敦煌莫高窟是世界上规模最大、内容丰富、题材多样、艺术精湛、保存完整、最有影响力的、集壁画彩塑建筑于一体的石窟寺遗址,是中华文明与古希腊文明、古印度文明、伊斯兰文明等中西文化交流融合的重要交汇地。莫高窟以“墙壁博物馆”著称,因符合世界文化遗产的全部六条标准,于1987年被联合国教科文组织列入中国第一批世界文化遗产,莫高窟是中华艺术瑰宝和杰出的佛教石窟艺术圣殿,其绘画艺术是古代中国隋、唐、宋三代文明独一无二的见证。莫高窟第245窟位于莫高窟南区中段二层,营建于沙洲回鹘时期。第245窟为沙州回鹘时期的代表洞窟,壁画中出现回鹘文化艺术特有的编织纹佛光图案、三珠火焰纹、波状云头纹卷草边饰等装饰纹样,以及独具特点的回鹘族男女供养人画像等沙州回鹘艺术形象,在回鹘研究、宗教美术表现形式、传统中国画技法与材料、佛教艺术发展研究等方面具有丰富的史料价值,其建筑装饰纹样、着装服饰等方面提供科学资料,在莫高窟同时期的洞窟中,表现出不可替代的历史、艺术与科学价值。本文根据壁画制作材料和工艺、地仗易溶盐含量分析,结合壁画保存现状和崖体加固前保存状况,分析第245窟东北角壁画病害形成原因,设计模拟实验,从实验现象和结果中验证病害形成原因,并提出几种病害的监测方法。主要包括以下内容:(1)第245窟是重层彩画,有2层;每一层都遵循传统制作工艺,即依次为支撑体—粗泥层—细泥层—底色层—绘画层;表层壁画厚约0.5-1cm,有加麻纤维的细泥层和加麦秆纤维的粗泥层,细泥层厚约0.2 cm;表层地仗纤维含量约2.5%;绘画颜料为矿物颜料,表层壁画底色层厚约50-150μm,绘画层较薄,厚度在10-50μm;地仗主要由粘土颗粒组成,地仗土颗粒粒径众数为0.6μm,与敦煌当地澄板土颗粒粒径众数(1.6μm)相近。根据表层壁画制作材料,如矿物颜料、地仗土物相和粒径,以及结合壁画样品的绘画层厚度、细泥层厚度和剖面结构等表明,第245窟表层壁画制作材料和工艺基本一致。(2)崖体加固资料调查表明,在1914年前第245窟所处崖体受坍塌和各类裂隙影响下,第245窟前室处于悬空状态;经1965年莫高窟第二期工程加固后,除东壁北侧上部壁画酥碱空鼓复合病害区域在50年内发生脱落现象外,其余部位基本处于稳定状态。(3)对第245窟地仗样品离子色谱分析表明,含盐量均在1%以上,整体含盐量较高;可溶盐阴离子以Cl-、SO4-为主,含有少量的NO3-;阳离子以Na+为主,同时含有少量的Ca2+、K+。东壁酥碱空鼓复合病害区域含盐量达40%,比较其他地仗样品的含盐量,结合莫高窟壁画地仗含盐量历史分析记录得出,第245窟东壁壁画病害区域的盐分为外来盐分,外来盐分迁移进入壁画地仗中这一反复溶解、运移、结晶的过程,导致东北角壁画产生盐类病害。(4)通过壁画制作材料和工艺分析、地仗含盐量分析、保存现状与病害成因分析,初步判断产生第245窟东北角壁画病害的主要原因是裂隙渗水引起的,因此设计裂隙渗水实验验证其判断合理性。在裂隙渗水模拟实验过程中,各组样块在实验循环过程中产生不同的破坏现象和病害,如颜料层开裂、起翘、脱落、带状或球形疱疹、酥碱、裂缝、片状或锥形盐壳、盐霜等多种病害,从而验证裂隙渗水可导致第245窟东北角壁画产生酥碱和盐壳病害。(5)提出对第245窟裂隙渗水相应的多种病害的几种监测方法;窟内贯通裂隙采用人工贴刻度尺和振弦式表面裂缝计进行监测;东壁水汽采用可接触式温湿度记录仪和红外成像仪进行监测;盐壳表面颜料层变化采用定点定期拍摄照片和正在优化的三点重定位等方式进行监测。本论文从壁画本身质地、工艺及易溶盐含量等内因方面剖析,结合附着崖体存在的各类裂隙,分析东北角壁画病害形成原因,设计裂隙渗水模拟实验,根据实验现象、结果验证病害成因,并提出对裂隙渗水相关病害的监测方法。该研究对今后莫高窟第245窟壁画乃至其他同类壁画的预防性保护和病害监测具有重要指导意义,同时为后期保护提供理论依据。