我國石窟寺病害及其類型研究

王金華 陳嘉琦 王樂樂 王 奕 高佩華

（1.復(fù)旦大學(xué)文物與博物館學(xué)系 上海 200433；2.中國文化遺產(chǎn)研究院 北京 100029）

內(nèi)容提要：目前，國內(nèi)外關(guān)于石質(zhì)文物病害的研究還不能涵蓋我國石窟寺病害的內(nèi)涵及屬性。國內(nèi)在石窟寺病害相關(guān)載體、本體、表層巖石、淺表層巖體、病害的概念等方面還存在概念不清晰和不規(guī)范、研究對(duì)象界定模糊、與我國石質(zhì)文物保護(hù)實(shí)踐相脫節(jié)等問題。根據(jù)我國石質(zhì)文物特征以及保護(hù)實(shí)踐的特點(diǎn)，石窟寺病害類型可劃分為“石窟寺環(huán)境與載體巖體工程地質(zhì)病患”和“石窟寺文物本體病害”兩大類別，病患類別包括危巖體（崩塌）、滑坡、地下水剝蝕、洪水及泥石流、地震等類型，病害類別包括開裂失穩(wěn)、水侵蝕、風(fēng)化、生物病害、人為活動(dòng)誘發(fā)的病害等類型。

一、前言

石窟寺病害及類型是我國石質(zhì)文物保護(hù)學(xué)的基礎(chǔ)概念，用于描述威脅石質(zhì)文物保存的破壞現(xiàn)象，已成為文物保護(hù)學(xué)的通用術(shù)語。石窟寺保護(hù)是一個(gè)多學(xué)科相互交叉的綜合學(xué)科，其理論和方法主要來源于兩個(gè)方面：一是國際石質(zhì)文物保護(hù)學(xué)，尤其是歐洲石質(zhì)文物保護(hù)學(xué)的理論和方法；二是以地質(zhì)學(xué)為主，融合文物保護(hù)學(xué)、建筑學(xué)、化學(xué)、材料學(xué)、物理學(xué)等學(xué)科的理論和方法。但是，我國石質(zhì)文物尤其是石窟寺文物，與國際石質(zhì)文物以及地質(zhì)學(xué)、建筑學(xué)、材料學(xué)等學(xué)科，既存在共性，也存在顯著的差異。因而，我國石窟寺保護(hù)學(xué)在基本概念以及理論、方法等方面還處于探索發(fā)展階段，目前還未形成完善的學(xué)科體系。

我國關(guān)于石窟寺病害術(shù)語定義及類型劃分有多種研究和解釋，包括已發(fā)布的各種“指南”“標(biāo)準(zhǔn)”“規(guī)范”等，既有共識(shí)和共性的方面，也存在基于不同目的的不同解釋，存在的主要問題有以下幾點(diǎn)：（1）一詞多義、一義多詞，相互交叉、相互重疊；（2）系統(tǒng)性、規(guī)范性存在欠缺；（3）研究對(duì)象界定不明確；（4）與我國石窟寺保護(hù)實(shí)踐脫節(jié)。更為重要的是，石窟寺病害研究與分類不系統(tǒng)、不規(guī)范的現(xiàn)狀難以滿足文物保護(hù)術(shù)語標(biāo)準(zhǔn)化的需要，不利于文物保護(hù)技術(shù)信息的準(zhǔn)確與科學(xué)交流。石窟寺病害及分類研究是石質(zhì)文物保護(hù)學(xué)最基礎(chǔ)的工作，對(duì)我國石窟寺病害及病害類型進(jìn)行系統(tǒng)、深入的探討分析，有利于完善我國石質(zhì)文物保護(hù)學(xué)基礎(chǔ)工作，體現(xiàn)我國文物保護(hù)工作的特色，提升對(duì)我國石質(zhì)文物病害認(rèn)知的系統(tǒng)性，最終推動(dòng)我國文物保護(hù)學(xué)理論和方法進(jìn)展，完善學(xué)科體系建設(shè)。

二、石質(zhì)文物病害國內(nèi)外研究現(xiàn)狀評(píng)析

國內(nèi)外在石質(zhì)文物病害及其類型領(lǐng)域的研究工作比較充分，這是我國石窟寺病害研究的基礎(chǔ)。已有石質(zhì)文物病害的研究對(duì)象偏重于石質(zhì)文物本體，對(duì)于具有自然地質(zhì)體特征石窟寺文物的地質(zhì)環(huán)境、載體巖體關(guān)注不夠。目前國內(nèi)外關(guān)于石質(zhì)文物病害的研究還不能完全涵蓋我國石窟寺病害的內(nèi)涵及屬性。

《石質(zhì)文物病害分類與圖示》（WW/T 0002-2007）對(duì)石質(zhì)文物病害的定義：在長期使用、流傳、保存過程中由于環(huán)境變化、營力侵蝕、人為破壞等因素導(dǎo)致的石質(zhì)文物在物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造，甚至外貌形態(tài)上所發(fā)生的一系列不利于文物安全或有損于文物外貌的變化[1]。

《石質(zhì)文物保護(hù)工程勘察規(guī)范》（WW/T 0063-2015）對(duì)石質(zhì)文物病害的定義：在自然營力作用和人為因素影響下形成的，影響文物結(jié)構(gòu)安全和價(jià)值體現(xiàn)的異常和破壞現(xiàn)象[2]。

《館藏磚石文物病害與圖示》（GB/T 30688-2014）對(duì)磚石質(zhì)文物病害的定義：由于自然損傷及人為破壞導(dǎo)致的磚石文物物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)、外貌所發(fā)生的變化現(xiàn)象[3]。

以上有關(guān)石質(zhì)文物的標(biāo)準(zhǔn)、規(guī)范對(duì)石質(zhì)文物病害定義的共識(shí)：一是將病害定位于一種“破壞現(xiàn)象”；二是影響因素包括兩個(gè)方面，即自然環(huán)境因素和人為活動(dòng)因素；三是在影響后果上包括文物在物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)變化的現(xiàn)象和影響文物價(jià)值外觀及形態(tài)變化的現(xiàn)象。

對(duì)于石質(zhì)文物病害的定義及病害類型的劃分，現(xiàn)有以下幾種形式：《石質(zhì)文物病害分類與圖示》（WW/T 0002-2007）采用二級(jí)分類體系，提出了7個(gè)類別、19種病害類型（表一）?！妒|(zhì)文物保護(hù)工程勘察規(guī)范》及黃克忠先生等《巖土文物建筑的保護(hù)》[4]，提出了石質(zhì)文物環(huán)境地質(zhì)病害的分類（表二）。李宏松《石質(zhì)文物巖石材料劣化特征及評(píng)價(jià)方法》系統(tǒng)研究了石質(zhì)文物病害的特征及評(píng)估方法，按照石質(zhì)文物病害的現(xiàn)象及破壞形式，提出組群、典型類型、獨(dú)立類型的三級(jí)分類分級(jí)體系，共界定了5個(gè)組群、17個(gè)典型劣化類型、8個(gè)獨(dú)立類型，計(jì)24種病害類型[5]（表三）。國際古跡遺址理事會(huì)石質(zhì)學(xué)術(shù)委員會(huì)（ICOMOS-ISCS）發(fā)布《巖石病害特征術(shù)語表》，按三級(jí)分類結(jié)構(gòu)，提出了5個(gè)類別、33種病害類型[6]（表四）。

表一// 《石質(zhì)文物病害分類與圖示》（WW/T002-2007）病害分類表

表二// 《石質(zhì)文物保護(hù)工程勘察規(guī)范》（WW/T0063-2015）石質(zhì)文物主要病害類型

表三// 《石質(zhì)文物巖石材料劣化特征及評(píng)價(jià)方法》巖石材料劣化病害類型

表四// ICOMOS-ISCS《巖石病害特征術(shù)語表》石質(zhì)文物病害分類

從以上石質(zhì)文物病害的術(shù)語及病害類型劃分可以看到：一是“病害”被定性為破壞現(xiàn)象已是共識(shí)；二是石質(zhì)文物病害類型以破壞現(xiàn)象、破壞方式、破壞形態(tài)為主要?jiǎng)澐忠罁?jù)，但同時(shí)又考慮到病害的原因，在病害類型描述上出現(xiàn)交叉、重疊的情況；三是注意到石質(zhì)文物中石窟寺既具有地質(zhì)體特征，又具有構(gòu)筑物、藝術(shù)作品的特征，但分類時(shí)區(qū)別界定不明確；四是以石質(zhì)構(gòu)筑物、石質(zhì)藝術(shù)作品的結(jié)構(gòu)形態(tài)為重點(diǎn)分類，忽略了我國石質(zhì)文物以石窟寺及摩崖造像為主體的地質(zhì)體特征，雖然提出了地質(zhì)環(huán)境和載體巖體病害，但兩者似乎各自孤立，關(guān)聯(lián)性、整體性、系統(tǒng)性體現(xiàn)不充分。

三、石窟寺病害概念及其類型劃分的原則

我國石窟寺及摩崖造像內(nèi)容豐富、規(guī)模龐大、數(shù)量眾多、分布廣泛，在我國石質(zhì)文物中處于主體地位。從保存環(huán)境上，與人工營造的石質(zhì)文物建筑和具有獨(dú)立結(jié)構(gòu)的古代石刻、石雕像等藝術(shù)作品相比，其具有地質(zhì)體和人工營造建筑及藝術(shù)品的雙重特征[7]。石窟寺文物病害定義的范疇，既應(yīng)考慮石窟寺文物本體的結(jié)構(gòu)及雕塑藝術(shù)品的特點(diǎn)，又要考慮依托自然山體地質(zhì)環(huán)境的特點(diǎn)，同時(shí)還要充分考慮我國石窟寺及石刻保護(hù)工作特點(diǎn)和保護(hù)實(shí)踐的需求。

由此，我國石窟寺病害定義及其類型劃分的基本原則有如下幾點(diǎn)：（1）石窟寺（含摩崖造像）是我國石質(zhì)文物的主體；（2）石窟寺地質(zhì)環(huán)境、載體巖體與文物本體是具有關(guān)聯(lián)性的一個(gè)整體；（3）雕塑藝術(shù)品等文物本體的文物屬性是主體；（4）自然山體的地質(zhì)體為石窟寺文物的依托載體，其自然屬性顯著，也是石窟寺文化景觀價(jià)值的重要組成部分，具有文物屬性；（5）與國家及文物行業(yè)領(lǐng)域相關(guān)規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)基本協(xié)調(diào)；（6）與石窟寺文物的安全及文物價(jià)值密切相關(guān)；（7）在尊重傳統(tǒng)習(xí)慣表述方法基礎(chǔ)上，體現(xiàn)系統(tǒng)化、規(guī)范化等[8]。

在有關(guān)石窟寺病害評(píng)估的描述中，常用到的概念有：“石窟寺文物本體”“石窟寺文物載體”“表層巖體（或稱表面巖石、表層巖石）”“淺表層巖體”等，但各個(gè)概念的具體涵義、解釋仍存在表述不準(zhǔn)確、不恰當(dāng)?shù)那闆r。為此，本文對(duì)這些常用概念作出初步定義，以期引發(fā)業(yè)內(nèi)關(guān)注，促進(jìn)相關(guān)概念的進(jìn)一步規(guī)范完善。

石窟寺文物本體：是指石窟寺洞窟、龕、摩崖等與石窟寺營建關(guān)聯(lián)的構(gòu)筑物和石雕像、壁畫、彩塑、題刻（記）等雕刻藝術(shù)品；與石窟寺營建、發(fā)展演化相關(guān)的椽孔、寺院遺跡等，也屬于石窟寺文物本體范疇。

石窟寺文物載體：主要是指對(duì)石窟寺文物本體起支撐作用，并與文物本體結(jié)構(gòu)安全密切相關(guān)的構(gòu)造體及地質(zhì)環(huán)境。包括石窟寺洞窟構(gòu)筑物與雕刻藝術(shù)品所依托的山體，以及相關(guān)聯(lián)的地質(zhì)體。

獨(dú)立結(jié)構(gòu)體形制的石質(zhì)文物或建筑形制的石質(zhì)文物，比如碑、牌坊、漢闕、塔、經(jīng)幢、墓志銘、石器、石雕像等，集石窟寺文物本體、文物載體為一體，定義為“石窟寺文物本體”更為恰當(dāng)。

表層巖石：指受氣候營力因素（溫度、濕度、風(fēng)、降雨、降雪、凍融等）、生物活動(dòng)以及人為活動(dòng)因素（大氣污染等）作用，影響文物本體結(jié)構(gòu)安全保存的區(qū)域巖石。

在對(duì)石窟寺風(fēng)化破壞病害進(jìn)行描述時(shí)，常用到“表層巖體”“表面巖石”“表層巖石”等概念。一方面，石窟寺風(fēng)化破壞病害一般發(fā)生在石窟寺構(gòu)筑物與雕刻藝術(shù)品表層0～50cm區(qū)域的巖石內(nèi)，并非平面的局限性的影響，“表面巖石”的概念不能反映風(fēng)化破壞狀態(tài)在三維空間區(qū)域演化的特點(diǎn)，其涵義不夠準(zhǔn)確；另一方面，石窟寺風(fēng)化病害相關(guān)研究內(nèi)容以風(fēng)化破壞區(qū)域巖石的礦物成分、微觀結(jié)構(gòu)、微觀形態(tài)為主，更多關(guān)注巖石材料的特征及變化而非區(qū)域巖體。因此，相對(duì)于“表層巖體”或“表面巖石”，采用“表層巖石”的概念更為恰當(dāng)。

淺表層巖體：是指受地質(zhì)營力及開挖石窟洞室應(yīng)力調(diào)整而產(chǎn)生卸荷作用所引發(fā)的形變影響，與石窟寺構(gòu)造巖體安全相關(guān)的區(qū)域巖體。根據(jù)石窟寺保護(hù)研究成果及保護(hù)實(shí)踐，一般為石窟寺崖壁0～30m范圍內(nèi)的巖體。

在石窟寺保護(hù)領(lǐng)域，淺表層巖體的概念主要用于石窟寺巖體穩(wěn)定性評(píng)估分析，與工程地質(zhì)學(xué)常用的淺表層巖體內(nèi)涵相近，但其性質(zhì)有一定差異。工程地質(zhì)學(xué)常用的淺表層巖體概念，主要是指影響建設(shè)工程安全范圍內(nèi)的地表以下區(qū)域巖體，影響因素包括地質(zhì)構(gòu)造、地應(yīng)力、卸荷作用等等，研究區(qū)域幾米至幾千米。而石窟寺營建依托的巖體大多為構(gòu)造剝蝕斷崖和河流階地?cái)嘌?，地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單，地質(zhì)應(yīng)力穩(wěn)定，基本不存在大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害，其影響因素主要為局部區(qū)域山體的卸荷作用。

石窟寺本體文物的破壞現(xiàn)象被稱作“病害”已經(jīng)形成共識(shí)，但將石窟寺環(huán)境與載體巖體的安全隱患稱作“病害”不夠準(zhǔn)確。這些病害與工程地質(zhì)學(xué)的“不良地質(zhì)現(xiàn)象”關(guān)聯(lián)密切，但又有所不同，因此筆者提出“石窟寺環(huán)境與載體巖體工程地質(zhì)病患”的概念。依據(jù)石窟寺賦存環(huán)境、文物結(jié)構(gòu)體、構(gòu)造體的特點(diǎn)，石窟寺病害可劃分兩個(gè)類別：“石窟寺環(huán)境與載體巖體工程地質(zhì)病患”與“石窟寺文物本體病害”。依據(jù)影響因素、作用方式、破壞特征，每個(gè)病害類別又各分五種病害類型（表五），共計(jì)10種病害類型。

表五// 我國石窟寺病害類型

四、石窟寺病害概念及其類型

石窟寺病害的概念是：在地質(zhì)營力作用、生物活動(dòng)、人為活動(dòng)等因素影響下形成的，威脅石窟寺環(huán)境及載體巖體安全的工程地質(zhì)病患；以及對(duì)石窟寺文物本體等造成材料（巖石材料、人為彩塑材料等）劣化、微觀結(jié)構(gòu)損傷、形態(tài)及形制破壞、顏色變化等，影響石質(zhì)文物安全保存和文物價(jià)值的破壞現(xiàn)象。

（一）石窟寺環(huán)境與載體巖體工程地質(zhì)病患

石窟寺環(huán)境與載體工程地質(zhì)病患是在地質(zhì)營力作用、人為活動(dòng)等影響下形成的，對(duì)石窟寺文物環(huán)境、載體巖體及人類生命財(cái)產(chǎn)構(gòu)成安全威脅的工程地質(zhì)病患或地質(zhì)現(xiàn)象。

根據(jù)我國石窟寺及石刻保護(hù)研究成果，古人在選擇石窟寺營造、雕刻地點(diǎn)時(shí)，考慮到了地質(zhì)環(huán)境的安全性，依托的地質(zhì)體工程地質(zhì)條件一般較好。我國石窟寺地質(zhì)環(huán)境及載體巖體是基本穩(wěn)定的，一般不存在大規(guī)模的地質(zhì)災(zāi)害。我國石窟寺環(huán)境及載體巖體存在的主要工程地質(zhì)病患是局部巖體失穩(wěn)，以及石窟寺環(huán)境有限規(guī)模的洪水、泥石流危害等，主要分為五種類型：（1）危巖體（崩塌）病患；（2）滑坡病患；（3）地下水剝蝕病患；（4）洪水及泥石流病患；（5）地震病患。

1.危巖體（崩塌）病患

地質(zhì)學(xué)的危巖體（崩塌）是陡傾斜坡上被裂隙切割的局部巖體，在重力作用下突然脫離母體，并以垂直位移運(yùn)動(dòng)方式發(fā)生翻滾、跳躍、墜落而堆積在坡腳（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象[9]。危巖體雖然還沒有發(fā)生崩塌破壞，但具備發(fā)生崩塌的主要條件，是潛在的崩塌體。

石窟寺的危巖體病患主要是指發(fā)育在載體巖體的失穩(wěn)巖體，一般規(guī)模較小。雖然危巖體規(guī)模有限，危害性是局部的，但其破壞的后果十分嚴(yán)重，往往會(huì)對(duì)石質(zhì)文物造成損毀性的破壞，普遍存在于我國石窟寺及摩崖造像，是主要的工程地質(zhì)病患。甘肅麥積山石窟、炳靈寺石窟，新疆克孜爾千佛洞，寧夏須彌山石窟，河南龍門石窟，四川樂山大佛等大部分石窟崖壁載體巖體都曾存在危巖體的安全威脅，發(fā)生過危巖體垮塌破壞。

2.滑坡病患

滑坡是指斜坡上的土體或巖體受地下水活動(dòng)、雨水浸泡、地震及人工切坡等因素影響，在重力作用下，沿著一定的軟弱面或軟弱帶，整體或分散地順坡水平滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)的地質(zhì)現(xiàn)象[10]?；率堑刭|(zhì)邊坡最為普遍的地質(zhì)災(zāi)害，危害十分嚴(yán)重，是地質(zhì)工程的主要研究及治理對(duì)象。

我國石窟寺地質(zhì)環(huán)境條件總體較好，不存在大規(guī)模山體滑坡地質(zhì)災(zāi)害，但部分石窟寺周邊地質(zhì)環(huán)境仍存在小規(guī)模滑坡災(zāi)害的威脅，對(duì)石窟寺、石刻環(huán)境及載體巖體造成威脅。比如四川廣元皇澤寺石窟前坡體為坡積物滑坡體，坡體的滑動(dòng)變形對(duì)石窟寺環(huán)境以及文物、人員造成安全隱患。

3.地下水剝蝕病患

石窟寺地下水是指埋藏在地表以下巖石空隙中的，在重力作用下自由向下滲透的重力水。地下水對(duì)石窟寺巖體的破壞主要是剝蝕破壞，即沖刷破壞作用和對(duì)可溶性巖石的溶解破壞作用[11]。

我國石窟寺依托自然地質(zhì)體而建，在開鑿營造選址時(shí)一般避開了地下水長期滲水或嚴(yán)重滲水的區(qū)域。自然地質(zhì)體一般裂隙十分發(fā)育，大氣降雨引發(fā)石窟寺巖體裂隙產(chǎn)生的季節(jié)性、臨時(shí)性地下水滲水，即裂隙滲流水，是我國石窟寺主要的地下水剝蝕破壞形式。龍門石窟、重慶大足石刻、樂山大佛、陜西彬縣大佛寺、山西云岡石窟等石窟寺存在嚴(yán)重的裂隙滲水現(xiàn)象以及地下水誘發(fā)剝蝕破壞問題，對(duì)石雕像、彩塑、壁畫等石窟寺文物造成嚴(yán)重?fù)p害[12]。

4.洪水及泥石流病患

泥石流是指在山區(qū)或者其他溝谷深壑等地形險(xiǎn)峻的地區(qū)，因?yàn)楸┯?、暴雪或其他自然?zāi)害引發(fā)的山體滑坡并攜帶有大量泥沙以及石塊的特殊洪流。洪水是液態(tài)洪流，泥石流是固體和液體混合體且固體含量很大的洪流[13]。洪水及泥石流具有很大的破壞力，往往短時(shí)間內(nèi)造成很大的災(zāi)害。我國西北地區(qū)石窟寺，比如新疆克孜爾千佛洞、庫木吐拉千佛洞、森姆塞姆千佛洞，甘肅敦煌石窟等石窟寺，存在山間溝谷洪水及泥石流的工程地質(zhì)病患。

根據(jù)《中國氣候變化藍(lán)皮書（2019）》[14]，近幾十年來，我國西北地區(qū)氣候由暖干向暖濕轉(zhuǎn)變，氣候系統(tǒng)變暖趨勢(shì)進(jìn)一步持續(xù)，極端天氣氣候事件趨多趨強(qiáng)，尤其極端氣候事件增多增強(qiáng)，降雨量明顯加大，極端日降水量事件的頻次呈增加趨勢(shì)。西北地區(qū)河流、溝谷的洪水、泥石流災(zāi)害頻次增加的危害，應(yīng)引起我們的高度重視。如2019年7月6日在21小時(shí)內(nèi)，莫高窟連續(xù)降雨量達(dá)40.4毫米（年平均降雨量39.9毫米），部分洞窟巖石垮塌，洪水導(dǎo)致莫高窟景區(qū)三處道路塌陷斷裂，景區(qū)關(guān)閉。

5.地震病患

地震又稱地動(dòng)，是地殼快速釋放能量過程中造成的振動(dòng)，期間會(huì)產(chǎn)生地震波的一種自然現(xiàn)象[15]。石窟寺地震破壞問題是指地震破壞作用導(dǎo)致的石窟寺山體崩塌，引發(fā)石窟寺環(huán)境、載體巖體、文物等損毀破壞，并嚴(yán)重危及人員安全。

麥積山石窟歷史上幾次大規(guī)模崩塌都是地震引起的。從有記載的一千九百多年以來，地震在麥積山石窟附近的天水相當(dāng)頻繁，有嚴(yán)重破壞的達(dá)15次。隋仁壽二年（602年）的大地震，使開鑿于北周天和元年至天和三年（566—568年）的七佛閣前廊柱和石雕龕檐及以下約1000立方米的崖壁震塌，此處的洞窟幾乎全部崩塌殆盡。1952年的一次地震又將211窟窟頂?shù)囊粔K初唐壁畫震落[16]。

（二）石窟寺文物本體病害概念及類型

石窟寺文物本體病害是指在自然營力、生物活動(dòng)、人類活動(dòng)等影響因素作用下，石窟寺文物雕刻品及支撐結(jié)構(gòu)巖體發(fā)生材料劣化、結(jié)構(gòu)損傷、外貌形態(tài)變化等，對(duì)文物安全及文物價(jià)值造成損傷或損毀的破壞現(xiàn)象。

由于石窟寺文物本體文物信息載體規(guī)模很小，一般為石窟寺表層幾厘米至幾十厘米巖石，文物本體病害更易發(fā)生、損害更為直接，對(duì)文物價(jià)值的危害性更大。

依據(jù)破壞作用，石窟寺文物本體病害類型主要分為五種類型：（1）開裂失穩(wěn)病害；（2）水侵蝕病害；（3）風(fēng)化病害；（4）生物病害；（5）人為活動(dòng)誘發(fā)的病害。

1.開裂失穩(wěn)病害

開裂失穩(wěn)病害是指由于裂隙切割的影響，石窟寺本體結(jié)構(gòu)巖體失去原有的力學(xué)平衡狀態(tài)，造成石窟寺本體結(jié)構(gòu)巖體等發(fā)生開裂、變形直至失穩(wěn)垮塌的破壞現(xiàn)象，對(duì)石窟寺文物形態(tài)、形制、結(jié)構(gòu)造成損害，影響文物本體結(jié)構(gòu)安全和文物價(jià)值（圖一）。

圖一// 大足石刻-寶頂山大佛灣"截膝地獄變相"巖體開裂失穩(wěn)病害（圖片來源：作者自繪）

石窟寺文物本體開裂失穩(wěn)病害與地質(zhì)環(huán)境及載體巖體的開裂、變形危巖體病患相比，規(guī)模小，開裂變形小。由于此病害直接發(fā)生在雕塑藝術(shù)品上，會(huì)對(duì)雕塑品造成直接破壞，危害性極大，也是石窟寺及石刻比較普遍的病害現(xiàn)象。

比如，大足石刻寶頂山大佛灣“截膝地獄變相”造像巖體出現(xiàn)的開裂變形破壞現(xiàn)象，隨著裂隙的進(jìn)一步擴(kuò)展，變形巖體有垮塌的危險(xiǎn)[17]。

2.水侵蝕病害

由毛細(xì)水、凝結(jié)水以及水汽運(yùn)移誘發(fā)石窟寺文物表層巖石水巖侵蝕作用破壞，是石質(zhì)文物本體普遍的破壞方式之一。水巖作用指在地質(zhì)作用過程中，水溶液與礦物巖石間物質(zhì)成分、微觀結(jié)構(gòu)相互作用發(fā)生的力學(xué)作用和物理化學(xué)反應(yīng)。1960年，王大純教授在《云岡石窟工程地質(zhì)問題》明確提出“云岡石窟水巖長期而緩慢的相互作用是石雕遭受風(fēng)化破壞的主要原因”[18]。

水巖作用病害類型有：（1）水侵蝕作用病害；（2）水凍脹作用病害；（3）水合及水解作用病害；（4）水溶解作用病害等。

3.風(fēng)化病害

普通地質(zhì)學(xué)中的風(fēng)化作用是指由于受到大氣營力(包括溫度、降水、風(fēng)等)以及生物活動(dòng)等因素的影響，地殼表面或接近于地面的巖石將會(huì)發(fā)生機(jī)械破壞或化學(xué)分解。這種物理性質(zhì)或化學(xué)性質(zhì)的變化被稱為“巖石的風(fēng)化”，而引起巖石變化的作用被稱為“風(fēng)化作用”[17]（目前石質(zhì)文物界常用“劣化”概念，更加適合巖石材料性能、成分、結(jié)構(gòu)的衰減過程及現(xiàn)象，但難以涵蓋石窟寺文物的材料劣化、結(jié)構(gòu)損傷、形態(tài)演化、色澤變化、附著物覆蓋等多類破壞現(xiàn)象）。

地質(zhì)學(xué)或工程地質(zhì)學(xué)中巖石風(fēng)化現(xiàn)象的研究對(duì)象主要是巖體，研究目的是解決工程實(shí)踐的地質(zhì)學(xué)問題；研究時(shí)限為地質(zhì)年代演化進(jìn)程中時(shí)間跨度（百萬年計(jì)）；研究過程包括未風(fēng)化、微風(fēng)化、中度風(fēng)化、全風(fēng)化、殘積土全過程；研究規(guī)模跨度大，為幾米至幾十米甚至幾百米，對(duì)這一跨度更為準(zhǔn)確的名稱是“風(fēng)化帶”。

石窟寺文物保護(hù)學(xué)作為工程地質(zhì)學(xué)的深化和拓展領(lǐng)域，屬于精細(xì)化文物工程地質(zhì)學(xué)的范疇。風(fēng)化病害研究的目的是保存狀態(tài)及發(fā)展趨勢(shì)評(píng)估，阻止或延緩風(fēng)化病害演化進(jìn)程，使珍貴文物延年益壽；研究時(shí)限具體明確（石窟寺及石刻開鑿后的狀態(tài)可以認(rèn)定為新鮮巖石狀態(tài)，而開鑿時(shí)間一般有較為明確的記載，這一時(shí)間即可作為風(fēng)化病害演化的起始時(shí)間），以及未來幾十年、幾百年時(shí)間的演化；研究的尺度只有幾厘米至幾十厘米（一般20～30厘米、最大50厘米）；研究重點(diǎn)是中等風(fēng)化、強(qiáng)風(fēng)化類型。

石窟寺文物風(fēng)化病害指在大氣營力（包括溫度、降水、風(fēng)等）、生物活動(dòng)以及人類活動(dòng)等因素的影響下，石窟寺表層巖石發(fā)生機(jī)械破壞或化學(xué)分解變化等風(fēng)化作用，引發(fā)石窟寺文物表層巖石材料劣化、結(jié)構(gòu)損傷、外貌形態(tài)變化以及顏色變化，影響了文物安全和文物價(jià)值。

在許多文獻(xiàn)、研究文章甚至行業(yè)規(guī)范中，把石窟寺“風(fēng)化病害”表述為“巖石表面風(fēng)化病害”，這是不恰當(dāng)、不準(zhǔn)確的?！氨砻妗笔嵌S空間，不能準(zhǔn)確描述“風(fēng)化病害”，“風(fēng)化病害”有一定深度且具有三維空間的含義，“巖石表層風(fēng)化病害”的表述更為恰當(dāng)。

按風(fēng)化破壞作用機(jī)理，風(fēng)化作用病害分為兩種類型：（1）物理風(fēng)化作用病害；（2）化學(xué)風(fēng)化作用病害。

4.生物病害

生物病害是指石窟寺文物表層巖石礦物、微觀結(jié)構(gòu)、外貌等受生物生長及活動(dòng)影響而發(fā)生的風(fēng)化破壞現(xiàn)象。由于破壞作用方式的獨(dú)特性以及生物病害十分普遍，這種病害作為單獨(dú)病害類型。

生物通過生命活動(dòng)的粘著、穿插和剝離等機(jī)械活動(dòng)使礦物顆粒分解，是“生物物理風(fēng)化”；生物通過自身分泌及死后遺體析出的酸等物質(zhì)，對(duì)巖石的腐蝕稱為“生物化學(xué)風(fēng)化”。對(duì)于露天保存的石窟寺，動(dòng)物爪蝕破壞、動(dòng)物糞便、動(dòng)物的巢穴等也對(duì)文物造成損害。

依據(jù)生物的種類，生物病害主要?jiǎng)澐譃槿N類型：（1）植物作用病害；（2）藻類及微生物病害；（3）動(dòng)物活動(dòng)病害。

5.人類活動(dòng)誘發(fā)的病害

我國石窟寺因人為活動(dòng)引發(fā)的病害主要有三個(gè)方面：（1）大型水利工程建設(shè)產(chǎn)生的病害；（2）大氣污染及酸雨危害；（3）人為生活活動(dòng)的病害。

大型水利工程建設(shè)產(chǎn)生的病害如甘肅劉家峽水電站的修建造成炳靈寺石窟寺窟前沖溝嚴(yán)重淤積，淤積了30～40米厚的沖積物，掩埋了部分位置低的石窟，而且淤積過程仍在加??；1977年在庫木吐拉千佛洞前渭干河下游修建水電站，渭干河水位、河床升高，河水倒灌進(jìn)入部分低位置的石窟，對(duì)石窟內(nèi)的壁畫造成嚴(yán)重破壞。

大氣污染對(duì)文物古跡的損害作用日趨嚴(yán)重，已成為全世界共同關(guān)注的問題。環(huán)境污染源有酸雨、有害粉塵以及工業(yè)、汽車燃油等造成的二次污染，其中酸雨危害是最大最普遍的。

早期朝拜或生活活動(dòng)，比如在洞窟內(nèi)烤火避寒，煙熏對(duì)石窟寺石雕像、彩塑等造成了嚴(yán)重的煙熏積垢污染，在20世紀(jì)20—40年代，庫木吐拉千佛洞、云岡石窟等多個(gè)洞窟就存在生活煙熏的病害。

五、結(jié)論

石窟寺保護(hù)是我國石質(zhì)文物保護(hù)的主體工作，本文充分考慮我國石質(zhì)文物特點(diǎn)以及保護(hù)實(shí)踐的需求，既將石窟寺賦存環(huán)境與文物本體視為一個(gè)整體，又從石窟寺賦存環(huán)境和文物本體兩個(gè)維度開展了石窟寺病害概念及其類型的評(píng)估分析，并從破壞作用切入對(duì)石窟本體病害歸類（表五），有利于完善我國石窟寺保護(hù)學(xué)基礎(chǔ)工作，提升對(duì)我國石窟寺病害認(rèn)知的系統(tǒng)性，最終推動(dòng)我國文物保護(hù)學(xué)理論和方法進(jìn)展，完善學(xué)科體系建設(shè)。