考古出土脆弱青銅器加固技術研究

［摘要］在我國南方部分地區(qū)出土的青銅器銹蝕相當嚴重，許多器物通體礦化，由于該地區(qū)特殊的埋藏環(huán)境加劇了青銅器的腐蝕，對該類青銅器的保護需從考古現(xiàn)場保護開始重視，只有采用滲透加固和背襯加固相結(jié)合的工藝方法才起到有效的保護作用。本文詳細論述了從考古現(xiàn)場保護的處理到實驗室內(nèi)加固處理的研究成果，此期為出土脆弱青銅器的保護提供有價值的參考。

［關鍵詞］青銅器；腐蝕；加固技術

［中圖分類號］G264.3 ［文獻標識碼］A ［文章編號］1005-3115（2012）10-0019-02

青銅器是我們祖先對人類物質(zhì)文明的巨大貢獻，在世界藝術史上占有獨特地位。我國青銅器主要流行于新石器時代晚期至秦漢時代，以商周器物最為精美，鼎盛時期出現(xiàn)在商晚期至西周早期。春秋晚期至戰(zhàn)國，由于鐵器的推廣使用，青銅器方才越來越少。然而經(jīng)過長期的地下埋藏，出土青銅器都會出現(xiàn)不同程度的腐蝕。對出土青銅器的保護前人進行了多年的研究工作，基本上集中在青銅器去銹、緩蝕和封護等保護措施研究方面。而在我國的廣東、江蘇、浙江等南方地區(qū)，由于地下水位高造成地下埋藏條件非常差，考古出土的青銅器銹蝕相當嚴重，許多器物通體礦化，已無銅芯存在，成為一件有形無強度的脆弱青銅器，保護處理相當棘手。筆者近幾年于廣州配合官洲島、浮扶嶺、鑄管廠等多個工地的發(fā)掘，對出土脆弱青銅器的考古現(xiàn)場保護以及實驗室內(nèi)的加固等處理做了部分工作，對脆弱青銅器的加固技術研究總結(jié)了一些方法。

一、脆弱青銅器的保護

馬菁毓等人在對浙江溫州西周土墩墓出土脆弱青銅器保護時，對該批高度礦化青銅器進行分析檢測，發(fā)現(xiàn)腐蝕產(chǎn)物中銅元素大量流失，腐蝕產(chǎn)物以二氧化硅為主，經(jīng)過對加固青銅器材料的篩選實驗，選擇了3%B72乙酸乙酯溶液進行加固，并首先嘗試了采用日本紙揭取的方法進行實驗室的提取。南京博物院萬俐選用氟橡膠2311對脆弱青銅器進行加固，并根據(jù)銅器脆弱、礦化的不同程度，研究了以氟橡膠為主體的三種配方，先后保護處理了部分脆弱青銅器。然而這些加固方法都只是通過滲透高分子材料填充脆弱青銅器的疏松內(nèi)部，對于仍存一定強度的脆弱青銅器能起到一定的加固作用。但是對于腐蝕極其嚴重，器型比較大的，僅采用滲透高分子材料加固，脆弱青銅器強度提高有限，甚至部分青銅器仍不能自己站立起來。同時對脆弱青銅器的腐蝕機理沒有開展系統(tǒng)的研究，沒有了解脆弱青銅器病害的根本原因，就無法對其進行有針對性的保護修復工作。對脆弱青銅器保護修復的重點和難點在于考古發(fā)掘的現(xiàn)場保護以及脆弱青銅器的加固材料和工藝等方面的工作。

二、脆弱青銅器的腐蝕和特點

對于出土青銅器的腐蝕，我們比較常見的是僅在表面上覆蓋著薄薄的一層銹。當前對于這種青銅器的腐蝕方式研究比較多，特別是氯離子參與腐蝕形成的“粉狀銹”的研究已經(jīng)比較深入。但是，對于脆弱青銅器的保護報道比較少，相應腐蝕機理方面的研究也不多。然而青銅器到底是怎么腐蝕的呢？脆弱青銅器又具有什么特點呢？據(jù)研究發(fā)現(xiàn)，任何物品不論其硬度再堅硬都會隨著不同的地理、時間、化學物而產(chǎn)生腐蝕現(xiàn)象。青銅器流行于新石器時代晚期至秦漢時代，距今已經(jīng)有幾千年了，時間是導致他們腐蝕的原因之一。由于年代不同，大多青銅器都深埋在地下，地理環(huán)境里含有豐富的、多種多樣的化學物，如二氧化碳結(jié)合生成的碳酸物、土壤富含的三價鐵和鋁等，這是導致青銅器腐蝕的另外一個原因。其次，化學物在不同環(huán)境下的化學反應也是導致青銅器腐蝕的一個重要原因。就南方地區(qū)出土脆弱青銅器分析，由于南方地區(qū)地下水位比較高，地下水中富含氧氣和二氧化碳，土壤都富含三價鐵和鋁，在氫氧化鐵和氫氧化鋁沉淀生成的時候，碳酸質(zhì)的銅會在潮濕環(huán)境下優(yōu)先溶解。在埋藏過程中，高濃度的游離二氧化碳促進了銅的流失速度，最終導致純氧化錫的生成。

青銅器在整個腐蝕過程中，錫的絕對含量沒有發(fā)生變化，微量元素砷和銻也沒有流失。就當前出土的大量青銅器分析，我們發(fā)現(xiàn)青銅器腐蝕產(chǎn)物中的赤銅礦與環(huán)境中的二氧化碳結(jié)合生成碳酸物，大部分脆弱青銅器都已轉(zhuǎn)換為氧化錫，如此，使青銅器腐蝕為一件有形無強度的脆弱青銅器。

三、加固技術研究

（一）考古現(xiàn)場加固

由于脆弱青銅器極度易爛，雖仍然保存著該青銅器的基本外形，但無法在考古現(xiàn)場單獨直接提取。然而由于考古現(xiàn)場溫濕度和操作空間場地等條件限制，通過在現(xiàn)場加固文物本體方法，提高本體強度的技術有限。因此必須轉(zhuǎn)變工作思路，通過加固脆弱青銅器支撐物的方法進行保護，就是將青銅器連同周圍的土一起進行整體提取，提高運回的安全性，便于在實驗室加固處理。

根據(jù)脆弱青銅器的大小、土壤條件，同時考慮工作時間、工作成本等實際情況，應采取不同的整體提取技術。整體提取技術有套箱法、石膏法、聚氨酯泡沫法等幾類。對于脆弱青銅器器型比較大或者多件脆弱青銅器疊壓關系復雜的，采取套箱法進行整體提取。中國社會科學院考古研究所1982年出版的《考古工作手冊》對套箱的整體提取方法有詳細的介紹，在此就不贅述。套箱整體提取的方法若套取體積比較大，重量可能至數(shù)噸，需借助起重機進行搬運，工作的成本相對就比較高。

石膏法和聚氨酯泡沫法專門針對小型脆弱器物，使用頻率比較高，且操作相對比較簡單。這兩種現(xiàn)場提取方法都是先在考古現(xiàn)場對脆弱青銅器預留土臺，表面用宣紙和聚乙烯薄膜設置隔離層后，使用石膏或聚氨酯泡沫套住土臺進行提取。石膏比較便宜，日常生活中比較容易得到。打了石膏后，提取部分質(zhì)量加大，石膏容易破碎，因此也有在石膏內(nèi)部添加麻刀等增強其韌度。然而聚氨酯泡沫使用也非常方便，質(zhì)量比較輕，其最大缺點就是具一定的毒性，而且與石膏相比成本比較高。

（二）實驗室加固技術

1.傳統(tǒng)加固方法

對脆弱青銅器本體的加固，提高其強度，傳統(tǒng)的工作就是通過采用減壓滲透或表面涂刷等滲透高分子材料的加固方法。在實驗室對脆弱青銅器進行加固處理，首先在表面泥土清理和清洗的過程中，脆弱本體揭露一部分就馬上加固一部分。根據(jù)脆弱程度，綜合加固材料的顏色變化，溫、濕度影響等因素，可選用1～5%B72、三甲樹脂丙酮溶液進行加固處理，或者采用南京博物院萬俐研究的氟橡膠2311進行滲透加固處理，最后達到對整個脆弱青銅器表面全部滲透加固的要求。由于脆弱青銅器腐蝕程度不同，不能精確滲透加固的次數(shù)，因此在減壓滲透或表面涂刷的過程中，間歇一定時間反復進行操作，直至器物無法再吸收為止。表面涂刷操作過程中，在涂刷的量超過其吸收的能力時，在器物表面形成膜狀物質(zhì)。出現(xiàn)此情況即停止?jié)B透，并對多余形成的膜狀物質(zhì)進行清洗，使其滿足不改變文物顏色的要求。

2.背襯加固處理

由于部分青銅器保存狀況極差，通過表面滲透高分子材料的加固方法，效果有一定的局限性。經(jīng)過表面滲透高分子材料，大部分體積較大的脆弱青銅器強度依然非常的低。器物自身強度無法達到站立的力學要求，因此，為了達到更好的加固效果，我們研究采用背襯加固的工藝方法。

采用AAA膠調(diào)和礦物顏料，以玻璃纖維布予以撐墊，對器物內(nèi)部進行背襯加固處理。待膠干后，同時進行一定的作色處理，讓其顏色盡量與器物本體顏色相近。該加固工藝由于處于器物的內(nèi)部，不影響文物的外觀，不覆蓋器物的紋飾或文字。背襯層的厚度小于1毫米，對整個脆弱文物的加固起到?jīng)Q定性的作用。

背襯加固的工藝過程為：在外圍石膏或聚氨酯泡沫對文物的支撐下，先將器物口部泥土清理掉，馬上對器物口部內(nèi)側(cè)進行相應的背襯加固。由于口部是掏器物內(nèi)部泥土的進出口，工具和泥土的反復進出次數(shù)較多，不可避免對口部和口沿發(fā)生反復地碰撞，稍有不慎會將口沿和口部完全破壞。待口部的膠干后，再將器物更深內(nèi)部的泥土清理和進行相應的背襯加固處理。切勿將器物內(nèi)部的泥土一次性清理掉，如此，腐蝕非常嚴重的青銅器會有塌陷的危險。

3.拆卸石膏或聚氨酯泡沫

背襯加固處理后，再將所有的石膏或聚氨酯泡沫全部拆卸。而對于器體保存相對較好，只是足部相對比較薄，足部強度無法承受該文物的重量，僅對脆弱的圈足內(nèi)側(cè)進行同樣的背襯加固處理。

四、結(jié)語

歷史文物是我國重要的文化資產(chǎn)，它是一個時代經(jīng)濟發(fā)展的重要標志，開發(fā)、研究和保護歷史文物有助于我們研究過去文化和歷史，對此我國尤其重視歷史文物的保護。然而，對于脆弱青銅器的加固保護需從考古發(fā)掘現(xiàn)場揭露開始重視，在考古發(fā)掘前就必須做好脆弱青銅器出土保護的預案。在以往的考古發(fā)掘工作當中，文物保護極少參與到其中，“重發(fā)掘，輕保護”的現(xiàn)象普遍存在，致使大部分的文物在考古現(xiàn)場無法得到及時有效的保護，而造成無法挽回的損失。近年來，隨著我國考古技術的不斷提高，對出土文物的考古現(xiàn)場保護也逐步重視起來。國家文物局為此還專門在陜西省考古研究院成立考古現(xiàn)場保護重點科研基地，使考古發(fā)掘與文物保護能夠更加有效、密切地合作，從而第一時間最大限度地提取和保護文物出土信息。文物保護力量越早參與到考古發(fā)掘當中，對脆弱文物的保護就越有力，工作往往就事半功倍。

［參考文獻］

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