摘 要:嘉峪關新城魏晉墓群作為重要的魏晉文化遺址,其墓葬磚畫不僅具有極高的藝術價值,也是研究古代社會文化的重要實物資料。然而,由于長期的環(huán)境侵蝕和人為擾動,墓葬磚畫面臨著較嚴重的病害威脅。為了有效保護這些珍貴的文化遺產,文章以常年對外開放的六號墓和有需開放的七號墓為研究對象,重點探討了其磚畫病害的類型、分布特點及形成原因。在此基礎上,提出了針對性的保護策略,旨在為墓葬磚畫的長期保存提供科學依據和技術支持。
關鍵詞:嘉峪關;魏晉墓;磚畫;保護
DOI:10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2025.12.013
1 嘉峪關新城魏晉墓群磚畫顏料
據調查,嘉峪關新城魏晉墓群出土的磚畫色彩主要包含白、黑、紅、黃四色。自1987年至2023年,已有多位學者對各種色彩對應的礦物顏料進行了科學分析(表1),故本研究未做專門的顏料檢測分析。
2 磚畫結構與制作工藝
通常情況下,古代磚畫結構由支撐體、地仗層、顏料層三部分組成。研究表明,嘉峪關新城魏晉墓群磚畫結構沒有地仗層,而是由支撐體、底色層、顏料層三部分構成。以條形青磚為支撐體,以刷在其上的白色石灰層為底色層,以紅、白、黑、黃色顏料繪制的圖案為顏料層。
在制作工藝方面,古代工匠首先在建好的墓室內對磚構墻壁上擬繪畫的青磚(支撐體)頰面涂抹石灰液,通常需要多次涂抹,要覆蓋整個頰面,形成均勻一致的白色底色層。底色層干燥后,工匠用毛筆蘸取紅色顏料,沿青磚外沿粗筆框邊,之后按照設計粉本用黑色線條勾勒人、景、物輪廓,最后用紅、黃顏料渲染填充細節(jié),完成整個磚畫制作。
3 墓葬磚畫病害類型與分布特點
3.1 病害類型
3.1.1 褪色與剝落
褪色是指磚畫表面顏料層因長時間的環(huán)境影響和化學反應而逐漸失去原有的色彩,導致顏色變淡或完全消失。剝落則是因顏料層與基材的黏附力減弱而與磚體分離。六、七號墓連通露天的有盜洞、通氣孔、墓門,這在很大程度上改變了墓葬環(huán)境,室內外空氣長期進入、流通,必然影響了墓葬環(huán)境的溫度與濕度,加速磚畫材料的老化,造成磚畫整體的褪色、起甲、脫落等現象。游客間歇性聚集進入墓室參觀,很容易引起室內溫濕度劇烈變化。墓室溫度的變化,引起磚畫顏料層的膨脹與收縮;濕度的變化,引起壁畫結構層內水分的流動,同時帶動鹽分的運動造成了磚畫的酥堿,這些作用均會減弱顏料層與基材間的黏附力,進而導致顏料層的剝落。
3.1.2 裂紋與刮痕
由于墓磚材質的固有缺陷及應力分布不均,部分畫像磚的磚體出現了細微裂紋,其中一些裂紋甚至貫穿了畫面。例如,在七號墓中室的宴飲圖畫像磚上,一條裂縫貫穿磚體,導致畫面被分割為兩部分。盜墓者的非法挖掘活動以及參觀者不恰當的行為,特別是頻繁的觸摸和移動,對磚畫表面造成了刮痕。這些裂紋和刮痕不僅損害了磚畫的完整性,也對磚畫的長期保存構成了潛在威脅。
3.1.3 鹽析與霉變
在磚畫的制作材料及其所處環(huán)境中,鹽分隨水分的遷移而聚集于顏料層表面。當水分蒸發(fā)后,鹽分結晶并析出,形成白色結晶體。在墓室環(huán)境濕度波動較大的情況下,此現象尤為普遍,通常會導致顏料層中的膠結材料老化,進而引起磚體表面酥堿以及顏料層起翹、皰疹、脫落等損害。霉變則是由墓室內潮濕環(huán)境和有機物的存在所引發(fā)的微生物生長和繁殖,導致磚畫表面出現霉斑。
3.1.4 遺失與污損
六號墓前室中存在多組敘述性連環(huán)磚畫,如屠宰豬、羊、牛以及燙雞等場景均通過三幅磚畫連續(xù)展現?;诖诉壿嬐茢?,在前室盜洞下方的鷹獵圖之前,至少遺失了一塊描繪兔子奔跑的畫像磚,而非后期補上的素面青磚。泥漬造成的損害主要集中在七號墓前室四壁的下兩層磚畫上,由于在20世紀70年代曾有洪水侵入墓室,泥水浸泡使下兩層畫面不僅沾染了泥漬,而且圖像已變得模糊不清。
3.2 病害分布特點
在不同墓葬、同一墓葬的不同墓室,以及同一墓室的不同部位之間,褪色、剝落、劃痕、鹽析和菌斑的嚴重程度存在顯著差異??傮w而言,六號墓的損害程度較七號墓更為嚴重,且在六號墓內部,中室的損害程度高于前室和后室,中上部的損害程度亦較下部更為嚴重。造成此現象的主要原因有三:首先,兩座墓葬的開放機制不同。六號墓常年對游客開放,人為活動頻繁;七號墓則主要用于研究,僅偶爾對外開放,人為干預相對較少。其次,游客在各墓室的停留時間存在差異。游客通常通過墓道進入墓葬后,對前室進行粗略瀏覽后迅速進入中室。由于中室的通道可直接望見后室后墻,游客意識到墓葬空間有限,加之后室的磚畫較為抽象稀少,券頂低矮且空間狹小,不利于直立參觀,因此多數游客選擇不進入后室,而是留在中室進行仔細參觀,在中室的停留時間較前后室更長,相應地,造成的損害也更多。最后,不同部位受侵害的程度不一。游客的肩部和頭部與墓室墻壁的中上部相對應,因此呼出的二氧化碳、水汽以及有意無意的觸碰多發(fā)生在這一部位。
4 病害形成原因分析
4.1 磚畫自身因素
4.1.1 支撐體自身缺陷
支撐體的物理特性是影響墓葬磚畫保存狀況的重要因素之一。嘉峪關新城魏晉墓群磚畫的支撐體是條形青磚,經檢測其無側限抗壓強度為8.42兆帕、吸水率為15.21%、孔隙率為30.95%。由于其高孔隙率,青磚容易吸收墓室內的水分,這在一定程度上影響了磚畫顏料的附著和保存。同時,青磚較強的吸水性也使其在濕度變化環(huán)境中容易發(fā)生膨脹和收縮,進而導致磚體結構的微小變化,這些變化會對磚畫的完整性造成影響。此外,青磚的無側限抗壓強度表明其具有一定的機械強度,但相對于其他類型的磚石材料,其強度較低,可能會在游客參觀時的輕微觸碰下導致磚體表面的損傷。
4.1.2 磚畫工藝結構缺陷
磚畫結構由支撐體、底色層、顏料層三部分組成。這種直接在支撐體表面涂抹一層石灰的方法,使其既做地仗層,又做底色層的工藝。盡管制作時石灰底色層與磚構墻壁表面之間能良好吸附,顏料層與底色層也能緊密膠結,但如果底色層過厚,或者涂抹不均勻,則由于石灰底色層非常容易鈣化而成片脫落,從而引起顏料層脫落,造成畫面缺失。此外,顏料層中的膠結材料多為動、植物膠,這種材料在長期的環(huán)境作用下容易發(fā)生老化和降解,導致顏料層的附著力減弱,引起顏料的剝落。
4.2 環(huán)境因素
4.2.1 濕度
在眾多環(huán)境因素中,水分對磚畫的破壞作用尤為顯著。在六、七號墓中,地下水位上升、大氣降水滲透、游客引入的水分、冷凝效應以及通氣孔和參觀通道的水分流入等多種途徑,導致了一定量水分的聚集。這些水分通過毛細作用和滲透作用侵入磚畫的結構內部,一方面溶解了顏料層中的膠結材料,導致顏料顆粒因失去黏附力而發(fā)生粉化和脫落;另一方面,水分還導致了支撐體中鹽分的溶解和遷移,形成可溶性鹽結晶,這些結晶在磚畫表面形成鹽霜,進而引起顏料層的剝落。此外,大量水分的滲入還會導致磚畫支撐體的膨脹和收縮,從而引發(fā)酥堿、粉化等病害。例如,七號墓前室的磚畫在洪水浸泡后,顏料層和底色層因被水溶解而消失,磚體表層結構也遭受了不同程度的破壞。
4.2.2 溫度
2018年至2020年,六號墓月平均溫度變化范圍為0~20攝氏度。每年7月、10月為溫度較高月份,1月、12月為溫度較低月份。在溫度較高的月份,磚畫表面的鹽分溶解速度加快,導致鹽霜的形成和積累,進而加速了顏料層的剝落。而在溫度較低的月份,由于溫差引起的物理應力,磚畫的支撐體容易發(fā)生收縮,出現酥堿和粉化現象。此外,溫度的周期性變化還可能引起磚畫結構內部的微裂紋擴展,進而影響磚畫整體結構的穩(wěn)定。
4.2.3 光照
光照對墓葬磚畫的損害主要體現在紫外線對顏料的光化學反應上。紫外線具有較高的能量,能夠破壞顏料分子的化學結構,導致顏色蛻變和顏料的光解。六、七號墓深處地下10米,無自然光進入,室內照明采用LED燈光源,紫外線輻射水平較低,減少了光照影響,但因LED燈光譜特性與自然光相近,長時間的光照仍會引起顏料層的褪色和變色。
4.2.4 氣體
由于墓室的相對密閉和空間限制,游客參觀時產生的二氧化碳難以迅速散去。尤其在旅游高峰期,人流不斷涌入,使墓室內外空氣難以及時流通,容易引起二氧化碳濃度的持續(xù)升高。當二氧化碳濃度累積到一定程度,在水分作用下,會溶解白色顏料方解石(CaCO3),導致顏料顆粒脫落。此外,墓地周邊工業(yè)排放的廢氣會使大氣中硫化物、氮化物、顆粒物等污染物增多,這些污染物通過墓葬的通風孔和墓道進入墓室,與磚畫表面的無機顏料發(fā)生化學反應,導致色彩變暗、褪色甚至剝落。
4.2.5 微生物
嘉峪關新城魏晉墓群磚畫表面存在大量細菌和真菌,武發(fā)思等研究表明:侵蝕六號墓磚壁畫的細菌和真菌共有12類,其中細菌10類、真菌2類。細菌群落中的優(yōu)勢菌是假諾卡氏菌,屬細菌,占74%;真菌群落中的優(yōu)勢菌是曲霉,屬真菌,占75%。這些微生物在磚壁畫表面繁殖代謝形成有機酸等產物,對顏料晶體顆粒的晶形造成破壞,使顏料內部化學成分發(fā)生改變,直接造成顏料色度的改變。溫濕度的升高、大量游客的進入有利于微生物活動和種類增加。
4.3 人為因素
4.3.1 盜掘行為
盜掘行為對墓葬壁畫的破壞是直接且嚴重的。盜墓者為了獲取墓中的財寶,往往使用粗暴手段,如鑿、挖、搗、撞等,這些行為會對磚壁畫造成不可逆的損害。已發(fā)掘的18座墓葬都是早期被盜墓葬,盜墓者在打通盜洞時,周圍的磚畫必然遭到嚴重損壞,如六號墓盜洞就處在前室券頂下方,直接造成畫像磚的缺失。此外,在劇烈的盜挖過程中,還會造成畫像磚松動、劃痕、磕碰等。
4.3.2 游客不文明行為
游客不文明行為對墓葬磚畫的破壞同樣不容忽視。在參觀過程中,部分游客可能會觸摸壁畫,甚至在磚畫上留下劃痕、污漬,這些行為不僅直接損害了壁畫的完整性,還可能引入了外來物質,加速了磚畫的退化過程。此外,一些游客可能會在墓室中留下垃圾、涂鴉,甚至使用閃光燈拍照的行為,都會對墓葬磚畫產生負面影響。
5 墓葬磚畫色彩保護策略
5.1 建立智能化微環(huán)境監(jiān)測控制系統
為了減少環(huán)境因素對墓葬磚畫色彩的影響,應建立一套完善的微環(huán)境監(jiān)測控制系統。該系統應能實時監(jiān)測墓室內的溫濕度、光照強度、氣體成分等關鍵環(huán)境參數,并根據監(jiān)測結果自動調節(jié)墓室內的環(huán)境條件,以保持一個相對穩(wěn)定的狀態(tài)。如通過智能除濕機、加濕器、空調等設備把墓室空氣溫濕度波動幅度調節(jié)至最小范圍。設置定時照明系統,僅在游客參觀時開啟,其余時間保持低光照或無光照狀態(tài),以減少光照對磚畫色彩的長期影響??稍谀故彝饪?、墓道入口安裝空氣凈化器,定期更換過濾網,以減少空氣中的塵埃和有害氣體。
5.2 控制入室參觀客流量
一要控制單次進入墓室游客數量。事實表明,在六號墓室中同時進入10位游客,就顯得擁擠;超過12人,磚壁畫被游客身體觸碰的可能性加大。因此,單次進入墓室參觀的游客數量應控制在10人以內。
二要控制游客連續(xù)性進入墓室的頻次。由于墓室內二氧化碳濃度的增加主要來源于游客呼吸,劉洪麗等于2011年7月在魏晉六號墓開展的游客參觀對墓葬微氣候影響研究表明,兩組游客的進出時間相隔10分鐘左右,可以有效降低墓室內二氧化碳氣體的濃度。因此,散客參觀時前后兩組游客進出墓室的間隔時間控制在8~10分鐘,團隊參觀時前后兩組游客進出墓室的間隔時間控制在10~15分鐘。
三要控制日最大游客承載量。每日開放時間為9:00~17:00,共8小時,除去前后兩組游客進出墓室的間隔時間外,日最大游客承載量不宜超過200人次。
5.3 加強管護人員業(yè)務技能培訓
定期組織培訓,內容包括但不限于文物保護知識、色彩保護技術、環(huán)境監(jiān)測與控制、應急處理措施等。培訓應結合實際案例,讓管護人員了解最新的保護理念和技術,提升他們對色彩保護重要性的認識。此外,還應鼓勵管護人員參加國內外文物保護的交流活動,學習先進的保護經驗,不斷更新和完善自身的保護技能。通過這些措施,可以有效提升管護人員對墓葬磚畫色彩保護的專業(yè)水平,為墓葬磚畫的長期保存提供堅實的人才保障。
5.4 重視納米材料在磚畫色彩修復中的應用
在古磚壁畫色彩保護的研究中,納米材料的應用為磚畫修復帶來了革命性的進步。納米技術的引入,使修復材料的粒徑達到納米級別,從而在修復磚畫色彩的過程中,能更精確地填補色彩脫落的微小區(qū)域,同時保持原有的色彩和質感。例如,納米級的二氧化硅顆粒因其優(yōu)異的物理和化學穩(wěn)定性,被廣泛應用于磚畫表面的加固和色彩的固定。在實際應用中,納米材料的使用可以將修復后的磚畫色彩的耐久性提高至傳統材料的數倍,有效延長了磚畫的保存時間。
5.5 利用數字化技術進行色彩復原
通過高分辨率掃描和三維建模技術,可以精確捕捉和記錄磚畫的原始色彩,再結合先進的圖像處理算法,對磚畫的褪色區(qū)域進行學習和預測,從而實現對色彩的智能填充和修復。此外,還能夠通過虛擬現實(VR)和增強現實(AR)技術,為公眾提供沉浸式的觀賞體驗,減少對實際磚畫的物理接觸,降低人為因素對磚畫色彩的損害。例如,通過VR技術,觀眾可以在虛擬環(huán)境中近距離觀察磚畫的細節(jié),而無需親臨墓葬現場,從而有效保護了磚畫的色彩不受光照、溫濕度變化等環(huán)境因素的影響。
5.6 運用3D打印技術實現磚畫復制
3D打印技術能夠精確地復制磚畫的三維結構和色彩細節(jié),為文物的保存和展示提供了新的可能性。通過高分辨率掃描獲取磚畫的精確數據,再利用3D打印技術逐層構建出與原磚畫幾乎無差別的復制品。這種技術不僅能夠減少對原始文物的直接接觸和損害,還能為研究者提供一個可以近距離觀察和分析的實體模型。
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