四川南充鐘鼓峒觀音巖摩崖造像病害類型及成因分析

基金項目：2024年度四川省省級科研院所基本科研業(yè)務(wù)費資助項目“安岳石窟鹽害特征及差異對比研究”（24JBKY0006005）；國家重點研發(fā)計劃項目“不可移動文物安防（防盜、防破壞）關(guān)鍵技術(shù)及裝備研究”（2020YFC1522903）

摘要：鐘鼓峒觀音巖摩崖造像是四川中小型石窟的典型代表，調(diào)查其保存現(xiàn)狀，對四川石窟寺的整體保護工作具有重要的借鑒意義。運用無損檢測、取樣分析等手段探究該造像病害類型及成因，結(jié)果表明：造像主要存在粉化、片狀剝落、酥堿與泛鹽、水漬、灰塵覆蓋、生物覆蓋、殘缺等本體病害。造像表面硬度為297HL—417HL，含水率分布差異較大，且隨深度增加呈增大趨勢，表面溫度分布存在明顯差異。造像巖體為細粒長石砂巖，屬于軟化透水巖石，可溶鹽離子以Ca2+、SO42-為主，NO3-含量次之，Na+、K+、Mg2+、Cl-含量較低。造像賦存砂巖孔隙率偏大、吸水性較強、遇水強度降低以及周期性溫濕度變化和水鹽活動，是導致造像粉化、片狀剝落、酥堿與泛鹽等病害的主要原因。

關(guān)鍵詞：鐘鼓峒觀音巖摩崖造像；無損檢測；病害類型；成因分析

石窟寺是不可移動文物的典型代表，包括摩崖造像、洞窟造像等，是人類文明重要的賦存載體，對于研究佛教的傳播演變和社會的發(fā)展過程具有重要意義。據(jù)2021年全國石窟寺專項調(diào)查結(jié)果，全國有石窟寺（含摩崖造像）共計5986處。四川現(xiàn)存2134處，約占全國總數(shù)的35.65 %，居全國首位，其中全國重點文物保護單位33處、四川省文物保護單位111處，而省級文物保護單位以下的中小型石窟達1990處，約占四川全省總數(shù)的93.25 %。由此可見，中小型石窟是四川石窟寺的主體。但目前主要針對國家級和省級文物保護單位石窟開展研究和保護工作，中小型石窟受社會關(guān)注度較低，基礎(chǔ)研究和保護工作欠缺，石窟造像保存狀況堪憂，亟須加強相關(guān)工作[1]。

因此，調(diào)查和研究四川中小型石窟寺的保存現(xiàn)狀對四川石窟寺的整體保護工作具有重要意義。文章以四川南充鐘鼓峒觀音巖摩崖造像為例，運用無損檢測、取樣分析等手段對該摩崖造像進行病害調(diào)查和成因分析研究，以期為四川中小型石窟寺的保存現(xiàn)狀調(diào)查和研究提供可操作性的模式，并為后續(xù)保護修復(fù)工作提供科學、合理的數(shù)據(jù)。

一、鐘鼓峒觀音巖摩崖造像概況

鐘鼓峒觀音巖摩崖造像位于四川省南充市高坪區(qū)老君街道圖山寨村10組鐘鼓峒觀音巖（30°43'16\"N、106°13'8\"E），海拔406米?，F(xiàn)存一龕造像（見圖），龕向正東，龕高約1.17、寬2.14、進深0.2米。2023年4月，其由南充市高坪區(qū)政府公布為高坪區(qū)文物保護單位。

造像龕外淺浮雕仿牌坊樣式并有陰刻對聯(lián)，造像上側(cè)刻有飛天等裝飾。三尊像并造于一龕，中尊雙手于胸前托凈瓶，其脅侍尊像皆為手持如意。本龕造像應(yīng)為三大士造像題材，即為主尊觀音菩薩并文殊菩薩、普賢菩薩的組合。造像雕刻較為精美，保存較為完整，字跡清晰，鐫刻刀法嫻熟，線條柔和細膩，衣紋流暢飄動。鐘鼓峒觀音巖摩崖造像在造像題材和工藝方面具有突出的區(qū)域性特點，彰顯明清時期該區(qū)域造像的藝術(shù)風格和審美觀點，為研究四川地區(qū)三大士造像的流行情況和四川石窟晚期本地化發(fā)展提供實物資料，具有一定的歷史價值。

觀音巖摩崖造像開鑿于鐘鼓峒山半山腰處一塊孤石上，該山為典型丹霞地貌，上侏羅統(tǒng)遂寧組泥巖夾薄層砂巖之上的蓬萊鎮(zhèn)組厚層砂巖，覆蓋在山丘的頂部，構(gòu)成平頂陡壁的桌狀方山，四周有高20米—30米的絕壁圍繞，屬于凌云山系的一部分[2]。造像所處區(qū)域為典型的中亞熱帶濕潤季風氣候，季風氣候明顯，熱量豐富，年均降水量1020.1毫米，年均相對濕度80 %[3]。

二、研究方法及數(shù)據(jù)處理分析

1.造像保存現(xiàn)狀調(diào)查

通過現(xiàn)場觀察、拍照等方式，確定造像病害類型，并采集各類病害、巖石和土壤樣品，供室內(nèi)分析。

2.現(xiàn)場檢測

針對造像本體和載體進行硬度、含水率、紅外熱成像和表面吸水性測試，通過無損或微損的方式獲取數(shù)據(jù)。

巖石硬度采用瑞士博勢Equotip 550 Leeb D里氏硬度計測試獲得；巖體含水率采用德國HFSENSOR Moist 350b微波水分儀測得；使用FLIR T系列紅外熱像儀采集造像表面溫度分布信息；采用卡斯特量瓶法測試巖體表面吸水性能。

3.室內(nèi)分析測試

使用賽默飛ICS-6000離子色譜儀進行樣品可溶鹽檢測；利用基恩士VHX-7000超景深度實時觀察分析系統(tǒng)和Zeiss EVO18掃描電鏡進行生物和顏料樣品微觀形貌觀察；使用HORIBA LabRAM Soleil激光共聚焦拉曼光譜儀檢測顏料樣品物質(zhì)組成。

4.數(shù)據(jù)處理分析

采用Excel進行數(shù)據(jù)統(tǒng)計分析；使用Surfer 11繪制等值線圖的方式，分析造像巖體硬度和含水率變化特征。

三、結(jié)果與分析

1.造像病害類型

觀音巖摩崖造像存在粉化、片狀剝落、酥堿與泛鹽、水漬、灰塵覆蓋、生物覆蓋、殘缺等影響文物本體長久保存的顯著病害。

造像普遍存在粉化剝落和灰塵覆蓋。片狀剝落呈薄片狀，厚度為3毫米—5毫米，大部分平行于造像龕壁面，少量平行于造像基巖沉積層。酥堿與泛鹽、水漬分布區(qū)域基本重合，主要存在于龕內(nèi)頂部、龕左右兩壁，為面流水沖刷覆蓋區(qū)。生物集中生長在龕外仿牌坊雕刻區(qū)域以及龕頂部，主要為地衣苔蘚和灌木類植被，龕內(nèi)未見植被和地衣苔蘚生長覆蓋現(xiàn)象。人為影響明顯，主要有人為破壞、不當修補、焚香點燭和在造像上披紅，人為因素導致龕內(nèi)三尊造像頭部均被破壞。左右兩側(cè)造像肢體部分存在缺損，中間主尊造像頭部為后期信眾采用其他造像頭部殘件黏結(jié)補配。

造像彩繪層脫落嚴重，現(xiàn)存少量彩繪顏料主要存在于造像龕正壁上部、造像衣褶處和造像基座。顏料色彩以紅、綠、黑和藍為主，存在片狀脫落、粉化、龜裂、泡狀起甲等病害。龕正壁頂部顏料主要出現(xiàn)片狀剝落，造像表面顏料層存在粉化、片狀剝落、龜裂，造像基座顏料層粉化、點狀脫落突出。

2.造像表面硬度特征

在造像表面共布置26個檢測點，涵蓋造像和周圍區(qū)域，點位分布較為均勻。

觀音巖造像里氏硬度值（HL）分布在297—417。造像表面存在兩個硬度較大的區(qū)域：一個區(qū)域位于Z1造像底座部位，硬度在370以上；另一個區(qū)域位于Z2造像中上部，以造像胸部為中心，逐漸向四周減弱。造像Z1的頭部和左肩處、造像Z2和Z3的間隔處以及造像Z3的右肩、造像Z3的左側(cè)硬度較小，在320以下。

3.造像巖體含水率分布特征

距離造像表面3厘米、7厘米、11厘米和30厘米深處的砂巖含水率，平均值為1.7 %、2.2 %、3.2 %、3.9 %。由此可知，隨著深度增加，砂巖含水率呈提高趨勢。

造像不同區(qū)域含水率分布差異較大，造像龕內(nèi)含水率較龕外低，龕兩側(cè)砂巖含水率較高，與現(xiàn)場實際情況相符。龕外由于雨水長期侵蝕，長滿苔蘚，下雨時有流水現(xiàn)象，因此該部分砂巖含水率較高。而龕內(nèi)有窟檐遮擋，雨水不易流入龕內(nèi)，因此龕內(nèi)砂巖含水率較低。

4.造像表面溫度特征

本次現(xiàn)場檢測時間為2023年11月13日下午3時，天氣陰。根據(jù)紅外熱成像結(jié)果，觀音巖造像區(qū)域溫度在8.8 ℃—12.9 ℃，溫度差4.1 ℃，溫度分布差異性明顯。造像本體溫度較龕內(nèi)平整巖面偏低，尤以龕內(nèi)頂部區(qū)域溫度最高，龕外頂部由于植被遮蓋，溫度最低。

5.造像巖土體理化性質(zhì)特征

根據(jù)露出地層類型、結(jié)構(gòu)及主要工程特征，分別采集造像賦存孤石處砂巖樣和土樣進行室內(nèi)試驗。砂巖樣新鮮面呈紫紅色，結(jié)構(gòu)較致密，呈塊狀。土樣取自孤石底部探槽0.6米深處，為紫紅色黏質(zhì)粉土。土樣pH偏微堿性，陽離子以鈣和鎂離子為主；陰離子以硫酸根、氯離子和碳酸氫根為主。巖樣天然含水率為2.65 %，飽和吸水率6.09 %，孔隙率15 %，天然密度2.28 g/cm3，干密度2.22 g/cm3，飽和密度2.36 g/cm3。單軸抗壓強度：天然Ro 21.94MPa、烘干Rd 28.06MPa、飽和Rw 9.49MPa。砂巖表面毛細吸水系數(shù)為3.53，根據(jù)巖石表面吸水性能分級[4]，鐘鼓峒砂巖屬于透水巖石。

造像賦存砂巖為細粒長石砂巖，由碎屑石英、長石、巖屑、云母、填隙物（方解石、黏土、粉砂石英、微粒石英、褐鐵礦、絹云母）及金屬礦物組成，具細粒砂狀結(jié)構(gòu)。碎屑呈棱角狀，粒徑0.06毫米—0.5毫米，其中0.06毫米—0.25毫米約占97 %，0.25毫米—0.5毫米約占3 %，分選較好。填隙物中方解石呈細—中晶狀，點狀分布；黏土呈分散狀，局部呈短脈狀分布不均勻；褐鐵礦呈粉末狀、不規(guī)則狀、短脈狀，不均勻分布；絹云母呈鱗片狀，點狀分布；呈顆粒支撐，孔隙式膠結(jié)。

針對本體存在的粉化、片狀剝落、酥堿與泛鹽病害，共取6件巖樣進行可溶鹽分析。整體上，觀音巖摩崖造像病害樣品中可溶鹽離子以Ca2+、SO42-為主，NO3-含量次之，Na+、K+、Mg2+、Cl-含量較少。其中，泛鹽巖樣可溶鹽含量最多，其Ca2+、SO42-含量明顯高于其他巖樣，NO3-也高于其他樣品，因此導致可溶鹽結(jié)晶析出，使其表面呈白色。片狀剝落和酥堿巖樣可溶鹽含量次之，粉化巖樣可溶鹽含量最少。

地衣苔蘚樣品微觀形貌顯示，地衣和苔蘚根系發(fā)達，深入基巖內(nèi)部，根系周邊的巖石礦物顆粒破碎、黏土化嚴重，表明造像區(qū)覆蓋嚴重的地衣苔蘚，對造像長久保存構(gòu)成較大威脅。

6.造像顏料層特征

根據(jù)微觀形貌觀察，造像顏料層存在多次妝彩、顏料變色和粉化突出的現(xiàn)象。根據(jù)拉曼光譜分析，綠色顏料存在羥氯銅礦、綠砷鈉銅石兩種主要成分，白色主要為石膏，紅色為鐵紅，藍色為群青。結(jié)合微觀形貌觀察，顏料層的底色層為石膏，采用的顏料為天然礦物顏料與化工合成顏料相結(jié)合，顯示該處造像的表層妝彩較晚，同時妝彩層存在明顯的點狀粉化脫落。

7.造像病害成因分析

觀音巖摩崖造像本體主要存在粉化、片狀剝落、酥堿與泛鹽、水漬、灰塵覆蓋、生物覆蓋、殘缺等病害。造像彩繪層主要存在片狀脫落、粉化、龜裂、泡狀起甲等病害。

造像本體粉化病害是周期性溫濕度變化、水鹽活動等原因?qū)е隆Ｆ瑺顒兟涫峭饬_動、水鹽破壞、溫度周期變化等導致石質(zhì)文物表層片狀、板塊狀剝落的現(xiàn)象。酥堿與泛鹽是毛細水與可溶鹽活動，使可溶鹽在石刻表面富集、結(jié)晶導致的破壞現(xiàn)象。水漬主要是造像無保護性設(shè)施，降雨面流直接沖刷造像導致。灰塵覆蓋主要是大氣降塵、缺乏清潔維護導致。觀音巖造像地處深林，終年濕潤，造像表面潮濕，導致草本、灌木和地衣苔蘚生長茂盛，造成嚴重的生物覆蓋。人為因素造成的機械損傷，導致造像局部殘缺。

造像彩繪層片狀脫落、龜裂主要是常年高溫高濕、太陽輻射導致顏料老化，膠料和顏料力學性能大幅降低所致。膠結(jié)材料老化，導致造像彩繪層呈粉狀或細顆粒狀脫落。造像顏料層、底色層呈氣泡狀鼓起、破裂和卷曲起翹，造成泡狀起甲病害。

根據(jù)《工程地質(zhì)手冊》（第五版），砂巖孔隙率普遍介于1.6 %—28.3 %，吸水率介于0.2 %—7.0 %，因此，觀音巖摩崖造像砂巖孔隙率偏大，吸水率較高，造像砂巖具備滲水、儲水、形成鹽害的基礎(chǔ)條件。侏羅系砂巖軟化系數(shù)一般為0.68，而鐘鼓峒砂巖軟化系數(shù)僅為0.34，為軟化巖石，巖石耐風化、耐水浸的能力較差。巖樣飽水后，其單軸抗壓強度迅速下降，平均僅為9.49 MPa，比天然狀態(tài)下減少12.45 MPa，巖石凝聚力也迅速下降。造像砂巖可溶鹽含量較高，存在較多的Ca2+、SO42-、NO3-離子，該砂巖孔隙率較大，吸水系數(shù)較高，遇水強度急劇降低，在潮濕多雨環(huán)境下易于風化破壞，導致造像本體粉化、片狀剝落。砂巖表面毛細吸水系數(shù)較大，利于毛細水的運移，毛細水將可溶鹽運移到造像表面富集析出，導致嚴重的酥堿與泛鹽病害。并且造像砂巖透氣透水，在長期高溫高濕環(huán)境下，砂巖為進行水汽交換，大量水汽聚集于顏料層，導致顏料層呈氣泡狀鼓起、破裂，形成泡狀起甲。

參考文獻：

[1]韓明，劉建輝，許東，等.中小型石窟基礎(chǔ)研究和保護工作現(xiàn)狀及問題——以安岳石窟為例[J].四川文物，2024（04）：101-107.

[2]郭建強.四川南充嘉陵江曲流地質(zhì)公園地質(zhì)遺跡特征及成因淺析[J].四川地質(zhì)學報，2009，29（S2）：261-267+302.

[3]李鐵松，李劍，何文錄，等.南充凌云山省級地質(zhì)公園地質(zhì)環(huán)境敏感度研究[J].地質(zhì)學刊，2009，33（04）：429-433.

[4]李宏松.文物巖石材料劣化特征及評價方法[D].中國地質(zhì)大學（北京），2011.

作者簡介：

黎俊豪（1997—），男，漢族，四川隆昌人。碩士研究生，文博助理館員，研究方向：石質(zhì)文物保護。

王海峽（1972—），女，漢族，四川南充人。大專，文博館員，研究方向：基層文物保護。

張會妮（1983—），女，漢族，甘肅慶陽人。碩士研究生，高級工程師，研究方向：文物分析與檢測。

楊計澤（1992—），男，漢族，四川射洪人。碩士研究生，文博助理館員，研究方向：石質(zhì)文物本體保護。