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山東濟南長清靈巖寺唐浮圖造像龕塔的保護修復

2025-07-27 00:00:00蘭棟楚魯鵬曹敬杰孫威
自然與文化遺產研究 2025年3期
關鍵詞:佛龕裂隙文物

中圖分類號:G264.3 文獻標志碼:ADOI:10.19490/j.cnki.issn2096-698X.2025.03.087-098

Abstract: Lingyan Temple in Changqing District, Jinan, Province is located in Lingyan Valley Fangshan Mountain at the northwest foot Mount Taishan Mountain. It is an important part Mount Taishan World Cultural Heritage. There are numerous stone cultural relics such as steles preserved in the temple. This article mainly introduces the protection and restoration process the Tang Buddha Statue Pagoda in Lingyan

Temple. The Pagoda consists a base,a Buddhist niche,and five layers stone towers on top.Before restoration,classification and description the deterioration conditions according to the specifications for stone cultural relics were conducted, using X-ray fluorescence spectroscopy(XRF), X-ray diffraction spectroscopy(XRD), scanning electron microscopy energy dispersive spectroscopy(SEM-EDS) and other technological methods to analyze the weathered areas and parts. Ion chromatography is used for salt detection,ultrasonic testing is usedto detect internal cracks,and three-dimensional laser scanning is used to extract information data. Based on the current condition and scientific testing results, the most appropriate conservation implementation plan was developed, including improvement the unstable state Tang Buddha Statue Pagoda , treating surface conditions,and curbing the continued spread deterioration. The restoration effect will be displayed and preliminarily evaluated, including color differences,hardness, water absorption rate,ultrasonic testing data,etc.After scientific restoration, the goal treating the deterioration, safe protection and preventing future deterioration the cultural heritage can be achieved. The experience,methods,and technical means introduced inthis article aim to provide some reference for the scientific protection and restoration open-air stone cultural relics.

Keywords:Lingyan Temple;Tang Buddha Statue Pagoda;protection and restoration;analysis anddetection;effect evaluation

1 研究背景

靈巖寺位于山東省市長清區萬德鎮,泰山西北麓方山靈巖峪中,是泰山世界文化遺產的重要組成部分。靈巖寺始建于東晉,興盛于唐宋①。峰巒秀絕,柏檀蔥郁,歷史悠久,人文薈萃。與浙江天臺國清寺、江蘇南京棲霞寺、湖北江陵玉泉寺合稱為“域內四絕”②,素有“靈巖奇異出塵寰,壓盡江南萬重山”的美譽。古今帝王將相、文人墨客慕名而至,觀景有感、著詩刻碑,明代文學家王世貞登山感慨,“靈巖是泰山背最幽絕處,登泰山而不至靈巖,不成游也”。

靈巖寺內保存碑碣文物眾多,伴隨時代變遷,雖損毀者多,但仍留有大量碑刻文物分布于寺內,主要集中于山門前、天王殿東側、大雄寶殿墻壁內、千佛殿前、御書閣、般舟殿周圍、可公床、甘露泉、積翠證盟龕等處,另還包括部分石材、石質構件、石雕、石香爐、柱礎、碑首、碑座等。靈巖寺內石質文物具備典型的北方石灰巖(青石)的特征,它們經歷悠悠歷史長河,彌留至今,具有重要的歷史、藝術和科技價值。由于大部分石質文物處在露天的保存環境中,長時間遭受各種外界自然環境因素的影響,尤其是近現代酸雨、大氣污染等不良氣候日益加劇,造成石質文物風化、酥解、剝蝕、裂隙、鹽分、溶蝕等病害愈發嚴重,甚至不可復原[]。

靈巖寺般舟殿前矗立一座石質的唐代浮圖造像龕塔,該龕塔從下至上由石質底座、蓮臺、佛龕和5層石塔組合而成。底座為須彌座,長 93cm 、寬 92cm 、高62cm ,須彌底座雕有紋飾,現已風化嚴重,漫濾不清;須彌座上方為一蓮花紋平臺,長 75cm 、寬75cm 、高 23cm ;蓮臺之上立有一佛龕,長 50cm !寬 50cm 、高 76cm ,佛龕與須彌底座石質富含鐵礦,呈黃褐色。佛龕上部依次摽有5層石塔,石塔顏色呈灰白色,為典型的青石特征,塔沿向上,結構趨失穩狀態。

佛龕面朝南向,正中開洞,表面浮雕有飛天、龍紋、菩薩像等多種佛家意義畫像、紋飾,龕內供有釋迦牟尼佛1尊,面部殘缺,佛兩側各立有菩薩像2尊,保存狀態較好,雕像生動精美、技藝高超。佛龕剩余3面存在大量刻字,或行或草,清晰可辨“開元廿三年”“天寶二年”字樣,足證龕塔年代為唐,西面刻字“大宋千禧元年歲次丁巳五月丙午…壬子苒修建記”。龕塔精美的石雕畫像和文字,是深厚歷史的見證,具有重要的歷史、藝術和科技價值。

2 分析測試

唐浮圖造像龕塔上層石塔取材青石,佛龕為黃褐色,石材富含鐵礦石。石質中主要成分為碳酸鹽,耐酸蝕、腐蝕性差。依據石質文物病害分類與圖示2行業標準中規范,其表現出的病害類型包括結構整體失穩、斷裂、裂隙、硬質結殼、酥粉、剝落、缺失等。

(XRF)可測試樣品中所含主要元素的種類及含量;利用X射線衍射光譜(XRD)可以檢測樣品中主要物相組成成分,并判斷龕塔表面風化結殼產物的物象組成;不同組成成分的硬質結殼決定其后續保護修復過程中清洗材料和方式(工藝)的選擇,比如鈣鹽、鎂鹽,是否含有硫、鐵元素等,前期的分析檢測是必要的;除了了解龕塔文物病害組成成分,其不同病害成分的微觀結構及分布情況則需要借助掃描電鏡-能譜儀(SEM-EDS)進行樣品微觀形貌觀察;另外,因該龕塔文物長年暴露于露天保存環境中,其表面鹽的成分及含量測定也是必要的,故刮取佛龕表面不同位置粉末樣品,選擇離子色譜儀進行鹽分的測定,其結果可以作為保護修復中脫鹽方式、脫鹽次數(時間)等重要的依據。

基于龕塔文物的病害現狀,實施保護修復前先進行如下科學檢測分析設計。

(1)針對龕塔斷裂、裂隙病害及結構失穩現狀,進行三維數字化掃描留存修復前龕塔文物的數字化基礎信息;超聲波探傷可以通過反射波長、波速來反映石刻文物表面風化和裂隙發育狀態,選擇龕塔文物表面淺表性裂隙附近定點,進行超聲波探傷檢測;通過判別文物的風化狀態、裂隙是否存在貫通斷裂,據此結果來決定修復時是否需要進行粘接處理,同時可以與填補修復處的探傷測試結果進行對比分析,對修復效果起到一定的自我驗證和評估的作用。

(2)針對表面病害結構與成分分析,設計于龕塔不同位置取樣品檢測分析。X-射線熒光光譜分析

以上分析檢測技術和方法均是獨立實施的,其分析檢測先后順序并不能影響結果和判斷。不同檢測方法可結合起來分析驗證,共同作為后續文物保護修復決策的重要依據。

2.1 龕塔結構失穩、裂隙發育分析

2.1.1 超聲探傷檢測

為判斷風化和石材節理向裂隙發育的程度,選擇佛龕東面做超聲波探傷檢測(圖1、圖2)。采用Proceq PunditLab + 非金屬超聲波檢測儀及超聲CT分析軟件。探頭為ZBLCP50縱波探頭及鴻聲CP50錐形探頭,探頭接觸直徑分別為 38mm 和3mm ,頻率 50kHz ,有效地保證了檢測點位置的準確性,測點間距均為 10cm 。檢測中采用干耦合技術,不使用任何耦合劑,避免了耦合劑對文物的污染及耦合劑滲入石材中造成的檢測誤差。

圖1現場超聲探傷布點(來源:作者自攝)
圖2現場超聲探傷檢測(來源:作者自攝)

檢測數據顯示:大部分測點位置波速在4 500m/s 以上,少部分測點位置低于 4500m/s ,但也很接近,且集中在中下部淺表性裂隙附近,波速降低、波幅降低、雜波干擾的誘因主要為節理的影響,這與肉眼觀察結果一致,其余位置無明顯的風化裂隙現象。修復措施決斷:佛龕南側裂隙已貫通斷裂,上下斷面需分開粘接后再進行裂隙填補工序;佛龕北側細小裂隙保護修復時只需注射加固劑進行滲透加固,以減緩雨水溶蝕及凍融作用的腐蝕破壞。

2.1.2 三維數字化掃描

為了更好地留存和保護唐浮圖造像龕塔的信息,尤其是佛龕4面的精美石雕畫像,嘗試采用三維數字化掃描進行存檔。外業數據采集包括三維掃描點云數據獲取和紋理信息數據采集,成果為高精度的三維激光點云及紋理照片。佛龕上精美石雕紋飾必須以等值線的形式將其表現出來,三維激光掃描技術得到的高密度點云能很好地實現其等值線精細測繪和三維模型重構,準確地實現文物現狀的定量化記錄,可以作為文物穩定性評估的基礎依據(圖3、圖4)。

圖3佛龕三維掃描現場(來源:作者自攝)
圖4佛龕三維成像效果圖(來源:三維掃描軟件成像)

三維掃描儀型號為形創MetraSCAN3D光學CMM掃描儀,可執行高度精確且可重復的計量級測量和3D幾何表面檢測。MetraSCAN3D掃描儀具備15條激光十字線和高測量速度,可加快3D掃描流程,具有快速設置、簡單操作、實時掃描、360度磁吸目標點等優點。設置精度 0.1mm ,體積精度0.3mm ,基準度 380mm ,景深 100mm ,紋理分辨率 50~150 Dpi,數據處理軟件為VXelements。

2.2 病害成分分析

取唐浮圖造像龕塔須彌座脫落殘塊(ST1)塔身白色硬質結殼(ST2)和佛龕背面黃褐色污染(ST3)樣品3份,檢測病害成分,具體取樣信息見表1。

表1唐浮圖造像龕塔取樣信息統計表
表1(續)
注:表中圖片為作者自攝。

2.2.1分析方法

分析方法為X射線衍射分析法、X射線熒光光譜分析法、掃描電鏡-能譜分析法和離子色譜儀分析法4種。

(1)X射線衍射分析法(XRD)。儀器為臺式X射線衍射儀,型號RINT200O。首先使用瑪瑙研缽研磨樣品成石粉,然后置于單晶硅片上,壓平送入X射線衍射儀內進行測試。實驗條件:管流 15mA ,管壓 40kV ,起始位置[°2TH]:10.0109,終點位置[°2TH]:69.9829,步長[°2TH]:0.0220,掃描每步時間[s]:8.6700。

(2)X射線熒光光譜分析法(XRF)。CRONO移動式微區XRF光譜儀,工作距離為 5~7mm ,可實現非接觸式測量并且完全無損,并記錄下每個像素點高分辨率光學圖像,在采集光譜的同時顯示譜線以及所選元素含量。

(3)掃描電鏡-能譜分析法(SEM-EDS)。掃描電子顯微鏡型號為(HitachiS-360ON),電壓15kV ;能譜儀為美EDAX公司生產的Genesis2000XMS型能譜儀。樣品樹脂包埋后進行分析。

(4)離子色譜儀分析法。采用ShimadzuHIC-SP型抑制柱高效離子色譜對3份樣品進行測試,離子色譜儀采用日本島津公司生產,型號為HIC-10AsuperIC的離子色譜系統。

2.2.2檢測分析結果

脫落殘塊ST1主要成分為碳酸鈣和碳酸鎂(表2),CRONO移動式微區XRF光譜譜圖成像數據顯示其主要元素包括Ca、Fe、Ni、Zn、Mn、Ti、Sr、Zr,清晰可辨樣品中各元素含量及分布情況(圖5)。ST2白色結殼是石質文物常見的風化現象,結殼樣品XRD檢測結果顯示其成分主要是碳酸鈣、碳酸鎂和二氧化硅(表2),進一步推測石材為方解石,夾有石英石。其SEM-EDS檢測區域顯示2個位置Ca元素的含量分別為 74.71% 和 88.92% ,其主要元素為Ca和C,也含有少量的Mg、Si、AI和K,具備鈣鹽、鎂鹽結殼的特征(圖6、表3)。ST3黃褐色污染物樣品XRD檢測結果顯示其主要成分除了碳酸鈣、碳酸鎂、二氧化硅外,還含少量的硅酸鋁鉀、硅酸鋁鈉等的鹽分(表2),其3個位置SEM-EDS檢測結果均顯示其含有一定的錳元素和鐵元素,成色元素為含鐵、錳的礦物質,其氧化、風化后是形成黃褐色污染物的主要原因(圖7、表4)。根據檢測分析結果,常見的鈣鹽、鎂鹽結殼清理時應先選擇使用適宜濃度的EDTA二鈉鹽、六偏磷酸鈉溶液貼敷軟化處理,再使用去離子水清洗處理。

離子色譜儀測試中離子標準樣品均為 100mg/L 碳酸鈉( Na2CO3 )及硫酸( H2SO4 )均為分析純。將一定質量的樣品溶于已知質量的高純水中,配成水的溶液,超聲 15min ,靜置 48h ,取上層清液使用一次性水系針頭式過濾器過濾后,直接進樣測定。測試結果表明,3份樣品均存在鈣鹽沉積,ST1樣品 SO42. ! NO3 濃度明顯較高,存在石膏質結殼(表5)。唐浮圖造像龕塔均含有較多不同離子的可溶鹽,必須進行重點脫鹽處理,選擇使用紙漿貼敷法進行脫鹽處理,間隔2\~3天更換一次脫鹽紙漿,脫鹽過程中使用電導率儀檢測鹽分濃度。

表2唐浮圖造像龕塔文物樣品×射線衍射分析結果
圖5脫落殘塊樣品的ST1CRONO移動式微區XRF元素光譜圖(來源:作者使用微區XRF測試成像)
圖6樣品ST2的SEM-EDS掃描圖像(來源:作者使用SEM-EDS掃描成像)
圖7樣品ST3的SEM-EDS掃描圖像(來源:作者使用SEM-EDS掃描成像)
表3樣品ST2元素含量的SEM-EDS分析結果單位: %

造成石質文物風化病害的成因機理是極其復雜的,除了文物石材的結構組成外,是物理、化學、生物等多方面的環境因素交織在一起共同作用的結果[3]。靈巖寺地處方山,受植被環繞,降水豐沛,水分的入侵,溫差的影響,加之酸性大氣污染物,吸附于露天石質文物表面發生化學反應,致使文物表面疏松粉化、裂隙發育、污物沉積等,進而加劇溶蝕、剝落等活動性病害。可溶鹽的溶解結晶危害更為嚴重,表現為結晶膨脹、風化、水合壓力和升溫、吸潮膨脹等產生的外應力作用4。配合雨雪凍融破壞作用、風沙侵蝕磨損作用、大氣污物、微生物腐蝕作用[5等,均會引起石質文物表層漫濾不清,風化病害不斷加深。

表4樣品ST3元素含量的SEM-EDS分析結果
表5樣品離子色譜測試結果單位: %

3 保護修復

通過對唐浮圖造像龕塔前期病害調研和科學檢測分析,確定從改善龕塔文物失穩狀態、清除并遏制病害繼續蔓延、治理龕塔表面病害與改善周邊環境入手實施保護修復,確保修復后處于穩定狀態,達到消除其病害,延緩其腐蝕和衰老進程,保護其文物價值的工作目標,保護修復的技術流程見圖8。

圖8山東長清靈巖寺唐浮圖造像龕塔保護修復的技術流程圖(來源:作者自繪)

為方便保護修復施工,按照工程施工標準和現場狀況,首先在唐浮圖造像龕塔周圍搭建彩鋼板圍擋和保護修復施工架臺。

3.1 改善結構失穩,落架修復

3.1.1龕塔拆解

搭建雙排鋼管腳手架,按照每層石塔的高度分別架設腳手板作為操作平臺。拆解前先將佛龕部位包裹加固,標記每層石塔的相對位置;然后在其正上方懸掛倒鏈,從上往下依次將5層石塔逐一拆卸并慢慢移至提前預設的操作平臺上平放。

3.1.2 佛龕斷裂處粘接

佛龕橫向貫通斷裂處進行粘接處理:首先用粗紡布、木枋纏繞包裹固定佛龕,捆綁吊裝帶,相對位置做好標記;然后啟動倒鏈,緩慢移動,將佛龕沿上下斷裂位置分開,進行粘接面清理,用硬毛刷、竹刻刀等清理干凈上下面的積塵污物;接著在粘接面均勻涂抹已配好的AAA環氧樹脂膠,涂抹時需控制膠量,避免樹脂膠溢出污染裂縫周邊位置;最后緩慢降落倒鏈,人工扶穩,按照標記校正粘接位置,降低偏差,使佛龕上下部分原位、牢固粘接。

3.1.3裂隙補配、填補

佛龕粘接處縫隙及四周裂隙進行補配和填補處理。選擇靈巖寺當地石材研磨成粉調加水硬性石灰和沙子進行補配和勾縫,不同部位填補施工時需進行預實驗,根據強度和色度等確定最合適的填補材料配比(表6、圖9)。用毛筆蘸水浸濕待填充表面,用調配好的補配材料進行填補,先從缺失邊緣向內部填補,用合適寬窄的磨刀壓平,使表面光滑,同時要略低于周圍平面,避免污染附近石刻表面。

表6佛龕填補補配材料配比
(a)靈巖寺當地石材取樣
(b)石材樣品研磨成石粉圖9補配石粉選制實驗(來源:作者自攝)

3.1.4 做色、做舊

待補配處干燥后,使用砂紙打磨表面,補配材料內調配礦物顏料進行進一步修飾、做色處理,調色時加入

的礦物顏料較周邊要淺一些,最后在不協調處用細毛筆蘸取稀釋配好的礦物顏料,利用涂、點、蘸、撥等方式進行隨色,達到填補位置與周邊色調協調一致的效果。

3.1.5 龕塔校正歸位

設置機械倒鏈將佛龕上部5層石塔按照標記依次疊擦歸位,確保相對位置準確無誤。每層石塔復位時水平方向使用水平矯正尺水平矯正,垂直位置利用傳統垂直線校正,原墊鐵片已銹蝕嚴重,在塔間偏差位置替換合適的薄生鐵片輔助校正,使5層石塔安全復歸原位,并保證每層石塔水平方向、垂直方向均恢復平衡、穩定狀態。

3.2 清除表面病害

3.2.1 清理清洗

針對表面存在的塵土、水銹結殼、苔蘚、霉菌、人為污染、鐵墊塊銹蝕污染等各類污染情況,主要采取機械清理和溶劑清洗的方式:使用棕毛刷、竹刀等清除龕塔文物周身遍布的灰塵、污泥等;使用高溫高壓熱水蒸氣對文物表面整體清洗,此法尤其對表面頑固污漬、霉菌等清洗效果較好;用竹簽脫脂棉蘸上配置好的 15% 乙醇溶液慢慢擦拭一遍;對上述方法均無法清理掉的污物,經過清洗實驗,選擇丙酮、EDTA-2Na、六偏磷酸鈉等溶劑清洗效果較佳;最后再用去離子水反復沖洗干凈。

3.2.2 紙漿貼敷脫鹽

選擇吸水性能較好的木漿紙制成脫鹽紙漿,先將龕塔文物表面噴水潤濕,將紙漿均勻涂敷于表面,厚度不超過 1cm ,用毛刷反復輕輕拍打,確保與龕塔表面完全貼合,利用水的毛細作用,龕塔表面及內部的鹽分離子便被吸附到紙槳上,最后在表面貼敷一層塑料薄膜,防止因干燥過快而影響脫鹽效率。

每隔2天更換一次新鮮的脫鹽紙漿。在塔身、佛龕、須彌底座處分別取 5cm×5 cm脫鹽紙樣品撕碎浸于 50mL 去離子水內攪拌均勻,使可溶鹽溶解于水中,使用電導率儀檢測樣品溶液電導率值(ms/cm)并記錄。電導率值越高,說明水溶液的導電離子量越多,可溶鹽的含量越大;反之,電導率值越低,水溶液的導電離子量越少,可溶鹽的含量越少。紙漿中含可溶鹽量越少,證明紙漿貼敷區域本體含可溶鹽量越少。本次修復對龕塔脫鹽共6次,用時12天,電導率值幾乎穩定于 50ms/cm ,表征脫鹽工作結束。

3.2.3殺菌除霉

唐浮圖造像龕塔局部富集霉菌、苔蘚等,需進行

殺菌除霉處理。表面均勻噴涂 1~2 遍殺菌除霉劑,主要成分為富馬酸二甲酯( C6H8O4 ),濃度為 3%~5% ,用以消除龕塔文物表面的微生物病害。

3.2.4表面封護

唐浮圖造像龕塔立于般舟殿前露天保存,各種原因引起的表面風化現象非常嚴重。在經過前面多項保護修復處理后,為延緩腐蝕風化速率,必須進行表面封護處理。選擇合適濃度的Remmers300E/乙醇溶液,采用噴壺噴涂方式,重點位置使用油畫筆涂刷,封護過程中做好周圍區域保護措施,防止出現掛流現象,并準備好脫脂棉隨時進行擦拭,封護后自然干燥。

4 修復效果與評估

4.1 唐浮圖造像龕塔保護修復效果

唐浮圖造像龕塔保護修復效果如圖10~圖13所示。

圖10唐浮圖造像龕塔整體修復前后對比(正面)(來源:作者自攝)
圖12唐浮圖造像龕塔佛龕正面修復前后對比(來源:作者自攝)
圖13唐浮圖造像龕塔佛龕西面修復前后對比(來源:作者自攝)

4.2 修復效果初步評估

保護修復工作結束后,對部分修復效果進行了初步地自我評估和驗證。設計自檢措施:選擇表面硬度計和色差儀測試修補前后的表面硬度和色差;利用超聲波探傷儀檢測裂隙補配前后的彈性波速及波幅;使用電導率儀分析脫鹽過程中的鹽分等。結果均符合文物保護修復現場無損檢測評估方法,且采用的檢測儀器設備便攜實用,是露天保存石質文物修復效果評估體系的一次較好嘗試。

采取的修復效果檢測結果及分析如下。

4.2.1 表面硬度檢測

采用里氏硬度計進行現場測試,型號TH110,探頭為D型,外形尺寸 20mm×70mm ,質量 75g ,通用型。硬度檢測結果表明:斷裂處粘接、補配位置的強度稍低于佛龕周邊原石的強度,但隨著時間的推移趨于穩定,符合文物保護修復原則,基本達到了預期的粘接、補配效果(表7、圖14)。

4.2.2 色差檢測

采用便攜式色差儀(型號WR-10QC)進行色度檢測。編號033-4、033-5為清洗前后色差值,檢測結果表明:采取的清洗清理技術手段能夠有效地將龕塔表面霉菌、鐵銹等各類表面污染物清除,展現出龕塔文物的本來色調;編號033-6、033-7為須彌座裂隙和佛龕裂隙填補前后的色差差值,數據顯示填補處與周邊原石的色差差異值(△E)較小,表明現階段填補修復區域與周邊原石色差在容許范圍之內,符合“保持或恢復文物原貌”“協調性”等文物保護原則(圖15)。

表7佛龕填補表面里氏硬度檢測數據(里氏硬度計TH110)單位:HL
圖14靈巖寺唐浮圖造像龕塔本體與修補位置硬度對比柱狀圖(來源:作者自繪)
圖15唐浮圖造像龕塔表面清洗、填補前后色差值柱狀圖(來源:作者自繪)

4.2.3 脫鹽檢測

使用離子色譜技術檢測樣品中鹽的種類和濃度,使用便攜式電導率儀測試脫鹽工序中鹽分的含量。脫鹽檢測結果表明:龕塔底座部分鹽分含量較高,佛龕和塔身的鹽分含量較小。隨著脫鹽次數的增加,脫鹽電導率值呈逐漸下降趨勢,經過6次脫鹽,電導率值慢慢趨于平穩(在50ms/cm左右),表征脫鹽工序結束(表8)。

通過脫鹽電導率值數據及變化折線圖(圖16),可驗證本次對靈巖寺唐代浮圖造像龕塔采取紙漿貼敷式脫鹽工藝是可行的,能有效去除龕塔文物表面的可溶鹽,對文物本體的長期保存是有利的。

4.2.4超聲波探傷檢測

對佛龕橫向裂隙粘接效果進行超聲波探傷檢測。波速檢測數據顯示:佛龕東面2條粘接縫跨縫檢測波速及波幅強于不跨縫檢測結果(圖17);佛龕西面3條粘接縫波速及波幅稍差于不跨縫檢測結果,粘接效果良好,左側跨縫檢測數據稍差,但亦有明顯的超聲波穿透粘接處,粘接效果尚可(圖18)。

單位:ms/cm

表8底座、佛龕和上層塔身電導率儀檢測點鹽分含量
圖16靈巖寺唐浮圖造像龕塔不同位置脫鹽數據記錄折線圖(來源:作者自繪)
圖17佛龕東面裂隙檢測布點圖(來源:作者自攝)
圖18佛龕西面裂隙檢測布點圖(來源:作者自攝)

5 結束語

石質文物是以方解石為主要成分的沉積鹽,其抗風化能力不強,且賦存環境為室外露天保存。長年遭受環境中雨水的淋溶、侵蝕作用,外加溫差的變化,巖石內部膨脹性礦物遇水膨脹,加速破壞巖體表層與里層、顆粒與顆粒間的連接,造成石材表層疏松和裂隙逐漸發育,進而慢慢出現片狀剝落等活動性病害。可溶鹽分的運移和膨脹作用,會使可溶鹽在水的作用下在石材內遷移運動,造成表面結構的破壞及外觀的改變,也會在內部富集結晶產生很大的結晶壓力,造成開裂及表層脫落。隨著溫度的變化,這些水合結晶物處于結晶一水合的循環之中,壓力相應變化。反復的應力變化,最終導致石材局部成粉末狀、碎屑、鱗片狀。雨雪凍融作用,靈巖寺地處北方地區,冬季氣溫低,雨雪多,受凍融破壞影響較大。酸雨等大氣污染物的影響,大氣污染物中影響范圍廣的主要有含硫化合物、氮氧化合物、碳化合物、顆粒污染物等。微生物的破壞作用,石質文物表面生長的微生物種類繁多,細菌、真菌、藻類、地衣等微生物在代謝過程中常常析出有機酸、硝酸、亞硝酸、碳酸和氫氧化銨等溶液,腐蝕石質并在其表面形成淀積物,造成石質文物表面細微結構破壞和內部結構病變。

環境因素對自然保護狀態中的石質文物的影響最直接、最突出,露天和半露天保存的石質文物病害大多源于環境因素的作用。因而只有通過對文物周圍環境及其對石質文物影響機理的分析研究,才能提出科學有效的保護措施,也只有在保護修復前做好病害分析和相關試驗,才能評估確定最佳保護修復方法和操作工藝。

本次對長清靈巖寺唐浮圖造像龕塔的保護修復是依據其前期的病害現狀、檢測分析依據和實際保護需求,遵循文物保護修復基本原則,合理把握干預的“度”,確定保護修復方案的可行性。修復前對石材結構組成及病害劣化信息進行科技檢測分析,采取清洗清理、脫鹽、粘接、填補、封護和結構矯正等一系列針對性地保護技術措施,使得該龕塔因自然力和人為造成的損傷得到修復,整體結構更加穩定,表面抗風化和抵御環境能力大大提高,取得了預期的修復效果。修復后采用色差儀、硬度計、吸水率儀、顯微鏡等便攜式檢測儀器對修復效果進行初步評估,利用三維數字化掃描技術和超聲波探傷技術檢測龕塔的結構失穩、裂隙風化狀況和裂隙的填補效果等,是將多種科技檢測手段應用到石質文物保護修復現場中的一次嘗試,也是建立露天保存石質文物病害和修復效果評估體系的一次摸索,以期能為之后露天石質文物的科學保護修復提供一定的參考和借鑒。

參考文獻

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