柳州摩崖石刻保护研究

2022-08-03陈兵爽

文物鉴定与鉴赏 2022年11期

陈兵爽

（柳州市文物保护与考古研究中心，广西柳州 545000）

0 引言

柳州摩崖石刻主要集中在“两岩三山”，即陆道岩、高岩、驾鹤山、鱼峰山和马鞍山（图1～图4）。石刻记载内容丰富且数量众多，自北宋开始，持续到民国时期，清代达到顶峰，为研究柳州的宗教传播、教育文化、古代军事研究等提供了重要史料依据。柳州摩崖石刻作为石壁上的历史，因年代久远、暴雨侵蚀等原因，石刻出现了诸多病害，对其进行保护已刻不容缓。

图1 雷山摩崖石刻

图2 “高嵓”摩崖石刻

图3 马鞍山摩崖石刻

图4 鱼峰山摩崖石刻

1 环境条件

柳州市属中亚热带向南亚热带过渡的季风地带。降水充沛，年均降雨量1424.7毫米，日降水量不小于1毫米的降水日数（简称雨日）平均每年有157天，雨日最多是春季，夏季次之，秋季最少，冬季介于夏秋之间。柳州市自然灾害频繁，种类多样，主要有洪水、病虫害等，而洪水是最主要的灾害，平均不到3年时间，就会出现一次水位在81.5米以上的洪水。处于露天环境的柳州摩崖石刻，常年受到降水、裂隙渗水的影响，容易产生溶解、水解、水化、氧化作用。石灰岩类文物在溶解的作用下，溶解产物被水迁移，使石质文物表面出现溶沟、碳酸钙沉淀物等现象，其化学反应式为：CaCO（方解石）＋HO+CO→Ca[HCO]（重碳酸钙）。

2 价值

2.1 社会价值

摩崖石刻是凝固在石壁上的历史，是柳州市重要的文化载体，对于不断丰富柳州历史文化名城的内涵、提高城市形象发挥着积极的促进作用。同时因为摩崖石刻文字风格多样，笔势雄奇，内容丰富，极具观赏性的特点，吸引了许多游客前来观赏，更好地促进了柳州市旅游事业的发展。例如，鱼峰山、马鞍山公园将摩崖石刻合理规划到旅游线路中，市民们络绎不绝地前往打卡，俨然成了网红打卡地。

2.2 历史价值

摩崖石刻，就是以天然的石壁为载体，用来刻文记事。柳州摩崖石刻题材丰富，有反映宗教活动的“新殿记”“拱真岩功德铭”等石刻，有反映古代军事战争的“剿平北三大功记”“柳城龙船山记功碑”等石刻，也有古代文人墨客游玩时留下“登仙弈山望落池游记”等。内容丰富的柳州摩崖石刻作为柳州历史文化的记忆传承，对于研究柳州的宗教传播史、古代军事史、教育文化史等具有无可替代的作用。

3 保存现状

柳州摩崖石刻材质为石灰岩，表面疏松，因长期暴露在外，加之周围环境条件差，工厂林立，酸雨腐蚀，气温变化、湿度较大及风化作用的影响，石刻表面出现麻点状脱落，鳞片状剥落，风化剥落及断裂、开裂等现象，麻点状脱落情况较严重，直接影响到石刻的完整性和观赏性。摩崖石刻与山体相连处出现构造裂隙、层面裂隙、风化裂隙，这些裂隙一般延伸较长、较深，甚至可切穿不同岩层。鱼峰山、马鞍山的摩崖石刻都有这种现象存在。

石刻遭受到多种生物侵害，如地衣、藓、霉菌等，生物代谢物、降解物及灰白色或黑色污物覆盖在石刻表面，严重影响摩崖石刻外观，且岩石被植物根系的生长所撬裂，使石刻遭到严重破坏，如驾鹤山《小桃园》《驾鹤书院》和《鹤龙写怀诗得缘字》等石刻。

柳州市属于工业城市，空气污染相当严重，石刻被严重腐蚀，如马鞍山、鱼峰山以及堆放于柳州东门楼前的石刻、石雕像都被酸雨腐蚀，鱼峰山山腰上的石刻表面受酸雨腐蚀已大面积形成粉末状。

4 石刻病害机理分析

4.1 人为因素损害

石刻保护区没有护栏防护，游客可以随意触摸石刻表面，对已经风化的石刻文物造成进一步破坏。

①人力或机械力的摸、推、摇、拉、撞等动作，均造成石刻松动、倾斜、移位、破碎，手脚上的汗水污渍污染石刻表面。

②用硬物对石刻进行刻画或用笔和颜料涂写乱画，损毁石刻表面雕刻。

4.2 物理风化

①由于昼夜温差大和岩石中不同成分的膨胀系数不同，热胀冷缩造成岩石表层崩裂风化。

②水渗入岩石裂隙，低温冷冻，结冰膨胀扩大石刻裂隙；雨水渗入岩石孔隙，产生超越岩石抗裂强度的毛管压力，对石刻造成破坏。

③夏季暴雨猛烈冲刷山石，雨水伴泥沙从裂隙处渗透侵入石灰层壁内，冬季的寒风冰雪撕裂和侵蚀崖体，从而加速崖体的剥蚀肢解。

④裂隙中水分蒸发析出结晶盐类，产生膨胀力破坏岩体。

⑤干湿交替、温差循环的环境造成岩石内部的应力变化，低温冷冻，水渗入岩石裂隙，结冰膨胀加速了裂隙的产生。石刻周围的裂隙，由于水流作用加重了石刻表面生物风化程度。个别石刻因裂隙作用，石刻本体已成为危岩体，不仅严重威胁着石刻的保存，而且对游客安全构成威胁，需要立即采取措施。

4.3 化学风化

岩石与水接触时，溶解作用是岩石受到化学风化的第一步。溶解与溶蚀过程受水中H浓度、温度、杂质、水动力、生物等因素的影响，导致石灰岩溶解、溶蚀或沉积，溶解的成分随水而流失。溶解与溶蚀作用使岩石产生溶洞、溶孔、溶槽等岩溶形态，破坏石刻稳定性。其化学反应式为：

CaCO（方解石）+2H+→Ca+HO+CO↑

4.4 生物风化

石刻处在开放的大气环境中，石刻表面长时间沉积尘土及灰尘，在湿度高的情况下滋生出藻类、霉菌、青苔、地衣等生物，生长过程中这些生物有的深入石体，代谢过程中分泌有机酸，降解岩石，从而造成石刻表面溶蚀，造成石刻生物风化，对本体造成极大的破坏，严重影响了石刻的价值。

4.5 酸雨腐蚀

柳州市是全国著名的重工业城市，也是酸雨污染极为严重的城市。据降水酸度监测，柳州市酸雨频率较高，城区为82.9%～98.5%，郊区为66.2%～92.3%，属县为53.5%～73.8%，酸雨污染以城区最重，而柳州摩崖石刻又多数集中于城区，空气中的CO、有害气体（NO、SO）和粉尘的大量增加，与空气中及地表的水分生成酸性物质，在湿度大的情况下附着在岩石的表层，对石刻形成了很强的腐蚀性。

5 保护修复方案

曾对柳州摩崖石刻进行过保护性修复措施，当时主要针对马鞍山部分石刻受雨水冲刷影响而修建了保护性遮雨盖或开挖导水槽，对石刻的保存起到了一定的作用。但石刻处在开放的大气环境中，周围环境条件较差，气候环境温热潮湿，石刻在反复干湿交替循环和风化的作用下，石刻岩层表面抗拉强度和抗风化能力进一步降低，加剧了石刻裂隙的产生和风化剥落，严重的地方已显得斑驳且麻点成片。因此，防风化保护是柳州摩崖石刻保护工程的重点，需要采取化学渗透加固的措施防止石刻风化的进一步恶化。

通过对需要保护的石刻进行病害勘查。柳州摩崖石刻主要存在石刻本体表面开裂、风化剥落、酸雨侵蚀等病害。针对石刻存在的病害，对柳州摩崖石刻进行苔藓地衣清除防治及防风化渗透加固处理，采取不同的化学保护材料和操作工艺。

5.1 石刻表面清洗

石刻表面的清洗是为了打开被封闭的微孔，恢复其“呼吸性”。石刻表面的污物主要有浮尘、无机盐、有机物、苔藓、地衣、霉菌、鸟粪等。主要采用化学药剂与人工机械相结合的方式清除石刻表面污物。采用软毛刷清扫、吸尘器吸灰、蒸馏水清洗，可以将石刻表面的大部分附着物和灰尘清除干净；无机盐的清除可采用纸浆吸附；有机物可用有机溶剂如酒精、丙酮、短链烷烃进行处理，然后用蒸馏水加以清洁；鸟粪可先用溶剂软化，再用工具进行人工清理；苔藓的清理可采用化学药剂处理，再清洗；对难清除的污物（如部分有机物或霉菌分泌物等），结合清洗剂进行清除。

5.1.1 清洗的方法

年龄最小的哈尔滨知青——只有十五岁的李鸣演示起了各种军号:“起床号”、“午休号”、“集合号”、“熄灯号”。新来的知青们以后就要在这些长长短短的号声中作息操练,蹉跎自己年轻的岁月。而北大荒的每个黎明、日出、黄昏、日落和夜晚,也就要如同这些号声一般,萦绕在每个知青茫然的青春记忆里。

蒸馏水刷洗：由于这类生物病害对文物本体的附着力不强，而且崖壁属石灰岩类，其结构致密，污染物不易渗透进去，因此用软毛刷加蒸馏水可以去掉大部分病害。

清洗剂清洗：用蒸馏水清洗后残留极小部分病害，其主要为生物病害的碳化物，用中性清洗剂就能清洗干净，最后用吸尘吸水机收集清洗残液。用蒸馏水多次冲洗已清洗的部位，保证清洗剂无残留。

5.1.2 清洗范围和步骤

清洗范围为石刻表面及石刻周围区域。清洗时，应先将清洗部位周围的其他建筑材料与设施用聚乙烯塑料薄膜遮挡、隔离保护起来。具体的清洗操作步骤如下：

①用软毛刷蘸取清洗剂沿石构件表面由下而上均匀涂刷，以药液涂层平滑均匀不流淌为准，使清洗剂与石构件表面污垢进行10～20分钟的中和反应。必要时用聚乙烯塑料薄膜覆盖包扎好已涂刷清洗剂的石构件，防止清洗剂挥发。

②用低压清洗机将表面污垢淋洗干净，至石构件表面pH值达到自然值（中性）。

③对清洗后石构件表面残存的油漆污渍，进行第二遍除垢清洗，必要时可采用纸浆浸润清洗剂局部贴附，30分钟后用低压清洗机进行淋洗，将石构件表面污垢冲洗干净。

④用吸尘吸水机收集清洗残液，并由指定单位对残液进行处理。

⑤严重的部位采用湿敷的方法，将药剂饱和涂在敷料上，覆盖污染部位，等其自然吸收反应还原后，用清水冲洗干净。

⑥由清洗工程指挥人员和工程技术人员对整个清洗标的物进行检查、验收，确认合格。

5.2 地衣、苔藓防治处理

根据试验结果选择防治效果较好的药剂，在石刻表面及周围岩面涂刷药剂，防止地衣、苔藓和霉菌等生物的再生。地衣、苔藓生物病害的防治操作主要以喷涂和涂刷为主。防治药剂要求尽可能地渗透到石刻内部或均匀覆盖在石刻表面。具体的处理方法如下：

①先使用毛刷仔细清除石刻表面的尘土及杂质等附着物。

②用5%的CH与EPW复配剂或3%杀藻处理剂涂刷石刻，待第一遍完全渗透后再进行第二遍涂刷，使之渗透到石刻内部，杀死表面的苔藓、地衣等生物，并在石刻表面形成一层药剂保护膜，防止苔藓和地衣等有害生物的生长。

5.3 石刻表层裂隙和开裂岩体的灌浆加固

5.3.1 石刻表面的小裂隙

采用XH111ANormalCl（双酚A改性环氧胶黏剂）与XH111BNormal固化剂以2∶1比例混合对小裂隙进行封堵，用竹刀或不锈钢片将胶泥填补在裂隙内部，防止岩片剥落。操作时以裂隙外沿为边界，胶泥不要填补到裂隙外或壁面上。

5.3.2 石刻表面的大裂隙

石刻表面的大裂隙主要采用改性环氧树脂进行灌浆加固，具体步骤如下：

①先用清水冲洗裂隙内部，彻底清除泥土等污物，待彻底干燥后再进行下一步处理。

②然后用环氧树脂胶泥（XH111A与XH111B以2∶1比例混匀）封缝，用竹刀或不锈钢片把胶泥填补在裂隙处，封闭裂隙四周，预留好灌浆孔。

③再采用小型注射器无压力灌浆方式进行灌浆，将改性环氧树脂（XH160A与XH160B以10∶3混匀）缓慢灌入。

④分步灌浆时必须保证时间间隔24小时，待前一次浆液完全固化后再进行下一次灌浆。

5.4 石刻黏结加固复位

①先用清水冲洗石刻断面，彻底清除石刻断面的污物，并待彻底干燥后再进行下一步处理。

②断裂部位涂刷改性环氧树脂，尽量避免污染到石刻表面。环氧树脂黏结效果好，其施工好控制，对石刻表面几乎无污染。

5.5 石刻防风化渗透加固保护处理

针对石刻表面风化现状采用有机硅材料进行渗透加固。渗透加固保护材料配制要求严格，必须由专门技术人员视具体情况按需配制，同时要严格控制药液用量及施工进度。为使防风化保护材料达到较深的渗透度，到达岩石内部，用毛刷采取多次涂刷的方法，直至达到石刻饱和。然后用纱布覆盖岩面，再覆盖防雨塑料布，以防止挥发，在20℃以上的温度下保养7天左右即可固化，去掉覆盖物，风晾2～3天，第一道材料处理完毕。然后再重复以上工序进行第二道、第三道材料涂刷。

5.6 挖截、排水沟及设置排水管

对于受渗流水危害较为严重的石刻，根据其环境状况，适当开挖截、排水沟和布置排水管，将水引向别处，实施过程中一定要注意做好隐蔽修补工作，使处理后的石刻仍能与周围环境保持协调。

5.7 植物和杂草等清理

石刻周围和危及石刻安全稳定性的树木杂草清除主要采取人工机械方式，先去根刨底，防止根留存钻入崖体内，对较大裂隙，采用环氧灌浆和石头封堵等措施，防止树木杂草来年复活。

5.8 科学管理

为科学管理、保护摩崖石刻，相关责任单位应该制定和完善相关制度，比如完善清洁石刻卫生制度，强化长效保洁措施，确保石刻本体及周围环境卫生整洁。柳州湿润多雨，微生物易于繁殖，要定期对石刻进行防腐防霉处理。完善保护管理制度，为防止人为破坏情况的发生，可以在石刻四周增设护栏，安全保卫员定期进行巡查，对游客破坏石刻的情况及时予以制止。