山西忻州九原岗北朝墓葬壁画颜料及颜色变化分析

出土彩绘文物在环境突发剧烈变化的情况下常有变色或褪色现象,影响文物的安全及其艺术展示。为了解山西忻州九原岗北朝墓葬壁画发掘出土后色彩的变化规律,跟踪监测了该墓葬壁画红色、黄色、蓝色和黑色绘画区域的色度及相应的表面水含量,同时对颜料进行拉曼光谱分析。研究结果表明:该墓葬壁画所用颜料红色为HgS,黄色为FeO·OH,蓝色为(Na,Ca)_(7-8)(Al,Si)_(12)(O,S)_(24)[SO_4,Cl_2(OH)_2],黑色为C;壁画出土后轻微的褪色现象主要与环境湿度有密切关系。新出土壁画表面湿度较高,颜色鲜艳。随着画面干燥,壁画表面含水量的降低导致颜色饱和度降低,壁画色彩变浅。盐结晶的析出以及颜料颗粒脱落导致画面色彩饱和度降低,也可能导致壁画色彩变浅。     

云冈石窟盐类析出物与石雕表面风化破坏形式的关系研究

云冈石窟盐害机理研究对于治理策略选择具有重要意义,为探析云冈石窟风化砂岩破坏形式与岩面伴生盐类析出物的关系,本工作采用XRD法进行了矿物组成的半定量测试,采用酸碱中和法进行了CO₂含量测定,另外采用XRD进行了盐类矿物和硅酸盐矿物定性鉴定,试图探析云冈石窟风化砂岩破坏形式与岩面伴生盐类析出物的关系。结果显示:云冈石窟岩面片状风化与砂岩碳酸盐含量高有关,而粉状风化与岩石中石膏含量高有关,不同盐类结晶析出与洞窟环境有关,这些研究结果对云冈石窟风化病害治理有借鉴意义。     

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。     

云冈石窟大气中二氧化硫浓度的变化特征分析

利用1991年、2001年和2011年云冈石窟站点的空气质量日报数据,研究了云冈石窟大气中二氧化硫浓度的年、季和月变化特征,探讨了二氧化硫对云冈石窟的腐蚀性,分析了云冈石窟大气中二氧化硫来源及影响因素。结果表明,1991年以来云冈石窟大气中二氧化硫浓度逐年减轻,2001年比1991年下降17%,2011年比2001年下降57%,2001~2011年二氧化硫浓度降低幅度较大;1991年、2001年二氧化硫浓度年平均值高于国家三级标准,2011年二氧化硫浓度年平均值低于国家二级标准。二氧化硫浓度存在明显的季节变化特征,冬季最高,春秋次之,夏季最低。二氧化硫浓度月平均值呈"U"型发展变化趋势,1月份和12月份最高,随后逐月下降,6~9月份最低。煤矿生产、居民生活用煤和煤矸石自然是云冈石窟大气中二氧化硫的主要来源,且受气象变化、粉尘及草本植物等因素的影响,云冈石窟大气中二氧化硫污染状况的改善主要是景区多年来周边环境整治的结果,特别是1998~2001年、2008~2010年两次重大的环境整治工程。因此,要长期有效地改善云冈景区的大气环境质量,不仅要科学合理的控制本地煤矿的私采滥挖及工厂企业的燃煤废气排放,更应重视文物周边环境的改善,云冈石窟从保护文物演进到保护文物及其周边环境的综合概念,可作为其他文化遗产地保护的一个例证。     

地球物理勘探方法在云冈石窟保护中的应用

地球物理勘探方法是一种有效的地质探测技术,它可依据岩体不同构造、岩石的地球物理性质不同产生的不同物理场来了解岩体地质特征而石窟寺的风化与其所处的岩体的性质有着密切的关系,所以,在石窟保护中应用地球物理勘探方法了解石窟赋存岩体的地质特征具有重要意义。本研究系统介绍了在石窟保护中常用的各种地球物理勘探方法的原理,回顾了电法勘探、探地雷达、地震勘探、井中物探等技术在世界文化遗产云冈石窟保护中的应用情况,同时指出了已有工作中存在的问题。     

Discussion on the variation characteristics of water content of Quaternary soil cover on the top of Yungang Grottoes and the problem of water seepage in caves北大核心

为研究云冈石窟顶部土壤覆盖层的含水率变化情况,建设了土壤环境监测网收集云冈石窟土壤含水率实时监测数据,并分析其时空变化特征及影响因素。结果表明,平坦地形条件下云冈石窟顶部第四纪土壤覆盖层含水率时空变化特征明显:年变化具有周期性,垂向上随深度逐层降低(冬季除外)。春、夏季土壤含水率抬升、储水,秋、冬季下降、失水;在春、夏日土壤含水率呈白天上升、夜晚下降趋势,秋、冬日则呈白天下降、夜晚也下降趋势。土壤含水率时刻处于不停的运动变化之中,受温度、大气降水、微地形等众多因素影响,山体边坡浅层土壤可能为侧向饱和流的入渗通道。降雨对土壤含水率的影响深度与实际入渗深度不一致。云冈窟内顶板及岩壁上部、中部含水率主要受降雨渗透窟顶土壤层、沿岩体裂隙通道进入洞窟的渗漏水控制,而岩壁底部含水率更多受窟前不饱带和与地下毛细水的影响。多年的防水实践也证明云冈洞窟渗漏水主要来自于石窟顶部及附近区域。防渗排水始终是云冈洞窟渗漏水治理的主导思路,建议应根据窟顶土壤厚度、地形地貌和遗址分布等分区治理,充分发挥土壤的防渗作用,减少对土壤覆盖层的过度干预。防渗层材料在具有防渗作用的前提下,应具备一定的透气性,满足“洞窟—覆盖层—大气环境”之间的水汽循环。