摘要:辽宁义县奉国寺的彩绘泥塑群中多尊泥塑发生倾斜,初步勘察为木骨架糟朽导致。为确认木骨架糟朽原因,经过现场勘察,采集糟朽木骨架木材、进行树种鉴定、微生物分离和甲虫尸体鉴定。结果显示:两彩绘泥塑木骨架样品分别为硬木松(Pinus sp.)和杨木(Populus sp.)；真菌多样性测序结果表明子囊菌门霉菌为优势真菌,从糟朽木材中分离到一株曲霉(Aspergillus sp.),未见其他腐朽菌；虫体经鉴定为鞘翅目象甲科、窃蠹科、皮蠹科和拟步甲科昆虫。辽宁位于木材腐朽危害中等风险区域(D2),分析认为木骨架糟朽的原因主要为窃蠹和象甲科害虫危害导致,根据甲虫的侵染途径和生长特性,推断木骨架木材在应用之初或者维修替换的新木材未进行预处理,没有杀灭虫卵导致虫卵孵化为幼虫,底部被蠹虫幼虫蛀空导致倾斜。经进一步对奉国寺建筑木构件勘察发现部分柱、梁等构件也出现直径3 mm左右蠹虫羽化孔,说明彩绘泥塑所处的古建筑木构也存在类似的虫害。本研究揭示了窃蠹和象科甲虫对彩绘泥塑的破坏影响,说明了彩绘泥塑木骨架与古建筑木构件在加工使用前进行预防性保护的重要性,为彩绘泥塑的生物病害预防和维修工程中木材防虫害预处理提出了建议。

摘要:表层风化问题严重影响石窟寺类文物的长久保存。如何通过风化表层的性能变化来对石窟寺进行病害诊断和风险评估是预防性保护的关键问题。本研究利用便携式无损检测手段(ProceqEquotip 550里氏硬度计、FLIR T660红外热成像仪)对甘肃庆阳北石窟寺外立面8个研究面进行表面硬度测试及表面温度监测,分析其典型风化病害的热响应情况及力学性能变化规律。研究结果显示,病害类型对其表面硬度值和温度波动幅度有不同程度的方向性影响。水锈结壳的表面昼夜温度波动幅度最小,表面硬度离散地分布在较高水平；粉化剥落和泛盐的表面昼夜温度波动较平缓,表面硬度值集中分布在较低水平；沟槽状溶蚀(差异风化)的表面昼夜温度波动幅度略高于粉化剥落表面,其表面硬度集中分布在较高水平；微生物覆盖的表层,昼夜温度波动幅度最大,表面硬度值离散地分布在较低水平。上述病害-性能对应关系有助于在石窟寺类文物的日常监测中判别风化病害的分布及变化趋势,对砂岩石窟的风险预警有一定指示作用。

摘要:中国古代出土玉器常伴有白化现象,此现象在三星堆遗址出土玉石器中较为常见。本研究采用X射线衍射仪、激光共聚焦显微拉曼光谱仪、傅里叶变换红外光谱仪、同步热分析仪等分析三星堆遗址出土白化玉器。结果显示三星堆遗址出土白化玉器主要物相为方解石及透辉石——透辉石可由透闪石受热转化而成,玉器白化与受热有关。透闪石玉由高温热液流经镁质碳酸岩通过交代作用而形成,镁质碳酸盐岩中富含晶包有机质,推测透闪石玉中同样含有晶包有机质。本研究中玉石的荧光光谱及加热、溶出等模拟试验均证明了这一推论。方解石与透闪石玉内均含有分散有机质,玉石白化不仅取决于玉石结构变化,还与玉内分散有机质流失有关。

摘要:夏商青铜器金属矿料来源一直都是学界关注的焦点。前人研究基本厘清了夏商周三代青铜器的铅同位素变化规律,但是加铅工艺的普遍应用导致铅同位素数据主要指征了铅料来源,铜料产地及变迁仍然扑朔迷离。本研究搜集了目前已公布的夏商青铜器的微量元素数据,对微量元素数据进行多元统计分析,发现二里头与郑州二里岗期出土铜器的微量元素数据存在相似性,呈现出与铅料相似的变化规律,说明夏与商的铜、铅原料具有传承性。二里岗上、下层青铜器的微量元素未发生明显变化,即该时期铜料来源未发生转变,而铅料从低比值铅转变成高放射性成因铅。郑州二里岗期与盘龙城青铜器微量元素有很多共性,两地之间应该存在铜料的流通。郑州二里岗期铜器与小胡村、殷墟、三星堆等晚商遗址的的微量元素差异较大,与高放射性成因铅表现出来的铅料延续性不同,表明商代早晚期铜料产地发生了重大变迁。殷墟时期中原地区不同遗址出土的青铜器的微量元素数据存在相似性,说明殷墟时期各地之间不仅存在着高放铅铅料的共享,还有部分铜料在各地间流通。但山东、陕北和成都平原的遗址可能使用了不同的铜料。二里头至二里岗期铜料的延续、二里岗至殷墟时期铜料产地的转变与中条山铜矿开采和废弃的时间较为吻合,从侧面说明二里头至二里岗时期铜料主要产自中条山铜矿。殷墟时期的铜料转变可能与铜岭、铜绿山等长江中下游地区铜矿的大规模开采有关。

摘要:陕西旬邑西头遗址北魏墓M75的时代约为北魏中期,墓主可能来自当时活跃在关中盆地北缘的一支游牧鲜卑人群。墓室棺内头侧出土一件圆帽状琥珀饰件,可能是用来佩戴的头饰或项饰,类似形制的琥珀饰件亦见于山西大同地区,目前仅见于鲜卑墓葬中——可能跟特定人群、观念或功能相关,值得进一步关注。本研究通过超景深显微镜、红外光谱仪、拉曼光谱仪对该件样品进行检测分析。结果显示,该琥珀饰件的红外光谱有明显的“波罗的海肩”,可以确认是波罗的海琥珀,推测其应该是经欧亚草原进入北魏平城,再自北向南从雁北地区进入关中北缘的。这是目前首例通过科技分析确定产地的北魏时期琥珀,本研究可为深入讨论中古早期波罗的海琥珀的传播提供新材料和可靠的时空节点。

摘要:为了明确陕西咸阳汉墓出土漆奁的材质及制作工艺信息,采用扫描电镜能谱、显微拉曼光谱、傅里叶红外光谱、X射线衍射等分析技术对漆奁残片的髹漆工艺、漆膜成分、装饰材料等进行研究。结果表明,漆奁制作时采用夹纻胎工艺。内胎为两层平纹麻织物,但麻纤维整体老化、糟朽严重。漆灰层由石英、钠长石、白云母、羟基磷灰石等矿物组成。羟基磷灰石的出现表明,漆灰层内人为添加骨粉。红色漆膜的显色成分为朱砂,依据黑色漆膜能谱结果出现的铁元素,推测黑色漆膜中可能添加有含铁化合物。红外光谱分析结果显示漆膜主要成分为大漆。漆奁表面装饰金属片为银片,结合显微局部观察,确定银片的施加方式应为镶嵌。银片本体锈蚀严重,锈蚀产物主要为氯化银。该研究成果对完善关中地区汉代漆器材质及制作工艺信息、漆器表面装饰方法等具有重要作用。

摘要:为了解河南平顶山辛庄一号战国木棺的髹漆工艺并为保护修复提供相应的科学依据,采用超景深三维视频显微镜、扫描电镜、X射线能谱仪、傅里叶变换显微红外光谱仪、激光共焦拉曼光谱仪等现代分析设备,对中棺、内棺开展了漆膜剖面结构、漆膜成分的研究分析。结果表明:内棺漆膜主要分为4层结构,依次为木胎、底漆层、红色漆膜层和纹饰层；而中棺漆膜主要分为3层结构,依次为木胎、黑色底漆层和红色粉彩,中棺和内棺均没有漆灰层。漆膜成分主要为生漆,内棺内部漆膜成分主要为生漆和桐油。红色颜料为朱砂(HgS),黄色颜料为副雄黄(As₄S₄),黑色为生漆的自然色。研究结果可为战国木棺的髹漆彩绘修复提供基础数据。

摘要:新疆和田策勒县达玛沟出土“唐花卉狩猎纹锦”,存在破裂、残缺、皱褶等文物病害,有必要进行科学的保护与修复。修复前,对织锦进行了现状记录和病害调查。通过形貌观察、横截面观察和红外光谱测试判断织锦由蚕丝织造而成,通过红外光谱测试和扫描电子显微镜观察判断经线劣化程度明显大于纬线,通过显微观察了解织锦的组织结构为斜纹纬锦,通过色值测量和色卡比对,记录织锦纬线的色值与色号,并通过高效液相色谱法初步分析其可能使用的染料。依据调查和检测结果制定了相应保护修复方案。针对织锦需保留正反两面原貌的修复需求,灵活运用针线法进行本体加固,并采用镶嵌支撑法营建稳定保存的小环境。保护修复后的织锦丝线稳固,整体牢固度明显提高,便于收藏、提取及展示,达到了预期效果。此次工作为今后同类文物的保护修复积累了参考经验。

摘要:通过对四川博物院藏11幅明清文人书画扇面文物进行形貌观察和检测分析,探索明清扇面书画文物的病害成因及加工工艺。通过观察发现,扇面主要由填料层、疏水层和基地纸张层三部分组成,明代早期金面扇面工艺较复杂,后逐步简化,与文献记载相符,反映了明清扇面等级及工艺演变过程:泥金扇面→其他加工涂布扇面(洒金、瓷青等)→矾扇(仅涂布疏水层)→粉连纸扇面。扇面文物病害主要为扇叶折痕断裂和填料层病害,病害程度受扇面厚度、涂布材料及工艺影响。扇面涂层具有较好的疏水性,因此润墨性较差,金面扇面普遍较素面扇面润墨性较差,写印色料不易附着；通过XRF和SEM-EDS分析,扇面填料材料为化学性质稳定的硅酸盐类化合物,不易受环境温湿度影响,可有效提高扇面防虫防霉能力,但受黏合剂影响较大——黏合剂老化失胶会导致填料层出现不同程度的脱落、龟裂、空鼓、粉化、起翘等病害；金面扇面的“金”成分主要为金银合金,不同金银配比及泥金、洒金、贴金三种不同的加工形式,会让其产生不同的金属色彩和光泽,因此修复过程中很难通过传统颜料调配的方法减少色差。扇面工艺特性及病害不同于普通纸质书画,因此使用传统书画保护修复技艺难以达到预期修复效果。

摘要:壁画是人类文明的瑰宝,具有极高的历史意义与艺术价值,而颜料是壁画表面信息的重要组成部分。针对壁画表面同色系颜料肉眼难以辨认的问题,提出了基于归一化光谱指数的颜料识别方法。利用地物波谱仪获取颜料的光谱反射率,覆盖波长为350~2 500 nm。通过一阶导数初步选择特征波段,利用欧氏距离作为可分性指标确定最终4个特征波段,构建归一化光谱特征指数。通过区分度来选取最优指数,区分度大于0.5则认为颜料易于区分。以绿色系颜料为例,选取氯铜矿、铜绿、绿玛瑙、绿松石、群绿、石绿、云母绿7种绿色颜料,构建了绿色系不同颜料的光谱特征指数,并以同样的方法构建了其他色系的光谱特征指数。以模拟壁画与云冈石窟06窟西壁壁画作为验证数据,利用所提出的同色系光谱特征指数、光谱角、欧氏距离、光谱特征拟合、二进制编码匹配分别进行颜料识别。结果表明所提方法能有效识别同色系颜料,对于壁画同色系颜料的快速准确识别具有实践意义。

摘要:为了探索光照、湿度、CO₂体积分数对纸质文物病害作用,搭建了环境参数病害纸质样品实验系统,构建了光纤光谱传感器及其检测系统。实验研究表明:蓝紫光和红光对纸质文物病害作用强度高于黄光,纸质样品经蓝紫光和红光辐射后由于热效应导致纤维素发生光分解反应；低湿度作用后纤维素收缩,高湿度作用后在样品表面滋生大量霉菌发生腐蚀侵蚀生化反应；高体积分数CO₂作用使纤维素发生酸解反应,导致纸质样品形貌特征发生变化、抗张强度降低、热稳定性降低。纸质样品病害发生后,光纤光谱传感器输出信号在275 nm出现了特征吸收峰；当纸质样品表面附着有霉菌微生物时,特征吸收峰漂移至300 nm。26℃、黄光、相对湿度55%和低CO₂体积分数的环境有利于保存纸质样品。

摘要:本研究使用手术显微镜观察、红外照相、大幅面X射线荧光扫描成像等多种面检测技术,结合拉曼光谱仪光纤探头和光纤光谱仪点测试的方法,对清代宫廷画师郎世宁(Giuseppe Castiglione)卷轴画《松鹤回春图轴》进行原位无损检测。检测结果表明:该画在绘制时所用颜料为炭黑、赭石、铅白、朱砂、孔雀石等；在调色方法方面,绘制深色轮廓线或大树等景色时将炭黑和赭石两种颜料混合使用,并沿用了西方绘画中使用铅白进行打底,然后使用其他颜料进行二次上色的绘画方法；在绘画技法方面,使用同一色系的不同颜料、更改同一色系颜料的配比、运用不同的绘画方法来凸显绘画效果的立体感等。多种面检测技术和点测试原位无损方法的联合使用,可以实现对中国传统卷轴画所用颜料种类、调配方法、绘画技法等信息的科学研究,为艺术、历史、考古学的研究提供数据支持,对于作品的价值揭示具有重要的参考意义。

摘要:古陶瓷修复材料存在局限性和复杂性,修补缺损较多的瓷器会因为重心偏离而存在损坏风险,同时因为材料结构、机理等因素的差异也会使修复材料难以达到与古陶瓷同等的质感。本工作以景德镇陶瓷大学所藏元代青花缠枝牡丹云龙纹盘为例,从元青花大盘本体材质特征出发,通过透光度、密度、硬度等对补配材料进行适配性分析研究,最终确认适合补配元青花大盘的粘接剂为Hxtal(NYL-1),而200目、800目、3000目氧化铝混合后掺入红星509环氧胶是最接近元青花工艺特点的补配材料。研究结果进一步提高了古陶瓷修复材料应用的科学性,在遵循修复原则的基础上,既减少了文物的安全隐患,同时也使器物展陈具有更好的整体协调性。

摘要:为配合扎西会议旧址的修缮与保护,了解川南先民的用材习惯及木构件降解情况,对原建于清道光十五年的扎西会议旧址木构件应用木材解剖学方法进行种属鉴定,采用荧光偏光技术结合物理性质进行降解程度评价。结果表明:其窗框用材为柏科(Cupressaceae)柏木(Cupressus spp.),地脚枋和封檐板为松科(Pinaceae)硬木松(Pinus spp.)、楼板为松科(Pinaceae)云杉(Picea spp.),欠枋和柱子为杉科(Taxodiaceae)杉木(Cunninghamia spp.),其中柏木、硬木松、杉木在威信县均有分布,表明当地民居建筑主要以“就地取材”为主。窗框降解程度最严重,其次是欠枋,其余的古木构件降解程度与现代材差异不大。木构件的降解程度与树种及其所处位置有关,其中白蚁、阳光和雨水是木构件降解的主要原因。

摘要:在博物馆文物保护中,对环境风险监测和风险变量的及时定位有重要意义。然而,由于各个文物展馆的差异性,很难将某一展馆的环境风险划分标准应用于其他展馆,甚至无法应用到同一展馆的不同类型文物。除此之外,当风险出现时,博物馆无法及时锁定影响因素,延长了风险排除所需的时间。因此,结合上海博物馆江南文化艺术临展的连续监测数据,提出了一种针对纸质文物的环境风险状态评估二级监测框架,并按需求划分为“优、良、中、差”四个等级进行风险监测。首先,使用“优”数据集建立主成分分析(principal component analysis,PCA)模型并构建控制限用以挑选“优”数据,“差”数据集通过已有的PCA模型得到判断“差”等级的控制限；然后,使用“非优非差”数据集建立ReliefF-PCA模型并得到“良”“中”等级划分的控制限；最后,对应PCA模型和ReliefF-PCA模型分别使用贡献图和基于ReliefF算法计算权值的加权贡献图,以此量化风险,初步定位对环境指标存在影响的风险变量。通过两个评价模型构建的监测框架,为文物保存环境质量的评估和后续馆藏环境调控提供了一种更为科学的方案,有助于提高整个文物保护系统的效率。

摘要:裂隙病害在石质文物中普遍存在,带给石质文物的保存很大挑战,开展裂隙病害的深入研究对文物保护具有重要意义。本工作通过红外热成像技术,开展了石质文物裂隙检测的室内模型试验及现场试验研究,以裂隙开口宽度为主要变量,研究裂隙对于岩体温度场的影响。结果表明:主动热激励方法在裂隙检测应用上效果显著；裂隙中空气的热惯性较大,使得裂隙处温度变化相对滞后；文中引入降温指数对试样温度变化速率进行定量评价,且与裂隙面积占比呈良好的负相关,并与现场实验结果相验证。研究成果初步达到了对于石质文物表观裂隙定量化检测的目的。

摘要:微生物病害问题在考古发掘现场和遗址类博物馆普遍存在,对于微生物活动的有效防治是土遗址长久保存和展示利用的重要前提。本文系统总结了国内外土遗址微生物病害及其治理研究概况,梳理了相关基础理论、研究方法、治理措施及前沿进展等内容,并比较了当前土遗址微生物病害与治理研究的方法及其优缺点。以期为土遗址的科技保护提供新视角和参考借鉴。

摘要:竹木简牍是纸张普遍使用以前中国古代文献的主要载体。由于地下埋藏环境复杂、竹木材质易朽、发掘过程及出土后人为因素的影响等,简牍往往带有较多病害。综合一线简牍保护实践、文献调研结果与对大量简牍实物的观摩,对简牍文献的病害类型进行了较为深入、全面、系统、准确地分析、梳理。简牍文献的病害可分为字迹模糊、软腐、蚀斑病、饱水、糟朽、酥粉、变色、变形、炭化等共计29种。文章还对各种病害类型相应的保护修复对策做了简要梳理。科学归纳总结简牍文献病害类型及相应保护修复措施,对于科学认识简牍保存状况,明确简牍保护修复的薄弱方向,推动出台专门针对简牍文物的病害分类及保护修复行业标准,进而制定更加合理的简牍保护修复方案,具有重要参考价值。