云冈石窟顶部土层水盐分布特征研究

可溶盐是石质文物风化的重要原因,其聚集、运移与水密不可分。石窟顶部土层中的盐是云冈石质文物内部盐分的重要来源,因而研究石窟顶部土层中的水盐分布特征对未来减小可溶盐在石质文物内部的聚集具有十分重要的意义。本研究对云冈石窟顶部不同位置、不同深度土层的饱和渗透系数、含水率、孔隙比、可溶盐含量进行了系统的分析测试,并结合取土位置的坡度和植被覆盖率,研究了云冈石窟顶部土层中水盐分布特征。结果表明:植被覆盖率越高,土体含水量越高;坡度越大,土体含水率越低;土体孔隙比与饱和渗透系数呈线性关系。植被覆盖率、坡度及土体的渗透性能是影响石窟顶部土层水盐分布的主要原因。     

土质文物盐害中硫酸钠的研究——从微观到宏观

土遗址和壁画遗址可溶盐主要为NaCl和Na_2SO_4,其中Na_2SO_4是破坏程度最严重的盐。一般认为,硫酸钠只有在温度、湿度变化时才不稳定,才发生得失结晶水引起的晶型及体积变化。为研究土质文物盐害的形成机制及内在原因,调研了全国几处典型土遗址和壁画遗址的盐害状况并取样分析。分析发现:1)土遗址和壁画遗址中硫酸钠的形貌、结构是动态变化的(无论在任何极端干燥环境甚至真空条件下);2)环境因素如温度、相对湿度的变化只是加剧上述变化进程。硫酸钠结晶析出时,其体积膨胀约4倍。这一系列的过程,深刻影响着硫酸钠的相变复杂性和对依存土质文物本体的破坏性。本工作从微观和宏观两个层面探讨了这些发现,并通过不同盐分(不同浓度氯化钠、硫酸钠)侵蚀破坏模拟试验、不同温度条件下模拟试验、不同相对湿度下模拟试验,从宏观层面印证了上述微观机制在土遗址和壁画遗址本体的外在表现。本研究发现土遗址中硫酸钠的形貌、结构是动态变化的,该工作弥补了以往研究和认识上的局限。本研究将对阻止、延缓及预测土质文物盐害的发生、发展提供科学参考。     

延安革命旧址建筑墙体涂层病害及治理分析研究

针对延安革命旧址建筑墙壁涂层病害,通过采集黄土、砖石、水样及涂层等大量的建筑材料样品,经过现场调查研究和实验科学分析对此类病害进行了分析,确定革命旧址建筑墙体涂层的基本属性,得出其病害主要原因是水膨胀和可溶盐结晶的共同作用,从而对其的治理防治提出建议。     

茂陵石刻表面污染物和可溶盐的分析研究

为了厘清造成茂陵石刻文物劣化的原因和机理,对石刻表面的污染物和析出可溶盐进行了分析研究,以找出石刻文物劣化和污染物、可溶盐之间的关系,为制定科学有效的保护措施提供科学依据。采用X射线衍射仪(XRD)、扫描电镜-能谱仪(SEM-EDS)、傅里叶变换显微红外光谱仪(FTIR)等仪器对采集的茂陵石刻文物表面污染物和可溶盐进行了表征,用离子色谱(IC)分析了可溶盐的离子种类和含量。结果表明,“马踏匈奴”石刻雕像表面污染物的主要成分是CaSO4·2H2O,其形成原因是石材与空气污染物经长期化学反应形成的钙质结壳,或者是地下水中可溶盐的毛细运移造成的;“怪兽吃羊”石刻雕像表面析出的可溶盐有Na2SO4、NaNO3和CaSO4·2H2O,主要是由于地下水中可溶盐从砖石基座迁移到石刻文物本体,随温湿度变化反复结晶溶解所造成。可溶盐会引起石质文物表面酥粉、片状剥落、内部结构破坏等侵蚀,是茂陵石刻文物的主要病害之一。     

石质文物保护最新研究成果的探讨交流 2015中国石质文物保护国际学术研讨会述评

石质文物保护是包括文物现状调查、病害机理研究、环境监测分析、保护材料研制、保护修复操作、保护档案建设、美学价值讨论等内容的系统工作,是一个由考古、艺术、物理、化学、生物、环境、地质等多学科分工与合作的过程。2015中国石质文物保护国际学术研讨会旨在展示石质文物保护领域最新研究进晨与成果、为与会专家学者提供一个探讨和交流石质文物保护研究的平台。研讨会内客包括石质文物保护原则、理念的探讨,遗产监测与保护策略,诊断分析方法在石质文物保护中的应用,信息技术在石质文物保护中的应用,保护材料、技术、方法应用研究等,较为全面的反映了近年来专家、学者们在石质文物保护领域所取得的最新研究成果。     

石质文物清洗技术研究综述

石质文物表面的污染物主要为石膏黑垢、盐碱结晶、金属氧化物色斑及生物病害等类型,其清洗技术主要以化学清洗、小型工具机械清洗等常规清洗和借助于激光清洗机、蒸汽清洗机等特殊设备的特种清洗为主。通过对国内外石质文物清洗技术方面的研究成果进行梳理,将有助于我国文物保护工作者开展相关理论研究和实践工作。     

石窟壁画可溶盐破坏过程的实验室模拟研究

石窟壁画是十分珍贵的文化遗产,但是其保存一直受到可溶盐及相关病害的威胁。研究石窟壁画可溶盐破坏过程是治理和预防这类病害的基础工作,深入的基础研究既需要全面的现场勘测,也需要实验室的模拟研究,能否制作出反映实际情况的试验样品仍然是十分艰巨的挑战。为此,作为一系列应用基础研究的第一步,通过对敦煌莫高窟壁画典型制作工艺和病害情况的调研,在敦煌研究院工作的基础上,规范地制作出便于实验室研究的模拟样品。通过对样品的破坏循环实验表明,所做样品可以重现可溶盐的迁移过程、分布状况和破坏情形。同时,样品的各种性能变化参数能够比较方便准确地测定,呈现的病害状况基本符合文物现场的实际现象,初步实现了石窟壁画病害的实验室模拟研究。本工作建立的模拟方法为深入开展壁画保护的基础科学研究开辟了一种途径。     

石质文物保护若干问题的思考

石质文物的保护,至今仍被国内外业者公认为是个难题。当前我国石质文物保护遇到的几个有待解决或需深入研究的问题主要包括:开展石质文物防风化研究迫在眉睫,尤其现在提出抢救性保护向预防性保护转变的文物保护原则时,不能把着力点全放在预防性保护上:要从保护程序的科学、合理性,文物材质的特征、环境及病害的深入分析,保护材料实效性与安全性,保护效果的有效性,保护方法的跟踪与维护等方面对石质文物保护的过程进行全面评估;进行石质文物风化程度、风化深度及风化速率的检测,是定量、半定量的评价石质文物表层的风化(或称劣化)状态较为有效的途径;要加深对石质文物病害的认知与评估;重视对石质文物所依附地质体的研究。     

北方地区寺庙、殿堂壁画可溶盐活动规律的 实验室模拟研究

古代壁画的风化酥碱问题一直是壁画病害中最常见和最严重的问题之一,其主要原因是墙体中的可溶盐。了解壁画中可溶盐无机离子的特性及其活动规律可为解决古代壁画的酥碱问题提供科学参考和依据。为此,通过模拟壁画中可溶盐活动实验来揭示可溶性无机离子在壁画中的分布及活动规律。利用离子色谱仪检测分析壁画不同高度细泥层、粗泥层以及土坯层的可溶盐离子浓度。结果表明,试块细泥层中的Ca2+,Na+,和SO24-含量最高,说明这三种离子在壁画中的迁移能力最强,Cl-、NO3-、Mg2+的迁移能力居中,K+迁移能力最弱。离子迁移能力越强,在壁画表层富集程度就越高,各离子之间形成结晶盐的机率越大,对壁画破坏作用越大。本研究可为解决古代壁画盐害提供依据。     

石质文物表面墨迹的保护作用

在许多不可移动石质文物,尤其是石刻文字表面,因历代文人墨客的拓片留下了大量墨迹。这些墨迹是否对文物本体岩石有害?一直是保护工作者希望了解的问题之一。为此本研究开展了一系列调研和实验研究。通过对各地保存较完好的石刻表面的观察,可以发现石刻表面残留的墨迹具有某种保护作用;对模拟样块的SO2腐蚀实验结果表明,岩石表面的墨迹具有一定的阻止空气中腐蚀性气体侵蚀岩石的作用;盐迁移破坏实验也发现墨迹在某种程度上具有减小可溶盐结晶破坏岩石的作用。吸水率实验和电镜观察等结果显示,墨迹缓解岩石风化的机理主要是墨迹对岩石微裂隙具有填充和加固作用,使岩石的吸水系数降低,部分阻挡了可溶盐的入侵和聚集结晶。     

在硫代硫酸钠—醋酸铅双组分体系中黄铜器表面着色的动力学研究

通过调整流代硫酸钠一醋酸铅双组分试液的不同浓度比以及控制着色温度、试液酸度和着色时间,确定黄铜试样表面着以不同颜色的条件。用x射线衍射方法测定不同颜色表面膜的成分,并对膜形成的动力学进行了探讨．为研究黄铜着色提供了一种新的方法。     

灵台青铜器保护方法述要

甘肃省博物馆文物保护部对灵台八十件青铜器进行了科学的保护与修复。在工作中,首次应用了在六偏磷酸钠稀溶液中超声波清洗青铜器这一方法;对锌粉转化封闭有害锈方法进行了改进;选用ParaloidB－72材料做为青铜器苯骄三氮唑处理后的封护材料。这些技术方法与其它方法相配合,提高了工作效率,节约了药品,并取得了的显著的保护效果。     

TGase/SC加固技术在脆弱丝织品文物加固中的应用

为了对脆弱丝织品文物进行保护修复,在符合文物保护原则的基础上,尝试应用一种新型的丝织品加固技术对南陵县铁拐宋墓出土的编号为M1:215的脆弱丝织品文物进行加固保护,并对加固机理进行探讨。运用超景深显微镜、扫描电镜及能谱(SEM-EDS)分析、色差仪、动态热机械(DMA)分析和傅立叶变换红外光谱(FT-IR)分析对丝织品加固前后效果进行表征。研究结果表明,谷氨酰胺转氨酶/酪蛋白酸钠(TGase/SC)加固技术与蚕丝蛋白具有较好的相容性,加固后文物外观形貌无显著变化,强度和柔软度有明显提升。证实TGase/SC加固技术是一种安全、有效的加固手段,该方法在脆弱丝织品上的成功应用为后期丝织品的保护及修复工作提供了重要的技术支撑。     

明早期官窑青花瓷器所用钴料的产地特征和晕散成因分析

为揭示明早期官窑青花瓷器所用钴料的产地特征和"色散而不收"的原因,以明早期官窑青花瓷器和阿联酋采集的伊斯兰蓝彩器标本为研究对象,采用能量色散X射线荧光光谱仪(EDXRF)和激光诱导击穿光谱分析(LIBS)分析方法分别对青花或者蓝彩纹饰部位以及釉的常规元素组成含量和氧化硼含量进行测试分析。结果表明:1)景德镇明早期青花瓷器所用钴料与伊斯兰蓝彩器标本类似,均为含有硼元素的经过预熔处理的低锰型钴料。2)明早期官窑青花瓷器"色散而不收"的主要原因在于其采用了含有硼的高钠、高钙以及低铝、低硅的预熔处理过的钴玻璃料。研究结果从硼元素角度佐证了明早期官窑青花瓷器所用的进口钴料可能来自于伊斯兰地区,为今后青花钴料的产地研究提供了新的视角和数据。     

漂白对宣纸性能影响的研究

漂白对中国书画纸,特别是宣纸的影响情况未见系统的研究。为此,首先研究常用漂白剂-漂白粉(次氯酸钙)对宣纸的影响,又将硼氢化钠、过氧化氢、高锰酸钾和次氯酸钙四种漂白剂进行比较。结果表明,次氯酸钙具有加速纸张老化的作用,在文物保护过程中应该尽量避免使用漂白粉。不同的漂白剂对纸张的影响不同。因此在文物保护中,要弄清各种斑点产生的原因,首先采用水洗等物理方法,无法去除时再慎重选择漂白方法。     

几种罕见的黄铜钱币锈蚀产物的识别与形成原因探析

我国从明中期开始使用黄铜钱币,一直到清末。过去,对古代铸币的科学研究主要集中于合金成分分析和铸造工艺两方面,对锈蚀产物和锈蚀机理的研究主要针对青铜铸币。黄铜的合金元素中较青铜多锌元素,其腐蚀产物与腐蚀行为较青铜有一定的差别,也较青铜更为复杂,然而现有的文献关于此方面的研究匮乏,特别是对于大气保存环境下黄铜钱币的锈蚀产物及锈蚀成因的研究基本空白。本研究通过多种分析手段包括X射线荧光分析仪(XRF)、扫描电镜能谱仪(SEM-EDS)和显微激光拉曼光谱仪(Raman)对国家博物馆馆藏一批传世明清各时期的黄铜钱币合金组成,不同颜色的锈蚀产物等开展科学分析。研究结果表明,嘉靖、隆庆和万历年的黄铜铸币,为Cu+Sn+Pb+Zn四元合金,平均含量Cu 66.4%,Sn 6.8%,Pb 10.4%,Zn 15.6%,并含有微量Fe,不含As。泰昌、天启和崇祯年间及清代各时期的黄铜铸币,主要为Cu+Pb+Zn三元合金,并含有微量Fe、As和Sn。这批黄铜锈蚀产物与常见的青铜锈蚀产物不同,最典型的是钱币表面蓝绿色和白色锈蚀物,经Raman和SEM-EDS分析并结合相关文献初步确认蓝绿色锈蚀物为一种含铜、钠...     

可溶盐NaCl和CaCl2对陶质文物的酥粉作用

研究可溶盐NaCl和CaCl_2复合盐破坏陶质文物过程中作用本质,在复合盐溶液的平衡结晶相分析基础上,分析陶质样品中可溶盐溶液的吸收和水分蒸发速率变化,以及采用超景深显微系统、扫描电子显微系统等检测可溶盐NaCl、CaCl_2和复合盐溶液对陶质样品的破坏过程和作用。结果表明:陶质样品破坏的本质在于可溶盐结晶受力过程中微裂纹的扩展和贯通,在环境相对湿度变化引起裂纹扩展贯通过程中,陶质样品表面逐层粉化脱落,质量、形貌和强度都发生着一定程度的改变,其中NaCl结晶体对陶质样品产生的作用力较大,破坏性最强,而NaCl溶液中加入的CaCl_2延长了盐结晶所需要的时间,间接地阻碍了NaCl的结晶析出,反而对陶质样品起到了一定的保护作用。研究结果为进一步酥粉陶质文物的保护研究提供科学依据。     

Changes in human bones boiled in seawater

The differences between boiled or unboiled bones are not often studied. However, they are crucial to understand postmortem rituals and to establish defleshing procedures and mortuary practices. In this work, human bones boiled in sea or fresh water are characterized. The bone composition, as well as the compounds present in the resulting materials, shows that salt alters the boiling process mechanism. Hence, from structural and morphological criteria, it is possible to distinguish if a bone has been boiled in salt or fresh water. In both sets of samples, the smoothness of the bone surface depends on boiling time, but only in bones boiled in seawater, filaments are observed apparently pouring out of the pores.Those differences which are mainly morphological (smoothness of the surface) are explained in terms of a collagen diffusional mechanism favored by sodium and chloride ions. For a boiling time of 6 h, the surface is covered by a thick layer or crusts of degraded collagen. Experiments with seawater may be used as model experiments to simulate taphonomical alterations in bones exposed to salt water.     

殷人尊东北方位说补证

殷人有重视东北方位、把东北看作是吉向尊位的传统观念。这是由于商族起源于东北地区的古渤海湾一带。甲骨文中“东北”为尊位而“西南”为卑位。商代都城规划中重东北方位的经营,如郑州商城、偃师商城、黄陂盘龙城、夏县东下冯商城、新近发现的焦作府城商代城址和洹北商城等莫不如此。尤以殷墟都城的规划布局重东北方位为甚,如殷墟地区时代最早的遗址在殷墟都城的东北部;殷墟都城之宫城正位于整个都城范围的东北部;殷墟发现的车马坑与大墓的位置关系也表明尊东北方位,等等。