三星堆出土的青铜器 考古出土脆弱青铜器加固技术研究

　　［摘要］在我国南方部分地区出土的青铜器锈蚀相当严重，许多器物通体矿化，由于该地区特殊的埋藏环境加剧了青铜器的腐蚀，对该类青铜器的保护需从考古现场保护开始重视，只有采用渗透加固和背衬加固相结合的工艺方法才起到有效的保护作用。本文详细论述了从考古现场保护的处理到实验室内加固处理的研究成果，此期为出土脆弱青铜器的保护提供有价值的参考。
　　［关键词］青铜器；腐蚀；加固技术
　　［中图分类号］G264.3 ［文献标识码］A ［文章编号］1005-3115（2012）10-0019-02
　　青铜器是我们祖先对人类物质文明的巨大贡献，在世界艺术史上占有独特地位。我国青铜器主要流行于新石器时代晚期至秦汉时代，以商周器物最为精美，鼎盛时期出现在商晚期至西周早期。春秋晚期至战国，由于铁器的推广使用，青铜器方才越来越少。然而经过长期的地下埋藏，出土青铜器都会出现不同程度的腐蚀。对出土青铜器的保护前人进行了多年的研究工作，基本上集中在青铜器去锈、缓蚀和封护等保护措施研究方面。而在我国的广东、江苏、浙江等南方地区，由于地下水位高造成地下埋藏条件非常差，考古出土的青铜器锈蚀相当严重，许多器物通体矿化，已无铜芯存在，成为一件有形无强度的脆弱青铜器，保护处理相当棘手。笔者近几年于广州配合官洲岛、浮扶岭、铸管厂等多个工地的发掘，对出土脆弱青铜器的考古现场保护以及实验室内的加固等处理做了部分工作，对脆弱青铜器的加固技术研究总结了一些方法。
　　一、脆弱青铜器的保护
　　马菁毓等人在对浙江温州西周土墩墓出土脆弱青铜器保护时，对该批高度矿化青铜器进行分析检测，发现腐蚀产物中铜元素大量流失，腐蚀产物以二氧化硅为主，经过对加固青铜器材料的筛选实验，选择了3%B72乙酸乙酯溶液进行加固，并首先尝试了采用日本纸揭取的方法进行实验室的提取。南京博物院万俐选用氟橡胶2311对脆弱青铜器进行加固，并根据铜器脆弱、矿化的不同程度，研究了以氟橡胶为主体的三种配方，先后保护处理了部分脆弱青铜器。然而这些加固方法都只是通过渗透高分子材料填充脆弱青铜器的疏松内部，对于仍存一定强度的脆弱青铜器能起到一定的加固作用。但是对于腐蚀极其严重，器型比较大的，仅采用渗透高分子材料加固，脆弱青铜器强度提高有限，甚至部分青铜器仍不能自己站立起来。同时对脆弱青铜器的腐蚀机理没有开展系统的研究，没有了解脆弱青铜器病害的根本原因，就无法对其进行有针对性的保护修复工作。对脆弱青铜器保护修复的重点和难点在于考古发掘的现场保护以及脆弱青铜器的加固材料和工艺等方面的工作。
　　二、脆弱青铜器的腐蚀和特点
　　对于出土青铜器的腐蚀，我们比较常见的是仅在表面上覆盖着薄薄的一层锈。当前对于这种青铜器的腐蚀方式研究比较多，特别是氯离子参与腐蚀形成的“粉状锈”的研究已经比较深入。但是，对于脆弱青铜器的保护报道比较少，相应腐蚀机理方面的研究也不多。然而青铜器到底是怎么腐蚀的呢？脆弱青铜器又具有什么特点呢？据研究发现，任何物品不论其硬度再坚硬都会随着不同的地理、时间、化学物而产生腐蚀现象。青铜器流行于新石器时代晚期至秦汉时代，距今已经有几千年了，时间是导致他们腐蚀的原因之一。由于年代不同，大多青铜器都深埋在地下，地理环境里含有丰富的、多种多样的化学物，如二氧化碳结合生成的碳酸物、土壤富含的三价铁和铝等，这是导致青铜器腐蚀的另外一个原因。其次，化学物在不同环境下的化学反应也是导致青铜器腐蚀的一个重要原因。就南方地区出土脆弱青铜器分析，由于南方地区地下水位比较高，地下水中富含氧气和二氧化碳，土壤都富含三价铁和铝，在氢氧化铁和氢氧化铝沉淀生成的时候，碳酸质的铜会在潮湿环境下优先溶解。在埋藏过程中，高浓度的游离二氧化碳促进了铜的流失速度，最终导致纯氧化锡的生成。
　　青铜器在整个腐蚀过程中，锡的绝对含量没有发生变化，微量元素砷和锑也没有流失。就当前出土的大量青铜器分析，我们发现青铜器腐蚀产物中的赤铜矿与环境中的二氧化碳结合生成碳酸物，大部分脆弱青铜器都已转换为氧化锡，如此，使青铜器腐蚀为一件有形无强度的脆弱青铜器。
　　三、加固技术研究
　　（一）考古现场加固
　　由于脆弱青铜器极度易烂，虽仍然保存着该青铜器的基本外形，但无法在考古现场单独直接提取。然而由于考古现场温湿度和操作空间场地等条件限制，通过在现场加固文物本体方法，提高本体强度的技术有限。因此必须转变工作思路，通过加固脆弱青铜器支撑物的方法进行保护，就是将青铜器连同周围的土一起进行整体提取，提高运回的安全性，便于在实验室加固处理。
　　根据脆弱青铜器的大小、土壤条件，同时考虑工作时间、工作成本等实际情况，应采取不同的整体提取技术。整体提取技术有套箱法、石膏法、聚氨酯泡沫法等几类。对于脆弱青铜器器型比较大或者多件脆弱青铜器叠压关系复杂的，采取套箱法进行整体提取。中国社会科学院考古研究所1982年出版的《考古工作手册》对套箱的整体提取方法有详细的介绍，在此就不赘述。套箱整体提取的方法若套取体积比较大，重量可能至数吨，需借助起重机进行搬运，工作的成本相对就比较高。
　　石膏法和聚氨酯泡沫法专门针对小型脆弱器物，使用频率比较高，且操作相对比较简单。这两种现场提取方法都是先在考古现场对脆弱青铜器预留土台，表面用宣纸和聚乙烯薄膜设置隔离层后，使用石膏或聚氨酯泡沫套住土台进行提取。石膏比较便宜，日常生活中比较容易得到。打了石膏后，提取部分质量加大，石膏容易破碎，因此也有在石膏内部添加麻刀等增强其韧度。然而聚氨酯泡沫使用也非常方便，质量比较轻，其最大缺点就是具一定的毒性，而且与石膏相比成本比较高。
　　（二）实验室加固技术
　　1.传统加固方法
　　对脆弱青铜器本体的加固，提高其强度，传统的工作就是通过采用减压渗透或表面涂刷等渗透高分子材料的加固方法。在实验室对脆弱青铜器进行加固处理，首先在表面泥土清理和清洗的过程中，脆弱本体揭露一部分就马上加固一部分。根据脆弱程度，综合加固材料的颜色变化，温、湿度影响等因素，可选用1～5%B72、三甲树脂丙酮溶液进行加固处理，或者采用南京博物院万俐研究的氟橡胶2311进行渗透加固处理，最后达到对整个脆弱青铜器表面全部渗透加固的要求。由于脆弱青铜器腐蚀程度不同，不能精确渗透加固的次数，因此在减压渗透或表面涂刷的过程中，间歇一定时间反复进行操作，直至器物无法再吸收为止。表面涂刷操作过程中，在涂刷的量超过其吸收的能力时，在器物表面形成膜状物质。出现此情况即停止渗透，并对多余形成的膜状物质进行清洗，使其满足不改变文物颜色的要求。