[摘要]周王城天子駕六博物館分館展陳的車馬陪葬坑自2006年發(fā)掘以來(lái)尚未進(jìn)行過(guò)病害調(diào)查。本文在收集現(xiàn)有環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合室內(nèi)試驗(yàn)分析得出該遺址土體的主要病害是淘蝕、表面風(fēng)化，遺址內(nèi)文物的主要病害為有機(jī)質(zhì)文物的表面風(fēng)化。經(jīng)對(duì)其病害成因分析，得出影響遺址保存的主要原因是土體可溶鹽含量大，環(huán)境溫、濕度差異大以及地下毛細(xì)水的作用。

[關(guān)鍵詞]車馬陪葬坑；病害調(diào)查；環(huán)境數(shù)據(jù)；遺址保存

[中圖分類號(hào)]G264 [文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼]A [文章編號(hào)]1005—3115（2012）16—0109—04

2006年3～6月，洛陽(yáng)市文物工作隊(duì)在唐宮路發(fā)現(xiàn)一座小型車馬坑，車馬坑?xùn)|西長(zhǎng)4.8米，南北長(zhǎng)13.5米，深約2米，共有兩架車，每架車配有四匹馬。根據(jù)其型制和位置判斷應(yīng)屬周天子的車馬陪葬坑，清理發(fā)掘后建成天子駕六博物館分館。該遺址位于城區(qū)中心，距遺址東南約20米為唐宮西路，是洛陽(yáng)市的一條主干道，車流量大，遺址東北方向緊鄰唐宮路小學(xué)的化糞池，因此，遺址受地面車輛震動(dòng)及地下水的影響很大。博物館現(xiàn)有除濕機(jī)兩臺(tái)，時(shí)至雨季也并未開(kāi)啟，遺址內(nèi)散落有已經(jīng)飽水的硅膠干燥劑，車馬坑內(nèi)外放置有溫、濕度計(jì)，由工作人員在每天記錄環(huán)境溫、濕度。遺址自發(fā)掘以來(lái)沒(méi)有采取過(guò)保護(hù)措施，環(huán)境監(jiān)測(cè)及控制手段也非常落后，已經(jīng)不能滿足文物保護(hù)的需求。經(jīng)過(guò)兩年時(shí)間運(yùn)行，目前館內(nèi)文物保存狀況較差，車馬坑坑壁嚴(yán)重風(fēng)化，土質(zhì)非常疏松，底部有風(fēng)化產(chǎn)物堆積。本文在收集現(xiàn)有環(huán)境數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上對(duì)天子駕六車馬坑遺址本體及有機(jī)質(zhì)文物進(jìn)行病害研究及成因分析，并針對(duì)其所處環(huán)境提出環(huán)境監(jiān)測(cè)及管理建議。

一、館內(nèi)溫、濕度環(huán)境分析

工作人員分別在車馬坑的底部和展廳內(nèi)放置溫、濕度儀監(jiān)測(cè)遺址和展廳的環(huán)境變化（分別為測(cè)點(diǎn)1和測(cè)點(diǎn)2），記錄三個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫、濕度。由于數(shù)據(jù)記錄間斷且缺少每天晚6點(diǎn)至次日早8點(diǎn)的環(huán)境數(shù)據(jù)，因此，擬采用每天中午12點(diǎn)的溫、濕度值來(lái)代表該遺址當(dāng)天的環(huán)境特征。

根據(jù)對(duì)各測(cè)點(diǎn)的溫、濕度極值比較可以得出，溫、濕度的極大值與極小值差距不大，以2011年4月15日為例，見(jiàn)圖1、圖2。從圖中可以看出，當(dāng)日測(cè)點(diǎn)1溫度的極值差為1.2℃，濕度極值差為0，測(cè)點(diǎn)2溫度的極值差為0.8℃，濕度極值差為3%。這說(shuō)明遺址內(nèi)的日差值較小。

（一）館內(nèi)濕度變化圖

圖3 遺址內(nèi)外濕度變化圖（1～8月）

從圖3可以看出，該遺址環(huán)境濕度的年度變化特征，測(cè)點(diǎn)1與測(cè)點(diǎn)2相對(duì)濕度的變化趨勢(shì)基本一致，冬季相對(duì)濕度較低，春季氣溫回暖，降雨增多，濕度逐漸增大，至夏季相對(duì)濕度增大并且保持穩(wěn)定。其中，測(cè)點(diǎn)1的相對(duì)濕度明顯高于測(cè)點(diǎn)2，這說(shuō)明遺址內(nèi)部的濕度受地下毛細(xì)水影響遠(yuǎn)大于空氣濕度。通過(guò)對(duì)圖4、圖5分析可以看出，冬季，展廳內(nèi)相對(duì)濕度約在30%～40%左右，相對(duì)較干燥，春季則維持在60%～75%左右，夏季相對(duì)濕度在65%～80%之間，展廳內(nèi)的相對(duì)濕度和外界空氣相對(duì)濕度的變化密切相關(guān)；然而，遺址內(nèi)的濕度即使是在相對(duì)干燥的冬季也達(dá)到70%左右，自4月上旬開(kāi)始，隨著降雨增多，地下毛細(xì)水位上升，遺址內(nèi)部濕度升至99%，并且一直保持直到夏季結(jié)束。因此，季節(jié)性濕度差異和地下毛細(xì)水所致的遺址內(nèi)部長(zhǎng)期高濕是導(dǎo)致遺址產(chǎn)生病害的原因。

（二）館內(nèi)溫度變化圖

圖7 遺址內(nèi)外溫度變化圖（1～8月）

圖8 冬季溫度變化圖（1月）

圖9 春季溫度變化圖（4月）

從圖7可以看出，該遺址溫度的年度變化特征，測(cè)點(diǎn)1與測(cè)點(diǎn)2的變化趨勢(shì)一致，基本符合該地區(qū)冬季氣溫低，春季回暖，氣溫升高，夏季高溫的氣候特征，測(cè)點(diǎn)間的溫差較小約在3～5℃之間。冬季氣溫低，溫度在3～5℃左右，春季氣溫回暖，溫度上升至10℃以上，至4月下旬溫度升至20℃左右，夏季溫度明顯升高但保持穩(wěn)定，基本保持在25～28℃左右。總體看來(lái)，該遺址因缺少溫度調(diào)節(jié)設(shè)施，因此溫度季節(jié)性差異明顯。

由以上分析，我們可以得出分館車馬陪葬坑的室內(nèi)環(huán)境特點(diǎn)：冬季低溫，夏季高溫高濕，季節(jié)差異性大；遺址內(nèi)濕度常年維持在50%以上，整體環(huán)境相對(duì)潮濕；遺址坑內(nèi)與館內(nèi)環(huán)境存在較大濕度差。

二、主要病害及成因分析

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查，天子駕六分館車馬坑土體病害主要有片狀剝蝕、淘蝕，遺跡病害主要是有機(jī)質(zhì)文物的表面風(fēng)化。

（一）片狀剝蝕

該遺址的片狀剝蝕多出現(xiàn)在遺址坑壁邊緣，車馬坑坑壁可以清晰地看見(jiàn)白色的可溶鹽結(jié)晶析出，這些鹽顆粒分布在小型的卸荷裂隙中，加速裂隙發(fā)育，在外力的輕微作用下，土體脫落就會(huì)引起片狀剝蝕。在車馬坑壁上分布著大量由于可溶鹽結(jié)晶引起的片狀剝蝕區(qū)域，該區(qū)域土體土質(zhì)疏松，在輕微外力的作用下就會(huì)呈粉末狀脫落。

我們?cè)谲囻R坑風(fēng)化嚴(yán)重的區(qū)域采集坑壁風(fēng)化物進(jìn)行易溶鹽分析，根據(jù)分析結(jié)果（見(jiàn)表1）可以得出風(fēng)化產(chǎn)物呈堿性，可溶鹽總含量大，其中陰離子主要以SO42—含量最高，其次是Cl—，SO42—推測(cè)和空氣中的污染物SO2有關(guān)，Cl—來(lái)自于地下水；陽(yáng)離子以Ca2+和堿金屬含量較高。

遺址土中的易溶鹽以硫酸鹽和氯化物為主，這兩種鹽的溶解度隨環(huán)境溫、濕度變化很大。館內(nèi)環(huán)境隨著每天工作人員的上下班和游人流量的變化存在著晝夜差，白天工作時(shí)間，空調(diào)運(yùn)行調(diào)節(jié)氣溫，緩解由于游客量大帶來(lái)的溫度升高，而由于館內(nèi)沒(méi)有濕度控制設(shè)備，因此，遺址長(zhǎng)期處于高濕狀態(tài)。土體內(nèi)部的可溶鹽溶解，夜間溫度降低，可溶鹽的溶解度降低重結(jié)晶，形成白色鹽析物，這些白色鹽析物分布在小型的卸荷裂隙內(nèi)就會(huì)逐漸加速這些裂隙的發(fā)育，在外界輕微震動(dòng)下，小型危險(xiǎn)塊體脫離本體形成坍塌，部分土體形成片狀剝蝕，造成土體表面風(fēng)化。

（二）淘蝕

該遺址淘蝕多出現(xiàn)在車馬坑坑壁的底部，淘蝕脫落的土體落在坑壁底部形成風(fēng)化物，露出的新鮮土體顏色較深，可以明顯看出白色可溶鹽結(jié)晶。

遺址底部與地下相連接，并沒(méi)有采取有效的防水、阻水措施，地下水的毛細(xì)作用使土體內(nèi)部可溶鹽溶解，季節(jié)性濕度差異加速了可溶鹽的溶解結(jié)晶，破壞土粒間的粘結(jié)力，導(dǎo)致坑壁底部土體風(fēng)化、塌陷，形成酥堿淘蝕。由于毛細(xì)水的運(yùn)移作用有限，坑壁上部土體受毛細(xì)水的影響較小，因此，坑壁底部是酥堿淘蝕最嚴(yán)重的區(qū)域。

（三）有機(jī)質(zhì)文物的表面風(fēng)化

車馬坑內(nèi)的車和馬骨遺跡已經(jīng)喪失力學(xué)強(qiáng)度，完全附著在周圍土體上，木質(zhì)已經(jīng)全部槽朽，僅僅依靠分子吸附力維持原有形制，輕微震動(dòng)就可引起脫落，馬骨也已經(jīng)出現(xiàn)鱗片狀起甲、開(kāi)裂。

我們采集馬骨上的風(fēng)化產(chǎn)物進(jìn)行礦物成分分析，分析結(jié)果見(jiàn)表2。

從表2可以看出，樣品中石膏含量最大，占總量的47.6%，其次是石英占32.6%，石英是土的主要組成成分，理化性質(zhì)較穩(wěn)定，石膏的主要成分是CaSO4.，通常含有2個(gè)結(jié)晶水，在外界環(huán)境溫、濕度變化的情況下會(huì)緩慢發(fā)生CaSO4.2H2O→CaSO4+2H2O及其逆反應(yīng)，釋放出的水分子改變了有機(jī)質(zhì)文物的微環(huán)境。結(jié)論：有機(jī)質(zhì)文物表面灰塵中的石膏由于環(huán)境濕度的變化不斷地吸附釋放結(jié)晶水導(dǎo)致文物微環(huán)境改變是引起骨制品和木制品風(fēng)化開(kāi)裂的主要原因。

有機(jī)質(zhì)文物的保存一般要求盡量恒溫恒濕，其中溫度要求在16～17℃，相對(duì)濕度50%～65%，正負(fù)不超過(guò)2%。然而通過(guò)收集環(huán)境數(shù)據(jù)我們可以看出，館內(nèi)環(huán)境長(zhǎng)期處于高濕狀態(tài)，夏季相對(duì)濕度通常在90%以上，高溫、高濕的條件加速了化學(xué)反應(yīng)，本身就不利于有機(jī)質(zhì)文物的保存；另外，館內(nèi)環(huán)境存在季節(jié)性差異，溫、濕度周期性的反復(fù)變化加速了有機(jī)質(zhì)文物的老化。遺址內(nèi)的骨制品埋藏地下千年，其中的骨膠原成分早已流失，骨質(zhì)已經(jīng)失去原有的韌性，脆弱不堪。然而，在原址保存的條件下，館內(nèi)溫、濕度的周期性變化使得骨制品反復(fù)吸水膨脹，失水收縮，重復(fù)多次，骨制品表面出現(xiàn)開(kāi)裂、鱗片狀起甲。另外，灰塵中含有大量硫酸鈣，在外界環(huán)境溫、濕度變化的情況下會(huì)緩慢發(fā)生CaSO4.2H2O→CaSO4+2H2O及其逆反應(yīng)，釋放出的水分子改變了有機(jī)質(zhì)文物的微環(huán)境，最終使有機(jī)質(zhì)文物完全喪失力學(xué)強(qiáng)度，僅僅依靠與周圍土粒的分子間吸引力維持其原有形制。

三、結(jié)論及建議

天子駕六分館車馬坑的賦存環(huán)境有以下特點(diǎn)：遺址一年中大部分時(shí)間處于高濕狀態(tài)，溫、濕度季節(jié)性差異大。導(dǎo)致遺址內(nèi)部長(zhǎng)期處于高濕狀態(tài)的原因主要有：地下毛細(xì)水導(dǎo)致的遺址內(nèi)部濕度增大；車馬坑內(nèi)空氣不流通，空氣濕度變化及地下毛細(xì)水上升造成土體小環(huán)境溫、濕度呈周期性變化。

通過(guò)對(duì)土體風(fēng)化產(chǎn)物進(jìn)行分析，可以得出以下結(jié)論：土體中可溶鹽含量較大，主要為硫酸鹽和氯化物，可溶鹽的溶解結(jié)晶是造成遺址病害的主要原因；空氣中的灰塵中含有大量硫酸鈣，硫酸鈣由于環(huán)境濕度的變化不斷地吸附釋放結(jié)晶水導(dǎo)致文物微環(huán)境改變是引起骨制品和木制品風(fēng)化開(kāi)裂的主要原因。

本次調(diào)查的車馬坑土遺址本體病害發(fā)育緩慢暫時(shí)不影響其穩(wěn)定性，因此，本著文物保護(hù)少干預(yù)的原則對(duì)其進(jìn)行環(huán)境調(diào)控，控制其發(fā)育即可，對(duì)部分已經(jīng)坍塌的土體可以采取土坯砌筑的方法進(jìn)行修復(fù)。

該遺址環(huán)境控制及監(jiān)測(cè)手段落后，遺址內(nèi)外分別設(shè)置溫、濕度儀，工作人員僅記錄上班時(shí)遺址的環(huán)境變化情況，館內(nèi)有兩臺(tái)除濕機(jī)，調(diào)查時(shí)正值雨季但并未開(kāi)啟除濕功能，遺址內(nèi)散落有硅膠干燥劑除濕。針對(duì)該遺址溫、濕度大，空氣中SO2含量大的特點(diǎn)，建議采用智能環(huán)境監(jiān)測(cè)系統(tǒng)監(jiān)測(cè)館內(nèi)溫、濕度、有害氣體、二氧化碳的變化情況，同時(shí)增加環(huán)境調(diào)控設(shè)備，例如除濕機(jī)、空調(diào)，在出入口設(shè)置風(fēng)林，凈化空氣。培養(yǎng)工作人員的文物保護(hù)意識(shí)，加強(qiáng)管理，避免管理不善造成的人為破壞。