甘谷大象山石窟文物的化學保護及展望

李慧芳

摘 要：大象山石窟位于甘肅省天水市甘谷縣城西南五華里處，因唐代山巔修鑿大佛像而得名，是“古絲綢之路”甘肅段一處融石窟、古建于一體的重要文化遺存。該石窟現(xiàn)存洞窟23個，面積554平方米;木構(gòu)建筑15處，面積3903平方米;有壁畫242平方米，但均不同程度存在著許多病害及人為損壞。本文分析了該處石窟文物的化學病害，并就其采取的具體保護措施做了介紹，以期為今后我國類似石窟文物遺跡的保護提供了一定的理論參考。

關(guān)鍵詞：甘谷;大像山;石窟;保護

引 言

大像山位于甘肅省天水市甘谷縣城西南2.5公里秦嶺西端的文旗山上，總長1.5公里，占地面積約640畝，因山巔修鑿大佛像而得名，是“古絲綢之路”甘肅段一處融石窟與古建為一體的重要文化遺存。大像山松檜叢生，丁香溢彩，亭臺樓閣依山而建，雕棟畫廊綠樹掩映。山中懸崖間，以大像窟為中心現(xiàn)存洞窟23個，面積554平方米;木構(gòu)建筑15處，面積3903平方米，共有壁畫242平方米，大小塑像110尊，其中漢白玉雕像6尊，木雕塑像4尊，鑄造像1尊，尤以鑿塑于山體中部的唐代大佛最為著名?！按蠓稹睘榘雸A雕石胎泥塑，高23.3米，肩寬9.5米，頭高5.8米，膝長6米。正壁開大圓拱龕和設(shè)高壇基，并有僧人修行的禪窟，這是大象山窟龕特殊之處，在全國也很罕見，其造型高大雄偉，令人仰止，所具有的文化特質(zhì)可視為西方裝飾性雕塑和中國寫意性雕塑完美結(jié)合的藝術(shù)巨制。石窟、古建筑建于山崗起伏、蒼翠疊嶂的峭壁之上，棧道將各石窟相連。自下而上建有土地廟、太昊宮、三圣殿等。除石窟、古建筑外，還有后漢隗囂歇涼臺、閱兵臺等遺址及“羲皇故里”碑、“圣門石子故里”碑、“重修漢平襄侯祠記”碑等文物。大像山文化遺物豐富，其中石窟文物別具風格，但不同程度地存在著許多病害及人為損壞。積極地探尋石窟文物病害產(chǎn)生的原因，找出保護方法，是文物保護工作者緊迫的任務。

一、大像山石窟文物的病害成因

大像山石窟具有“就山刻像、半崖塑像”的特點，其石窟支撐結(jié)構(gòu)均為疏松砂礫巖，在支撐結(jié)構(gòu)的崖體中，山體水分較大時，由于水的滲透及巖礫中鹽溶解后，通過地仗層而富集于壁畫的顏料層，腐蝕壁畫內(nèi)的膠結(jié)材料，鹽的吸水膨脹又使壁畫酥松，造成酥堿[1]。地仗層為泥層或灰泥層，一般由麥草泥層及干后收縮性小的其它泥層組成，這些泥層中有的加麻纖維，有的加棉花纖維，目的在于增大比表面積，增強泥層內(nèi)的拉力，不產(chǎn)生裂縫;畫面層由白粉層和顏色層組成，但有的石窟壁畫有白粉層，有的無白粉層，唐代以前的石窟壁畫一般無白粉層，唐代以后有這一層。不同結(jié)構(gòu)的石窟文物，產(chǎn)生病害程度及原因不同。

但在歷史的發(fā)展中，大像山石窟經(jīng)過1600多年的風雨侵蝕和人為的破壞，有些雕塑僅存殘跡，表部塑痕全無。石窟僅存壁畫多為大佛窟龕壁畫和摩崖浮塑，現(xiàn)存面積約為242平方米，剝落現(xiàn)象嚴重。主體大佛像除局部泥皮脫落外，保存相對完好，但唐代精美造像身軀骨架基本完好，但雙足已失，現(xiàn)為近代補修。大佛外延窟龕已滅失，石窟壁畫有些褪色，泥皮掉落，空臌等現(xiàn)象較為普遍，現(xiàn)主要存在崖面風化侵蝕和崖面滲水，塑像和壁畫空臌裂隙，壁畫起甲酥堿，塑像內(nèi)部木骨架糟朽，塑像脫離壁面等現(xiàn)象。古代壁畫的顏料絕大多數(shù)為無機顏料，大部分顏料非常穩(wěn)定，但有些顏料易變色，如紅色顏料鉛丹朱砂等已變?yōu)樽睾谏昂谏Ｗ钤缯J為鉛丹變色是大氣H2S的污染及其含硫化合物的影響，使其變成黑色PbS所致，1938年美國GettenS對中國克孜爾石窟、土耳其和阿富汗的一些壁畫中變暗的鉛丹進行分析，找出了棕黑色的PbO2。1988年我國敦煌研究院李最雄等對莫高窟壁畫鉛丹的變色進行研究及進一步探討，找出了鉛丹變色的原因：堿性基質(zhì)與高濕度促使鉛丹發(fā)生化學反應、紫外線引起鉛丹及鉛白發(fā)生光化學反應。除鉛丹外，朱砂（HgS）、土紅（Fe2O3）也是古壁畫中常使用的紅色顏料。朱砂吸收光而轉(zhuǎn)變成為黑色HgS，但這一轉(zhuǎn)變對濕度相當穩(wěn)定，對光中的紅色波長光比較敏感。美國Gettens等人對此作過較詳細研究，并且將研究結(jié)果進行數(shù)學計算，得到了在紅色波長范圍內(nèi)朱砂轉(zhuǎn)變成辰砂的濃度變化呈線性變化關(guān)系的結(jié)論。但這種轉(zhuǎn)變比鉛丹的變色要緩慢得多。土紅Fe2O3在潮濕空氣與強光中均很穩(wěn)定。由于潮濕空氣及炎熱形成的熱氧化、光化學氧化等外因，還會引起石窟彩繪及壁畫霉變，促使其石窟壁畫發(fā)霉、產(chǎn)生氣味，加劇石窟彩繪及壁畫起甲脫落、褪色變色，這又是石窟壁畫易出現(xiàn)的一種病害。另外，信徒們?nèi)藶樵诙纯邇?nèi)燃放大量香火、蠟紙之類的物質(zhì)，有時還在洞窟內(nèi)生火做飯，致使燃料中未充分燃燒的碳粒、有機物飄落到石窟彩繪及壁畫表面，與顏料層緊緊粘在一起，使石窟彩繪及壁畫受到污染，輕者依稀可見壁畫形象，重者漆黑一片。

二、大像山石窟文物的化學保護

石窟彩繪及壁畫起甲剝落、酥堿等病害，在國際上最早使用天然高分子粘合劑來保護，隨著化學工業(yè)的發(fā)展出現(xiàn)了性能優(yōu)良的合成材料后對文物壁畫的保護又轉(zhuǎn)向合成材料。遼寧省博物館對某些壁畫揭取中用含50%的三甲樹脂在丙酮稀釋至9-10%后的貼布，再用環(huán)氧樹脂和其它合成樹脂固定。陜西省博物館多年一直采用桃膠揭取壁畫，再用丙烯酸樹脂和聚醋酸乙烯樹脂鞏液固定。我國從50年代起采用天然高分子材料如膠礬水、動物膠、植物膠和合成高分子材料如環(huán)氧樹脂、聚乙烯醇、聚醋酸乙烯樹脂、聚丙烯樹脂等對壁畫及其它相關(guān)文物進行修理與保護。如在敦煌莫高窟采用我國胡繼高經(jīng)多次試驗的合成高分子材料配方： 1～3%的聚乙烯醇，1～1.5%聚醋酸乙烯乳液或兩種濃度的不同混合液來修復起甲、酥堿壁畫，此后這一方法成為我國壁畫保護的主要技術(shù)，在1987年曾榮獲文化部科研成果一等獎。這些方法的使用，發(fā)現(xiàn)在石窟壁畫文物起甲、酥堿的修復中，采用合成高分子材料效果較好[2]。

對于石窟彩繪及壁畫的煙熏破壞，一般采用化學方法進行清洗，但不同地點的壁畫其地仗層的化學成分不同;不同時代的壁畫，其顏料又有一定的區(qū)別，因此不同地域的壁畫煙熏層得選用合適濃度的堿進行清洗。但不同地點的壁畫其地仗層的化學成分不同;不同時代的壁畫，其顏料又有一定的區(qū)別，因此不同地域的壁畫煙熏層得選用合適濃度的堿進行清洗。而且清洗得與其它幾種病害的治理同步進行，否則可能會加劇其它病害。清洗時先用一定濃度的Na2CO3洗滌，等煙層溶解后再用H2O2氧化碳層，用檸檬酸中和堿液，最后用水洗。這種清洗劑在清洗莫高窟煙層時取得了良好的效果。經(jīng)過煙層化學成分的研究，更加證實了這一方法的可靠性。

防止石窟彩繪及壁畫發(fā)生褪色、變色、霉變主要在于改造壁畫的存在環(huán)境，諸如改變濕度、溫度，紫外光清除，使用殺菌劑防霉變等。在洞窟中放置易吸潮的化學干燥劑如CaCl2、堿石灰及新型的超級吸水劑來改變環(huán)境的濕度。用堿石灰還可吸收洞窟內(nèi)由旅游者產(chǎn)生的CO2，由大氣污染帶來的H2S、SO2等有害氣體，同時堿石灰還可再生使用。目前天水麥積山石窟文物已使用石灰干燥劑來吸潮，有利于洞窟的干燥。對于人為原因，要加強宣傳， 增設(shè)敬香點，禁止游客照像拍攝，有條件的地方還裝有無紫外線燈，進一步深化人們的文物保護意識。

三、大像山石窟文物保護的展望

甘肅省甘谷縣，古稱冀縣，古屬雍州，為冀戎繁衍活動之地，周莊王九年（公元前688），秦武公伐冀戎，置冀縣（《史記·秦本紀》記載：“秦武公十年，伐邽、冀戎，初縣之。”），為全國縣制肇始地，迄今已有2700年的歷史，稱“華夏第一縣”。甘谷是人文初祖伏羲氏、孔子七十二賢人之一石作蜀、蜀漢大將軍姜維、清朝翰林院侍讀學士鞏建豐等名人先賢故里。先后獲“全國武術(shù)之鄉(xiāng)”、“全國科技進步先進縣”、“全國科普示范先進縣”、“全國花卉生產(chǎn)示范基地”、“全國辣椒之鄉(xiāng)”、“中國蘋果之鄉(xiāng)”、“中國花椒之鄉(xiāng)”、“全國建筑勞務基地縣”等榮譽稱號。

甘谷縣境內(nèi)旅游資源豐富，旅游業(yè)的發(fā)展?jié)摿Υ?，是天水市政府重點打造的區(qū)域旅游集散中心，是“絲綢之路”一個具有獨特豐富內(nèi)涵和較高開發(fā)利用價值的文化大縣[3]。境內(nèi)文物古跡眾多，有大像山、天門山、尖山寺、古坡草原、姜維墓等景區(qū)景點，尤以國家級重點文物保護單位大像山石窟最為著名。據(jù)考證，甘谷大像山塑佛造像可遠溯北魏，先后共經(jīng)歷了四個朝代，三百多年。大像山經(jīng)宋明清幾次大的維修，仍是在未改變原樣的基礎(chǔ)上進行了裝修彩畫，不失其盛唐原貌。大像山之得名，因山巔修鑿大佛像而來，佛教協(xié)會會長趙樸初在深入研究了佛的出生、歷史、典故后，據(jù)釋迦牟尼“乘象入胎”的傳說，又可稱之為“大象山”。雖僅一字之差，且同音，但意義深遠，從此大像山景正式命名為大象山了。1981年9月10日，甘肅省人民政府將大像山石窟正式列為省級文物保護單位，并撥專款進行維修，2001年該石窟升格為國家級文物保護單位，2013年被批準為為國家4A級旅游景區(qū)，2014年被列為為絲綢之路肅段申遺點成功申報世界文化遺產(chǎn)[4]。近年來，并先后投資1.5億元實施大像山文化主題公園建設(shè)，實施大像山上水工程，大像山道路改造工程，大像山環(huán)路建設(shè)，頒布了《大像山文物保護管理辦法》、《大像山景區(qū)環(huán)境秩序綜合整治工作方案》和《大像山文物保護管理辦法實施細則》，投資150萬元編制了《大像山文物保護總體規(guī)劃》。

地方政府專門成立了甘谷大像山景區(qū)管理局，為配合申遺工作，專門投入資金對文物壁畫、彩塑，浮雕進行保護修復，從而有效地解決了泥皮掉落，壁畫起甲等保護中較為突出的問題。石窟彩繪及壁畫的保護與化學的發(fā)展具有極其密切的關(guān)系，壁畫的制作離不開化學，在當今壁畫的保護又得采用現(xiàn)代測試技術(shù)及化學方法弄清它的化學成分，研究其在幾千年來發(fā)生的化學變化及機理，找出新型的材料，采取現(xiàn)代科學方法，延緩或阻止反應，保護石窟彩繪及壁畫文物。鑒于石窟文物保護及旅游開發(fā)的重要意義，相信在全社會各界的共同努力下，大像山石窟文物的保護工作一定會有長足發(fā)展。

參考文獻：

[1]李云鶴.莫高窟壁畫修復初探[J]，敦煌研究.1985，2：175-178.

[2]周國信.麥積山石窟壁畫、彩塑無機顏料的X射線分析[J]，考古.1991，8：714-716.'

[3]陳實.旅游資源可持續(xù)開發(fā)利用模式設(shè)計[J].西北大學學報，2000，2：69-72.

[4]李樹民.西部旅游業(yè)實現(xiàn)跨越式發(fā)展的可行性分析[J].西北大學學報，2001，3：31-36.