彩绘贴金石质文物病害机理研究和保护对策的思考

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2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文1彩绘贴金石质文物病害机理研究和保护对策的思考杨盛1,周晓芳2,粟泽2(1、成都市考古工作队;2、大足石刻艺术博物馆)摘要:彩绘贴金石质造像在川渝地区分布广泛,其中尤以重庆大足宝顶山千手观音造像最为著名。气魄宏大、艺术精美的千手观音造像历经八百年沧桑,目前造像的金箔层,金胶层,石质胎体都出现了不同程度、不同种类的病害。本文试图从病害机理入手,由表及里,逐步分析金箔层,金胶层,石质胎体三者病害的成因关系,并提出供参考的保护对策。文中在研究金胶层的病害机理时,讨论了中国古代装饰工艺中漆材料的使用情况和漆材料的病害机理问题。在研究砂岩石质胎体风化加固材料的选择问题时,完成了大量的砂岩性能测试实验、风化加固材料效果实验。文章最后介绍了使用风化砂岩加固材料的现场试验,提出了一些需要注意的问题和可供参考的保护建议。关键词:彩绘贴金石质造像、千手观音、金箔层、金胶层、石质胎体、病害机理、漆材料、风化加固、保护对策一、绪论1.1引言在欧洲采石场,坚硬光滑的页岩,在叮叮当当的金石之声中,被人们小心的分开,自古罗马以来就一直被当作屋面瓦材料使用。工业革命后欧洲经济的高速发展,让采石工业更得以迅速扩大,掌握蒸汽动力的人们,在大量的揭开这些本该当作屋面瓦的页岩的同时,也发现了大量的古生物化石,便如严复先生所译的《天演论》中记:¡矿事日辟,掘地开山,多得古禽兽遗蜕,其种已灭,为今所无。¡¡且地学之家,历验各种僵石,知动植庶品,率皆递有变迁,特为变至微,其迁极渐。¡地质学家们,读过这些岩石写就的历史课本,知道了人类以前的历史。宝顶大佛湾的早晨,工人们修护着山顶的石阶雕栏,清脆的凿石声中,千手观音修复间里,我们小心翼翼的做着清洗金箔的处理,在水火相容的蒸汽作用下,湿热回软的层层金箔被一一揭开,如同翻过一本薄薄的历史书。一页页金箔像倒流的时光,回溯千手观音八百年的历史。每个朝代国力的强弱、民力的盈亏、工匠技艺的精疏,里面的种种信息由近及远逐渐展现眼前,如徜徉中古,亲见宋唐。1.2大足石刻千手观音的特点大足石刻千手观音造像位于宝顶山大佛湾的南崖,编号第8号,开凿于南宋淳熙至淳祐(公元1174-1252)年间,是全国重点文物保护单位宝顶山摩崖造像的重要组成部分,高7.7m,宽12.5m,造像以主尊观音造像为中心,呈孔雀开屏状,占崖立面面积88m2,雕刻近千只手,且每只手心各有一眼,手执各种不2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文2同法器,法器和流云均涂绘有矿物颜料,色泽古朴。另雕刻有男女立像四尊,两力士等。整龛造像布局严谨,结构和谐,气势恢弘,金碧辉煌。千手观音造像是我国最大的集雕刻、贴金、彩绘于一体的摩崖石雕造像,具有极高的历史、科学和艺术价值。千手观音造像历经800余年,在长期自然营力和人类活动的影响下,产生了造像表面劣化现象,如岩体渗水、岩体风化、断裂垮落;金箔变色、开裂、起翘、脱落;地仗层酥碱;彩绘颜料酥软、脱落、变色等病害,尤其是基岩风化严重、贴金层脱落破坏造成的¡蝴蝶翩翩舞¡状态,严重威胁着千手观音造像的完整保存,既损害其形象,又影响其美观及艺术价值。图1.1千手观音的保存现状1.3佛教造像贴金的传统工艺贴金工艺在我国历史悠久,是我国古老的传统工艺。贴金材料用的是大漆和金箔,均为我国的特产。远在夏、商、周时期,我国劳动人民就开始使用黄金,这在商代、西周等墓葬中发掘出土的金装饰品得已证明。春秋战国以后,贴金工艺有了一定的发展。随着佛教在汉代时期的传入,寺庙的建筑和佛像的雕塑也开始兴盛起来,寺庙和佛像常常用金箔来装饰,这对金箔的制作是很大的推动。寺庙里的佛像、匾额、漆器、建筑等常用金髹的工艺来装饰,故有¡凡色至于金,为人间华美贵重,故人工成箔而后施之¡①的文献记载。明代漆工黄成也在《髹饰录》中记载:¡金髹,一名浑金漆,即贴金漆也。无癜斑为美。又有泥金漆,不浮光。又有贴银者,易霉黑也。黄糙宜于新,黑糙宜于古¡②。此处的金髹相当于现在的贴金工艺。贴金的操作工艺包含四个基本工艺过程。(1)胎体的处理。主要是将胎体处理平整,工艺手法常用打磨。(2)刮抹漆灰层(或称地仗层)。基本功能是将原有胎体做平整,以便于将漆髹饰的平整。(3)髹漆。在平整的地仗层上髹涂生漆。(4)贴金。在髹涂的漆膜上贴金。①潘吉星.天工开物校注及研究[M].成都:巴蜀书社:1989:349-350.②王世襄.髹饰录解说[M].北京:文物出版社,1983:76.2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文3图1.2贴金的传统工艺示意图1.4川渝地区的贴金造像分布彩绘贴金石质造像在川渝地区分布广泛,其中尤以重庆大足宝顶山千手观音造像最为著名。中国文化遗产研究院近年对川渝地区造像贴金工艺开展过详细的调查。调查情况为:重庆大足石刻贴金造像合计:145尊;(大佛湾:111尊,北山:18尊,石门山:3尊,舒成岩:13尊。)四川安岳:23尊;重庆潼南:1尊;重庆涞滩:5尊;重庆江津:1尊;四川巴中:3尊;四川广元:4尊。①图1.3四川安岳贴金造像重庆潼南贴金造像重庆江津贴金造像目前保存较为完整的造像多数在清代进行了不同程度的装修,由此说明,目前四川地区保留的石刻造像的贴金工艺主要反映了清代的工艺特征。金箔使用的规格是较为一致的,均为尺寸较小3¡3cm见方的金箔。普遍采用了天然生漆和银朱作为贴金的粘接材料。①参照中国文化遗产研究院程博课件2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文4二、金箔形貌研究和病害机理2.1宏观形貌观察大足宝顶山千手观音贴金造像历史久远,长期经日晒风吹,历寒暑交替。在这些因素综合作用下,使得贴金造像表面风化严重,出现的病害类型呈多样性。经过宗树等人的大量的调查研究工作,科学的将金箔出现病害类型分为:分层开裂卷曲、空鼓、起翘、崩裂、脱落、点状脱落、烟熏、涂覆、尘土和生物病害①。分层开裂卷曲空鼓起翘崩裂脱落点状脱落烟熏涂覆尘土和生物病害图2.1金箔病害类型图示2.2微观形貌观察通过现场调查观察发现千手观音造像贴金层状况十分复杂,历史上多次贴金①王珊,宗树,付永海,等.大足石刻千手观音保存现状的调查与分析[C].2009¡中国重庆大足石刻国际学术研讨会暨大足石刻列入《世界遗产名录》10周年纪念会论文汇编?保护(一).2009:113-120.2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文5修整导致造像表面存在多层金箔叠压。所以需要对贴金层的微观形貌深入观察,这有助于我们深入了解造像贴金工艺,找出贴金层病害的机理和形成过程。中国文化遗产研究院的胡源团队①,对采集的贴金层样本用环氧树脂包埋,经磨制、抛光处理后,样品表面喷碳,然后用导电胶直接粘在样品台上,利用HitachiS-3600N型扫描电子显微镜(日本日立公司制造)进行微观形貌观察,同时利用能谱仪(EDS)对地仗层元素进行半定量分析。图2.2贴金层的微观形貌观察通过微观形貌观察发现千手观音造像大部分区域贴金层由里至外可分为六至八层,其颜色分别是红,黑,红,红,暗红,桔红等,各层厚度在10-30微米左右。金箔厚度远远小于这些贴金材料的厚度,上图是带地仗贴金层剖面,从中可辨认出6层金箔。2.3金箔层病害劣化机理小结为了更好的阐释这些病害的劣化机理,本文将上述十大病害分为三种情况,并将金箔出现的色差视为一种病害。第一种情况(表面问题):烟熏、涂覆、尘土三种病害,皆是由于人为和外在环境所造成。烟熏病害由于历史上千手观音信者众多,香火鼎盛造成的。涂覆病害则可能是在千手观音历次修缮是留下的工痕。尘土的成因主要有两种,一种是环境灰尘在金箔表面造成的积尘,另一种是微生物死亡后留下的粉末状痕迹。第二种情况(老化问题):点状脱落、色差(褪色、变色)这两种病害基本是由于贴金层在历经沧桑之后,出现的一种自然老化现象。长期的温差因素导致金箔结构出现受力不均,金箔出现解体,出项点状脱落,金箔失去光泽。第三种情况(深层问题):空鼓、起翘、崩裂、分层开裂卷曲、脱落,这五种病害的成因,多有解释。但是出现这些的病害的根本原因都在金胶层,也就是我们说的贴金材料大漆上。这些金箔层的病害基本是由于漆层病害引起的。还有一种病害是地仗脱落,一种解释是石膏层自身问题和凝结水问题。本文的分析结论则更倾向于解释为贴金材料大漆深入地仗层,漆层劣化卷曲后带落地仗。①胡源等.大足石刻千手观音保存现状的调查与分析[C].2009¡中国重庆大足石刻国际学术研讨会暨大足石刻列入《世界遗产名录》10周年纪念会论文汇编?保护(一).2009:108-112.2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文6三、彩绘贴金石质文物的贴金材料研究3.1古代装饰工艺中漆材料的使用古代劳动人民对美的追求,表现之一是在器物的装饰工艺上。在装饰工艺中,粘接材料又是必不可少的重要材料。一般的胶遇湿气会返潮或是生霉,而从漆树上采割而得的生漆则不会,生漆是一种无需化学处理就能在固化成膜的粘接材料。其粘接力强且耐久性长,形成的漆膜坚硬而富有光泽,具有高装饰性和优异的防腐性能。这些都为生漆在古代装饰材料中的广泛使用奠定了良好的基础。我国先民使用大漆做金箔的粘接材料,在四川三星堆二号坑的金罩铜像上就得到了充分的印证①,说明在我国在商代就已经发明和较好地运用生漆粘贴金箔的工艺。恢宏壮观的秦始皇陵兵马俑刚出土时,给人的印象是灰头土脸,深入研究以后,发现在其陶制胎体表面装饰工艺是,涂刷了两层生漆材料作为粘接材料再施以彩绘,最后用透明的生漆封护固彩。图3.1a)陶制胎体b)上第一到底漆c)上第二到底漆d)上彩绘金碧辉煌的千手观音,其装饰工艺中用到的粘接材料也是生漆,工艺分为在石质胎体表面刮漆灰,上底漆,红漆贴金,贴金协色。如下图所示。图3.2a)刮漆灰b)上底漆c)红漆贴金d)贴金协色我国是世界上最早使用生漆的国家,还是出土漆器文物最多的国家。根据先秦历史文献的记载,光泽华贵的精美漆器向来都是古代贵族喜好的器物。近年在四川成都的蜀船棺遗址中,我们发现大量漆器随葬,既有实用器,如食具,也有祭器,如漆仿青铜器。可以作为考古学的引证。而这些漆器使用的装饰原料就是生漆。①四川省文物考古研究所:《三星堆祭祀坑》,文物出版社,1999年.2011年度彩绘贴金石质文物专项保护修复技术培训班学员结业论文73.2漆材料的特性研究《韩非子?十过篇》载:¡尧禅天下,虞舜受之作为食器,斩山木而财之,削锯修之迹,流漆墨其上,输之于宫,以为食器,诸侯以为益侈,国之不服者十三。舜禅天下,而传于禹,禹作为祭器,墨漆其外,而朱画其内。¡早在商周时代起,我国就开始大量使用性能优良的生漆,是世界上使用生漆材料的发源地,公元710年~780年传入日本,后传入东南亚一些国家。直到十八世纪,东方生漆才为东亚外围的人们所知。在西方,生漆获得的第一个学名是RhusvernixL。瑞典自然科学家Linn¨为它命名并做了描述,拉丁文¡vernix的意思是清漆和漆,但不能简单的和我国的生漆材料完全对应。在国外文献中,生漆的俗名常用日文名称Urushi(漆树液),亦作Sitz(漆器)。我国学者曾以Qi-shu(漆树)作为东方漆树的中文名。本文中使用的漆的外文提法采用Qi-lacquer.生漆的主要成份是漆酚、漆酶、树胶质和水分。决定生漆成分的因素很多,如产地、品种、季节、割漆方式、树龄大小等。生漆的质量主要取决于漆酶的活性和漆酚的化学结构及含量。漆酚是生漆成膜的有效成分,占生漆总重的40%-70%,是邻苯二酚的衍生物。不同品种的漆树漆酚的含量和化学结构不同。我国所产大漆所含几种主要漆酚的结构式如下①:在有氧条件下,生漆中的漆酚在漆酶的作用下,形成漆酚自由基,随后发生非酶促的自由基氧化聚合反应,从漆酚单体形成漆酚二聚体、三聚体、高聚体,最后再通过超分子相互作用自组装并聚集形成连续的漆膜。一般认为,漆膜是漆酚在漆酶的催化氧化作用下进行点一线一面一体的聚合形成的。其主要成膜物质漆酚的聚合过程是一个复杂、动态的聚合系统,是一个生物化学反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