云冈石窟2窟现状调查的内容和方法

　　云冈石窟2窟现状调查的内容和方法

　　作者：云冈石窟研究院 闫宏彬 黄继忠

　　云冈石窟是国务院1961年公布的第一批全国重点文物保护单位，并于2001年列入世界文化遗产名录。云冈石窟开凿于北魏时期，距今已有1500多年的历史，是佛教传入中原的经典巨作，也是那个时期民族大融合的见证，以其规模宏大、雕像奇伟精绝冠于一世，现有大小洞窟242个，造像51000余尊。长期以来在各种自然营力和人为因素的影响下，石窟风化严重。

　　1938~1942年日本学者长广敏雄等人曾对云冈石窟进行了较为全面的细致的调查工作，其研究成果——《云冈石窟》至今仍是研究云冈石窟的权威著作，但是半个多世纪过去了，石窟的保存状况发生了很大变化，况且该书仅有日文版，目前国内仅存3套，不便查阅。1961年赵不忆等人对云冈石窟的病害情况做了较为全面的调查，开了石窟病害调查之先河。在此之后还有许多前辈从水文地质和工程地质角度研究了云冈病害的机理和控制因素。至目前为止，尚没有全面的洞窟现状和病害情况的调查报告，文物保护面临着家底不清的尴尬局面，同时也不利于后人了解洞窟病害的发展过程。

　　为此，我们于2006年4月开展了2窟现状试验调查工作，意图在全面总结前人工作成果的基础上，制定一套适合于云冈石窟的现状和病害调查描述的体系和方法，进而对云冈石窟开展全面的调查，建立完整的洞窟档案体系和病害风险评价体系，明确不同病害的形成机理和控制因素，从而合理地调配科研和保护的力量，选择更为有效和细致的保护方法和材料，制定出将来较长一个时期保护和修复的计划。本文着重介绍本次洞窟病害调查的主要内容和方法。

　　该项工作分为制定病害描述标准语言、病害和现状描述、绘制病害分布图、资料调研、检测分析等几个部分。

　　首先，我们综合了前人关于病害的认识和实地观察的结果，按成因的不同，如外来物质造成的、石质本身缺陷造成的、水引起的、大气污染造成的、盐类活动造成的、不恰当修复造成的等，从较为宏观的尺度制定了云冈石窟砂岩病害描述的标准术语，从容易观察判定的形态学角度，明确了各种病害判定依据。

　　病害的分类同时也是病害严重或危险等级的划分依据。如酥松的鳞片状脱离是较为危险的并且不易修复和控制的一类病害，而层状脱离和鳞片状脱离虽有相似的成因，却远不及鳞片状脱离危险，并且可以通过适当的方法修复，而这类病害继续发展的结果，会形成表面平滑的侵蚀带，造成雕刻表面信息的完全丧失。

　　制定了病害描述的标准后，我们结合 “云冈石窟洞窟调查”的研究成果，参照考古方面的习惯，制定了洞窟保存现状的描述的规范，主要内容涉及洞窟的形制、造像的内容、保存情况、病害情况等，对残存的泥塑和彩绘内容、施工工艺、保存情况、病害情况亦进行描述。

　　洞窟测绘图是绘制病害分布图的基础。60年代长广敏雄等人的实测图（正投影）虽与现在的实际情况略有出入，但变化不是很大，同时变化正好反映了半个世纪以来雕刻的变化情况。但是由于年代久远，原来的纸张已经发黄，字迹和线条也有些模糊，不能直接使用。为此，我们首先把图纸扫描到计算机中，然后用图像处理软件做了净化处理，去掉了影响图像质量的噪点，用专门的矢量化软件处理后，得到了较为满意的矢量化的测绘图，与在洞窟内的实际测量结果比较，图形的尺寸是准确的。

　　为了保证病害图的准确性，同时也为了直观表现洞窟的现状，光在测绘图上手工标明病害情况，或直接将手工测绘图数字化，都是明显不能满足要求的。为此我们试图将影像图叠在实测图的下方，然后绘制病害图。但是，实际过程中，无法用普通摄影方法完全解决镜头球差和色差。解决这个问题的过程中，我们遇到了极大的困难，后在中国社科院考古所刘建国老师的帮助下，应用全站仪和图形图像处理软件和地理信息处理软件，成功解决了这个难题。得到的洞窟照片是令人满意的，基本可以和实测图对应。

　　在图形处理软件中，将纠偏拼对后的照片叠放在矢量化的实测图的下方，配合实测的手工病害图，就可以在矢量化的实测图上画出准确的病害分布区域，然后就可以用图例填图了，应该指出的是，要将各类病害图分层绘制，这样将来使用时就可依据不同的需要，屏蔽或显示相应的图层，得到所需要的图了。

　　病害面积的量算有两种方法：一种是求积笔，输入图纸比例，沿病害边界走一遍就可量算出该区域的面积；另一种是通过地理信息软件，也可以很方便地计算出所选区域的面积，病害图矢量化以后，我们将病害面积也加入到病害描述中去，这样病害描述就更为科学了。

　　完整的病害调查报告还应包括下述内容：①雕凿年代、开凿背景、形制和内容；②历史、艺术、科技价值的评估；③历代修建和维护情况、破坏情况；④解放后加固修复实验和工程的名称、时间、主要内容、实施者、具体位置、效果评价；⑤水文地质和工程地质情况，如地貌、地层岩性、层理、节理分布、地下水活动情况等；⑥岩石（砂岩和泥质页岩）物理化学特性，如：岩石的孔隙度、粒度、容重、比重、力学强度、抗压、抗剪性能、导热性能、热胀性能、吸水性能、透水性能、毛细吸水性能等，胶结物的成分、结构和性质，特别是岩石的劣化机理和耐候性能等；⑦区域气候和水文；⑧环境污染情况，主要包括降尘（量、成分）和污染气体（SO2、CO2、NOx等）；⑨病害检测分析，结构、化学成分、矿物组成等。由于前人已经作了大量的工作，上述资料通过调研基本完备，需补充的主要有岩石（砂岩和泥质页岩）的导热性能、热胀性能，病害的检测分析，病害监测等。

　　病害描述与病害图结合，就能客观地评价洞窟内各种病害的分布规律，再配合检测及监测的结果，我们可以了解病害的成因和控制因素，进而针对每个洞窟甚至是每个位置的不同病害提出相应治理和控制方法。例如：平滑状侵蚀往往位于洞窟的下盘壁面（距现地面高度约3米左右），调查原始档案发现洞窟内的原始地面高于现在80厘米左右，云冈砂岩的毛细水高度约为2米，洞窟北壁原有一泉水直接出露在洞窟内，气象观测结果表明云冈所处位置的气候特点是四季干旱风大。因此，我们认为：洞窟下盘在毛细水的作用下长期潮湿，又由于风力作用发生干湿交替的过程是造成该洞窟下盘壁面严重侵蚀的主要原因。为此最为有效治理方法应该是降低毛细水作用的高度，而砂岩的毛细水上升高度是砂岩的一个基本性质，除非用附加的材料来改变它，而许多研究成果又证明这不是一个明智的方法，所以唯一的解决方法只有降低窟内的地面和地下水位，实际上我们已经在60年代进行了类似的处理，将地面下降了80厘米，同时将2窟泉水降低1米左右，沿暗沟排出窟外。事实证明这种方法是非常有效的。

　　对文物本体实施现状和病害调查是文物保护的客观要求，针对单体文物由于其体量较小，一般容易实现，对于像石窟寺这样体量较大、自身结构和保存环境条件都很复杂的文物来说，无疑是一项庞大的系统工程，不仅需要借助先进的技术手段，更需要广大基层工作者甘于寂寞、乐于奉献的精神和责任感。国内目前已有许多兄弟单位在这方面做了有益的尝试，如敦煌莫高窟、龙门石窟、克孜尔石窟等，本文亦不是最终的调查报告，不当之处，敬请指正。