柏孜克里克千佛洞壁画起甲的修复机理初探

刘虎 何林 梁涛

>摘要：

目前大多数文物暴露在自然界的复杂环境中，导致文物表面的历史信息逐渐消失，特别是壁画。现存的石窟壁画发生了多种壁画病害，如起甲、空鼓、酥碱、胶结材料老化等，然而最致命的病害当属起甲。因此调查起甲的发生因素，介绍现存的起甲保护方法及保护材料，进一步探讨起甲修复机理，为以后文物保护工作奠定理论基础。结合吐鲁番柏孜克里克千佛洞壁画抢救性保护工程的实践过程，提出壁画起甲修复机理、保护的具体操作及注意事项。

一、引言

古代的西域新疆是个多民族、政体频繁交替的国家。每一个政体给我们留下了厚实的文化遗产，如古建筑、壁画、书画、雕塑、摩崖石刻、金属及陶瓷制品等文物数不胜数。新疆地处中亚腹地，是我国与中亚各国经济交流的纽带，因此新疆的文化发展是我国文化建设的重要基石，而新疆文物恰好承载着新疆文化，它就是新疆文化建设的宝贵财富，其价值是不可估量的。但是不少文物在人为和自然力的破坏下被毁坏，甚至消亡，令人痛心疾首。现代文物损坏的速度远远超过了过去几千年，这令人堪忧。有效地保护文物是拯救文物的当务之急。文物保护工作者就是文物的医生，其神圣职责就是使文物延年益寿。

文物损坏的因素很多，不同材质的文物遭受损坏的因素不同；材质相同的文物在不同坏境（地上、地下、水中）中遭受损坏的因素和速度也有差异。文物在保存过程中所遭受损坏的因素可归纳为两方面：

（一）人为因素。如古建筑、石窟、寺庙、古墓葬等被战火焚毁、拆除、宗教冲突、外国人的盗取、或维修不当失去原貌；铜铁器、书画、竹木漆器、陶瓷等因不当保护措施而损坏；

（二）自然因素。风、雨、雷、电、水、火、沙尘暴、地震、光、虫害、霉菌等对文物造成的破坏。

其中壁画也不例外，现存的石窟壁画发生了多种壁画病害，如起甲、空鼓、酥碱、胶结材料老化等，然而最致命的病害当属起甲。通过吐鲁番柏孜克里克千佛洞壁画抢救性保护工程的实践，调查柏孜克里克千佛洞壁画病害与当地环境的关系，介绍这次壁画病害起甲的保护方法及保护材料，进一步探讨起甲修复机理，防止人为操作不当进一步破毁壁画，也为今后壁画保护与研究提供参考价值。

二、壁画起甲病害的起因

壁画龟裂起甲是指壁画颜料层中、表面泥层内所含动植物类胶质过多，或者因地仗层内的收缩变化、外界的其他因素等引起的微小开裂现象，因貌似龟背而得名，其进一步发展为龟裂起甲，严重的可导致颜料层脱落。根据病害发生的不同程度可分为龟裂起甲、颜料层起甲、分层起甲、颜料层连同泥层起甲等几种形式。部分颜料层的龟裂、起甲是由于地仗材料的收缩变形引起，而绝大多数是由于颜料层中掺杂的有机胶结材料和表面层的老化收缩等作用导致的；其次，石窟壁画湿度因素可以引发壁画起甲。吐鲁番地区温差大，夜间潮湿空气导致石窟壁画颜料层、表面泥层内所含胶质软化，白天高温干燥致使软化胶质在快速干燥过程中，引起胶质收缩变形，使壁画颜料层与墙体失去了粘结作用，导致了部分壁画颜料层起甲或颜料层连同地仗层起甲。这一现象由柏孜克里克上层和底层石窟壁画起甲面积证明，上层石窟壁画离河流较远出现较少壁画起甲，而底层石窟壁画离河流较近出现大量壁画起甲（见图1）。另外一种发生起甲的可能是古代壁画制作过程中，常在颜料中加人各种动、植物胶以使颜料层粘附于地仗层上，动、植物胶中含有丰富的蛋白质等有机物，在高湿度环境下，这些有机物是微生物生长代谢的营养源，而代谢产物中的有机酸可以和含铜或钙的颜料反应，加速胶结材料的变质，导致壁画颜料层发生起甲，最终脱落。

三、壁画起甲的修复过程

柏孜克里克千佛洞壁画起甲比较单一，表现形式基本都是胶质层老化引起的，主要有片状起甲和鱼鳞形起甲。根据壁画起甲的宏观形貌，在分析壁画组成材料、加工工艺的基础上，通过多次现场试验，针对起甲的不同形式，选择最佳修复工艺。采用“针头注入法”对片状起甲采取先软化表面涂层，然后用针头将配制好的聚丙烯酸乳液小心地注入地仗泥层，等到地仗泥层里聚丙烯酸乳液趋于饱和时，5-10分钟时间以致乳液在地仗层里渗透地更深，将起甲回贴到地仗泥层，最后等到壁画表面水分挥发完全后，在修复好的表面喷洒一层有机硅改性聚丙烯酸乳液，在表面形成一层防尘、防水、防霉、内墙防潮、外墙洁净及防风化等作用的保护薄膜。而对于鱼鳞形的起甲，由于颜料中含有机胶结材料含量较大，壁画表面完全开裂，颜料呈鱼鳞形或团状附于壁画表面，黏性很低，轻触就会脱落，选择浓度较大粘结剂加固。

器材和修复工艺具体步骤：1.用小毛刷或吸耳球将壁画背部及表面的尘土清除干净（见图2a）；2.采用“针头注入法”对片状起甲采取先软化表面涂层；3.用针头将配制好的聚丙烯酸乳液小心地注入地仗泥层，一般注射到地仗泥层里聚丙烯酸乳液趋于饱和（见图2b）；4.待聚丙烯酸乳液渗透一会，用贴有镜头纸的修复刀回贴，并观察粘结剂渗透情况（见图2c）；5.待水分被地仗吸收或挥发后，用潮湿的棉球（用白色绸缎包脱脂棉绑扎而成）从壁画未开裂处向裂口处轻轻滚压，排出已修复壁画内部多余的空气（不会造成壁画出现皱褶），而使起甲部分回贴到地仗层（见图2d）；6.待稍干后用自制竹、木或不锈钢修复刀压平边沿及缝隙，最后待整个壁面注射加固完成后，还需要认真细致地检查，对遗漏、回贴不到位的壁画进行补修，以确保修复质量。

四、壁画起甲修复机理

壁画起甲修复过程大体包括：清除画面污物-针头注入粘合剂-回贴加压-表面处理。要探讨壁画起甲修复机理，必须要在裸眼感觉修复完成的基础上，弄清楚粘合剂与颜料层和地仗层之间的相互作用机理，进一步为选择合适的保护材料提供技术支持。本文结合吐鲁番柏孜克里克千佛洞壁画抢救性保护工程的实践，提出壁画起甲修复机理如图6所示，用粘合剂润湿地仗层致使饱和，水分继续往支撑层渗透，致使乳液越变越粘稠，这导致乳液渗透能力大大降低，当把颜料层回贴加压时，粘稠的乳液接触到颜料层，渗透到颜料层内部表面的空隙，一旦再继续加压，粘稠乳液既能够加固到地仗层又能接触到颜料层，进而将颜料层和地仗层粘结到一起。不过这次工程使用微米级乳液粒径非常大，分子量大，渗透性较弱，不利于乳液的分散，而纳米乳液粒径非常小，分子量大，且表面张力非常低，具有极好的渗透性、成膜性、有利于乳液的分散。由于这次工程实践基础，建议在以后工程中探索性地使用掺杂适量聚合物纳米乳液的常规乳液。常规乳液中有纳米粒子的存在，它可渗入大尺寸乳胶粒所不能及的孔隙及毛细孔道内部，并可填充于大胶粒之间的空隙中，实现乳液性能互补，可显著提高乳液膜的强度、附着力、平滑性和光泽性。因此，掺杂纳米乳液的粘合剂用于壁画起甲的保护，具有现存粘合剂不具备的性能，能够使壁画延年益寿。

五、结语

通过吐鲁番柏孜克里克千佛洞壁画抢救性保护工程的实践过程，提出了壁画起甲修复机理，这为选择文物保护的材料奠定了理论基础。在以后选用特殊性能的保护材料时，考虑其粘结性能、耐老化性能、渗透性能的同时还要考虑保护材料的形貌对颜料层与地仗层形貌的相匹配性。因此，我们就通过探讨壁画起甲修复机理，从而达到改善现有修复材料性能的目的，将其应用于文物保护工作之中，并且选择保护材料使用性能的基础上兼顾工艺、资源、经济等方面的综合因素，进而有效地指导保护材料的选择、组合及应用。目前，文物保护技术的发展已经使我们能够人工合成一些比较简单的保护材料，我中心修复所也开展了前期探索工作。尽管目前的工作离文物保护的具体应用还有一段距离，但是我们相信在各个领域工作者的共同努力下一定能够有所成就，使我国文物保护工作的科技含量提高到新的台阶。

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【作者单位：新疆文物古迹保护中心】