摘 要：對(duì)安徽省文物保護(hù)單位太湖佛圖寺摩崖石刻進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及分析檢測(cè)，經(jīng)XRD等實(shí)驗(yàn)檢測(cè)得出佛圖寺石刻載體巖石為風(fēng)化程度較輕的片麻巖，石刻表面存在植物病害，有苔蘚、地衣、霉菌等微生物生長(zhǎng)，存在表層片狀剝落、孔洞狀風(fēng)化和表面溶蝕等表層風(fēng)化，以及裂隙、顏料層老化脫落等病害。佛圖寺摩崖石刻露天保存，潮濕的賦存環(huán)境是造成病害的主要外因，要緩解石刻本體病害，延長(zhǎng)文物壽命，必要時(shí)采取排水措施治理石刻周邊水環(huán)境是關(guān)鍵。

關(guān)鍵詞：石刻；調(diào)查；檢測(cè)；病害分析

DOI：10.20005/j.cnki.issn.1674-8697.2024.23.042

1 文物概況

佛圖寺摩崖石刻（圖1）分布在安徽省安慶市太湖縣佛圖寺所在大尖山的山崖石壁上，現(xiàn)為安徽省文物保護(hù)單位，石刻巖體安全穩(wěn)定性較好，整體保存現(xiàn)狀較好。根據(jù)2021年實(shí)地調(diào)查時(shí)的統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，佛圖寺摩崖石刻現(xiàn)存題刻計(jì)18處，包括屏風(fēng)石石刻、天就門石刻群、飛來(lái)泉石刻群、碧云巖石刻群、天柱塔石刻群等，分布及對(duì)應(yīng)編號(hào)見(jiàn)。

2 現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查及石刻基本性質(zhì)檢測(cè)

2.1 佛圖寺區(qū)域巖石材質(zhì)

掌握佛圖寺石刻載體的巖石類別、組成成分、基本性質(zhì)及保存現(xiàn)狀等基本信息，為選擇合適的保護(hù)方法和材料（如裂隙填縫材料、表面封護(hù)材料的施加等）進(jìn)行佛圖寺摩崖石刻保護(hù)提供基礎(chǔ)數(shù)據(jù)與科學(xué)支撐。

考慮到文物的不可再生性，秉承著最小干預(yù)原則，選用無(wú)損和接近無(wú)損的方法調(diào)查佛圖寺摩崖石刻的保存現(xiàn)狀。在“球琳、奇石”處撿拾與佛圖寺摩崖石刻巖性相近的小塊石材作為樣品（1#、2#樣品），進(jìn)行XRD檢測(cè)和密度、吸水率、孔隙率檢測(cè)，從而判斷巖石種類，進(jìn)而了解巖石組成成分和物理性能。檢測(cè)結(jié)果與分析如下：

2.1.1 佛圖寺區(qū)域石材成分檢測(cè)

①樣品的X射線衍射譜圖。使用X射線衍射儀對(duì)樣品進(jìn)行分析，所得X射線衍射譜圖見(jiàn)圖2。

②樣品的定量分析結(jié)果見(jiàn)表1～表4。檢測(cè)結(jié)果表明，佛圖寺摩崖石刻載體巖石為片麻巖，其礦物成分主要由石英、鉀長(zhǎng)石、長(zhǎng)石、鐵閃鋅礦等礦物組成。

2.1.2 巖石物理性能測(cè)定

對(duì)佛圖寺摩崖石刻區(qū)域采集的樣品進(jìn)行物理性能測(cè)試，結(jié)果見(jiàn)表5。

佛圖寺摩崖石刻樣品的風(fēng)化程度較輕，整體巖性較好（樣品體積密度2.6 g/cm3左右，對(duì)比新鮮片麻巖體積密度為2.65～2.79 g/cm3）。

2.2 摩崖石刻超聲波檢測(cè)

對(duì)佛圖寺摩崖石刻進(jìn)行超聲波檢測(cè)（圖3）。選擇較為平緩，探頭能夠貼合石刻本體的位置進(jìn)行多組超聲波檢測(cè)，計(jì)算得出風(fēng)化系數(shù)以推斷其風(fēng)化程度。

根據(jù)風(fēng)化系數(shù)（表6）可知，佛圖寺摩崖石刻多數(shù)風(fēng)化程度為弱風(fēng)化，且多數(shù)風(fēng)化系數(shù)小于0.4。其中僅FT-17“化工”題刻所在巖石表面處于強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)。結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)勘察情況，可以看到風(fēng)化系數(shù)大于0.4的FT-01王大謨“佛圖寺”詩(shī)刻、FT-04蔡呈圖“游佛圖寺”詩(shī)刻、FT-05“天石”題刻、FT-12“如意橋”題刻、FT-13陳時(shí)范詩(shī)題刻、FT-14“披云石”“八正橋”題刻、FT-17“化工”題刻表面多有片狀剝落、孔洞狀風(fēng)化、表面溶蝕等風(fēng)化現(xiàn)象，且所處位置易受風(fēng)雨侵蝕，因此建議對(duì)風(fēng)化系數(shù)大于0.4的石刻做表面封護(hù)處理。

2.3 摩崖石刻表面強(qiáng)度檢測(cè)

選取合適的區(qū)域進(jìn)行表面強(qiáng)度檢測(cè)，在摩崖石刻本體范圍之外，臨近石刻的隱蔽部位進(jìn)行測(cè)試，確保不會(huì)對(duì)摩崖石刻的外觀風(fēng)貌及本體安全造成消極影響。表面強(qiáng)度檢測(cè)結(jié)果見(jiàn)表7。

表面強(qiáng)度檢測(cè)數(shù)據(jù)可用于輔助評(píng)估石質(zhì)文物本體的表層風(fēng)化程度。由表7數(shù)據(jù)分析可知，佛圖寺摩崖石刻本體回彈強(qiáng)度基本在78～171 MPa，最大值與最小值相差較大，最小值為32 MPa，出現(xiàn)在FT-17“化工”題刻，與超聲波檢測(cè)結(jié)果一致。參考巖石力學(xué)參數(shù)，微風(fēng)化—新鮮凝灰?guī)r的抗壓強(qiáng)度為117.7～196.1 MPa，而此次測(cè)得抗壓強(qiáng)度值大致范圍為78～171 MPa，因而判斷，佛圖寺摩崖石刻載體呈現(xiàn)表層風(fēng)化病害，但整體風(fēng)化程度較輕，部分石刻表面如FT-17“化工”題刻風(fēng)化問(wèn)題較為嚴(yán)重。但FT-09程一岱“天泉”題刻、FT-10“洞天深處”題刻、FT-11“碧云巖”題刻同位于佛圖寺后石壁相近區(qū)域，單軸抗壓強(qiáng)度較小可能是所在巖石原生問(wèn)題；FT-18“祖師洞”題刻則位于巖石形態(tài)較薄的山洞洞口處，風(fēng)化程度不是影響抗壓強(qiáng)度的唯一因素，因此不能直接推斷此處表面的風(fēng)化情況。

3 主要病害及原因分析

摩崖石刻載體與本體兩方面因素能引發(fā)佛圖寺摩崖石刻的現(xiàn)狀病害。摩崖石刻載體方面主要考慮整體結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)繪與計(jì)算，佛圖寺摩崖石刻載體結(jié)構(gòu)較為穩(wěn)定，必要時(shí)可采取一定的防護(hù)措施。摩崖石刻本體病害則主要包括表面生物病害、表層風(fēng)化、裂隙、表面污染與變色、顏料層老化脫落五類。

3.1 表面生物病害

使用超景深相機(jī)觀察佛圖寺摩崖石刻的微觀形貌，并進(jìn)行對(duì)照分析，提取不同類型的微生物（圖4、圖5）。超景深照相機(jī)的最大放大倍數(shù)為200倍，適用于觀察苔蘚、地衣、霉菌等微生物的微觀形貌。觀察可得，多數(shù)佛圖寺摩崖石刻表面同時(shí)存在大面積青苔、地衣與霉菌。

佛圖寺摩崖石刻大部分都存在微生物病害（圖6），少部分存在植物病害。

3.2 表層風(fēng)化

佛圖寺摩崖石刻主要呈現(xiàn)出的表層風(fēng)化現(xiàn)象包括片狀剝落、孔洞狀風(fēng)化、表面溶蝕。由于佛圖寺摩崖石刻常年露天保存，加之水鹽破壞、溫度周期變化、大氣降雨以及酸雨等因素共同作用，催生了片狀剝落、孔洞狀風(fēng)化、表面溶蝕等表層風(fēng)化病害的發(fā)育（圖7）。

3.3 裂隙

裂隙通常分為淺表性的風(fēng)化裂隙和深入文物本體的機(jī)械裂隙，這兩種性質(zhì)的裂隙同時(shí)存在于佛圖寺摩崖石刻本體。溫濕度變化產(chǎn)生的脹縮和水鹽遷移會(huì)加劇裂隙發(fā)育，風(fēng)化裂隙附近易發(fā)生影響石質(zhì)文物表層形態(tài)的劣化；而機(jī)械裂隙若不盡早處理則將繼續(xù)發(fā)育，威脅文物的結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性（圖8）。

3.4 表面污染與變色

佛圖寺摩崖石刻常年暴露于戶外，易受到大氣及粉塵污染，也易發(fā)生水銹結(jié)殼，使石刻表面呈現(xiàn)污染與變色（圖9）。

現(xiàn)場(chǎng)使用超景深照相機(jī)對(duì)佛圖寺摩崖石刻進(jìn)行了微觀形貌觀察與分析。放大倍數(shù)200倍時(shí)，摩崖石刻表面污染、表層顏料的微觀形貌見(jiàn)圖10。部分石刻表面出現(xiàn)深色污染物，顏料層表面也有微生物生長(zhǎng)。

3.5 顏料層老化脫落

顏料層老化脫落，是指摩崖石刻顏料層膠結(jié)物的老化及自然風(fēng)化等原因而導(dǎo)致的顏料層脫落、干裂、酥粉等現(xiàn)象。佛圖寺摩崖石刻中部分石刻有顏料層老化脫落現(xiàn)象（圖11）。

4 結(jié)論

經(jīng)現(xiàn)場(chǎng)調(diào)研、現(xiàn)場(chǎng)勘察檢測(cè)以及室內(nèi)分析檢測(cè)，結(jié)果顯示，佛圖寺摩崖石刻存在表面生物病害、表層風(fēng)化、裂隙、表面污染與變色等病害。

經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)回彈儀測(cè)試以及超聲波檢測(cè)，對(duì)風(fēng)化巖石類型、物理參數(shù)、風(fēng)化程度定性定量，發(fā)現(xiàn)石刻載體巖性較好、強(qiáng)度較高，多數(shù)石刻表面風(fēng)化程度較低，僅FT-17“化工”題刻一處的表層風(fēng)化程度屬于強(qiáng)風(fēng)化狀態(tài)。盡管風(fēng)化程度不高，佛圖寺摩崖石刻的表面風(fēng)化依然涵蓋了孔洞狀風(fēng)化、表面粉化剝落、表層片狀剝落、鱗片狀起翹與剝落、表面溶蝕等現(xiàn)象。其中表層片狀剝落影響石刻表層外觀形態(tài)較為嚴(yán)重，且采用深度清理、表面封護(hù)等措施不足以緩解，需要另外施加有針對(duì)性的保護(hù)措施。

佛圖寺摩崖石刻露天保存，賦存環(huán)境潮濕，一年中最高溫度與最低溫度的溫差較大，年降水量較大，雨水充足，這是造成石刻表面植物、微生物滋長(zhǎng)、表面風(fēng)化，以及進(jìn)而導(dǎo)致石刻表面污染變色嚴(yán)重的主要外因?？梢钥吹教镩g的FT-01王大謨《佛圖寺》詩(shī)刻、崖邊的FT-04蔡呈圖“游佛圖寺”詩(shī)刻、崖壁的FT-12“如意橋”題刻和FT-13陳時(shí)范詩(shī)題刻、天柱塔上的FT-16阮?！扒ひ恢迸c題刻FT-17“化工”題刻，由于完全暴露在風(fēng)吹日曬及雨水沖刷下，沒(méi)有絲毫遮擋，表面污染變色尤為嚴(yán)重。這些石刻表面呈灰黑色，推測(cè)為水銹結(jié)殼加上微生物死亡后覆蓋在石刻表面等多重因素累積而成。

根據(jù)佛圖寺摩崖石刻所處環(huán)境判斷，造成摩崖石刻產(chǎn)生病害最關(guān)鍵的因素是水。水的危害是影響石刻文物長(zhǎng)期留存最嚴(yán)重的病害之一。一方面是降水、徑流等直接對(duì)石刻表面沖刷，引起表面溶蝕等病害；另一方面，水能促進(jìn)微生物、植物等生物生長(zhǎng)，從而引發(fā)生物病害。另外，在微觀層面，水隨著溫濕度變化在各種形態(tài)中轉(zhuǎn)換，導(dǎo)致多孔石質(zhì)文物易受到影響；水還會(huì)帶著可溶鹽在石刻中遷移，也是造成石刻風(fēng)化的一個(gè)原因。因此，要緩解摩崖石刻本體病害，延長(zhǎng)文物壽命，必要時(shí)采用表面封護(hù)、排水措施等治理石刻周邊水環(huán)境是一個(gè)關(guān)鍵。

參考文獻(xiàn)

[1]紀(jì)娟，王永進(jìn)，馬濤，等.茂陵石刻表面污染物和可溶鹽的分析研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2020，32（2）：22-28.

[2]張孝絨，張興群.乾陵地衣調(diào)查報(bào)告[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2002（1）：15-22.

[3]肖瑾.桂林石刻病害分析及保護(hù)研究：以龍隱巖龍隱洞石刻為例[J].文物鑒定與鑒賞，2022（6）：38-41.

[4]王麗琴，黨高潮，梁國(guó)正.露天石質(zhì)文物的風(fēng)化和加固保護(hù)探討[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2004（4）：58-63.

[5]傅亦民，金濤，周雙林，等.寧波東錢湖石刻群微生物病害研究[J].文物保護(hù)與考古科學(xué)，2009，21（4）：31-37.

[6]宋土順，王德順，田苗，等.大氣環(huán)境對(duì)石質(zhì)文物遺址病變機(jī)理的影響研究[J].華北理工大學(xué)學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版，2022，44（3）：86-93.