关键词

石质；保护修复；彩绘

2011年大同市考古研究所于御东新区大同市公安局指挥大楼工地，抢救性发掘了一座土洞墓，出土了一件精美的彩绘石椁，同年移交大同市博物馆保管。根据石椁外侧题记记载，这座墓墓主人为北魏著名将领毛德祖妻张智郎,入葬时间为北魏和平元年（460年）。

石椁墓自上世纪九十年代起，大同地区先后发现和发掘出土了八座，以纪年墓居多，大多为北魏太和初年以前墓葬出土，雕刻精美、绘画生动写实，是汉文化、游牧文化、西亚文化融合的产物，是反映古代大同丝绸之路文明的精美实物，历史价值和科研价值极高。毛德祖妻张智郎石椁呈仿木结构的建筑形式，整体布局简洁大方，结构合理，由庑殿式顶盖、椁室和基座三部分组成。尽管出土时散乱，残失现象严重，但出土的精美石雕、壁画以及所反映的内容极为珍贵。雕凿技法高超，如采用嵌入式高浮雕技法，将雕刻精致的两件高浮雕覆莲纹铺首巧妙嵌入石椁门左右两侧，即美观又实用。石椁后室石雕棺床，采用高浮雕、浅浮雕技法，分上中下三层有序雕刻缠枝葡萄花鸟纹、兽面纹和浪尖纹等纹饰，和雕凿富丽堂皇的石椁呈浑然一体之效。壁画采用重彩鎏金等技法绘满石椁内外侧的前部和两侧前半部分。门神、羽人、花鸟神兽、出行、侍女等内容，绘制的生动逼真，尤其是石椁左右两侧的门神，刻画的威猛雄壮、咄咄逼人，是中西绘画风格的集合体，是不可多得的绘画珍品。

为了更好地保护好这件珍贵的石椁，自接收之日起，全馆上下十分重视。首先进行分门别类、拼装组合，特别对彩绘壁画的颜色进行了科学封护，防止褪色、脱落。与此同时，积极与有关单位联系，进一步开展复原性保护工作。

石椁整体长260cm、宽160cm、高220cm。主体结构由10块支撑板，两块挡板，两根三角梁，一根横梁，8块椁盖组成。其中一块支撑板残断、四块严重残缺，椁盖只剩部分脊饰和盖顶残片。该石椁取材于本地灰质砂岩，因埋藏时间较长、水分变化的影响，致使出土后的石椁脱水结晶，在棺椁表面整体沉结一层有害钙质盐。再加上出土后的环境变化，特别是温湿度变化造成本体反复的吸水和脱水，使局部盐类膨胀开裂，导致彩绘出现整体褪色与小面积的脱落。再加上各种人为因素，使石材出现开裂、断裂乃至大面积缺失。种种病害导致棺椁已全无先前的结构与美感，如不及时采取保护修复措施，将进一步恶化，甚至危害文物的本体稳定性，影响文物的艺术价值和历史价值。以下是该石椁的几种主要病害：钙质盐、彩绘褪色、彩绘与金层脱落、土垢、断裂、开裂、残缺（图1-6）。

图1 钙质盐

图2 彩绘褪色

图3 彩绘与金层脱落

图4 土垢

图5 断裂

图6 残缺

采用便携式X射线荧光光谱仪（PXRF，XL3t型，美国尼通制造，激发源为高性能微型X射线管，银靶，6-50 Kv/0-200 uA；测量时间：30 s；测量模式：矿物模式）分析石椁彩绘的不同颜色以及同种颜色不同部位，涉及红色、白色、黑色和金色四种。表一为相关检测数值，结合检测位置微区照片及图谱讨论分析如下：

表一 XRF相关检测数据

1、红色检测点7个（2-8号）。古代彩绘颜料中红色的主要显色矿物为朱砂（HgS）、铅丹（Pb3O4）、赤铁矿（Fe2O3），需着重关注Fe、Hg、Pb三种元素。由于石椁基底石材本身就含有一定量的Fe，加之颜料层很薄，X射线很容易透过颜料层打到基底石材，因此Fe是否为显色元素要将其与基底及其他颜色数据对比讨论。Hg、Pb则不同，基底石材中含量极其微弱，如颜料中检测到大于基底含量的这些元素，即为显色元素。结果显示所检测的七个点，均含有一定量的Ca、Si、S、Fe、Pb、Hg等元素，其中点2、6、7和8的Hg含量较高，Pb元素含量微弱；点3、4和5的Pb含量虽然较高，但看其位置及微区照片，极有可能为下层白色颜料所含元素，因此推测红色颜料为朱砂HgS。

2、白色检测点7个（9-15号），均含有Ca、Si、S、Fe等元素，其中点9、10和15的Ca含量很高，点10、12、13、14则含有相当比例的Pb。结合检测点微区照片可以发现点10和11所含白色颜料较少，对检测数据存在一定影响。由此推测门楣点9和题字点15为碳酸钙或石膏，人物肤色点12、13及服饰点14为含铅白色颜料。

3、黑色检测点5个（16-20号）。由于古代壁画中的黑色颜料有原黑色和变黑色，其中原黑色的显色元素为C、Cu、Fe、Mn等，变黑色是由于铅和铅丹变色所至。这些检测点除有与基底石材含量相当的Ca、Si、S、Fe元素，16、17和18检测点均含有一定量的Pb和As元素，但由于这三个检测点为人物帽子、眼睛等特征位置，不应该为变色黑色，因此推测黑色颜料为我国古代壁画与陶器彩绘中的常见黑色颜料—炭黑，所含的Pb元素应为人物皮肤或局部画面底色白色颜料中的显色元素。

4、金色检测点1个（21号），结果显示为Au元素。虽未检测到Hg元素，但不能排除Hg的存在，可能与测试模式或Au的干扰有关，故其制作工艺需进一步检测分析。

颜料成分的检测分析对壁画保护具有非常重要的意义，依据颜料自身的化学特性选择合适的清洗剂和加固剂，为颜料层表面污染物清理工作提供科学指导。

1、有害物质的去除：石椁出土后，离开了相对封闭的环境，虽阻止了水、泥土中盐分的影响，但新环境中的温湿度、大气中的有害物质开始产生影响。钙质盐、土垢就是因为环境的变化，水分的蒸发，最终盐分结实在器物表面。随着盐分的逐渐沉积使彩绘出现起翘脱落。这样的有害物质是有必要去除的。

（1）对疏松泥土的清理：采用竹签挑拨法，用手术刀把竹签削出刃状，轻轻把泥土挑下，使其在清理中不留下竹签的压印痕迹。

（2）对坚硬土垢的清理：采用2A疏松法与竹签挑拨法配合使用。首先对土垢用2A溶液浸湿，再用保鲜膜覆盖，大约3-5分钟后，取下保鲜膜用竹签轻轻挑拨。若侵湿不透再重复上述步骤，直到把土垢完全剔除下去。

（3）对钙质结垢物的清理：先使用物理方法，如果达不到理想效果。再使用化学方法，主要的化学方法是螯合敷贴法：将脱脂棉蘸5%EDTA溶液敷于钙质结垢物较硬的部位，用保鲜膜覆盖（图7、8）。等待10分钟左右，揭去脱脂棉，用棉签蘸去离子水轻轻滚动擦拭，并配合使用手术刀或竹签剔除。软化一层，清理一层，反复清理到很薄一层，最后用去离子水清洗，减少螯合剂的残留。

图7 钙质盐清理前

图8 钙质盐清理后

2、彩绘的显色：出土后的彩绘受到环境变化、大气污染物等因素的影响会出现不同程度的褪色。出土时彩绘颜色很深，随着时间会逐渐变浅，甚至会模糊不清。为了有效地保护色彩，本次保护经过多次试验，决定使用3%的B-72乙酸乙酯溶液。按照所需比例配好溶液后，用棉签蘸取溶液快速滚动，使溶液均匀涂于彩绘表面。如果涂刷不均匀会使彩色出现深浅不一，影响画面美观。

3、石椁的复原

（1）取材：本次保护修复石椁的材质为灰质砂岩，需要的量多、大，本地没有寻找到合适的材料，最终选用材质相近的陕西榆林灰质砂岩。

（2）下料（图9）：根据石椁的原始尺寸，确定缺失部位的尺寸。用切割机裁取合适的石料，再用錾子錾出所缺部位的茬口与形状。由于石椁本身各部位的情况不同，在下料时需要尽量选取与该部位颜色相近的石材。更为重要的是在凿刻茬口时，必须仔细观察、认真比对原文物残留的茬口，为顺利的粘接打下坚实的基础。如果茬口处对接不严实，粘接时会出现跑胶、流胶、胶间孔洞等现象，最终影响粘接的牢固性、文物的安全性。也就是要求新配石料茬口与原始茬口必须严丝合缝。

图9 取材

（3）做旧：石椁因长期埋在土中，必然会有大面积的腐蚀，出土后的包浆很自然，为了满足展览需求，需对新配石材进行做旧处理，然而新配石材不能通过长期土壤腐蚀，只能通过现代化学方法做旧。首先，通过浓硫酸浸泡，让石材表面腐蚀成分化的感觉，一般需要在浓硫酸中浸泡6-8小时。取出后的石材因浓硫酸的氧化性与脱水性，使石材表面出现浅白的薄层；其次，通过火烧让石材中的铁元素尽可能多的氧化成三价铁，这样处理过的石材便会整体泛红，加上刚被浸泡的石材因温度的巨变会出现腐蚀层开裂，再用木锤轻轻敲击腐蚀层，会有风化自然脱落的感觉；再次，通过高锰酸钾溶液局部氧化。本次新配石料虽颜色相近，但主要含量还有很大差别，出土石椁因长期的腐蚀表面生成坚硬的腐蚀层（包浆），而新配石材腐蚀层刚刚形成，渗透不够紧密，所以要通过高锰酸钾局部、点状、片状多次腐蚀，让石材产生脱落再腐蚀的效果，再加上高锰酸钾被还原、水分的蒸发会有一层类似土锈或铁锈的沉积物；最后，在腐蚀层上作土锈，所用的土取之于发掘的墓葬中。把墓土用水调和，适量加入水溶性胶液静置，采用弹拨法使泥水粘接在石材表面。做旧是慢且细的工作，进过多次试验尝试、观察、对比。最终采用了上述步骤使新配石材与原石材达到相近的效果。

4、粘接：因整体石材的重量很大，普通粘接不足以承受怎么大的压力，因此本次粘接采用锚杆法。首先确定锚杆的位置、深度、直径；其次，用冲击钻打孔，整个过程保证上下位置的一致，防止对接时出现错位；再次，将调好的环氧树脂加入适量的石粉调成膏状，包裹在钢筋上，与此同时把调好的环氧树脂涂于需粘接的茬口处；最后，将上下两块石材快速对接，并用胶泥堵住粘接缝隙。因为环氧树脂在凝固的过程中会变稀，为防止出现流胶现象必须把接缝处快速、严实的堵住（图10）。

图10 粘接

5、灌浆：在下料时难免会出现配料与原物对接不严实，再加上环氧树脂的流动性很强，粘接后的缝隙就会出现空洞，导致整体的结实度下降，带来安全隐患，所以灌浆是必不可少的一步。灌浆主要采用注射法：把调好的环氧树脂胶用丙酮稀释，用注射器抽取胶液，找好注射口与出气口，轻轻把胶液注射到缝隙处，直到胶液有明显的溢出即可。一次灌浆不能充实缝隙，通常会重复多次这样的步骤。

6、复原：石椁出土时就缺失椁顶，仅残剩半截横梁及残碎的半块椁顶，为了能更好的展示棺椁的价值，经参考、研究、分析，决定重新配制椁顶。主体组成由8块顶盖，一根横梁，两根三角梁，及两块屋脊（其中一块为原物）。为了展出安全，在新配的椁顶与挡板结合处开槽，防止滑落带来安全隐患，并用快速胶粘接石块作内卡。

图11 棺椁复原前

图12 棺椁复原后

石质文物保护修复是一项综合性学科交叉极强的工作，要求修复人员要有一定的理论知识，又要有过硬的实际操作能力。本次保护修复严格遵守文物修复原则，在各级领导的大力支持与配合下，历经三个月顺利完工，并达到预期效果（图11、12）。建议日后的保管和展览中，严格控制温湿度及光照度，温度应保持在18-24℃，相对湿度应控制在40%-50%。

[1]大同市考古所 «山西大同阳高北魏尉迟定州墓发掘简报» «文物» 2011年第12期：4-12

[2]周国信 «我国古代颜料漫谈» «涂料工业» 1990年第4期：43-48