西北地區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)研究的現(xiàn)狀與任務(wù)

內(nèi)容摘要：我國西北干旱地區(qū)遺存的古代建筑遺址分為兩大類，一類是石窟寺，另一大類是土建筑遺址。本文闡述了中國西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址的病害、賦存環(huán)境、保存現(xiàn)狀、研究進(jìn)展、保護(hù)中存在的主要科學(xué)技術(shù)問題，對今后西北地區(qū)石窟與土遺址保護(hù)研究的重點問題進(jìn)行了歸納和總結(jié)。最后提出應(yīng)積極開展國內(nèi)外相關(guān)大學(xué)和科研機(jī)構(gòu)的大聯(lián)合，多學(xué)科、多領(lǐng)域進(jìn)行文物保護(hù)科技攻關(guān)，大力培養(yǎng)高水平文物保護(hù)科技人才，開創(chuàng)西北地區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)科學(xué)研究和保護(hù)實踐的新局面。

關(guān)鍵詞：西北地區(qū)；石窟；土建筑遺址；保護(hù)

中圖分類號：K854.3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1000-4106(2007)05-0006-06

一、中國西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)研究的現(xiàn)狀

在我國西北干旱地區(qū)遺存有大量的古代建筑遺址。這些古代建筑遺址分為兩大類，一類是石窟寺，即在巖體上開鑿洞窟，窟內(nèi)制作壁畫、塑像或石刻像，最著名的如敦煌莫高窟、安西榆林窟，這兩處石窟保存有從十六國到清十一個朝代的約777個洞窟，45000m²壁畫和2500多身彩塑像。另外主要的石窟還有天水的麥積山石窟，永靖的炳靈寺，武威的天梯山、張掖的馬蹄寺石窟群和新疆的柏孜克里克、克孜爾和庫木吐拉石窟等全國或省級重點文物保護(hù)單位。

古建筑遺址的另一大類是土建筑遺址，最著名的有西安半坡仰韶時期的原始村落遺址，臨潼的秦兵馬俑坑土建筑遺址，甘肅秦安的大地灣仰韶村落遺址，敦煌近郊的玉門關(guān)及河倉城、漢長城、安西的鎖陽城遺址等，內(nèi)蒙古額濟(jì)納旗的黑水城遺址，寧夏的西夏王陵，新疆吐魯番的交河故城、高昌故城及樓蘭的大批土建筑遺址。

西北地區(qū)大批的古建筑遺址是我國優(yōu)秀、珍貴文化遺產(chǎn)的重要組成部分，不但有很高的學(xué)術(shù)研究價值，而且隨著西部大開發(fā)戰(zhàn)略的實施以及人們精神文化需求的日益增大，西北地區(qū)的文物旅游已成為我國旅游的熱點，因此也具有很高的經(jīng)濟(jì)價值。但由于受自然環(huán)境與工程地質(zhì)諸因素的影響，以及近年工業(yè)和旅游業(yè)迅速發(fā)展所造成的環(huán)境污染毀壞，使窟內(nèi)的壁畫、彩塑和雕像產(chǎn)生風(fēng)化、酥堿、起甲、變色、褪色等病害。露天的建筑遺址更是遭受風(fēng)蝕、風(fēng)化及雨水沖刷、開裂坍塌等的威脅。許多遺址如不盡快搶救，就有遭受毀滅性破壞的可能。

過去針對個別古遺址的保護(hù)加固工程中存在的問題做過一些遺址賦存環(huán)境與保護(hù)方面的研究，如敦煌的莫高窟、安西的榆林窟、四川的樂山大佛、重慶的大足石窟，山西大同的云岡石窟，河南洛陽的龍門石窟和甘肅的麥積山、炳靈寺、北石窟，新疆吐魯番的交河古城、克孜爾石窟等也做過一些環(huán)境地質(zhì)和保護(hù)加固方面的研究，但大都針對某一具體問題進(jìn)行研究，并沒有從遺址的賦存環(huán)境和文物保護(hù)的特殊要求進(jìn)行全面、系統(tǒng)、深入的研究，更沒有形成具有普遍指導(dǎo)意義的保護(hù)理論與技術(shù)。目前還沒有特別針對西北干旱區(qū)古遺址的特點和保護(hù)的特殊要求進(jìn)行全面、系統(tǒng)的研究，更沒有將遺址賦存環(huán)境與保護(hù)加固材料、加固技術(shù)以及工程實踐結(jié)合起來進(jìn)行研究。我國西北干旱區(qū)的石窟大都開鑿于泥質(zhì)膠結(jié)或半膠結(jié)狀、強(qiáng)度極低、孔隙率大而松散的砂巖和砂礫巖巖體，石窟的環(huán)境問題較多。大批土建筑遺址存在于氣候干燥而多風(fēng)沙的戈壁上，產(chǎn)生的病害極具特殊性，保護(hù)研究的任務(wù)、目標(biāo)以及對策措施也迥異。由于該地區(qū)古遺址有其獨特的環(huán)境特征，保護(hù)上有特殊要求，在宏觀上具有普遍的統(tǒng)一規(guī)律，但個體差異又較大。只有對其賦存環(huán)境特征進(jìn)行系統(tǒng)地、全面地研究，才能有針對性地開展保護(hù)加固材料和技術(shù)的研制開發(fā)。

國內(nèi)土遺址保護(hù)工作開展較晚，上世紀(jì)80年代末才開始在少數(shù)幾個地方進(jìn)行土質(zhì)遺址科學(xué)保護(hù)研究試驗。在我國文物保護(hù)工作者不懈的努力下，至本世紀(jì)初，土遺址保護(hù)工作取得了長足的進(jìn)展，所涉及的研究內(nèi)容越來越廣泛，且部分已達(dá)較高水平。土遺址的研究主要集中在以下方面：研究土遺址的病害及破壞機(jī)理，如病害成因研究，提出風(fēng)、雨、溫度、洪水、地震等自然因素都可對土遺址產(chǎn)生破壞的觀點；土遺址的風(fēng)化機(jī)理研究；研究發(fā)掘與現(xiàn)場保護(hù)；環(huán)境和土遺址的關(guān)系研究；現(xiàn)代的測試手段，近景攝影、航空遙感、地震物探、面波儀，聲波儀等的大量應(yīng)用，極大地推動了土遺址保護(hù)的發(fā)展；研究土遺址的建筑形制，對土遺址的保護(hù)加固技術(shù)已經(jīng)作了大量的室內(nèi)及現(xiàn)場試驗研究，取得了明顯的成績；對土遺址表面防風(fēng)化加固材料的研究更是近年來的熱點，尤其對在干旱環(huán)境下使用的PS材料的研究，已經(jīng)深入到PS與土的作用機(jī)理。另外，關(guān)于灌漿材料和錨固技術(shù)也取得了新進(jìn)展。

二、西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)的主要科學(xué)技術(shù)問題

(1)弄清石窟與土建筑遺址的賦存環(huán)境特征是中國西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)的主要科學(xué)技術(shù)問題之一。遺址的賦存環(huán)境包括地質(zhì)環(huán)境、水環(huán)境、氣象環(huán)境、社會環(huán)境等。按保護(hù)對象和擬解決的問題不同，研究方法和技術(shù)路線將有所不同。

古遺址的各種病害都是受遺址所處的工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及環(huán)境諸因素影響而產(chǎn)生的。因此對古遺址的保護(hù)研究必須從遺址的賦存環(huán)境研究入手。這樣才能從根本上解決古遺址的保護(hù)問題。

西北地區(qū)的石窟大多數(shù)處于干旱區(qū)，且大都開鑿在易于手工開挖、又能保持自穩(wěn)的砂巖或砂礫巖體中。這類巖石結(jié)構(gòu)疏松、孔隙大，抗崩解和抗風(fēng)蝕性能極差。又由于石窟均開鑿在直立的崖體上，卸荷裂隙十分發(fā)育，隨時危及洞窟的穩(wěn)定。這種特殊的氣候和地質(zhì)環(huán)境，共同構(gòu)成了中國西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址的賦存環(huán)境既存在有利于遺址保護(hù)的方面，又存在不利的方面。因而正確而全面的認(rèn)識該地區(qū)石窟與土建筑遺址的賦存環(huán)境至關(guān)重要。由于特殊的自然環(huán)境，使得西北地區(qū)石窟與土建筑遺址的保護(hù)問題也具有特殊性，保護(hù)研究的重點和難點也不同于其他地區(qū)。

(2)遺址的結(jié)構(gòu)及建造材料的研究是解決中國西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)的又一科學(xué)技術(shù)問題。

建筑材料是各類石窟的建筑形式及古代藝術(shù)的物質(zhì)載體。絲綢之路上的石窟寺因其所處的地質(zhì)環(huán)境及開鑿時代的不同而具有各自的特點，有的以壁畫為主(如莫高窟)，有的以泥塑為主(如天水麥積山石窟)，也有的以石雕為主(如炳靈寺)，其形制大小也有差異。壁畫、彩塑的制作材料也因地域的不同而不同。必須搞清制作材料的物質(zhì)成分，為文物保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

古代土建筑有些在室內(nèi)，但大多暴露在室外，它們的建筑形式各異。不同的建筑結(jié)構(gòu)、形式擁有不同的物質(zhì)組成。有些采用夯土或版筑土(如交河古城、玉門關(guān)等)，有些則以植物枝條和沙土分層夯筑(如漢長城及其烽火臺)。

遺址的建筑形式與物質(zhì)組成不同使得遺址的病害也各異。對此進(jìn)行研究是今后保護(hù)對策研究的基礎(chǔ)。

(3)保護(hù)加固材料、工藝、加固效果評價是石窟與土建筑遺址保護(hù)的落腳點、難點，也是衡量保護(hù)工作成敗的關(guān)鍵，是擺在文物保護(hù)科技工作者面前且最終必須予以解決的科學(xué)技術(shù)問題。

不同的古遺址由于其賦存環(huán)境不同、建筑結(jié)構(gòu)與建筑材料的巨大差異，西北地區(qū)石窟及土建筑遺址病害類型與所處的環(huán)境和制作材料、工藝之間有著密切的關(guān)系，再加上文物保護(hù)的特殊要求，幾乎沒有現(xiàn)成的保護(hù)加固材料和技術(shù)可直接應(yīng)用到石窟和土建筑遺址的保護(hù)加固中，必須篩選或研制開發(fā)出適合其特殊要求的保護(hù)加固材料和技術(shù)。其加固效果還必須采用無損檢測的方法進(jìn)行評價。因此，在充分認(rèn)識這些病害產(chǎn)生機(jī)理的基礎(chǔ)上，研發(fā)適宜的保護(hù)材料和工藝及保護(hù)效果的評價方法是西北地區(qū)石窟及土建筑保護(hù)的難點和重要內(nèi)容之一。

(4)巖土體的表面防風(fēng)化加固和錨固、灌漿將是該地區(qū)石窟與土建筑保護(hù)加固研究和工程實踐的重點內(nèi)容之一。

中國西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址存在的主要病害是巖土體結(jié)構(gòu)疏松、風(fēng)蝕和雨蝕作用強(qiáng)烈、裂隙發(fā)育和巖土體坍塌等。因此，巖土體的表面防風(fēng)化加固和錨固、灌漿將是該地區(qū)石窟與土建筑保護(hù)加固研究和工程實踐的重點內(nèi)容之一。

三、西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址保護(hù)的思考

在全球經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整的大浪潮中，我國政府及時做出實施西部大開發(fā)的戰(zhàn)略決策。抓住時機(jī)，實施西部大開發(fā)戰(zhàn)略是實現(xiàn)共同富裕、加強(qiáng)民族團(tuán)結(jié)、保持社會穩(wěn)定和邊疆安全的戰(zhàn)略舉措；是擴(kuò)大國內(nèi)有效需求，實現(xiàn)經(jīng)濟(jì)持續(xù)快速健康發(fā)展的重要途徑；是實現(xiàn)現(xiàn)代化建設(shè)第三步戰(zhàn)略目標(biāo)的客觀需要；也是適應(yīng)世界范圍經(jīng)濟(jì)結(jié)構(gòu)調(diào)整，提高我國國際競爭力的迫切需要；無論是在經(jīng)濟(jì)上還是在政治上，都具有重大的現(xiàn)實意義和深遠(yuǎn)的歷史意義。在這種大背景下，西北地區(qū)的石窟與土建筑遺址的保護(hù)將面臨新的機(jī)遇和挑戰(zhàn)。一方面，國家已將西部地區(qū)的大遺址保護(hù)列入西部大開發(fā)的重要工作之一，保護(hù)資金的投入將越來越多。另一方面，由于西北地區(qū)的古代建筑遺址分布廣、規(guī)模大，賦存環(huán)境特殊，急需解決的保護(hù)問題很多，需要大量的人力、財力的支持。

遺址加固是將膠粘材料或支撐材料應(yīng)用到文物的實際的結(jié)構(gòu)中，以便保證文物的持續(xù)的耐久性或結(jié)構(gòu)的完整性。在過去的十多年來，我們開展了石窟與土建筑遺址賦存環(huán)境、建筑形式和材料、砂礫巖石窟裂隙灌漿材料與技術(shù)、土建筑遺址防風(fēng)化加固材料和工藝、土建筑遺址開裂墻體的錨固技術(shù)等的系統(tǒng)研究。對砂礫巖石窟裂隙灌漿材料PS-F進(jìn)行了系統(tǒng)、深入的研究，尤其是對PS-F漿液的組成成分、結(jié)石體的強(qiáng)度特征、微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了大量的實驗研究；對土建筑遺址防風(fēng)化加固材料PS與遺址土體的作用機(jī)理、加固前后的物理力學(xué)性能的變化規(guī)律進(jìn)行了系統(tǒng)實驗研究；還開展了開裂遺址土體的錨固實驗研究。并在敦煌莫高窟、安西榆林窟等石窟，以及敦煌玉門關(guān)、河倉城遺址，寧夏銀川的西夏陵三號陵等土建筑遺址的保護(hù)加固工程中得到應(yīng)用，但由于遺址文物保護(hù)的特殊要求，仍有大量的問題還有待今后進(jìn)一步研究，如：建立遺址文物保護(hù)理論問題；巖土工程勘察與加固技術(shù)與文物保護(hù)的適應(yīng)性問題；石窟與土建筑遺址加固技術(shù)的規(guī)范化問題；保護(hù)加固效果的無損檢測問題等。解決所有上述問題將是今后保護(hù)科研和保護(hù)工程實踐的重點。

文物的保護(hù)與科學(xué)研究，是一項系統(tǒng)的綜合性科學(xué)。它既涉及社會科學(xué)，又涉及自然科學(xué)的諸領(lǐng)域，如考古學(xué)、化學(xué)、物理學(xué)、地質(zhì)學(xué)、環(huán)境科學(xué)、生物學(xué)等。只有依靠多學(xué)科的綜合、交叉才能有效地完成一項具體的文物保護(hù)項目。文物的保護(hù)和科學(xué)研究，對于人們認(rèn)識自己的歷史和創(chuàng)造力量，揭示人類社會發(fā)展的客觀規(guī)律，認(rèn)識并促進(jìn)當(dāng)代和未來社會的發(fā)展，具有重要的意義。多年來，根據(jù)上述原則，文物保護(hù)取得了長足的進(jìn)展。運用科學(xué)技術(shù)手段控制和防止自然力對文化遺址的損害和破壞，是文物保護(hù)與科學(xué)研究的一個重要環(huán)節(jié)。保護(hù)科學(xué)技術(shù)研究是采取利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)手段與傳統(tǒng)文物保護(hù)技術(shù)相結(jié)合的方針，既要充分利用現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)又要研究總結(jié)和提高行之有效的傳統(tǒng)技術(shù)。文物保護(hù)項目應(yīng)組織各學(xué)科聯(lián)合攻關(guān)，并及時推廣文物保護(hù)科學(xué)技術(shù)的新成果，使古建筑遺址延年益壽，將古代勞動人民留給我們的珍貴文化遺產(chǎn)完整地傳給子孫后代。

文物保護(hù)不存在放之四海而皆準(zhǔn)、在任何情況下均行之有效的方法，因為遺址的類型及其自然狀況、社會狀況完全不同，所以解決方法也完全不同。但指導(dǎo)遺址保護(hù)管理的基本原則，以及為確保其成功的基本程序則是存在的。

目前文物保護(hù)界的現(xiàn)狀是保護(hù)人才的奇缺，同時，現(xiàn)有的保護(hù)加固技術(shù)不能滿足規(guī)模大、分布廣、賦存環(huán)境特殊的西北干旱地區(qū)石窟與土建筑遺址的保護(hù)需求。迫切的任務(wù)是要積極主動地聯(lián)合國內(nèi)外相關(guān)科研教學(xué)機(jī)構(gòu)，大力培養(yǎng)文物保護(hù)科技人才，并形成多學(xué)科、多領(lǐng)域聯(lián)合進(jìn)行文物保護(hù)科技攻關(guān)的局面。以文物保護(hù)科研機(jī)構(gòu)為主體，發(fā)揮高校和相關(guān)科研院所的優(yōu)勢，共同推進(jìn)西北干旱區(qū)石窟與土建筑遺址的保護(hù)工作上一個新臺階，以保存大量珍貴的文化遺產(chǎn)，為西北地區(qū)社會、經(jīng)濟(jì)的可持續(xù)發(fā)展奉獻(xiàn)一份力量。

2005年，敦煌研究院已被國家文物局確定為古代壁畫保護(hù)重點科研基地，該基地將以石窟和土建筑遺址保護(hù)研究為重點，將把人才培養(yǎng)、聯(lián)合國內(nèi)外高等院校和科研院所開展文物保護(hù)科技攻關(guān)作為主要任務(wù)，為中國西北地區(qū)文物保護(hù)，尤其是石窟和土建筑遺址的保護(hù)發(fā)揮積極的作用。在此基礎(chǔ)上還應(yīng)積極申請建立國家級的古遺址保護(hù)工程技術(shù)研究中心，立足敦煌，面向西北，帶動西北地區(qū)遺址文物保護(hù)快速發(fā)展。在人才培養(yǎng)方面，我們早在2002年就與蘭州大學(xué)聯(lián)合成立了文物保護(hù)研究中心，通過院校聯(lián)合的方式加大人才培養(yǎng)的力度。目前我們已與美國蓋蒂保護(hù)研究所、英國倫敦大學(xué)考陶爾德藝術(shù)學(xué)院合作舉辦了壁畫保護(hù)研究生班，敦煌研究院已聯(lián)合多家高校和科研院所承擔(dān)了科技部科技支撐計劃中的“土遺址保護(hù)關(guān)鍵技術(shù)研究”、“古代壁畫脫鹽關(guān)鍵技術(shù)研究”課題，這兩個課題將主要側(cè)重于對西北地區(qū)石窟與土建筑遺址的保護(hù)技術(shù)攻關(guān)。相信通過上述課題的研究，西北地區(qū)的石窟與土建筑遺址的保護(hù)研究水平與工程實踐將邁上一個新的臺階。

責(zé)任編輯：蕭 陽