[摘要]天梯山石窟是我國(guó)早期石窟藝術(shù)的代表，具有很高的研究?jī)r(jià)值和藝術(shù)價(jià)值。本文對(duì)天梯山石窟的自然環(huán)境、保護(hù)現(xiàn)狀和主要病害及其成因進(jìn)行了分析，并提出搶救性保護(hù)、維修的對(duì)策。

[關(guān)鍵詞]天梯山石窟;保護(hù)現(xiàn)狀;保護(hù)對(duì)策

[中圖分類號(hào)]K879.29 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005-3115(2010)16-0036-02

天梯山石窟亦稱涼州石窟，位于甘肅武威市城南約60公里的天梯山北麓。石窟始建于北涼沮渠蒙遜時(shí)期(412～439)，距今約1600年之久。石窟群開鑿在地勢(shì)猶如一只出水大龜?shù)膸r體上，窟群長(zhǎng)130米，分上、中、下三層，最高距地面60米，現(xiàn)存洞窟18個(gè)。

一、石窟外部自然環(huán)境

天梯山石窟位于武威市涼州區(qū)張義盆地東邊緣，黃羊河水庫(kù)東岸，庫(kù)區(qū)出露的底層主要由中奧陶統(tǒng)車輪溝群變質(zhì)砂巖和千枚巖組成，石窟群所在巖體為河湖相砂礫巖建造。窟區(qū)屬高寒半干旱氣候，年平均氣溫4.9℃，冬季寒冷，冰凍期長(zhǎng)達(dá)五個(gè)月，年平均降水量159毫米。加之石窟群長(zhǎng)年受到水庫(kù)的侵蝕，因此，很容易對(duì)石窟巖體構(gòu)成風(fēng)蝕、雨蝕和水蝕。另外，天梯山石窟位于西海固地震帶的西段，周圍地區(qū)的地震活動(dòng)頻繁，嚴(yán)重影響了石窟的保護(hù)。

二、石窟保護(hù)現(xiàn)狀

由于受自然環(huán)境和人為破壞等因素的影響，加之兩次文物長(zhǎng)途搬遷運(yùn)輸，天梯山石窟的許多彩塑壁畫產(chǎn)生了病害，有些窟龕巖體風(fēng)化和坍塌嚴(yán)重。第13號(hào)大佛窟因位置較低，窟前已修建擋水圍堰，1999年復(fù)原后對(duì)外開放，但目前仍存在著常年日曬雨淋、滲水侵蝕等問(wèn)題。

三、石窟主要病害及成因

(一)地質(zhì)病害

1.巖體風(fēng)化、侵蝕

引起天梯山石窟巖體風(fēng)化的因素很多，但對(duì)泥質(zhì)膠結(jié)的砂礫巖體來(lái)說(shuō)，最主要的因素是泥質(zhì)膠結(jié)的結(jié)構(gòu)被破壞。天梯山石窟所在地緊鄰黃羊河水庫(kù)，又是高寒地區(qū)，晝夜溫差大，溫、濕度變化大，很容易引起蒙脫石等粘土礦物吸水膨脹，失水收縮，導(dǎo)致砂巖的膠結(jié)狀態(tài)受到破壞，即砂巖風(fēng)化。巖體中所含的可溶鹽也會(huì)隨石窟環(huán)境的濕度頻繁變化而反復(fù)結(jié)晶膨脹和溶解收縮，導(dǎo)致砂巖風(fēng)化。

2.巖體坍塌

由于天梯山石窟洞窟的開鑿分上、中、下三層，洞窟缺乏支撐受力面，加之地震頻繁和庫(kù)水對(duì)巖體的沖刷、浸蝕，容易造成洞窟整體坍塌及窟群巖體大面積坍塌。

3.大佛窟圍堰壩滲漏

天梯山大佛窟圍堰壩始建于1992年，由于當(dāng)時(shí)條件所限，修建時(shí)未對(duì)該壩體進(jìn)行防滲設(shè)計(jì)和施工處理，曾出現(xiàn)壩體裂隙滲漏問(wèn)題。雖于2005年進(jìn)行過(guò)防滲處理，但處理不盡完善，仍嚴(yán)重威脅石窟安全。

4.沖溝發(fā)育

由于降雨量集中，山洪時(shí)有發(fā)生，且山體植被稀少，在雨水的沖刷下，沖溝發(fā)育易成熟，對(duì)洞窟造成了嚴(yán)重的威脅。

(二)壁畫病害

1.壁畫脫落

由于受潮濕空氣影響和風(fēng)沙侵蝕，第13號(hào)大佛窟窟頂壁畫脫落，窟頂兩側(cè)的壁畫部分已翹起。搬遷文物中大部分壁畫顏料層、白粉層、地仗層內(nèi)膠質(zhì)老化，降低了粘接力，引起了顏料層和地仗層開裂、翹起脫落。

2.壁畫酥堿

由于兩次搬遷轉(zhuǎn)移，洞窟壁畫受外力和周圍空氣潮濕的影響，背面加固了一層厚厚的石膏，壁畫地仗中的可溶鹽以及天梯山石窟附著巖體中的可溶鹽隨水分遷移富積至地仗表層。當(dāng)室內(nèi)相對(duì)溫度增大時(shí)，可溶鹽溶解連同地仗層膨脹，當(dāng)相對(duì)溫度變小時(shí)，可溶鹽結(jié)晶收縮，地仗和巖體中的鹽類有序而規(guī)則地運(yùn)動(dòng)，產(chǎn)生膨脹、收縮，再膨脹、再收縮現(xiàn)象，使壁畫地仗逐漸疏松，植物纖維糟朽，顏料層中的膠結(jié)材料老化，造成壁畫酥堿脫落。

3.壁畫層剝離、轉(zhuǎn)移

許多壁畫雖背面用石膏固定，但由于兩次長(zhǎng)途搬遷、轉(zhuǎn)移，面積較大的壁畫搬遷轉(zhuǎn)移時(shí)受力不均，造成斷裂。還有一部分壁畫由于受溫、濕度和環(huán)境的影響，壁畫層自行脫落剝離，無(wú)法及時(shí)修復(fù)。

(三)彩塑病害

1.彩塑起甲

天梯山石窟彩塑起甲的情況主要有兩種:一種是顏料層收縮龜裂起甲。其原因是顏料層中加膠過(guò)多或顏料層中膠還未老化，但顏料層之下粉層中膠已老化失去作用，使粉層酥堿失膠。另一種是顏料層連同粉層整體起甲。主要原因是在可溶鹽作用下，細(xì)泥層酥堿、疏松，這樣粉層和細(xì)泥層失去粘結(jié)，導(dǎo)致顏料層連同粉層的雙層結(jié)合體一起從細(xì)泥層上翹起。

2.彩塑空鼓

彩塑空鼓主要是地仗層空鼓，即彩塑地仗層連同顏料層一起脫落石胎。主要原因是由于長(zhǎng)期滲水作用，使泥質(zhì)膠結(jié)的巖面疏松，導(dǎo)致石胎和地仗大面積分離而空鼓，這在13窟中最為嚴(yán)重。

3.彩塑脫落

彩塑脫落的情況有兩種:一種是地仗層與石胎脫離，由于滲水形成空鼓，受到較大震動(dòng)時(shí)立即脫落。另一種是古代人們?cè)诶L畫或彩塑著色時(shí)，使用動(dòng)物膠或植物膠，以使顏料層與地仗層結(jié)合。植物膠的主要成分為糖類，動(dòng)物膠的主要成分是蛋白質(zhì)，糖類是微生物的良好營(yíng)養(yǎng)物質(zhì)，蛋白質(zhì)在堿酶的作用下，容易分解，這樣膠結(jié)物的膠體作用就會(huì)散失，顏料就以單個(gè)粒子形式附著在塑像泥層表面，這時(shí)它的結(jié)合方式是微弱分子間力，若輕輕一碰就會(huì)脫落。

四、石窟保護(hù)對(duì)策

(一)加固保護(hù)

1.巖體加固

一是對(duì)凹陷的崖體重新回填加固。目前小洞窟護(hù)坡工程已完成，對(duì)于護(hù)坡以上的崖體打眼，用錨桿加固，再用混凝土填充，其表面用粘土漿作舊，與崖體顏色一致。二是對(duì)崖體的裂縫采用錨固方法進(jìn)行回固處理。先對(duì)崖體鉆孔，灌漿埋設(shè)錨桿，利用錨桿張力拉住裂隙，可防止危崖坍塌。三是對(duì)石窟做PS-C加固處理。

2.防滲加固

大佛窟的防滲加固處理，通過(guò)近幾年水利、文物專家的論證，《大佛窟防滲加固處理方案》已上報(bào)國(guó)家文物局，此項(xiàng)工程包括原拱壩前壩面防滲加固和壩基防滲處理。

3.沖溝整治

對(duì)沖溝發(fā)育的問(wèn)題要從根本上進(jìn)行治理，應(yīng)在窟頂做排水溝，預(yù)埋排水設(shè)施，將水集中到影響不到洞窟的排洪溝內(nèi)，在小洞窟棧道設(shè)計(jì)方案中設(shè)計(jì)防雨棚等設(shè)施。

(二)壁畫修復(fù)

1.空鼓修復(fù)

對(duì)壁畫的地仗層采用明膠乳液注入空鼓地仗層中，進(jìn)行注漿回帖，將壁畫地仗層與石崖粘接在一起，然后再對(duì)地仗層空鼓邊緣進(jìn)行加固，使其恢復(fù)原狀。

2.酥堿修復(fù)

對(duì)酥堿壁畫首先要清除表面塵土，然后用適當(dāng)?shù)哪z結(jié)材料及工藝將酥堿層回帖，最后進(jìn)行脫鹽處理。

3.起甲修復(fù)

根據(jù)敦煌研究院研究結(jié)果，1%～3%聚乙烯醇或1%～5%聚醋酸乙烯乳液這兩種粘合劑性能穩(wěn)定，不易老化，比較適用修復(fù)起甲壁畫。

4.斷裂修復(fù)

對(duì)斷裂壁畫，先用木框把整塊壁畫固定好，然后在裂縫處進(jìn)行膠結(jié)材料填充修補(bǔ);若有石膏層斷裂，先在石膏層背面加固。對(duì)剝離壁畫先做新的地仗層，然后把剝離的壁畫拼接粘貼在地仗層上，再做好邊緣接縫處理。

(三)彩塑修復(fù)

1.起甲修復(fù)

由于彩塑起甲病害和壁畫起甲一樣，修復(fù)過(guò)程和原料相同。

2.空鼓、脫落修復(fù)

對(duì)彩塑空鼓、脫落的修復(fù)實(shí)際上就是修復(fù)地仗層空鼓、脫落的彩塑，采用15%的聚醋酸乙烯乳液與粘麥草調(diào)成泥，填塞空鼓邊沿，將彩塑地仗層與石胎或木胎相接。若面積不大，用注漿回帖的方法修復(fù)，將粘合劑從空鼓裂縫中注入，使其與石胎或木胎粘合。

3.斷裂修復(fù)

這主要是針對(duì)泥塑像。經(jīng)過(guò)幾百年甚至上千年的歷史，木胎斷肢和麥草腐朽情況較多，根據(jù)實(shí)際病害，采用“脫胎換骨法”，按原來(lái)尺寸更換木胎、麥草，使其堅(jiān)固。