石窟与土遗址保护研究

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本期封面及目录

《石窟与土遗址保护研究》编辑部

2022,1(3): 1-3.

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炳灵寺石窟鸟类多样性及其危害研究

陈章, 李隆, 武发思, 赵雪芬, 朱非清, 杨小菊, 刘宗昌, 汪万福

2022,1(3): 4-17.

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为摸清世界文化遗产地甘肃永靖炳灵寺石窟鸟类资源现状，明确洞窟内鸟害物种及其对文物的主要危害方式，2019 年 1 月—2021 年 12 月，对石窟及周边鸟类多样性和鸟类活动导致的病害现状进行了系统性调查研究，并提出了相应防控措施。结果表明，研究区域内鸟类共计 10 目 26 科 44 种，其中留鸟 17 种、夏候鸟 13 种、冬候鸟 4 种、旅鸟 10 种，国家重点保护鸟类 3 种。区系以古北界为主，分布型以古北型（U）为主。窟内致害鸟类共计 2 目 6 科 6 种，代表性危害鸟种为岩鸽（Columba rupestris）；窟内鸟类病害主要包括机械损伤和排泄物污染等，鸟类病害面积约占窟内文物总面积的 18%；洞窟内有害鸟类的数量和种类均呈现出夏季＞秋季＞春季＞冬季的规律，年际多样性指数排列为 1.192（2020 年）＞ 1.151（2019 年）＞ 0.821（2021 年）。建议使用人工招引、“声光电”技术等干预措施实现洞窟内鸟害防控。研究结果将为遗产地鸟害的监测与防治提供科学依据和理论基础。

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四川地区石窟造像近现代妆彩调查与分析研究

郭建波, 韩明, 关明, 李广华, 王娜, 曲亮

2022,1(3): 18-33.

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通过对四川石窟寺近现代妆彩现状进行调查，结合分析仪器对部分典型样品进行了研究结果表明：石窟造像的妆彩活动在历史进程中一直存在，四川地区现代妆彩主要集中在上世纪 80 至 90 年代，妆彩对石窟造像价值影响较大，同时妆彩层劣化引起造像胎体破坏；造像被多次妆彩现象普遍存在，样品中最多的有 5 层颜料叠加，妆彩层厚度约为 0.04—0.4 mm，差别较大；胶结材料普遍为醇酸树脂，多数颜料为近现代化工合成物如：蓝色为普鲁士蓝或酞菁蓝，黄色为铅铬黄（PbCrO4），红色、粉色为氧化铁，白色为铅白、碳酸铅或锌钡白，绿色为氯砷钠铜石，金色为铝箔或黄铜箔，黑色为碳黑。

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龙门石窟擂鼓台南洞抢险支撑保护研究

马朝龙

2022,1(3): 34-39.

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龙门石窟擂鼓台南洞顶部、左壁为后期采用青砖补砌，受自然风化、降雨及人为干扰等影响，砖石砌体顶部南侧有多处凸起，并伴有裂隙张开加速现象，存在严重的稳定性问题，需要采取紧急性支撑保护措施进行抢险处理。在对龙门石窟擂鼓台南洞区域进行勘察研究基础上，确定该洞窟病害主要原因为水害及水害诱发的砌筑物破坏。针对洞窟存在的风险及风险发展情况，采用抢险支撑的方法对洞窟进行保护，同时布设了监测系统，现场试验研究及监测效果表明该支撑措施保护效果良好。

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太原市净因寺彩绘泥塑文物颜料的科学分析

柏小剑, 夏惠英, 王睿, 范文奇, 刘琦

2022,1(3): 40-51.

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太原市净因寺为全国重点文物保护单位，其大雄宝殿内的明代彩绘泥塑造型优美、工艺繁复，具有丰富的历史、艺术和科学价值。本文借助于超景深显微镜、偏光显微镜、扫描电镜/能谱仪、拉曼光谱仪、红外光谱仪等分析方法，对大雄宝殿内三尊明代彩塑的颜料进行分析。结果表明，彩塑上的红色颜料分别为赤铁矿、朱砂和铅丹，白色颜料为碳酸钙，绿色颜料为合成氯铜矿，蓝色颜料为蓝铜矿和普鲁士蓝，黑色颜料为炭黑。本文的研究结果有助于揭示净因寺明代彩塑的制作材料与工艺，同时为后期文物病害的机理研究和保护修复提供科学依据。

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炳灵寺石窟明代重绘壁画材料的无损与微量样品分析

李娜, 崔强, 王卓, 赵璇

2022,1(3): 52-65.

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炳灵寺作为古代丝绸之路重要的石窟寺壁画文化遗产，其壁画的材料工艺信息是研究丝绸之路壁画发展历史的重要组成部分。本研究针对炳灵寺明代重绘壁画，选取 12 个代表性洞窟，采用显微镜、X 荧光光谱（XRF）、X 射线衍射（XRD）和傅立叶变换红外吸收光谱仪（FTIR）等无损或微量样品分析方法对 12 个代表性洞窟的壁画材料工艺做初步解析。结果表明炳灵寺明代重绘壁画采用了传统的干壁画工艺，以支撑体-地仗- 粉层-绘画层为主要组成结构，上寺窟区的部分壁画以土坯墙体为支撑体。地仗有单一层和粗细两层泥质两种形式，粉土含量都较高。值得注意的是炳灵寺上、下寺的壁画地仗样品中物相组分有明显区别，推测其上下寺壁画原料取样地或者其绘制具体年代可能存在不同。使用矿物颜料混合动植物胶类胶结材料绘制壁画，主要显色成分包括朱砂、铅丹及土红（赤铁矿）、黄赭石、氯铜矿、石青颜料，白色以石膏为主，混有方解石、高岭土等伴生矿物。

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纯丙烯酸乳液的表征、性能及其在壁画保护中的应用

李燕飞, 徐莉娜, 方晓芸, 王磊, 赵林毅, 俞洁

2022,1(3): 66-78.

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寻找理想的胶凝材料是加固起甲、酥碱壁画的关键。纯丙烯酸乳液是一种常用的壁画保护材料，文中用激光粒径仪、热重-差热（TG/DTG）、X-射线衍射（XRD）、红外光谱（FT-IR）、扫描电镜（SEM）等对乳液的颗粒尺寸、热稳定性、组成和形貌进行了分析表征。考查了乳液浓度与表面张力、相对粘度、pH、电导率之间的关系规律；通过冻融循环、离心分离、室温—高温循环分析了乳液的稳定性；同时将稀释后的纯丙烯酸乳液用于模拟起甲、疱疹壁画的加固中。结果表明，纯丙烯酸乳液热稳定性和成膜性良好，在溶液中形成分布均匀的粒径为 150 nm 的胶束；随着纯丙烯酸乳液浓度的增大，表面张力下降，相对粘度升高；纯丙烯酸乳液的机械稳定性、冻融稳定性、耐盐性较好。用 2.5%的纯丙烯酸乳液修复起甲、疱疹壁画后，分别循环 20 次和 12 次老化，颜料层未发生显著差异，说明纯丙烯酸乳液可以作为一种胶凝材料用于起甲、酥碱、疱疹壁画的修复中。

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超高效聚合物色谱在聚丙烯酸酯类壁画保护材料分析中的应用

谈翔, 张化冰, 张瑞, 韩霈泽, 苏伯民

2022,1(3): 79-88.

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聚丙烯酸酯类材料是壁画保护中常用高分子材料。分子量是研究其物性的最基本参数之一，但目前壁画保护领域尚未对其进行系统表征。本研究采用超高效聚合物色谱（APC），对5种聚丙烯酸酯类壁画保护常用材料（ZB-SE-3A纯丙乳液、ZB-SE-1硅丙乳液、Paraloid B72、Primal AC33、Primal SF016）进行了分子量测定，并以Primal AC33（已停产）及其替代物Primal SF016进行了材料分子量、组成与性质的关联关系及对比研究。结果表明，5种常用聚丙烯酸类壁画保护材料的不同统计学平均分子量较为相近，大小顺序均为ZB-SE-3A纯丙乳液< ZB-SE-1硅丙乳液< Paraloid B72< Primal AC33＜Primal SF016；分子量分布均为中等宽度分布。 Primal AC33 及其替代物SF016主要区别为支链结构中乙基和丁基不同。分子量及组成成分的异同，导致二者性质略有区分。研究结果填补了壁画保护常用聚丙烯酸酯类材料的分子量档案信息空白，为壁画保护修复材料的评价、筛选、优化、应用及新材料的研发与应用提供了进一步基础理论支撑。

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基于多步法制备一水草酸钙防风化涂层

查剑锐, 魏书亚, 马清林

2022,1(3): 89-98.

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一水草酸钙（CaC2O4 ·H2O）作为一种石质文物防风化材料，因溶度积低、与碳酸盐岩相容性好、可去除的特点受到了大量关注。在碳酸盐岩表面通过化学溶液制备防护涂层时，由于基底非均质、反应过程难控制、产物多样化的原因，易于形成有缺陷的CaC2O4 ·H2O涂层，导致防护效果下降。目前主要有两种改进方法：第一种是使用酸性溶剂对CaC2O4 ·H2O晶体形貌进行调整，提升致密化程度；第二种是利用草酸酯类溶液缓慢水解的特性，有效提升CaC2O4 ·H2O的覆盖面积。基于此，本研究在大理石基底上依次施加了草酸铵、草酸二甲酯和乙酸钙混合溶液制备CaC2O4 ·H2O涂层，且经XRD、SEM测试表明该方法制备的涂层致密化程度高，结合耐污性实验证明该涂层对于黑色结壳的形成能够起到有效抑制作用，此外可逆性实验结果表明CaC2O4 ·H2O涂层易于去除，去除后不会对文物外观造成太大影响。

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基于高精度三维重建与数值模拟的重庆大足圆觉洞稳定性分析方法研究

陶志刚, 陈佳钰, 冯太滨, 王璇, 任树林

2022,1(3): 99-112.

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数百年来，在自然应力和人为因素的综合影响下，重庆大足圆觉洞受到不同程度的风化、侵蚀，致使圆觉洞周围岩体构造裂隙和卸荷裂隙极其发育，对圆觉洞顶板的安全构成严重威胁，故对圆觉洞开展变形及稳定性分析研究尤为重要。本文针对圆觉洞围岩稳定性展开研究，通过对圆觉洞工程地质条件、地层岩性以及顶板侵蚀现状进行调查分析；然后利用三维激光扫描点云建模方法，建立圆觉洞高精度三维数值模拟计算模型，开展圆觉洞顶板数值模拟稳定性分析，并对其顶板所存在的最不利位置进行现场稳定性监测，揭示了圆觉洞顶板在自重荷载及行人作用下的变形规律。该研究成果为类似石窟寺等文物保护工程的稳定性分析评价提供了一种新的研究方法。

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