考古现场的科学保护 | 以三星堆遗址为例

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2022-12-02 16:53 来源:重庆考古

随着三星堆遗址考古新发现的现场直播,考古工作的神秘面纱逐渐在大众眼前揭开。通过直播,大部分观众被各种出土的金器、玉器、青铜器文物所震撼,并引起了诸多关注和热议。然而,对于考古工作而言,三星堆遗址时隔34年能再次重启进行大规模考古发掘,得益于各项科技手段的引入和考古现场科学保护水平的提高。

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1986年的三星堆遗址考古发掘现

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现代化的考古发掘舱

 

为什么要进行考古现场科学保护?

文物在地下长期处于一种相对稳定的状态,随着考古发掘的出土,由于其自身材质的缺陷和埋藏环境中各种腐蚀因素的共同作用,再加上墓室坍塌等因素的影响,大多文物原始状态都非常孱弱。考古现场科学保护就是在考古发掘现场,第一时间对出土文物进行抢救性保护的一系列工作的统称。文物在地下长期处于一种相对稳定的状态,随着文物的考古发掘出土,周围环境(如温湿度、氧气含量和光照等)发生了巨变,如果不及时进行合理的现场保护,有时会给文物带来毁灭性的伤害,如彩绘变色、有机物碳化等。考古发掘现场文物保护的好坏直接影响到后续文物保护的最终结果及后期的考古、文物等方面的研究工作。

 

怎样才是科学的考古现场保护?

现场保护须满足“及时性”和“合理性”。

及时性,顾名思义,就是现场保护介入要及时,要在文物出土的第一时间采取保护措施,尽量减少环境骤变对文物产生的影响。

合理性是指现场保护的措施要合理。根据不同文物的自身情况,选择合适保护方法和材料,保障出土文物的完整性,从而使更多的考古资料、文物遗迹信息得到有效地提取和记录,完成由考古现场向实验室的安全过渡,并为后续的保护工作奠定基础。

如三星堆遗址考古发掘现场直播中所见,搭建了密闭的考古发掘舱,即严格控制环境中的温湿度,维持考古现场的大环境的稳定,又避免了外界环境中尘土、细菌等污染因素的干扰。同时,对出土文物进行必要遮光、保湿等现场保护处理工作,方能开展后续发掘与提取工作。

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出土文物裸露现

 

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遮光、保湿等保护现场

 

考古现场保护具体能做哪些工作呢?

 

 

(一)提前制定保护措施预案

考古现场保护虽然是临时性保护措施,也需要有工作计划或预案,要根据不同保存状态、不同时代、不同地域墓葬的具体情况,制定详尽、系统、有针对性的保护预案。此次三星堆遗址考古发掘前,四川省文物考古研究院先后邀请全国各领域的专家召开多次论证会,与10余家国内科研机构联合编制三星堆遗址祭祀考古发掘方案等各项方案。

与1986年的第一次抢救性发掘相比,此次的三星堆遗址考古发掘做好了充足的准备,每个坑上都提前搭建了考古发掘舱,在发掘舱旁设有各种应急文物保护实验室和临时库房,各种先进设备一应俱全。

(二)对文物的清理、临时性加固

考古现场对文物的清理应该控制在最小程度,因为粗糙的清理经常会导致一些重要考古信息的丢失。此外,考古现场的清理工作还需注意以下几点:

第一、尽量不要使用金属工具,最好选用材质弱的工具,如木质、竹质、塑料等材质的工具,要避免对器物产生划痕。

第二、考古现场清理只要能识别出器物的材质、基本轮廓即可。对于表面有纹饰、铭文或者其他装饰工艺的文物,应该在提取后交给专业的文物保护修复人员,在文物保护实验室对文物进行一系列的科学检测和评估后,再采取相应的清理方法进行揭示。

第三、在清理过程中必须认真观察器物表面积周边土壤中的情况,如发现有织物印迹、木质印迹、彩绘颜料等,立即停止清理。

第四、如果金属文物已完全矿化,可选用可逆的加固材料进行临时性加固,以便后续的安全提取和运输。

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考古现场文物的清理

(三)现场对文物及周边环境信息及样品的提取

周边环境信息的提取主要是指与文物密切接触的土壤、粘连物的取样,通过进一步的检测分析可以了解到文物埋藏土壤的酸碱度、可溶盐、含水率等隐藏信息,有助于为文物的腐蚀机理和保存环境研究提供重要的参考依据,也为后续开展文物提取操作提供准备。

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文物周边土样的提取

文物信息主要包括对文物的形状、保存状态、主要病害、共存物情况等,尤其要注意器物表面或周边有机质的残留,例如纺织品、木材、皮革等。

我们看到三星堆遗址考古发掘对各种信息进行了全方位采集,保留足够多的信息为今后的保护研究提供足够丰富的资料。例如,在4号坑的黑色灰烬中提取到了肉眼不可见的丝绸制品残留物,这一发现意义非凡,可以说明3000多年前的古蜀人已经开始使用丝绸,从而印证古蜀蚕丛的历史。

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三星堆遗址提取到的丝绸制品残留物

(四)出土文物的科学提取

文物的提取是一项技术含量很高的工作,因为大部分文物经历了上千年的埋藏都非常脆弱,稍有不慎就可能导致文物损毁。提取前对文物进行详细的观察和评估极为重要,针对不同大小、不同保存状态的文物需要采取不同的方法。

以金属文物的提取为例:保存状况好、体量小的金属一般不需要特殊处理可直接提取;腐蚀严重、胎体较薄甚至完全矿化,保存状况差的金属,必须进行相应安全的加固处理,采用整体提取法。常用加固方法有绷带包固法、石膏包固法、高分子材料包固法、套箱加固法等。

从三星堆遗址考古现场文物的提取可以看到,对青铜器的提取和象牙的的提取方法是完全不一样的。大型青铜器的提取采取整体套箱的方法,其中还首次采用了3D打印技术,打印出与器型相吻合的硅胶保护套。象牙的提取主要是采取石膏绷带法,用石膏绷带对象牙进行包裹,石膏凝固后再进行提取。

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青铜器的整体套箱提取

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象牙经石膏绷带加固后整体提取

(五)文物的科学包装及安全运输

包装的主要目的除了防止因搬运或运输过程中对文物造成损伤,还有一个方面是为文物提供一个临时相对稳定的微环境。当然不同材质的文物选用的包装材料是不一样的,像青铜器、铁器等金属文物,通常需要隔绝空气中的水分、氧气等来减缓其腐蚀速度,而三星堆遗址考古现场盛放牙雕制品的盒子,除了底层有高弹性缓冲材料,文物上方还有一层有保水保湿材料,能让文物保持恒定的水分含量,防止象牙制品因失水而开裂,同时还具有抑菌作用,有效抑制霉菌细菌等对文物的破坏。

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牙雕制品等脆弱文物保护盒

(六)建立考古发掘现场文物保护档案等

现场文物档案记录是出土文物保护修复的第一手档案资料,一般包括文字记录和图像记录,记录应贯穿考古现场保护的全过程,记录内容包括前面所提到的信息采集、取样情况、现场保护操作和工作日志等。

此次三星堆遗址考古发掘采用了载波相位差分技术,实时记录每件出土的文物或样品所对应的经纬度,并生成一个二维码,相当于文物或标本的“身份证”。通过扫二维码就能判断该器物或样品来自于哪个坑的哪个位置等考古信息,不仅如此,还可以在二维码里加入文物的年代、材质等多种信息。

 

结语

此次三星堆遗址考古发掘现场充分运用现代科学技术手段,建设考古发掘舱、集成发掘平台、多功能发掘操作系统,在多学科、多机构的专业团队支撑下,构成了传统考古、实验室考古、科技考古、文物保护深度融合的工作模式,实现了考古发掘、系统科学研究与现场保护及时有效地保护相结合。文物保护人员全程参与其中,为出土文物“保驾护航”,展现了考古发掘现场科学保护的新模式,具有引领、示范作用。

 

当然,考古现场保护只是临时性抢救性处理,文物提取后需要运往实验室进行科学的检测分析及必要的保护修复工作,为考古研究提供更多隐藏的资料信息,同时通过保护修复减缓文物的腐蚀速度,最大限度地延长文物的寿命,更好地展现文物的价值。

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