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科技再现历史 匠心守护文脉

摘要:   提起考古,人们通常想到的画面大多是考古学家拿着洛阳铲勘探,蹲在探方里用手铲和小刷子工作的画面。其实随着科技的发展,考古和文物保护中也日渐出现了很多科技元素,这些概念和设备的应用让历史通过科技,逐渐清晰起来。陕西是文物大省,陕西考古在我国享有举足轻重的地位。去年的世界文化遗产日,陕西省考古研究院新装备的考古现场文物保护移动实验平台,甫一亮相,就惊艳了众人。张安世家族墓考古现场 记者 张宇明 摄陕西 ...

  提起考古,人们通常想到的画面大多是考古学家拿着洛阳铲勘探,蹲在探方里用手铲和小刷子工作的画面。其实随着科技的发展,考古和文物保护中也日渐出现了很多科技元素,这些概念和设备的应用让历史通过科技,逐渐清晰起来。

    陕西是文物大省,陕西考古在我国享有举足轻重的地位。去年的世界文化遗产日,陕西省考古研究院新装备的考古现场文物保护移动实验平台,甫一亮相,就惊艳了众人。

张安世家族墓考古现场 记者 张宇明 摄

陕西省考古研究院文物修复室 记者 张宇明 摄

    搭载多种通信模块  实现大数据汇总

    移动平台堪称考古现场的良工利器

    提起“考古现场文物保护移动实验平台”这一科技神器,陕西省考古研究院文物保护研究室主任邵安定说:“工欲善其事,必先利其器。”面对复杂多变,且一旦错失良机就有可能永久遗憾的考古现场,这个移动平台可谓是考古现场文保工作的“良工利器”。

    移动平台被集成在一辆类似箱式货车的大车上,里面配备了多个任务系统,在考古工地的使命是立足文物保护、服务考古现场。平台上搭载的设备综合考古现场测绘、环境监测、文物本体材质和病害状况评估、文物应急抢救保护功能于一体。

    据邵安定介绍,综合信息平台搭载了多种通信模块,实现了考古现场环境监测数据、全站仪坐标、视频监控、RTK坐标及其他数据的实时汇总。区域性防控体系利用螺旋翼无人机的视频实时传输,建立了全方位、立体化、无死角监控,为考古现场文物安全提供了保障。

    此外,移动平台上配备的X射线荧光光谱仪等多种检测分析与调查设备,能够快速获取文物原位检测分析数据,为后续保护提供科学依据。专用保护设备工具使文保人员可以在第一时间对文物开展系列保护工作。平台整合多种物联网和远程传输技术单元,满足了野外考古现场的局域通信、远程通信和指挥调度需求。

    邵安定说:“考古现场多功能文物保护移动实验平台可以突破设备短缺和地理空间限制,使文物保护工作不再局限于实验室,让考古出土文物遗迹得到了及时、科学、全面的保护,能在很大程度上提升考古现场的文物保护能力。”

    3D扫描 显微照相

    每一块壁画有了自己的数据库

    石峁遗址的发掘在业界享有“石破天惊”的盛誉,这里除了藏玉于城,近几年屡屡出现的壁画也令业界震惊,但怎么最大限度地采集和保护这些脆弱且珍贵的壁画呢?

    据邵安定介绍,石峁皇城台门址壁画残块出土时成片分布、高低不平,叠压现象复杂。针对这种情况,2018年省考古研究院的文保人员,为了尽可能全面提取壁画信息,采取密集布点,3D扫描、多波段摄影、显微照相、色度测量、硬度测试、超声波检测、便携XRF测试等多种科技手段联合的方法,为每一块壁画建立起一个地图式的数据库,通过多种数据结合分析,深入解析壁画信息。

    3D扫描多维度留存壁画信息,为今后的复原和修复工作提供可靠的技术参数。多波段摄影和显微照相为研究和修复人员准确判定壁画上的病变以及采取什么样的修复手段提供了准确依据。便携XRF测试则对壁画颜料成分以及原始颜色提供了数据支撑。

    此外,在凤栖原张安世家族墓现场保护中,文保人员在发掘过程中就对墓葬埋藏微环境的空气进行了提取,并用内窥镜探测技术在发掘前预探测;发掘过程中对现场环境实时监测,墓葬开启后还及时启动发掘小环境控制,结合有效使用文物保护材料、适应性的保护方法对糟朽、易损的文物进行干预,稳定其出土状态并使之按照实体形式保存下来,为后续研究工作的开展保留了实物资料。

    邵安定以编号为M1的主墓室内情况为例说明,他说当时无论是清理、提取资料还是保护,都面临许多困难。因为前期的文保介入,以及大量科技手段的应用和帮助,让考古和文保专家对墓葬里的情况都有了大致的了解,因此现场处理的大致思路是清理与保护相辅相成协调开展,具体操作是由边沿逐层、逐步、逐个清理,目的是弄清各个器物遗存之间的关系,针对可以清理出来的极度糟朽、有型而不成器的遗迹,采取临时加固的方法尽量维持形状。而大多数相互叠压且迹象模糊不清的,采取解剖提取资料并继续清理其下面覆盖的迹象,以使遗迹现象保存的状况简单化,并使之具有一定的可辨识性,然后分别记录提取资料,有提取必要和可能的,可采取加固定型后提取实物保存。

    光谱分析  X射线照片

    探索未知领域  确定修复路线

    陕西省考古研究院近年发掘的多个东周时期遗址均出土了大量费昂斯珠和玻璃珠。为进一步揭示费昂斯珠和玻璃珠所蕴含的重要信息, 文保人员利用X射线荧光光谱分析、拉曼光谱分析和扫描电镜能谱分析等多种分析技术,对黄陵寨头河战国墓地出土的费昂斯珠和玻璃珠样品进行了科学分析研究。研究表明,费昂斯珠和玻璃珠主要呈蓝色、蓝绿色和绿色,应为铜离子和铁离子共同着色。其与南方地区出土同类器物在成分特点上的相似性,可能是贸易交换的结果也可能是技术交流的原因。拉曼光谱分析结果显示,在铅钡体系硅酸盐样品中还检出了中国蓝、中国深蓝等人工制作的颜料。如果没有拉曼光谱的分析,中国蓝和中国深蓝这样的人工色彩或许并不会被发现,而今天的我们也不会知道早在东周时期,我们的祖先已经学会了调制人工合成色彩。

    此外,发现于秦始皇帝陵园的46件神态逼真、形态各异的彩绘青铜水禽,是迄今为止该陵园内首次发现的青铜质地禽类形象,也是目前国内发现时代最早、数量最多的一批青铜水禽。为了保护好这批和兵马俑一样珍贵的青铜水禽,文保人员在保存状况调查和病害分析研究的基础上,通过保护材料和工艺对比试验,确定了保护修复技术工艺路线,开展了彩绘青铜水禽的保护修复工作。

    邵安定介绍,项目组通过多种自然科学分析手段以及X射线照片对彩绘青铜水禽的制作工艺进行了系统的分析研究,首次发现了失蜡铸造工艺的证据,并从铸造技术角度对青铜水禽为失蜡法铸造而成进行了论证。

    科技手段叠加使用

    用科技给予文物最大化保护

    在考古发掘过程中,随着现场保护技术的不断升级、各种科技手段的叠加引入,整体提取开展实验室考古发掘等手段,已经在各类文化遗存的清理与记录、遗迹现象的分析与辨别、脆弱文物的提取与保护等方面发挥出极大作用。

    作为全国规模最大的省级考古研究机构,在过去的十多年中,陕西省考古研究院围绕多项科研课题、文物保护修复专项以及考古发掘项目开展文物科技保护工作,为陕西乃至全国文物科技保护事业贡献了“陕西智慧”。

    邵安定说,诸多现场文物保护的实践表明,要做好出土文物的现场保护,应先期对发掘的墓葬及其周边环境进行详细的调查,根据调查结果预测在发掘过程中可能出现的问题,在科学评估的基础上,有针对性地制定考古现场文物保护预案,为考古现场的文物保护做好充足的准备。只有这样,才能保证在第一时间对出土的文物遗迹进行及时保护,使环境变化对文物的影响降到最低,避免历史信息的丢失。

    随着考古学的发展,多种科技手段在考古发掘现场信息调查采集方面进行了积极的探索和实践,获得了大量原始信息,这为我们的考古研究和文物保护提供了重要资料。

(图文转自《西安日报》2019年3月26日第05版)

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石峁遗址皇城台

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