中原地区几种常见考古现场文物保护技术的应用

□李蔓

一、引言

国家对文物事业的愈加重视，使得文物保护技术这个20 世纪80 年代才开始的新兴学科取得了长足的进步，保护技术手段日趋成熟。文物保护的内容也由原来简单的文物病害研究、治理，慢慢发展成为考古、历史、物理、化学、生物、美术、高分子材料等多门学科交叉的一门新兴学科，文物保护不仅研究如何给文物看病、治病，而且还研究文物病害产生的条件、影响因素、文物本身特性、国内外各种科技手段在文物保护中的应用、文物保护新材料的研发等问题。可以说，文物保护技术是一门多学科成果利用的学科，取长补短，以此来最大程度地延长文物的寿命，充分展示其自身价值。

目前文物保护根据工作环境分为两大类：一类是实验室内文物保护修复工作； 另一类是考古现场文物保护工作。 目前实验室文物保护工作的内容较多， 包括文物保护修复处理、 文物材质分析、文物病害机理研究及其他相关的理论性研究、实践操作等工作，从业人员相对较多，系统更为完善， 而从事考古现场文物保护工作的人员相对较少，所做的工作也相对较为粗糙，目前做得较多的一类工作是复杂文物的整体提取、 部分脆弱文物的现场保护， 而其他方面文物保护工作相对较少涉及。

考古现场文物保护工作是所有文物保护工作的开始， 此时也能更直观地了解到文物所在的埋藏环境，用于判断其后期可能会产生哪些病变、危害。另外在第一时间保护处理一些脆弱文物，可使其尽可能地保持文物原状、延长寿命。因此可以说这个环节工作的开展具有重要意义， 在文物保护整体工作中具有事半功倍的效果。

二、考古现场几种常见的保护处理方式

目前国际上如德国、 日本等国家在考古现场文物保护方面做的工作比较多[1]，处于考古现场文物保护领域的前沿位置。而国内的单位，如陕西省考古研究院，在2008 年前后开始开展这方面的工作，至今已有10 余年之久，做了很多实际工作，取得了一定的成绩； 其他一些兄弟单位也陆续在考古发掘现场配备专业的保护人员， 充分说明国内文博机构越来越重视考古现场的文物保护工作。

考古现场的文物保护工作根据不同文物类型，主要分为三种处理方式：一是单件脆弱文物的处理；二是体量较大且不可分割文物的处理；三是体量较大但可部分分割文物的处理。 需要说明的是，所有文物在处理之前必须进行现场信息记录、拍照、摄像以及样品采集，采集的样品包括文物本体样、病害样、埋藏环境样等，考虑尽量全面充分，以便后期文物研究工作的开展。 另外有条件的考古工地可以采用各种现代高科技手段， 如三维激光扫描、单反相机拍照建模、测绘、航拍等，进行文物数据的采集，以便于后期科技研究资料的补充。

（一）单件脆弱文物的保护处理

在中原地区的考古现场， 一般经常出现的单件脆弱文物主要包括彩绘类文物（如彩绘陶壶、彩绘陶罐、彩绘耳杯、彩绘陶案、彩绘漆器）、金属质地文物（如铁器和青铜器）等。

1.彩绘类文物的保护处理

彩绘类文物由于长期埋于地下， 受各种地下环境因素的影响， 彩绘颜料中的天然胶结物已经老化而失去作用，彩绘层变得十分脆弱，若不及时处理，极易出现彩绘脱落的现象，因此亟须对其进行加固。 图1 为一处考古工地发掘现场刚提取的彩绘陶俑，其上面绘制有珍贵的蓝紫色颜料，具有明显的断代研究意义，考古价值较大，因此需要进行加固处理，否则可能出现彩绘颜料的脱落，造成不可挽回的损失。

图1 考古发掘现场刚提取的彩绘陶俑

以笔者单位所在地区而言，该地区西高东低，市区西部水位较高，西部、中部以战汉墓葬为主，东部以明清墓葬为主， 而由于战汉墓葬多出彩绘陶器类文物， 因此这些彩绘陶器出自水坑墓的情况最为多见。 我们一般的做法是先用竹签小心剔除外层较厚的泥土， 彩绘表面沾染的细泥则用棉签蘸水轻轻擦拭，遵循的原则是宁留土、不去色，之后采用加固剂对颜料表面进行加固。 先用小喷壶对需要加固的部位进行喷淋， 依次采用1%、1.5%的Lascaux Medium 水溶液进行注射、 喷涂，一边喷淋一边轻轻按压， 在确保颜料层完全服帖于器物上时，喷涂一遍待完全吸收后，再喷淋高浓度2%的加固剂，依此类推，完成彩绘陶器的整体加固工作。在这里需要注意的是，加固剂的施加不是越多越好，而应控制好喷涂遍数，否则容易引起炫光等现象。

遇到一些出土时表面泥土较硬的情况， 先用水对其清理部位进行喷淋， 然后用竹签轻轻剔除泥土，手法要轻，表面残留的少量泥土采用已蘸水的棉签轻轻擦除，清理完毕后再用水喷淋表面，待颜料层服帖于器物上时， 采用PEG+PU 水溶液用毛笔轻轻涂抹在器物表面，反复多次即可。

而对于彩绘漆器来说，由于年代久远，一般出土的彩绘漆器木质胎体已完全腐朽，漆膜、彩绘则完全附着于土体上，无法直接采集，因此为了保持器物的完整性，一般的做法是进行整体提取。先将漆器周边的泥土根据器物的形状清理掉， 清理的切口离漆器边沿至少4 厘米， 清理的高度低于器物底部5 厘米左右，在不影响器物本身的情况下，斜切的角度为80 度，然后用聚乙烯薄膜包裹漆器上面和四周，起到保湿、固力的作用。 之后用一面有刃的薄钢板沿着地面对土质基座进行水平切割，切割完毕后将刚性支撑板插入，将其带回实验室后进行后续的保护处理。 （图2）

图2 去除文物周围泥土示意图

需要说明的是，在本单位进行的几次整体提取工作中，发现器物底部的土质均是一种含料姜石的生土，土质硬度大，操作起来难度大，也给我们的整体提取工作造成一定难度，因此我们一般是先用钢丝锯将料姜石块与上面的土质切割分开，再采用薄钢板插入，虽操作时间花费较长，但能最大限度地减少大幅度震动对文物造成的损害。

另外， 目前还有一种文物保护新材料——薄荷醇，其在脆弱文物加固上使用十分普遍[2-4]，目前国内很多考古现场重要遗迹现象均使用薄荷醇进行加固处理。 具体方法是将纱布平铺在彩绘漆器表面，将薄荷醇水浴加热，直至完全融化，再用毛刷蘸取融化的薄荷醇溶液刷在漆器表面的纱布里，在裂缝的部位多涂刷，涂刷要快且均匀，加固后待薄荷醇完全固化后，用一面有刃的薄钢板沿着地面对土质基座进行水平切割， 切割完毕后将刚性支撑板插入， 带回实验室进行后续的保护处理。 （图3）

图3 薄荷醇加固文物工作照

2.铁器的保护处理

对于考古出土的铁器， 考古发掘出土较多的类型包括各种铁质农具、工具、兵器和生活用具。由于铁金属本身的活泼性，尤其是地下出土的铁质文物，在地下已经历了腐蚀破坏过程， 因此金属表面形成了结构疏松的腐蚀产物——铁锈层。 在金属的孔隙和锈层里包含着从地下带来的可溶性、吸湿性盐类，它完全具备了金属电化学腐蚀的原电池反应所要求具备的条件： 金属表面的不均匀性和电解质溶液。所以出土的铁器具有特别强的腐蚀活泼性，大多数持续发生着明显的腐蚀破坏。 本单位出土了很多铁质文物，主要包括铁质工具、兵器等，对于绝大多数出土铁器来说， 在出土后都应该尽快进行保护技术处理。图4 中，是考古发掘刚出土的铁质工具，表面锈蚀严重，且较为潮湿，有不断劣化的趋势。因此，保护处理工作应首先消除古代铁器从地下带来的各种腐蚀活跃因素， 而后再进行切实有效的防腐蚀保护处理[5-6]。

图4 考古工地刚出土的脆弱铁器

以本单位考古发掘出土的一把铁剑为例进行介绍，这把铁剑刚出土时虽还有铁芯，但表面锈层丰富，结构仍较脆弱，因此我们采用的方法是，先加固，接着清洗，再脱盐后烘干进行保护。 首先对脆弱的部分进行加固，采用12%的B72 来进行， 加固方法为滴注，仅对脆弱部位加固即可。接下来进行清洗，利用2A、3A 溶液进行松土处理， 然后利用竹签进行剔除，待泥土去除完毕，即可用去离子水多次清洗。 最后要进行脱盐， 需要脱的是CL-、NO3-、SO2-，采用pH=9～13 的NaOH 加热溶液进行即可达到较好的脱盐效果， 脱盐之后用热风枪尽快将铁器吹至完全干燥。 完成这些操作后带回实验室再进行后续相应的黏结、补全、封护工作。

3.青铜器的保护处理

考古发掘出土的青铜器种类丰富，包括礼器、乐器、兵器，等等。 受到地下水、酸、碱、盐的侵蚀，青铜器表面一般均通体矿化。 另外受墓室坍塌造成的长期挤压破坏，破损十分严重，大部分青铜器都存在严重变形断裂残缺、无铜质、酥松等现象。 而青铜器最大的危害就是粉状锈，所以考古现场的文物保护工作就是杜绝粉状锈的发生。 而导致粉状锈产生的三个基本条件是氧化气氛、潮湿环境、水溶性氯离子[7-9]。

处于大气中， 氧化气氛和空气中的少量水分是不可避免的， 所以保护处理工作主要是将青铜器隔离于潮湿环境和水溶性氯离子外， 采用的手段即为对青铜器进行清洗—脱盐—干燥处理。

先用2A、去离子水对青铜器表面泥土进行清洗， 然后针对器物表面部分硬质钙质结壳在不影响文物安全、展示的情况下，可以暂时不予去除。接下来要进行脱盐处理， 根据文物整体强度的不同，采用去离子水浸泡法或者纸敷法。浸泡脱盐时为加快青铜器脱盐的速率， 可以使用恒温磁力搅拌器进行去离子水冷热交替脱盐处理， 最后用浸泡液或者纸敷法纸张浸泡液的电导率来衡量脱盐的程度，当电导率稳定在一个相对固定的数值时，可视为脱盐结束。

4.小结

需要说明的是，在所有的加固操作过程中，文物加固剂的施加不是越多越好， 而是在保证文物安全的情况下用得越少越好， 实现文物保护原则中的少干预原则。

江西海昏侯墓地发掘现场文物保护是最近几年文保行业一个热门话题， 由于其巨大的考古影响力以及丰富复杂的考古遗迹， 因此可以在考古发掘现场会集多名国内外文物保护各领域的顶级专家，所有脆弱文物都能得到及时保护处理。而在绝大多数考古发掘现场，考古工作都属于配合基建的发掘，考古发掘现场的文物流转方式是，在考古发掘结束时进行拍照、记录之后再送交文物库房，最终到达保护工作者的手中时可能已经过去几天了，而在整个过程中任何一个环节的疏漏，加上周围环境的变化， 都会造成脆弱彩绘文物颜料的起翘、脱落，铁质文物的锈蚀，青铜器粉状锈的出现，给其造成不可逆转的损失， 因此一般的考古发掘现场配备相应的文物保护修复人员是势在必行的。然而在经济高速发展的当代，大多数考古工地工期紧、任务重，基建部门施工要求的压力导致文物保护人员根本无法在考古发掘现场完成相应的保护工作，导致一定数量的脆弱文物得不到及时有效的保护而损毁，令人十分痛心。 因此如何在经济与文物保护之间找到一个平衡点是政府部门及文物保护行业工作者都需要考虑的课题。

（二）体量较大且不可分割文物的处理

对于体量较大且不可分割的文物，一般包括考古发掘现场某些重要或者复杂的遗迹现象，无法分割开或者分割开严重影响其文物研究价值。目前这方面的工作已经做过很多，包括唐代李倕墓冠饰的整体提取[10]、平遥弓村遗址猪骨骨架的整体提取[11]、秦始皇陵园铠甲坑中石铠甲的整体提取[12]、张家川马家塬车厢侧板的整体提取[13]、成都新石器时代晚期土坑墓等整体提取[14]，等等。 目前，常用的提取方法有石膏提取法、聚氨酯泡沫提取法、环十二烷提取法、薄荷醇提取法[15]。 这4 种方法各有其特点及适用性，需要根据现场情况来决定选取何种方法。

笔者通过一个文物整体提取案例来说明整体提取的操作过程。提取时间是北方的1 月份，滴水成冰，提取内容是一座战国墓葬的东侧边箱，笔者目测可见的器物包括青铜器、玉器、玛瑙等器物，由于放置器物的木箱上木胎的腐朽， 所以大部分器物均掩埋在泥土之下，无法判断其位置、数量，由于北方冬季温度、湿度等因素的影响，因此多方考虑后决定采用聚氨酯泡沫提取法进行整体打包，运回实验室后再进行仔细清理。

先清理遗迹周边的泥土，留出一个台基，台基的高度高出器物底部5 厘米左右，之后给器物空缺处填充软质填充材料，如无酸纸、泡沫，等等。使器物不会出现明显的上下、左右凹凸不平之感，填充完毕后用聚乙烯塑料薄膜缠绕多圈，至遗迹全部被包入薄膜内为宜，之后用定制的木质套箱套取遗迹，套箱与遗迹台基之间的距离保持在5～8 厘米为宜，这是由于聚氨酯泡沫膨胀后体积会增大数十倍，防止间隙太小对周边脆弱的文物造成挤压。待聚氨酯泡沫固化后，对遗迹底部进行处理，用一面有刃的薄钢板沿着地面对土质基座进行水平切割，切割完毕后将刚性支撑板插入，将四周与底部以铁丝捆绑， 随后将提取文物整体带回实验室进行后续的保护处理。（图5、图6）需要说明的是，考古遗迹现象复杂，需要针对不同遗迹类型、特性以及考古现场的实际情况进行针对性选择。

图5 套箱提取法的周边加固

图6 采用聚氨酯泡沫提取法整体搬迁的战国墓葬东侧边箱

另外，整体提取不仅针对的是遗迹，壁画的整体搬迁也是整体提取的典型案例，尤其是目前发现较多的两汉墓葬、宋金墓葬，很多都采用整体提取的办法运回实验室，比如陕西西安唐韩休壁画墓[16]、河南登封宋代壁画墓[17]、山西大同两座辽代壁画墓葬[18]等均采用了整体搬迁的方式， 这种操作方法最大程度保证了文物信息的完整性，实现了有效保护与文物价值最大化。

（三）体量较大但可部分分割文物的处理

体量较大但是可以部分分割的文物， 一般指的是考古发掘现场某些重要或者复杂的遗迹，可以分割成小块，且不影响其文物研究价值。 目前这方面做的工作有河曲坪头遗址新石器时代房址的考古现场提取[19]、北周武帝孝陵的考古发掘现场提取[20]等等。 这种处理方法的特点是运输、存放方便。

另外这项技术在考古现场很多墓葬壁画的保护处理上应用十分普遍[21-24]。笔者于2014 年保护修复了一幅北宋早期墓葬壁画，见图7、图8。 由于壁画体量较大，尺寸为2 米×2 米，重量3.5吨，壁画内容连接紧凑无法分割，于是采用切割砖体的做法， 相当于去除了壁画结构中的部分支撑体， 保持了壁画整体内容的完整性， 同时也保证了运输以及后期存放的便捷性。

图7 北宋早期墓葬壁画切割正面

具体做法同一般处理土坯支撑体墓葬壁画的做法类似， 都是先将壁画表面进行清洗、加固处理，之后将桃胶皮纸、桃胶纱布附于壁画表面上，烘干处理后， 将定制的木质支撑体覆盖在壁画表面，固定好，以保证壁画在切割过程中不出现向前或向后的倾倒。 在切割砖体的时候，要层层加固支撑，相当于将与前支撑板同样大小的后背板分割成上下几层，每一层切割完，在保证不影响下层切割的情况下， 将后背板与前背板用铁丝捆绑成一体， 以此类推， 直到整个后背板与前背板捆绑成一个整体后，将壁画向前水平放置，之后运回实验室再进行后续保护处理。

2017 年在华耀城考古工地上发现了一座金代墓葬，墓室内绘制有壁画，故事内容是郭巨埋儿、王祥卧冰、鲁义姑姊等二十四孝图。 （封二-1）我们尝试了各种方法，最终确定采用分幅切割的办法将墓室内所有弧面壁画按照故事内容分17 块共17 幅安全运回室内， 这17 幅壁画在后期保护修复后将会进行展示利用。封二-2、封二-3 为修复完成的17幅壁画中的2 幅，可以看出，画面和在考古现场无区别，也没有其他新病害的产生，保护效果良好。

三、结语

几种不同考古现场保护处理手段， 所使用的材料、试剂不甚相同，但又成体系，可以作为一个课题来研究， 其和实验室文物保护发挥的作用不尽相同又互相补充， 考古现场文物保护工作是整个保护体系中重要的组成部分， 共同构成整个文物保护工作体系。 因此考古现场文物保护工作也越来越受到业界的重视， 也将在未来的文物保护工作中发挥越来越重要的作用。