挽救石质文物
在世界各国建筑史上，石质材料都有广泛而久远的应用。完好保存至今的古建多为石质，它们经历久远的历史年代，承载着丰富的历史信息，成为研究历史的重要文物。在我国历史文化遗产中，石质文物占有极其重要的地位，具有历史久、分布广、价值高的特点。石质文物的形式丰富多彩，如石窟寺、石雕像、摩崖石刻和碑刻等，石窟寺是其中的典型代表，我国著名的四大石窟——敦煌石窟、云冈石窟、龙门石窟、大足石窟，均被列入世界文化遗产名录。
与木材、夯土、陶瓷等材料相比，石质材料虽然有更好的耐久性；但由于长时间受到风雨侵蚀，尤其是处于较恶劣的环境中，石质文物的劣化和病害在所难免。据统计，我国的石窟、摩崖造像中，仅国家级重点文物保护单位就多达30多处，省级保护单位94处。这类文物普遍存在水患、结构失稳、表面风化与污染等问题。
云冈石窟坐落在平均降水量远远低于全国水平的山西大同。但对这座开凿于1500年前的砂岩质石窟而言，一场小雨也会带来损失。
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文物保护专家的研究统计表明：一个月的降水量为110毫米的情况下，云冈石窟五华洞前的一根立柱会脱落1.6千克砂粒。目前，第9窟、10窟和12窟前立柱越来越细，许多洞窟外壁雕刻已荡然无存。云冈石窟保存的5.1万尊大小石佛也遭受着不同程度的风化。风化严重的石像表面，如同一张酥饼，手指轻轻一触，就像酥饼皮一样脱落。
无损探测巧诊断
有时候，我们在石窟寺里会看到这样的情景：石雕造像和几块有裂隙的岩壁上整整齐齐地挂满了“听诊器”——探头和导线；文物保护工作人员则用不远处的仪器收集记录探头传回的超声数据。原来，他们正在给这些石雕造像和有裂隙的岩壁做“B超检查”，看看病害情况到底如何。
随着学科的发展，文物保护早已不是我们过去所认为的单一技术，而是发展成为一个多学科合作的文物保护科学。文物保护也从过去的实验室操作转移到文物现场处理，这就使得文物保护越来越多地走进公众的视野。
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文物保护的方向多种多样，涉及的文物类型也千差万别，如金属文物、陶瓷文物、漆木器、石质文物等。所谓石质文物保护，就是运用适当的技术了解石质文物生了什么病害，然后对生病甚至濒死的石质文物进行治疗，最大限度延长它们的生命。
医生治病首先要知道患者得了什么病，然后才能对症下药。中医诊病讲究“望、闻、问、切”，如果还是摸不准病情，可能还得去做体检。文物保护也是同样的道理。保护处理之前，也要先对文物病害进行确诊；然后，选用适当的处理手段。
对于石质文物这种不会说话的特殊患者，我们的肉眼观察往往只能看到文物表层的状态，如表面是否有风化、腐蚀、断裂、脱落、污染物附着等问题；而表层之下的内部状况如何，是否已经腐蚀，就无法掌握了。探查石质文物内部的状况，无损检测技术可以大显身手。超声波检测便是查看石质文物风化程度的有效办法之一。
超声波检测属于一种无损检测方法，也就是在不损伤物体性能、结构及完整性的前提下，检测物体的某些物理性能和组织状态，并可以观察物体内部是否存在缺陷等。由于文物的珍贵性及其不可再生的特殊属性，对于文物的检测势必要达到无损的要求。超声波高频短波的特性，使其对于石质文物质地变化的分辨率达到毫米量级。通过超声波透射法，可以知道文物内是否存在裂隙，波速的变化则可以反映出石材的风化程度。从事文物检测的科研人员通过超声波检测仪，如同获得了可以内视的神眼，能够非常清楚地了解石质文物内部的风化程度，进而制定有针对性的文物保护处理方案。
, http://www.100md.com
对症下药捣病灶
了解了石质文物的病害后，接下来，就要采取适当的文物保护技术治理文物病害。
我们常常看到，石碑等一些石质文物有的用铁箍箍着，有的被放在玻璃罩子里，还有的石碑表面有颜色不一的补丁。这些都是文物保护专家们对出现病害的文物所采取的保护手段。
有些石质文物表面上看起来似乎很完整，却用铁箍子箍着。这是因为，文物保护专家通过上述检测手段，观察到文物内部已经有较为严重的开裂；为了避免文物突然破碎，他们就在文物外部用铁箍把它固定起来，防止破损发生。
首都博物馆门前矗立着高大的乾隆御碑，碑体外面则用玻璃罩子罩着。这个玻璃罩就是文物保护专家为文物加盖的遮雨棚，防止日晒雨淋对石碑造成损害。另外一些精美的石质文物，如大型的石窟造像等，直接暴露在室外，看似没有任何保护措施，其实不然，它们很可能也经过文物保护专家的加固或封护处理。所谓加固，实际上就是使失去连贯性的石材恢复其结构的连续性，以此避免污染物、水分等继续向石质文物表层之下渗透。封护，则是选用耐老化、防水透气、渗透性可逆性好的材料，通过涂刷或喷枪喷涂，使其附着于石质文物表面，对风化特别严重的石质文物进行保护。这就好像给文物穿了件隐形雨衣一般，使其可以安然暴露在风吹雨淋的户外环境中。
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对于那些断裂的石质文物，文物保护专家一般会先用环氧树脂将文物断片黏接在一起，以恢复文物的完整性；然后，再在石质文物的缝隙内注射环氧树脂或含盐量低的水泥黏合剂，进行填充加固，以减缓或阻止水分和潮气进入石材内部，防止进一步病变。经过这样处理的石质文物，表面上会留下许多像补丁一样的痕迹。其实，凭借文物保护专家的巧手，完全可以做到让这些补丁看不出来，之所以让它们与文物本体有一定的颜色区分，是限于文物保护原则的要求，为了让人们能够把后修补的部分与文物本体区分开，以免造成信息上的误导。
一些石窟造像、石碑等石质文物表面常常有微生物附着、人为涂抹等污染物。为了文物的长久安全保存，阻止或延缓石质文物的病变和劣化，延长文物的寿命，也为了使文物重新焕发其原有的风采，文物保护专家会清除文物表面的这些污染物。由于文物的特殊性，对于它们的清洗可不像我们平时打扫卫生那么简单，要求所做操作不会对文物表面造成任何损伤。这就需要借助专业的文物清洗技术。
过去常见的文物污染物清除方法有化学试剂清洗、粒子喷射清洗等。化学试剂清洗又包括酸清洗、碱清洗、酒精丙酮等纯溶剂清洗等。化学清洗可能存在的隐患在于，残留的化学试剂或许会对文物的长期安全保存造成不良影响；此外，化学清洗法在石窟寺这类游人密集区的使用，可能对周围人员的健康以及环境造成一定程度的不良影响。石质文物的喷砂清洗等粒子喷射技术虽然避免了上述缺点，但往往会对石质文物的表层造成一定程度的磨损。
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新的激光清洗技术很好地解决了上述方法的不足。我国工程科研人员近年新研制成功了专门用于石质文物清洗的激光清洗机。由于文物石材基底与其表面附着的污染物具有不同的吸热率，采用激光这种具有极高峰值功率的定向光源，在极短时间内可以使石材表面的污染物产生剧烈的热膨胀甚至爆炸性气化，从而克服污染物在石质文物表面的吸附力，从而达到清洗的目的。简而言之，就是用较低的密集能量升高石质文物表面污染物的温度，使其从文物表面剥离。这种清洗技术能实现精密定位、精确清洗，而且不污染环境。这是文物保护技术的一大进步和突破。
其实，文物保护所涉及的方法和技术远不止于此。仅仅是石质文物的保护，除了上面所述之外，还涉及到古建营建技术、区域环境的气象监测、大气污染监测、生物危害监测、工程地质调查、石质文物的岩性分析等。我国是文物大国，文物保护是一个既年轻又有很好发展前景的学科，文物保护这项由考古、物理、化学、环境、地质等多学科分工合作的系统工程，将为我国文化遗产的保护事业做出更多贡献。
【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(刘彦琪)
与木材、夯土、陶瓷等材料相比，石质材料虽然有更好的耐久性；但由于长时间受到风雨侵蚀，尤其是处于较恶劣的环境中，石质文物的劣化和病害在所难免。据统计，我国的石窟、摩崖造像中，仅国家级重点文物保护单位就多达30多处，省级保护单位94处。这类文物普遍存在水患、结构失稳、表面风化与污染等问题。
云冈石窟坐落在平均降水量远远低于全国水平的山西大同。但对这座开凿于1500年前的砂岩质石窟而言，一场小雨也会带来损失。
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文物保护专家的研究统计表明：一个月的降水量为110毫米的情况下，云冈石窟五华洞前的一根立柱会脱落1.6千克砂粒。目前，第9窟、10窟和12窟前立柱越来越细，许多洞窟外壁雕刻已荡然无存。云冈石窟保存的5.1万尊大小石佛也遭受着不同程度的风化。风化严重的石像表面，如同一张酥饼，手指轻轻一触，就像酥饼皮一样脱落。
无损探测巧诊断
有时候，我们在石窟寺里会看到这样的情景：石雕造像和几块有裂隙的岩壁上整整齐齐地挂满了“听诊器”——探头和导线；文物保护工作人员则用不远处的仪器收集记录探头传回的超声数据。原来，他们正在给这些石雕造像和有裂隙的岩壁做“B超检查”，看看病害情况到底如何。
随着学科的发展，文物保护早已不是我们过去所认为的单一技术，而是发展成为一个多学科合作的文物保护科学。文物保护也从过去的实验室操作转移到文物现场处理，这就使得文物保护越来越多地走进公众的视野。
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文物保护的方向多种多样，涉及的文物类型也千差万别，如金属文物、陶瓷文物、漆木器、石质文物等。所谓石质文物保护，就是运用适当的技术了解石质文物生了什么病害，然后对生病甚至濒死的石质文物进行治疗，最大限度延长它们的生命。
医生治病首先要知道患者得了什么病，然后才能对症下药。中医诊病讲究“望、闻、问、切”，如果还是摸不准病情，可能还得去做体检。文物保护也是同样的道理。保护处理之前，也要先对文物病害进行确诊；然后，选用适当的处理手段。
对于石质文物这种不会说话的特殊患者，我们的肉眼观察往往只能看到文物表层的状态，如表面是否有风化、腐蚀、断裂、脱落、污染物附着等问题；而表层之下的内部状况如何，是否已经腐蚀，就无法掌握了。探查石质文物内部的状况，无损检测技术可以大显身手。超声波检测便是查看石质文物风化程度的有效办法之一。
超声波检测属于一种无损检测方法，也就是在不损伤物体性能、结构及完整性的前提下，检测物体的某些物理性能和组织状态，并可以观察物体内部是否存在缺陷等。由于文物的珍贵性及其不可再生的特殊属性，对于文物的检测势必要达到无损的要求。超声波高频短波的特性，使其对于石质文物质地变化的分辨率达到毫米量级。通过超声波透射法，可以知道文物内是否存在裂隙，波速的变化则可以反映出石材的风化程度。从事文物检测的科研人员通过超声波检测仪，如同获得了可以内视的神眼，能够非常清楚地了解石质文物内部的风化程度，进而制定有针对性的文物保护处理方案。
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了解了石质文物的病害后，接下来，就要采取适当的文物保护技术治理文物病害。
我们常常看到，石碑等一些石质文物有的用铁箍箍着，有的被放在玻璃罩子里，还有的石碑表面有颜色不一的补丁。这些都是文物保护专家们对出现病害的文物所采取的保护手段。
有些石质文物表面上看起来似乎很完整，却用铁箍子箍着。这是因为，文物保护专家通过上述检测手段，观察到文物内部已经有较为严重的开裂；为了避免文物突然破碎，他们就在文物外部用铁箍把它固定起来，防止破损发生。
首都博物馆门前矗立着高大的乾隆御碑，碑体外面则用玻璃罩子罩着。这个玻璃罩就是文物保护专家为文物加盖的遮雨棚，防止日晒雨淋对石碑造成损害。另外一些精美的石质文物，如大型的石窟造像等，直接暴露在室外，看似没有任何保护措施，其实不然，它们很可能也经过文物保护专家的加固或封护处理。所谓加固，实际上就是使失去连贯性的石材恢复其结构的连续性，以此避免污染物、水分等继续向石质文物表层之下渗透。封护，则是选用耐老化、防水透气、渗透性可逆性好的材料，通过涂刷或喷枪喷涂，使其附着于石质文物表面，对风化特别严重的石质文物进行保护。这就好像给文物穿了件隐形雨衣一般，使其可以安然暴露在风吹雨淋的户外环境中。
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对于那些断裂的石质文物，文物保护专家一般会先用环氧树脂将文物断片黏接在一起，以恢复文物的完整性；然后，再在石质文物的缝隙内注射环氧树脂或含盐量低的水泥黏合剂，进行填充加固，以减缓或阻止水分和潮气进入石材内部，防止进一步病变。经过这样处理的石质文物，表面上会留下许多像补丁一样的痕迹。其实，凭借文物保护专家的巧手，完全可以做到让这些补丁看不出来，之所以让它们与文物本体有一定的颜色区分，是限于文物保护原则的要求，为了让人们能够把后修补的部分与文物本体区分开，以免造成信息上的误导。
一些石窟造像、石碑等石质文物表面常常有微生物附着、人为涂抹等污染物。为了文物的长久安全保存，阻止或延缓石质文物的病变和劣化，延长文物的寿命，也为了使文物重新焕发其原有的风采，文物保护专家会清除文物表面的这些污染物。由于文物的特殊性，对于它们的清洗可不像我们平时打扫卫生那么简单，要求所做操作不会对文物表面造成任何损伤。这就需要借助专业的文物清洗技术。
过去常见的文物污染物清除方法有化学试剂清洗、粒子喷射清洗等。化学试剂清洗又包括酸清洗、碱清洗、酒精丙酮等纯溶剂清洗等。化学清洗可能存在的隐患在于，残留的化学试剂或许会对文物的长期安全保存造成不良影响；此外，化学清洗法在石窟寺这类游人密集区的使用，可能对周围人员的健康以及环境造成一定程度的不良影响。石质文物的喷砂清洗等粒子喷射技术虽然避免了上述缺点，但往往会对石质文物的表层造成一定程度的磨损。
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新的激光清洗技术很好地解决了上述方法的不足。我国工程科研人员近年新研制成功了专门用于石质文物清洗的激光清洗机。由于文物石材基底与其表面附着的污染物具有不同的吸热率，采用激光这种具有极高峰值功率的定向光源，在极短时间内可以使石材表面的污染物产生剧烈的热膨胀甚至爆炸性气化，从而克服污染物在石质文物表面的吸附力，从而达到清洗的目的。简而言之，就是用较低的密集能量升高石质文物表面污染物的温度，使其从文物表面剥离。这种清洗技术能实现精密定位、精确清洗，而且不污染环境。这是文物保护技术的一大进步和突破。
其实，文物保护所涉及的方法和技术远不止于此。仅仅是石质文物的保护，除了上面所述之外，还涉及到古建营建技术、区域环境的气象监测、大气污染监测、生物危害监测、工程地质调查、石质文物的岩性分析等。我国是文物大国，文物保护是一个既年轻又有很好发展前景的学科，文物保护这项由考古、物理、化学、环境、地质等多学科分工合作的系统工程，将为我国文化遗产的保护事业做出更多贡献。
【责任编辑】赵 菲, http://www.100md.com(刘彦琪)