属于颜料中的一类。所以，在进入具体关于矿物颜料内容的介绍之前，我们首先来看一下有关于矿物和颜料的知识：

矿物：

在科学发展史上，矿物的定义曾经多次演变。从当代的定义来看，矿物是指在各种地质作用中产生和发展着的，在一定地质和物理化学条件下处于相对稳定的自然元素的单质和他们的化合物，它是组成岩石和矿石的基本单元。同样，矿物一般是自然产出且内部质点(原子、离子)排列有序的均匀固体，绝大多数矿物都是晶体。

颜料：

颜料对我们而言，是一个既熟悉又陌生的概念。我们很了解它，因为它出现在我们生活的方方面面。颜料可以被应用在美术，涂料，化妆品制作和工业制成品的填充与着色中，然而，颜料是如何产生的？它又为何可以呈现出如此多样的纷繁复杂的颜色？这些问题都值得我们进一步思考。

颜料的分类：

（1）据不同的化学组成，颜料可以被分为无机颜料和有机颜料。

无机颜料是指主要成分为无机物的颜料，还包括各种金属氧化物、铬酸盐、碳酸盐、硫酸盐和硫化物等。矿物颜料属于无机颜料的范畴。

有机颜料的成分是不溶性有机物,通常以高度分散状态加入底物而使底物着色，一般取自植物和海洋动物。

我国古代的胭脂便是一种最具代表性的有机颜料。古时的胭脂一般是由一种叫做“红花”或“红蓝花”的植物制成。在花开之时把红花整朵摘下，然后放在石钵中反复杵槌，红蓝花的花瓣中含有红、黄两种色素，淘去黄色后，鲜艳的胭脂便被制成。

知识点补充：

有机颜料作为不溶性有机物的特性，其实也是有机颜料与染料的根本区别。这一根本区别就在于,染料能够溶解在所用的染色介质中,而颜料则既不溶于使用它们的介质，也不溶于被着色的底物。所以，要区别一种绘画颜料中含的是哪一种成分，可以先将它放置在透明试管中并溶于水中，在灯光下用手指在试管前移动，如果有阴影出现就是颜料，没有阴影出现就是染料，因为颜料不溶，微粒子会漂浮在水中，不能受光的粒子会呈现出暗色，而染料是完全溶于液体的，不能产生阴影。

（2）依据不同的来源，颜料可以被分为天然颜料和人工合成颜料。

矿物颜料中有天然颜料，也有人工合成颜料。矿物颜料的来源主要有两类:一类是用天然矿石经选矿，粉碎，研磨，分级，精制而成，主要用于绘画，工艺品，仿古，文物修复等。另一类是天然矿产品经过一系列化学处理加工而制成的化工合成颜料。

那么，什么样的矿物能做矿物颜料呢？

鉴定什么样的矿物能做矿物颜料，条痕是重要的决定因素。条痕是指矿物粉末的颜色，测试时将矿物放在无釉瓷板上，轻轻摩擦后，看其留下的粉末痕迹颜色，进行辨识。矿物的条痕可以与其本身的颜色一致，也可以不一致。如赤铁矿的外观颜色有铁黑，褐红等色，而条痕却统一是樱红色。黄铜矿和黄铁矿外表虽然是黄色，但它们的条痕却近似黑色。外表的颜色可能是风化或者是矿化的颜色,不是该矿物本身的颜色。所以，采取这种方式能够将其他因素可能造成的干扰降到最小，从而突出表现出矿物的自色。它是比较固定的，在鉴定过程中常作为可靠依据。

矿物颜料的发色原理——以绘画作品为例

矿物颜料常常被应用在美术作品之中，画家将矿物颜料以种种技巧涂抹在画布之上，创造出一幅幅美丽的画作。而究其原理，当应用于美术作品中时，矿物颜料主要是靠胶讲颜色定到画面。靠胶将颗粒与颗粒之间的接触点粘结在一起，期间留有空隙，透过这些空隙，颜色颗粒自身发出的屈折光与外部给予的反射光，还有空隙中透出的下一层颜色的折光，在相互交错中产生出一种透明与不透明夹杂的混合效果，这也是矿物颜料在运用中的魅力之所在。矿物颜料在绘画中的用色方法，正确的应该是从底层向表层由细粒子向粗粒子发展。越底层的颜色颗粒要略细，胶要略浓，越上层的颜色颗粒越粗，胶要略淡，这样才能使颜色颗粒达到最好的发色效果。否则，若颗粒与颗粒的排列较为混乱，光的折射在其中便不能得到最好的挥发，从而影响显色效果。

（显色效果较好）

（显色效果较差）

与此同时，绘画作品中的颜色饱和度需要经过反复几次的罩色之后才能达到，同一颜色的增加只会增添色彩的饱和度，但是不同颜色的叠加则会产生微妙，丰富的色彩变化。

印象派大师莫奈的绘画作品《干草垛》，用的就是色彩并置的技术。这种技术可以使观者获得色彩混合和震荡的独特的视觉感受。与先前古典主义那种追求精确逼真的绘画观念不同，以莫奈为代表的印象派画家强调瞬间的视觉印象，在他们的画作中，我们可以直观感受到光与影的流淌。印象派绘画吸引人的正是它的朦胧和色彩变化的微妙，倘若想在印象派绘画中寻找逼真的一面,那么就要远看。而当近看时，我们就能够观察到色点与色点并置而产生的混色效果。论及它的作者，莫奈不只满足于能够画他所看到的事物和按照他所看见的那种方式来做画；他想要创造一种独特的效果。色彩并置法的使用，为整部画作营造出一种扑朔迷离的神秘色彩效果，也为观赏者提供了一种独特的审美享受。

莫奈《干草垛》作品节选

敦煌藏经洞绢画中使用的朱砂颜料

红色系天然矿物颜料

红色系矿物颜料主要种类有辰砂 （也称朱砂） 、赤铁矿、片沸石、红色泥灰岩等，此处就最常见和最主要的辰砂和赤铁矿进行介绍。

首先是辰砂，它又名朱砂、丹砂、朱磦等，其主要成份为硫化汞，还常夹杂雄黄、磷灰石、沥青质等。其中含有的砷、铅、锑等都对人体有害。因此它的化学式可以书写为为HgS。

从图中可以看出它呈鲜红色，有时表面现铅灰色的锖色，条痕红色；属于三方晶系，晶体常见为柱状、菱面体晶形或板状，双晶最为常见，呈矛头状穿插双晶。集合体呈不规则粒状，块状及粉末状和皮壳状等。

中国古代匠人们在朱砂的制造和提纯方面，也取得了许多的经验。在制作朱砂的过程中，会出现多种颜色，上层发黄，下层发暗，中间的朱红色彩最好，而许多出土的朱砂恰恰为朱红。

东汉以后，随着炼丹术的发展， 人们对无机化学反应的认识提高到了一个新的水平，开始人工合成硫化汞，它主要用硫磺和水银，在特制的容器里进行升华反应取得。需要注意的是硫化汞需要在低温热液中形成，并且在碱性介质中沉淀。

辰砂的曲折率很大为2.91-3.27,曲折率决定了颜色是否透明，所以朱砂色是覆盖率很强的不透明色，同时它鲜艳而沉稳，具有防腐性，广泛应用于古今壁画中，如莫高窟、西千佛洞、新疆伯孜克里克石窟等中的壁画，还有一些画作中，如长沙马王堆汉墓帛画等，当然它也可以用于染色，用朱砂涂染的物品，也一直被认为是珍品。

其次再来介绍一下赤铁矿，它又名赭石，其主要成份为氧化铁，化学式可写作Fe2O3。

从图中可以看出赤铁矿呈现出钢灰--铁黑色，隐晶质或粉末状的赤铁矿呈暗红—鲜红色。条痕色为樱桃红或红棕色；属于三方晶系，常呈显晶质的板状、鳞片状、粒状及隐晶质的致密块状、鲕状、豆状、肾状、粉末状等集合体形态。其中红色粉末状的赤铁矿为铁赭石或赭色赤铁矿。

利用赤铁矿制取颜料的流程主要是这样几步：选用品位在 56 % 以上 、色泽红艳的赤铁矿石 , 利用颖式、 锤式破碎机先将原矿碎至 2-3mm。再经球磨机磨到-200目占 60 % 然后进行摇床选矿，将选得的精矿用振动磨细磨得-10um的产品经板框压滤机脱水烘干后再碎解即为铁红颜料。需要注意得是，用来生产天然氧化铁红颜料的主要原料是赤铁矿但并非所有的赤铁都可以用来生产，只有颜色为红色且色泽鲜艳的赤铁矿，而矿物的色泽又与赤铁矿中氧化铁的含量、其它矿物成分的含量以及赤铁矿物的晶体结构有关。

关于赤铁矿颜料得用途主要有：用赤铁矿粉涂成的红色石珠、鱼骨、兽牙等装饰品在山顶洞文化遗址中就有发现 。赤铁矿在新石器时期彩陶文化中广泛应用，是构成彩陶的主色调之一。

（彩陶）

含 Fe2O3 的红土呈现红色称为红土，也称铁红、土红、土朱，是红色中较为沉稳发暗的一种，红土易找且不用加工便可使用，因而红土是历代洞窟中应用最普遍的一种颜料。敦煌北凉至隋代的大部分洞窟的壁画底色就使用了红土，红色耐久醒目，艺术效果强烈 。绘制年代可追溯到战国时期的世界遗产广西花山岩画使用铁红绘制人物动物等，具有极强的艺术感染力。

蓝色系天然矿物颜料

在红、黄、蓝三种颜色中，蓝色光的波长最短，在自然界的动植物中颇为罕见，于是人们能找到能作为蓝色颜料的天然物质非常有限。为此，人类对蓝色颜料的寻找，经历了从矿物质到植物再到合成的过程。

群青——青金石

矿物概述

青金石在自然界中多数存在于青金岩中，为一种架状硅酸盐矿物，含硫酸根、硫离子、氯离子，化学式： (Na,Ca)8[(S,Cl ,SO4,OH)2|(Al6Si6O24)]

结构与形态

属于似长石类矿物方钠石矿物群的一员，晶系为等轴晶系，完好的晶型极为罕见，大多呈块状。结晶为晶质集合体，常呈粒状结构，块状构造。

物理性质

常见颜色为中至深微绿蓝色至紫蓝色，常有铜黄色黄铁矿、白色方解石、墨绿色透辉石、普通辉石的色斑。之所以会有这样的颜色是因为含有S−3离子。

抛光面呈玻璃光泽至蜡状光泽。

摩氏硬度为5.0至5.5；密度为2.75（±0.25）g/cm3 。

折射率一般为1.50左右，有时因含方解石，可达 1.67。

应用实例

青金石颜料还应用在许多知名的艺术作品中。

克孜尔壁画中大量应用青金石颜料

新疆由于与阿富有临近，得以优先在壁画中大量使用名贵的青金石作为颜料。

早期的敦煌壁画中也有大量青金石颜料的使用。

这里提到的石青的原料是什么呢？

石青的原料是蓝铜矿，因为其饱和度没有群青这么高，和其他颜色混合容易变成绿色，虽然应用广泛，油画中并不认为石青算是一种好颜料。

那么石青为什么容易偏绿呢，下面简单介绍一下蓝铜矿。

石青——蓝铜矿

矿物概述

蓝铜矿是一种碱性铜碳酸盐矿物，在中国古称石青。常与孔雀石一起产于铜矿床的氧化带中。

如图，蓝铜矿呈深蓝色，且有玻璃光泽。土状块体为浅蓝色，光泽暗淡。

晶体化学

蓝铜矿化学组成为Cu3[CO3]2(OH)2，是晶体属单斜晶系的碳酸盐矿物。

理论组成(wB%)：CuO69.24，CO225.53，H2O5.23。成分相当稳定。

由于蓝铜矿的生成主要是岩石中的铜矿物的氧化产生铜绿，把整块岩石染成了绿色，即碱式碳酸铜CuCO3·Cu(OH)2俗称铜绿。它是浅绿色细小颗粒或是无定形的粉末，它是铜在空气中生成铜锈的主要的成分。

这种粉末有毒，不稳定，于473K(200℃)时分解：

CuCO3·Cu(OH)2=2CuO+CO2↑+H2O

分解后变成黑色的氧化铜。

其不溶于水但溶于酸生成对应的铜盐：

CuCO3·Cu(OH)2+4H=2Cu2+CO2↑+3H2O

此外还能溶于氰化物、铵盐等生成能溶于水的络离子。

蓝铜矿因风化作用，使CO2减少，含水量增加易转变为孔雀石

结构与形态

属斜方柱晶类，晶体常呈短柱状、柱状或厚板状。集合体呈致密粒状、晶簇状、放射状、土状或皮壳状、被膜状等。

物理性质

深蓝色，土状块体呈浅蓝色。晶体呈玻璃光泽，土状块体呈土状光泽。贝壳状断口。

硬度3.5~4。性脆。相对密度3.7~3.9。

蓝铜矿偏光镜下：浅蓝至暗蓝色。

产状与组合

产于铜矿床氧化带、铁帽及近矿围岩的裂隙中，是一种次生矿物，常与孔雀石共生或伴生产于铜矿床氧化带中，是含铜硫化物氧化的次生产物。

蓝铜矿因风化作用，使CO2减少，含水量增加易转变为孔雀石，所以蓝铜矿分布没有孔雀石广泛，以至孔雀石依蓝铜矿呈假。

敦煌壁画中的石青颜料

应用实例

比如迭戈·德·席尔瓦·委拉斯凯兹的画作中，就利用了蓝铜矿粉末制成的蓝色颜料。相传他画笔下的色彩都由他的调色板中铅白、蓝铜矿、朱红、红湖、赭石、炭黑这些颜料调成。

《公主玛丽亚·特蕾莎》

《纺纱女》

绿色系天然矿物颜料

石绿

国画颜料中的“石绿”指的是孔雀石（或硅孔雀石）。这是一种在铜矿中常见的矿石之一，以华丽的类似孔雀尾羽的青绿色花纹著称。孔雀石与蓝铜矿有互相转变的能力。在密闭、干燥、二氧化碳充足的地下环境中孔雀石会转变为蓝铜矿，而不具有上述条件时，蓝铜矿就会转变成孔雀石。

孔雀石的主要成分为碱式碳酸铜，与蓝铜矿一样属于单斜晶系。晶体形状多变。

颜色为翠绿、草绿、暗绿不等，硬度较低适宜研磨成色粉。

由于石绿的曲折率极低，并且稳定性极好，具有发色鲜艳，保存持久的特性，在世界上得到广泛使用。欧洲大教堂里的彩色玻璃图化，经常会使用孔雀石做绿色颜料。另外我国的著名国画《千里江山图》中大量使用了石绿。

《千里江山图》

敦煌壁画中的石绿颜色

绿松石

绿松石。绿松石的质地不很均匀，颜色有深有浅、有绿有蓝。最常见的绿松石色与清凉的“薄荷绿”相似。其中常有浅色条纹、斑点或棕黑色铁线纹路。致密程度也有较大差别，多孔隙者疏松，适做研磨，空隙少者致密坚硬，可雕塑把玩。在石器时代晚期已被中国古人所饰用。

一般来说，绿松石是一种含水的铜铝酸盐类矿物，化学式如下：（五水碱式磷酸铜铝），理论成分氧化磷占34.12%，氧化铝占36.84%，氧化铜占9.57%，水占19.47%。

但是自然界产出的绿松石在成份上与理论有很大差别。

属三斜晶系，通常呈致密的隐晶质块体。

颜色多变，如图是一种用于把玩的绿松石品种，国内称“唐三彩绿松石”

一般硬度5-6，紫外光下可发淡绿到蓝色的荧光。

由于绿松石本身非常名贵，因此由绿松石制成的颜料虽然从稳定性和发色上来说都是上乘之选，却并没有得到广泛普及。目前仅存的绿松石颜料广泛应用于西藏唐卡的绘制。此前提到的《千里江山图》里也大量使用绿松石粉末，对青绿色进行调和，画面至今仍鲜艳夺目。

（西藏唐卡）

我国古代矿物颜料的发展与演变

我国使用矿物来制作颜料的历史悠久且矿物种类多样，让我们以绘画中的三原色——红、黄、蓝为例来探讨我国古代矿物颜料的发展与演变的问题。

首先用于红色的矿物颜料有：辰砂、赤铁矿。

辰砂又称朱砂、丹砂、赤丹、汞沙、马牙朱（上等朱砂），是硫化汞（HgS）矿物。含汞86.2%，是炼汞最主要的矿物原料；其晶体可作为激光技术的重要材料。还是中药材，具镇静、安神和杀菌等功效。中国古代用它作为炼丹的重要原料。过去以产在辰州（今湖南沅陵等地）的品质最佳而得名。辰砂的色调为大红和朱红，是古代红色首选。在殷墟甲骨文时期，就已经使用辰砂来记录文字了，东汉以后，开始使用化学方法来生产辰砂，。秦兵马俑的红色、肉色、褐色都含有辰砂，魏晋南北朝之后的寺院、石窟的一些壁画也都有使用辰砂。

（殷商甲骨上的辰砂）

（秦兵马俑上的辰砂）

而除了直接使用矿石，人们还使用含Fe2O3的红土，它因呈现红色称为红土，也称铁红、土红、土朱，是红色中较为沉稳发暗的一种，红土易找且不用加工便可使用，因而它是历代洞窟中应用最普遍的一种颜料。它的绘制年代可追溯到战国时期的世界遗产广西花山岩画使用铁红绘制人物动物等，敦煌北凉至隋代的大部分洞窟的壁画底色就使用了红土，红色耐久醒目。

（战国时期广西花山岩画）

然后是用于黄色的矿物颜料：土黄、雄黄、雌黄、金。

土黄是颜色纯净、结构松软的褐铁矿，褐铁矿是铁的氢氧化物的聚集体，呈黄色、褐色、褐黑至红褐色；常呈致密块状、肾状、钟乳状、葡萄状、结核状、鲕状、土状等，褐铁矿是针铁矿（FeOOH）、纤铁矿（FeOOH）、水针铁矿（FeOOH·nH2O）、水纤铁矿（FeOOH·nH2O）和更富于水的氢氧化铁凝胶体以及铝的氢氧化物、泥质物质的混合物，因矿物颗粒很细，不易分开，统称为褐铁矿。土黄又名黄赭石。土黄颜料的颜色从纯黄到暗黄、暗棕深至棕红色之间变化，杂质含量愈低，颜料的质量颜色愈好。北魏时期的石窟中就已经使用这样的土黄了。

太原王家峰北朝壁画墓墓室东壁的牛车图

雄黄，亦称雄精、鸡冠石、黄金石、熏黄。矿物化学式As4S4，常呈暗红—桔红色，条痕浅橘红色。

雌黄 ，矿物化学式As2S3，橘黄-柠 檬黄色，条痕鲜黄色。 雌黄和雄黄经常共生在一起，犹如一对伴侣，因而得名。 不过值得注意的是，雌黄在古代还用作“涂改液”，这也是“信口雌黄”的由来。

金，矿物化学式Au，颜色和条痕均为金黄色。东汉许慎在《说文解字》中言“金，五色金也。黄为之长。久埋不生衣，百錬不轻，从革不违，西方之行，生于土，从土左右。注:象金在土中形。”而人们最早使用金作为涂料，是和水银一起混合做成金泥来做封禅用的。

（唐簪花仕女图）

最后是关于蓝色的矿物颜料：.青金石、石青。

青金石，又名金精、佛青、回回青、蓝赤、天然群青等，常含有浸染状的黄铁矿，似金星闪烁，故称青金石。青金石，矿物化学式（Na，Ca）8[AlSiO4]6[SO4，S，Cl]2，深蓝色、紫色，有时为天青色或带绿的蓝色。中国近现代地质学奠基人章鸿钊在《石雅》中对青金石的赞美道：“青金石色相如天，或复金屑散乱，光辉灿灿，若众星之丽于天也。”它在夏朝时期可能就已经被使用，《尚书·禹贡》就言“黑水、西河惟雍州.......厥贡惟球、琳、琅玕。”章鸿钊认为琅玕是青金石波斯语的音译，这也许也是早期我国对外交流的证据，虽然《尚书》里记载的远古历史事件需要考证，关注公众号:老货圈。但由于其成书年代约在战国时期，成书年代较早，且所记录的事件未必是空穴来风，加之西汉时期明确有记载使用青金石，所以青金石在我国的使用历史也是令人惊叹的。

（敦煌莫高窟隋朝第404窟）

颜料是人们用于艺术创造、美化生活的重要材料。颜料的多样性和复杂性，是人类的文明的体现。希望这篇报告能够激发大家灵感的火花，去寻找矿石颜料与中国悠久历史文明的踪迹。

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