北方岩画遗产病害类型及保护策略探究——以嘉峪关黑山岩画为例.pdf
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1、166THESILKROADS考古与文博研究北方岩画遗产病害类型及保护策略探究以嘉峪关黑山岩画为例杨梅丝路(长城)文化研究院,甘肃嘉峪关735100摘要 黑山岩画作为北方岩画的代表之一,由于长期受自然和人类活动等因素影响,面临破损的危害。本文通过调查研究发现黑山岩画存在裂隙、表层风化、生物病害、改变赋存环境等多种病害,并对病害成因进行分析,提出采取裂隙灌浆、表面防风化封护、表面清洗、设置保护围栏、开展立法保护等治理对策。同时,在此基础上,探究科技保护路径,建立专项监测预警体系、安防体系,开展岩画数字化保护等多种方式,以期为黑山岩画的科学保护提供借鉴。【关键词黑山岩画;病害类型;治理对策;科技保
2、护中图分类号 K879.4文献标识码 A文章编号】1 0 0 5-3 1 1 5(2 0 2 3)0 3-0 1 6 6-1 0中国岩画按照分布的地理位置、制作技法、风格造型,以及岩画的内容题材,划分为北方岩画、西南岩画和东南岩画三大系统。其中,北方岩画主要分布于黑龙江、内蒙古、宁夏、甘肃、青海、新疆等省区。黑山岩画是甘肃境内最丰富的岩画类型之一,发现之初就被归类为北方岩画系统,是北方岩画资源的重要组成部分。本文以北方岩画中的黑山岩画为例,通过实地调查岩画的病害分析成因,提出治理黑山岩画病害的对策及保护路径。一、黑山岩画概述黑山岩画位于嘉峪关市西北1 5 公里处黑山南麓及东麓的沟谷内,于1 9
3、 7 2 年被发现,分布在石关峡、交河沟、红柳沟、四道股形沟、磨子沟、蕉蒿沟六处山沟两侧的崖壁上。1 9 7 8-2 0 1 5 年,经当地文物部门组织,先后四次对黑山岩画开展调查,共发现岩画2 0 0 余幅,于2 0 1 3 年5 月3日被公布为第七批全国重点文物保护单位。岩画以磨刻、凿刻、线刻手法艺术地再现了古代黑山地区先民们的生产、生活等方面内容,画面主要有人物、动物、舞蹈、狩猎、佛塔、佛像、古藏文题记等,时间跨度大、时空关系复杂,涉及社会学、历史学、考古学、美学、宗教学、民族学、语言学等多种学科,体现了北方岩画典型风格特征和区域文化特色,具有极高的历史、艺术、文化等方面的价值。二、黑山
4、岩画存在的病害类型黑山岩画因自然和人为活动因素出现多种病害,本文根据保存状况以及现场调查情况,对黑山岩画存在的病害类型及成因进行分析。作者简介杨梅(1 9 8 1-),女,汉族,甘肃武威人,本科,文博馆员。研究方向:文物保护THESILKROAD167THESILKROAD总第3 9 2 期2023年第3 期线调之(一)自然因素导致的病害类型黑山岩画因自然因素导致的病害主要有裂隙、机械损伤、表层风化、表面变色、生物损害五种类型:1.裂隙裂隙分为构造裂隙、机械裂隙、浅表性裂隙三种形式。构造裂隙是由于岩石本身结构或者构造应力作用等原因引起。黑山岩画所属区域地质结构是祁连山地质结构地延伸,岩浆活动频
5、繁,区域内有断层、褶皱、节理等复杂的地质构造,岩石被切割严重,造成岩画、岩体开裂的同时又发育成多条卸荷裂隙,深人岩画本体内部,贯通性较好,造成岩体不稳定对岩画产生极大的影响,严重会导致岩画、岩体整体断裂或者脱落。机械裂隙是受岩石构造、岩体受力不均、外力作用等因素影响下产生的裂隙,深入岩体内部甚至贯穿岩体,连续性强。黑山区域属于地震高诱发区域,其地震特点为低强度、高频率,再加上复杂的地质构造、开矿爆破引起地震动等多种外力因素影响造成岩体、岩画产生裂隙,多条裂隙又交叉贯穿岩体,严重影响岩体的稳定性,致使岩体及岩画开裂、脱落。浅表性裂隙是由于温湿度变化、水盐活动等岩体自身微环境改变形成的沿岩石纹理发
6、育的表面裂隙。黑山岩画区域内昼夜温差较大,岩画受其影响,岩体表面与内部的受热体积膨胀及遇冷体积收缩的步调不一致,使岩体表层在膨胀、收缩时产生的压力和张力作用下而发生裂隙。同时,雨雪中的水分与岩石中的矿物质、盐碱成分发生溶解,使岩体孔隙增大,降低了岩体的坚硬度而产生浅表性裂隙。这种裂隙分布较为均匀,连通性差,裂隙延伸较短,方向紊乱,向岩体内部逐渐闭合,既影响岩画完整性,又威胁岩画本体安全。因此,裂隙是最影响岩体稳定性的主导危害因素,黑山岩画均有不同程度的裂隙发育,且多为构造裂隙、机械裂隙、浅表性裂隙数组交叉并存,给岩画的后期修复带来极大的挑战。如图1、图3 中岩体同时存在构造裂隙、机械裂隙、风化
7、裂隙,影响岩画稳定性、完整性;图2 中岩画因机械裂隙与风化裂隙交叉,岩体上部随时有脱落的可能性;图4 中因风化裂隙病害造成岩画表面开裂,影响岩画美观。2.机械损伤机械损伤分为断裂和局部缺失两种。这种病害产生最初因素是由于岩体原有构造裂隙、机械裂隙影响,再受到外力引起震动作用下使岩体移位断裂、错位、局部缺失、残损等现象如图5,岩体因机械损伤造成岩体从中间断裂;图6 中右侧动物头部和前肢因机械损伤造成岩画局部缺失。图1 构造裂隙、机械裂隙、风化裂隙图2 机械裂隙、风化裂隙168THESILKROADS考古与文博研究图3 构造裂隙、机械裂隙、风化裂隙图4 风化裂隙3.表层风化表层风化是黑山岩画最普遍
8、的病害,岩画受外界自然因素的作用,会出现片状剥落、表面溶蚀等病害。岩画片状剥落,多见于岩体纹理较发达的岩石表层。黑山区域内冬季雪水融化后通过裂隙会渗入岩体,随早晚温度的变化,时而融化、时而冻结,反复循环使岩体裂隙不断扩大,造成岩画或岩体片状脱落、碎裂。因此,受到冻融循环、水盐破坏及周期性温湿度变化、自身重力等因素影响下,岩画表层呈不规则形片状剥落或残缺。剥落处由于冻融循环及结晶溶解再次交替,导致片层间隙扩大,结构变疏松,加速了周边的片状剥落现象,易形成起翘空鼓等病害 。如图7,岩画中动物前肢已脱落。如图8,岩画中沿图案凿刻线条两侧全部出现片状脱落,对岩画完整性造成影响。嘉峪关四季多风,黑山峡谷
9、处于风口地带且风沙大,特别是每年的冬、春两季,风沙对岩画表面的磨蚀作用非常严重。调查发现,黑山岩画中位于迎风面的岩画要比其他方位的岩画模糊程度更为严重。每年6-9 月份,黑山一带暴雨频发,短时间内雨量增大形成山洪,夹杂着大量泥沙的山洪直接撞击在岩画上,巨大的冲击力磨蚀岩画表面。同时,降水产生的溶蚀作用也会使岩画变得模糊。因此,在长期风蚀、水蚀的作用下,黑山岩画普遍都存在不同程度的模糊、溶蚀现象。如图9,岩画中的人物及动物均已出现不同程度的溶蚀。4.表层变色表层变色主要出现在岩体表面或裂隙发育处。根据对黑山岩画中采集的部分岩石样本进图5 机械损伤一一断裂图6 机械损伤一局部缺失THESILKRO
10、AD169总第3 9 2 期2023年第3 期THESILKROAD图7 片状剥落图8 片状剥落图9 表面溶蚀行矿物成分分析,部分岩石含针铁矿4 ,在岩石中水分比较活跃时,岩体裂隙中的铁质胶结物、松散填充物、盐碱等被氧化、溶解、冲刷而析出,使岩画表面变色。如图1 0、图1 1 中的岩画表面有红褐色的锈蚀和土黄色水渍,严重影响了岩画的完整性及美观性。5.生物病害生物病害即各类动植物、微生物在岩石表面或裂隙中生长、繁衍、活动而引发的病害,可分为植物病害、动物病害、微生物病害。植物病害是由根系发达的植物造成的病害。在黑山岩体的裂缝中不同程度地长着根系发达的耐旱性植物,植物根系可以扎人极小的孔隙,从而
11、扩大孔隙和裂隙,造成岩体结构变形,破坏了岩体的稳定性。植物根系的腐烂及伴生多种有机酸又会对岩画内部构造造成腐蚀,加速破坏过程。如图1 2 中,生长在岩体裂隙中的植物,影响岩体稳定性。动物病害是在黑山内活动的动物所造成的病害。黑山区域中生活的昆虫、鼠类、鸟类、动物等在岩石表面、裂缝等处筑巢繁衍、活动,其排泄物黏合在岩画表面螯合矿物中金属离子产生破坏,对岩画造成污染和腐蚀,破坏岩画外观,加剧岩画的表面风化。如图1 3、图1 4 中岩画表面的白色物质为鸟类排泄物。微生物病害是由各类真菌、细菌等微生物图1 0表面变色图1 1 表面变色170THESILKROADS考古与文博研究群在岩石表面及裂隙中生长
12、繁衍,导致岩画表面污染、表层风化等现象。这些微生物随着季节更替,附着在岩石表面或裂隙中,死亡干枯后形成黑色、黄褐色等斑块,不仅影响岩画美观并且对岩画也造成腐蚀。如图1 5 中,岩画周边的黄褐色物质为细菌、真菌引起的生物损害。(二)人为因素导致的病害类型黑山岩画因人为活动因素导致的病害主要有破坏岩画本体及载体、改变岩画赋存环境等。1.破坏岩画本体及载体在黑山区域内探险、游玩人员及早期放牧人、矿厂作业人员等文物保护意识淡薄,随意在岩画上刻画,“到此一游”、某某人姓名随处可见,甚至将刻画内容覆盖在原始岩画上,破坏了岩画凿刻的原始痕迹。早年缺乏合理的保护和管理,黑山内大规模的矿业开采,特别是磨子沟图1
13、 2 木植物损害图1 3 动物损害图1 4 动物损害图1 5 微生物损害内的采矿厂,开采爆破对岩体地震动破坏巨大,修建的运输道路也紧靠岩画旁边,这些频繁地震动极大影响岩画及岩体的稳定性,造成岩体开裂、裂缝增大,甚至脱落。如图1 6 中的人为刻画,严重破坏了岩画的完整性,影响岩画的美观;图1 7 中岩画围网的前侧是运输道路,后侧是采矿厂,此处岩体稳定性极差,岩体多处出现错位、脱落。2.改变岩画赋存环境黑山区域属于开放区域,人员活动频繁,离市区较近的石关峡口处,夏季在树林里从事烧烤野等休闲娱乐活动的人员较多,活动后产生的垃圾、塑料袋随意乱扔;黑山周边热电厂、铝业、采石矿、采金矿等工厂在生产作业时等
14、产生的粉尘对岩画区域环境造成污染;磨子沟内采矿厂搭建的临时用房、生活垃圾以及堆砌在沟内两侧的矿渣,既污染保护区,又使岩画的赋THESILKROAD171总第3 9 2 期2023年第3 期THE SILKROAD存环境遭受极大的破坏,虽然保护区域内的采矿活动均已取缔,并设定为禁止开采区,但是遗留的问题尚未得到有效处理。如图1 8、图1 9 中为采矿厂及办公居住板房、随意堆砌的矿渣,这些破坏行为严重影响岩画保护区的风貌。三、黑山岩画病害治理对策岩画的保护是一个世界性的难题。受范围广、面积大、较分散、数量多等因素的困扰,虽然目前无法实施全面保护,但是可以根据岩画保护需求的紧迫性和必要性,分步骤、分
15、级别、科学地采取技术性的保护措施扼制各类病害的进一步恶化。目前,国内几处北方岩画遗产都相继开展过岩画病害防治措施,保护技术也比较成熟,如宁夏贺兰山岩画、内蒙古阴山岩画等,对于石质文物的防风化处理,多处石窟寺也相继开展过研究和有效治理。黑山岩画的病害治理在汲取它处保护经验的同时,还要根据本地岩画自身情况,选择适合的保护方法、材料和保护措施。(一)针对自然因素导致的病害治理对策针对黑山岩画因自然因素导致的病害,可以采取的治理方法有裂隙灌浆、岩体锚固加固、粘接片状剥落岩画、防风化表面封护、岩画防渗排水、清洗岩画表面及缝隙污渍、清除岩体及岩画裂隙间的植物等。1.裂隙灌浆对存在裂隙、机械性损伤和可能威胁
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