淺論豐縣大沙河考古發(fā)掘出土石質(zhì)文物的修復(fù)與保護(hù)

王偉

摘 要：2016年1月，豐縣大沙河出土一批石質(zhì)文物，嚴(yán)重殘損，雕刻精美，晚明清初風(fēng)格，具有一定的歷史價值與藝術(shù)價值，豐縣博物館對其進(jìn)行了修復(fù)保護(hù)。

關(guān)鍵詞：豐縣大沙河；石質(zhì)文物；修復(fù)保護(hù)

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

1 石質(zhì)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(cè)發(fā)現(xiàn)了墓園，徐州博物館考古研究所和豐縣博物館聯(lián)合進(jìn)行了考古發(fā)掘。

大沙河考古發(fā)掘共出土石牌坊構(gòu)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(gòu)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(fēng)格，具有一定的歷史價值與藝術(shù)價值。

2 保存環(huán)境

豐縣地處暖溫帶半濕潤季風(fēng)氣候區(qū)，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(zhì)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(zhì)文物進(jìn)行了修復(fù)與保護(hù)。

3 石質(zhì)文物病害

3.1 殘損

目前出土的石質(zhì)文物中，部分出現(xiàn)殘損、斷裂現(xiàn)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(gòu)件粉碎成30余塊。造成這一現(xiàn)象的主要原因有以下幾點。

一是由于石灰?guī)r的導(dǎo)熱性能很差，白天受太陽曝曬后，表面變熱而內(nèi)部仍然冷卻，晚上則相反，形成溫度差異。石灰?guī)r由不同的礦物構(gòu)成，它們的熱膨脹系數(shù)各不相同，這會破壞石粒之間的結(jié)合。當(dāng)夏天時，石刻經(jīng)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(nèi)外層和石粒之間的結(jié)合力的損失，導(dǎo)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(xiàn)象。

三是石刻出土發(fā)現(xiàn)時都處于傾倒的狀態(tài)，在傾倒的過程中，不可避免地會發(fā)生斷裂現(xiàn)象。

3.2 表面紋飾模糊

由于水的溶蝕，石刻表面風(fēng)化，雕刻的紋飾和文字就會變得不清楚。水的溶蝕原理是當(dāng)水中含有二氧化碳時，水就具有較強(qiáng)的溶蝕能力，它會和碳酸鹽巖的石刻（主要成分是碳酸鈣）發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成碳酸氫鈣，化學(xué)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(xiàn)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(shù)量統(tǒng)計

由病害統(tǒng)計數(shù)據(jù)可以看出（表1），大沙河考古發(fā)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(zhuǎn)化為可溶的碳酸氫鹽造成石刻表面出現(xiàn)溶蝕現(xiàn)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(xiàn)水銹結(jié)垢現(xiàn)象。

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

4 石質(zhì)文物檢測分析

前期對此批文物進(jìn)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(jīng)分析表明石質(zhì)文物本體為碳酸質(zhì)石灰?guī)r，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(fēng)化狀態(tài)差異很大，這與文物的埋藏環(huán)境有關(guān)，斷裂、裂隙處的風(fēng)化狀態(tài)比較嚴(yán)重，埋藏較深部位的風(fēng)化程度很輕。

根據(jù)基本封護(hù)性能和耐老化性能的試驗結(jié)果，可以得出以下初步結(jié)論：一是經(jīng)過S-130和PELICOAT的防護(hù)處理，石灰?guī)r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(jīng)防護(hù)的石灰?guī)r樣本在進(jìn)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(huán)、熱循環(huán)和凍融循環(huán)。防護(hù)處理后的石灰?guī)r樣本在進(jìn)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?guī)r樣本的防護(hù)處理能夠顯著提高石灰?guī)r的耐溫度變化性能。三是S-130和PELICOAT對石灰?guī)r的封護(hù)性能和耐老化性能相近，兩者總體無明顯區(qū)別。

5 保護(hù)修復(fù)依據(jù)、目的和指導(dǎo)原則

一是保護(hù)修復(fù)依據(jù)。保護(hù)修復(fù)依據(jù)主要有《中華人民共和國文物保護(hù)法》《中華人民共和國文物保護(hù)法實施細(xì)則》《文物保護(hù)工程管理辦法》《紀(jì)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(hù)準(zhǔn)則》《石質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)方案編寫規(guī)范》，還有江蘇省、徐州市其他的相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)和規(guī)范。

二是保護(hù)修復(fù)目的。通過科學(xué)的保護(hù)措施，保證大沙河考古發(fā)掘出土石質(zhì)文物在目前環(huán)境條件下的安全性和穩(wěn)定性，減緩文物本體的風(fēng)化速度，延長保存時間。

三是保護(hù)修復(fù)指導(dǎo)原則為《中國文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》。其一除了必須進(jìn)行保護(hù)的部分，應(yīng)該盡量避免多余的干預(yù)。如果必須干預(yù)，只在最需要的地方使用附加的方法，并且盡量少用。保護(hù)的目的是維持現(xiàn)狀，減輕損害。其二修復(fù)要以現(xiàn)存的實物為主要依據(jù)，還要保留重要事件和重要任務(wù)留下的痕跡。所有的技術(shù)方法應(yīng)該不妨礙對原物的進(jìn)一步保護(hù)。修復(fù)的部分要與原物或之前修復(fù)的部分既和諧又可辨別。所有修復(fù)的部分必須保留完整的記錄檔案和永久的年代標(biāo)記。其三根據(jù)保護(hù)的需要使用保護(hù)修復(fù)技術(shù)。傳統(tǒng)的工藝保護(hù)技術(shù)要繼續(xù)使用，新材料和新工藝必須經(jīng)過多次的試驗和研究后才能采用。

6 保護(hù)修復(fù)操作流程

保護(hù)修復(fù)操作流程：大沙河考古發(fā)掘出土石質(zhì)文物污染物的清洗→對石質(zhì)文物進(jìn)行拼接，針對存在斷裂缺失部件文物進(jìn)行大致結(jié)構(gòu)重整→對每個石質(zhì)部件進(jìn)行照片拍攝、繪圖，針對缺失部分繪圖制作出尺寸，方便復(fù)制→斷裂部位的黏結(jié)、填縫→破損部位的粘接、復(fù)原→對石質(zhì)文物進(jìn)行脫鹽、脫酸處理→整體防風(fēng)化處理。

6.1 表面污染物的清洗

對于大沙河考古發(fā)掘出土石質(zhì)文物表面的污染物，按物理方法、水溶液法以及有機(jī)溶劑法的順序進(jìn)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(jìn)行清潔處理；再用熱水蒸氣對污染物表面進(jìn)行刷洗；然后對殘留的污物用配置的清洗液進(jìn)行清洗；最后對上述方法都無法清洗的部位采用有機(jī)溶劑擦拭的方法清除。對難以清除的鈣質(zhì)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(zhì)污染物。總之，按照先物理、后化學(xué)、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(jìn)行結(jié)構(gòu)重整、拍照繪圖

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

6.3 裂隙注漿填縫

大沙河考古發(fā)掘出土石質(zhì)文物存在很多裂隙，且不少裂隙之間相互貫通，如不及時進(jìn)行注漿、填縫處理，在冰劈等因素的作用下，裂隙將會進(jìn)一步地加深、加寬，直至造成文物進(jìn)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(huán)氧樹脂膠泥填補(bǔ)裂隙外圍，再采用低黏度環(huán)氧樹脂灌漿，起到固結(jié)作用。最后在裂隙外填補(bǔ)水硬石灰，保護(hù)內(nèi)部環(huán)氧膠泥和環(huán)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(cè)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(shè)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(yīng)在裂隙處設(shè)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(jī)溶劑擦洗一次，確保嵌縫材料與裂隙石質(zhì)膠結(jié)密實。用竹刀或手術(shù)刀將膠泥填補(bǔ)在裂隙內(nèi)部。以裂隙外沿為邊界，膠泥不要填補(bǔ)到裂隙外或壁面上，防止膠泥污染石構(gòu)件表面。嵌縫時嵌縫膠泥封堵裂隙要密實，并凹進(jìn)裂隙兩邊的石構(gòu)件表面1～2毫米。嵌縫后的裂隙保養(yǎng)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(jìn)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(jìn)行。灌漿前還要制定好預(yù)防漏漿、掛漿的應(yīng)急措施。

六是灌漿縫表面后處理。壓力灌漿保養(yǎng)數(shù)日后，拆除灌漿嘴，將裂隙表面凹口填補(bǔ)水硬石灰一類無機(jī)材料，填平做舊，色澤同石質(zhì)文物本體一致。

七是質(zhì)量自檢。灌漿加固程序完成后，進(jìn)行質(zhì)量自檢。

6.4 粘接復(fù)原補(bǔ)配

大沙河考古發(fā)掘出土的石質(zhì)文物部分出現(xiàn)了斷裂、部件缺失，其中石牌坊尤為嚴(yán)重，其構(gòu)件斷開有30余塊，必須進(jìn)行粘接復(fù)原，為了還原文物的原貌，缺損部分采用同材質(zhì)補(bǔ)配（圖4），在粘接補(bǔ)配的過程中，具體步驟如下：

①根據(jù)文物的碴口，確定分散構(gòu)件的具體位置。

②對粘接面進(jìn)行清洗等預(yù)處理。

③采用愛牢達(dá)環(huán)氧膠泥進(jìn)行構(gòu)件的粘接。其中對于質(zhì)量較大的構(gòu)件，為提高其穩(wěn)定性，其中加入不銹鋼錨桿作為支撐（不銹鋼與石質(zhì)文物本體采用水硬石灰漿灌漿，起到固結(jié)作用，其壽命可以達(dá)到現(xiàn)有最強(qiáng)膠的5倍）。

④對縫隙進(jìn)行填縫、灌漿處理。

⑤缺失部分使用同材質(zhì)材料補(bǔ)配加固。

6.5 脫鹽、脫酸處理

對石質(zhì)文物進(jìn)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(jìn)行測試，pH標(biāo)準(zhǔn)值為7；如果未達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)值，需要重復(fù)按規(guī)程操作，直至達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)。

6.6 防風(fēng)化處理

對于戶外石質(zhì)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?guī)r質(zhì)地的石質(zhì)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(fā)掘出土石質(zhì)文物，其存放在文物保護(hù)單位（文廟）內(nèi)，且部分文物如牌坊、華表等體量較大，不適宜搭建遮蔽物進(jìn)行物理保護(hù)，我們采取化學(xué)防風(fēng)化材料，進(jìn)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(tài)下，用塑料薄膜包裹器物24小時，并不間斷進(jìn)行保溫防潮處理，然后采用5%的派力克封護(hù)劑進(jìn)行封護(hù)處理（圖6）。

綜上，經(jīng)過上述步驟處理后，對完成修復(fù)的部分石質(zhì)文物進(jìn)行展示（圖7～圖10）。

7 結(jié)語

大沙河出土石質(zhì)文物修復(fù)保護(hù)項目完成了37件石質(zhì)文物的保護(hù)修復(fù)工作，嚴(yán)格依據(jù)《中國文物古跡保護(hù)準(zhǔn)則》及石質(zhì)文物保護(hù)修復(fù)相關(guān)要求，保護(hù)修復(fù)過程中嚴(yán)格遵循“不改變文物原狀，最小干預(yù)，可識別及可再處理”文物保護(hù)修復(fù)原則，綜合考慮了文物標(biāo)本的主體特點，在材料與工藝技術(shù)方面上盡可能與實物相結(jié)合，使這批石質(zhì)文物得到科學(xué)、有效的保護(hù)修復(fù)。保護(hù)修復(fù)后的石質(zhì)文物，其表面存在的病害基本得到清除，器物基本恢復(fù)完整，并進(jìn)行整體封護(hù)處理，修復(fù)后的文物達(dá)到了保護(hù)現(xiàn)狀、修復(fù)原狀、削除隱患、延長壽命的效果，保持了石質(zhì)文物原有的藝術(shù)風(fēng)格、歷史特征和科學(xué)價值。

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