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考古发掘文物保护的整体提取技术

2022-04-29撰文

炎黄地理 2022年4期
关键词:土质石膏土体

撰文/李 威

中华民族有着悠久的历史,地下埋藏着各种各样的文物,采取科学有效地方式发掘文物,同时展开现场文物保护,对于考古学家探索古时遗物中蕴含的价值,传承我国古代优秀文明起着重要作用与意义。不过,文物因为经历了时代变迁与自然环境变化以后,遭到了程度不一的影响和损坏,在某种程度上阻碍了考古发掘工作与文物工作正常推进。整体提取可以使用科学有效的方式把文物和四周包裹物从文物挖掘中迁移与提取,这种技术对考古发掘文物保护发挥着关键作用。在考古发掘文物保护中运用该技术能够确保文物完整性,有利于充分保护文物,给考古学家展开历史科研提供丰富的文物信息。

提取技术实用高效

考古发掘文物保护整体提取技术,实则是把文物与周围裹着的土壤一并提出来,采取该种技术可以防止文物被发掘以后与空气接触,避免文物出现氧化或者破损的情况。经过整体提取技术,可以有效确保文物出土前与出土后所在的环境不会发生太大的变化,有效保护文物。由于文物整体提取技术比较复杂,同时操作难度较大,因而在实际运用过程中,需要邀请专家按照现场实际情况,选择是否需要采用文物整体提取技术发掘。倘若对四周环境缺乏了解,强制性选择使用整体提取技术,不单单要占据很多的考古时间,还会直接影响到整体考古进度,甚而会造成文物受损。因此在整体提取文物以前,应当严格按照现场情况加以选取和研究。

提取技术适用条件

容易碎的文物。进行考古发掘的时候,考古人员倘若遇到那些材质非常脆且易于摔碎的文物,需要合理采用文物整体提取技术进行文物迁移。运用整体提取技术可以把文物提取环节中可能会带来的风险隐患降到最小,进而确保文物更加完整与安全。

损坏比较严重的文物。根据过去积累的考古经验可以发现,在文物发掘以及提取中,通常会出现文物损坏比较严重的问题,与此同时损坏的碎片于短期内不能完全整理。在这样的条件下,需要使用整体提取技术进行文物迁移,防止文物出土以后第二次遭到损坏且带来无法逆转的影响。相关人员需要合理使用整体提取技术,把文物与裹挟物一并迁移至外部相对稳定的环境,进行后续修复工程,这样除了可以确保文物提取过程完整性,还可以减小文物碎片出现遗失的几率。再者说,使用文物整体提取技术能够确保碎片之间原本的关系不会被破坏,益于给相关人员进行碎片复原提供参考。

历史信息较为丰富的文物。历史信息丰富的文物有很多,比如山西运城,其有着非常悠久的历史文化,存储着相当多的文物资源。因而进行文物发掘的时候,必然会涉及到文物四周蕴含丰富历史信息的状况。为维护文物研究价值,应当科学使用整体提取技术进行文物迁移。通常四周历史信息丰富的文物并非是独立的个体,其和四周环境息息相关,与此同时有着很高的研究价值,在短期内根本不能够全部了解文物和环境间的关系。在这样的条件下使用整体提取法,可以尽量把文物和周边历史信息一并提取,且迅速了解文物和环境的联系,易于确保文物完全,给历史研究提供重要依据。

考古发掘文物保护整体提取技术

基本提取技术。这种提取技术是眼下文物提取里面使用比较频繁且操作便捷的方式。以现场勘察了解土壤强度实际情况,将文物作为主要对象,从而朝四周延伸出一些距离,采取纵向切割方式进行土体切割,接着把有文物的土体取出。仔细清理文物上粘的泥土,同样是以文物为核心,左右两侧分别延伸出5cm的距离,底部土体多留一部分,控制在10cm左右为宜。如此一来就可以构成承载文物的土质台基,见图1。假设考古发掘现场有着强度佳的土壤,那么此时可以选择把土质台基修整成梯形,以此减轻文物和土壤分离的工作量。但是,需要注意的问题在于梯形斜边和土质台基水平面夹角不应当小于70°,不然会有土体崩塌的问题发生,从而损坏文物。

图1 土质台基

为了避免整体提取过程中发生土体散落的问题,要临时加固土质台基。当人们选取纱布绷带加固法时,需要沿着台基外侧进行包裹,从上往下,以相同方向进行裹缠。此时要做的事情为包裹加固台基前后左右这几个方向,同时再包裹加固这四个面。树脂绷带是当下出现的新材料,基材是网状棉织物,于表面涂抹上热塑性树脂,进而将其制作成绷带。该种材料除了有很好的力学性能以外,还不会产生污染,可以回收利用,与绿色环保理念相符。倘若承载文物的台基体量大,纱布绷带加固受限制,需要利用石膏绷带来替代。操作方式基本和纱布绷带相同,但可能发生文物污染问题,要想避免文物被污染,则需要在土质台基表层铺上聚乙烯薄膜进行隔离,防止石膏污染文物的情况发生。

底切是整体提取技术重要的一个环节。底切处理妥当,则可以减少文物和土壤分离工作量,同时还影响着文物安全。在考古发掘过程中,使用薄金属板,通过水平方向进行台基底部切割,促使其与地面分开,接着进行提取。对体积较大的提取块,理应采用刚性支撑,避免提取过程中出现土体散落等情况。

聚氨酯泡沫提取技术。考古发掘文物保护整体提取技术中,运用聚氨酯泡沫提取技术在正式进行过程中,会运用到白料与黑料这两种材料,前者成分是聚醚多元醇,后者成分为异氰酸酯,把这些材料根据1比1的比例进行混合以后,产生化学反应且出现很多泡沫。待半分钟以后,泡沫逐渐固化,会构成十分坚硬的材料,此时需要做的事情就是把文物裹紧,保护好文物。考古人员取出聚氨酯泡沫,在实验过程中分开文物与泡沫,做好文物整体提取。清理好文物上的泥土,方法和上述相同。加固文物,即给发泡材料以及裹紧文物安排优质的环境。起初阶段的处理与石膏提取大体相似,如若要说差别,就在于要将木制框架和土质台基二者之间的空隙增加,间距为10~16m之间。这么做的主要原因在于能够给发泡材料带来更大的空间,不会对木制框架造成挤压,也不会发生挤压变形的问题,或者发生文物挤压问题。为做好文物保护工作,在掺入发泡材料以前需要隔离文物,选用双层隔离,也就是铝箔与聚乙烯薄膜隔离法,在接缝的地方拿粉色胶带加以粘贴,防止密封性差的问题发生。对于灌注材料的准备,需要使用单独的料盒,依据一比一的比例加以混合,加入木制框架和土质台基二者的空隙以内。而且还应关注到的一个问题在于,需依照空间大小明确需要灌注的材料量。在材料灌注以后,和空气接触迅速发泡。受到外部环境温度所影响,在20~30℃环境下需要10分钟完成发泡且固化。发泡全部固化以后,需要利用金属铲围绕木制框架内侧,将泡沫加以切除,合理修整边缘,避免切除过程中出现坑坑洼洼的现象。接下来需要以掏空插板底气切法,开展底部切割文物和泡沫提取工作。

套箱提取技术是文物整体提取技术中最简单的一种方式,见图2所示,套箱提取技术基本原理为通过木制框架对文物所在台基及时加固,好似在文物的外面安装了一个箱子,经过对箱子的提取,促使文物和土体分离开来,完成整体提取文物的步骤。清理好文物四周的泥土,同时构成十分整齐的矩形台基。选用两块质地坚硬的模板,将其夹在矩形土体两边,拿绑带进行捆绑,从而得到加固的效果。开展底切处理工作需要注意,必须要严格依据文物大小、重量选择底切处理法。倘若提取物面积较小,则可以选用带刃金属板,切割台基底部,进行整体提取工作;反之,需要防止提取过程中出现散落的现象,选用掏空插板法。根据木制边框底部,通过水平方向掏出高度为3厘米的空隙,把模板横插于空隙之中。让插板两边高出竖向木板,采取铁丝加固。在确定加固工作做好以后,需要选用四块木方和金属块,垫在提取块的几个角上,以此构成刚性支撑,做好整体提取。

图2 套箱提取

石膏提取技术。石膏提取技术采取石膏硬结后强度大,对文物与四周土质台基提供支撑,实现文物整体提取。进行文物的泥土清理时要以文物为中心,朝着两边分别延展5厘米,接着斜向下进行挖掘,从而构成梯形台基,在土壤自身强度弱的状况之下,可确保土质台基稳定性,不会发生边坡滑坡损毁文物的情况。加固文物四周需要选择两个木板放置于台基底部,间距控制在3厘米左右,这个间隙主要是用于灌注石膏。组成土体和木板构成的框架,于梯形顶部采取石膏绷带加以覆盖,从而防止文物受损,有效避免石膏浇筑和文物直接接触。把提前准备的熟石膏依照梯形两侧木板边缘加以浇筑,浇筑过程中需要坚持先上后下的原则,避免石膏浇筑不均匀,并且要包裹好有文物的梯形土体。在加固石膏后,在顶部盖上横向的栅格板,施加适当的压力,提升石膏密度,见图3。参考基本提取底切处理法,在加固石膏后开展底切处理工作,将石膏和地面分离开来。由于文物土质台基尚未有石膏进行包裹,故而理应将其翻转,把具有文物的那一面往下,采用两边的木板和格栅产生支撑性的作用,做好文物提取工作。

图3 灌注石膏文物提取结构示意图

提升文物保护工作质量的策略

在考古发掘文物保护的过程中,文物类型多样,比如湖南长沙马王堆汉墓出土的素纱禅衣(如图4)、汉阳陵出土的彩绘裸俑(如图5)等。如何提升文物保护工作质量呢?

图4 素纱禅衣

图5 彩绘裸俑

对考古发掘现场湿度控制,在文物保护过程中发挥着非常重要的作用。故而,规定考古人员出土文物的过程中,需要对文物所含水分进行勘测,防止文物出土以后遭到外部环境所影响造成文物受损。在目前,国内对文物水分控制上,常用的干燥剂是硅胶,对文物水分以及现场湿度控制有良好的效果。

对文物遮光处理可以防止文物被外部光线所影响。因为文物长期处在地下,没有见到阳光,因此文物出土以后对外界光线十分敏感。针对文物的这个特点,用黑色布袋当成遮光物,原因在于黑色布袋容易吸光,遮光效果甚好。可以阻断外部光线直接照射,防止文物受损,减少文物后续修复成本。

文物长期埋藏于地下,与地上温湿度等环境因素有所差别。因而,假设在文物出土以后直接将文物暴露于地上环境,文物会受到温湿度变化等情况的影响,造成文物生锈、变色等。针对这部分现象,需要对出土以后的文物进行密封性处理,将文物放置于相对于密封的环境下,这样能够保证文物不与外部环境所接触。

伴随时间的推移,文物古迹会逐渐呈现在人们的面前。在考古发掘现场,文物保护工作贯彻到考古发掘始终,其中整体提取技术是文物保护的一种有效方式。不过该种方式对物资和人力等方面的要求比较高,有关人员需提前勘察,了解四周环境与水质等情况可能会带来的影响,找到最合适的提取技术,确保文物保护完整。

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