《千里江山图》作为北宋王希孟的传世之作，其色彩历经千年仍鲜艳如新，关键在于使用了天然矿物颜料。以下是关于其颜料运用的详细分析：
1. 主要矿物颜料种类
- 石青（蓝铜矿）：化学成分为Cu₃(CO₃)₂(OH)₂，属碱性碳酸铜。通过研磨颗粒粗细区分头青、二青等层次，画中远山淡蓝到深邃的渐变效果即源自此。
- 石绿（孔雀石）：成分为Cu₂CO₃(OH)₂，与石青同属铜矿伴生矿物。王希孟通过不同石绿叠加，表现植被的层次感，如近景浓绿与中景青绿的过渡。
- 赭石（赤铁矿）：主要成分为Fe₂O₃，用于山体基部及树干着色。其稳定性极强，开封段出土的北宋壁画中同类颜料至今未褪色。
- 朱砂（辰砂）：HgS成分，偶用于建筑细节。宋代宫廷画师需经特殊脱汞处理以降低毒性。
2. 颜料制备工艺
北宋颜料加工已形成完整体系，《营造法式》记载需经“淘、澄、飞、跌”四步：
- 淘洗：去除矿石杂质；
- 沉淀：按颗粒大小分层；
- 漂浮法：提取最细腻色层；
- 研磨：用玉杵在釉瓷钵中反复研磨，达到“入水不沉”的细腻度。
3. 胶结介质特性
采用动物胶（如鹿胶、鱼鳔胶）作为黏合剂，胶矾水比例需严格控制在3:7。过度用胶会导致画面脆裂，敦煌莫高窟部分壁画脱落即因胶质老化。
4. 矿物颜料与植物颜料对比
矿物色覆盖力强但成本高昂（宋代优质石青价同黄金），而花青、藤黄等植物色易褪变。《千里江山图》近12米长卷全用矿物色，反映宋徽宗朝的财力支持。
5. 现代科学验证
故宫博物院2017年显微分析发现，画中蓝域存在氯铜矿（Cu₂(OH)₃Cl），证实北宋画师已掌握铜矿氧化物的复杂转化技术。这种矿物在潮湿环境中会逐渐转化为更稳定的孔雀石，恰是画卷保存完好的关键。
6. 颜料层的微观结构
电子显微镜显示，颜料层厚度约20-50微米，呈“三明治”结构：底层高矿物色、中层胶矾混合层、表面施以极薄蜡保护。这种工艺比西方坦培拉技法早出现四百余年。
7. 矿物颜料的地域性
画中部分石绿可能来自广东阳春矿山，该矿在宋代即为宫廷专用。而顶级石青需选取西域于阗国进贡的蓝铜矿，经由丝绸之路运输。
8. 修复挑战
当代修复面临矿物颜料与绢本收缩率差异问题。2019年故宫采用纳米氢氧化钙加固技术，其原理源自宋代《梓人遗制》记载的石灰固化法。
这些技艺共同构成了《千里江山图》的“色彩密码”，其背后是宋代科技、经济与艺术高度融合的巅峰体现。
