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中希对话 | 协同创新系列讲座第九讲“西藏哲蚌寺壁画保护修复”纪要
2022/12/27

2022年12月14日下午,依托“中国-希腊文物保护技术‘一带一路’联合实验室”平台,由故宫博物院和希腊电子结构与激光研究所联合主办的“文物保护协同创新系列讲座”第九讲,暨“中国-希腊文化遗产对话:研究与保护” 第五期,以线上会议的方式成功举行,并由“中希文保”公众号进行了同步直播。此次讲座有幸邀请到北京科技大学郭宏教授带来题目为《西藏哲蚌寺壁画保护修复》的专题报告。郭宏教授现任中国文物保护技术协会副理事长,以及国家文物局陶质彩绘类文物保护重点科研基地学术委员会主任,长期从事壁画彩塑文物的保护研究工作。此次讲座由联合实验室常务副主任、故宫博物院文物保护标准化研究所曲亮所长和希腊电子结构与激光研究所的Pouli博士联合主持。

 

 

一、背景

 

郭宏教授首先对哲蚌寺壁画进行了简要介绍,哲蚌寺始建于明永乐十四年(1416年),是藏传佛教格鲁派在拉萨三大寺院的首寺,哲蚌寺壁画是研究藏民族起源和发展、社会变革、信仰和科技等方面不可多得的实物资料,具有重要的历史、文化和科学价值。郭宏教授表示,文化遗产的保护首先需要进行价值评估,保护工作者是通过保护材料实现价值保护的。

 

哲蚌寺建筑、壁画分布及病害图

 

二、需求

 

郭宏教授对哲蚌寺壁画的保护修复工作主要集中在哲蚌寺措钦大殿内,尤其是位于措钦大殿后面右侧的内转经道壁画,该墙体严重变形,并且已经威胁到整个建筑的稳定,急需维修加固建筑墙体,因此必须先对壁画进行揭取,待墙体维修稳固后再将壁画原位回贴复原。

 

对变形墙体的三维激光扫描可视化图像及分析结果

 

三、问题

 

哲蚌寺措钦大殿内转经道壁画的揭取与原位回帖工作的难点主要在于该处壁画所在处操作空间狭小,并且由于壁画病害复杂多样,包括空鼓、剥离、裂隙、酥碱、粉化等,使得对壁画的揭取与回帖难度加大。另外,对哲蚌寺壁画的保护修复还有其他问题值得关注,比如对壁画病害的解析、保护修复材料与工艺的筛选以及保护修复理念的运用等。

 

哲蚌寺壁画保护修复其他问题

 

四、实践

 

郭宏教授介绍壁画保护修复的主要工作内容应从以下几个方面开展,包括壁画保存现状调查与评估、保存环境监测、制作材料和工艺研究、病害类型与成因分析、修复材料与工艺筛选和壁画修复实践等。

 

壁画现状调查及制作材料和工艺研究

 

壁画的保存现状调查与评估以及制作材料和工艺研究两部分运用了数字化分析、无损检测和取样分析等方法进行综合研究。数字化分析的目的主要在于信息留存、后期跟踪监测以及预防性保护等。壁画的珍贵价值主要体现在颜料层上,使用便携式XRF、激光拉曼光谱和扫描电镜对壁画颜料层进行分析,获得颜料成分信息。使用高效液相色谱对颜料层中的胶结材料进行分析,发现胶结材料主要成分为牛皮胶。从壁画脱落的地方可以观察到墙体是以藏族传统建筑工艺制作而成,以长方横木为骨架,块石之间加有黄泥土。地仗层是以粗沙泥层打底,上层为细泥层的双层结构。颜料均为无机矿物颜料。

 

 

 

壁画病害类型及成因分析

 

壁画的病害类型可归纳为支撑体病害、地仗层病害和颜料层病害,而且病害成因多种多样。由于建筑墙体自重较大,随着时间的迁移,墙体下沉,引发墙体变形。环境温湿度也是壁画病害产生的重要影响因素之一。在水的作用下,壁画中的可溶盐反复溶解、结晶,导致壁画的酥碱;另外,水分也会使地仗层和颜料层中胶结材料反复膨胀收缩,导致壁画产生起甲、空鼓等病害;还会使壁画中的胶结材料流失,使得墙体强度降低并造成木结构腐蚀等。除此之外,地震也会造成建筑结构改变,导致壁画脱落、开裂等;还有一些人为因素的影响,例如佛事活动、游客手摸壁画以及打阿嘎等活动,都会对壁画产生一定的损害。

 

 

修复材料与工艺的筛选

 

随后,郭宏教授通过实验室研究和现场试验两部分介绍修复材料与工艺的筛选。使用XRD和XRF等方法对壁画地仗层材料进行分析,根据试验结果以及对传统灰浆材料的改性方法研究,最终选择阿嘎土作为地仗层病害治理的修复材料以及用于壁画揭取与回帖的粘接材料,并进行下一步研究。阿嘎土是含有70%-93%CaCO3和7%-30%SiO2的硅质石灰石,焙烧后产生具有胶粘性的气硬性凝胶材料CaO和水硬性凝胶材料β-CaSiO3和Ca2Al2Si2O8。采用X射线衍射方法对不同温度下焙烧阿嘎土的主要矿物成分和相对含量的变化进行分析,发现温度大于1100℃以后阿嘎土的成分就不会再发生较大的改变。

 

 

使用不同配比的料姜石、阿嘎土与三种欧洲水硬性石灰进行空鼓灌浆加固材料研究,并进行了干燥收缩率、力学强度、水稳定性以及耐盐、耐碱和耐冻融性能等试验。研究发现,在可以控制焙烧温度的条件下,料姜石和阿嘎土均可烧制出生成物中含有气硬性成分和水硬性成分的加固材料,并且在第14天时就已达到较高的力学强度。

 

 

 

常用的起甲壁画加固材料有动物胶、paraloid B72、聚乙酸乙烯酯、primal AC-33和胶矾水,其中聚乙酸乙烯酯最初被用于莫高窟壁画修复,后来经过大量实验研究发现在西北干燥的石窟壁画中使用这种材料修复起甲壁画也可以取得较好的效果。通过综合评价这五种材料的渗透性、黏结性、透气性、变色性和稳定性等性能,并将材料对于壁画颜色的改变作为最重要的指标,最终选取primal AC-33作为哲蚌寺起甲壁画加固材料。

 

 

壁画揭取与原位复原回帖技术

 

对壁画进行揭取前需要先对病害进行治理以及对颜料层预加固,并粘贴隔离保护层,另外为了原位回贴,还需在保护层上依据壁画内容进行标记,揭取下的壁画再按照馆藏壁画保护修复的方法进行处理。

 

原位壁画的保护修复

 

原位壁画的保护修复需根据不同壁画病害选取不同修复材料与工艺。对于哲蚌寺壁画而言,空鼓与起甲病害对壁画的影响最大且修复难度最高。空鼓壁画灌浆修复加固工艺流程为:壁画表面除尘-开注浆孔或锚固孔-支顶壁画-埋入灌浆管-灌浆-去除灌浆管-拆除支顶壁板-用泥补平灌浆孔-补色做旧。起甲壁画修复加固工艺流程为:除尘-软化颜料层-边缘渗透加固-用棉球滚压回帖-压平边沿及缝隙。

 

 

五、讨论

 

1964年制定颁布的《威尼斯宪章》对于文化遗产的保护具有里程碑的意义,目前已成为指导世界各国文化遗产保护和修复的国际性协议。我国的《中国文物古迹保护准则》中规定的不改变文物原状原则、最低限度干预原则、可再处理原则、修复材料兼容性原则以及可识别原则等均是《威尼斯宪章》结合我国文物保护的实际情况而制定的。哲蚌寺壁画的保护修复同样坚持遵守这些原则。

 

 

最后,郭宏教授提到哲蚌寺壁画的抢救性保护修复已在2015年完成,修复后必须制定切实可行的壁画修复效果跟踪监测方案,为开展壁画的预防性保护和日常维护工作提供依据。讲座后,ZOOM线上会议室内的中希专家学者和直播间观众针对讲座内容与郭宏教授展开热烈讨论。曲亮所长表示郭宏老师此次关于壁画保护的报告对中希双方同事均有很大的借鉴意义,尤其是希腊的团队在原位分析和病害监测等方面有很多新想法和新技术,期待未来能够有更多机会针对壁画的保护研究与郭宏教授进行更深入的交流与合作。