| Результаты этапа: В филиале Новгородского музея-заповедника Центр реставрации монументальной живописи, хранятся сотни тысяч фрагментов настенной живописи XII-XV веков из десяти храмов Великого Новгорода, оказавшихся разрушенными по разным причинам. Размеры фрагментов колеблются от нескольких миллиметров до нескольких десятков сантиметров.
Для проведения в текущем периоде естественнонаучных исследований был отобран характеристический набор фрагментов живописи двух памятников XII века:
1) церковь Благовещения на Рюриковом Городище, 1106г.(?) – 7 образцов. Фрагменты были получены в ходе раскопок 2017–2018 годов на месте церкви, рухнувшей в XIV веке. Обозначение памятника: ACG.
2) фрагменты неизвестной разрушенной церкви, поднятые со дна реки Волхов, XIIв.(?) – 25 образцов. Обозначение памятника: UVR.
По изучаемым памятникам собрана и проанализирована историко-культурологическая литература о древнерусской монументальной живописи.
Для исследования элементного состава образцов был использован рентгено-флуоресцентный спектрометр Tracer 5i (Bruker). Пространственное разрешение прибора составляло 3 мм. Время накопления каждого спектра составляло 10 минут. Для определения химических элементов в измеренных спектрах использовалось программное обеспечение Artax.
Определение веществ и пигментов, использованных при создании живописи, проводилось с использованием спектроскопии комбинационного рассеяния (КР спектроскопии) на микроспектрометре DXR Raman Microspectrometer (Thermo Scientific). Мощность лазерного излучения на образцах варьировалась в зависимости от длины волны возбуждения и возможного деструктивного воздействия на образец.
Для идентификации пигментов была создана собственная база данных из КР спектров натуральных пигментов (ООО «Натуральные пигменты») и других материалов, использовавшихся для создания древнерусской фресковой живописи.
Результаты анализа данных для двух памятников следующие:
Обнаружена существенная неоднородность фрагментов, что, в частности, характерно и для одноцветных образцов.
Фрагменты разных цветов фресок обоих храмов XII века содержат аморфный углерод, причем отсутствие фосфоросодержащих компонентов указывает на то, что он был получен из растений, а не из обожженных костей животных.
Большая часть синих образцов содержат лишь следовые количества синего пигмента из минерала лазурит, при этом в большом количестве они содержат графит из метаморфических пород. Наличие углерода на синих фрагментах фресок может свидетельствовать о применении рефти – смеси из черной и белой краски, которая использовалась, как подлежащий слой под дорогие синие краски в древнерусской настенной росписи для придания глубины синим тонам. Основываясь на полуэмпирической формуле размер частиц поликристаллического графита составляет от 40 до 80 нм.
Использование дорогостоящего синего пигмента лазурита практически без примесей в церкви Благовещения на Городище XII века подтверждает, что ее роспись была важным событием, а заказчик был хорошо обеспечен. Вероятно, что заказчики росписи неизвестной разрушенной церкви XII века, фрагменты которой были подняты со дна реки Волхов, были менее обеспечены, так как, несмотря на большое количество синих фрагментов росписи, ни на одном из них не было обнаружено значительное количество дорогого лазурита.
В обоих храмах Великого Новгорода XII века использовался пигмент из минерала селадонит. Результаты исследований позволяют предположить, что зелёные пигменты из обоих храмов были из одного месторождения. Однако утверждать, что храмы были расписаны одними и теми же художниками невозможно. Сопоставление полученных спектральных данных с результатами различных баз данных и других исследований фресок Византийского периода (XI-XII веков) в Турции и Греции не привело к определению месторождения или других росписей, выполненных таким же селадонитом, что и использованным в храмах Новгорода.
Присутствие в некоторых образцах анатаза (TiO2) по-видимому, связано с использованием глины, в состав которой мог входить этот минерал, а не специального применения анатаза как пигмента.
Отсутствие следов свинцовых белил и сопоставление спектроскопических данных для фрагментов написанных рефтью позволяет выдвинуть три предположения: (1) художники, расписывавшие эти храмы, не использовали свинцовые белила; (2) белый пигмент был разрушен со временем; (3) в качестве белого пигмента использовался мел.
При создании настенной живописи церкви Благовещения на Городище XII века использовались: кальцит, кварц, лазурит, аморфный и графитовый углерод, гематит (красная охра или сиенна), гетит (желтая охра), зеленая земля (селадонит), киноварь и свинцовый сурик.
При создании настенной живописи неизвестной разрушенной церкви, фрагменты которой были подняты со дна реки Волхов, использовались: кальцит, кварц, лазурит, аморфный и графитовый углерод, гематит, гётит, зеленая земля (селадонит), киноварь и анатаз.
Сопоставление набора веществ, использованных в живописи двух храмов, и степени их распределения по образцам разных цветов не позволяет сделать однозначных выводов о художнике(-ах), выполнявших роспись в храмах.
КОЛИЧЕСТВЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЦВЕТА ФРАГМЕНТОВ
Для определения цветовых характеристик объектов проводились измерения спектров диффузного отражения при помощи спектрофотометра Evolution220 (Thermo Electron corporation), а для получения цветовых координат L* (яркость), a* (красно-зелёная цветовая шкала) и b* (жёлто-синяя цветовая шкала) использовалось программное обеспечение VISIONlite™ ColorCalc.
Промышленный прибор не позволяет корректно измерить значения цветовых координат, если размер исследуемой области составляет менее 10х10 мм2. Для уменьшения площади исследуемой области была проведена серия экспериментов с модельными образцами однородных красочных слоёв и накладываемыми на поверхность образцов круглыми белыми масками с разными диаметрами. В результате были определены нормировочные коэффициенты для коррекции цветовых координат при использовании каждой маски. С использованием приведённой методики были определены цветовые координаты ряда фрагментов фресок с использованием масок.
ЛАЗЕРНЫЙ ОТБОР ПРОБ
Собрана экспериментальная установка, источником возбуждения в которой служил Nd:YAG лазер. Воздействие на образец проводилось в одноимпульсном режиме (t=15 нс) при фокусировке излучения в пятно с диаметром ~40 мкм. В результате воздействия частицы вещества вылетали из образца и под действием силы тяжести оседали на стеклянной подложке. После получения микропроб предметное стекло помещалось под микроскоп для детектирования частиц, оценки их количества и размера.
Показано, что лазерное излучение на длине волны λ=532 нм не может быть использовано для отбора проб, так как наблюдается потемнение красного пигмента на образце при отсутствии микропроб на подложке.
При воздействии излучения на длине волны λ=1064 нм с плотностью энергии 13,800,02 Дж/см2 не наблюдаются видимые изменения пигментов на образцах, а микропроб достаточно для дальнейшего анализа.
Измеренные КР спектры полученных микропроб отличаются между собой, также как и отличаются спектры образца, измеренные в различных его точках. Следовательно, для полноты информации об образце необходима некоторая выборка микропроб, что логично при неоднородности образца.
СОЗДАНИЕ МОДЕЛЬНЫХ ОБРАЗЦОВ ФРЕСКОВОЙ ЖИВОПИСИ
Для оценки влияния возможных внешних физико-химических воздействий на живопись были созданы модельные образцы из пигментов, характерных для XII-XV веков.
В специально созданную форму из полипропилена с 45 ячейками (15х15х8 мм) была заложена штукатурка (водная смесь извести с кварцевым песком). На влажную штукатурку наносились водные суспензии 15 различных пигментов. Таким образом, было получено 45 модельных фресок с по три образца каждого пигмента. Один образец каждого цвета будет сохранён в качестве контрольного, а остальные два будут подвергаться температурным воздействиям для моделирования старения.
|
