為了有效對壁畫存在的病害進(jìn)行治理，采用金相顯微鏡、x射線熒光分析、X射線衍射分析、掃描電鏡及能譜分析、顯微共聚焦激光拉曼光譜分析等方法對該壁畫的各層成分及各色顏料進(jìn)行了分析，以研究壁畫制作材料和工藝；同時對壁畫所在區(qū)域的環(huán)境溫濕度進(jìn)行了檢測，作為了解壁畫病害機(jī)理、修復(fù)工藝和材料特性選擇的依據(jù)。
通過現(xiàn)場調(diào)查以及壁畫殘片的剖面顯微分析研究，龜茲石窟壁畫制作工藝是先在陡峭的沙礫巖崖壁上開鑿成形洞窟，之后在洞窟圍巖上用摻有麥秸的黏土泥抹平砂巖壁面，待這層泥質(zhì)地仗層完全晾干后用白堊粉涂刷；zui后進(jìn)行線描添彩。因此，龜茲石窟壁畫的制作方法與我國其他地方的石窟壁畫一致，也屬于古代干壁畫的形式，其基本組成為四部分，即基礎(chǔ)支撐體（洞窟圍巖巖體）、地仗層、白粉層、顏料層。
顏料層是壁畫的精華，是壁畫保護(hù)修復(fù)的關(guān)鍵之所在。經(jīng)對克孜爾石窟、庫木吐喇石窟、森木塞姆石窟、阿艾石窟等處壁畫顏料的分析結(jié)果的統(tǒng)計(jì)，龜茲石窟壁畫使用的顏料大部分為無機(jī)礦物顏料，其中紅色顏料為朱砂、鉛丹、鐵紅；藍(lán)色顏料是石青和青金石；綠色顏料是石綠和綠銅礦；白色顏料是白堊和石膏，均為常見壁畫顏料。通過這些研究為制定壁畫修復(fù)方法提供了工藝和材料選擇的依據(jù)。
龜茲石窟壁畫的保護(hù)修復(fù)，針對不同類型壁畫病害，采用不同的修復(fù)材料和工藝，以中國文化遺產(chǎn)研究院承擔(dān)完成的眾多壁畫保護(hù)修復(fù)成果為基礎(chǔ)，參考敦煌研究院修復(fù)敦煌石窟壁畫的成功經(jīng)驗(yàn)。龜茲石窟壁畫的修復(fù)嚴(yán)格遵循文物保護(hù)基本原則，為以后新疆境內(nèi)其他石窟壁畫的修復(fù)提供了典型范例。
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