（考古学及博物馆学专业论文）承德避暑山庄露天石质文物病变机理研究.pdf

捅璺 承德避暑山庄及周围寺庙，是世界现存最大的皇家园林和寺庙群。作为清王 朝的又一个政治活动中心，避暑山庄及周围寺庙建筑群融合了中国南北园林的艺 术特色，其营建形式继承了中国古代苑囿、园林、池沼、山庄建设的优秀传统， 成为我国古典园林建筑的典范。作为中国古典园林的重要组成部分，各种石制雕 刻品在避暑山庄及其周围寺庙中大量存在，这批石雕珍品精美华丽，展示了超高 的雕刻工艺水平，堪称我国石刻中的瑰宝，充分体现了清王朝鼎盛时期的政治、 经济、文化水平，具有重要的历史、艺术、宗教和科学价值。 建国后各级文物保护部门对避暑山庄及周边寺庙进行了大量的保护、修复和 复建工作，但这些保护措施大都是以古建筑及园林为主，而对石刻的保护、修复 一直未得到足够的重视由于这些精美的石刻艺术品多处于室外，在自然因素的 破坏及人为因素的作用下，许多石刻出现表面酥粉、开裂、局部缺失等风化现象， 严重影响石刻的美观与完整性，而且很多病害目前仍处于发育期，加之近年来环 境恶化( 酸雨、空气中腐蚀气体增多) ，石质文物腐蚀速度大大加快 本文首先针对避暑山庄及周边寺庙石刻的病害情况作出系统的调查。掌握各 类病害的基本情况，在此基础上，实验首次采用偏光显微镜和x - 射线衍射仪等 现代科学仪器，对石刻基体材质及表面腐蚀产物进行了x r d 和物像、吸水率孔 隙率分析，得出承德避暑山庄石刻的基本材质为中酸性凝灰岩，具有较高的空隙 率与吸水率，易发生水解反应。反映出这批石刻本体石材质地相对较差，吸水率 及空隙率较高，不利于石刻的长期保存同时测试结果表明石刻表层及表面风化 产物中含有极高的可溶盐，主要为硫酸盐、硝酸盐及碳酸盐。 通过上述分析的结果，本文采用实验室模拟石刻腐蚀环境，对石质样品进行 了人工加速老化实验，经过可溶盐浸泡和融冻两种实验得出温度的变化、可溶盐 的溶解与重结晶是病变发生的关键因素。可溶盐导致岩石的整体强度受到破坏， 而融冻在可溶盐侵蚀的基础上加剧了岩石的强度破坏，不断的产生剥离现象，从 而加剧可溶盐对岩石的侵蚀。两者在水的作用下，加速火山凝灰岩石刻的风化腐 蚀过程，并最终导致石刻文物的严重风化腐蚀。 关键词：承德避暑山庄石质文物火山凝灰岩人工加速老化文物保护 a b s t r a c t t h ec l a e n g d es t l l n m e rm o u n t a i n 托s 矾a n dt h es u r r o u n d i n gt e m p l e s a r ct h ew o r l d s l a r g e s te x i s t i n gi m r ，e r i a lg a r d e na n dt h et e m p l eg r o u p a saq i n gd y n a s t y sp o l i t i c s a c t i v i t yc e n t e r , t h es u m m e rm o u n t a i nr e s o r ta n dt h es u r r o u n d i n gt e m p l e sc o m p l e xf u s e d t h ea r t i s t i cf e a t u r eo fc h i n l ! s en o r t ha n ds o u t hg a r d e n s i t sc o n s t r u c t i o nf o r m i d a e r i t e da n c i e n tc h i n e s eg a r d e n s ，g a r d e np o n da n dt h el a - a d i t i o no fe x c e l l e n c ev i l l a a n db e c a m eac l a s s i ce x a m p l eo fl a n d s c a p ca r c h i t e c t u r e a 3a l li m p o r t a n tc o m p o n e n t o fc h i n e s ec l a s s i cg a r d e n s , v a r i o u ss t o n ec a r v i n g si nt h es u m m e rm o u n t a i nz _ e s o r ta n dt h e s u r r o u n d i n gt e m p l e se x i s t e di nl a r g eq u a n t i t i e s t h e s ee x q u i s i t e l yb e a u t i f u ll i t h o g l y p h w h i c hh a db e e nc a l l e dt h es t o n eo fo u i t r c a s t t r e $ ，d e m o n s t r a t e dt h eh i g hl e v e lo f c a r v i n g ，f u l l ye m b o d i e dt h ep o l i t i c a l ，e c o n o m i c ，a n dc u l t u r a ll e v e l so f t h ep r o s p e r o u s t i m eo f q i n gd y i l a s t y 9a n dh a d 粕i m p o r t a n th i s t o r i c a l ，a r t i s t i c ，r e l i g i o u sa n ds c i e n t i f i c v a l u e a f t e rt h ef o u n d i n go ft h en a t i o na l ll e v e l so fc u l t u r a lr e l i e s p r e s e r v a t i o n d e p a r t m e n t sh a dc a r r i e do ht h em a s s i v ep r o t e c t i o n s , r e s t o r a t i o na n dr e l , u i z d i n gt ot h e s u m m e l rm o u m a i i lr e s o r ta n dt h es u r r o u n d i n gt e m p l e s , b u tt h 舒ep r o t e c t i v em e a s u r e s w e r cm o s t l yt op r o t e c tt h ea n c i e n te o m t m e t i o na n dt h eg a r d e np r i m a r i l y , t h e p r o t e c t i o na n dr e p a i ro fl i t l a o g l y p hh a dn o tb e e n 洳s u t t i c i e a ta t t e n t i o nt h e s e e x q u i s i t ew o r k so fa r ta l ei no u t d o o r , u n d e rt h ed e s m i e t i o no fn a t u r a lf a c t o r sa n 4 h u m a nf a c t o r si nt h er o l e , m a n ys t o n ea p p e a r e df l a l o , p o w d e r , c r a c k , w e a t h e r i n g l , , r t i a ld e l e t i o n , w i t has e r i o u si m p a c to ht h ei n t e g r i t yo f t h ea p p e a r a n c eo f l i t h o g l y p l a m o r c o v e l ，m a n yd i s e a s e sa i cs t i l li nd e v e l o p m e n t a ls t a g e s , w i t ht h ed e t e r i o r a t i o no f t h ee n v i r o n m e n ti nr e c , c n ty e a r s ( a c i dr a i n , a i rc o r r o s i v eg a si n c r e a s e ) s t o n ec o r r o s i o n r a t eg r e a t l ys p e du p a i m i n g 啦t h es l l a l a l l l e l t m o u n t a i nr e s o r ta n dt h es u r r o u n d i n gt e m p l e sl i t h o g l y p h d i s e a s es i t u a t i o n , w em a d es y s t e m a t i ci n v e s t i g a t i o na n dm a s t e r e dt h eb a s i ct y p e so f d i s e a s e s o nt h i sb a s i s , w e 蛐u s e dp o l a r i z e ds i p h tm i c r o s c o p ya n dx - r a y d i f f r a c t i o na n do t h e rm o d e ms c i e n t i f i ci n s t r u m e n t s ，a n dc a r r i e dx r i ) a n dp h y s i c a l i m a g e , t h ew a t e ra b s o r p t i o na n dp o r o s i t ya n a l y s i so i lt h es t o n es u r f a c eo ft l a em a t r i x m a t e r i a la n dt h ec o r r o s i o np r o d u c t sa n dm a t e r i a l s w eo b t a i n e dt h eb a s i cm a t e r i a lo f l i t h o g l y p ho ft h ec h e n g d es u m m e rm o u n t a i nr e s o r tw a sn e u t r a la c i dt u f fw i t hh j i g h p o r o s i t ya n dw a t e ra b s o r p t i o n , w a s se a s yt oh a v eh y d r o l y s i sr e a c t i o n t h i sr e f l e e t e d t h i sb a t c ho fc a r v e ds t o n eh a dr e l a t i v e l yp o o rs t o n em a t e r i a l ，h i g h e rp o r o s i t ya n d w a t e ra b s o r p t i o n , w a sn o tc o n d u c i v et ot h el o n g - t e r mp r e s e r v a t i o n m e a n w h i l et e s t n e s u l t ss h o w e ds t o n es u r f a c el a y e ra n ds u r f a c ew e a t h e r i n gp r o d u c tc o n t a i n e dt h eh i 曲 s o l u b l es a l t , m a i n l yf o rs u l f a t e ，n i t r a t ea n dc a r b o n a t e t h r o u g ha b o v ea n a l y s i sr e s u l t , w cs i m u l a t e dl i t h o g l y p hc o r r o s i o ne n v i r o n m e n ti n l a b o r a t o r y , a n dc a r r i e do na r t i f i c i a la c c e l e r a t e da g i n ge x p e r i m e n tt ot h el i t h i e a ls a m p l e , o b t a i n e dt h ea l t e r a t i o no ft e m p e r a t u r e ，t h es o l u b l es a l td i s s o l u t i o na n dt h eh e a v y c r y s t a l l i z a t i o nw e r e ! t h ek e yf a c t o rw h i c ht h ep a t h o l o g i c a lc h a n g eo c c u r r e d t h e s o l u b l es a l te a u s e dd a n l a g et ot h eo v e r a l li n t e n s i t yo fr o c k , a n df i c e z e - t h a w a g g r a v a t e de r o s i o n0 1 at h ef o u n d a t i o nw h i c ht h es o l u b l es a l tc o r r o d c d ，c o n t i n u e d s t r i p p i n g , t h u si n t e n s i f i e dt h ee r o s i o no fs o l u b l es a l tt ot h er o c k u n d e rt h e 嘧c f f u n c t i o n , t h i sa c c e l e r a t e dv o l c a n i ct u f fl i t h o g l y p hd e c e n c yc o r r o s i o np r o c e s s , a n d f i n a l l yc a u s e d t h el i t h o g l y p hc u l t u r a lr e l i ct h es e r i o u sd e c e n c yc o r r o s i o n k e y w o r d ：t h e c h e n g d es u m m e r m o u n t a i n r e s o r t , l i t h i c a l c u l m r a lr e l i c v o l c a n i c t u f f ， a r t i f i c i a la c c e l e r a t e da g i n g , c u l t u r a lr e l i e sp r e s e r v a t i o n 西北大学学位论文知识产权声明书 本人完全了解学校有关保护知识产权的规定，即：研究生在校攻 读学位期间论文工作的知识产权单位属于西北大学。学校有权保留并 向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版t 本人允许论文被 查阅和借阅。学校可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据 库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学 位论文。同时，本人保证，毕业后结合学位论文研究课题再撰写的文 章一律注明作者单位为西北大学。 保密论文待解密后适用本声明。 学位论文作者签名：j 缍鱼指导教师签名：边1 2 竺3 o - 7 年0 1 月z 1 日洳s - 月缈日 ( 西北大学学位论文独创性声明 本人声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工 作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地 方外，本论文不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含 为获得西北大学或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我 一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的 说明并表示谢意。 学位论文作者签名：乏薄谤 订年d r 月2 】日 第一章绪论 文物是历史信息的载体，是祖先遗留下来的不可再生的文化遗产，是人类 历史的见证。作为文物大国，我国拥有数量众多的文物资源，截至2 0 0 2 年底， 中国已有3 0 处文物古迹或风景名胜被列入世界文化和自然遗产名录，1 0 3 座国 家级历史名城，国家级历史文化名镇、名村2 2 个，1 2 6 9 处全国重点文物保护 单位，7 0 0 0 余处省级文物保护单位，6 万余处县级文物保护单位，已知包括古 遗址在内的不可移动文物共约4 0 万处。各类博物馆2 2 0 0 多座，馆藏品2 0 0 0 多 万件( 套) 1 1 卅然而文物作为历史的见证，本身却不断遭受到时间带来的破 坏。在历经了干百年的历史变迁之后，这些文物不断遭受自然和人为因素的影 响，这些因素与文物本身材质相结合，往往给文物带来不可挽回的损失。尤其 是露天放置的各类石质文物，这几种复杂因素带来的负面影响更为突出，因此， 在了解石质文物基体材料本身特性的基础上，进而研究作用其上的病害的产生 机理，从而更有针对性的为随后的保护工作服务就是文物保护工作者的项非 常重要的任务了。 1 1 火山凝灰岩概述 1 1 1 火山凝灰岩岩石的类型及其特征 火山凝灰岩属于火山碎屑岩类，主要是由火山喷发抛出的物质固结成型所 形成【5 】。火山凝灰岩野外露头大都里鲜艳的黄绿色或棕黄色、黄灰色，少量呈 紫红色：呈层状或块状产出，单层一般厚1 0 - - 8 0 c m ，最厚者2 m 以上；具微细 水平层理，偶见粒序层理。岩石多已发生蚀变，除少数具霏细结构外，多数尚 保持完好的原生凝灰结构碎屑颗粒由玻屑、晶屑和岩屑组成。玻屑大多已方 解石化或蒙脱石化，长石和黑云母，石英呈尖锐棱角状；长石呈板状或不规则 破碎状，棱角显著；黑云母边缘参差不齐，呈阶梯状或撕裂状，且多发生水化。 岩屑形状不规则，边缘呈破碎状，均已绿泥石化添隙物为火山尘，但大部分 已硅化或蚀变为水云母经薄片镜下鉴定，按其碎屑物性质_ 和含量可将火山凝 灰岩分为3 种类型：玻屑凝灰岩、晶屑玻屑凝灰岩和岩屑玻屑凝灰岩【s 】 1 1 1 1 玻屑凝灰岩 分布较广，颜色多样，大多数为黄绿色，部分呈紫色、灰黄色、灰黑色等。 一般呈薄层状夹于碳酸岩或硅质岩中，颜色醒目，与围岩界限分明【6 】。基本上 全由细，j 、玻屑组成，常有程度不等的碳酸盐化，有的甚至已完成方解石化，成 分与灰岩无异。成分虽为方解石，而玻屑外形依然清晰可见。部分玻屑凝灰岩 未发生次生变化，许多细长的弧面状的玻屑交织在一起，构成典型的玻屑凝灰 结构。成分相当于流纹岩类，属于酸性凝灰岩【7 】 1 1 1 2 晶屑一玻屑凝灰岩 较为常见。颜色呈黄绿色或棕黄色。粒度稍粗，可见晶屑按晶屑矿物成 分可分为两种，一种只含石英和长石晶屑，另一种含黑云母晶屑。石英晶屑具 尖锐棱角，有的呈骨叉状，特征十分明显。长石呈板状或不规则破碎状，棱角 显著，相当新鲜，无风化磨蚀痕迹，解理和双晶均清晰可见，主要为奥长石。 这种石英长石晶屑一玻屑凝灰岩的成分相当于英安岩，故为中- 酸性凝灰岩黑 云母晶屑玻屑凝灰岩呈棕黄色，易风化，露头上剥落出很多黑云母碎片。新鲜 标本中黑云母尚完整，镜下多色性显著，矿物边缘参差不齐，或阶梯或撕裂状。 除黑云母外，尚有石英和斜长石晶滔。玻屑多呈淡黄色，相当细小根据矿物 成分和玻屑特点应为酸性凝灰岩【8 】 1 1 1 3 岩屑一玻屑凝灰岩 较为少见。颜色为醒目的鲜绿色。粒度较粗，易风化。镜下可见绿色岩屑 和纤状玻屑。岩屑形状不规则，边缘呈破碎状，成分主要为绿泥石，可能是次 生的。玻屑呈绥长状，具弧面形的特点。岩石中有少量气孔，为次生绿泥石和 方解石填充。此种凝灰岩属于中- 基性凝灰岩阴。 1 2 承德避暑山庄及其石质文物综述 1 2 1 避暑山庄 避暑山庄及周围寺庙，位于河北省承德市，始建于1 7 0 3 年，是世界现存最 大的皇家园林和寺庙群，由皇帝宫室、皇家园林和宏伟壮观的寺庙群所组成， 从清朝康熙时期起，一直是清朝皇帝的夏宫。它不仅有丰富的文化内涵，同时 也是中国统一多民族国家巩固和发展的象征，也是一部研究十八世纪中国历史 2 的教科书和珍贵历史文化遗产的博物馆【9 】。 图1 避署山庄位置图 1 2 1 1 避暑山庄简介“蚌 避暑山庄占地5 6 4 万平方米，环绕山庄婉蜒起伏的宫墙长达万米，是中国 现存最大的皇家园林避暑山庄借助自然和野趣的风景，形成了东南湖区、西 北山区和东北草原的布局，共同构成了中国版图的缩影宫殿区建予南端，是 皇帝行使权力、起居生活的重要场所，至今珍藏着两万余件皇帝的陈设品和生 活用品避暑山庄这座清帝的夏富，以多种传统手法，营造了1 2 0 多组建筑， 融汇了江南水乡和北方草原的特色，成为中国皇家园林艺术荟萃的典范。 1 2 1 2 外八庙简介 避暑山庄周围寺庙由博仁寺、博善寺、普乐寺、安远庙、普宁寺、普佑寺、 广缘寺、须弥福寿之庙、普陀宗乘之庙、广安寺、罗汉堂、殊像寺等1 2 座金碧 辉煌、雄伟壮观的喇嘛寺庙群组成，环列在山庄外的东部和北部的山麓。共占 地4 7 2 万平方米每处寺庙都象一座丰碑，记载着清朝统一和团结的历史。这 些寺庙的建筑风格使汉、藏文化艺术融于一体，寺庙殿堂中，完好地保存和供 奉着精美的佛像、法器等近万件 1 2 1 3 避暑山庄及周围寺庙的价值n 1 避暑山庄及周围寺庙占地总面积约5 6 4 万平方米，是中国现存最大的古典 皇家园林和皇家寺庙群的营造形式，融汇了汉、蒙、藏等多个民族的建筑艺术 和文化，巧妙的借鉴与组合，神同形异地将多民族的著名建筑，再现于此，是 中国多民族之间的文化交流在建筑上所取得的空前成就其高超的造园艺术， 精湛的建筑艺术，对当代的园林营造及建筑艺术有重要的启发与借鉴意义。 避暑山庄及周围寺庙遗留的文物藏品，造型优美，制作精湛，工艺精良。 质地讲究，体现出清代工艺品的较高水平，具有极高的历史与艺术价值。避暑 山庄及周围寺庙在园林、文物、古建的保护与管理方面所积累的丰富经验，为 中国其它文化遗产的保护，管理提供了宝贵的借鉴。 1 9 6 1 年，国家公布避暑山庄、普宁寺、酱乐寺、普陀宗乘之庙、须弥福寿 之庙为全国重点文物保护单位；1 9 8 7 年，国家公布安远庙，殊像寺为全国重点 文物保护单位2 0 0 2 国家公布溥仁寺为全国重点文物保护单位。2 0 0 6 年国家公 布普佑寺为全国重点文物保护单位。1 9 9 4 年，河北承德避暑山庄及周围寺庙被 联合国教科文组织正式列入世界遗产名录 1 2 2 避暑山庄及周围寺庙的石质文物 承德避暑山庄作为清王朝各代帝王在北京以外的陪都和第二个政治中心， 在 山庄建造过程中，使用了大量石质材料，创作了诸多种类的石质雕刻品。承德 的石质文物主要指避暑山庄及周围寺庙内所建造的须弥座、塔基、栏杆、碑刻 及石狮、石象雕刻等文物，这些石雕珍品精美华丽，充分体现了清王朝鼎盛时 期的政治、经济与文化内涵，展示了高超的雕刻工艺水平，堪称我国石刻中的 瑰宝，也充分体现了清王朝鼎盛时期的政治、经济、文化水平，具有重要的历 史、艺术和科学价值。 1 2 2 1 避暑山庄及周围寺庙石质文物简介 在避暑山庄及寺庙的保护范围内共有石狮石象雕刻、室外御制碑刻、室外 佛像及佛塔基座、幢杆夹杆石、石桥栏杆、建筑台基等石质文物六大类。其中 有石狮雕刻1 2 尊( 丽正门门前2 尊、普乐寺门前2 尊、殊像寺门前2 尊、普陀 宗乘之庙门前2 尊及琉璃牌坊前2 尊、须弥福寿之庙门前2 尊) ，石象雕刻4 尊 ( 酱陀宗乘之庙内2 尊、须弥福寿之庙内2 尊) ，承德石刻馆文物外有御制碑刻 9 座( 溥仁寺康熙御碑2 座、永佑寺碑2 座、文律阁碑、月台碑、登高碑、避 暑山庄后序碑、永佑寺舍利塔碑各l 座) 。此外，有须弥座1 5 座，主要分布在 普乐寺、昔佑寺、殊像寺的宝相阁以及珠源寺遗址上。夹杆石分布较为广泛， 共2 6 座，几乎每座寺庙都有分布，基本以红砂岩为主，鹦鹉岩( 火山凝灰岩) 材质的只有普乐寺一处石桥栏杆现存一处，为须弥福寿之庙门前的五孔石桥， 此外普陀宗乘之庙前尚存桥基一座。建筑台基分布广泛，带有雕刻花纹的部位 均采用鹦鹉岩材质。 1 2 2 2 避暑山庄及周围寺庙石质文物价值 避暑山庄及周围寺庙内的石质文物是世界文化遗产的重要组成部分，为研 究清代的政治、经济、文化等提供了极为重要的实物佐证特别是众多的碑刻， 是了解当时社会经济发展状况，帝王的治世思想以及当时社会礼制的重要史料。 这些石质文物，特别是石狮、石象，做工精湛，造型优美、形象生动，历经三 百余年仍栩栩如生，体现了极高的制作工艺和水平；而周边寺庙中的石质文物 很多都具有深刻的宗教寓意，这在现存的藏传佛教寺庙中是不多见的。 名称 位置历史价值陈述 此碑通高五百三十二厘米。宽一百三十八厘米， 原五十八厘米碑首，碑身周边刻着精美的蟠龙 文津阁碑坐落在 1 文漳f 爵碑 纹和雷纹圉寰正面，月满、汉两种文字刻有文 文津阁东的碑亭中 津阁记 碑阴为题文津阂 ，东侧为四库收 精要，西侧为建由甲午成乙未 月台碑位于文津阁东南部的假山上，建于乾隆四 十年( 1 7 7 5 年) 碑文为乾隆御笔，诗文优美，笔 月台碑位于文津阁东南 2 月台碑法苍劲碑首前后和四亟雕刻着龙形图案，其龙 部的假山上 头形象逼真，龙身、龙尾自然而又丰满。碑身面 西刻有。月台”两个大字。其他三面分别刻有三 首诗，面东为月台 ，南侧是为爱颠翁语， 北侧是口号一首。 避暑山庄及周围寺庙现存的1 2 尊石狮雕刻精美、 3 。须弥福寿之 须弥福寿之庙前 造型生动，肢爪强劲有力，威武雄健，体现出历 庙前石狮 史上康乾盛世政治、经济的博大、繁荣，趋于完 美的雕刻工艺，使其成为流传至今不可多得的艺 4 丽正门前石 丽正订前 术珍品代表了清王朝石刻艺术的最高水平。具 狮 有重要的历史、艺术和科学价值 建于乾隆十六年( 1 7 5 1 年) ，两座碑文现存状况 一般，碑文为歌颂之辞，由于乾隆认为皇祖是无 永佑专内西南角，西为 量寿佛御世，所以把永佑寺和如来佛道场相比， 5 永佑寺碑鼓楼，东为东永佑寺碑， 将他崇拜其皇祖的心情表现得很真实永佑寺碑 临门殿，北为天王殿 至今仍矗立在山庄永佑寺内，它对后人研究历史 具有重要的价值 建于乾隆四十七年( 1 7 8 2 年) ，现存状况一般 6 避暑山庄后乾隆皇帝惟恐他的后世子孙不明白康熙建山庄及 永佑寺内南 序碑他继续扩建用意，特作避署山庄后序碑) 一文， 并刻于永佑寺中石碑上，以告诫其后人 永佑寺内北，东西为寺建于乾隆二十九年( 1 7 6 4 年) ，现存状况一般 7 舍利塔碑墙，南临舍利塔，北为碑的阳面刻有永佑寺舍利记 阴面镌刻避暑 御容楼山庄百韵诗序 普佑寺现存的石质须弥座。雕刻细腻，花纹耪湛， 普佑寺大方广殿环绕台座有花边装饰，中问饰有卷草，造型优美， 8 石质须弥座 及东配殿图案形式多变，代表了十八世纪中国古代雕刻技 术的辉煌成就，具有较高的艺术价值。 1 2 3 避暑山庄及周围寺庙石质文物的保护历史 解放以后，特别是改革开放以来，各级文物保护部门非常重视避暑山庄的 6 文物保护工作，也进行了大量的保护、修复和复建工作，但大都是以古建筑及 园林为主，面对石刻的保护、修复一直未得到真正的关注。由于这些精美的石 刻艺术品多处于室外，在自然因素的破坏及人为因素的作用下，许多石刻出现 表面酥粉、开裂、局部缺失等风化现象，严重影响石刻的美观与完整性，而且 很多病害目前仍处于发育期，加之近年来环境恶化( 酸雨、空气中腐蚀气体增 多) ，石质文物腐蚀大有加速的趋势，如不采取有效的保护措施进行保护处理， 可能会对这批精美的石质文物构成致命的威胁。 为了更好的保护承德避暑山庄及周围寺庙的石质文物，2 0 0 5 年8 月份，承 德文物局与西安文物保护中心合作，开始对承德石质文物的保存现状进行调查， 统计石质文物存在的主要风化和病害问题，分析病害的原因，并研究承德避暑 山庄石质文物的保护方法，以期科学有效、全面系统地实施石刻的保护修复。 参考文献 1 周宗华，用于文物保护的高分子材料。高分子通报，1 9 9 1 ，( 1 ) ：4 1 - 4 5 2 曲冠杰，保护文物安全责任重大，光明日报，2 0 0 3 年0 3 月2 7 日 3 戴菁菁，五大遗产首次。合一”。北京青年报。2 0 0 2 年1 2 月2 1 日 r 4 曲冠杰，我国文化遗产是多还是少一访博物馆学专家苏东海。光明日报。2 0 0 2 年4 月 3 日 5 李文厚，梅志超，陈景维等，富平地区中一晚奥陶世沉积的古斜坡与古流向西安地质 学院报1 9 9 11 3 ( 2 ) ：3 6 4 1 6 都城秋惠，久城育夫等，岩石学，北京：科学出版杜，1 9 8 4 【7 李文厚，梅志超等。陕西渭北奥陶系放射虫硅质岩与火山凝灰岩的成因环境，中国区 域地质，1 9 9 7 ，1 6 ( 4 ) 8 3 黄志诚等下扬子区五峰组火山碎屑岩与放射虫硅质岩，沉积学报，1 9 9 1 ，9 ( 2 ) ：1 - 1 5 c 9 承德避暑山庄发展简史，2 0 0 3 ，9 ：1 - 1 s c l o 文物工作。2 0 0 3 ( 8 ) ：1 3 - 1 6 1 1 承德避暑山庄内部资辑 7 第二章避暑山庄石质文物风化腐蚀机理调查研究 2 1 病害调查 由于承德避暑山庄石质文物种类繁多数量庞大，本文选择具有承德避暑山 庄特点与代表性，且风化严重火山凝灰岩类石刻作为这次保护实验与研究的对 象，目的主要有以下两个方面：l 、通过本次实旌，对承德避暑山庄及周围寺庙 中部分较为重要且风化问题突出的石刻进行必要的保护工艺处理；2 、展开承德 避暑山庄特有石刻火山凝灰类岩石刻保护的深入研究，为该类文物保护研 究提供借鉴。使其具有推广价值，更好的保护整个山庄的石刻文物及类似文物。 2 1 1 保存环境调查“1 承德年平均降水量4 0 2 3 8 8 2 6 毫米。由北向南递增，坝上为4 1 1 6 - 5 1 4 0 毫 米，最多年份达7 0 6 毫米；北部4 0 2 3 - 5 1 5 4 毫米，最多年份达7 0 5 毫米；中部 5 0 1 0 - 6 0 9 1 毫米，最多年份达8 5 5 毫米；南部6 2 7 1 8 8 2 6 毫米，最多年份达 1 0 8 7 毫米。雾灵山和七老图山因受地形的抬升作用分别形成承德的多雨中心。 全市各地降水量虽然分布不均，年际变化幅度较大。但均以夏季降水量最为集 中，占全年总降水量的5 6 - 7 5 。 承德市气候类型为寒温带向暖温带过度。半干旱向半湿润过度，大陆性、 季风型燕山山地气候具有“冬冷夏热，四季分明，光照充足，雨热同季，灾害 频繁，昼夜温差大”的特点。 承德地区平均气温北部坝上高原1 4 - 1 5 1 2 ，北部4 9 - 6 9 ，中部7 6 - 9 0 1 2 。 南部7 5 8 8 1 2 ，南北相差约i o c ，全市平均气温7 5 1 月份气温最低，月平 均一9 - 2 1 5 。7 月份气温最高，月平均1 7 4 2 4 4 之间。坝下年极端最高气温 3 5 8 4 1 3 ，坝上为3 2 8 3 3 o c ；坝下年极端最低气温- 2 3 3 一3 2 s ，坝上为 - 3 7 4 4 2 9 0 ；年较差3 4 邳；积温，中南部为3 5 5 6 4 - 4 0 5 9 8 ，北部为 3 0 2 9 - 3 4 0 3 1 ，坝上为2 1 9 8 4 - 2 3 3 6 3 c 1 0 ；无霜期，南部1 3 7 - 1 5 2 天，中部 为1 6 1 1 7 0 天，北部为1 2 4 - 1 2 8 天，坝上为7 3 - 8 0 天。 太阳辐射是土壤和大气热量的主要来源，它是大气中一切物理过程和大气 现象形成的基本动力，是形成一地气候的决定性因子 3 承德市年太阳辐射总量为1 2 2 1 5 4 1 4 0 8 7 6 卡，平方厘米，和全国各地比较， 仅比西北青藏高原偏少。一年之中，一般5 、6 月份太阳辐射总量最多，每月平 均1 4 6 2 9 1 6 8 8 8 卡，平方厘米，1 2 月份最少为5 2 1 6 - 6 1 5 6 卡，平方厘米。按季节 分，以春、夏最多，秋季次之，冬季最少。春季为3 8 7 1 4 - 4 3 5 0 1 卡，平方厘米， 占年辐射总量的3 1 ，夏季为4 0 2 8 1 - 4 7 2 1 2 卡砰方厘米，占年辐射总量的 3 2 - 3 4 ，秋季为2 4 2 7 2 - 2 8 8 1 5 卡，乎方厘米，占年辐射总量的1 5 1 6 。 2 1 2 城市空气环境质量“1 2 1 2 1 全市空气环境质量 承德市环境空气中污染物监测项目有二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物、 降尘、硫酸盐化速率等，二氧化氮二十四小时连续采样，二氧化硫、可吸入颗 粒物为连续自动监测，降尘、硫酸盐化速率每月采样一次；降水是逢雨、雪必 测。全市可吸入颗粒物为o 1 4 1 毫克r 立方米，二氧化硫年日均值为0 1 6 6 毫克， 立方米，二氧化氮为0 0 4 7 毫克，立方米 2 1 2 2 环境空气质量现状评价 2 0 0 2 年承德市环境空气污染指数为1 1 0 ，空气质量为级，首要污染物为 二氧化硫，空气质量描述为轻微污染各项污染物全年日均值超标率分别二氧 化硫2 9 6 ，二氧化氮5 7 ，可吸入颗粒物3 5 3 与去年相比，承德市空气 污染指数由1 8 7 下降为1 1 0 ，空气质量有明显好转由日报统计结果得出：全 市环境空气为i 级的有3 3 天，占年度的9 ，级的有1 3 7 天，占年度的3 8 ， 级的有1 6 6 天，占年度的4 5 ，i v 级的有2 2 天，占年度的6 ，v 级的有6 天，占年度的2 2 1 2 3 污染特征及原因分析 承德市市区环境空气主要污染物为二氧化硫，且带有明显的季节变化性。 这一点表明承德环境空气质量污染仍属于典型的煤烟性污染。这与承德的能源 结构、污染源排放级气候、气象条件等因素密切相关。污染物主要来源于燃烧 废气、风沙扬尘、尾气排放等。 1 承德地处北方，冬季寒冷，取暖期较长。而且承德能源结构以本地高硫 高灰煤炭为主，集中供热还不普及，民用茶浴炉较多，容易形成大面积的面源 污染使取暖期二氧化硫浓度升高，造成严重的污染。 2 承德地处山区，市区四面环山、静风频率大，为准封闭系统。空气不易 向外界流通、污染物不易扩散。另外，市区与郊区的温度差形成了城市热岛环 流。在这个环流的作用下在夜问将外围的大量污染物输送到市区内，迸一步加 重承德环境污染。 3 非取暖期可吸入颗粒物称为主要污染物。由于大部分取暖炉的停用，二 氧化硫排放量减少，空气中二氧化硫的浓度很低。由于城区大面积基建施工致 使可吸入颗粒物浓度升高。 4 春季大风天气致使扬尘量增加，形成尘暴，造成大面积的降尘，使承德 在4 月份出现一个污染高峰期形成承德环境污染的一大特点。 5 随着承德机动车数量的增加，汽车尾气排放量增大，使二氧化氮超标率 有所上升 2 2 石刻保存现状及存在的主要病害 避暑山庄的这批石刻艺术珍品，在户夕卜环境已存放了三百年，长期受到自 然风化因素及人为因素的破坏，加之也没有得到过妥善的保护处理。都有不同 程度的病害通过调查发现近9 5 的室外石质文物存在不同程度的损坏，其中 7 0 的文物已经面目全非，存在较为严重的崩损、开裂、粉化等病害。石狮局 部有的已出现较深的风化剥离层，有的面部、前后肢和背部等处已残缺不全或 开裂，部分材质的风化程度已进入第三阶段。随时都有可能产生苏解、剥离。 许多碑文历经风化、剥落等，几乎成为无字之碑；室外佛像、佛塔基座残损风 化较为严重；山庄及寺庙中的夹杆石材质分为红砂岩和鹦鹉岩，红砂岩石质的 损坏较为严重，鹦鹉岩石质的稍好一些；石桥、石栏杆有的已荡然无存，有的 栏杆严重残缺不全；建筑台基基本采用鹦鹉岩石质，目前剥离、风化、开裂已 相当严重，有的残损程度，已影响到建筑本身的安全。 2 2 1 主要病害类型 在对承德避暑山庄的石质文物进行现场勘测，采集岩石样品与表面风化物 样品并进行试验室分析检测后，总结出避暑山庄石刻所存在的几类主要病害。 1 0 2 2 1 1 石刻表面酥碱，粉状、片状脱落 由于承德避暑山庄石刻露天存放，而且其石材空隙率较大，在雨水及底下 毛细水的侵蚀下，石材极易发生风化，致使大量可溶盐在石材表面富积，当富 积到一定程度的时候，其在雨水及毛细水的侵蚀作用下，通过循环结晶作用， 破坏石材表面结构，不仅致使石刻表面发自泛碱，而且致使石刻表面发生酥粉 脱落与层片状脱落，导致石刻表面纹饰与镌刻文字弥散不清，而且如不采取有 效措施对进行干涉，其会一直持续下去，对石材构成致命的威胁。具体情况参 见照片1 4 。 照片1 、2 普佑寺大方广殿须弥座表面盐析现象 照片3 须弥座表面酥粉 该类病害多出现于毛细水活跃部位， 最为突出。 照片4 文津阁碑表面层片状脱落 如石刻的底部等，在普佑寺须弥座处 2 2 1 2 石刻开裂( 结构裂隙) 石刻在外力扰动特别是地基沉降、受力不均、地震震动等因素的作用下， 在受力部位或沿自身天然纹理发生开裂、断裂，一般这类裂缝较宽较深且断裂 面延伸较长，多呈。v ”字型开口，这类裂隙必须进行粘合与灌浆锚固处理， l l 必要时还需引入地基处理等工程地质处理方法。 照片5 丽正门左狮背部裂隙照片6 永佑寺后续碑背部开裂 2 2 1 3 石刻表面层片状开裂与龟裂 由于本次涉及保护的承德避暑山庄的石刻均以火山凝灰岩作为基材雕刻而 成，而这种石材夹杂较多，呈片层状结构，在雨水及毛细水的作用下易造成片 层间胶结质流失，过多水分侵入岩石层理，冬季承德地区气候严寒气温可达零 下2 0 余度，极易发生融冻破坏作用，在冰劈的作用下致使石刻表面发生片状开 裂，严重时裂隙相互交切发生大面积龟裂，致使石刻表面裂隙交切纵横，丧失 其完整性与美观效果，并大大降低石刻强度，极易发生局部脱落，严重时会对 整个提刻的稳定性构成威胁。该类病害也多出现于毛细水涎跃部位。以普佑寺 须弥座最为明显。 照片7 ，3 普佑寺须弥座表面开裂现象 照片9 文津阁碑基座裂隙照片1 0 后续碑局部龟裂破损照片 2 2 1 4 石劾破损缺失 由于自然及其它因素引起石刻雕像局部缺失，这些缺失不仅影响石刻的完 美性，有的还在石刻表面形成新的刨口，加速石刻风化 照片1 l 、1 2 丽正门石狮局部缺损照片 照片1 3 后续碑歃损照片1 4 月台碑缺损 2 2 2 5 石刻表面污垢与生物病变 石刻长期户外保存，经受风吹雨淋，表面残留有大量灰尘污垢、水锈、生 物污染与风化产物等，这些污染物尤其是生物污染物，不仅影响石刻外观，还 会对石刻雕像产生不良影响。如在石刻表面生长的植物会对石刻产生根劈破坏 作用，而其在生长过程中通过新陈代谢产生的大量有机酸碱会对石刻造成腐蚀 破坏作用，这些都不利于石刻的长期保存风化产物中通常含有一定的可溶盐 成份，也会加剧石刻表面风化，所以有必要对这些污染物进行清洗清理。 照片1 5 、1 6 石刻表面水锈 1 4 照片1 7 ，1 8 石刻表面生物病害 2 2 2 6 不正当修复 在早先修复过程中，由于材料有限及认识不足，避暑山庄的石刻修复过程 中采用了大量水泥砂浆作为修复材料，目前这些修补部分已经出现了大面空臌 开裂现象，基本丧失了原有保护作用，而且使用水泥砂浆作为修补材料会将大 量可溶盐引入石刻本体，不利于石刻长期保护。 照片1 9 、2 0 水泥修补 2 2 2 承德避暑山庄石刻病害统计表 表2 为石刻的病害统计结果。 文物名称位置 病害种类数据统计 文文津阁面积4 1 7m 2 约占总 粉状剥落 津藏书楼东侧面积的2 0 阁面积1 0 4m 2 约占总 片状剥落 碑 面积的5 酥碱面积约1 8 sm 2 ， 酥碱 占总面积的9 左右 龟裂面积约3 1 3m 2 ， 龟裂 占总面积1 5 左右 面积0 2 1m 2 约占总 缺失 面积的l 裂隙主要有7 条，最 裂缝 长1 3 0 c m ，最宽l 5 c m 面积0 2 1m 2 约占总 点状侵蚀 面积的1 面积0 8 4 m 2 ，约占总 粉状剥落 面积的1 4 面积0 6 2m 2 ，约占总 片状剥落 面积的1 0 面积0 3 6 m s ，约占总 酥碱 面积的3 月 文津阁 龟裂面积o 1 2 蠢，小 台龟裂 东南部假山 于总面积的2 碑 面积0 9 1m 2 ，约占总 缺失 面积的1 5 裂缝主要有4 条，最 裂缝 长7 7 c m ，最宽2 c m 面积0 a s m s ，约占总 点状侵蚀 面积的s 丽面正