劉成

摘 要：安康香溪洞被譽(yù)為安康八景之首“古洞仙蹤”?，F(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)香溪洞石窟群存在嚴(yán)重的病害，包括生物病害、水泥修補(bǔ)痕跡、表面風(fēng)化、裂隙發(fā)育、泥漬覆蓋等，其中生物病害是最明顯、最嚴(yán)重的病害。通過(guò)對(duì)香溪洞石窟群進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的病害調(diào)查，可以為以后的保護(hù)修復(fù)提供重要參考資料。

關(guān)鍵詞：香溪洞石窟群;病害調(diào)查;生物病害

香溪洞石窟群位于安康市漢濱區(qū)城南四公里，新城辦事處香溪洞風(fēng)景區(qū)內(nèi)（圖1），北緯32°39'47.5"—32°39'48.7"，東經(jīng)109°01'46.8"—109°01'52.6"。整個(gè)風(fēng)景區(qū)東起陳家溝西環(huán)山梁。西至西坡根山溪，南到任家溝北環(huán)山半坡茶園，北至頭天門牌坊北環(huán)溝中，總面積6.6萬(wàn)平方米。據(jù)園內(nèi)碑文載香溪洞石窟群始建唐代，明萬(wàn)歷庚子年（1600）、清雍正九年（1731）兩度重修，被譽(yù)為安康八景之首“古洞仙蹤”。據(jù)《重續(xù)興安府志卷二十》記載：去城東南七里有香溪，八洞對(duì)開，一橋橫亙，樓臺(tái)掩靄，竹林森森，安陽(yáng)之勝景也[1]。該石窟群呈品字形分布石窟8座，保存狀況均一般，分別為香溪洞（即純陽(yáng)洞）、八仙洞、慈航洞、三茅洞、文昌洞、藥王洞、真武洞、龍王洞（圖1-2）。洞內(nèi)兩壁曾有摩巖題刻多篇，如“來(lái)往大千須半日。金洲南畔有柴扉”、“仙人已乘降龍去，羽士還疑化鶴來(lái)”、“古洞深深碧嶂前，遺跡共說(shuō)有神仙。春風(fēng)香送桃花雨，晚日晴黛玉樹煙。滴露研采人已去，推枰看月事空傳，我來(lái)策蹇親游賞，信是壺中別有天”[2]等。石窟群同周圍明代修建的駕云橋;開鑿于明代，重修于建國(guó)后的天梯;明清時(shí)期的玉皇閣碑刻群及南宋時(shí)期的新羅寺鐵鐘，共同構(gòu)成古樸奇巧，環(huán)境清幽靜謐，流傳詩(shī)文精美風(fēng)雅的香溪洞風(fēng)景區(qū)中最具歷史人文價(jià)值的文物景點(diǎn)。

二、保存現(xiàn)狀

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，由于香溪洞風(fēng)景區(qū)潮濕多雨的氣候條件，生物病害（圖2-1）可以說(shuō)是香溪洞石窟群最明顯的病害，包括微生物損害、植物病害、動(dòng)物病害。此外，水泥修補(bǔ)痕跡、表面風(fēng)化、裂隙發(fā)育、泥漬覆蓋等病害幾乎在各個(gè)石窟都有存在。

1.生物病害

香溪洞風(fēng)景區(qū)生長(zhǎng)著種類繁多的植物，為常綠落葉闊葉混交林和針闊混交林，包括飛蛾槭、側(cè)柏、烏柏、鹽膚木、七里香、椿樹等。一些植物的根系生長(zhǎng)于巖體的裂隙處，帶來(lái)的風(fēng)化破壞包括物理、化學(xué)過(guò)程。植物物理作用的破壞主要是由于其不斷分支和徑向變粗的根部，在巖體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力、壓力。根部生長(zhǎng)會(huì)趨于原本存在的裂隙，或者比較容易穿透的部位，導(dǎo)致裂隙變大、加深，破壞巖體的穩(wěn)定性和整體性，為水的流動(dòng)提供了渠道，促進(jìn)了其他病害的形成（圖2）。植物化學(xué)作用的破壞來(lái)自根部的酸性代謝物對(duì)巖體的腐蝕、對(duì)礦物離子的螯合作用。另外，植物的殘枝落葉堆積在石窟的排水溝中，阻塞排水系統(tǒng)，使其不能正常運(yùn)行甚至徹底喪失排水功能[2]。

微生物病害（圖3）在巖石表面留下了各種顏色，使得這種病害較為明顯和突出。石窟群的微生物病害主要為苔蘚、地衣，部分石窟內(nèi)部有霉菌生長(zhǎng)，顏色主要為黑色、綠色等。微生物病害對(duì)石質(zhì)文物的危害是相當(dāng)嚴(yán)重的。一方面微生物污染嚴(yán)重破壞了文物的外觀，在其表面留下綠色，黑色等各種顏色的微生物污染物，極不美觀，大大降低了其藝術(shù)價(jià)值;另一方面，微生物病害還會(huì)對(duì)石材造成侵蝕和破壞作用。微生物在新陳代謝過(guò)程中分泌的大量酸腐蝕破壞石質(zhì)結(jié)構(gòu)，加速了石質(zhì)文物的分解;另外微生物風(fēng)化產(chǎn)物中通常含有一定的可溶鹽成份，這也會(huì)加劇文物的表面風(fēng)化。所以有必要對(duì)微生物進(jìn)行殺滅清洗，同時(shí)通過(guò)正確的表面清理，為下一步的滲透加固及其它保護(hù)措施提供操作條件[3]。

石窟內(nèi)部潮濕、陰冷的環(huán)境，使得甲蟲、蜘蛛、蚊子、飛蛾等在此有生命活動(dòng)現(xiàn)（圖4），它們的存在威脅著工作人員和游客的生命安全。

2.水泥修補(bǔ)痕跡

水泥修補(bǔ)（圖5）是香溪洞石窟群的另一個(gè)嚴(yán)重病害。水泥修補(bǔ)是指對(duì)石質(zhì)文物采用水泥材料對(duì)文物進(jìn)行粘接、加固、修補(bǔ)等改變文物原貌的現(xiàn)象。水泥為粉狀水硬性無(wú)機(jī)膠凝材料，是堿性硅酸鹽類，抗拉強(qiáng)度較低，抵抗變形的能力較差，易開裂發(fā)生脆性破壞[4]。香溪洞石窟群曾使用水泥作為修補(bǔ)材料，在長(zhǎng)時(shí)間雨水的作用下，大量可溶鹽或膠料析出，表面顏色發(fā)白、泛黃，影響穩(wěn)定性與外觀。另外，石窟群窟口門沿、臺(tái)階均為水泥修補(bǔ)，與周圍環(huán)境極不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響其美學(xué)價(jià)值。

3.表面風(fēng)化

香溪洞石窟群是露天保存的石質(zhì)文物，長(zhǎng)期遭受雨水沖刷，表面風(fēng)化剝落、片狀脫落、形成許多坑窩狀或溝槽狀的溶蝕風(fēng)化（圖6），這類病害一方面影響了文物的外觀，使遺址表面凹凸不平。另一方面巖石的膠結(jié)物伴隨雨水流失，嚴(yán)重的影響巖體穩(wěn)定性。

4.裂隙發(fā)育

香溪洞石窟群所處的山體巖性主要是片麻巖，在長(zhǎng)期的自然營(yíng)力作用下，由于差異風(fēng)化，在山體上形成了許多坑窩狀風(fēng)化孔洞與空隙，導(dǎo)致石窟群周圍的片麻巖懸空。懸空的巖體在重力作用下朝臨空方向產(chǎn)生變形和位移，使巖體內(nèi)部產(chǎn)生平行崖壁的卸荷拉裂，造成片麻巖的局部掉塊。裂隙（圖7）多深入巖體內(nèi)部，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到山體的整體穩(wěn)定，裂隙之間的相互切割，為降水提供了良好的滲水通道，同時(shí)也控制著危巖體的形成。石窟群的開裂形式主要有兩種。一種是機(jī)械裂隙（應(yīng)力裂隙），另一種是淺表性裂隙（風(fēng)化裂隙）。機(jī)械裂隙是因外力擾動(dòng)、受力不均、地基沉降或石材自身構(gòu)造等引起的石質(zhì)文物開裂現(xiàn)象，一般這類裂隙多深入石材內(nèi)部，嚴(yán)重時(shí)會(huì)威脅到遺址的整體穩(wěn)定，裂隙交切、貫穿會(huì)導(dǎo)致局部脫落。而風(fēng)化裂隙則是由于自然風(fēng)化、溶蝕現(xiàn)象導(dǎo)致的沿石材紋理發(fā)育的裂隙，這種裂隙除薄弱夾雜帶附近呈條帶狀分布且較深外，一般比較細(xì)小，延伸進(jìn)入石材內(nèi)部較淺，多呈里小外大的V字型裂隙[5]。

5.其他

此外，雨水的沖刷使露天保存的石窟群形成較多水銹結(jié)殼等，人們長(zhǎng)期的燒香、祭拜使窟頂、巖石周圍形成大量煙熏痕跡;時(shí)間的流逝使部分石碑、牌匾殘缺破損;石窟內(nèi)部的壁畫發(fā)生表面顏料病害。

三、病害分析

導(dǎo)致香溪洞石窟群病害的因素有很多，既有石質(zhì)本身組成、性質(zhì)、結(jié)構(gòu)等內(nèi)部因素的影響;又有文物所處外界環(huán)境中降雨、塵埃、溶鹽等因素的影響;有可溶鹽的結(jié)晶—溶解—重結(jié)晶、植物根劈作用、溫濕度變化等物理因素的影響;還有微生物對(duì)石質(zhì)文物的酸解等生物因素的影響[6]。為了深入研究實(shí)際情況中各種內(nèi)部和外部自然因素對(duì)文物風(fēng)化的影響，了解香溪洞石窟群病害機(jī)理，我們采用X—射線衍射法分析本地區(qū)片麻巖材質(zhì)組成，測(cè)定吸水率及孔隙率，結(jié)合本地區(qū)氣候特點(diǎn)等環(huán)境狀況，以此為依據(jù)找出導(dǎo)致病害產(chǎn)生的各種因素，為保護(hù)方案的制定打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.片麻巖石材檢測(cè)分析

采集的片麻巖本體材料通過(guò)XRD檢測(cè)分析及其它水理學(xué)測(cè)試，確定片麻巖的物理特性。

本地區(qū)片麻巖中最主要的礦物碎屑為石英和長(zhǎng)石，其中石英含量高達(dá)70%以上，長(zhǎng)石以鉀長(zhǎng)石為主，含量在4.5%以上。膠結(jié)物和雜基主要為碳酸鹽（方解石為主）、伊利石、伊蒙混層、高嶺石等。鉀長(zhǎng)石、方解石都屬不穩(wěn)定礦物質(zhì)，而伊利石、伊蒙混層、高嶺石等黏土類膠結(jié)質(zhì)極易風(fēng)化。故片麻巖整體穩(wěn)定性較差。取6塊新鮮片麻巖樣品進(jìn)行吸水率與孔隙率測(cè)定。結(jié)果如下：

本地區(qū)片麻巖吸水率為4.65%，孔隙率分別為7.23% 。我們將吸水率高于3.0%的巖石均稱為高吸水性巖。由此可見，片麻巖的吸水率和孔隙率較石灰?guī)r、大理石等致密石材為大，具有高吸水性。

2.病害成因分析

由于石窟群所處的露天環(huán)境原本就是一個(gè)很復(fù)雜且繁瑣的環(huán)境體系，在研究露天保存石質(zhì)文物的病害機(jī)理時(shí)，會(huì)有很多的影響因素。但是總結(jié)起來(lái)，露天保存的香溪洞石窟群的病害機(jī)理大致分為以下幾種：

（1）片麻巖自身因素的影響

由片麻巖自身性能的測(cè)定可以知道，本地區(qū)的片麻巖，巖石呈片層狀，夾雜較多。礦物碎屑中含不穩(wěn)定的長(zhǎng)石類礦物，膠結(jié)質(zhì)主要為易風(fēng)化的粘土類礦物伊利石、伊蒙混層、高嶺石。其中伊蒙混層是較為典型的水敏性礦物，具有蒙脫石和伊利石的敏感型特征，因?yàn)槠浣Y(jié)構(gòu)的原因，其敏感性遠(yuǎn)大于單純的蒙脫石和伊利石敏感性的累加，極易發(fā)生水化膨脹、脫落。另外，片麻巖吸水率大，說(shuō)明水對(duì)片麻巖的侵蝕及軟化作用較強(qiáng)，片麻巖的強(qiáng)度和水穩(wěn)性受水的影響大。較大的吸水率及孔隙率使得水分與可溶鹽易在其中遷移，同時(shí)也為微生物的生長(zhǎng)提供良好條件，形成微生物病害?？傊?，片麻巖石材本體穩(wěn)定性較差，決定了其易受外界環(huán)境因素影響而風(fēng)化。

（2）水的影響作用

水，可以說(shuō)是引起香溪洞石窟群一系列病變的罪魁禍?zhǔn)?。香溪洞風(fēng)景區(qū)潮濕多雨，石窟群遺存露天保存，并且依山而建，并沒有阻水措施。而片麻巖自身的特性決定了其具有較大孔隙率，易受水的影響。這些客觀因素都為水長(zhǎng)驅(qū)直入，對(duì)片麻巖造成破壞提供了充足的條件。

石窟群常年受大氣降雨、空氣中的冷凝水和地表上升毛細(xì)水的作用，這些水分極易進(jìn)入巖石內(nèi)部，特別是二氧化碳等的促進(jìn)影響下，逐步使石窟表面石材內(nèi)部的膠結(jié)物（鈣質(zhì)、泥質(zhì)等）溶蝕并使長(zhǎng)石礦物蝕變成松散的粘土礦物，巖石變的酥松，形成表面溶蝕、粉狀脫落等病害。

石窟內(nèi)部山體水分的析出，導(dǎo)致窟內(nèi)濕度較高，再加上窟內(nèi)透氣性差、排水系統(tǒng)不完善，窟內(nèi)常常有滲水現(xiàn)象。

水的富集為各種生物的生長(zhǎng)提供了極佳的環(huán)境，使石窟群周圍生長(zhǎng)大量植物、苔蘚等微生物。這些生物不僅嚴(yán)重改變石窟群的原貌，而且還會(huì)對(duì)石窟造成物理、化學(xué)、生物風(fēng)化作用。

巖體在水物理和水化學(xué)作用下均會(huì)產(chǎn)生次生孔隙，加速水及可溶鹽對(duì)片麻巖文物的破壞。同時(shí)對(duì)于不同風(fēng)化程度的片麻巖隨著含水率的逐漸加大、風(fēng)化程度的加深，其自由膨脹率、有側(cè)限自由膨脹率和膨脹力都逐漸增大，亦會(huì)加速病害的發(fā)生。

總之，正是在水的作用下香溪洞石窟群產(chǎn)生了酥堿、粉狀脫落、生物侵蝕等一系列嚴(yán)重的病害

（3）生物的破壞

通過(guò)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，石窟群周圍生長(zhǎng)的高等植物種類數(shù)量都較多，且根系多生長(zhǎng)于裂隙或者巖體之間的縫隙里，深度最深約數(shù)十公分帶來(lái)的風(fēng)化破壞包括物理、化學(xué)過(guò)程。植物物理作用的破壞主要是由于其不斷分支和徑向變粗的根部，在巖體內(nèi)部產(chǎn)生應(yīng)力、壓力。根部生長(zhǎng)會(huì)趨于原本存在的裂隙，或者比較容易穿透的部位，導(dǎo)致裂隙變大，巖石間結(jié)合變?nèi)酢Ｖ参锘瘜W(xué)作用的破壞來(lái)自根部的酸性代謝物對(duì)巖石的腐蝕、對(duì)礦物離子的螯合作用。另外，植物的存在會(huì)影響石質(zhì)文物表面的微環(huán)境，增加相對(duì)濕度和含水率，利于其它微生物生長(zhǎng)代謝。此外，植物的殘枝落葉容易堵塞排水管道，致使其排水功能部分或徹底喪失。

微生物病害對(duì)石窟群的危害一方面是微生物污染嚴(yán)重破壞了文物的外觀，在其表面留下綠色、黑色等各種顏色的微生物污染物，極不美觀，大大降低了其藝術(shù)價(jià)值;另一方面，微生物生長(zhǎng)代謝產(chǎn)生的有機(jī)酸（草酸、檸檬酸、葡萄糖酸、乙醛酸、酒石酸、水楊酸等）還會(huì)對(duì)石材造成侵蝕和破壞作用。微生物代謝分泌出得各種有機(jī)酸與巖石礦物質(zhì)反應(yīng)，生成各種鹽類，重結(jié)晶產(chǎn)生的應(yīng)力對(duì)磚石產(chǎn)生機(jī)械破壞。在磚石的物理結(jié)構(gòu)上，礦物晶體之間存在著微小的縫隙，被稱為微孔。由于這些微孔的存在，微生物的菌絲可以在微孔中生長(zhǎng)、穿插，不僅直接對(duì)磚石基體造成機(jī)械損害，還可誘發(fā)其它形式的物理化學(xué)風(fēng)化作用;菌絲的穿插生長(zhǎng)，在磚石基質(zhì)內(nèi)產(chǎn)生大量微裂隙，水分通過(guò)裂隙進(jìn)入磚石基質(zhì)的內(nèi)部，反復(fù)凍融也會(huì)對(duì)磚石產(chǎn)生風(fēng)化破壞。最后，當(dāng)微生物死去后，腐殖質(zhì)堆積物可以作為高等植物和其他微生物的營(yíng)養(yǎng)源。此外，微生物呼吸作用產(chǎn)生二氧化碳與周圍水分形成的無(wú)機(jī)碳酸，也會(huì)影響周圍微環(huán)境PH，可以加快巖石礦物風(fēng)化[7]。

（4）水泥修補(bǔ)痕跡

香溪洞石窟群曾使用水泥作為修補(bǔ)材料，在長(zhǎng)時(shí)間雨水的作用下，大量可溶鹽或膠料析出，表面顏色發(fā)白、泛黃，影響穩(wěn)定性與外觀。另外，石窟群窟口門沿、臺(tái)階均為水泥修補(bǔ)，與周圍環(huán)境極不協(xié)調(diào)，嚴(yán)重影響其美學(xué)價(jià)值。

四、總結(jié)

通過(guò)病害調(diào)查我們發(fā)現(xiàn)，長(zhǎng)期處于露天保存環(huán)境中的香溪洞石窟群，由于巖石自身結(jié)構(gòu)疏松、易風(fēng)化，加之水和生物的作用，已產(chǎn)生大面積的粉狀脫落、表面溶蝕、裂隙、微生物病害及人為破壞，并且上述病害仍在繼續(xù)惡化，如不盡快采取有效保護(hù)措施，其對(duì)文物的危害將加劇，甚至?xí)绊戇z址本身的穩(wěn)定性。所以對(duì)本石窟群進(jìn)行科學(xué)系統(tǒng)的病害調(diào)查，對(duì)以后的保護(hù)修復(fù)有重要意義。

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作者簡(jiǎn)介：

余騰飛（1990--）男，漢族，河南鎮(zhèn)平人，新疆維吾爾自治區(qū)文物考古研究所，助理館員，碩士研究生，研究方向：陶器、金屬器、有機(jī)質(zhì)文物的保護(hù)修復(fù)。