田野考古工作中脆弱遗迹探析

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在田野考古发掘过程中，由于基础保存环境的千差万别，一部分文化遗迹往往需要临时加固提取后移动到实验室再进行后续修护工作。为了最大限度地保留文化遗迹自身所蕴含的历史信息，临时保护工作是考古工作者的必经之路。本文从几种临时固化材料出发，分析其优劣点而得出目前薄荷醇及其衍生物是未来大范围易于使用的一种成本可控的脆弱遗迹临时保护材料，同时推断依然需要对其进行深入研究明晰是否适用于所有环境下不同质地的文化遗迹。

1脆弱遗迹提取的目的及意义

文化遗迹是古代人类活动留下或与其密切相关的痕迹。众多周知，田野考古工作中最为重要的一环即是对文化遗迹的临时提取，文化遗迹大多时候处于地下埋藏中，长期受到地下复杂外部环境的影响，包括物理作用和化学作用，如出土的漆器、骨角器及部分墓室壁画等如不在考古发掘现场进行有效迅速的临时提取并加以保护，那么之后其劣变对文化遗迹的修复工作与对整个文化遗址进行宏观的研究工作将会受到巨大影响，特别是当考古工作者对某些遗址或墓葬进行全面揭露后，脆弱的文化遗迹提取工作进行得是否科学合[1]理将决定该发掘工作的成败。文化遗迹的临时提取一般为整体提取，主要目的是为保证其物理上的完整性而将文物及其所直接接触的物体（多为土壤）一起提取、搬迁的过程，将其二者视为一个整体进行复杂的物理提取。但并不是所有情况都需要对文化遗迹进行临时整体提取，临时提取的工作一般在三种情况下开展。①文物破损严重且碎块分布杂乱无章，一时无法辨别。某些文物出土时由于地下复杂的埋藏环境而变得严重破碎且在考古工作者会出现大量的文物碎片，在现场辨认并记录乃至拼合这些碎片显然是不允许的，一方面，文物从地下被暴露在野外环境中是极其脆弱的，极易受到外界大气中温湿度影响和有害细菌的侵蚀；另一方面，现场进行这类文物的研究释读工作极易出现工作失误。出土于秦始皇陵随葬车马坑中的两件闻名的铜车马就破坏十分严重，其中仅2号铜车马就分裂为1555块，分布关系狼藉无序，后经专家[2]反复讨论，最终决定将其进行整体提取。②文物极度易碎、易损坏的情况下，需要对其进行整体提取，其目的是为了避免在发掘工程中由于人为原因对本就脆弱的文物进行伤害，故在使其受损危险度最小的情况下从现场将其运回实验室。与第一种情况不同的是，这种整体提取是为文物的发掘进行了保险，使文物在条件优越、设备齐全的的实验室环境中被一点一点地从包裹物中剥离出来，人为地将其在剥离过程中的受损几率降到最低。这种情况多出现于在中国温暖湿润的南方发掘出半脱胎漆器时，漆器内部的竹胎或夹贮胎由于年代久远导致胎体已经完全腐朽，仅靠留存在胎体上的漆皮和胎体之前的相互作用而维持外形，此时尽管漆皮相对比较完整，但贸然提取的话会导致胎体破碎从而毁坏外层漆皮，故必须将其整体提取再于实验室中进行精密剥离操作。大多数夹贮胎漆器和脱胎漆器均在实验室当中经由文物修复工作者的精心修护才得以在博物馆中展出。③文化遗迹与其周边具有丰富信息的环境关系密切时，必须进行整体提取。文物在被埋藏于地下世界时，并不是单一存在的。据现有的考古材料显示，最迟在新石器时代时期，墓葬中的随葬物是以一定顺序、一定组合等仪式性程序进行下葬的，某些文化遗址中的带有祭祀性质的文化遗迹在研究时必须放在特定的空间下进行，这其中蕴含的信息是高度丰富的，更不必说在历史时期随葬制度与祭祀程序的进一步复杂化所带来的信息爆发，如果只是简单地对文化遗迹进行发掘提取而不去深入研究其背后所蕴含的目的及意义，那么这种考古发掘工作显然是不科学、不严谨的。并且在一些抢救性发掘工作中，由于发掘时间过于紧迫，故考古工作者多会在对某些文化遗迹整体提取后再对复杂的地层关系进行拓片，以便于之后配合[1,3]具体出土遗物的科学研究论证。

2临时提取固型材料的性质

目前脆弱遗迹的提取一般多以先加固再物理提取的手段来进行具有应急性、抢救性[4]的工作。由于文化遗迹具有不可替代性，故用于提取文化遗迹的临时固型材料需要具备以下几种性质。（1）有效性。在搬场文化遗迹的过程中，为使脆弱遗迹不受外力毁坏，临时固型材料与脆弱遗迹之间需要有较好的黏着力、附着力和相容性，从而使其在一定情况下能够承受一些由于人为因素不可避免的外力。在临时固型材料的包裹下，其内部应达到各种应力平衡的状态。(2)安全性。文化遗迹作为古代人民生产生活的见证，是弥足珍贵的，同样因其被制造且使用于一定的历史年代，它亦是不可再生的，在选取临时固型材料时，考古工作者必须选用对脆弱遗迹本身没有伤害的材料，即不破坏文物本身的质地，不间接产生对文物自身有害的新物质。同时，对环境与人体有巨大伤害的材料也不能被使用。(3)可控性，又称为可逆性。文化遗迹的提取工作只是临时性的，最终的目的依旧是服务于文物保护，所以临时固型材料必须可控，即不对后续的文物修复工作造成阻碍，使文物修复工作者在不改变文物形状与质地的情况下比较方便地去除临时固型材料，进行正式的修复保护工作(4)操作简单性。对于出土的脆弱遗迹来说，临时固型提取工作应尽可能地迅速完成，这就要求临时固型材料使用起来不得不简单易行，由于材料选取的失误所导致加固提取过程复杂化的结果是需要避免的。临时提取的工作环境是不可预料的，所以必须尽可能精简过程且准确无误的提取。选取加固材料时只有遵循卜述原则才能保证为文化遗迹后续的修复工作打下一个坚实的基础(5)低成本性。在提取珍贵文化遗迹的同时，必须考虑到我国历史之久远，文化遗迹之丰富的特点，如果临时固型材料造价过于昂贵，那么大规模地提取成本将会大大卜涨，势必影响到其他工作的经费开销，结果将是得不偿失的。为保证提取材料用量充足且不会给整个田野发掘工作造成经费负担，临时固型材料需要尽可能降低成本且能大量制造。几种常见的临时固型材料有石膏、聚氨醋泡沫、环十二烷及薄荷醇。

3脆弱遗迹临时提取技术

3.1石膏提取技术

石膏，主要成分为硫酸钙，作为一种传统的临时固型材料，自20世纪50年代开始在考古发掘现场被广泛使用。石膏提取技术是完全借助于石膏自身的强度对文化遗迹及其周围一定范围的土质台基进行支撑，从而完成临时提取。在考古发掘现场使用的是熟石膏。但由于石膏本身质量较重，故此技术并不适用于大型脆弱文化遗迹的提取。具体步骤为:首先，去除文化遗迹周边的土壤，使其呈台基状，便于纱布缠绕或嵌入套箱。其次，在缠绕纱布之前必须在提取物表面预铺一层聚乙烯薄膜作为隔绝保护层，既可避免石膏对脆弱遗迹本身造成伤害又便于后续石膏的剥离工作。如果是基本提取不使用套箱的情况下，可以用纱布从台基底侧向卜螺旋式缠绕;使用套箱时，则需要与脆弱遗迹之间留有适当的空隙来添补石膏。之后，在纱布表面涂抹熟石膏浆或直接将熟石膏浆加注在套箱与遗迹之间的空隙中。最后，待石膏凝集进行底端剥离处理，完成提取。尽管石膏提取技术具有易操作、无毒性且其原料来源方便的特点，但也有一些缺点，如不适用于体积较大文化遗迹，具有一定的局限性，并且鉴于大量的石膏浆注入遗迹和套箱的空间中，在封闭状态下水分不易蒸发，增大了遗迹临时保护环境的温湿度，对遗迹自身是不利的。石膏具有一定的吸水性，故对于漆器类需要处于一定湿度环境下的文物，石膏提取技术并不适用。同时，石膏中的硫酸根离子在后续拆除石膏时，如操作不当，容易发生对遗迹造成盐害的风险

3.2聚氨酉旨泡沫提取技术

聚氨醋泡沫是一种在包装、建筑等行业中广泛使用的阻尼材料。从其固化后的质地可以分为软质、硬质与半硬质。临时提取中使用的聚氨醋泡沫一般多为硬质聚氨醋泡沫。聚醋泡沫提取技术在操作过程中与石膏提取技术并无明显差异，首先是清理脆弱遗迹周围泥土形成台基，然后在遗迹表面架设一层聚乙烯薄膜，由于聚氨醋泡沫在发泡膨胀的过程中会对木质框架内表面及土质台基一面产生巨大的里，故需要再铺设一层铝膜并且扩大框架与台基之间空间距离。双隔离层与较大的填充空间才能使聚氨醋泡沫有效地被利用。最后待其完全反应后再完成底侧分离即可。聚氨醋泡沫固化后会变得十分坚固，为内部包裹区提供坚实的支撑。双隔离层的设置也使后续剥离工作更为简便快捷。又因为聚氨醋泡沫固化后呈现一种类似蜂房的网状海绵结构，这种结构有助于保持水分，因此聚氨醋泡沫提取法克服了石膏提取法不能提取漆器类文物的不足。同时，相比于石膏，聚氨醋泡沫又具有强度大、导热率低以及绝缘的性质，作为一种高分子合成材料可以快速发泡成型，且其质量较轻，防震效果远远优于石膏。但是，不可否认的是聚氨醋泡沫同样具有自身的局限性。聚氨醋泡沫的成本较高，如需要大量使用的话，成本要比使用同体积石膏高许多。另一方面，聚氨醋泡沫在发泡过程中会释放一定的有毒气体，所以在操作时操作人员一定要做好自身与周边环境的安全防范，同时，聚氨醋泡沫是一种易燃物，存放及使用时务必远离火源。而且需要注意的是一般的聚氨醋泡沫在10℃以下的环境下无法正常完成发泡过程，因此在低温的环境下并不适用。

3.3环十二烷提取技术

环十二烷是一种蜡状半透明的白色结晶体，具有高疏水性且化学性质较为稳定，室温下为固体，熔点较低，在室温下环十二烷可以迟缓升华直至完全升华，这恰好符合临时提取对提取材料可逆性的要求。被国际考古界称为“全能保护材料”的环十二烷是一种实用性很好的脆弱遗迹提取材料，但不同于石膏和聚氨醋泡沫的是，考古工作者在使用环十二烷时，利用了其在熔融状态下可以渗入脆弱遗迹内部以此增强其自身的结构强度来应对在搬迁过程中可能由于位移而导致的损伤，这属于化学加固法，而后二者是为脆弱遗迹提供力学支撑，属于物理加固。使用环十二烷提取技术时，首先需要水浴加热使环十二烷呈熔融状态或将其溶于甲苯、石油醚或乙烷等非极性溶液中;待其溶解后采取喷枪喷涂或粉刷的方法将环十二烷覆盖于被提取遗迹表面，如文化遗迹过于琐细零碎，可以在喷涂之前在被提取遗迹表面用纱布或日本纸包裹。喷涂过程中需要考古工作人员控制好喷涂强度并且要和脆弱遗迹之间保持一定的距离。由于环十二烷的凝固速度较快，将其作用于被提取遗迹时必须迅速精确，待其完全凝集后才可以进行提取装箱。环十二烷提取技术既可以满足脆弱遗迹临时加固的需求又由于环十二烷良好的物理特性而不会干扰后续的修复保护工作，是比较受考古工作者青睐的一种文化遗迹临时提取技术。但其劣势是:①易挥发。有的学者认为其具有一定毒性且它的挥发可能会破坏臭氧层造成臭氧层空洞，即对环境产生恶劣影响。尽管环十二烷对人体是否具有致命毒性尚未明晰，但现有科学数据证实它具有生物富集性，不宜大规模使用;②尽管熔融状态下的环十二烷可以渗透到被提取物内部，但其渗透效果不太好，仅仅对被提取遗迹表层起到一定加固作用，加固效果有限;③虽然环十二烷可以水浴加热呈熔融状态，但在实际操作时一般是将其加入到非极性有机溶剂中溶解后来使用，有机溶剂的参与有时会对一些比较敏感的脆弱遗迹造成不可逆转的伤害;①环十二烷凝固所需的时间很短，故在被提取物表面喷涂环十二烷时，需要操作人员具有近乎精湛的操作手法才能完成尽量完美的提取，但是考古工作环境是复杂多变的，这种技术时常是不方便操作的

3.4薄荷醇提取技术

薄荷醇是一种无色针状结晶体，易溶于醇及脂溶性溶剂当中，难溶于水，一般有薄荷的茎叶通过水蒸气蒸馏并提纯得到。薄荷醇过去经常被用来入药，其作用于皮肤或粘膜，有清凉止痒和弱麻醉的功效，可以使人平心静气，内服可用于缓解头痛与咽喉不适，引。薄荷醇作为一种赋香添加剂常被r和于化妆品、香烟、口香糖、香水等日用品中，是世界卜用量最大的香料。由于薄荷醇的利用比较早且应用范围广，其毒理毒性研究非常成熟全面I{l。此前有的学者将其同分异构体左旋薄荷醇与环十二烷作对比实验，发现其与环十二烷有着相似的物理性质，但是其渗透力和提取力更胜一筹，并且左旋薄荷醇挥发后没有残留。薄荷醇分子中由于具有极性较大的羚基，故与被加固遗迹之间存在较强的分子间作用力，加固强度较好。运用薄荷醇或其衍生物对脆弱遗迹进行临时提取时，首先需要清理遗迹周遭泥土，如土质过于松散的话需要使用加固剂对土质进行加固，这是为制作台基做准备，人之后根据文化遗迹自身的尺寸与破损程度用纱布小心覆盖和缠绕被提取物表面3至5层;用刷子或小喷壶将通过水浴加热呈熔融状态的薄荷醇或其衍生物粉刷或喷涂至其表面，待其完全凝固后用小铲子沿着土质台基底部水平切断，然后用有机玻璃板插入根部剥离装箱。在实验室中薄荷醇完全升华后可直接揭去纱布，十分方便。需要注意的一点是在温度较低的环境下，薄荷醇的固化速度相比常温会更加快速，故在寒冷的操作环境需要考古工作人员提前做好提取分割准备。相较于环十二烷，薄荷醇作为一种新型提取材料最大的优势是其成本低，仅为环十二烷成本的二十分之一且可以在较为潮湿的环境下使用，即能都优秀地提取漆器类文物，在不破坏其有机成分的前提下进行提取，对漆器的漆皮尤其友好。同样，薄荷醇及其衍生物对皮肤有一定的刺激性且易燃烧，在使用和贮藏时也需要考古工作人员谨慎对待”l。同时，有学者通过研究指出，薄荷醇在文物内部的分布是周边厚，中间较薄，所以中间的加固强度要弱于周边的强度，故薄荷醇涂抹最佳的加工方式是少量多次涂抹，着重关注文物中间部位，合理加固。

4结束语

在考古发掘现场，脆弱遗迹的临时提取工作虽然耗费人力和物力，但在某些恶劣环境下对于文化遗迹的保存研究是不可或缺的，这一阶段的工作需要考古工作人员小心谨慎，为后续实验室中的修复打好基础。新型提取材料薄荷醇及其衍生物相比石膏、聚氨醋泡沫和环十二烷，不仅在加固强度方面表现良好且由于其挥发性容易控制，而且对自然环境和操作手无甚影响，操作工艺也并不复杂。目前有些学者通过实验认识到薄荷醇对于漆器的临时加固是十分理想的，如对于在陕西省西安市临撞区的秦俑一号坑出土的彩绘类与生漆类漆器的临时保护研究证明薄荷醇切实能够临时保证漆器类脆弱遗迹的安全。但是，考古发掘现场十分复杂多变，文化遗迹劣化程度不同，原始埋藏条件更是错综繁复，未来仍然需要限定不同的环境下，薄荷醇及其衍生物对不同材质、不同结构的脆弱文化遗迹的临时提取是否可以安全应用;需要研究探讨在限定条件下薄荷醇及其衍生物在其他材质的文化遗迹卜使用后其在遗迹本身内部的残留是否影响遗迹的色彩、光泽、结构等;为了推广薄荷醇的使用需要制定一套规范的临时提取保护流程，使其操作规范科学合理。

作者:刘宇庭 孙浩楠 单位:云南大学历史与档案学院