秦始皇帝陵K0007號(hào)陪葬坑23號(hào)青銅鶴保護(hù)修復(fù)

馬 宇

(陶質(zhì)彩繪文物保護(hù)國家文物局重點(diǎn)科研基地(秦始皇帝陵博物院)，陜西西安 710600)

0 引言

秦始皇帝陵K0007號(hào)陪葬坑俗稱“銅禽坑”，2000年7月發(fā)現(xiàn)于秦始皇帝陵園外城垣東北角以北900余米處。該坑距秦始皇帝陵封土北邊沿直線距離約3 000 m。該坑平面呈“F”型，內(nèi)有人工模擬的水池及河道，清理后總面積約為925 m2。共出土原大彩繪青銅水禽46只，其中鴻雁、天鵝各20只，仙鶴6只。據(jù)考古發(fā)掘報(bào)告，“銅禽坑”在坍塌前曾遭受水淹以及焚燒等人為破壞，加之長期處于高溫多濕的埋藏環(huán)境，因而青銅水禽出土?xí)r腐蝕、礦化、粉化情況十分嚴(yán)重，有的甚至僅剩殘塊，無法辨識(shí)原貌［1］。在這些青銅水禽中，編號(hào)為23號(hào)的水禽銅鶴尤其造型優(yōu)美，形態(tài)逼真，首先對其進(jìn)行了科學(xué)的保護(hù)修復(fù)。

1 現(xiàn)場保護(hù)、提取及保存狀況分析

1.1 現(xiàn)場保護(hù)及提取

23號(hào)青銅鶴出土于過洞西部，即人工模擬的河道中部。出土?xí)r呈東西向側(cè)臥于河道內(nèi)，頭向東，長方形鏤空云紋踏板位于南墊木臺(tái)上［1］(圖1)。出土?xí)r保存狀況較差，表面有多處已成粉狀，發(fā)掘時(shí)值冬季，氣溫低，晝夜溫差大，器物表面有多處粉狀銹及開裂，大量水分存在于文物內(nèi)部容易形成凍融現(xiàn)象，會(huì)對文物造成新的損壞。為了確保文物安全，研究后決定將這批珍貴的青銅水禽運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室后，再進(jìn)行保護(hù)修復(fù)。在著手提取23號(hào)青銅鶴前，對其出土狀態(tài)進(jìn)行了文字記錄、繪圖及拍照，并對暴露在外保存狀況較差的一側(cè)用5%～10%乙酸乙酯(Paraloid－B72)溶液進(jìn)行加固。為避免對文物造成新的損壞，在其表面蒙上麻紙，捆扎后裝箱，將23號(hào)青銅鶴從陪葬坑中提取至室內(nèi)。

1.2 保存狀況分析

在肉眼觀察基礎(chǔ)上，采用顯微觀察分析和X光探傷等分析研究方法，進(jìn)行文物的保存現(xiàn)狀科學(xué)評估。經(jīng)觀察，銅鶴整體表面有彩繪遺跡殘留，身體有部分殘斷、缺失及銹蝕等病害(圖2)。

1)頭部被土垢全面覆蓋，可見白色彩繪與土垢混合在一起。雙眼銹蝕嚴(yán)重，眼部棱角不清。頭頂部有膨脹性腐蝕。這些銹蝕物以深綠、粉綠銹為主，有黑色物、膨脹性銹蝕及裂縫(圖2a，2b)。

2)腳踏板保存完整，斷裂成四部分，整體被土垢、綠銹、木炭混合痕跡所覆蓋，背面有較厚的土層及植物印痕(圖2c，2d)。

3)頸身部完整，頸部斷裂，表面的白色彩繪與土質(zhì)混合在一起，殘斷處可見內(nèi)部有鑄造時(shí)的加強(qiáng)銅筋(圖2h)，表面可見深綠銹、粉綠銹、黑色物，斷面有粉綠繡。通體飾白色彩繪并附著黑色木炭及土垢，身后部覆蓋硬度較大的白色土垢(這種土垢的特性與膠泥特性類似)。土垢夾層有羽毛痕跡，第一層土垢上有九片羽毛，第二層有兩片羽毛。表面多處有膨脹型的腐蝕，身、頸部相連接處有奢塊。右腿殘斷處末端有多處開裂，表面有膨脹，斷裂處可看內(nèi)部范土。羽毛雖多處殘斷，但其上彩繪紋理清晰可見。有幾處羽毛上的彩繪是原來的白色，但大部分已被污染成黑色或土褐色，有少量的粉綠銹，表面彩繪羽毛紋路擬真化(圖2e，2f)。

4)兩條腿為實(shí)心，多處有泡狀銹(圖2g)。

5)兩跗蹠缺失。

6)在兩只趾的表面，木炭、白色彩繪與綠銹及土垢混在一起。右趾與腳踏板脫離，左趾緊貼腳踏板;左腳趾、爪膨脹裂縫，右趾爪3個(gè)缺失。

針對以上分析，分別用彩色鉛筆繪出不同的病變圖。

1.3 科學(xué)分析檢測

儀器及分析條件如下。

1)X光探傷分析。380 kV，曝光時(shí)間30 s;進(jìn)行拍照分析。

2)采用Leica MZ8體視顯微鏡觀察。

3)偏光分析方法(PLM)。挑取粉末顆粒樣品于載玻片上并固結(jié)在蓋玻片下，采用Leica DMLSP偏光顯微鏡觀察。

4)剖面觀察方法(CS)。將塊狀彩繪樣品包埋于紫外線固化樹脂中，研磨并剖光樣品斷面，采用Leitz Laborlux S反射偏光顯微鏡觀察。

5)掃描電子顯微鏡－能譜分析(SEM－EDS)。對于銅銹粉末樣品，取至導(dǎo)電膠帶上進(jìn)行分析，對于銅胎樣品，包埋剖光后進(jìn)行分析。

6)X光探傷分析。對銅鶴進(jìn)行保護(hù)修復(fù)前發(fā)現(xiàn)其頸部有加強(qiáng)筋痕跡，從光片可以看到，加強(qiáng)筋的材質(zhì)與其他部位有明顯區(qū)別。拍攝了頭部、頸部、身部及腳踏板的X光片，可知盡管銹蝕嚴(yán)重，該銅鶴仍然保存有大量青銅材質(zhì)(圖3)。

7)金屬胎體成分分析。對銅鶴青銅胎體取樣并進(jìn)行能譜分析。分析表明其胎體合金主要成分為銅、錫及微量的鉛，其中錫含量約為7% ～8%，鉛含量低于 0.3%［2］。

8)表面彩繪層分析。青銅鶴表面依然殘留大量彩繪，主要為白色，對該顏料樣品進(jìn)行分析檢測，其主要成分為羥基磷酸鈣(骨白)。

9)銹蝕物分析。提取銅鶴表面不同銹蝕物進(jìn)行分析。結(jié)果表明金屬表面的紅色銹蝕層主要為氧化亞銅，其上有不同的銅鹽層。發(fā)現(xiàn)有堿式碳酸銅、水硫酸銅及藍(lán)輝銅礦(硫化銅)。這些銹蝕物的產(chǎn)生與銅鶴的材質(zhì)結(jié)構(gòu)及其埋藏環(huán)境密不可分［3］。

2 確定青銅鶴的保護(hù)修復(fù)方案

依據(jù)修復(fù)保護(hù)“修舊如舊”的原則，在先期分析判斷的基礎(chǔ)上，制定保護(hù)修復(fù)方案。由于該水禽為錫青銅制造，整體銹蝕較為嚴(yán)重，但內(nèi)部主體仍然保存有大量的銅胎，且不存在有害銹蝕物，故主要清理去除表面上的土垢和污垢，并采用支架支撐主體、部件銷釘連接、補(bǔ)全及羽毛黏結(jié)為主的修復(fù)方案。

修復(fù)保護(hù)的程序?yàn)?加固—提取—室內(nèi)清理—加固—銷釘鏈接—支架制作—補(bǔ)全—作舊—保存箱制作。修復(fù)保護(hù)的目的是恢復(fù)文物的原貌，并達(dá)到陳列展示的效果。

修復(fù)所用材料為Paraloid－B72、E－44環(huán)氧樹脂、蠟片、紙膠帶、黃銅條銷釘、玻璃纖維布(加環(huán)氧樹脂形成玻璃鋼)。

3 青銅鶴的保護(hù)修復(fù)過程

3.1 建立修復(fù)檔案

繪制銅鶴病變圖，觀察各種病變類型及銹蝕狀況，并進(jìn)行詳細(xì)記錄。建立修復(fù)卡片，觀察銅鶴的保存現(xiàn)狀，詳細(xì)記錄銅鶴的各種信息，包括鑄造痕跡、尺寸等原始信息。修復(fù)過程中也進(jìn)行了照相及文字的記錄，并同時(shí)記錄修復(fù)所采用的方法及使用的工具。

3.2 清理前試驗(yàn)

目的是進(jìn)一步了解銅鶴的保存狀態(tài)，以便分析制定具體而科學(xué)的修復(fù)計(jì)劃。分別在3個(gè)部位做了清理試驗(yàn)塊。

第一試驗(yàn)塊，位于青銅鶴頭部，為了了解該部位基本情況。由于土垢附蓋，清洗時(shí)需用竹簽、手術(shù)刀、牙科鉆將表面易于剔除的土垢清除掉。

第二試驗(yàn)塊，位于青銅鶴的身部，為了了解該部位彩繪基本情況。圖4a表示土垢與彩繪的疊壓情況。上層為土垢，下層為彩繪;圖4b為試驗(yàn)塊，上層夾雜土質(zhì)的粉綠銹，下層為彩繪。為了解該部位的基本腐蝕結(jié)構(gòu)，用牙科鉆及手術(shù)刀清洗。銹蝕的上層為粉綠銹夾雜土垢，下層為深綠銹，及膨脹形銹蝕(圖4c)。

第三試驗(yàn)塊，位于青銅鶴的腳踏板，為了了解該器物的基本腐蝕結(jié)構(gòu)。用牙科鉆及手術(shù)刀清洗。銹蝕的上層為土垢，下層為粉綠銹及膨脹形銹蝕(圖4d)。

這3個(gè)試驗(yàn)塊，對于修復(fù)工作的全面進(jìn)行，了解該部位的物質(zhì)結(jié)構(gòu)、彩繪結(jié)構(gòu)和腐蝕狀態(tài)及整個(gè)修復(fù)保護(hù)工作非常重要。

3.3 表面清理

青銅鶴出土?xí)r，表面附著大量的泥土、硬結(jié)物、銹蝕物，嚴(yán)重影響文物外觀。在對這些污染物進(jìn)行清理時(shí)，需要先對比較脆弱的彩繪層進(jìn)行加固處理。具體的清理方法如下:

3．3．1 文物表面泥土的清理 清理步驟如下:

1)先用小竹簽清除彩繪表面易于剔除的土垢。

2)用棉簽蘸取少許酒精在表面滾壓或輕擦，再次清洗彩繪表面污垢。

3)采用毛筆蘸取適量的2%Paraloid－B72乙酸乙酯溶液［4，5］，對殘片的彩繪進(jìn)行涂刷加固。

3．3．2 文物表面銹蝕物的清理 青銅器銹蝕物的清理有機(jī)械清理法和化學(xué)清理法。化學(xué)法雖然清洗速度較快，但酸性物質(zhì)會(huì)殘留在器物上，并會(huì)滲透到青銅器中，不利于青銅器的長期保護(hù)，所以本工作使用了機(jī)械法清洗(物理法)。

用微型鉆打磨清除質(zhì)地堅(jiān)硬的銹蝕物。根據(jù)不同部位選擇不同的鉆頭，清理到一定厚度，再用手術(shù)刀小心剔除，然后用酒精或丙酮擦洗。對于斷口的污染物、土垢及表面的銹垢小心清除，然后用酒精、丙酮清洗斷面。斷口表面處理的好壞，直接影響初始和長期的黏接強(qiáng)度。

對清洗中遇到的一些特殊痕跡，要進(jìn)行照相和文字記錄。比如，在該?dān)Q頸部發(fā)現(xiàn)了金屬內(nèi)置條，經(jīng)過分析檢測，其應(yīng)為鑄造時(shí)的加強(qiáng)筋，作用是加強(qiáng)頸部強(qiáng)度。右趾腳底上的澆鑄口同腳踏板上的孔洞相吻合，這有助于將銅禽與腳踏板牢固地黏合在一起［6，7］(圖 3a，3b)。

3.4 黏接

黏接是殘破文物修復(fù)的重要步驟，將殘破的文物碎片黏結(jié)成一個(gè)整體。黏結(jié)工作的效果直接影響到文物保護(hù)修復(fù)的效果和文物安全，所以黏結(jié)工作需要認(rèn)真對待。青銅器物斷裂的茬口往往會(huì)附著銹蝕物或其他污染物，直接黏結(jié)會(huì)影響?zhàn)そY(jié)的強(qiáng)度。要保證黏結(jié)的質(zhì)量和強(qiáng)度，就需要在黏結(jié)前對茬口處的土垢及銹蝕物進(jìn)行機(jī)械清理。另外，為了提高黏接頭的綜合性能，各接頭斷面都在除銹階段有意地處理得粗糙一些，以利于黏接。

1)腳踏板黏結(jié)。黏接劑的配制嚴(yán)格按照所要求的比例進(jìn)行操作，所用的黏接劑為環(huán)氧樹脂，固化劑為聚酰胺樹脂，兩者的比例為3∶2。為了調(diào)節(jié)膠固化時(shí)的收縮力，減低膠黏接劑與被黏物之間熱膨脹系數(shù)的差別，在膠中添加適量的填料，尤其在灌注膠料中加礦物填料，按預(yù)先標(biāo)定的部位進(jìn)行拼接裝配。施以適當(dāng)?shù)膲毫?，在施力的過程中當(dāng)觀察到茬口吻合時(shí)即可停止，采用斷茬外預(yù)先貼敷紙膠帶的方式防止多余的膠流到銅體表面，避免影響銅鶴的視覺效果。另外，銅鶴表面還有大量的彩繪，黏結(jié)劑對彩繪也會(huì)造成損害，對于流到表面彩繪之上的黏接劑，要及時(shí)用丙酮或酒精擦掉。黏結(jié)劑固化后應(yīng)檢查膠縫接合情況，用手術(shù)刀剔除高出表面的膠層。為了增強(qiáng)其黏接強(qiáng)度，在腳踏板的斷裂處用環(huán)氧樹脂配合玻璃纖維布，黏接過程中在腳踏板的背面反復(fù)敷貼3層，以保證黏接強(qiáng)度(圖5)。

2)羽毛的黏結(jié)。羽毛斷面清洗干凈后，先用速干膠黏接斷面。因羽毛在銅鶴身部為翹起狀，斷面的黏接點(diǎn)少，為了增強(qiáng)其黏接強(qiáng)度，在羽毛的斷裂處用環(huán)氧樹脂配合玻璃絲，黏接時(shí)，將玻璃纖維布剪成與羽毛一致的形狀，然后在羽毛的背面反復(fù)敷貼2層，以保證黏接強(qiáng)度。

3)輔助黏接。由于青銅鶴自身的重量及結(jié)構(gòu)，根據(jù)斷裂的實(shí)際情況，采用了加銷黏接的方法，用以輔助黏接，該方法既不影響美觀，又能保護(hù)連接強(qiáng)度。加銷黏接，指斷面對接時(shí)，先在斷面的適當(dāng)位置劃線鉆孔，裝上銷釘，具有一定接觸面的斷口可使用此方法，斷面須先鉆孔，再依托直徑不等的孔裝入直徑不等的銅銷釘。鉆孔時(shí)的方向必須嚴(yán)格要求平行，否則無法裝入第二根以后的銷釘。這種方法具有連接強(qiáng)度高、能夠承受各種力的作用、操作方便、修復(fù)后不影響外觀等優(yōu)點(diǎn)。本次加銷黏接分以下兩種情況進(jìn)行。

(1)頸部與身部的黏接。在身部考慮使用兩個(gè)孔來進(jìn)行連結(jié)，先在斷面適當(dāng)位置劃線鉆孔，將直徑4 mm，長3.0～6.5 cm不等的銷釘插入。

(2)腿部黏接。選用了加銷黏接，為了便于整體的安裝，以及外出展覽的包裝，將腿部設(shè)計(jì)為活接口。

3.5 支架制作

青銅鶴存放或展覽時(shí)，完全由其腿部承受自身全部重量，腿部雖經(jīng)黏結(jié)修復(fù)，但其強(qiáng)度不足以長時(shí)間支撐青銅鶴軀體的重量。因此，從文物安全角度出發(fā)，為分散銅鶴的重力，利于其長期保存及展覽，需要為修復(fù)后的銅鶴設(shè)計(jì)并制作一個(gè)支架。在修復(fù)中設(shè)計(jì)并制作了簡易鋼架，便于修復(fù)后期的補(bǔ)全和作舊工作，后設(shè)計(jì)了10 mm透明有機(jī)玻璃支架，較為美觀，更有利于陳列展覽(圖6)。

3.6 補(bǔ)全

藝術(shù)價(jià)值是文物價(jià)值的重要組成部分，也是文物展覽的重要內(nèi)容之一。為了展示文物的藝術(shù)價(jià)值及信息，恢復(fù)文物的外觀和整體的審美，就需要對一些文物進(jìn)行補(bǔ)全，以充分展現(xiàn)其藝術(shù)之美。

將蠟片加熱軟化后，在器物完好與殘缺處對應(yīng)處取樣，待蠟片冷卻定型后放置在殘缺部位，固定后使用補(bǔ)配材料灌入，干燥固化后進(jìn)行表面修整。補(bǔ)配材料采用環(huán)氧樹脂加礦物顏料制成，使用前根據(jù)器物顏色試驗(yàn)確定比例。

采用此方法對銅鶴的雙腿部、羽毛進(jìn)行補(bǔ)全，使青銅鶴恢復(fù)其原貌，豐富其藝術(shù)價(jià)值。補(bǔ)全時(shí)要對需補(bǔ)全的器物有充分的了解，在形狀結(jié)構(gòu)上缺失部位必須是確定的才可補(bǔ)全，不確定的形體不可以創(chuàng)造性添加。維持銅鶴的完整是補(bǔ)全的意義所在，使觀者能更好地鑒賞感受銅鶴的美及其高超的制作工藝。

3.7 作舊

銅鶴經(jīng)黏接、修復(fù)、補(bǔ)全連接成整體后，各種裂縫和連接痕跡依然存在，影響文物的美觀，如果僅僅是考古修復(fù)，那么工作可以到此結(jié)束了。然而，銅鶴不僅是珍貴的文物，更是一件優(yōu)美的古代工藝美術(shù)作品，因而僅做考古修復(fù)是不夠的，還要進(jìn)行以展示為目的陳列修復(fù)。采用環(huán)氧樹脂、銅銹混合修復(fù)的方法進(jìn)行做舊。

3.8 保存展示箱的制作

青銅文物化學(xué)性質(zhì)較為活潑，容易與空氣中的水、酸性氣體接觸，并隨著溫濕度變化發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，導(dǎo)致器物銹蝕。若置于條件不適宜的環(huán)境中，它還會(huì)遭受腐蝕或損壞，其中溫、濕度的波動(dòng)對器物的影響最大，所以有必要制作保存箱來保存文物。

修復(fù)工作基本完成后制作了保存箱，保存箱分為上下兩個(gè)部分，上部分為透明箱體，可展示青銅鶴，下部分為黑色箱體，以蜂窩狀黑色有機(jī)玻璃板與上部箱體相隔，內(nèi)部放置硅膠，使得青銅鶴保存環(huán)境控制在40% ～50%RH，并內(nèi)置溫濕度監(jiān)控儀。保存箱能夠隔絕空氣中有害氣體和水分的影響，使器物的保存微環(huán)境始終處于穩(wěn)定狀態(tài)，不再發(fā)生新的銹蝕。

4 修復(fù)效果

該青銅鶴的修復(fù)保護(hù)前后歷時(shí)一年。修復(fù)后的銅鶴全長110 cm，高71 cm，重38 kg，羽毛為32片(其中黏結(jié)9片，補(bǔ)全1片)。頸部、腿部、跗蹠復(fù)制銷釘連接，羽毛黏結(jié)(圖7)。

5 結(jié)論

通過對青銅鶴全程的保護(hù)修復(fù)，對青銅器的保護(hù)修復(fù)及相關(guān)研究有了較為全面的認(rèn)識(shí)。

文物的保護(hù)修復(fù)研究，不僅是對文物外觀形貌的修復(fù)保護(hù)，需要對文物進(jìn)行全面的認(rèn)識(shí)，需要深入研究文物的制作工藝、技術(shù)條件及文化內(nèi)涵。包括青銅鶴在內(nèi)的這批青銅水禽是秦始皇帝陵園出土文物中的精華，具有極高的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價(jià)值，青銅水禽的制作工藝折射了秦代較高的科技水平。因此，在保護(hù)修復(fù)的基礎(chǔ)上，還需深入研究青銅鶴的鑄造工藝及其彩繪的堆繪工藝。這些工作的開展，將會(huì)為全面了解秦代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展?fàn)顩r提供重要的實(shí)物資料和科學(xué)信息。23號(hào)銅鶴的保護(hù)修復(fù)具有非常高的藝術(shù)價(jià)值與學(xué)術(shù)意義。