譚 琛,李 彤,左逢源,廉慧斌,李 美,楊 娜,馮小波
(1. 北京聯(lián)合大學(xué)應(yīng)用文理學(xué)院,北京 100191;2. 山西大同大學(xué),山西 大同 037009)
云岡石窟始鑿于北魏興安二年(公元453年),位于山西省大同市西郊,是世界聞名的石雕藝術(shù)寶庫(kù)。1961年國(guó)務(wù)院公布為全國(guó)重點(diǎn)文物保護(hù)單位,2001年被列為世界文化遺產(chǎn),與甘肅敦煌莫高窟、河南龍門(mén)石窟并稱“中國(guó)三大石窟群”。
云岡石窟在經(jīng)歷1 000多年的風(fēng)雨侵蝕,受自然災(zāi)害、戰(zhàn)爭(zhēng)等自然和人為因素的影響,損毀破壞現(xiàn)象十分普遍。且由于近些年來(lái)煤礦的開(kāi)采、運(yùn)輸及使用,使得石窟內(nèi)外雕像均覆蓋著厚重的粉塵,一些巖體已形成大片的黑色硬殼,有些位置出現(xiàn)大片的剝落現(xiàn)象。
本論文以云岡第11窟中心塔柱為研究對(duì)象開(kāi)展病害調(diào)查,第11窟中心塔柱又稱“四面佛洞”,11窟有門(mén)窗各一,頂部較為平整,進(jìn)深10 m多,東西8 m,高13.4 m。第11窟擁有數(shù)量龐大的紀(jì)年造像,是45個(gè)窟中最多的。第11窟中心塔柱高13.3 m,塔柱一共有3層,第一層?xùn)|西南北4壁各雕刻一尊立佛,窟內(nèi)南側(cè)壁柱體上有兩尊脅侍菩薩,是后期雕刻上去的;在第二層南壁一側(cè)鑿刻有一個(gè)方形石龕,內(nèi)部雕有一尊交腳菩薩,菩薩兩側(cè)雕刻有兩尊思帷菩薩,其余各壁雕有立姿佛像;第三層的各個(gè)壁面雕有阿修羅造像。
根據(jù)調(diào)查現(xiàn)場(chǎng)情況,將中心塔柱分為上中下3層。具體病害示意圖及病害描述見(jiàn)下表1~表4。中心塔柱長(zhǎng)約為13.47 m,寬約為5.4 m,總面積約為72.74 m2,其中柱礎(chǔ)東西兩端寬約為6.3 m,南北寬約10.4 m。中心塔柱保存完整,病害主要有粉塵污染、動(dòng)物病害、人工修補(bǔ),對(duì)中心塔柱影響較大。粉塵污染共有9處,面積約為5.19 m2,最嚴(yán)重的部位位于北壁中層佛龕下部、東壁2層中部;動(dòng)物病害共有8處,面積約為4.2 m2,主要位于中上層底座及佛龕上部;人工修補(bǔ)共有15處,面積約為14.23 m2,南北壁下層人為修補(bǔ)程度較大;殘缺共有10處,面積約為0.283 m2,嚴(yán)重部位主要是北壁下層右下部,風(fēng)化造成的大塊缺失;裂隙共有9處,總長(zhǎng)度為9.75 m,東壁3層頂部及北部中層左側(cè)大佛佛龕右部,長(zhǎng)均為2 m;鹽害有1處,面積約為0.03 m2,位于北壁下層立佛右側(cè);片狀風(fēng)化共有2處,面積約為0.095 m2,最嚴(yán)重部位位于東壁二層左側(cè)大佛左手臂;鱗片狀起翹與剝落共有兩處,面積約為1.225 m2,西壁下層立佛右側(cè)背光鱗片剝落,面積巨大,影響較大;粉化剝落共有4處,面積約為0.47 m2,北壁下層較嚴(yán)重;顏料層脫落共有2處,面積約為0.365 m2,東壁下層右側(cè)嚴(yán)重;刻畫(huà)共有4處,面積約為5.214 m2,最嚴(yán)重的位于北壁立佛下層。整體病害統(tǒng)計(jì)見(jiàn)表5。
表2 11窟中心塔柱西壁病害現(xiàn)狀描述
表3 11窟中心塔柱北壁病害現(xiàn)狀描述
表4 11窟中心塔柱東壁病害現(xiàn)狀描述
表5 11窟中心塔柱病害面積統(tǒng)計(jì)表
從前期所做的病害調(diào)查來(lái)看,云岡石窟第11窟中心塔柱存在的主要病害分為5類:裂隙和危巖崩塌、水害、風(fēng)化、環(huán)境污染、人為破壞[1]。
中心塔柱存在的裂隙較多,其成因各不相同,但導(dǎo)致裂隙形成的主要因素有3種,分別是地質(zhì)構(gòu)造的不穩(wěn)定、風(fēng)化程度較深,以及因卸載作用導(dǎo)致的裂隙等[2]。隨著各個(gè)部位裂隙程度的加劇,巖體結(jié)構(gòu)遭到破壞,使巖體的風(fēng)化速度明顯加快,進(jìn)而影響到石窟巖體的質(zhì)量。中心塔柱巖體的破壞程度各不相同,是因?yàn)楦魈幜严兜漠a(chǎn)生原因以及長(zhǎng)度、寬度等的不同,這兩個(gè)因素對(duì)塔柱的各個(gè)部位產(chǎn)生的影響也不同。在比較陡峭的山體上,石窟挖掘過(guò)程所導(dǎo)致的卸荷作用以及山體巖石節(jié)理裂隙的發(fā)育,再加上各部分相互切割,使得巖體呈現(xiàn)出卸荷狀態(tài)。加之以重力的作用,便會(huì)出現(xiàn)巖體的塌落。對(duì)塔柱整體的穩(wěn)定性以及表面石雕均產(chǎn)生了一定程度的破壞[3]。
水害是對(duì)云岡石窟產(chǎn)生破壞最大的病害類型,第11窟中心塔柱存在有窟頂滲水、窟內(nèi)凝結(jié)水和窟底水蝕,以及地下水位上升引起的5類水害[4]。
(1)窟頂滲水。云岡石窟所處的武周山南麓地形為地山丘陵高臺(tái)地,頂部起伏不平,加上人類活動(dòng)的因素,有很多坑洼地帶,導(dǎo)致大氣降水和積雪融水的貯存,這是窟頂部滲水的重要來(lái)源[5]。一方面,石窟頂部的巖石散層較薄,為積水的滲入創(chuàng)造了有利條件;另一方面,大量裂隙的存在也加劇了積水滲入。
(2)窟內(nèi)凝結(jié)水??邇?nèi)凝結(jié)水的產(chǎn)生主要有兩種情況。一種是因?yàn)榭邇?nèi)空氣較為潮濕,空氣濕度較高,冬季天氣寒冷,窟內(nèi)溫度降低,空氣中的水遇冷凝結(jié)為水滴,然后依附于巖石的外表層,水作為良好的反應(yīng)中介,與其他物質(zhì)結(jié)合對(duì)巖石造成侵蝕,且由于水分凝結(jié),體積變大,產(chǎn)生凍脹破壞。另一種情況是地下溫度較高,導(dǎo)致地下水升騰,產(chǎn)生水汽,因?yàn)榈蜏啬Y(jié),對(duì)巖體產(chǎn)生破壞。
(3)窟底滲水。云岡石窟在20世紀(jì)50年代以前的很長(zhǎng)時(shí)間內(nèi),基本處于無(wú)人管理的真空狀態(tài),各個(gè)窟內(nèi)普遍存在積水的情況。第11窟的洞窟地面略低于窟外的路面,降雨季節(jié),雨水經(jīng)常倒灌進(jìn)窟內(nèi)。干旱季節(jié),積水退去,被浸泡過(guò)的柱體底部又重新暴露在空氣中,長(zhǎng)年的干濕交替,使中心塔柱底部的石雕多處損毀,中心塔柱底部基礎(chǔ)巖體多處碎裂,危及柱體的穩(wěn)定。
(4)地下水位上升。云岡石窟往南500 m便是以前的十里河流域,上游和下游各建造了一座水庫(kù),遇到雨季或者水量較多的時(shí)候,上下兩座水庫(kù)蓄滿水,十里河流域的地表水位便會(huì)升高,這就很有可能引起石窟地下水位的上升,進(jìn)而使含鹽量較高的地下水通過(guò)毛細(xì)管作用上升至石雕文物,加快了下層雕刻侵蝕風(fēng)化[6]。
第11窟中心塔柱存在的風(fēng)化種類主要是物理風(fēng)化和化學(xué)風(fēng)化兩大類。其中物理風(fēng)化產(chǎn)生的破壞是由太陽(yáng)光輻射、溫濕度變化,導(dǎo)致巖體中各種礦物質(zhì)產(chǎn)生不同的脹縮,進(jìn)而使巖石自身結(jié)構(gòu)遭受毀壞,使其成為松散狀態(tài)。化學(xué)風(fēng)化的形成則是因?yàn)閹r石在水以及空氣等多種因素共同參與下,發(fā)生了一些化學(xué)反應(yīng)導(dǎo)致巖石結(jié)構(gòu)破壞,使其物理狀態(tài)和化學(xué)成分均發(fā)生不同的改變[7]。水是化學(xué)風(fēng)化中起著至關(guān)重要作用的因素。化學(xué)風(fēng)化包括水解、硫化、氧化等多種方式。如砂巖中的正長(zhǎng)石多表現(xiàn)出水解作用,其水解機(jī)理為正長(zhǎng)石吸水形成高嶺土和鋁礬土。
大同是我國(guó)的煤炭資源十分豐富的地區(qū),云岡石窟南部不遠(yuǎn)處便是晉華宮煤礦。長(zhǎng)期的采煤運(yùn)煤活動(dòng)導(dǎo)致空氣中二氧化硫含量以及粉塵等含量嚴(yán)重超標(biāo)??邇?nèi)各壁石雕突出部分均有較嚴(yán)重的粉塵堆積現(xiàn)象,同時(shí)空氣中的二氧化硫和二氧化碳在水的參與下,形成酸性溶液,對(duì)巖體產(chǎn)生侵蝕,進(jìn)而產(chǎn)生片狀剝落和粉末狀剝落等現(xiàn)象[8]。
1955年云岡石窟成立了最早的保護(hù)機(jī)構(gòu)。在此之前,石窟歷經(jīng)無(wú)數(shù)次的盜鑿、損毀,以及諸多附近的居民生活活動(dòng)產(chǎn)生的破壞。同時(shí),在石窟對(duì)外開(kāi)放過(guò)程中,游客的不文明行為,在窟內(nèi)各處墻壁上留下不同程度的刻畫(huà)印記。再加上1 500多年來(lái),歷朝歷代都對(duì)石窟進(jìn)行過(guò)修繕,由于當(dāng)時(shí)的技術(shù)所限,留下很多難以逆轉(zhuǎn)的、具有一定破壞性的人工修補(bǔ)痕跡。
通過(guò)以上分析可以發(fā)現(xiàn),第11窟中心塔柱各種病害的主要成因是水害和人類生產(chǎn)生活活動(dòng)所帶來(lái)的不良后果。對(duì)于各種水巖的形成,一方面是因?yàn)樗鳛楦黝惢瘜W(xué)反應(yīng)的重要媒介,加快了巖石的風(fēng)化進(jìn)程,并對(duì)巖石的發(fā)育產(chǎn)生很多不良影響,促進(jìn)危巖體的形成。另一方面,水作為重要的載體,將外界的鹽分帶入石窟內(nèi)部,在石窟各個(gè)壁的表面析出了大量的結(jié)晶鹽,產(chǎn)生鹽害。同時(shí),采煤活動(dòng)導(dǎo)致周邊地區(qū)地層結(jié)構(gòu)發(fā)生一定變化,出現(xiàn)大面積的地下空陷區(qū),對(duì)云岡石窟產(chǎn)生了威脅,相伴的空氣污染,帶來(lái)了大量的粉塵堆積和酸雨等。目前經(jīng)過(guò)幾代人的不懈努力,云岡石窟周邊環(huán)境已經(jīng)大為改善,各種不利于保護(hù)的活動(dòng)都得到了整改,在這一現(xiàn)狀下,水害的治理便成了重中之重。這就要求保護(hù)單位以水害治理為核心,完善防水工程,解決各類危巖問(wèn)題,修復(fù)破損石雕,進(jìn)一步優(yōu)化保護(hù)區(qū)環(huán)境,讓這千年古跡可以擁有永恒的生命。