柏孜克里克千佛洞壁畫起甲的修復(fù)機理初探

劉虎 何林 梁濤

>摘要：

目前大多數(shù)文物暴露在自然界的復(fù)雜環(huán)境中，導(dǎo)致文物表面的歷史信息逐漸消失，特別是壁畫。現(xiàn)存的石窟壁畫發(fā)生了多種壁畫病害，如起甲、空鼓、酥堿、膠結(jié)材料老化等，然而最致命的病害當(dāng)屬起甲。因此調(diào)查起甲的發(fā)生因素，介紹現(xiàn)存的起甲保護方法及保護材料，進一步探討起甲修復(fù)機理，為以后文物保護工作奠定理論基礎(chǔ)。結(jié)合吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐過程，提出壁畫起甲修復(fù)機理、保護的具體操作及注意事項。

一、引言

古代的西域新疆是個多民族、政體頻繁交替的國家。每一個政體給我們留下了厚實的文化遺產(chǎn)，如古建筑、壁畫、書畫、雕塑、摩崖石刻、金屬及陶瓷制品等文物數(shù)不勝數(shù)。新疆地處中亞腹地，是我國與中亞各國經(jīng)濟交流的紐帶，因此新疆的文化發(fā)展是我國文化建設(shè)的重要基石，而新疆文物恰好承載著新疆文化，它就是新疆文化建設(shè)的寶貴財富，其價值是不可估量的。但是不少文物在人為和自然力的破壞下被毀壞，甚至消亡，令人痛心疾首。現(xiàn)代文物損壞的速度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過了過去幾千年，這令人堪憂。有效地保護文物是拯救文物的當(dāng)務(wù)之急。文物保護工作者就是文物的醫(yī)生，其神圣職責(zé)就是使文物延年益壽。

文物損壞的因素很多，不同材質(zhì)的文物遭受損壞的因素不同；材質(zhì)相同的文物在不同壞境（地上、地下、水中）中遭受損壞的因素和速度也有差異。文物在保存過程中所遭受損壞的因素可歸納為兩方面：

（一）人為因素。如古建筑、石窟、寺廟、古墓葬等被戰(zhàn)火焚毀、拆除、宗教沖突、外國人的盜取、或維修不當(dāng)失去原貌；銅鐵器、書畫、竹木漆器、陶瓷等因不當(dāng)保護措施而損壞；

（二）自然因素。風(fēng)、雨、雷、電、水、火、沙塵暴、地震、光、蟲害、霉菌等對文物造成的破壞。

其中壁畫也不例外，現(xiàn)存的石窟壁畫發(fā)生了多種壁畫病害，如起甲、空鼓、酥堿、膠結(jié)材料老化等，然而最致命的病害當(dāng)屬起甲。通過吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐，調(diào)查柏孜克里克千佛洞壁畫病害與當(dāng)?shù)丨h(huán)境的關(guān)系，介紹這次壁畫病害起甲的保護方法及保護材料，進一步探討起甲修復(fù)機理，防止人為操作不當(dāng)進一步破毀壁畫，也為今后壁畫保護與研究提供參考價值。

二、壁畫起甲病害的起因

壁畫龜裂起甲是指壁畫顏料層中、表面泥層內(nèi)所含動植物類膠質(zhì)過多，或者因地仗層內(nèi)的收縮變化、外界的其他因素等引起的微小開裂現(xiàn)象，因貌似龜背而得名，其進一步發(fā)展為龜裂起甲，嚴(yán)重的可導(dǎo)致顏料層脫落。根據(jù)病害發(fā)生的不同程度可分為龜裂起甲、顏料層起甲、分層起甲、顏料層連同泥層起甲等幾種形式。部分顏料層的龜裂、起甲是由于地仗材料的收縮變形引起，而絕大多數(shù)是由于顏料層中摻雜的有機膠結(jié)材料和表面層的老化收縮等作用導(dǎo)致的；其次，石窟壁畫濕度因素可以引發(fā)壁畫起甲。吐魯番地區(qū)溫差大，夜間潮濕空氣導(dǎo)致石窟壁畫顏料層、表面泥層內(nèi)所含膠質(zhì)軟化，白天高溫干燥致使軟化膠質(zhì)在快速干燥過程中，引起膠質(zhì)收縮變形，使壁畫顏料層與墻體失去了粘結(jié)作用，導(dǎo)致了部分壁畫顏料層起甲或顏料層連同地仗層起甲。這一現(xiàn)象由柏孜克里克上層和底層石窟壁畫起甲面積證明，上層石窟壁畫離河流較遠(yuǎn)出現(xiàn)較少壁畫起甲，而底層石窟壁畫離河流較近出現(xiàn)大量壁畫起甲（見圖1）。另外一種發(fā)生起甲的可能是古代壁畫制作過程中，常在顏料中加人各種動、植物膠以使顏料層粘附于地仗層上，動、植物膠中含有豐富的蛋白質(zhì)等有機物，在高濕度環(huán)境下，這些有機物是微生物生長代謝的營養(yǎng)源，而代謝產(chǎn)物中的有機酸可以和含銅或鈣的顏料反應(yīng)，加速膠結(jié)材料的變質(zhì)，導(dǎo)致壁畫顏料層發(fā)生起甲，最終脫落。

三、壁畫起甲的修復(fù)過程

柏孜克里克千佛洞壁畫起甲比較單一，表現(xiàn)形式基本都是膠質(zhì)層老化引起的，主要有片狀起甲和魚鱗形起甲。根據(jù)壁畫起甲的宏觀形貌，在分析壁畫組成材料、加工工藝的基礎(chǔ)上，通過多次現(xiàn)場試驗，針對起甲的不同形式，選擇最佳修復(fù)工藝。采用“針頭注入法”對片狀起甲采取先軟化表面涂層，然后用針頭將配制好的聚丙烯酸乳液小心地注入地仗泥層，等到地仗泥層里聚丙烯酸乳液趨于飽和時，5-10分鐘時間以致乳液在地仗層里滲透地更深，將起甲回貼到地仗泥層，最后等到壁畫表面水分揮發(fā)完全后，在修復(fù)好的表面噴灑一層有機硅改性聚丙烯酸乳液，在表面形成一層防塵、防水、防霉、內(nèi)墻防潮、外墻潔凈及防風(fēng)化等作用的保護薄膜。而對于魚鱗形的起甲，由于顏料中含有機膠結(jié)材料含量較大，壁畫表面完全開裂，顏料呈魚鱗形或團狀附于壁畫表面，黏性很低，輕觸就會脫落，選擇濃度較大粘結(jié)劑加固。

器材和修復(fù)工藝具體步驟：1.用小毛刷或吸耳球?qū)⒈诋嫳巢考氨砻娴膲m土清除干凈（見圖2a）；2.采用“針頭注入法”對片狀起甲采取先軟化表面涂層；3.用針頭將配制好的聚丙烯酸乳液小心地注入地仗泥層，一般注射到地仗泥層里聚丙烯酸乳液趨于飽和（見圖2b）；4.待聚丙烯酸乳液滲透一會，用貼有鏡頭紙的修復(fù)刀回貼，并觀察粘結(jié)劑滲透情況（見圖2c）；5.待水分被地仗吸收或揮發(fā)后，用潮濕的棉球（用白色綢緞包脫脂棉綁扎而成）從壁畫未開裂處向裂口處輕輕滾壓，排出已修復(fù)壁畫內(nèi)部多余的空氣（不會造成壁畫出現(xiàn)皺褶），而使起甲部分回貼到地仗層（見圖2d）；6.待稍干后用自制竹、木或不銹鋼修復(fù)刀壓平邊沿及縫隙，最后待整個壁面注射加固完成后，還需要認(rèn)真細(xì)致地檢查，對遺漏、回貼不到位的壁畫進行補修，以確保修復(fù)質(zhì)量。

四、壁畫起甲修復(fù)機理

壁畫起甲修復(fù)過程大體包括：清除畫面污物-針頭注入粘合劑-回貼加壓-表面處理。要探討壁畫起甲修復(fù)機理，必須要在裸眼感覺修復(fù)完成的基礎(chǔ)上，弄清楚粘合劑與顏料層和地仗層之間的相互作用機理，進一步為選擇合適的保護材料提供技術(shù)支持。本文結(jié)合吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐，提出壁畫起甲修復(fù)機理如圖6所示，用粘合劑潤濕地仗層致使飽和，水分繼續(xù)往支撐層滲透，致使乳液越變越粘稠，這導(dǎo)致乳液滲透能力大大降低，當(dāng)把顏料層回貼加壓時，粘稠的乳液接觸到顏料層，滲透到顏料層內(nèi)部表面的空隙，一旦再繼續(xù)加壓，粘稠乳液既能夠加固到地仗層又能接觸到顏料層，進而將顏料層和地仗層粘結(jié)到一起。不過這次工程使用微米級乳液粒徑非常大，分子量大，滲透性較弱，不利于乳液的分散，而納米乳液粒徑非常小，分子量大，且表面張力非常低，具有極好的滲透性、成膜性、有利于乳液的分散。由于這次工程實踐基礎(chǔ)，建議在以后工程中探索性地使用摻雜適量聚合物納米乳液的常規(guī)乳液。常規(guī)乳液中有納米粒子的存在，它可滲入大尺寸乳膠粒所不能及的孔隙及毛細(xì)孔道內(nèi)部，并可填充于大膠粒之間的空隙中，實現(xiàn)乳液性能互補，可顯著提高乳液膜的強度、附著力、平滑性和光澤性。因此，摻雜納米乳液的粘合劑用于壁畫起甲的保護，具有現(xiàn)存粘合劑不具備的性能，能夠使壁畫延年益壽。

五、結(jié)語

通過吐魯番柏孜克里克千佛洞壁畫搶救性保護工程的實踐過程，提出了壁畫起甲修復(fù)機理，這為選擇文物保護的材料奠定了理論基礎(chǔ)。在以后選用特殊性能的保護材料時，考慮其粘結(jié)性能、耐老化性能、滲透性能的同時還要考慮保護材料的形貌對顏料層與地仗層形貌的相匹配性。因此，我們就通過探討壁畫起甲修復(fù)機理，從而達到改善現(xiàn)有修復(fù)材料性能的目的，將其應(yīng)用于文物保護工作之中，并且選擇保護材料使用性能的基礎(chǔ)上兼顧工藝、資源、經(jīng)濟等方面的綜合因素，進而有效地指導(dǎo)保護材料的選擇、組合及應(yīng)用。目前，文物保護技術(shù)的發(fā)展已經(jīng)使我們能夠人工合成一些比較簡單的保護材料，我中心修復(fù)所也開展了前期探索工作。盡管目前的工作離文物保護的具體應(yīng)用還有一段距離，但是我們相信在各個領(lǐng)域工作者的共同努力下一定能夠有所成就，使我國文物保護工作的科技含量提高到新的臺階。

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【作者單位：新疆文物古跡保護中心】