说文保||浅析休宁县状元博物馆馆藏石质文物的保护修复研究
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2023-11-10 17:51 来源:文物鉴定与鉴赏
摘 要：此次保护修复的6件石质文物是明清两代特定历史时期的产物，是研究休宁县风俗文化、丧葬礼制的重要实物资料。但由于保存环境恶劣，导致6件文物表面均出现局部裂隙、微生物覆盖、表面污染等病害，部分石刻表面风化严重，亟待进行保护修复。文章根据石质文物的保存现状，进行了相关的科学检测分析。根据文物病害和科学检测结果，选择了合适的保护修复材料，并进行了针对性的文物修复工作，以期为休宁县的历史文化研究提供珍贵的实物资料。
关键词：休宁县状元博物馆；石质文物；病害；科学分析；保护修复
DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2023.13.012
此次保护修复的休宁县状元博物馆馆藏6件珍贵石质文物，均为三级文物，凝聚着古代哲学、历史、风水学、礼制及美学智慧，在国内外考古学、历史学等领域受到关注，具有重大的学术研究意义。
此次保护修复的石质文物包括以下6件：文官石人像（图1），明代，通高135cm，通宽60cm，重230kg；石马（图2），清代，通长180cm，通宽40cm，通高120cm，重900kg；石狮（图3），清代，通长78cm，通宽45cm，通高155cm，重850kg；石虎（图4），清代，通宽34cm，通高134cm，重400kg；石羊（图5），清代，通长75cm，通宽29cm，通高106cm，重350kg；青石城隍庙神龛（图6），清代，通长77cm，通宽21cm，通高33cm，重70kg。其中，文官石人像、青石城隍庙神龛来自考古发掘，其余的4件石质文物均为政府移交。
通过前期调研，6件石质文物从入馆收藏时起，就处于开放式的自然保存状态下。研究发现，这批石质文物受户外大气环境影响较大，目前石刻表面风化日趋严重，石质文物表面也已出现严重的微生物腐蚀、风化剥落和表面污染等病害。
根据现场调查，这批石质文物主要存在5种病害类型①：生物病害、机械损伤、裂隙、表面风化、表面污染与变色。其中表面风化病害具体表现为表面粉化剥落、表面泛盐、表层片状剥落和表面溶蚀。因长期存放于露天环境，加上当地气候温暖湿润，石刻表面已出现大量地衣苔藓的混合体。石虎和石狮的嘴部及雕刻纹饰局部缺失，同时，缺失部位的基体结构中出现裂隙。这批石刻表面粉化剥落和表面溶蚀相当严重，可观察到2～5mm的腐蚀深度。户外环境导致岩石中胶结质流失，石材强度降低。加上热胀冷缩等因素，石马和石虎表面已出现多处溶蚀现象。此外，文官石人像为红砂岩质文物，其表面泛盐比其他灰岩质文物明显。风化堆积、灰尘污物蒙蔽，甚至雨水的溶解沉淀，导致石刻表面生成一层较硬的钙质结壳，使文物表面污染变色（图7～图10）。
针对上述石质文物出现的病害，借助科学检测手段研究文物病害机理②，能够为6件石质文物的保护修复工作提供相关科学依据。
岩相分析：为了解文物显微结构和岩相信息，从文官石人像的石块中选择一块无表面信息的石块，采用体视显微镜和偏光显微镜对样品进行分析。根据检测结果可知（图11、图12），样品为细粒砂状结构，岩石为细粒钙质岩屑砂岩；粒径0.2～0.06mm，碎屑含量80%～85%；方解石含量30%～40%，分布在碎屑及胶结物中。碎屑组成为岩屑60%～70%、石英20%～30%、长石3%～5%。岩屑由灰岩、千枚岩、粉砂岩和火山岩或凝灰岩组成，灰岩居多，常有铁质析出。胶结物以方解石为主，可能为成岩期由碎屑改造而成。孔隙度较小。样品加氯化氢（HCL）起泡激烈，表明含有大量碳酸钙（CaCO3）。
岩样成分分析：为进一步了解文官石人像的岩样成分，采用日本理学公司的D/max-2500型X射线衍射仪对文物样品微观特征进行分析研究③。检测结果如表1和图13所示。
可溶盐检测分析：为确认样品中可溶盐含量，采用离子色谱仪对6件样品的可溶盐含量进行定性、定量分析。在文物表面选取取样点，使用去离子水润湿的棉签在取样点上轻轻滚压后浸泡至取样器中。具体检测结果如表2所示。
根据检测结果可知，可溶盐主要为硫酸盐（SO42-）、硝酸盐（NO3-）和钙盐（Ca2+），这些盐类的存在会加速砂岩的风化速度。样品中的可溶盐含量较高，导致石质文物出现片状剥蚀、底部泛白等病害。表面泛盐病害主要是由于可溶盐含量较大在岩石表面沉积所致④。同时，样品中可溶盐比较明显，是由于岩石中方解石含量较高，其在酸雨的长期侵蚀下被溶解流挂在岩石表面或在雨后干燥过程中随水分流出表面，形成碳酸钙结壳。
生物种属鉴定：在各种生物中，苔藓是引起露天石质文物生物腐蚀的关键类群⑤。根据现场调研情况，肉眼观察石质文物表面微生物外部形态，并借助放大镜和体视显微镜仔细观察苔藓表面，显微观察结果如表3所示。根据生物种属鉴定结果，这批石质文物表面主要有地衣侵蚀和苔藓侵蚀⑥。
根据文物保存状况、污染物种类及污染程度，选取相应的石质文物清洗方法⑦。污染物清洗可采用3A溶液（去离子水、乙醇、丙酮体积比为1∶1∶1）作为清洗溶液，使用脱脂棉蘸清洗溶液，表面污染物、附着物软化后使用软毛刷进行清理。表面微生物痕迹清洗选取配置好的3A溶液配合高温蒸汽进行清洗。对于水锈结壳清洗，使用400g纯净水、20g碳酸氢铵和20gEDTA调制成溶液，并采用敷贴法去除，局部无法清除的使用手术刀剔除。表面脱盐采用脱盐纸浆贴敷的方式去除。根据以往潮湿地区应用经验，抑菌防治材料采用效果较好的意大利BRESCIANI文物保护修复公司生产的R80BIOCIDA杀菌抑菌剂，配置3%的水溶液。针对裂隙修复，本文综合德国石质文物研究所IFS及以往应用经验，实验选择了水硬性石灰为骨料，石英砂及岩石粉为填料，适当添加消泡剂等助剂，并通过收缩率对配比进行筛选。
开展保护修复前，应建立文物修复档案。对修复位置、大小、保存现状等进行记录、绘图、拍照等。详细记录保护修复过程，包括操作步骤、使用材料、配比、工艺。
微生物灭活清洗：抑菌防治材料采用意大利BRESCIANI文物保护修复公司生产的R80BIOCIDA杀菌抑菌剂，配置3%的水溶液。使用脱脂棉涂敷于微生物区域，并将3%的水溶液滴加于脱脂棉上，完全浸润。20min后，藻类微生物失活，揭开脱脂棉，使用海绵或软毛刷用去离子水反复清洗，直至药液彻底清除。最后，用电吹风吹干表面。表面微生物痕迹清洗：使用海绵蘸3A溶液刷洗微生物痕迹，基本可达到去除效果。3A溶液无法完全清洗的部分，则使用高压蒸汽机在文物表面喷射蒸汽，利用高温溶胀的办法将生物附着物软化，再使用海绵或毛刷等擦洗。整体清洗后，再使用3A溶液去除全部残留物。钙质沉积物清洗：采用EDTA溶液涂刷石刻表面，再用脱脂棉蘸取溶液后敷贴于表面，20min打开敷贴脱脂棉。在敷贴过程中要不断地用软毛刷蘸溶液涂刷脱脂棉表面，确保石质表面湿润。取下脱脂棉后，使用硬毛刷蘸3A溶液将松软钙质刷掉，无法刷掉的部分使用手术刀剔除。剔除干净后，用脱脂棉蘸纯净水擦洗表面，使表面污物清理干净。
近年来，三维扫描技术在石质文物信息采集中应用广泛⑧。本次采用三维激光扫描与正射影像照片相结合的方式精确地留取文物表面数字化信息。对表面信息的精确留取可对微裂隙、缺失等病害进行量化，为保护和监测提供依据。
采用敷贴法⑨去除文物表面可溶盐。仔细清理表面需要脱盐的区域，并预先进行湿润。将脱盐纸浆浸泡于去离子水中，控水后紧密地贴敷于石质文物本体表面，待纸浆完全干燥后，人工揭取脱盐纸浆，并测量电导率变化情况。后在原位继续贴敷，直至测量的电导率基本稳定为止。
视现场修复条件，采用空压机或是根据裂隙形态，制作随型工具（竹签、试管刷、铜丝刷等）清除裂隙中的虫穴、泥垢等。用软毛刷和去离子水对填充面进行预先湿润。黏结剂需逐层按压致密，直至有水分渗出为止。剩余的填充剂需交回实验室留样。裂隙填充修补后，需养护至少24h（每12h润湿一次）。最后需检查所有操作部位有无残留，若有残留应及时予以清除。
石质文物加固剂已被广泛应用于保护文物古迹。加固时将酒精溶液滴至文物表面后，喷涂Remmers300加固剂，使用时需慎重，仅在石刻风化严重部位局部进行使用。加固后采用遮护措施对表面进行覆盖，28天内避免操作表面接触水。加固材料、基体和环境的建议温度范围为8～25℃，加固后要避免日晒雨淋。
采用R80BIOCIDA杀菌抑菌剂。首先，配置3%的水溶液，并滴加于脱脂棉上，使其完全浸润。20min后揭开脱脂棉，使用去离子水反复清洗至药液彻底清除。最后，用电吹风吹干表面。抑菌剂的使用应适当扩大应用面积，石刻本体处理之后，建议对外扩30%面积同样进行抑菌处理。
本次休宁县状元博物馆馆藏石质文物保护修复工作，在“保持原貌，最小干预，可识别”原则的基础上，对文物表面的机械损伤、裂隙、生物病害、表面风化等病害进行了针对性的保护修复，基本使这批石质文物恢复了安全稳定的状况，确保这批珍贵石质文物在当前的保存环境条件下可长期保存，并达到保护收藏及满足陈列展示的要求。
①全国文物保护标准化技术委员会.GB/T30688—2014馆藏砖石文物病害与图示[S].2014-12-22.
②张金风.石质文物病害机理研究[J].文物保护与考古科学，2008（2）：60-67；张国政.北京地区大理岩石质文物剥落病害成因及保护技术的研究[D].北京：北京化工大学，2022.
③张中俭，杨曦光，叶富建，等.北京房山大理岩的岩石学微观特征及风化机理讨论[J].工程地质学报，2015，23（2）：279-286.
④屈松.北京地区大理岩石质文物病害机理及风化程度评价体系研究[D].北京：北京化工大学，2018.
⑤张海英，李强，张秉坚，等.露天石质文物表面苔藓的科学认知和防治技术研究进展[J].石材，2020（8）：18-23，47.
⑥王翀，王明鹏，白崇斌，等.陕西省露天石质文物藻类、地衣、苔藓调查[J].文物保护与考古科学，2015，27（4）：76-82.
⑦王昊.石质文物清洗技术研究综述[J].中国文物科学研究，2018（1）：81-88.
⑧彭勇.三维激光扫描技术在石质文物保护中的应用研究[D].西安：长安大学，2015；王恒.云冈石窟测绘方法的新尝试：三维激光扫描技术在石窟测绘中的应用[J].文物，2011（1）：81-87；田继成，罗宏，吴邵明.三维激光扫描技术在云冈石窟13窟数字化中的应用[J].城市勘测，2014（4）：23-26；吴育华，张玉敏.文化遗产三维数字化保护应用规范化研究[J].遗产与保护研究，2016（2）：1-5.
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