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莫高窟恢復開放|暴雨背後,你可知石窟保護有多難?

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2019年7月20日09時 今日科學 莫高窟參觀資訊

莫高窟參觀資訊

呼籲如果敦煌石窟的開放是一門開門迎客的生意,無論颳風下雨,都會給遊客開放;可是,它真不是啊,這裡是很多人耗盡青春守護的國家寶藏,怎麼能任大雨磅礴,濕氣侵蝕?所以,希望能夠原諒他們在大雨里站在門口,辛苦訴說不能近窟區的身影。

7月17日,由於莫高窟窟區雨勢加大,洞窟崖體有零星碎石掉落,為了確保窟區文物和遊客的安全,莫高窟暫停開放。隨著降雨過程的結束,洞窟安全排查工作的完成,經敦煌研究院莫高窟開放管理委員會決定,自7月18日7:30起莫高窟恢復對遊客開放。

這場降雨雖然未對文物安全造成影響,但可以肯定的是,降雨對石窟保護沒有好處。而石窟保護到底有多難,也許看了下面的內容你會了解一二。

莫高窟地區屬於遠古的海底,崖面為海底沉積的礫岩層,遠沒有岩石堅硬,天長日久就對石窟構成巨大的威脅,這些威脅主要來自以下幾個方面:

地震。敦煌頻有地震發生,屬於6度震區。據有關地震記錄,1927—1960年間敦煌發生有感地震7次,震級雖然不高,但頻率較高,對於莫高窟密集的洞窟和礫岩層崖面是個不利因素。275窟以南和449窟以北都是早期洞窟,之間為宋代洞窟,這一段崖面向內凹陷,可能是宋代以前一次地震造成的崩坍,到宋代重新開窟造像。

崖體負坡。由於雨水、日曝、嚴寒、地震等自然原因,一些崖面下面發生坍塌,造成上面突出、下面凹陷的負坡,這樣的崖面很容易坍塌。

| 加固前的崖面(1965年)

構造裂縫。由於礫岩層的不穩定,在地震和其他自然因素的影響下產生的裂縫,包括垂直裂縫和水平裂縫,通過觀察發現有的舊有裂縫會發展擴大,也會產生新的裂縫,嚴重的將會導致崖面坍毀。

洞窟與洞窟的互相影響。莫高窟的崖面一共1680米,由於累年開鑿,到唐代後期已經基本飽和,到後來只好見縫插針般地開窟,甚至將舊窟破壞開新窟。100窟是五代曹議金夫人的功德窟,開鑿時將上層218窟直接鑿穿,只好用木頭鋪成 218

窟地面,現在進入此窟時令人膽戰心驚。五代晚期開鑿的61窟就是將隋代幾個小窟破壞後建造的,使這些隋窟毀壞過半,殘存的隋代壁畫十分精美亮麗。崖頂的壓力問題,上層窟對下層窟的壓力問題,左右窟交互影響問題,都是現代保護工作面臨的問題。

| 加固後的莫高窟

PS(高模數矽酸鉀)加固材料的研究成功是80年代文物保護事業的一項重要成果。礫岩層存在黏土屬於膠結泥質,將PS滲透到風化和開始風化的礫岩內部後,使離散狀態、晶態的黏土礦物變成網狀、膠凝狀的非晶態矽鋁酸鹽。PS與膠結泥質發生作用後,大大提高膠結泥質的耐水性能,使原來遇水極易崩解的黏土變成水硬性膠凝體。膠凝體改變了黏土礦物的力學性能和工程性能,明顯提高了黏土的力學強度。將PS注入礫岩體後,可以明顯改變礫岩層的膠結狀態,使其具有較強的耐風蝕、雨蝕的特點,起到了抗風化的作用,這就為以敦煌石窟為代表的礫岩石窟的加固找到一個新的途徑。

壁畫和塑像的保護

千百年來,敦煌石窟壁畫(敦煌塑像都是彩塑,治理方法相同)由於受各種環境因素、壁畫的製作材料及工藝、壁畫所依附岩體的礦物組成、周圍水及空氣環境等等因素的影響,產生了許多類型的病害,如壁畫顏料的變色、褪色;顏料層的龜裂、起甲、霉變、污染;地仗層的酥鹼、粉化、空鼓、脫落等等。

敦煌壁畫顏料為礦物顏料,敦煌壁畫顏料的變色是一種物理變化過程,其褪色的原因主要有以下兩種:一是由於礦物顏料本身的風化或失去結晶水,使其彩度和亮度降低;二是摻加在礦物顏料中的有機膠結材料老化,失去膠結作用,使畫麵粉化,顏料微粒掉落,色彩密度降低,色彩變淺。

| 起甲壁畫(莫高窟第126窟)

壁畫酥鹼、起甲是指由於地仗酥鹼,壁畫粉層或顏料層與地仗失去粘連作用,起甲剝離,對壁畫危害最大,也最難治理,被稱為「壁畫癌症」,兩種病害往往同時發生。

壁畫起甲原因主要與地仗酥鹼有關,另外還與摻加在顏料層中的有機膠結材料有關,所以有的地仗沒有酥鹼也有起甲現象。

沒有酥鹼的起甲治理起來相對容易。顏料層本身因時間和氣候的原因產生收縮、龜裂、起甲,或者因顏料層中有機膠結劑老化而與地仗失去膠結作用產生的起甲,在上世紀 60 年就進行治理,現在仍然穩定。

酥鹼壁畫主要受地仗、岩體中可溶鹽和水的作用而產生,由於有水分,已修復的壁畫往往數年之後又開始酥鹼,而頻繁修復對壁畫破壞很大。所以首先要對酥鹼的機理進行研究,找出治理的有效措施、修復材料和工藝方法。

| 莫高窟第85窟壁畫修復現場(2005年)

壁畫酥鹼病害的主要原因是:洞窟岩體和地仗中的可溶鹽在濕度增大或遇水後溶解,並向外運移,在地仗內部富積,隨著洞窟小環境溫濕度的頻繁變化而使可溶鹽反覆溶解膨脹—結晶收縮—再溶解—再結晶。這樣頻繁的循環破壞了壁面的結構,導致酥鹼病害的發生、發展。

壁畫酥鹼機理研究表明,含鹽的水是壁畫產生酥鹼病害的主要因素,防治酥鹼病害必須採取多種措施來控制洞窟的濕度,然後篩選出安全有效的加固材料,採用適宜的工藝方法進行修復加固。目前使用的加固材料有聚酯酸乙烯乳液、丙烯酸乳液、矽丙乳液、Panaloid (一種甲基丙烯酸和乙基丙烯酸共聚物)等,適用不同狀況,各有利弊。

幾十年來,敦煌研究院修復了脫落、空鼓、起甲和酥鹼壁畫約3000平方米,搶救了大量瀕危壁畫,使用的材料也不斷進行改進。

為了將敦煌石窟保護好,多層面多方位的保護研究正在進行,如莫高窟文物保護區地震安全性評估、敦煌莫高窟區域環境演變調查研究、莫高窟區域水環境調查研究、莫高窟環境檢測與環境質量評估、壁畫數字化保存技術研究、洞窟保護檔案建立等等。在具體措施上,以技術分析為例,從以前的簡單分析到單一的x射線衍射分析,再到現在使用掃描電子顯微鏡分析、14

C測年分析、多光譜分析等。從有損分析、微損分析到無損分析。與國內外合作進行許多項目的研究,完成國家項目30多項,2005年在敦煌研究院成立古遺址及壁畫保護國家重點實驗室。敦煌石窟的保護工作已經走在世界的前列。

文章摘編自《三危佛光——莫高窟的營建》


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