考古发掘现场文物保护技术

第1章考古发掘现场文物保护的基本理论　　文物是先祖留给我们的珍贵文化遗产，是人类共同的财富。为了更好地守护这份世界人民共有的珍宝，并将其完好地移交到下一代人手中，全世界的文物保护、修复工作者殚精竭虑，不懈努力，文物保护学也因此应运而生。　　*初，文物保护学的研究及工作重心是实验室文物保护，传统的文物保护主要是指在实验室中对文物进行的保护、修复工作。但是，随着文物保护研究的不断深人，保护工作者逐渐意识到，文物遭受腐蚀破坏*严重的阶段，或者说文物出土后腐蚀速率*快的时间段是在考古发掘现场，即文物刚刚出土时。例如，秦始皇兵马俑表面的彩绘，如果不在考古发掘现场立即进行保护处理，由于环境湿度、温度等因素的影响，表面的漆层很快就会出现卷曲、剥落，导致彩绘的消失。而真正能够在不实施任何保护处理的前提下被完好运送回实验室中的文物，多数其实已经比较稳定了。这就启示文物保护工作者，要想更加有效地保护文物，将那些原本无法保留的历史信息更加完整地保存下来，考古发掘现场是一个非常重要的阵地。由此，考古发掘现场文物保护作为文物保护学的一个重要分支逐渐产生，并且近年来越来越受到学界的重视。　　1.1平衡状态理论　　每一种材料对其所存在的环境均有一种稳定的形式，借用化学、物理学的概念将其称为平衡状态，文物也不例外。当一件文物刚刚埋人地下时，它就被置于一个新的微环境中（埋藏环境），而这个环境可能与其先前所处的环境（使用环境）大为不同。这样，构成这一文物实体的材料就被迫开始适应新的环境。在这个过程中，文物会遭受到较为强烈的物理、化学及生物损害。例如，大多数石质会受到酸、地下水及土壤的侵蚀；纺织品、皮革会受到生物因素、地下水及酸或碱的破坏；玻璃、釉及金属都易与土壤发生化学作用从而产生较为强烈的侵害等。如果这一环境条件较为稳定，文物材料就会经历一个向着与周边新环境达到平衡的改变过程。在这个过程中，文物的腐蚀速率是较快的。但一旦达到平衡状态后，文物材料的变化速率就会逐渐降低甚至停止，文物就会处于一个相对稳定的状态。这种状态在文物还处于较为稳定的埋藏环境中时会持续存在。例如，在大多数腐蚀性较低的土壤中，青铜器平均腐蚀速率为0.05~4jjLm/a。而当埋藏时间大于20年后，这个腐蚀速率就会逐渐降低，*终趋于停止。　　一般埋藏较深、密闭性较好的墓葬，其内部环境受外界的影响较小，在封闭后较易达到平衡状态，因此埋藏的文物能够较好地保存下来。马王堆汉墓就是这种环境的典型例证。而那些埋藏较浅、密闭性不好的墓葬，其内部文物和埋藏环境虽然也有达到平衡状态的趋势，但是由于受外界环境的影响较大，其平衡不断被打破，因此埋藏的文物一般而言保存状况较差。　　但不论是哪种埋藏环境，在人们将文物从地下发掘出来的那一刻，文物就又突然被置于一个新的环境中，而这个新环境和原本文物的地下埋藏环境将会有很大的差异。这时文物与埋藏环境原本形成的平衡就被彻底打破，文物的改变又重新开始。文物材料就又会经历一个向着与新的周边环境达到平衡的改变过程。也就是说当文物被暴露到空气中的那一刻，它所遭受的侵蚀又重新开始了或者说侵蚀速率又重新被加快了。有些材料对这种改变比其他材料更为敏感，如有机材料，这一过程非常快，因而导致在数小时内有机质就崩解了。而其他一些材料，如石质及烧制较好的陶质，对这种改变不十分敏感，因此从宏观上看似乎破坏不大。即使新的平衡状态在文物发掘出土后能够达到，但由于文物出土时都经历了成百甚至上千年的侵蚀，其自身的强度多数已经很低。有些材料自身剩余的强度还能够支撑这种改变，那么它就能保存下来。而有些材料自身剩余的强度已经无法承受这种变化了，此时文物就会出现破碎、崩解直至彻底损毁。这就是在考古发掘现场常常会出现文物刚刚出土时非常光鲜艳丽，短短几分钟之后就彻底土崩瓦解的原因。　　不论材料自身的强度以及对环境的敏感程度如何，对大多数文物而言，在考古发掘现场出土的那一刻，各种形式的侵蚀都是不可避免地会产生的，只是这种损害或侵蚀并不一定能够直接用肉眼观察到o　　以上就是考古发掘现场文物保护的基础理论，即平衡状态理论。考古发掘现场文物保护的一切工作都是基于该理论展开的。换言之，考古发掘现场文物保护就是立足于解决或缓解平衡状态的打破对文物产生的影响及造成的信息损失。　　1.2考古发掘现场文物保护的定义及目标　　1.2.1定义　　考古发掘现场文物保护（以下简称考古现场保护或现场保护）是指文物保护工作者在考古发掘现场，从文物及其他考古资料刚刚暴露于大气环境到被转移至实验室进行科学保护前，对文物及其他考古资料进行的样品采集、数据记录、抢救性保护及后续处理等一系列工作的统称。　　从考古现场保护的定义（以下简称定义）可以看出，考古现场保护的主要工作人员是文物保护工作者。当然，并不是说其他工作人员，如考古工作者不能参与。其实恰恰相反，如果考古发掘现场文物保护有专门的考古工作人员参与，那么将大大有利于现场保护的顺利进行。所谓的主要工作人员应为文物保护工作者是指，主持现场保护的人员或者现场保护的骨干人员必须是文物保护的专业人员。这是因为考古发掘现场文物保护所面临的问题十分复杂，相关的影响因素也非常多，从一定程度上来说其难度不亚于现有的实验室保护工作。　　定义还指出现场保护工作的时间范围是从文物及其他考古资料刚刚暴露到被移交至实验室。其实对更广义的现场保护而言，其时间范围应该是在考古勘探时就介入，只不过那时的工作仅仅是现场保护的一些预测及准备工作，并不涉及实质性保护内容。而实质性的现场保护工作始于文物或其他考古资料刚刚“露头”，终于将文物从考古发掘现场运送回文物*终存放地附近的条件较好的实验室（并不是在现场工作站建立的临时实验室）。实际上，现场保护工作还经常会包括一些在实验室中协助实验室保护工作者打开运输或储存包裹，以及部分的实验室保护修复工作。　　另外，定义还指明了现场保护的工作内容主要包括样品采集、数据记录、抢救性保护及后续处理等，有关这些内容将在后面的章节中详细介绍。　　1.2.2目标　　考古发掘现场文物保护的主要目标就是在保留出土文物信息资料的完整性和现场保护技术措施不影响实验室后续保护处理两大前提下，尽量减缓甚至停止新环境对文物材料产生的侵蚀，从而在这一时间段内使文物得到临时性的、抢救性的保护或维护。　　从主要目标中可以看出现场保护有两大前提，即保证文物信息资料完整及不影响后续实验室保护。保证文物信息资料完整所涵盖的内容非常丰富，这里指的文物信息资料既包括实体性的，如文物个体的完整性，也包括很多数据或资料性的，如埋藏深度、埋藏环境等。总之和出土遗迹、遗物相关的一切有利于考古学及文物保护学研究的文物信息，考古发掘现场文物保护工作者都应该尽可能将其保存下来或提取出来。　　另外，早期的现场保护研究学者认为，考古发掘现场文物保护都是在条件恶劣、材料短缺的情况下被迫进行的临时性保护处理工作，因此现场进行的所有的处理在实验室都是要将其从文物中去除的，而后再利用实验室的优良条件对文物进行再次保护处理。从近年来的文物保护发展趋势及现场保护实践来看，这种传统观点对错参半。观点中正确的部分是考古现场保护处理过的文物到实验室后多数都需要进行进一步保护处理。需要指出的是，现场保护的处理并不一定都是实质性的，很多处理其实仅仅是对文物存在环境的干预。例如，对保存较好的饱水漆木器的现场保护，其实主要就是进行保湿的包裹以及一些防霉措施，并未涉及脱水、加固等，而后期的脱水、定性、加固都是需要在实验室中进行的。当然除此之外现场保护也有实质性的保护内容，如对脆弱文物的提取、加固等。其实这就引出了传统观点中错误的部分，即所有现场的保护处理在实验室中都是要去除的。真正的可逆性材料几乎是不存在的，尤其是对多孔介质而言，这一点已经在当前文物保护界达成共识。因此也就不可能在实验室将现场进行的加固处理完全去除。另外，还有一些现场进行的保护处理在实验室不必也不能去除。例如，对完全矿化成粉状锈蚀产物的青铜器，现场保护的做法一般是利用树脂溶液对其进行渗透加固以保留其外部形态。这类器物，如果在实验室将对其进行加固的树脂完全去除，势必会损伤文物的外部形态。而且其本身已经比较稳定，因此现场保护的处理在实验室中无须也不能去除。总之，现场保护处理并不一定需要可逆，只要可再处理就行，换言之就是不影响后续实验室保护处理即可，这也就是前提的第二点内容。　　1.3考古发掘现场文物保护的原则　　1.3.1少干预原则　　少干预原则是考古发掘现场文物保护的基本原则。其含义是指在进行考古发掘现场文物保护工作时，*少的处理即是*好的处理。也就是说，如果一件文物出土时状态良好且不经任何处理亦可很好地保存，那么就不要对它进行任何处理（甚至包括*简单的表面清理）。其实少干预是总的文物保护学科的一个基本原则，在考古发掘现场文物保护中要格外强调少干预，除了一般实验室文物保护要求少干预的原因之外，还因为现场保护的各方面条件较差，一般无法在处理前对文物的材质及各方面信息进行彻底的探究，只是凭借经验及一些简单的方法对文物的相关情况进行判定，从而进行保护处理。因此这些处理有可能出现偏差。例如，如果在考古发掘现场对一件表面覆盖满致密锈蚀的鎏金青铜器进行除锈，但是由于青铜锈蚀的覆盖，一般在现场很难确定该器物是鎏金器还是普通青铜器，冒然地清理很有可能会导致鎏金信息的完全丧失。因此，在考古发掘现场如果在保证文物安全的前提下尽可能少的对其进行处理，同时进行正确的包裹及储存，那么该文物往往就会有更多的机会完好地保存下来。　　1.3.2可再处理原则　　可再处理原则是基于可逆原则的基础上提出的。所谓可逆是指对文物进行的任何处理都能够日后在不对文物产生任何损伤及改变的前提下去除。　　但是，随着对文物保护学研究的不断深入，人们逐渐意识到真正意义上的可逆几乎是不存在的。尤其是当材料施加到文物上一段时间以后，许多原本可逆的处理方法或材料实际都很难达到完全的可逆（由于光老化、文物表面的多孔特性等原因）。以当前文物保护中*常使用的材料ParaloidB72为例，该材料在单纯的可逆性测试中表现良好，但当它施加到文物表面并发生了一定程度的光老化后，可逆性就会出现大幅降低。　　因此，学界在可逆原则的基础上提出了可再处理原则。所谓可再处理就是指保护处理过的文物还能够毫无障碍地进行再次的保护处理的特性，换言之就是使用不影响后续保护处理的保护方法及材料。　　考古发掘现场文物保护应遵循可再处理原则，而不必局限于可逆原则。例如，如果对于饱水的木质文物用不可逆材料硅油进行预处理的可再处理性要比用一些可逆性材料(如聚乙二醇）更好，那么在考古现场遇到类似情况时就可选用可再处理性较好的硅油进行预处理。　　1.3.3少量原则　　少量原则也是考古发掘现场文物保护的一个重要原则。所谓少量原则就是指，在确保文物安全的前提下尽可能少的使用文物保护材料。对考古发掘现场文物保护而言，保护处理往往是在不十分理想的条件下不得巳而进行的，这种情况下滥用文物保护材料很有可能会导致日后实验室保护工作量的增加及文物的损害。　　另外，由于考古工地往往地处偏远，保护材料不易获得。少量原则有助于将有限的保护材料用于更多的、更急切需要进行的保护处理中。同时，对保护材料的节约使用还可以降低考古发掘现场文物保护的成本，但其前提是要确保文物的安全。　　1.3.4事先采样原则　　考古发掘现场任何的保护处理，甚至仅仅对文物表面的清洗都可能会污染文物，*终导致科学分析结果的无效。因此，如果日后需要进行某种分析，在进行任何保护处理之前都应该仔细地取下有代表性的样品并将其放置好。这是考古发掘现场文物保护的一个特殊原则。例如，近年来对彩绘类文物胶料的研究逐渐成为文物保护研究的一个热点，但是胶料研究有一*大的遗憾就是对切割搬迁过的壁画难以进行。其原因在于壁画搬迁时一般都需要进行贴布以保护画面层，贴布处理使用的胶料（多为桃胶）会直接污染并覆盖原本壁画表面使用胶料的信息，造成分析结果出现偏差甚至彻底错误。这种结果的产生就是因为当初处理壁画之前未对其进行采样。另外，如果遇到那些在现场无法采样但又必须进行保护处理的文物，在日后将文物送检时应该同时附上一份完整的该文物的考古发掘现场保护记录，以供解读分析数据时参考。　　1.4考古发掘现场文物保护的研究内容　　一次完整的考古发掘现场文物保护一般包括前期调査、制定预案、建立临时实验室、现场提取保护、临时性保护、包装运输等基本内容，其中后三个部分是现场保护的核心内容。需要说明的是，这六个研究内容是理想的考古发掘现场文物保护所应该具备的。但是在实际工作中由于现场情况复杂多变，因此在进行工作时要根据各方面情况综合考虑以确定所涉及内容的取舍。例如，临时实验室的建立，如果保护经费有限，同时发掘时间紧迫，那么一般来说该部分就被迫省略了。本书主要涉及现场保护的核心内容部分，即现场提取保护、临时保护及包装运输。　　1.4.1前期调查　　所谓考古发掘现场文物保护的前期调查主要是指在考古调查及勘探进行的过程中，考古发掘现场文物保护工作者对即将发掘的考古工地的历史信息、周边环境、埋藏环境等进行的调查研究。　　对周边环境的调查可以采用实地监测与在当地气象部门调取资料相结合的方式进行。主要调查的内容包括温度、湿度、降雨量、日照时间、空气污染物等。周边环境的调查对考古发掘现场文物保护的预案制定及日后的保护工作都非常重要。例如，在对北方某地区考古发掘工地周边环境的调查中，发现该地区在考古发掘期间白天的平均气温髙达32T。因此在即将进行的考古发掘现场文物保护工作中就应该避免使用挥发速率较快的溶剂——丙酮，同时对那些玻璃化转变温度较低的保护材料，如聚醋酸乙烯酯，也应尽量避免使用。　　历史信息的调査可以通过与考古工作者商讨、査阅相关历史文献和对勘探结果分析的方式进行。这类工作主要是通过了解发掘目标的历史时期以及埋藏情况，预计可能出土的文物种类，从而为考古发掘现场文物保护的预案制定及准备工作奠定基础。例如，发掘目标是春秋战国时期以前的墓葬，那么铁质文物的保护就不会作为一个重点而加以准备，因为这个时期的墓葬中铁制文物出土的可能性较小。再如在对发掘目标的勘探过程中，探铲带出的埋藏土中包含木质，那么就必须对漆木器的现场保护进行准备。　　埋藏环境的调查可以通过对考古勘探带上来的埋藏土样品的pH、含水率、孔隙率、可溶盐等特性的分析来进行。同时还可根据探铲带上花土的具体深度估算文物的埋藏深度。通过事先对埋藏土样品的分析结合埋藏深度的预估，可以推测地下文物的保存状况，从而更有针对性地制定考古发掘现场文物保护的预案。例如，对埋藏土样品的事先分析发现，地下文物的埋藏环境为酸性，含水率较高。同时在土中发现了大量青铜镑蚀痕迹。这就说明发掘目标中可能埋藏有大量青铜文物，但青铜文物的保存状况可能十分