秦始皇帝陵K0007號陪葬坑23號青銅鶴保護修復

馬 宇

(陶質彩繪文物保護國家文物局重點科研基地(秦始皇帝陵博物院)，陜西西安 710600)

0 引言

秦始皇帝陵K0007號陪葬坑俗稱“銅禽坑”，2000年7月發現于秦始皇帝陵園外城垣東北角以北900余米處。該坑距秦始皇帝陵封土北邊沿直線距離約3 000 m。該坑平面呈“F”型，內有人工模擬的水池及河道，清理后總面積約為925 m2。共出土原大彩繪青銅水禽46只，其中鴻雁、天鵝各20只，仙鶴6只。據考古發掘報告，“銅禽坑”在坍塌前曾遭受水淹以及焚燒等人為破壞，加之長期處于高溫多濕的埋藏環境，因而青銅水禽出土時腐蝕、礦化、粉化情況十分嚴重，有的甚至僅剩殘塊，無法辨識原貌［1］。在這些青銅水禽中，編號為23號的水禽銅鶴尤其造型優美，形態逼真，首先對其進行了科學的保護修復。

1 現場保護、提取及保存狀況分析

1.1 現場保護及提取

23號青銅鶴出土于過洞西部，即人工模擬的河道中部。出土時呈東西向側臥于河道內，頭向東，長方形鏤空云紋踏板位于南墊木臺上［1］(圖1)。出土時保存狀況較差，表面有多處已成粉狀，發掘時值冬季，氣溫低，晝夜溫差大，器物表面有多處粉狀銹及開裂，大量水分存在于文物內部容易形成凍融現象，會對文物造成新的損壞。為了確保文物安全，研究后決定將這批珍貴的青銅水禽運回實驗室后，再進行保護修復。在著手提取23號青銅鶴前，對其出土狀態進行了文字記錄、繪圖及拍照，并對暴露在外保存狀況較差的一側用5%～10%乙酸乙酯(Paraloid－B72)溶液進行加固。為避免對文物造成新的損壞，在其表面蒙上麻紙，捆扎后裝箱，將23號青銅鶴從陪葬坑中提取至室內。

1.2 保存狀況分析

在肉眼觀察基礎上，采用顯微觀察分析和X光探傷等分析研究方法，進行文物的保存現狀科學評估。經觀察，銅鶴整體表面有彩繪遺跡殘留，身體有部分殘斷、缺失及銹蝕等病害(圖2)。

1)頭部被土垢全面覆蓋，可見白色彩繪與土垢混合在一起。雙眼銹蝕嚴重，眼部棱角不清。頭頂部有膨脹性腐蝕。這些銹蝕物以深綠、粉綠銹為主，有黑色物、膨脹性銹蝕及裂縫(圖2a，2b)。

2)腳踏板保存完整，斷裂成四部分，整體被土垢、綠銹、木炭混合痕跡所覆蓋，背面有較厚的土層及植物印痕(圖2c，2d)。

3)頸身部完整，頸部斷裂，表面的白色彩繪與土質混合在一起，殘斷處可見內部有鑄造時的加強銅筋(圖2h)，表面可見深綠銹、粉綠銹、黑色物，斷面有粉綠繡。通體飾白色彩繪并附著黑色木炭及土垢，身后部覆蓋硬度較大的白色土垢(這種土垢的特性與膠泥特性類似)。土垢夾層有羽毛痕跡，第一層土垢上有九片羽毛，第二層有兩片羽毛。表面多處有膨脹型的腐蝕，身、頸部相連接處有奢塊。右腿殘斷處末端有多處開裂，表面有膨脹，斷裂處可看內部范土。羽毛雖多處殘斷，但其上彩繪紋理清晰可見。有幾處羽毛上的彩繪是原來的白色，但大部分已被污染成黑色或土褐色，有少量的粉綠銹，表面彩繪羽毛紋路擬真化(圖2e，2f)。

4)兩條腿為實心，多處有泡狀銹(圖2g)。

5)兩跗蹠缺失。

6)在兩只趾的表面，木炭、白色彩繪與綠銹及土垢混在一起。右趾與腳踏板脫離，左趾緊貼腳踏板;左腳趾、爪膨脹裂縫，右趾爪3個缺失。

針對以上分析，分別用彩色鉛筆繪出不同的病變圖。

1.3 科學分析檢測

儀器及分析條件如下。

1)X光探傷分析。380 kV，曝光時間30 s;進行拍照分析。

2)采用Leica MZ8體視顯微鏡觀察。

3)偏光分析方法(PLM)。挑取粉末顆粒樣品于載玻片上并固結在蓋玻片下，采用Leica DMLSP偏光顯微鏡觀察。

4)剖面觀察方法(CS)。將塊狀彩繪樣品包埋于紫外線固化樹脂中，研磨并剖光樣品斷面，采用Leitz Laborlux S反射偏光顯微鏡觀察。

5)掃描電子顯微鏡－能譜分析(SEM－EDS)。對于銅銹粉末樣品，取至導電膠帶上進行分析，對于銅胎樣品，包埋剖光后進行分析。

6)X光探傷分析。對銅鶴進行保護修復前發現其頸部有加強筋痕跡，從光片可以看到，加強筋的材質與其他部位有明顯區別。拍攝了頭部、頸部、身部及腳踏板的X光片，可知盡管銹蝕嚴重，該銅鶴仍然保存有大量青銅材質(圖3)。

7)金屬胎體成分分析。對銅鶴青銅胎體取樣并進行能譜分析。分析表明其胎體合金主要成分為銅、錫及微量的鉛，其中錫含量約為7% ～8%，鉛含量低于 0.3%［2］。

8)表面彩繪層分析。青銅鶴表面依然殘留大量彩繪，主要為白色，對該顏料樣品進行分析檢測，其主要成分為羥基磷酸鈣(骨白)。

9)銹蝕物分析。提取銅鶴表面不同銹蝕物進行分析。結果表明金屬表面的紅色銹蝕層主要為氧化亞銅，其上有不同的銅鹽層。發現有堿式碳酸銅、水硫酸銅及藍輝銅礦(硫化銅)。這些銹蝕物的產生與銅鶴的材質結構及其埋藏環境密不可分［3］。

2 確定青銅鶴的保護修復方案

依據修復保護“修舊如舊”的原則，在先期分析判斷的基礎上，制定保護修復方案。由于該水禽為錫青銅制造，整體銹蝕較為嚴重，但內部主體仍然保存有大量的銅胎，且不存在有害銹蝕物，故主要清理去除表面上的土垢和污垢，并采用支架支撐主體、部件銷釘連接、補全及羽毛黏結為主的修復方案。

修復保護的程序為:加固—提取—室內清理—加固—銷釘鏈接—支架制作—補全—作舊—保存箱制作。修復保護的目的是恢復文物的原貌，并達到陳列展示的效果。

修復所用材料為Paraloid－B72、E－44環氧樹脂、蠟片、紙膠帶、黃銅條銷釘、玻璃纖維布(加環氧樹脂形成玻璃鋼)。

3 青銅鶴的保護修復過程

3.1 建立修復檔案

繪制銅鶴病變圖，觀察各種病變類型及銹蝕狀況，并進行詳細記錄。建立修復卡片，觀察銅鶴的保存現狀，詳細記錄銅鶴的各種信息，包括鑄造痕跡、尺寸等原始信息。修復過程中也進行了照相及文字的記錄，并同時記錄修復所采用的方法及使用的工具。

3.2 清理前試驗

目的是進一步了解銅鶴的保存狀態，以便分析制定具體而科學的修復計劃。分別在3個部位做了清理試驗塊。

第一試驗塊，位于青銅鶴頭部，為了了解該部位基本情況。由于土垢附蓋，清洗時需用竹簽、手術刀、牙科鉆將表面易于剔除的土垢清除掉。

第二試驗塊，位于青銅鶴的身部，為了了解該部位彩繪基本情況。圖4a表示土垢與彩繪的疊壓情況。上層為土垢，下層為彩繪;圖4b為試驗塊，上層夾雜土質的粉綠銹，下層為彩繪。為了解該部位的基本腐蝕結構，用牙科鉆及手術刀清洗。銹蝕的上層為粉綠銹夾雜土垢，下層為深綠銹，及膨脹形銹蝕(圖4c)。

第三試驗塊，位于青銅鶴的腳踏板，為了了解該器物的基本腐蝕結構。用牙科鉆及手術刀清洗。銹蝕的上層為土垢，下層為粉綠銹及膨脹形銹蝕(圖4d)。

這3個試驗塊，對于修復工作的全面進行，了解該部位的物質結構、彩繪結構和腐蝕狀態及整個修復保護工作非常重要。

3.3 表面清理

青銅鶴出土時，表面附著大量的泥土、硬結物、銹蝕物，嚴重影響文物外觀。在對這些污染物進行清理時，需要先對比較脆弱的彩繪層進行加固處理。具體的清理方法如下:

3．3．1 文物表面泥土的清理 清理步驟如下:

1)先用小竹簽清除彩繪表面易于剔除的土垢。

2)用棉簽蘸取少許酒精在表面滾壓或輕擦，再次清洗彩繪表面污垢。

3)采用毛筆蘸取適量的2%Paraloid－B72乙酸乙酯溶液［4，5］，對殘片的彩繪進行涂刷加固。

3．3．2 文物表面銹蝕物的清理 青銅器銹蝕物的清理有機械清理法和化學清理法?；瘜W法雖然清洗速度較快，但酸性物質會殘留在器物上，并會滲透到青銅器中，不利于青銅器的長期保護，所以本工作使用了機械法清洗(物理法)。

用微型鉆打磨清除質地堅硬的銹蝕物。根據不同部位選擇不同的鉆頭，清理到一定厚度，再用手術刀小心剔除，然后用酒精或丙酮擦洗。對于斷口的污染物、土垢及表面的銹垢小心清除，然后用酒精、丙酮清洗斷面。斷口表面處理的好壞，直接影響初始和長期的黏接強度。

對清洗中遇到的一些特殊痕跡，要進行照相和文字記錄。比如，在該鶴頸部發現了金屬內置條，經過分析檢測，其應為鑄造時的加強筋，作用是加強頸部強度。右趾腳底上的澆鑄口同腳踏板上的孔洞相吻合，這有助于將銅禽與腳踏板牢固地黏合在一起［6，7］(圖 3a，3b)。

3.4 黏接

黏接是殘破文物修復的重要步驟，將殘破的文物碎片黏結成一個整體。黏結工作的效果直接影響到文物保護修復的效果和文物安全，所以黏結工作需要認真對待。青銅器物斷裂的茬口往往會附著銹蝕物或其他污染物，直接黏結會影響黏結的強度。要保證黏結的質量和強度，就需要在黏結前對茬口處的土垢及銹蝕物進行機械清理。另外，為了提高黏接頭的綜合性能，各接頭斷面都在除銹階段有意地處理得粗糙一些，以利于黏接。

1)腳踏板黏結。黏接劑的配制嚴格按照所要求的比例進行操作，所用的黏接劑為環氧樹脂，固化劑為聚酰胺樹脂，兩者的比例為3∶2。為了調節膠固化時的收縮力，減低膠黏接劑與被黏物之間熱膨脹系數的差別，在膠中添加適量的填料，尤其在灌注膠料中加礦物填料，按預先標定的部位進行拼接裝配。施以適當的壓力，在施力的過程中當觀察到茬口吻合時即可停止，采用斷茬外預先貼敷紙膠帶的方式防止多余的膠流到銅體表面，避免影響銅鶴的視覺效果。另外，銅鶴表面還有大量的彩繪，黏結劑對彩繪也會造成損害，對于流到表面彩繪之上的黏接劑，要及時用丙酮或酒精擦掉。黏結劑固化后應檢查膠縫接合情況，用手術刀剔除高出表面的膠層。為了增強其黏接強度，在腳踏板的斷裂處用環氧樹脂配合玻璃纖維布，黏接過程中在腳踏板的背面反復敷貼3層，以保證黏接強度(圖5)。

2)羽毛的黏結。羽毛斷面清洗干凈后，先用速干膠黏接斷面。因羽毛在銅鶴身部為翹起狀，斷面的黏接點少，為了增強其黏接強度，在羽毛的斷裂處用環氧樹脂配合玻璃絲，黏接時，將玻璃纖維布剪成與羽毛一致的形狀，然后在羽毛的背面反復敷貼2層，以保證黏接強度。

3)輔助黏接。由于青銅鶴自身的重量及結構，根據斷裂的實際情況，采用了加銷黏接的方法，用以輔助黏接，該方法既不影響美觀，又能保護連接強度。加銷黏接，指斷面對接時，先在斷面的適當位置劃線鉆孔，裝上銷釘，具有一定接觸面的斷口可使用此方法，斷面須先鉆孔，再依托直徑不等的孔裝入直徑不等的銅銷釘。鉆孔時的方向必須嚴格要求平行，否則無法裝入第二根以后的銷釘。這種方法具有連接強度高、能夠承受各種力的作用、操作方便、修復后不影響外觀等優點。本次加銷黏接分以下兩種情況進行。

(1)頸部與身部的黏接。在身部考慮使用兩個孔來進行連結，先在斷面適當位置劃線鉆孔，將直徑4 mm，長3.0～6.5 cm不等的銷釘插入。

(2)腿部黏接。選用了加銷黏接，為了便于整體的安裝，以及外出展覽的包裝，將腿部設計為活接口。

3.5 支架制作

青銅鶴存放或展覽時，完全由其腿部承受自身全部重量，腿部雖經黏結修復，但其強度不足以長時間支撐青銅鶴軀體的重量。因此，從文物安全角度出發，為分散銅鶴的重力，利于其長期保存及展覽，需要為修復后的銅鶴設計并制作一個支架。在修復中設計并制作了簡易鋼架，便于修復后期的補全和作舊工作，后設計了10 mm透明有機玻璃支架，較為美觀，更有利于陳列展覽(圖6)。

3.6 補全

藝術價值是文物價值的重要組成部分，也是文物展覽的重要內容之一。為了展示文物的藝術價值及信息，恢復文物的外觀和整體的審美，就需要對一些文物進行補全，以充分展現其藝術之美。

將蠟片加熱軟化后，在器物完好與殘缺處對應處取樣，待蠟片冷卻定型后放置在殘缺部位，固定后使用補配材料灌入，干燥固化后進行表面修整。補配材料采用環氧樹脂加礦物顏料制成，使用前根據器物顏色試驗確定比例。

采用此方法對銅鶴的雙腿部、羽毛進行補全，使青銅鶴恢復其原貌，豐富其藝術價值。補全時要對需補全的器物有充分的了解，在形狀結構上缺失部位必須是確定的才可補全，不確定的形體不可以創造性添加。維持銅鶴的完整是補全的意義所在，使觀者能更好地鑒賞感受銅鶴的美及其高超的制作工藝。

3.7 作舊

銅鶴經黏接、修復、補全連接成整體后，各種裂縫和連接痕跡依然存在，影響文物的美觀，如果僅僅是考古修復，那么工作可以到此結束了。然而，銅鶴不僅是珍貴的文物，更是一件優美的古代工藝美術作品，因而僅做考古修復是不夠的，還要進行以展示為目的陳列修復。采用環氧樹脂、銅銹混合修復的方法進行做舊。

3.8 保存展示箱的制作

青銅文物化學性質較為活潑，容易與空氣中的水、酸性氣體接觸，并隨著溫濕度變化發生化學反應，導致器物銹蝕。若置于條件不適宜的環境中，它還會遭受腐蝕或損壞，其中溫、濕度的波動對器物的影響最大，所以有必要制作保存箱來保存文物。

修復工作基本完成后制作了保存箱，保存箱分為上下兩個部分，上部分為透明箱體，可展示青銅鶴，下部分為黑色箱體，以蜂窩狀黑色有機玻璃板與上部箱體相隔，內部放置硅膠，使得青銅鶴保存環境控制在40% ～50%RH，并內置溫濕度監控儀。保存箱能夠隔絕空氣中有害氣體和水分的影響，使器物的保存微環境始終處于穩定狀態，不再發生新的銹蝕。

4 修復效果

該青銅鶴的修復保護前后歷時一年。修復后的銅鶴全長110 cm，高71 cm，重38 kg，羽毛為32片(其中黏結9片，補全1片)。頸部、腿部、跗蹠復制銷釘連接，羽毛黏結(圖7)。

5 結論

通過對青銅鶴全程的保護修復，對青銅器的保護修復及相關研究有了較為全面的認識。

文物的保護修復研究，不僅是對文物外觀形貌的修復保護，需要對文物進行全面的認識，需要深入研究文物的制作工藝、技術條件及文化內涵。包括青銅鶴在內的這批青銅水禽是秦始皇帝陵園出土文物中的精華，具有極高的歷史、藝術和科學價值，青銅水禽的制作工藝折射了秦代較高的科技水平。因此，在保護修復的基礎上，還需深入研究青銅鶴的鑄造工藝及其彩繪的堆繪工藝。這些工作的開展，將會為全面了解秦代科學技術的發展狀況提供重要的實物資料和科學信息。23號銅鶴的保護修復具有非常高的藝術價值與學術意義。