敦煌不仅是丝绸之路上的贸易重镇,更是中西方文化交汇、融合的重要场所。被誉为―沙漠中的美术馆‖——世界遗产敦煌莫高窟无论是从生动的佛教造像还是精美的飞天壁画,都充分体现出古代劳动人民的智慧与才能。由于受自然及人为因素的影响,导致精美的壁画出现变色、起甲、粉化、脱落等病害,严重影响着壁画本体的艺术美感与长久保存。其中破坏性最强的是水盐运移造成的酥碱与疱疹,对壁画造成无可挽回的破坏。莫高窟196窟是以上所述多种病害的典型代表洞窟之一,亟需实施保护修复工作,而实现壁画有效修复的前提是对壁画保存现状进行科学的前期调查、评估及研究。基于《中国文物古迹保护准则》中文物保护最小干预原则与准则所规定的文物保护修复流程,本研究首次在对莫高窟196窟壁画进行价值评估、环境监测、病害调查的基础上,利用便携式数码显微镜、便携式X射线荧光光谱分析、X射线衍射分析、激光粒度分析、显微拉曼光谱等现代分析技术对196窟壁画所用颜料类型及地仗层组成进行科学的检测分析,并初步探讨了外界大气环境因素如:温度、湿度、大气降水等对洞窟内部不同位置、不同高度微环境所造成的影响;结合196窟壁画病害特点与取样分析结果,确定造成莫高窟196窟壁画酥碱和疱疹病害的可溶盐种类、含量及在主室内部的分布情况,为后期196窟壁画脱盐及保护修复工作提供重要参考。为期6个月的196窟温湿度监测结果显示,该窟内部微环境与外界大气环境具有明显的相关性,洞窟内、外环境温度均遵循先升高后降低的变化趋势,温度最大值均出现在7月份。相对而言湿度变化较为复杂,无明显季节性变化趋势。但在外界大气降水发生时,主室内部多处监测点相对湿度监测结果均大于65%,存在激活岩体可溶盐的可能,距离窟门位置越近,温湿度变化越明显。研究还发现,主室内部高度越高处受到外界大气降水影响越小,大气降水对洞窟内部相对湿度影响具有滞后性。窟门阻隔效果研究表面,当196窟内部相对湿度达到70%以上时,256窟内部相对湿度仅为61%。该结果说明,窟门的存在能够有效阻隔外界湿度进入洞窟内部。196窟壁画材质及制作工艺调查结果表明,该窟壁画结构依次为:支撑体、粗泥层、细泥层、白粉层(80-110um)、颜料层(10-26um)。支撑体为抗水性较差、钙泥质胶结的砂砾岩。地仗层中粗、细泥层所含有机纤维类型分别为麦草和麻,且含量约在10%左右,明显高于莫高窟其他洞窟。地仗无机材料为窟前大泉河以石英、钠长石等矿物为主的澄板土。白粉层主要成分为滑石和方解石。绘制壁画所用颜料多为无机矿物颜料,包括赤铁矿、铅丹、朱砂、蓝铜矿、氯铜矿、雌黄等,同时还发现了蓝铜矾与氯铜矿混合使用的现象。196窟壁画病害类型调查结果显示,前室壁画病害以褪色、变色和颜料层脱落为主,以上三种病害的面积约占前室壁画总面积的80%,而主室壁画盐害存在区域具有明显的选择性且破坏性较强。利用离子色谱仪对196窟主室内部可溶盐检测后发现,此洞窟主室可溶盐含量以西壁最高且西北角为可溶盐富集区,含量最高可达3.0%以上,造成破坏的可溶性离子以Na+、Cl-为主,还有少量SO42-离子。结合可溶盐成盐理论,确定可溶盐类型主要为Na Cl和Na2SO4。此外,前室南壁酥碱区域与主室顶部疱疹区域可溶盐经分析确定为历史修复带入的Na Cl。前室北壁酥松区域可溶盐主要为Na2SO4,该区域的疏松现状可能由于可溶盐与生物机械破坏协同作用造成。鉴于外界大气环境对洞窟内部微环境的影响研究,后期温湿度的有效控制尤其是湿度的控制,将是今后196窟壁画预防性保护的重要组成部分。