柏孜克里克千佛洞壁畫起甲的修復機理初探

劉虎 何林 梁濤

>摘要：

目前大多數文物暴露在自然界的復雜環境中，導致文物表面的歷史信息逐漸消失，特別是壁畫。現存的石窟壁畫發生了多種壁畫病害，如起甲、空鼓、酥堿、膠結材料老化等，然而最致命的病害當屬起甲。因此調查起甲的發生因素，介紹現存的起甲保護方法及保護材料，進一步探討起甲修復機理，為以后文物保護工作奠定理論基礎。結合吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐過程，提出壁畫起甲修復機理、保護的具體操作及注意事項。

一、引言

古代的西域新疆是個多民族、政體頻繁交替的國家。每一個政體給我們留下了厚實的文化遺產，如古建筑、壁畫、書畫、雕塑、摩崖石刻、金屬及陶瓷制品等文物數不勝數。新疆地處中亞腹地，是我國與中亞各國經濟交流的紐帶，因此新疆的文化發展是我國文化建設的重要基石，而新疆文物恰好承載著新疆文化，它就是新疆文化建設的寶貴財富，其價值是不可估量的。但是不少文物在人為和自然力的破壞下被毀壞，甚至消亡，令人痛心疾首?，F代文物損壞的速度遠遠超過了過去幾千年，這令人堪憂。有效地保護文物是拯救文物的當務之急。文物保護工作者就是文物的醫生，其神圣職責就是使文物延年益壽。

文物損壞的因素很多，不同材質的文物遭受損壞的因素不同；材質相同的文物在不同壞境（地上、地下、水中）中遭受損壞的因素和速度也有差異。文物在保存過程中所遭受損壞的因素可歸納為兩方面：

（一）人為因素。如古建筑、石窟、寺廟、古墓葬等被戰火焚毀、拆除、宗教沖突、外國人的盜取、或維修不當失去原貌；銅鐵器、書畫、竹木漆器、陶瓷等因不當保護措施而損壞；

（二）自然因素。風、雨、雷、電、水、火、沙塵暴、地震、光、蟲害、霉菌等對文物造成的破壞。

其中壁畫也不例外，現存的石窟壁畫發生了多種壁畫病害，如起甲、空鼓、酥堿、膠結材料老化等，然而最致命的病害當屬起甲。通過吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐，調查柏孜克里克千佛洞壁畫病害與當地環境的關系，介紹這次壁畫病害起甲的保護方法及保護材料，進一步探討起甲修復機理，防止人為操作不當進一步破毀壁畫，也為今后壁畫保護與研究提供參考價值。

二、壁畫起甲病害的起因

壁畫龜裂起甲是指壁畫顏料層中、表面泥層內所含動植物類膠質過多，或者因地仗層內的收縮變化、外界的其他因素等引起的微小開裂現象，因貌似龜背而得名，其進一步發展為龜裂起甲，嚴重的可導致顏料層脫落。根據病害發生的不同程度可分為龜裂起甲、顏料層起甲、分層起甲、顏料層連同泥層起甲等幾種形式。部分顏料層的龜裂、起甲是由于地仗材料的收縮變形引起，而絕大多數是由于顏料層中摻雜的有機膠結材料和表面層的老化收縮等作用導致的；其次，石窟壁畫濕度因素可以引發壁畫起甲。吐魯番地區溫差大，夜間潮濕空氣導致石窟壁畫顏料層、表面泥層內所含膠質軟化，白天高溫干燥致使軟化膠質在快速干燥過程中，引起膠質收縮變形，使壁畫顏料層與墻體失去了粘結作用，導致了部分壁畫顏料層起甲或顏料層連同地仗層起甲。這一現象由柏孜克里克上層和底層石窟壁畫起甲面積證明，上層石窟壁畫離河流較遠出現較少壁畫起甲，而底層石窟壁畫離河流較近出現大量壁畫起甲（見圖1）。另外一種發生起甲的可能是古代壁畫制作過程中，常在顏料中加人各種動、植物膠以使顏料層粘附于地仗層上，動、植物膠中含有豐富的蛋白質等有機物，在高濕度環境下，這些有機物是微生物生長代謝的營養源，而代謝產物中的有機酸可以和含銅或鈣的顏料反應，加速膠結材料的變質，導致壁畫顏料層發生起甲，最終脫落。

三、壁畫起甲的修復過程

柏孜克里克千佛洞壁畫起甲比較單一，表現形式基本都是膠質層老化引起的，主要有片狀起甲和魚鱗形起甲。根據壁畫起甲的宏觀形貌，在分析壁畫組成材料、加工工藝的基礎上，通過多次現場試驗，針對起甲的不同形式，選擇最佳修復工藝。采用“針頭注入法”對片狀起甲采取先軟化表面涂層，然后用針頭將配制好的聚丙烯酸乳液小心地注入地仗泥層，等到地仗泥層里聚丙烯酸乳液趨于飽和時，5-10分鐘時間以致乳液在地仗層里滲透地更深，將起甲回貼到地仗泥層，最后等到壁畫表面水分揮發完全后，在修復好的表面噴灑一層有機硅改性聚丙烯酸乳液，在表面形成一層防塵、防水、防霉、內墻防潮、外墻潔凈及防風化等作用的保護薄膜。而對于魚鱗形的起甲，由于顏料中含有機膠結材料含量較大，壁畫表面完全開裂，顏料呈魚鱗形或團狀附于壁畫表面，黏性很低，輕觸就會脫落，選擇濃度較大粘結劑加固。

器材和修復工藝具體步驟：1.用小毛刷或吸耳球將壁畫背部及表面的塵土清除干凈（見圖2a）；2.采用“針頭注入法”對片狀起甲采取先軟化表面涂層；3.用針頭將配制好的聚丙烯酸乳液小心地注入地仗泥層，一般注射到地仗泥層里聚丙烯酸乳液趨于飽和（見圖2b）；4.待聚丙烯酸乳液滲透一會，用貼有鏡頭紙的修復刀回貼，并觀察粘結劑滲透情況（見圖2c）；5.待水分被地仗吸收或揮發后，用潮濕的棉球（用白色綢緞包脫脂棉綁扎而成）從壁畫未開裂處向裂口處輕輕滾壓，排出已修復壁畫內部多余的空氣（不會造成壁畫出現皺褶），而使起甲部分回貼到地仗層（見圖2d）；6.待稍干后用自制竹、木或不銹鋼修復刀壓平邊沿及縫隙，最后待整個壁面注射加固完成后，還需要認真細致地檢查，對遺漏、回貼不到位的壁畫進行補修，以確保修復質量。

四、壁畫起甲修復機理

壁畫起甲修復過程大體包括：清除畫面污物-針頭注入粘合劑-回貼加壓-表面處理。要探討壁畫起甲修復機理，必須要在裸眼感覺修復完成的基礎上，弄清楚粘合劑與顏料層和地仗層之間的相互作用機理，進一步為選擇合適的保護材料提供技術支持。本文結合吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐，提出壁畫起甲修復機理如圖6所示，用粘合劑潤濕地仗層致使飽和，水分繼續往支撐層滲透，致使乳液越變越粘稠，這導致乳液滲透能力大大降低，當把顏料層回貼加壓時，粘稠的乳液接觸到顏料層，滲透到顏料層內部表面的空隙，一旦再繼續加壓，粘稠乳液既能夠加固到地仗層又能接觸到顏料層，進而將顏料層和地仗層粘結到一起。不過這次工程使用微米級乳液粒徑非常大，分子量大，滲透性較弱，不利于乳液的分散，而納米乳液粒徑非常小，分子量大，且表面張力非常低，具有極好的滲透性、成膜性、有利于乳液的分散。由于這次工程實踐基礎，建議在以后工程中探索性地使用摻雜適量聚合物納米乳液的常規乳液。常規乳液中有納米粒子的存在，它可滲入大尺寸乳膠粒所不能及的孔隙及毛細孔道內部，并可填充于大膠粒之間的空隙中，實現乳液性能互補，可顯著提高乳液膜的強度、附著力、平滑性和光澤性。因此，摻雜納米乳液的粘合劑用于壁畫起甲的保護，具有現存粘合劑不具備的性能，能夠使壁畫延年益壽。

五、結語

通過吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐過程，提出了壁畫起甲修復機理，這為選擇文物保護的材料奠定了理論基礎。在以后選用特殊性能的保護材料時，考慮其粘結性能、耐老化性能、滲透性能的同時還要考慮保護材料的形貌對顏料層與地仗層形貌的相匹配性。因此，我們就通過探討壁畫起甲修復機理，從而達到改善現有修復材料性能的目的，將其應用于文物保護工作之中，并且選擇保護材料使用性能的基礎上兼顧工藝、資源、經濟等方面的綜合因素，進而有效地指導保護材料的選擇、組合及應用。目前，文物保護技術的發展已經使我們能夠人工合成一些比較簡單的保護材料，我中心修復所也開展了前期探索工作。盡管目前的工作離文物保護的具體應用還有一段距離，但是我們相信在各個領域工作者的共同努力下一定能夠有所成就，使我國文物保護工作的科技含量提高到新的臺階。

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【作者單位：新疆文物古跡保護中心】