新疆青河縣強(qiáng)坎河墓群M2號(hào)墓地出土獨(dú)木棺的整體提取

摘 要：2022年7月，新疆青河縣強(qiáng)坎河墓群M2號(hào)墓地考古發(fā)掘出土一件形制完整的獨(dú)木棺，為深入研究阿爾泰地區(qū)隋唐時(shí)期的墓葬文化提供了重要實(shí)物資料。前期調(diào)查發(fā)現(xiàn)，獨(dú)木棺主要存在斷裂、變形、裂隙、糟朽、變色等病害，保存狀況較差。為了最大程度地確保獨(dú)木棺的完整性和安全性，從環(huán)境控制開(kāi)始，通過(guò)信息采集、本體保護(hù)、薄荷醇加固與聚氨酯泡沫提取等一系列的保護(hù)處理，完成了獨(dú)木棺的整體提取。這一保護(hù)工作為新疆地區(qū)類(lèi)似文物的整體提取提供了可借鑒的范例。

關(guān)鍵詞：強(qiáng)坎河墓群；獨(dú)木棺；病害調(diào)查；薄荷醇加固；聚氨酯泡沫提取

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.20.007

0 引言

隨著人類(lèi)社會(huì)的不斷發(fā)展，考古學(xué)作為一門(mén)揭示人類(lèi)歷史奧秘的學(xué)科，逐漸受到人們的廣泛關(guān)注。在考古發(fā)掘過(guò)程中，出土文物的保護(hù)成為一項(xiàng)至關(guān)重要的工作任務(wù)?？脊虐l(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)出土文物的保護(hù)工作是所有出土文物保護(hù)工作的第一步，也是最重要的一步。它主要是為了保留出土文物的完整性，完成文物由出土現(xiàn)場(chǎng)到實(shí)驗(yàn)室的安全轉(zhuǎn)移，為進(jìn)一步的科學(xué)保護(hù)、完整復(fù)原以及研究、展示創(chuàng)造條件①。它能使研究人員更加清晰地了解文物的埋藏環(huán)境及產(chǎn)生的各種病害，讓文物在第一時(shí)間得到科學(xué)有效的保護(hù)處理，有助于保護(hù)文物的“原狀”。

新疆青河縣強(qiáng)坎河墓群位于阿爾泰山南麓區(qū)的重要水系烏倫古河流域，強(qiáng)坎河河谷東西兩岸的山前坡地上。2022年，為配合G331國(guó)道項(xiàng)目建設(shè)，新疆文物考古研究所對(duì)強(qiáng)坎河墓群進(jìn)行精細(xì)化的考古發(fā)掘，發(fā)掘古墓葬40余座，出土文物130余件，常見(jiàn)有木、鐵、陶、骨、銅、金箔等多種質(zhì)地，體量較小者居多，這些文物蘊(yùn)含著極其豐富的屬性?xún)?nèi)涵和歷史信息，是研究阿爾泰地區(qū)隋唐時(shí)期墓葬文化的重要實(shí)物資料。在清理M2號(hào)墓地時(shí)，發(fā)現(xiàn)一獨(dú)木棺結(jié)構(gòu)完整，因此決定將其整體提取至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)進(jìn)行清理，以全面細(xì)致地獲取該處遺跡的信息。

1 前期研究

1.1 氣候特征

墓葬所處區(qū)域?qū)儆诖箨懶员睖貛Ц珊禋夂颍呱礁吆?，四季變化不明顯，溫差較大，空氣干燥；平均年降水量為161毫米，蒸發(fā)量達(dá)1495毫米，無(wú)霜期平均為103天，降雨主要集中在夏季，約占全年降雨量的60%；風(fēng)勢(shì)較為強(qiáng)烈，年平均風(fēng)速為3.6米/秒，常有8級(jí)以上的大風(fēng)出現(xiàn)；日照時(shí)間較長(zhǎng)，年平均日照時(shí)數(shù)為2500小時(shí)以上，夏季日照尤為充足，每天的日照時(shí)間可長(zhǎng)達(dá)14小時(shí)。

1.2 出土情況

強(qiáng)坎河墓群M2墓地為豎穴土坑石槨木棺墓，石槨由南北兩塊石側(cè)板、東西兩塊石擋板組成。獨(dú)木棺放置于槨內(nèi)（圖1），為一截原木內(nèi)部掏空而成，局部已腐朽，距地表深約116～160厘米。底部鋪沙礫土，厚度約15厘米。沙礫土下方為紅褐色生土，堅(jiān)硬致密，包含大量紅色粗沙礫、少量白色料韁。

1.3 病害調(diào)查

由于獨(dú)木棺本體材質(zhì)的缺陷，加上長(zhǎng)期受地下埋藏環(huán)境各類(lèi)因素的影響，棺體有一定程度降解。參照《館藏出土竹木漆器類(lèi)文物病害分類(lèi)與圖示：WW∕T 0003-2007》對(duì)獨(dú)木棺病害進(jìn)行調(diào)查，發(fā)現(xiàn)其主要存在斷裂、變形、裂隙、糟朽、變色等病害（圖2），保存狀況較差。

在獨(dú)木棺出土之前，其與周邊埋藏環(huán)境之間形成了一種動(dòng)態(tài)平衡。當(dāng)它被發(fā)掘出土后，這種平衡狀態(tài)將被迅速打破，獨(dú)木棺所面臨的環(huán)境條件發(fā)生劇變。溫度和濕度的變化是獨(dú)木棺出土后所面臨的主要威脅之一。獨(dú)木棺出土環(huán)境的溫濕度條件與地下環(huán)境大相徑庭，空氣中的水分會(huì)迅速與木棺表面進(jìn)行交換，容易導(dǎo)致其表層出現(xiàn)脫落、起翹、失水開(kāi)裂等病害。這些表面結(jié)構(gòu)的變化不僅嚴(yán)重?fù)p害了獨(dú)木棺的完整性和歷史價(jià)值，更增加了后續(xù)研究的難度。此外，微生物和害蟲(chóng)也是獨(dú)木棺考古發(fā)掘過(guò)程中不可忽視的威脅。盡管獨(dú)木棺在地下時(shí)可能因相對(duì)封閉的空間而與外界微生物接觸有限，但發(fā)掘過(guò)程中土壤和文物的暴露可能會(huì)使周邊環(huán)境中的微生物和害蟲(chóng)附著在獨(dú)木棺之上，對(duì)其造成侵蝕和破壞。微生物和害蟲(chóng)不僅會(huì)改變木質(zhì)文物的色澤和光澤，更會(huì)在內(nèi)部造成蛀蝕和損傷，使其愈發(fā)脆弱。因此，為了確保獨(dú)木棺的完整性和歷史價(jià)值，考古發(fā)掘過(guò)程中必須采取一系列科學(xué)有效的保護(hù)措施。

2 保護(hù)與提取

目前，針對(duì)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)復(fù)雜脆弱且較大、較重的文物的提取，通常采用臨時(shí)加固與整體提取的技術(shù)手段，如套箱提取、石膏提取、聚氨酯泡沫提取、環(huán)十二烷提取和薄荷醇提取等。陳秀秀等采用薄荷醇/石膏復(fù)合材料體系在新疆哈密現(xiàn)場(chǎng)固型并提取了一塊約20千克的翼龍化石樣品，不僅避免了水和可溶鹽對(duì)化石的破壞，而且由于薄荷醇隔離層的存在，石膏的去除也非常徹底，整體固型提取效果良好②。劉勇等使用薄荷醇臨時(shí)固型結(jié)合剛性支撐技術(shù)，通過(guò)精細(xì)發(fā)掘與預(yù)探測(cè)、車(chē)輪本體加固、薄荷醇臨時(shí)固型、添加剛性支撐、整體提取、背面清理與加固、正面清理保護(hù)等技術(shù)流程，對(duì)河北行唐故郡遺址出土脆弱質(zhì)車(chē)輪進(jìn)行了成功提取和保護(hù)③。李剛等針對(duì)平遙弓村遺址出土豬骨骨架個(gè)體大、提取重量重及當(dāng)?shù)赝寥赖奶攸c(diǎn)，使用低濃度Paraloid B-72丙烯酸樹(shù)脂加固豬骨、水溶性硅丙樹(shù)脂加固周邊土壤，在此基礎(chǔ)上實(shí)施了整體切割、套箱提取，將其完整提取回實(shí)驗(yàn)室④。嚴(yán)靜等在使用紅外、紫外照相等設(shè)備提取文物信息的基礎(chǔ)上，控制了墓室小環(huán)境和病害，采用泡沫板、復(fù)合板、木龍骨對(duì)甘泉金代畫(huà)像磚墓墓室內(nèi)部進(jìn)行了整體支撐加固，用石膏麻布、不同型號(hào)的鋼材對(duì)墓室外部進(jìn)行固型和加固，并在底部插入槽鋼和H鋼將墓室焊接為一個(gè)整體進(jìn)行吊裝和運(yùn)輸⑤。王波等采用505樹(shù)脂灌注裂紋，4%聚醋酸乙烯酯、丙酮滲透加固遺骨，D-170等材料和技術(shù)加固泥土，然后采取箱套法成功提取成都市新都區(qū)新石器時(shí)代晚期土坑墓⑥。劉勇等將薄荷醇作為臨時(shí)提取材料，并配搭其他保護(hù)材料，在實(shí)驗(yàn)室考古中整體揭取謝爾塔拉M11槨蓋⑦。

由于獨(dú)木棺較為脆弱，體積較大，且蘊(yùn)藏的歷史信息非常豐富且復(fù)雜，為了最大限度地保護(hù)該獨(dú)木棺的完整性，根據(jù)文物保護(hù)的理念和基本原則，結(jié)合獨(dú)木棺保存情況，初步制定保護(hù)提取預(yù)案：在考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)對(duì)獨(dú)木棺進(jìn)行環(huán)境控制、信息提取、本體保護(hù)后，采取薄荷醇加固、聚氨酯泡沫提取法將獨(dú)木棺整體提取轉(zhuǎn)移至實(shí)驗(yàn)室內(nèi)，以便以后進(jìn)行更為精細(xì)的實(shí)驗(yàn)室考古發(fā)掘與清理。在實(shí)施預(yù)案的過(guò)程中，要及時(shí)根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)情況進(jìn)行調(diào)整。

2.1 環(huán)境控制

M2號(hào)墓葬進(jìn)行考古發(fā)掘時(shí)正值青河縣氣候變化大的7月初，氣候表現(xiàn)為干燥少雨，日照時(shí)間長(zhǎng)，晝夜溫差較大。白天的平均氣溫約為20～25攝氏度，夜間平均氣溫約為10～15攝氏度。降水總量相對(duì)較少，蒸發(fā)量大。由于墓葬周邊缺乏必要的遮擋設(shè)施，土壤水分會(huì)迅速蒸發(fā)。這種情況會(huì)導(dǎo)致獨(dú)木棺的相對(duì)含水率迅速下降，增加了開(kāi)裂、變形等風(fēng)險(xiǎn)，嚴(yán)重威脅其保存狀況。

為了有效地減緩?fù)獠凯h(huán)境因素如溫濕度、光照、風(fēng)力等對(duì)獨(dú)木棺的影響，為其提供一個(gè)相對(duì)穩(wěn)定的保存環(huán)境，在整體提取前利用墓葬本身空間，借助鋼架、塑料膜、土工布等材料工具，在獨(dú)木棺上方構(gòu)建了一個(gè)相對(duì)封閉的保護(hù)空間。在提取前，對(duì)獨(dú)木棺進(jìn)行簡(jiǎn)單清理后，根據(jù)情況噴灑不同濃度的PEG-200（聚乙二醇）水溶液，其具有良好的保濕性能，能夠有效地減緩木材內(nèi)部水分的流失。然后在最外層包裹紗布及數(shù)層聚乙烯薄膜進(jìn)行保濕，以減少水分流失。另外，雖然高濕度環(huán)境有利于獨(dú)木棺的提取保護(hù)，但也可能為微生物的生長(zhǎng)提供有利條件。為了應(yīng)對(duì)這一問(wèn)題，在噴灑PEG-200水溶液時(shí)，采用0.05%～2%的防霉劑（異噻唑啉酮類(lèi)衍生物）對(duì)棺體和周邊環(huán)境進(jìn)行了全面的防霉處理，抑制微生物的生長(zhǎng)繁殖。

2.2 信息提取

在考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)采取的保護(hù)措施多是臨時(shí)的，大部分保護(hù)工作還是需在室內(nèi)實(shí)驗(yàn)室環(huán)境下精細(xì)進(jìn)行，以確保文物不受外部環(huán)境因素的損害，也便于獲取更多的文物信息。將獨(dú)木棺基本輪廓清理出來(lái)后，運(yùn)用高清攝影、無(wú)人機(jī)航拍、三維建模等技術(shù)手段，全面記錄獨(dú)木棺出土信息。同時(shí)要特別注重提取周邊環(huán)境信息。例如，與獨(dú)木棺緊密接觸的土壤樣本、脫落的殘片等，后期通過(guò)進(jìn)一步的科學(xué)分析，可以全面了解文物保存環(huán)境的特征和變化趨勢(shì)，為后續(xù)的文物保護(hù)工作提供全面的數(shù)據(jù)支持。

2.3 本體保護(hù)

預(yù)加固。丙烯酸樹(shù)脂作為一種高分子聚合物，以出色的耐候性、抗紫外線(xiàn)和優(yōu)良的化學(xué)穩(wěn)定性在文物保護(hù)領(lǐng)域發(fā)揮著越來(lái)越重要的作用。它可逆性強(qiáng)、無(wú)色透明，具有極佳的滲透性和加固效果，適用于多種文物的表面保護(hù)。其可以深入文物的微小孔隙，加強(qiáng)文物的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，防止進(jìn)一步的風(fēng)化和侵蝕。同時(shí)，其良好的封護(hù)性能可以保護(hù)文物免受外界環(huán)境中有害物質(zhì)和微生物的侵害，延長(zhǎng)文物的保存時(shí)間。在前期病害調(diào)查過(guò)程中，我們發(fā)現(xiàn)獨(dú)木棺部分區(qū)域較為糟朽，且存在斷裂等病害。糟朽使原本堅(jiān)硬的木材變得脆弱不堪，斷裂則使棺體的完整性受到了嚴(yán)重破壞。在綜合分析保存狀況、模擬實(shí)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，我們決定使用2%濃度的AC33水溶液進(jìn)行滴滲或針管注射滲透加固，以增強(qiáng)糟朽區(qū)域的物理強(qiáng)度。對(duì)于出現(xiàn)斷裂的部位，使用丙烯酸乳液進(jìn)行黏接固定，防止殘片進(jìn)一步松動(dòng)或散落。

局部固定。獨(dú)木棺近圓柱形，其底部與沙礫土的接觸面積相對(duì)較小，穩(wěn)定性不佳。為了避免后期提取過(guò)程中發(fā)生不必要的晃動(dòng)，使用柔性、材質(zhì)安全的包裝緩沖材料，如脫酸棉紙、醫(yī)用脫脂棉、醫(yī)用紗布、泡沫、聚乙烯薄膜等，制作成不同尺寸大小的棉條、棉包，用于局部填充，以增強(qiáng)獨(dú)木棺的整體穩(wěn)定性。

2.4 加固與提取

薄荷醇是一種環(huán)狀單萜，呈現(xiàn)為無(wú)色針狀、棱柱狀結(jié)晶或白色結(jié)晶性粉末。它具有熔點(diǎn)低、易揮發(fā)的特點(diǎn)，有較好的親水性與水潤(rùn)濕性，在室溫下具有更好固型強(qiáng)度與室溫升華特性，保證了文物遺跡臨時(shí)固型保護(hù)的可逆性與可再處理性⑧。聚氨酯泡沫具有質(zhì)量輕、熱導(dǎo)率低、施工工藝簡(jiǎn)便、快速發(fā)泡成型以及出色的防震效果等特點(diǎn)⑨，常用于脆弱遺跡的提取工作。它的微觀結(jié)構(gòu)呈現(xiàn)許多封閉網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，具有較低的密度和良好的透氣性。一方面，可以保持一定的水分，用于需要保持濕度提取的文物；另一方面，可以增加緩沖，減少震動(dòng)。通過(guò)填充在文物與套箱中間的空隙固定文物，確保在運(yùn)輸和保存過(guò)程中文物不會(huì)發(fā)生位移和損壞⑩。聚氨酯泡沫主要由異氰酸酯和羥基化合物經(jīng)過(guò)聚合發(fā)泡反應(yīng)制成k，其中異氰酸酯是一種劇毒的化學(xué)用品，對(duì)工作人員的身體安全構(gòu)成威脅?？紤]到獨(dú)木棺位于山區(qū)的露天環(huán)境，后期轉(zhuǎn)移只能依靠人力，為了盡量減輕整體套箱的重量，決定采用聚氨酯泡沫作為提取材料。

加固與提取的具體操作如下：

①確定操作范圍。對(duì)M2號(hào)墓葬周邊其他遺物、痕跡等進(jìn)行清理、提取，直至清理到木棺底部。沿木棺底部的臺(tái)基繼續(xù)沿四周往下挖10厘米至生土層，修整為比獨(dú)木棺尺寸略大的矩形土質(zhì)臺(tái)基，作為預(yù)留的提取范圍（圖3∶a）。

②薄荷醇加固。使用無(wú)菌紗布將加固、保濕、防霉處理過(guò)的獨(dú)木棺充分地纏繞包裹，避免過(guò)多的薄荷醇滲入棺體。將水浴加熱融化的左旋薄荷醇，用毛刷均勻涂至紗布包裹文物表面，待薄荷醇固化進(jìn)行提?。▓D3∶b）。

③訂制套箱。根據(jù)薄荷醇加固后獨(dú)木棺的形狀、尺寸，使用5厘米厚度的復(fù)合板制作比獨(dú)木棺稍大的無(wú)底、無(wú)蓋木質(zhì)箱框，箱體超過(guò)獨(dú)木棺最高處10厘米，以減少聚氨酯泡沫固化后體積膨脹對(duì)獨(dú)木棺產(chǎn)生的壓力。

④填充聚氨酯泡沫。將定制好的套箱按照預(yù)留提取范圍放置，使用聚乙烯薄膜作為獨(dú)木棺與聚氨酯泡沫的隔離層。將聚氨酯泡沫灌注至木質(zhì)套箱與獨(dú)木棺之間的空間里，待泡沫徹底固化，對(duì)頂部進(jìn)行平整、切割，使泡沫與木質(zhì)箱框邊緣齊平（圖3∶c）。

⑤底切處理。采取掏空插板底切法，沿木質(zhì)框架底邊向內(nèi)平鏟掏槽，逐行使用木板托底，并用鐵絲逐條固定，直至整個(gè)棺木與底部土層分離形成完整的提取套箱。

⑥轉(zhuǎn)運(yùn)。對(duì)整體進(jìn)行檢查，加裝底部承載龍骨，人工提取轉(zhuǎn)運(yùn)回實(shí)驗(yàn)室（圖3∶d）。

2.5 保存環(huán)境控制

在考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)對(duì)獨(dú)木棺進(jìn)行的整體提取工作只是臨時(shí)搶救性的保護(hù)。為了保障獨(dú)木棺的長(zhǎng)期安全，將其存放于溫度18～20攝氏度、相對(duì)濕度55%±5%的地下庫(kù)房。適宜的溫濕度可以防止木棺因過(guò)度干燥而開(kāi)裂，又可以防止因濕度過(guò)高而引發(fā)的霉菌滋生等問(wèn)題。

3 結(jié)論

強(qiáng)坎河墓群M2號(hào)墓地出土獨(dú)木棺的整體提取過(guò)程堅(jiān)持科學(xué)方法與工作實(shí)際相結(jié)合的原則，以消除或控制存在的病害為主，盡最大努力減少人為干預(yù)，選擇的保護(hù)和提取材料均為臨時(shí)加固材料或者易于去除的材料，最大限度地保留出土真實(shí)歷史信息l，順利地完成了獨(dú)木棺從考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)到實(shí)驗(yàn)室的平穩(wěn)過(guò)渡，為新疆地區(qū)考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)文物保護(hù)工作積累了寶貴的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。

注釋

①李斌，吳晨，容波.考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)文物保護(hù)方法和材料的新進(jìn)展[J].長(zhǎng)安大學(xué)學(xué)報(bào)（社會(huì)科學(xué)版），2014（16）：136-140.

②陳秀秀，馬西飛，于亞榮，等.薄荷醇/石膏復(fù)合體系用于考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)臨時(shí)固型提取的可行性研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2021（33）：124-131.

③劉勇，張春長(zhǎng)，李存信，等.河北行唐故郡遺址出土脆弱質(zhì)車(chē)輪提取研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2022（34）：81-88.

④南普恒，田進(jìn)明，王京燕.平遙弓村遺址出土豬骨骨架的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)及整體提取[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2011（1）：52-57.

⑤嚴(yán)靜，王嘯嘯，趙西晨，等.甘泉金代畫(huà)像磚墓現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)與整體搬遷[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2019（31）：36-43.

⑥李剛，王波.成都市新都區(qū)新石器時(shí)代晚期土坑墓提取與保護(hù)[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2010（22）：65-69.

⑦劉勇，陳坤龍，韓向娜，等.出土脆弱木質(zhì)遺存的整體提取與修復(fù)：以謝爾塔拉 M11槨蓋為例[J].江漢考古，2018（4）：117-121.

⑧馮丹，齊孝蕾，郝健，等.薄荷醇作為臨時(shí)固型材料在文物保護(hù)中的應(yīng)用[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2020（2）：112-117.

⑨田宏，吳穹，江平，等.網(wǎng)狀聚氨酯泡沫材料的發(fā)展[J].航空材料學(xué)報(bào)，2001（2）：59-63.

⑩容波，周珺，劉成.考古發(fā)掘現(xiàn)場(chǎng)出土脆弱遺跡提取方法研究述評(píng)[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2016（28）：122-126.

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