淺論豐縣大沙河考古發掘出土石質文物的修復與保護

王偉

摘 要：2016年1月，豐縣大沙河出土一批石質文物，嚴重殘損，雕刻精美，晚明清初風格，具有一定的歷史價值與藝術價值，豐縣博物館對其進行了修復保護。

關鍵詞：豐縣大沙河；石質文物；修復保護

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.09.012

1 石質文物概況

2016年1月，在大沙河二期整治工程施工時，在夾河閘南側發現了墓園，徐州博物館考古研究所和豐縣博物館聯合進行了考古發掘。

大沙河考古發掘共出土石牌坊構件1套，石虎、石羊、石馬、石望柱各2件，石香爐2個，石供桌1個。一對石羊，長92厘米，高75厘米，頭部缺失；一對石虎，高115厘米，一個完整，一個中間斷開，頭缺失；一對石馬，一個完整，一個石馬底座斷開，底座長135厘米；石香爐，一件高76厘米，寬39厘米，另一件高95厘米，寬47厘米，上口沿均殘；石香案，長140厘米，斷裂為10余塊；石望柱，高240厘米，一個中間斷開；石牌坊，底座190厘米，中間裂開，其構件分開30余塊。石牌坊、石馬、石虎、石香爐等均雕刻精美，具有晚明清初風格，具有一定的歷史價值與藝術價值。

2 保存環境

豐縣地處暖溫帶半濕潤季風氣候區，四季分明，日照充足，年平均氣溫在15攝氏度左右，最冷月（1月）平均氣溫零下0.2攝氏度，最熱月（7月）平均氣溫27.3攝氏度，平均年降水量約630.4毫米，無霜期200天左右。出土的石質文物存放在豐縣文廟，為露天保存，無任何遮蔽物，豐縣博物館爭取資金，對這批石質文物進行了修復與保護。

3 石質文物病害

3.1 殘損

目前出土的石質文物中，部分出現殘損、斷裂現象。其中石羊、石虎頭部缺失；石馬底座斷開；石香爐上口沿殘缺；石香案裂為10余塊；石牌坊中間斷裂，其構件粉碎成30余塊。造成這一現象的主要原因有以下幾點。

一是由于石灰巖的導熱性能很差，白天受太陽曝曬后，表面變熱而內部仍然冷卻，晚上則相反，形成溫度差異。石灰巖由不同的礦物構成，它們的熱膨脹系數各不相同，這會破壞石粒之間的結合。當夏天時，石刻經歷了日曬后遇到暴雨，其中的易膨脹礦物會吸水膨脹，加劇了石碑內外層和石粒之間的結合力的損失，導致石刻表面松散和開裂。

二是石刻的棱角處易遭受外界的碰擦，在漫長歲月中，不可避免地會造成殘損現象。

三是石刻出土發現時都處于傾倒的狀態，在傾倒的過程中，不可避免地會發生斷裂現象。

3.2 表面紋飾模糊

由于水的溶蝕，石刻表面風化，雕刻的紋飾和文字就會變得不清楚。水的溶蝕原理是當水中含有二氧化碳時，水就具有較強的溶蝕能力，它會和碳酸鹽巖的石刻（主要成分是碳酸鈣）發生化學反應，生成碳酸氫鈣，化學方程式是：

CaCO3+H2O+CO2→Ca（HCO3）2

方解石 ? ? ? ? ? ? ? ? 碳酸氫鈣

碳酸氫鈣可以溶在水里，被水沖走，造成石刻上出現溶溝和溶洞。水的溶蝕，讓石刻的表層變成可溶鹽流走，這就造成石刻表層的紋飾和文字模糊。

3.3 病害數量統計

由病害統計數據可以看出（表1），大沙河考古發掘存在的主要問題有以下幾點：

一是水與二氧化碳的共同作用，不溶的碳酸鹽轉化為可溶的碳酸氫鹽造成石刻表面出現溶蝕現象，使石刻的紋飾逐漸模糊。

二是因石刻本體傾倒，造成裂隙、破損與殘缺。

三是由于長期埋在泥土中，泥土的侵蝕造成本體出現水銹結垢現象。

因此，本次修復保護的重點就是石質文物本體表面的清洗以及斷裂、殘損處的加固、粘接。

4 石質文物檢測分析

前期對此批文物進行了抽樣分析檢測（包括XRF檢測、超聲波檢、回彈儀測試、樣本實驗室模擬實驗檢測），經分析表明石質文物本體為碳酸質石灰巖，文物表面的紅色、肉紅色、黃色附著物為鐵鹽，因長期埋藏在泥土中，文物本體表面附著泥土。文物本體風化狀態差異很大，這與文物的埋藏環境有關，斷裂、裂隙處的風化狀態比較嚴重，埋藏較深部位的風化程度很輕。

根據基本封護性能和耐老化性能的試驗結果，可以得出以下初步結論：一是經過S-130和PELICOAT的防護處理，石灰巖樣本的外觀無明顯的改變，表面反而增加了憎水性，吸水率降低了20%以上。二是未經防護的石灰巖樣本在進行耐溫度變化試驗后，接觸角變化幅度在23%～46%之間，影響因素從大到小為高低溫交變循環、熱循環和凍融循環。防護處理后的石灰巖樣本在進行同樣的耐溫度變化試驗后，接觸角的變化率在5%以下，這表明S-130和PELICOAT對石灰巖樣本的防護處理能夠顯著提高石灰巖的耐溫度變化性能。三是S-130和PELICOAT對石灰巖的封護性能和耐老化性能相近，兩者總體無明顯區別。

5 保護修復依據、目的和指導原則

一是保護修復依據。保護修復依據主要有《中華人民共和國文物保護法》《中華人民共和國文物保護法實施細則》《文物保護工程管理辦法》《紀念建筑、古建筑、石窟寺等修繕工程管理辦法》《中國文物古跡保護準則》《石質文物保護修復方案編寫規范》，還有江蘇省、徐州市其他的相關法規、標準和規范。

二是保護修復目的。通過科學的保護措施，保證大沙河考古發掘出土石質文物在目前環境條件下的安全性和穩定性，減緩文物本體的風化速度，延長保存時間。

三是保護修復指導原則為《中國文物古跡保護準則》。其一除了必須進行保護的部分，應該盡量避免多余的干預。如果必須干預，只在最需要的地方使用附加的方法，并且盡量少用。保護的目的是維持現狀，減輕損害。其二修復要以現存的實物為主要依據，還要保留重要事件和重要任務留下的痕跡。所有的技術方法應該不妨礙對原物的進一步保護。修復的部分要與原物或之前修復的部分既和諧又可辨別。所有修復的部分必須保留完整的記錄檔案和永久的年代標記。其三根據保護的需要使用保護修復技術。傳統的工藝保護技術要繼續使用，新材料和新工藝必須經過多次的試驗和研究后才能采用。

6 保護修復操作流程

保護修復操作流程：大沙河考古發掘出土石質文物污染物的清洗→對石質文物進行拼接，針對存在斷裂缺失部件文物進行大致結構重整→對每個石質部件進行照片拍攝、繪圖，針對缺失部分繪圖制作出尺寸，方便復制→斷裂部位的黏結、填縫→破損部位的粘接、復原→對石質文物進行脫鹽、脫酸處理→整體防風化處理。

6.1 表面污染物的清洗

對于大沙河考古發掘出土石質文物表面的污染物，按物理方法、水溶液法以及有機溶劑法的順序進行清洗，即先用鬃毛刷、竹片刀或牛角刀清理裂隙表面的污泥，用硬毛刷、小刀等工具對裂隙間的碎屑、積土等進行清潔處理；再用熱水蒸氣對污染物表面進行刷洗；然后對殘留的污物用配置的清洗液進行清洗；最后對上述方法都無法清洗的部位采用有機溶劑擦拭的方法清除。對難以清除的鈣質污染，可使用脫脂棉蘸取清洗液敷在污物表面，而后用薄膜包裹，24小時后取下，再用竹片刀或牛角刀剔除軟化的鈣質污染物。總之，按照先物理、后化學、先水劑、后溶劑的順序，逐一清洗石刻表面的污染物（圖1）。

6.2 針對斷裂及缺失文物進行結構重整、拍照繪圖

針對斷裂及缺失部分進行模擬拼接，對部件進行編號、拍照、繪圖工作，置入不銹鋼錨桿作為支撐，提高其穩定性，對缺失部分規格進行測量（圖2），方便復制工作的進行。

6.3 裂隙注漿填縫

大沙河考古發掘出土石質文物存在很多裂隙，且不少裂隙之間相互貫通，如不及時進行注漿、填縫處理，在冰劈等因素的作用下，裂隙將會進一步地加深、加寬，直至造成文物進一步損壞。因此，對于文物表面的裂隙，我們采取注漿加固處理（圖3）。對于淺表性裂隙，我們采用水硬石灰漿直接填縫處理。對于較大的裂隙，我們使用環氧樹脂膠泥填補裂隙外圍，再采用低黏度環氧樹脂灌漿，起到固結作用。最后在裂隙外填補水硬石灰，保護內部環氧膠泥和環氧樹脂不受雨水和陽光的侵蝕，增加使用壽命，同時還能改善外觀。

一是裂隙再清理。在已清理過的裂隙兩側用丙酮擦洗，清除表面的污物；遇到裂隙中有碎片、雜物時，用高壓氣清除，收集處理清除出的碎石雜物。

二是埋設灌漿嘴。清理工作完成后，要確定灌漿孔位置及間距，按寬縫稀、窄縫密的原則鉆孔埋灌漿嘴，開裂面較大時，應在裂隙處設立多處灌漿孔，孔距15～20厘米，埋灌漿嘴時要防止膠泥堵塞灌漿口。

三是嵌縫。嵌縫前先將清潔后的裂隙用有機溶劑擦洗一次，確保嵌縫材料與裂隙石質膠結密實。用竹刀或手術刀將膠泥填補在裂隙內部。以裂隙外沿為邊界，膠泥不要填補到裂隙外或壁面上，防止膠泥污染石構件表面。嵌縫時嵌縫膠泥封堵裂隙要密實，并凹進裂隙兩邊的石構件表面1～2毫米。嵌縫后的裂隙保養24小時以上。

四是壓力試驗。裂隙嵌縫24小時以后，灌漿前，要進行壓力試驗，檢查膠泥嵌縫處是否有不密實的地方，如有局部不密實，還需再次嵌縫。確保壓力灌漿時不漏漿、不掛漿。

五是灌漿。每次灌漿高度不超過20厘米。分步灌漿時必須保證時間間隔24小時，在前一次漿液完全固化后進行。灌漿前還要制定好預防漏漿、掛漿的應急措施。

六是灌漿縫表面后處理。壓力灌漿保養數日后，拆除灌漿嘴，將裂隙表面凹口填補水硬石灰一類無機材料，填平做舊，色澤同石質文物本體一致。

七是質量自檢。灌漿加固程序完成后，進行質量自檢。

6.4 粘接復原補配

大沙河考古發掘出土的石質文物部分出現了斷裂、部件缺失，其中石牌坊尤為嚴重，其構件斷開有30余塊，必須進行粘接復原，為了還原文物的原貌，缺損部分采用同材質補配（圖4），在粘接補配的過程中，具體步驟如下：

①根據文物的碴口，確定分散構件的具體位置。

②對粘接面進行清洗等預處理。

③采用愛牢達環氧膠泥進行構件的粘接。其中對于質量較大的構件，為提高其穩定性，其中加入不銹鋼錨桿作為支撐（不銹鋼與石質文物本體采用水硬石灰漿灌漿，起到固結作用，其壽命可以達到現有最強膠的5倍）。

④對縫隙進行填縫、灌漿處理。

⑤缺失部分使用同材質材料補配加固。

6.5 脫鹽、脫酸處理

對石質文物進行脫鹽、脫酸處理（圖5），用離子水沖洗三次，再用無酸紙敷于表面，然后用薄膜包裹24小時后取下部分無酸紙，用電子pH測試儀進行測試，pH標準值為7；如果未達到標準值，需要重復按規程操作，直至達到標準。

6.6 防風化處理

對于戶外石質文物來說，采用物理遮蔽的方式，是最為安全和可靠的。對石灰巖質地的石質文物來說，水是最主要和重要的危害，通過搭建物理遮蔽物，擋住雨水對石刻的表面損害，就可以阻止二氧化碳的溶蝕作用以及水的冰劈作用。

大沙河考古發掘出土石質文物，其存放在文物保護單位（文廟）內，且部分文物如牌坊、華表等體量較大，不適宜搭建遮蔽物進行物理保護，我們采取化學防風化材料，進行整體處理，具體是待溫度為30攝氏度左右時，在陽光充足的狀態下，用塑料薄膜包裹器物24小時，并不間斷進行保溫防潮處理，然后采用5%的派力克封護劑進行封護處理（圖6）。

綜上，經過上述步驟處理后，對完成修復的部分石質文物進行展示（圖7～圖10）。

7 結語

大沙河出土石質文物修復保護項目完成了37件石質文物的保護修復工作，嚴格依據《中國文物古跡保護準則》及石質文物保護修復相關要求，保護修復過程中嚴格遵循“不改變文物原狀，最小干預，可識別及可再處理”文物保護修復原則，綜合考慮了文物標本的主體特點，在材料與工藝技術方面上盡可能與實物相結合，使這批石質文物得到科學、有效的保護修復。保護修復后的石質文物，其表面存在的病害基本得到清除，器物基本恢復完整，并進行整體封護處理，修復后的文物達到了保護現狀、修復原狀、削除隱患、延長壽命的效果，保持了石質文物原有的藝術風格、歷史特征和科學價值。

參考文獻

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