考古发掘现场出土脆弱文物整体提取技术的应用
2025-02-13兰栋楚鲁鹏曹敬杰魏泽华
摘 要:考古发掘现场脆弱文物的提取是发掘现场文物保护工作的重中之重。整体提取技术则是有效实现发掘现场脆弱文物提取最基础、最重要且应用性较广的技术之一,它是将文物连同周围包裹文物的土体一并提取并迁移到实验室的过程。文章以山东肥城穆庄北墓地出土两件漆器的现场整体提取实践为例,介绍了整体揭取法、基本整体提取技术、套箱提取技术、石膏固定整体提取技术、聚氨酯泡沫提取技术、冻结法等六种考古发掘现场应用较广的出土脆弱文物整体提取技术,从考古实践出发,对六种发掘现场脆弱文物整体提取技术进行简要分析与对比,为考古发掘现场脆弱文物整体提取技术的灵活选用,以及切实做好重要出土文物的现场提取保护工作提供了一定的参考。
关键词:发掘现场;脆弱文物;整体提取技术;漆器;文物保护
DOI:10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2025.01.040
0 引言
考古发掘现场文物保护指的是文物在即将出土或文物刚刚被发掘出土运至保护修复实验室这段时间范围内,对文物进行的一系列临时性的、抢救性的清理、加固和提取等保护处理过程①。尤其是对于现场出土漆、木、竹、骨、角器等一些较脆弱有机质文物,其出土后保存环境的突变会导致文物氧化、劣化、腐蚀速率急剧加快,如保护提取处理不当,脆弱埋藏文物及其所蕴含的历史信息便稍纵即逝,甚至造成文物的进一步损坏,留下不可挽回的遗憾。因此,发掘现场脆弱文物的保护和安全提取是至关重要的环节,是确保保持文物出土原状和尽可能保留文物埋藏历史信息的最初始也是最具关键性的一步,并会直接影响后续文物保护与修复的最终效果。
在考古现场多种脆弱有机质文物提取技术中,整体提取技术是最基础、最重要且应用性较广的技术之一,它是一种以出土文物为中心,将文物连同周边一定范围的土体一并加固、提取并运至保护修复实验室的方法。在整体提取和保护过程中需要遵循文物“真实性”“原始性”的原则,现场工作中尽可能完整地将忠实于文物原状的所有考古信息、历史信息、艺术信息等提取并保留下来②,从而使文物在从发掘现场至保护修复实验室这段时间内能保持性质相对稳定的一个状态③。
在对山东肥城穆庄北墓地的考古发掘过程中出土有两件彩绘漆器。受埋藏环境因素影响,两件漆器木质胎体已经几乎糟朽,漆膜完全以沙土为载体,但其中一件漆盒形状保存较为完好,彩绘颜色较为鲜红亮丽,为将其从埋藏环境中完整提取,对其采取了一系列的现场保护措施。本文以山东肥城穆庄北墓地出土彩绘漆器的整体保护提取为例,介绍目前几种常见的发掘现场出土文物整体提取技术和方法,并进行综合对比,注重于发掘现场实践,为考古发掘现场文物保护以及整体提取技术的选用提供一定的参考。
1 考古发掘现场脆弱文物整体提取技术应用分类
在考古发掘现场面对有脆弱文物出土时应根据脆弱文物形制、体量大小(裸露出地层表面体积与埋藏深浅)、埋藏环境及状态等实地情况选取适宜的整体提取技术方法。常用的提取技术应用分类包括:整体揭取法、基本整体提取技术、套箱提取技术、石膏绷带固定整体提取技术、冻结法④、聚氨酯泡沫提取技术等。
1.1 整体揭取法
整体揭取法,与揭取壁画的方法类似,适用于地层表层脆弱遗物的整体提取。首先选取加固剂对考古现场埋藏遗物表面进行喷涂,之后选择使用无纺布等适宜的被覆材料用适宜的加固剂材料贴敷于脆弱文物表面,待加固剂固化后再利用加固剂的黏结力进行缓慢揭取。常用的加固剂有B72、环十二烷、PEG-200、硅胶、薄荷醇及其衍生物⑤等。之前应用最成功的例子便是陕西考古研究院赵西晨老师等使用B72加固材料作为背衬黏接固型剂,按其埋藏原始形貌和排列顺序完整地揭取了串饰⑥。
1.2 基本整体提取技术
基本整体提取术流程较为简单,是发掘过程中主要依靠脆弱文物周边土壤自身的强度,对文物进行整体提取的过程⑦。适用于文物周边土壤黏度、强度足够高,且提取文物自身的体量不太大的情况。具体操作时要先清理文物及周边的泥土,以得到足以承载文物的土质台基,台基形状要以具体情况而论,通常为长方形或倒梯形。再对文物及土质台基进行临时固定,加固方法有纱布或绷带捆绑加固、石膏绷带加固和树脂绷带加固法等。使用石膏和树脂加固时,要垫一层聚乙烯薄膜作为隔离层,然后再进行缠绕、加固和提取过程⑧。接着进行底切处理。具体操作时一般借助金属钢丝、带刃的薄钢板、细线等对土质台基的底部进行切割分离处理。为防止土质台基发生晃动,应以均匀、缓慢的切割速度谨慎操作,将土质台基逐渐分离地面。若土体的强度不足,还需要进行刚性支撑,防止提取过程中发生周围应力变形的情况。
1.3 套箱提取技术
套箱整体提取技术主要是利用木制框架对土质台体进行固定,该方法适用于文物自身体量较大且周围土壤强度和质地比较好的情况。现场操作时将土质台体挖成矩形,四周制作合适的木制框架与土质台体紧密贴实。然后使用绷带进行严密包扎,保证木板与土体充分接触。紧接着进行底切处理,采用掏空插板法,将底部的泥土逐渐掏空并缓慢插入木制底板,用绳索和铁丝进行固定。最后在套箱下方放置刚性支撑,利用其支撑力将其安全提取。套箱整体提取技术没有明显的缺点,但是对套箱的连接处理要求比较高,两侧加固板和底部刚性支撑板必须连接牢固后才可以进行整体提取⑨。
1.4 石膏固定整体提取技术
和前几种整体提取技术相比较,石膏固定整体提取技术的操作难度较大,过程较为复杂。该技术主要适用于脆弱文物体量较小且周围土壤自身强度不够的情况。在现场提取过程中需要先简单清理文物及周边的泥土,然后制作土质台基。在这一过程中,一般制作成高度最少为5厘米的梯形形状土质台基⑩。接着制作木制框架将台基进行包裹,再往木制框架撑起的空隙中灌注熟石膏材料。等待灌入的熟石膏完全固化后进行切底处理,接着翻转。翻转工作结束后,再将台基及其周围的多余残留土壤清除干净。该种方法因熟石膏的填充效果会对整体提取产生较为明显的影响,故对整个过程的操作技术有较高、较为专业的要求。
1.5 冻结法
冻结法是将文物周边土壤中含有的水分通过液氮等冷却剂将其冷冻成冰,利用固态冰的支撑作用对文物进行切割和提取处理k。但是水固化成冰的过程体积会发生膨胀,这样便会对脆弱文物带来一定的影响,因而该方法相对来说会具有一定的局限性。
1.6 聚氨酯泡沫提取技术
聚氨酯泡沫是以聚醚和异氰酸酯为基本原材料,在多种助剂的共同作用下经过高压喷涂和专业设备在考古发掘现场发泡生成的一种高分子聚合物l,它是近年来兴起的一种新型脆弱文物的提取技术。其重量远远小于石膏,而且固化后十分坚硬,能够满足内部包裹物的支撑。聚氨酯泡沫的结构会像蜂房一样,能够在一些比较潮湿的地方进行工作,但聚氨酯的主要成分之一异氰酸酯有剧毒,要注意个人防护。利用该方法整体提取的技术和之前石膏提取的步骤几乎一样,但是因为所使用的材料不一致,所以辅助材料需要进行针对性调整。
2 肥城穆庄北墓地出土两件漆器的现场保护提取
2.1 保护提取方案制定
2.1.1 两件彩绘漆器出土时概况
山东肥城穆庄北墓地考古发掘现场出土的两件彩绘漆器因受埋藏环境因素影响,两件漆器木质胎体已经完全糟朽,漆膜完全以沙土为载体,但其中一件漆盒(编号M193∶5)形状保存较为完好,彩绘颜色鲜红,残留直径约15厘米。另一件漆盒(编号M193∶6)残留印记呈长方形,长约25厘米,宽约14厘米,漆盒上覆有动物残骸若干。该两件漆器出土时保存状态较差,呈糟朽状态,触之即碎,必须尽快对其采取保护加固处理。发掘现场两件彩绘漆器的出土概况如图1所示。
2.1.2 保护提取要求
先要进行表面彩绘渗透加固,然后进行安全提取,运至修复实验室再进行后续的保护性技术处理。要尽可能保持两件漆器文物出土时的原状,在保存环境中暂时能保持相对稳定状态,并能保证不影响后期的保护修复处理。
整个保护提取过程要将文物安全放在第一位,加固和提取材料、方法要安全有效,具备可再处理性,坚持遵循文物保护“最小干预”原则,能尽量完整地保留两件漆器文物的原始历史信息,降低风险系数至最低。
2.1.3 提取技术路线
此次山东肥城穆庄北墓地考古发掘工作,属于配合肥城基本经济建设而进行的抢救性考古发掘,墓葬无法实施原址保护。因此,工作人员在查阅了相关现场脆弱文物整体提取的文献资料后,经过反复讨论与斟酌,形成针对性的保护提取技术路线如下:
①表面清理。使用软毛刷、细竹签等谨慎清理表面泥土、污物等。
②低浓度的可逆高分子加固材料对漆膜彩绘进行渗透加固处理,对断裂、剥落的漆膜残片进行回贴固定。
③整体提取。划定整体提取范围工程线,切割周围泥土,缠绕石膏绷带进行临时固定,采取石膏加固整体提取技术进行提取迁移。
2.2 发掘现场保护提取实践
2.2.1 清洗清理
先使用毛刷轻轻清理两件漆盒文物表面附着的泥土,然后用竹签、脱脂棉蘸取30%的无水乙醇溶液一点点擦拭清洗,再用蒸馏水进行擦拭。采用棕毛刷轻轻剥离两件漆盒文物上的泥土附着物,并尽量保持文物埋藏原相对位置不动。
2.2.2 加固
考古发掘现场出土脆弱文物的加固,主要是利用适宜的加固材料对表面漆膜、彩绘等进行加固处理,以提高物理强度,以便后续整体提取迁移。工作人员经过查阅资料和前期对比实验,选择使用无色透明、效果较好的B72溶液作为加固剂,溶剂选择乙酸乙酯,分别配置浓度为1.5%、2.5%和3%的溶液,结合喷壶喷洒和小型注射器注射加固,由低浓度至高浓度加固3次,达到暂时黏结、固定的效果。对于剥落、散落的漆膜选择使用低浓度聚乙二醇溶液(PEG-200)进行回贴处理,以提高漆器表面及彩绘的整体稳定性。选择使用无色透明、效果较好的B72/乙酸乙酯溶液,
2.2.3 漆器的整体提取与迁移
①制作土质台基(图2)。整体提取的第一步就是先给漆器制作一个土质台基。两件漆盒体量均较小,用手铲沿着漆盒文物四周缓慢向下斜切,一层一层往下清理,切口距离文物边沿约5厘米。边清理边加固周围的土,渗透快干胶进行加固砂层。
②石膏绷带包裹加固(图3)。土质台基休整、加固完成后,调配石膏,土质台基周围缠绕石膏绷带,将漆盒连同周围土质台基整体包裹在一起,再在石膏绷带上涂抹几层石膏,防止土质台基在提取时发生断裂、崩解危险,威胁到漆器文物的安全。
③切底及刚性支撑。切底和刚性支撑是整个土质台基剥离地层的关键一步。慢慢从四周往内底掏,由于提取的土量较小,沙土不多且已经加固处理,大大降低了整个底切工序的难度和危险系数。
现场使用较薄的钢板慢慢进行水平方向切割,结合使用施工细线进行线切处理。在切底的过程中力度做到均匀,在掏到悬空部位垫上木板、砖块,使其处于水平平衡状态。刚性支撑选择尺寸合适且较厚的木板,在切底的过程中慢慢将木板伸入土质台基下方。切底完成后借助底部木板的刚性支撑作用将包含漆盒文物的土质台基整体迁移出墓室。
两件脆弱漆器整体提取出墓室后,立即将其运至临时工作站暂存,准备后续移至保护修复实验室进行下一步的保护提取处理和相关研究工作(图4)。在暂存过程中要注意定期观测两件漆器的保存状态,定期监测并调节室内保存环境中的温湿度条件,确保两件漆盒文物能够处在最适宜的暂存环境中。
3 结语
考古发掘现场脆弱文物的提取是考古发掘现场文物保护的重点、难点,而整体提取技术则是有效实现脆弱文物提取最基础、最重要且应用性最广的技术之一。广泛应用于田野考古发掘现场的整体提取技术有整体揭取技术、基本整体提取技术、套箱提取技术、石膏绷带固定整体提取技术、冻结法、聚氨酯泡沫提取技术等。在实际现场脆弱文物的提取工作中,要根据各考古现场的实际条件、脆弱文物出土时状态及周围土壤结构情况等诸多因素来综合判断,确定最适合整体提取的方式和方法,整体提取方法的选用将对发掘现场脆弱文物的提取和最终保护效果产生直接的作用。此次肥城穆庄北墓地考古发掘现场出土两件脆弱漆盒文物的提取,针对两件漆器体量较小、周围土质黏度较好的特点,选择石膏固定整体提取技术,成功将其进行现场提取并移至临时工作站库房内暂存。
无论在田野现场实践中选用哪种脆弱文物整体提取技术,在将文物整体提取后均应尽快运至保护修复实验室内,以便进行进一步的室内文物保护修复技术处理。
注释
①杨璐,黄建华.考古发掘现场文物保护的整体提取技术[J].文物保护与考古科学,2008(1):65-71.
②万洁,杨华.考古现场文物保护方法试析[J].吐鲁番学研究,2016(2):113-119
③黄建华,杨璐,王丽琴,等.彩绘漆盘的考古发掘现场保护[J].文博,2009(6):292-297
④李斌,吴晨,容波.考古发掘现场文物保护方法和材料的新进展[J].长安大学学报(社会科学版),2014.16(3):136-140.
⑤中国科学院上海有机化学研究所,中国科学院上海硅酸盐研究所,秦始皇兵马俑博物馆.薄荷醇及其衍生物作为文物发掘现场加固材料的用途:中国,CN201010252551.9[P].2011-02-02.
⑥赵西晨,黄晓娟,张勇剑,等.陕西韩城梁带村两周墓葬出土串饰的提取与保护[J].文物,2011(8):73-76.
⑦汪中焰.考古发掘现场文物保护的理念与现状[J].神州(上旬刊),2020(5):35;
⑧刘宇庭,孙浩楠.田野考古工作中脆弱遗迹几种临时提取技术述评[J].内江科技,2022,43(3):30-32.
⑨曹永利,谢伟.考古现场内文物整体提取技术分析[J].今日财富,2019(15):181.
⑩刘欣.整体提取技术在考古发掘现场文物保护中的应用[J].文化产业,2023(7):130-132.
k杨璐,黄建华.考古发掘现场文物保护技术[M].北京:科学出版社,2012.
l李威.考古发掘文物保护的整体提取技术[J].炎黄地理,2022(4):85-88.