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会议纪要 |左江花山岩画国际学术研讨会

发布时间:2018-12-08  阅读次数:393
会议纪要
左江花山岩画国际学术研讨会
       2016年广西花山岩画入选《世界遗产名录》,成为中国第49处世界遗产。花山岩画申遗成功填补了中国岩画类世遗项目的空白。作为岩土类文物,其所在岩体的保护一直备受关注。2018年12月8日,在广西壮族自治区文化厅(文物局)、中国古迹遗址保护协会(ICOMOS CHINA)石窟专业委员会的支持下,复旦大学国土与文化资源研究中心邀请岩土类文物(尤其是石窟寺)保护的中外专家,共同就其价值、保护意义、技术实施等问题开展了会议讨论。
会议现场
主持人致开幕词
杜晓帆
       复旦大学文物与博物馆学系教授、复旦大学国土与文化资源研究中心主任、东亚文化遗产保护学会副会长、中国文物学会世界遗产研究委员会副会长、中国国土经济学会国土与文化资源研究委员会副会长兼秘书长。
       复旦大学国土与文化资源研究中心主任杜晓帆教授主持开幕式并致辞,杜教授对出席会议的各位专家表示了热烈欢迎,回顾了中日双方在文物保护方面的多次合作与交流,勉励同学们虚心好学、积极进取,并预祝会议圆满召开。
 

1花山岩画的保护及其意义

       王金华复旦大学文物与博物馆学系教授,博士生导师,中国古迹遗址保护协会石窟专业委员会副主任,中国岩石力学与工程学会古遗址保护与加固工程专业委员会副主任,中国岩画学会常务理事,中国岩石力学与工程学会锚固与注浆分会理事。
       由于几千年各种因素的侵蚀破坏,花山岩画出现了岩画垮落、山体岩石崩塌等严重的病害,严重威胁着花山岩画的安全。存在的主要病害:一是岩画本体岩体的开裂剥落破坏,二是颜料层的风化剥落,三是水的侵蚀及覆盖破坏,四是微生物随着水分生长变化所造成的破坏,以及环境污染如石膏附着所造成的破坏等;其中最为严重的威胁是岩画本体岩体的剥落、垮塌对岩画的破坏是毁灭性的,而且这种病害处于进一步恶化发展的状态。
    
花山岩画的岩体剥落与颜料剥落
   
花山岩画的渗水与微生物破坏
       花山岩画的保护工作起于上个世纪90年代。花山岩画的崖壁面在地质上实际是一个断层,因为在断层形成过程中受挤压应力作用,表层岩体存在各种裂隙,各种裂隙的切割造成了各种小型危岩体。这是花山岩画开裂破碎比较严重的主要内因。花山岩画的水源方向有两个,一是山顶,二是侧面的缓坡区域,对其渗水做了模型分析。
    
花山岩画渗水模型
       此外还对区域气象环境温度和岩体温度变化做了监测调查。岩体温度比大气温度变化要更加剧烈,岩体表层5cm以内的温差变化为40~50℃。温差作用是岩体表层开裂、颜料剥落的重要因素之一。
花山岩画地区气象与岩体温度监测
       在第一期花山岩画的开裂状况调查中,发现开裂2000多块,并以厚度2cm为限分为片状开裂和块状开裂。它们的形成机理不同,2cm以内的片状开裂主要与环境相关,大于2cm的块状开裂则跟地质构造切割相关。
       开裂岩体的充填状况主要有泥质、钙质、泥质钙质混合充填的。大部分充填物很少,说明后期环境影响开裂的比较多,这个后期是指几百年。对开裂的稳定性评估作了分级,虽然地质上对岩体稳定性有评估标准和数学模式模型,但对于这种块体的很难来按照地质模型来评估,便以开裂块体的开裂面积和块体面积做了一个分析。开裂面积大于50%以上的称为一级不稳定,30~50%为二级不稳定,30%以下为三级不稳定。根据分级情况为保护工作提供依据,在实施保护工作时对所有的开裂进行了统一治理保护。
    
花山岩画开裂情况与裂隙体填充情况统计
       花山岩画关键技术问题是保护材料研发:岩画本体岩体加固材料要求与岩画岩体性能相近、粘接强度适宜、耐老化、不能产生衍生破坏作用,还要适应花山岩画高温的气候条件,不宜选用有机树脂材料,宜选择无机材料等等。自二十世纪九十年代初启动花山岩画保护工作以来,在关键技术—保护材料试验研究方面曾经开展了环氧树脂、硅橡胶、超细水泥等材料试验,因无法达到花山岩画保护的要求,花山岩画保护工作一直没有取得实质性的进展。
       2007年,在调查研究时发现欧洲用于砖石古建筑保护的天然水硬性石灰具有良好的应用前景。王金华领衔的学术团队,根据花山岩画岩石性能特征和独特的自然地理环境特征,进行了大量的室内试验和现场试验,对不同加固材料性能、配比及其性能参数进行比选,最终选定天然水硬性石灰作为花山岩画的加固修复材料,第一次系统开展了针对重大文化遗产保护工程的应用研究,即水硬性石灰在花山岩画修复保护中的应用研究(包括大量的性能试验、配比性能对比试验、现场效果及工艺试验、材料性能认证试验等)。试验成果证明水硬性石灰具有稳定、长久的粘结强度、与岩画岩体性能相近、结构相近、热膨胀系数相近,不存在盐类析出腐蚀等后续衍生的问题等优点。花山岩画保护关键技术取得突破,花山岩画保护工作进入实质性实施阶段。研究出花山岩画完全脱落块体归位粘接材料、填充材料、裂隙注浆材料和封口材料这4种材料的配比。2009年得到国家文物局审核批复通过后,开始实施一期保护工程,一直到2014年完成了三期的整体保护工作。
花山岩画修复材料性能试验
       整个保护工作流程有严格规定,实施前需要有留取资料的而工作,有图片文字描述与评估;加固工程中为了防止意外垮塌破坏要先进行预加固,采用风、水相结合的方法进行裂隙内部的清理,防止浮尘影响粘接材料的性能。现场根据不同材料的配比,封口材料要先润湿,然后配置注浆料,进行针管注浆,随后清洁用红外成像检测注浆效果,最后拔掉注浆管,进行封口。竣工后留取资料,做基本描述与评估。
    
修复前后红外成像对比
       花山岩画保护关键技术修复加固材料——天然水硬性石灰的研发成功,使花山岩画保护关键技术取得突破,并获得发明专利两项,确保花山岩画保护工作进入实质性实施阶段,并为花山岩画申遗工作奠定了基础。同时孵化了水硬性石灰深化研究及在我国壁画修复加固、土遗址加固、砖石文物修复等方面的推广和应用。花山岩画保护是将科学研究贯穿整个保护过程,并以研究成果为支撑的文化遗产保护工程的典范。
    
花山岩画风景
 
2壁画修复的国际技术交流
       泽田正昭东北艺术工科大学文化财保存修复研究中心主任、日本文化财科学会原会长、东亚文化遗产保护学会名誉会长。
       泽田正昭教授首先介绍了日本奈良法隆寺金堂被烧毁壁画的保护修复。1949年,法隆寺金堂的壁画在火灾中受损严重,为保护壁画对其进行了揭取保护与展示,当时采取的方法是先用亚克力树脂材料对表面进行封护,然后用铁板加固揭取,并移至保存在箱保护。后来韩国浮石寺寺院参考法隆寺的壁画揭取方法,采用了类似的方法揭取壁画装入箱中保存。这些处理在当时已是难能可贵,而今天或许有了更佳的保护方法。
    
法隆寺金堂壁画被烧毁前、后对比照
       如何发挥这些被烧毁壁画的作用,让大家对文化财有更多的认识与理解一直是相关文保工作者思考的问题。法隆寺火灾受损壁画揭取后,一直被保存在仓库中;现在在法隆寺金堂看到的壁画则是请有名画家所做的摹写品。日本文化财保护法将在明年进行一些修订,修订的主要内容就是有关于文化财的活用,日本政府为此将成立文化财活用中心以推动其活用。
       随后泽田正昭教授回顾了30年前与陕西历史博物馆合作的惠荘太子墓墓葬壁画揭取工作。中国的壁画揭取技术是在近代欧美盗取中国壁画方法的基础上发展而来的,已有近百年的历史,而日本则是近年才开始一些墓葬壁画揭取的活动。日本最早是在龟虎古坟和高松塚古坟出现问题后运用了一些这样的揭取技术。日本墓葬壁画是直接在凝灰岩上刷了白灰(漆喰层)后绘制的,它的结构(更简单)和中国壁画的地仗层不一样。壁画在揭取前首先要对其表面进行封护,而作为封护材料被普遍使用的布海苔或环氧合成树脂只能在干燥环境中才可以硬化并具有强度。上述两处墓葬内部相对湿度接近100%,所以必须考虑其他在非干燥环境中也能可以硬化并具有强度的材料,经试验最终采用尼龙纤维纸来代替过去常用的传统材料和纸。

 

       泽田正昭教授分享了和西浦教授在埃及合作的Mastaba Idout墓葬壁画修复工作。该墓葬为马斯塔巴(Mastaba)式墓葬,地面以上建筑为阶梯式,地下10米左右建有墓室,墓室的岩体是石灰岩,具有良好透气性,被称为会呼吸的材料。用这种岩石作为材料有利于壁画的长时间保存。墓室环境的调查结果显示,其温湿度常年保持稳定,温度20℃,湿度55%。这一数值接近于国际博物馆协会(ICOM)所推荐的博物馆保存环境温湿度标准。

墓葬环境

       墓室壁画的揭取及修复流程:首先需要对其表面进行封护,之后进行对壁画进行揭取;壁画揭取后背面对其进行平整,用碳素纤维进行加固支撑,为了方便日后保护材料的更替剥离,壁画与加固材料之间添加了垫板作为隔离;在进行背面强化处理后再反过来去除贴的保护和纸,进行表面修复;最后在壁画修复完成后将其复原到原来的墙面上。
壁画修复过程
       壁画背面支撑加固材料经过多年的探索与实践,蜂窝板材因其轻巧、强度大的优点近年来在壁画保护工作中得到了较为广泛的应用。下图是在新疆出土壁画保护中所应用的案例。
    
壁画保护中使用的蜂窝板材
       目前的壁画保护工作,由于原址保护困难,更多地采用了揭取壁画放到博物馆中进行保存的方法。然而,如何揭取、如何原址保护是需要深入研究的课题,壁画本身从美术史等角度也有许多值得研究的地方。泽田正昭教授表示希望中日专家在今后有更多的机会对壁画保护的具体技术、材料问题进行交流合作。
 
3北海道手宫洞窟和畚部洞窟
岩画保存研究
       石崎武志日本著名岩土文物保护专家,日本岩土文保方面学术带头人。原任职于东京文化财研究所的保存科学部(后更名为保存修复中心),主要从事寒冷地区岩土文物保护以及文物保存环境相关研究。现任东北艺术工科大学文化财保存修复研究中心教授。
手宫洞窟与畚部洞窟位置示意图
       手宫洞窟(Temiya Cave)与畚部洞窟(Fugoppe Cave)以保存有2000-1500年前绳纹文化时期的岩画而闻名于世。手宫洞窟位于北海道小樽市,于1866年被发现,1921年入选为日本国家史迹,洞窟内的岩画以符号化的人形为主,也有部分日本学者认为是古文字。畚部洞窟位于北海道余市,1950年被发现,1953年入选为日本国家史迹。洞窟内有800处以上的岩面刻画,包括不少带着角、带着翅膀的人物以及小船、鱼、海底生物、四脚动物的形象。学者认为这些图案与当地的萨满宗教巫师的巫教有关,这个洞窟很有可能是举行宗教仪式的场所。
洞窟形成模拟图
       因为位于海岸,这两个洞窟的形成过程异曲同工:日本海沿岸受海底火山活动的影响,分布着第三纪的玻质碎屑岩、凝灰质砂岩和凝灰质泥岩。这些分布于海岸的沉积岩硬度较低,易受侵蚀。海岸在海浪的长期削切作用下逐渐形成了较陡的峭壁,峭壁下有裂隙的地方进一步被海浪侵蚀就形成了海蚀洞。
       考虑到北海道的地理条件,露天石质文物(岩画、石佛、摩崖佛、石造物等)的风化主要是由于寒冷地区的冻融循环破坏造成。影响冻融循环破坏程度的因素包括水分、温度、材料特性(地质因素)等。其中水分和温度可以通过人为干预来减少其破坏的程度。因此,运用物理措施是减少冻融循环的有效措施,其中包括搭建具有遮蔽功能的建筑物;另外使用疏水性加固剂给石质文物表面做强化处理。基于避免冻融循环破坏的考虑,针对洞窟岩画的保护进行了如下几方面工作:洞内外温湿度监测;洞内中地下水流动的勘察;岩石温度监测;绿色植物和霉菌生长的监测;岩石和洞穴壁的变形的监测等。
    
畚部洞窟保护设施                                                                畚部洞窟内部
       畚部洞窟保护设施始建于2002年,竣工后于2004年对外开放。保护设施建在洞窟入口处,崖洞内壁的岩画被依壁而建的大型玻璃箱保护起来,洞窟内安装有监测温湿度的传感器。岩石表面附近也有温湿度监测装置,传感器得到的温湿度数据被收集在专门的电脑中以便进行分析研究。洞窟附近有铁道,为了监测火车经过时的震动对裂隙位移产生的影响,保护团队还在两块岩石中间添加了应变片来观察裂缝的位移情况。洞窟外还建有一个微型气象站,主要负责测定洞窟附近大气温湿度、降水,观测下雨过程中雨水进入洞窟内的路径。
    
监测温湿度的传感器 岩石表面温度监测装置
    
监测岩石位移的应变片                                            室外微型气象站
       手宫洞窟的保护设施始建于1986年开始的岩画保护项目,经过大约十年时间建成。手宫洞窟最初被发现时,洞窟内存有48个图像,但现在只保留下来27个,都是人物像。

手宫洞窟保护设施

洞窟岩画模拟图

岩画保护箱

       与畚部洞窟不同,手宫洞窟是在岩画崖壁前安装了展示箱,在展示箱内做环境控制。手宫洞窟保护设施主要分为入口、参观室、中控室三部分,其中入口处做了防风处理,避免风直接进入馆内;岩画展示箱则分布在参观室内;中控室负责管控馆内环境以及监控岩画周围的温湿度。
手宫洞窟内监测点分布示意图
       馆内外共有五个监测点,主要监测项目包括展示箱内温湿度、岩石表面温度、外部环境温湿度。监测数据表明,展示室内的温度在冬天可以降到零度左右,但是还未达到冻融循环破坏所要求的零度以下的温度;相对湿度基本保持在90%以上比较稳定的状态,偶尔会降到70%以下。不过,虽然有保护设施实时监测展示箱内的温湿度情况,岩画周围仍出现过发霉现象。通过分析温湿度监测数据发现,在夏季气温度达到20℃以上时霉菌生长较为活跃。
       保护箱主要起到两个作用:一是将温度维持在零度以下,防止冻融破坏的发生;二是将岩画与观众隔离开,使岩画在开放参观的同时也利于保存。但如何进一步控制霉菌的生长是今后需解决的课题。
 
4塔吉克斯坦库利亚布遗迹
出土壁画修复实例
       长峰朱里2013-2014年任东京文化财产研究所修复师助手,东京艺术大学油画研究室修复师;2014-2018年任东北艺术工科大学文化财产保存修复研究中心研究员。
       库利亚布位于中国西部邻邦塔吉克斯坦境内,该城内的遗迹是中国历史上所载的“骨咄国”宫殿遗址,这座宫殿的建成时间大约在9世纪到10世纪之间,十世纪中叶毁于兵燹,970年重建后又在1060年左右被烧毁。库利亚布遗址的发掘可以追溯到1953年,最初的发掘调查工作由苏联科学家领导,后断断续续进行了四十多年,许多珍贵的文物在这段时间里重现于世。此次讲座正是以1983年出土于该遗址的乐女壁画为例,详细介绍了东京文化财研究所保护团队对壁画进行保护修复的全流程。
    
乐女壁画线描图
       乐女壁画出土于库利亚布主城内的剧场遗址中,根据壁画内容可以分为两部分:上半部分是一片装饰纹样,下半部分是人物图像。通过观察复原的壁画线描图可以看到,壁画下半部分表现了两个坐在椅子上弹奏乐器的女性,左边的乐女弹奏的乐器是塔尔,右边的乐女弹奏的乐器是竖琴。
    
                                          修复前的壁画残片                                                              壁画结构示意图
       由于壁画出土时的状态是一堆大小不一、厚薄不均的残片,研究人员通过分析壁画断面发现壁画一共分为五层:墙壁基材、黄土层、石膏、灰泥、彩绘层,越靠近最表面的彩绘层厚度越薄。由于历史久远且发掘之后一直未能得到合理保护,这些壁画残片十分脆弱,主要问题包括:颜料层粉末化;缓冲层附着颜料;粘接材料几乎失去固着力;石膏涂层多孔质化;墙壁基材粉末化。主导壁画修复工作的东京文化财研究所团队在进行了谨慎的前期调查工作和残片强化处理之后,将修复工作分成了十一个步骤来进行。
1. 第一次彩绘层强化处理:将布海苔水溶液喷洒在壁画表面彩绘层进行加固。
2. 除去附着物:用比较柔软的尼龙制小毛笔清除掉表面附着物。
3. 清洁表面:主要清理壁画表面多余的黄土。
4. 第二次彩绘层强化处理:用毛笔将布海苔水溶液涂抹在壁画表面,进行全面加固。
5. 填充裂隙:将玻璃微珠掺入半水石膏中作为粘接材料,用注射的方式把粘接材料填充进裂缝之中。
    
6. 背面封护:使用补强材料三轴向织物膜粘接壁画背面。
7. 制作黄土层:在就地取材的黄土中加入发泡玻璃合成人工土,以达到轻量化、易剥除、与原材料物理性质相似三个要求。
8. 补彩:尽量与原有颜色一致。
9. 制作支撑体:为了便于搬运展示,使用具有发泡性的碳素纤维玻璃材料制作支撑体,并将其固定在壁画背面。
        
10. 涂抹灰浆:由于处理之后壁画残片贴合并不紧密,因此使用砂浆调和颜色填补空隙。
11. 展示。
       在进行修复工作时,研究人员也对壁画残片颜料层的材料进行了分析,颜色表现对应的主要成分如以下图表所示:
壁画荧光磁线成像

修复后的壁画
       修复后的壁画为上图所示。从分析调查结果看,壁画最初的色彩应该更为鲜艳。除了壁画之外,塔吉克斯坦仍残留着许多亟待修复的文物,但由于专业人员紧缺,绝大部分文物仍处于无法修复的状态。因此,除了通过开展国际合作进行文化遗产修复之外,加强本国文化遗产保护人才的培养和技术引进是塔吉克斯坦的当务之急。
参会人员合影

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