淺析休寧縣狀元博物館館藏石質文物的保護修復研究

摘 要：此次保護修復的6件石質文物是明清兩代特定歷史時期的產物，是研究休寧縣風俗文化、喪葬禮制的重要實物資料。但由于保存環境惡劣，導致6件文物表面均出現局部裂隙、微生物覆蓋、表面污染等病害，部分石刻表面風化嚴重，亟待進行保護修復。文章根據石質文物的保存現狀，進行了相關的科學檢測分析。根據文物病害和科學檢測結果，選擇了合適的保護修復材料，并進行了針對性的文物修復工作，以期為休寧縣的歷史文化研究提供珍貴的實物資料。

關鍵詞：休寧縣狀元博物館；石質文物；病害；科學分析；保護修復

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2023.13.012

此次保護修復的休寧縣狀元博物館館藏6件珍貴石質文物，均為三級文物，凝聚著古代哲學、歷史、風水學、禮制及美學智慧，在國內外考古學、歷史學等領域受到關注，具有重大的學術研究意義。

1 文物概況

1.1 文物信息

此次保護修復的石質文物包括以下6件：文官石人像（圖1），明代，通高135cm，通寬60cm，重230kg；石馬（圖2），清代，通長180cm，通寬40cm，通高120cm，重900kg；石獅（圖3），清代，通長78cm，通寬45cm，通高155cm，重850kg；石虎（圖4），清代，通寬34cm，通高134cm，重400kg；石羊（圖5），清代，通長75cm，通寬29cm，通高106cm，重350kg；青石城隍廟神龕（圖6），清代，通長77cm，通寬21cm，通高33cm，重70kg。其中，文官石人像、青石城隍廟神龕來自考古發掘，其余的4件石質文物均為政府移交。

1.2 保存現狀

通過前期調研，6件石質文物從入館收藏時起，就處于開放式的自然保存狀態下。研究發現，這批石質文物受戶外大氣環境影響較大，目前石刻表面風化日趨嚴重，石質文物表面也已出現嚴重的微生物腐蝕、風化剝落和表面污染等病害。

2 病害介紹及成因分析

2.1 病害介紹

根據現場調查，這批石質文物主要存在5種病害類型①：生物病害、機械損傷、裂隙、表面風化、表面污染與變色。其中表面風化病害具體表現為表面粉化剝落、表面泛鹽、表層片狀剝落和表面溶蝕。因長期存放于露天環境，加上當地氣候溫暖濕潤，石刻表面已出現大量地衣苔蘚的混合體。石虎和石獅的嘴部及雕刻紋飾局部缺失，同時，缺失部位的基體結構中出現裂隙。這批石刻表面粉化剝落和表面溶蝕相當嚴重，可觀察到2～5mm的腐蝕深度。戶外環境導致巖石中膠結質流失，石材強度降低。加上熱脹冷縮等因素，石馬和石虎表面已出現多處溶蝕現象。此外，文官石人像為紅砂巖質文物，其表面泛鹽比其他灰巖質文物明顯。風化堆積、灰塵污物蒙蔽，甚至雨水的溶解沉淀，導致石刻表面生成一層較硬的鈣質結殼，使文物表面污染變色（圖7～圖10）。

2.2 病害成因分析

針對上述石質文物出現的病害，借助科學檢測手段研究文物病害機理②，能夠為6件石質文物的保護修復工作提供相關科學依據。

巖相分析：為了解文物顯微結構和巖相信息，從文官石人像的石塊中選擇一塊無表面信息的石塊，采用體視顯微鏡和偏光顯微鏡對樣品進行分析。根據檢測結果可知（圖11、圖12），樣品為細粒砂狀結構，巖石為細粒鈣質巖屑砂巖；粒徑0.2～0.06mm，碎屑含量80%～85%；方解石含量30%～40%，分布在碎屑及膠結物中。碎屑組成為巖屑60%～70%、石英20%～30%、長石3%～5%。巖屑由灰巖、千枚巖、粉砂巖和火山巖或凝灰巖組成，灰巖居多，常有鐵質析出。膠結物以方解石為主，可能為成巖期由碎屑改造而成。孔隙度較小。樣品加氯化氫（HCL）起泡激烈，表明含有大量碳酸鈣（CaCO3）。

巖樣成分分析：為進一步了解文官石人像的巖樣成分，采用日本理學公司的D/max-2500型X射線衍射儀對文物樣品微觀特征進行分析研究③。檢測結果如表1和圖13所示。

可溶鹽檢測分析：為確認樣品中可溶鹽含量，采用離子色譜儀對6件樣品的可溶鹽含量進行定性、定量分析。在文物表面選取取樣點，使用去離子水潤濕的棉簽在取樣點上輕輕滾壓后浸泡至取樣器中。具體檢測結果如表2所示。根據檢測結果可知，可溶鹽主要為硫酸鹽（SO42-）、硝酸鹽（NO3-）和鈣鹽（Ca2+），這些鹽類的存在會加速砂巖的風化速度。樣品中的可溶鹽含量較高，導致石質文物出現片狀剝蝕、底部泛白等病害。表面泛鹽病害主要是由于可溶鹽含量較大在巖石表面沉積所致④。同時，樣品中可溶鹽比較明顯，是由于巖石中方解石含量較高，其在酸雨的長期侵蝕下被溶解流掛在巖石表面或在雨后干燥過程中隨水分流出表面，形成碳酸鈣結殼。

生物種屬鑒定：在各種生物中，苔蘚是引起露天石質文物生物腐蝕的關鍵類群⑤。根據現場調研情況，肉眼觀察石質文物表面微生物外部形態，并借助放大鏡和體視顯微鏡仔細觀察苔蘚表面，顯微觀察結果如表3所示。根據生物種屬鑒定結果，這批石質文物表面主要有地衣侵蝕和苔蘚侵蝕⑥。

3 修復方法的選取

根據文物保存狀況、污染物種類及污染程度，選取相應的石質文物清洗方法⑦。污染物清洗可采用3A溶液（去離子水、乙醇、丙酮體積比為1∶1∶1）作為清洗溶液，使用脫脂棉蘸清洗溶液，表面污染物、附著物軟化后使用軟毛刷進行清理。表面微生物痕跡清洗選取配置好的3A溶液配合高溫蒸汽進行清洗。對于水銹結殼清洗，使用400g純凈水、20g碳酸氫銨和20g EDTA調制成溶液，并采用敷貼法去除，局部無法清除的使用手術刀剔除。表面脫鹽采用脫鹽紙漿貼敷的方式去除。根據以往潮濕地區應用經驗，抑菌防治材料采用效果較好的意大利BRESCIANI文物保護修復公司生產的R80 BIOCIDA殺菌抑菌劑，配置3%的水溶液。針對裂隙修復，本文綜合德國石質文物研究所IFS及以往應用經驗，實驗選擇了水硬性石灰為骨料，石英砂及巖石粉為填料，適當添加消泡劑等助劑，并通過收縮率對配比進行篩選。

4 修復流程

4.1 檔案記錄

開展保護修復前，應建立文物修復檔案。對修復位置、大小、保存現狀等進行記錄、繪圖、拍照等。詳細記錄保護修復過程，包括操作步驟、使用材料、配比、工藝。

4.2 表面清洗

微生物滅活清洗：抑菌防治材料采用意大利BRESCIANI文物保護修復公司生產的R80 BIOCIDA殺菌抑菌劑，配置3%的水溶液。使用脫脂棉涂敷于微生物區域，并將3%的水溶液滴加于脫脂棉上，完全浸潤。20min后，藻類微生物失活，揭開脫脂棉，使用海綿或軟毛刷用去離子水反復清洗，直至藥液徹底清除。最后，用電吹風吹干表面。

表面微生物痕跡清洗：使用海綿蘸3A溶液刷洗微生物痕跡，基本可達到去除效果。3A溶液無法完全清洗的部分，則使用高壓蒸汽機在文物表面噴射蒸汽，利用高溫溶脹的辦法將生物附著物軟化，再使用海綿或毛刷等擦洗。整體清洗后，再使用3A溶液去除全部殘留物。

鈣質沉積物清洗：采用EDTA溶液涂刷石刻表面，再用脫脂棉蘸取溶液后敷貼于表面，20min打開敷貼脫脂棉。在敷貼過程中要不斷地用軟毛刷蘸溶液涂刷脫脂棉表面，確保石質表面濕潤。取下脫脂棉后，使用硬毛刷蘸3A溶液將松軟鈣質刷掉，無法刷掉的部分使用手術刀剔除。剔除干凈后，用脫脂棉蘸純凈水擦洗表面，使表面污物清理干凈。

4.3 表面信息提取

近年來，三維掃描技術在石質文物信息采集中應用廣泛⑧。本次采用三維激光掃描與正射影像照片相結合的方式精確地留取文物表面數字化信息。對表面信息的精確留取可對微裂隙、缺失等病害進行量化，為保護和監測提供依據。

4.4 表面脫鹽處理

采用敷貼法⑨去除文物表面可溶鹽。仔細清理表面需要脫鹽的區域，并預先進行濕潤。將脫鹽紙漿浸泡于去離子水中，控水后緊密地貼敷于石質文物本體表面，待紙漿完全干燥后，人工揭取脫鹽紙漿，并測量電導率變化情況。后在原位繼續貼敷，直至測量的電導率基本穩定為止。

4.5 裂隙處理

視現場修復條件，采用空壓機或是根據裂隙形態，制作隨型工具（竹簽、試管刷、銅絲刷等）清除裂隙中的蟲穴、泥垢等。用軟毛刷和去離子水對填充面進行預先濕潤。黏結劑需逐層按壓致密，直至有水分滲出為止。剩余的填充劑需交回實驗室留樣。裂隙填充修補后，需養護至少24h（每12h潤濕一次）。最后需檢查所有操作部位有無殘留，若有殘留應及時予以清除。

4.6 防風化加固處理

石質文物加固劑已被廣泛應用于保護文物古跡。加固時將酒精溶液滴至文物表面后，噴涂Remmers 300加固劑，使用時需慎重，僅在石刻風化嚴重部位局部進行使用。加固后采用遮護措施對表面進行覆蓋，28天內避免操作表面接觸水。加固材料、基體和環境的建議溫度范圍為8～25℃，加固后要避免日曬雨淋。

4.7 微生物防治處理

采用R80 BIOCIDA殺菌抑菌劑。首先，配置3%的水溶液，并滴加于脫脂棉上，使其完全浸潤。20min后揭開脫脂棉，使用去離子水反復清洗至藥液徹底清除。最后，用電吹風吹干表面。抑菌劑的使用應適當擴大應用面積，石刻本體處理之后，建議對外擴30%面積同樣進行抑菌處理。

5 結語

本次休寧縣狀元博物館館藏石質文物保護修復工作，在“保持原貌，最小干預，可識別”原則的基礎上，對文物表面的機械損傷、裂隙、生物病害、表面風化等病害進行了針對性的保護修復，基本使這批石質文物恢復了安全穩定的狀況，確保這批珍貴石質文物在當前的保存環境條件下可長期保存，并達到保護收藏及滿足陳列展示的要求。

注釋

①全國文物保護標準化技術委員會.GB/T 30688—2014館藏磚石文物病害與圖示[S].2014-12-22.

②張金風.石質文物病害機理研究[J].文物保護與考古科學，2008（2）：60-67；張國政.北京地區大理巖石質文物剝落病害成因及保護技術的研究[D].北京：北京化工大學，2022.

③張中儉，楊曦光，葉富建，等.北京房山大理巖的巖石學微觀特征及風化機理討論[J].工程地質學報，2015，23（2）：279-286.

④屈松.北京地區大理巖石質文物病害機理及風化程度評價體系研究[D].北京：北京化工大學，2018.

⑤張海英，李強，張秉堅，等.露天石質文物表面苔蘚的科學認知和防治技術研究進展[J].石材，2020（8）：18-23，47.

⑥王翀，王明鵬，白崇斌，等.陜西省露天石質文物藻類、地衣、苔蘚調查[J].文物保護與考古科學，2015，27（4）：76-82.

⑦王昊.石質文物清洗技術研究綜述[J].中國文物科學研究，2018（1）：81-88.

⑧彭勇.三維激光掃描技術在石質文物保護中的應用研究[D].西安：長安大學，2015；王恒.云岡石窟測繪方法的新嘗試：三維激光掃描技術在石窟測繪中的應用[J].文物，2011（1）：81-87；田繼成，羅宏，吳邵明.三維激光掃描技術在云岡石窟13窟數字化中的應用[J].城市勘測，2014（4）：23-26；吳育華，張玉敏.文化遺產三維數字化保護應用規范化研究[J].遺產與保護研究，2016（2）：1-5.

⑨曾行嬌.砂巖類石質文物脫鹽材料效果實驗室評估研究[D].西安：西北大學，2018.