中國(guó)三大石窟風(fēng)化與滲水問(wèn)題

1、中國(guó)三大石窟中國(guó)三大石窟風(fēng)化與滲水問(wèn)題風(fēng)化與滲水問(wèn)題 by 鄧蓓佳鄧蓓佳 戴麗瓊戴麗瓊陳愛(ài)雯陳愛(ài)雯 殷悅殷悅宓宇杰宓宇杰 張力驛張力驛中國(guó)石窟藝術(shù)中國(guó)石窟藝術(shù) 甘肅敦煌莫高窟、山西云岡石窟、甘肅敦煌莫高窟、山西云岡石窟、河南洛陽(yáng)龍門(mén)石窟并稱為中國(guó)三大河南洛陽(yáng)龍門(mén)石窟并稱為中國(guó)三大石刻藝術(shù)寶庫(kù)。石刻藝術(shù)寶庫(kù)。它們講述著占據(jù)中它們講述著占據(jù)中國(guó)古代藝術(shù)主流的佛教藝術(shù)的輝煌，國(guó)古代藝術(shù)主流的佛教藝術(shù)的輝煌，讓我們能一睹別處已消失的佛教藝讓我們能一睹別處已消失的佛教藝術(shù)鼎盛時(shí)期的輝煌杰作。但是與此術(shù)鼎盛時(shí)期的輝煌杰作。但是與此同時(shí)，同時(shí)，中國(guó)巖石雕像都在不同程度中國(guó)巖石雕像都在不同程度地受到風(fēng)化和滲水

2、作用的嚴(yán)重困擾。地受到風(fēng)化和滲水作用的嚴(yán)重困擾。龍門(mén)石窟龍門(mén)石窟 龍門(mén)石窟的雕像有龍門(mén)石窟的雕像有80%受到風(fēng)化受到風(fēng)化的侵害，許多洞窟上方及周圍的的侵害，許多洞窟上方及周圍的裂縫縱橫交錯(cuò)。裂縫縱橫交錯(cuò)。 其中潛溪寺有其中潛溪寺有25條，賓陽(yáng)北、中、條，賓陽(yáng)北、中、南三洞有南三洞有36條，古陽(yáng)洞有條，古陽(yáng)洞有29條，條，奉先寺的藥方洞也有奉先寺的藥方洞也有7條。條。 裂縫造成石窟圍巖立壁及雕刻品裂縫造成石窟圍巖立壁及雕刻品出現(xiàn)滑動(dòng)、剝落出現(xiàn)滑動(dòng)、剝落 石灰?guī)r裂縫是造成滲水的原因石灰?guī)r裂縫是造成滲水的原因 由于龍門(mén)石窟的性質(zhì)是石灰?guī)r，石灰溶于水，由于龍門(mén)石窟的性質(zhì)是石灰?guī)r，石灰溶于水，使巖體緊致

3、。石灰?guī)r本身就存在許多裂縫，使巖體緊致。石灰?guī)r本身就存在許多裂縫，這使雕刻變得容易。但也因?yàn)檫@些裂縫的存這使雕刻變得容易。但也因?yàn)檫@些裂縫的存在，水就會(huì)由裂縫滲透到雕像，造成雕像的在，水就會(huì)由裂縫滲透到雕像，造成雕像的風(fēng)化。風(fēng)化。 與云岡石窟和敦煌莫高窟相比，洛陽(yáng)處于降與云岡石窟和敦煌莫高窟相比，洛陽(yáng)處于降水比較充沛的地區(qū)，所以，天然降水隨著石水比較充沛的地區(qū)，所以，天然降水隨著石灰?guī)r的縫隙滲透到石窟，水溶蝕石窟雕刻品，灰?guī)r的縫隙滲透到石窟，水溶蝕石窟雕刻品，還在雕刻品表面形成鈣質(zhì)沉積物，進(jìn)而覆蓋還在雕刻品表面形成鈣質(zhì)沉積物，進(jìn)而覆蓋了雕刻品，對(duì)雕像產(chǎn)生危害。了雕刻品，對(duì)雕像產(chǎn)生危害。 控制植

4、被控制植被 為解決洞窟漏水問(wèn)題，起初對(duì)石窟為解決洞窟漏水問(wèn)題，起初對(duì)石窟頂部植被加以控制，因?yàn)闃?shù)木根系頂部植被加以控制，因?yàn)闃?shù)木根系的蔓延會(huì)加速巖體裂隙的發(fā)育，且的蔓延會(huì)加速巖體裂隙的發(fā)育，且植被層中的硫酸鹽和碳酸鹽滲入洞植被層中的硫酸鹽和碳酸鹽滲入洞窟，又加速了雕刻品的溶蝕和風(fēng)化?？?，又加速了雕刻品的溶蝕和風(fēng)化。但種樹(shù)的方法不久被證實(shí)并不科學(xué)。但種樹(shù)的方法不久被證實(shí)并不科學(xué)。 專家在立壁頂部鋪設(shè)防滲專家在立壁頂部鋪設(shè)防滲層、修筑排水溝渠；對(duì)洞窟外層、修筑排水溝渠；對(duì)洞窟外崖壁的裂隙，采取洞內(nèi)封閉縫崖壁的裂隙，采取洞內(nèi)封閉縫口，灌漿密封堵漏，取得了較口，灌漿密封堵漏，取得了較好的效果。好的效果

5、。 敦煌莫高窟敦煌莫高窟 敦煌，位于甘肅省西南部，穿過(guò)河西走廊的古代敦煌，位于甘肅省西南部，穿過(guò)河西走廊的古代絲綢之路，到這里，就走到了進(jìn)入西域的最后一絲綢之路，到這里，就走到了進(jìn)入西域的最后一個(gè)邊關(guān)重鎮(zhèn)。個(gè)邊關(guān)重鎮(zhèn)。 敦煌最重要的價(jià)值，是那黃沙淹沒(méi)不住的敦煌石敦煌最重要的價(jià)值，是那黃沙淹沒(méi)不住的敦煌石窟群，莫高窟是敦煌石窟群體的代表窟群，它鑿窟群，莫高窟是敦煌石窟群體的代表窟群，它鑿建于今天敦煌市東南建于今天敦煌市東南2525的公里鳴沙山的斷崖上。的公里鳴沙山的斷崖上。自公元自公元366366年開(kāi)始，在其后的一千年中，這里連續(xù)年開(kāi)始，在其后的一千年中，這里連續(xù)開(kāi)窟造像，形成南北長(zhǎng)開(kāi)窟造像，形

6、成南北長(zhǎng)16801680米的石窟群，現(xiàn)存歷米的石窟群，現(xiàn)存歷代營(yíng)建的洞窟共代營(yíng)建的洞窟共735735個(gè)。個(gè)。 19871987年，莫高窟被列入年，莫高窟被列入世界遺產(chǎn)名錄世界遺產(chǎn)名錄，與時(shí)間抗?fàn)幣c時(shí)間抗?fàn)?地處沙漠的敦煌，一直受到風(fēng)地處沙漠的敦煌，一直受到風(fēng)沙侵蝕，自然對(duì)它的緩慢破壞沙侵蝕，自然對(duì)它的緩慢破壞每一天都在繼續(xù)。每一天都在繼續(xù)。 今天，這里正在進(jìn)行著一場(chǎng)人今天，這里正在進(jìn)行著一場(chǎng)人類與時(shí)間的抗?fàn)?。風(fēng)沙、雨水、類與時(shí)間的抗?fàn)帯ｏL(fēng)沙、雨水、山洪在不斷的侵蝕著古老的石山洪在不斷的侵蝕著古老的石窟。窟。數(shù)字敦煌誕生數(shù)字敦煌誕生如今，在聯(lián)合國(guó)教科文組織的幫助下，如今，在聯(lián)合國(guó)教科文組織的幫助

7、下，采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)成像技術(shù)對(duì)這里實(shí)施采用先進(jìn)的計(jì)算機(jī)成像技術(shù)對(duì)這里實(shí)施保護(hù)，一個(gè)全新的數(shù)字敦煌由此誕生了。保護(hù)，一個(gè)全新的數(shù)字敦煌由此誕生了。世界各地的敦煌研究專家足不出戶就可世界各地的敦煌研究專家足不出戶就可對(duì)洞窟的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，最終達(dá)到對(duì)洞窟的有關(guān)問(wèn)題進(jìn)行探討，最終達(dá)到研究與保護(hù)雙重目的。研究與保護(hù)雙重目的。 云岡石窟云岡石窟 云岡石窟開(kāi)鑿于云岡石窟開(kāi)鑿于1500年以前，它東西綿延年以前，它東西綿延1公里，洞窟內(nèi)塑有佛像公里，洞窟內(nèi)塑有佛像5.1萬(wàn)余尊，最高的萬(wàn)余尊，最高的17米，最小的僅有幾厘米，各類造像形象米，最小的僅有幾厘米，各類造像形象生動(dòng)活潑，姿態(tài)飄逸俊秀。生動(dòng)活潑，姿態(tài)飄

8、逸俊秀。 2001年年12月，云岡石窟被聯(lián)合國(guó)教科文組月，云岡石窟被聯(lián)合國(guó)教科文組織列入織列入世界文化遺產(chǎn)名錄世界文化遺產(chǎn)名錄。 云岡石窟已經(jīng)被風(fēng)化云岡石窟已經(jīng)被風(fēng)化 云岡石窟的巖石性質(zhì)屬于砂巖，這種巖石云岡石窟的巖石性質(zhì)屬于砂巖，這種巖石易于雕刻，但也易于風(fēng)化。易于雕刻，但也易于風(fēng)化。 在人為破壞和煤塵威脅后，風(fēng)化成為目前在人為破壞和煤塵威脅后，風(fēng)化成為目前困擾云岡石窟的主要病害。困擾云岡石窟的主要病害。 許多雕像已經(jīng)許多雕像已經(jīng)“面目全非面目全非”，有的石像臉，有的石像臉部五官殘缺，有的四肢脫落，專家指出，部五官殘缺，有的四肢脫落，專家指出，五華洞洞窟之外的幾根支撐石柱已經(jīng)被風(fēng)五華洞洞窟之

9、外的幾根支撐石柱已經(jīng)被風(fēng)化得不一般齊整，有的柱頂已經(jīng)和窟頂相化得不一般齊整，有的柱頂已經(jīng)和窟頂相互分離。互分離。 砂巖輕觸就會(huì)脫落砂巖輕觸就會(huì)脫落 風(fēng)化損壞最嚴(yán)重的東部、西部洞窟，石窟風(fēng)化損壞最嚴(yán)重的東部、西部洞窟，石窟外壁的雕像與題記幾乎風(fēng)化殆盡，其中外壁的雕像與題記幾乎風(fēng)化殆盡，其中16窟至窟至19窟外壁上原來(lái)密布千佛造像，現(xiàn)已窟外壁上原來(lái)密布千佛造像，現(xiàn)已無(wú)從辨認(rèn)。石窟內(nèi)各壁面近窟底無(wú)從辨認(rèn)。石窟內(nèi)各壁面近窟底2米的雕刻米的雕刻幾乎全部風(fēng)化損壞。許多石窟內(nèi)的窟頂?shù)駧缀跞匡L(fēng)化損壞。許多石窟內(nèi)的窟頂?shù)窨桃殉拾鍫顒兟?，局部窟頂巖石還有崩塌刻已呈板狀剝落，局部窟頂巖石還有崩塌掉塊的危險(xiǎn)。掉塊的

10、危險(xiǎn)。 砂巖已經(jīng)被風(fēng)化，手指輕輕一觸，巖石的砂巖已經(jīng)被風(fēng)化，手指輕輕一觸，巖石的表面就會(huì)脫落。表面就會(huì)脫落。 滲水是造成石窟風(fēng)化嚴(yán)重的主要原因滲水是造成石窟風(fēng)化嚴(yán)重的主要原因 滲水是造成石窟風(fēng)化嚴(yán)重的主要原因。由于水與滲水是造成石窟風(fēng)化嚴(yán)重的主要原因。由于水與巖石長(zhǎng)期而緩慢地相互作用，造成云岡石窟逐步巖石長(zhǎng)期而緩慢地相互作用，造成云岡石窟逐步被自然風(fēng)化。被自然風(fēng)化。 由于云岡石窟的石雕大部分雕鑿在長(zhǎng)石石英砂巖由于云岡石窟的石雕大部分雕鑿在長(zhǎng)石石英砂巖上，巖石中的長(zhǎng)石與水可發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：長(zhǎng)上，巖石中的長(zhǎng)石與水可發(fā)生下列化學(xué)反應(yīng)：長(zhǎng)石水解后石水解后,破壞了巖石結(jié)構(gòu)破壞了巖石結(jié)構(gòu),致使巖石的物理

11、力學(xué)致使巖石的物理力學(xué)性質(zhì)改變。巖石風(fēng)化后殘留一種白色絮狀粉末物。性質(zhì)改變。巖石風(fēng)化后殘留一種白色絮狀粉末物。 當(dāng)水與巖石作用時(shí)，水中的離子便形成鹽類結(jié)晶，當(dāng)水與巖石作用時(shí)，水中的離子便形成鹽類結(jié)晶，從而造成巖石風(fēng)化。從而造成巖石風(fēng)化。 云岡云岡 33窟滲水最為嚴(yán)重窟滲水最為嚴(yán)重 石像上有被水侵蝕的印痕。而洞窟頂部的石像上有被水侵蝕的印痕。而洞窟頂部的裂縫處也明顯有滲水的痕跡裂縫處也明顯有滲水的痕跡 。據(jù)有關(guān)部門(mén)。據(jù)有關(guān)部門(mén)統(tǒng)計(jì)，云岡石窟現(xiàn)有的統(tǒng)計(jì)，云岡石窟現(xiàn)有的45個(gè)主要洞窟中，個(gè)主要洞窟中，有滲水記錄的就有有滲水記錄的就有21個(gè)個(gè) 。 云岡云岡 33窟內(nèi)兩尊佛像由于頂部滲水而全部窟內(nèi)兩尊佛

12、像由于頂部滲水而全部浸濕，在雨季表現(xiàn)為頂部連續(xù)滴水；而在浸濕，在雨季表現(xiàn)為頂部連續(xù)滴水；而在冬季，表現(xiàn)為沿窟頂部裂隙懸掛冰柱，整冬季，表現(xiàn)為沿窟頂部裂隙懸掛冰柱，整體上滲水非常嚴(yán)重。體上滲水非常嚴(yán)重。尋找滲水根源尋找滲水根源 找到滲水的源頭成為治理石窟滲水問(wèn)題的前提。找到滲水的源頭成為治理石窟滲水問(wèn)題的前提。 通過(guò)幾個(gè)月的觀察，專家發(fā)現(xiàn)威脅石窟安全的水通過(guò)幾個(gè)月的觀察，專家發(fā)現(xiàn)威脅石窟安全的水主要有四個(gè)途徑：窟頂滲水、空氣凝結(jié)水、沖刷主要有四個(gè)途徑：窟頂滲水、空氣凝結(jié)水、沖刷窟前的雨水和地下上升的毛細(xì)水。云岡周圍存在窟前的雨水和地下上升的毛細(xì)水。云岡周圍存在大量煤礦，煤礦開(kāi)采使地下水持續(xù)降低，

13、目前地大量煤礦，煤礦開(kāi)采使地下水持續(xù)降低，目前地下水水位已經(jīng)低于石窟地面下水水位已經(jīng)低于石窟地面10米左右，因而地下米左右，因而地下毛細(xì)水上升的威脅可暫不考慮。最后認(rèn)定大氣降毛細(xì)水上升的威脅可暫不考慮。最后認(rèn)定大氣降水是石窟地區(qū)的主要水源。水是石窟地區(qū)的主要水源。 防滲水工程防滲水工程 窟頂防滲設(shè)計(jì)方案共分窟頂排水、窟頂防滲、水土保持和綠窟頂防滲設(shè)計(jì)方案共分窟頂排水、窟頂防滲、水土保持和綠化、防水效果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防水治理施工設(shè)計(jì)五部分?；?、防水效果監(jiān)測(cè)系統(tǒng)、防水治理施工設(shè)計(jì)五部分。 通過(guò)建立窟頂排水系統(tǒng)，使大氣降水及下滲的水分盡可能迅通過(guò)建立窟頂排水系統(tǒng)，使大氣降水及下滲的水分盡可能迅速排出窟頂

14、匯水區(qū)，減少大氣降水在窟頂?shù)耐Ａ魰r(shí)間。速排出窟頂匯水區(qū)，減少大氣降水在窟頂?shù)耐Ａ魰r(shí)間。 在材料的使用上，在大部分地區(qū)將采用膨潤(rùn)土做防水毯，因在材料的使用上，在大部分地區(qū)將采用膨潤(rùn)土做防水毯，因?yàn)闉?膨潤(rùn)土有良好的透氣性和柔性，非常有利于窟內(nèi)的空氣循環(huán)膨潤(rùn)土有良好的透氣性和柔性，非常有利于窟內(nèi)的空氣循環(huán)以及適應(yīng)窟頂?shù)孛娴牟煌露?。以及適應(yīng)窟頂?shù)孛娴牟煌露取?最后，對(duì)進(jìn)行防水處理的窟頂區(qū)域，還要進(jìn)行水土保持和綠最后，對(duì)進(jìn)行防水處理的窟頂區(qū)域，還要進(jìn)行水土保持和綠化。這樣，窟頂?shù)耐寥揽梢晕沾蟛糠值拇髿饨邓?，防止雨化。這樣，窟頂?shù)耐寥揽梢晕沾蟛糠值拇髿饨邓?，防止雨水直接滲入洞窟里。水直接滲入洞窟

15、里。 防滲水工程成功防滲水工程成功 到目前為止，已成功阻擋了到目前為止，已成功阻擋了90%以上的滲水。原以上的滲水。原來(lái)滲水的來(lái)滲水的13個(gè)洞窟，現(xiàn)在只有個(gè)洞窟，現(xiàn)在只有33窟和窟和34窟的北壁窟的北壁泥巖層仍有滲水，其頂部裂隙已經(jīng)沒(méi)有滴水及滲泥巖層仍有滲水，其頂部裂隙已經(jīng)沒(méi)有滴水及滲水現(xiàn)象，壁面上滲水痕跡自完全干燥后不再受到水現(xiàn)象，壁面上滲水痕跡自完全干燥后不再受到降雨的影響。這表明石窟頂部和前立壁不再有新降雨的影響。這表明石窟頂部和前立壁不再有新的水源補(bǔ)給。的水源補(bǔ)給。 這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功，使多年停滯不前的防水保護(hù)工這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的成功，使多年停滯不前的防水保護(hù)工作取得了突破性進(jìn)展，為云岡石窟今后的

16、保護(hù)工作取得了突破性進(jìn)展，為云岡石窟今后的保護(hù)工作開(kāi)辟出了一條新路。作開(kāi)辟出了一條新路?？諝饽Y(jié)水的勘測(cè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)展開(kāi)空氣凝結(jié)水的勘測(cè)實(shí)驗(yàn)已經(jīng)展開(kāi) 除了治理大氣降水外，空氣凝結(jié)水的勘測(cè)除了治理大氣降水外，空氣凝結(jié)水的勘測(cè)實(shí)驗(yàn)和窟檐的勘察設(shè)計(jì)也相繼展開(kāi)。其中實(shí)驗(yàn)和窟檐的勘察設(shè)計(jì)也相繼展開(kāi)。其中凝結(jié)水研究目前由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)進(jìn)行凝結(jié)水研究目前由中國(guó)地質(zhì)大學(xué)進(jìn)行 。 為了完善設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方對(duì)石窟地區(qū)進(jìn)為了完善設(shè)計(jì)方案，設(shè)計(jì)方對(duì)石窟地區(qū)進(jìn)行了系統(tǒng)的水文勘測(cè)，搜集了歷年的氣象行了系統(tǒng)的水文勘測(cè)，搜集了歷年的氣象資料。資料。 眾多物理、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)科專家參與其中，眾多物理、化學(xué)、地質(zhì)學(xué)科專家參與其中，多學(xué)科

17、、量化研究的特點(diǎn)越來(lái)越明顯。多學(xué)科、量化研究的特點(diǎn)越來(lái)越明顯。 各國(guó)專家關(guān)注三大石窟命運(yùn)各國(guó)專家關(guān)注三大石窟命運(yùn) 在我國(guó)的石窟保護(hù)中，積極同國(guó)際合作是至關(guān)重在我國(guó)的石窟保護(hù)中，積極同國(guó)際合作是至關(guān)重要的問(wèn)題。要的問(wèn)題。 2002年，中意兩國(guó)政府簽署項(xiàng)目諒解備忘議定書(shū)，年，中意兩國(guó)政府簽署項(xiàng)目諒解備忘議定書(shū)，2004年學(xué)員們?cè)谥幸怆p方專家的共同指導(dǎo)下，在年學(xué)員們?cè)谥幸怆p方專家的共同指導(dǎo)下，在龍門(mén)石窟開(kāi)展了前期調(diào)查、測(cè)繪、病害分析與樣龍門(mén)石窟開(kāi)展了前期調(diào)查、測(cè)繪、病害分析與樣品檢測(cè)、保護(hù)研究和修復(fù)工程等實(shí)踐。主要進(jìn)行品檢測(cè)、保護(hù)研究和修復(fù)工程等實(shí)踐。主要進(jìn)行了清洗表面黑色污染物、局部黏結(jié)加固、出露

18、裂了清洗表面黑色污染物、局部黏結(jié)加固、出露裂隙的封堵、表面封護(hù)等環(huán)節(jié)措施，雙窯洞的多種隙的封堵、表面封護(hù)等環(huán)節(jié)措施，雙窯洞的多種病害得到有效治理與控制。病害得到有效治理與控制。修復(fù)后整體色調(diào)協(xié)調(diào)修復(fù)后整體色調(diào)協(xié)調(diào)一致，這是我國(guó)整體洞窟修復(fù)的第一次有益嘗試，一致，這是我國(guó)整體洞窟修復(fù)的第一次有益嘗試，得到專家肯定和認(rèn)同。得到專家肯定和認(rèn)同。 各國(guó)專家關(guān)注三大石窟命運(yùn)各國(guó)專家關(guān)注三大石窟命運(yùn) 在山西云岡石窟，美國(guó)蓋蒂保在山西云岡石窟，美國(guó)蓋蒂保護(hù)研究所早在護(hù)研究所早在1991年就與云岡年就與云岡石窟研究院聯(lián)合對(duì)云岡石窟的石窟研究院聯(lián)合對(duì)云岡石窟的所有雕像都做了全面的所有雕像都做了全面的“體體檢檢”，并且做了防滲的處理。，并且做了防滲的處理。 各國(guó)專家關(guān)注三大石窟命運(yùn)各國(guó)專家關(guān)注三大石窟命運(yùn) 敦煌莫高窟現(xiàn)存有壁畫(huà)的洞窟存在著不同程度的敦煌莫高窟現(xiàn)存有壁畫(huà)的洞窟存在著不同程度的病害，從病害，從1989年開(kāi)始，敦煌研究院與美國(guó)蓋蒂保年開(kāi)始，敦煌研究院與美國(guó)蓋蒂保護(hù)所展開(kāi)合作。護(hù)所展開(kāi)合作。歷經(jīng)十多年的修復(fù)、跟蹤，目前歷經(jīng)