我国石窟水害及其治理研究我国石窟水害及其治理研究.doc

PAGE  PAGE 7 石窟水害及其治理研究 摘要：水的危害是影响石窟文物长期存留最严重的病害之一，由于水对石窟文物危害重大，病害成因复杂．防治难度较大，目前石窟水害防治已经成为石窟文物保护的重点和难点。本文就水对石窟的危害进行了分析，阐述了国内石窟水害治理的研究现状，并提出了以后石窟水害治理的研究方向。 关键词：石窟、水害、治理 石窟寺是我国十分重要的文化遗产,它所保存的宗教、建筑、雕刻、壁画、书法、美术、音乐等资料,为研究我国古代佛教历史、艺术、社会变革等提供了珍贵的实物资料。中国大多数的石窟是佛教东传之后作为宗教形象的石窟寺。就时间而论，始于汉代(公元2世纪)，而最多的是北魏至隋唐(公元4一9世纪)时期开凿，一直延续到明、清时代。就地区分布看，比较集中的分布在古丝绸之路上、黄河流域以及长江流域，著名的石窟有敦煌莫高窟、大同云冈石窟、洛阳龙门石窟、天水麦积山石窟、重庆大足摩崖造像、新疆拜城克孜尔石窟、安西榆林窟、甘肃永靖炳灵寺石窟等。据统计全国的石窟、摩崖造像总数超过250处，其中被列入全国重点文物保护单位的30处，省级94处，市、县级124处。 我国的石窟寺大都依山傍水，环境十分优雅，但在漫长的历史年代中，石窟岩体及其周边环境不断受到自然营力与人为因素的不利影响，产生了多种地质病害，其中水的危害是影响石窟文物长期存留最严重的病害之一。我国许多著名的石窟，如龙门石窟、云冈石窟、麦积山石窟等均深受水害影响。由于水对石窟文物危害重大，病害成因复杂．防治难度较大，目前石窟水害防治已经成为石窟文物保护的重点和难点。 一．石窟水害类型及其对文物的影响 根据对国内诸多石窟的调查研究，目前石窟水害大致有以下几种主要类型。 地表水的危害 地表水对石窟造成的危害主要表现在流水冲刷、掏蚀石窟所在的岸坡坡脚．使岩体悬空，下部失去支撑，或将岩体泡软、崩解，降低岩体的承载力，从而引发崖体变形、倾倒、错落与崩坍。对石窟造成毁灭性破坏。例如安西榆林窟西崖南端几处洞窟，受榆林河水在此处强烈冲蚀掏刷岸坡???脚，濒临坍塌的危险[1]。 地下水的危害 地下水对石窟的危害是最大的，其对石窟的危害主要表现在洞窟渗水、漏水和积水。一方面，我国石窟大多崖体顶部凹凸不平，且有植物生长，造成大气降水的贮存,为地表水入渗创造了条件，而地表水的补给是地下水的一个重要来源；另一方面，由于石窟崖体卸荷裂隙和层面裂隙的发育，为地下水的入渗提供了很好的条件。 2.1地下水渗漏对石窟的破坏 2.1.1物理作用 许多石窟由于层面裂隙和卸荷裂隙的存在,形成了网络状的汇水通道,当石窟开凿之后,在洞窟壁形成了排泄口,随着时间的推移,这种排水通道发育并逐渐完善。当地下水入渗时,形成连续性涌水。连续性水流从力学来看具有动力冲刷的破坏作用, 造成石窟表层风化层脱离、流失。另外一种力学作用是静水压力,由于渗水在岩体卸荷裂隙内部两壁形成垂直于卸荷面的水压力,不利于岩体的稳定[2]。窟内雕刻品突出于四壁,同样存在卸荷作用与卸荷裂隙,特别是在四壁角、窟顶等应力状态比较复杂的部位,当渗水在这种裂隙中充填时,也会形成静水压力,造成石刻的失稳。此外，干湿循环与水体的冻融也会对石窟产生物理破坏作用。 2.1.2化学作用 由于石窟寺主要开凿在砂岩、砾岩、灰岩上,岩体中含有许多易溶解的成分,如泥质、钙质胶结物等。地下水入渗的水流,在渗流过程中溶蚀裂隙通道两壁的岩石,在洞窟的顶部、侧壁和各种雕刻品所在岩体上形成溶孔、溶沟和溶槽,而在洞壁的排泄点附近形成大面积的钙质沉积物覆盖区,个别地方的石窟又处于严重的酸雨带中,如四川大足石刻,目前它们的溶蚀病害愈加严重。渗水还加速了化学风化的速度。化学风化主要是指水溶液在与石刻中的矿物进行化学反应的过程中,使石刻的结构构造遭到破坏,成分受到改造,并产生一些在地表条件下稳定的新矿物。近年来，研究人员在莫高窟九层楼向西150m的地方人工开挖深20m、直径80cm的探井，以分析敦煌莫高窟崖体中的水分分布，研究表明崖体砂砾层中水分以吸附于颗粒表面的结合水和孔隙中的气态水为主,这些水汽扩散并带动盐分运移是莫高窟壁画产生病害的主要原因[3]。根据严绍军等对龙门石窟渗水问题的研究，由于在岩体中的层面充填有较多的铁锰质,当渗水通过时,这些铁锰质溶于水中而带至石窟表面,并在空气中发生各种化学反应,形成铁红色、褐黄色、黄褐色等颜色,严重污染文物[4]。 2.1.3　生物作用 在石窟内部，大部分不直接接受阳光的照射，温差变化较低，且一般相对湿度也较大，极易于生物的生长。生物的作用力以苔藓、藻类、蕨类植物等形式出现,附于岩石的表面,使其失去美丽的光泽,并引起生物化学腐蚀或矿石纹理的交错。随着这些自然力的积累,这些微生物便可渗透到岩石的微孔中,引起岩石的爆裂