考古發掘現場文物保護中的整體提取技術

石宏偉　孫羽

摘 要：在考古發掘現場，文物出土后由于所處環境發生改變，特別是直接與氧氣接觸后，腐蝕速度會明顯加快，這對文物保護不利。因此，在考古發掘工作中，需要應用到整體提取技術，將文物帶土運送至實驗室，在理想環境下將文物與周圍土壤剝離，從而實現對文物的保護。經過多年的理論研究和技術實踐，整體提取技術已經日漸成熟，掌握其操作技巧對文物的現場挖掘和妥善保管有積極幫助。文章首先概述了整體提取技術的適用情況，隨后著重分析了基本提取法、套箱提取法、石膏提取法、聚氨酯泡沫提取法的操作步驟以及各步驟的操作要領，最后結合個人工作經驗，對4種整體提取技術進行了對比、分析，為考古發掘現場的文物保護提供了技術借鑒。

關鍵詞：文物保護;整體提取技術;套箱提取法;石膏提取法;聚氨酯泡沫提取法

做好文物保護是考古發掘的第一守則，整體提取技術的推廣使用，在提高文物發掘保護成效方面發揮了至關重要的作用。雖然該技術已經比較成熟，但是由于細分種類較多，加上每一種類型的操作方法、適用情況差異較大，如果不能做到科學選擇、精確操作，往往難以達到預期的文物保護效果，甚至會因為操作不規范，反而使文物在整體提取過程中受到損害。近年來，我國考古事業不斷取得新突破，整體提取技術的應用前景廣闊，掌握套箱提取、石膏提取等具體方法的操作技術，成為現階段考古技術人員必備的技能之一。

1 整體提取技術的適用情況

以文物為中心，將周圍一定范圍內的土體一起提取并轉移到實驗室的過程，即為整體提取。作為現代考古工作中常用的一種文物保護手段，該技術的適用情況主要有以下幾種：①文物受損嚴重，碎塊分布復雜。文物出土時，因為地質原因、存儲環境等影響，已經出現了比較嚴重的破損，并且不同文物的碎片相互混雜，短時間內無法查明這些碎塊的歸屬。為了保證現場發掘工作繼續進行，同時也是出于保護文物的需要，必須要使用整體提取技術。將散亂分布的文物碎塊一并轉移到實驗室之后，再由專業人士進行清理、找對、拼接，從而最大程度上復原、保護文物。②文物極易破碎，無法單獨提取。有些文物因為材質特殊或年代久遠，極度易碎。而考古發掘現場環境復雜、條件受限，單獨提取可能會造成文物的損壞。這種情況下也需要借助整體提取技術，將其帶土轉移至實驗室，在專用工具、專業人士的操作下，最大程度上保護文物。③文物埋藏環境歷史信息豐富。在一些規模較大的文物遺址中，某件文物的周邊埋藏環境中，有著豐富的歷史信息。短時間內無法逐一將其提取，或弄清楚它們之間的關聯，這種情況下也需要借助整體提取技術。在實驗室環境下，讓專業人員有充足的時間去探究、梳理其中的歷史信息。只有結合考古發掘現場的實際情況，綜合判斷之后，再決定是否選擇整體提取技術，才能在保證考古發掘效率和保護文物安全之間做到統籌兼顧。

2 考古發掘現場文物保護中整體提取技術的分類

2.1 基本提取法

基本提取法是現階段文物整體提取技術體系中比較常用、操作最為簡單的一種。經過現場勘察確定土壤自身強度較好的情況下，以文物為中心，向四周延伸一段距離，縱向切割土體，然后將帶有文物的整塊土體提取出來。整個過程中不需要借助其他材料，操作步驟為：

第一步，清理文物周圍的泥土。以文物為中心，左右兩側各延伸3～5厘米，底部土體可多保留一點，控制在10厘米左右。這樣就形成了一個承載文物的土質臺基，如圖1所示。

當然，如果考古發掘現場土壤強度較好，可以將土質臺基修整成為上寬下窄的倒立梯形，將會進一步減輕后續分離文物與土壤的工作量。但是需要注意的是梯形斜邊與臺基水平面之間的夾角不得小于70度，否則會有土體崩塌的風險，容易對文物造成損傷。

第二步，為防止整體提取時出現土體散落的情況，需要對土質臺基進行臨時加固。目前常用的加固方式主要分為3種類型：①紗布繃帶加固。選擇紗布繃帶，圍繞著土質臺基的外側進行包裹，按照自上而下的順序，沿著同一方向用力裹纏。先完成土質臺基前后、左右4個面的包裹加固，最后在進行上下、前后4個面的包裹加固。②石膏繃帶加固。如果承載文物的土質臺基體積、重量較大，紗布繃帶加固效果有限，可用石膏繃帶代替。操作方法類似，但是需要注意的是，石膏可能會對文物的露出部分造成污染、損害，因此使用石膏繃帶加固前，要在土質臺基上表面覆蓋一層聚乙烯薄膜作為隔離層。③樹脂繃帶加固。樹脂繃帶是近幾年出現的一種材料，以網狀棉織物作為基材，在表面均勻涂上一層熱塑性樹脂，制成繃帶。這種材料不僅力學性能更好，而且不會像石膏一樣產生污染，還可回收并反復使用，符合綠色環保理念。操作方法同上。

第三步，底切處理。該步驟是整體提取中的核心，底切處理是否到位，不僅決定了后續文物與土體分離的工作量，而且也直接影響了文物的安全和完整。事實表明，在考古發掘現場，因為底切處理不合格，整體提取中出現土質臺基掉落，進而導致文物摔壞的情況并不少見。因此，對于底切處理也要引起重視，常規的操作方法是選用一塊帶刃的薄金屬板，沿著水平方向切割土質臺基的底部，使其與地面分離，之后再提取。對于一些體積較大的提取塊，還應提供剛性支撐，保證提取過程中不會發生應力變形或土體散落的情況。

2.2 套箱提取法

作為一種操作比較簡便的整體提取方法，套箱提取的原理是利用木質框架對文物所在的土質臺基進行加固，相當于在文物的外側加裝了一個箱子，通過提取箱子的方式，使文物與周圍土體分離，達到文物整體提取的目的。其操作步驟如下：

第一步是將文物周圍的泥土清理干凈，并形成一個比較規整的矩形土質臺基。第二步，選擇兩塊質地堅硬的模板，分別夾在矩形土體的兩側，使用繃帶進行綁扎，起到固定效果。第三步，進行底切處理。根據文物的大小、土體的重量，底切處理方法也有差異。如果提取物的面積較小，可選擇帶刃的金屬板，沿著土質臺基的底部進行水平切割，在完成土質臺基與地面分離之后整體提取;如果提取物的面積較大，為防止提取過程中出現散落的情況，應采用掏空插板法。從木質邊框的底部，沿著水平方向掏出一條高度約為3厘米的細長形空隙，將寬度為2.5厘米左右的木板橫插入空隙內。讓插板兩端超出豎向木板2厘米左右，然后使用鐵絲絞緊、固定。第四步，經檢查底切處理完畢，且固定良好后，選擇四塊木方或金屬塊，分別墊放于長方體提取塊的四個角上，形成剛性支撐。最后在保證四個角受力均勻的情況下，完成整體提取。

2.3 石膏提取法

石膏提取法利用石膏硬結后產生的較大強度，對文物及周邊的土質臺基提供支撐，從而實現文物整體提取的一種技術。其操作步驟如下：

第一，清理文物周邊的泥土。以文物為中心，向兩側各延伸5厘米左右，然后斜向下開挖，形成一個梯形的土質臺基，在土壤自身強度不理想的情況下，有利于保證臺基穩定，防止邊坡滑塌導致文物受損。

第二，進行文物周邊的加固處理。選擇兩個木板分別豎立于土質臺基的底部，距離臺基邊緣約3厘米寬，這個間隙用于灌注石膏。對木板進行加固，形成一個由土體、木板組成的簡易框架。在梯形頂部使用石膏繃帶覆蓋，起到隔離文物的效果，防止澆筑石膏以后與文物直接接觸。

第三，將準備好的熟石膏分別從梯形兩側的木板邊緣自上而下澆筑，讓石膏均勻充滿整個區域，將帶有文物的梯形土體包裹起來。在石膏開始固化后，從頂部再加蓋一個橫向的柵格板，并施加一定壓力，進一步提高石膏的密實度，其結構如圖2所示。

第四，參照基本提取法中底切處理方法，在石膏完全固化后完成底切，使石膏與地面分離。考慮到文物的土質臺基沒有石膏包裹，因此需要將其進行翻轉，讓有文物的一面朝下，而土質臺基在上方，這樣就可以利用兩側木板和柵格板起到支撐作用。翻轉180度后，使用金屬鏟子沿著木質框架的內側，將多余的土壤、相連的石膏切割開來，從而得到了由石膏包裹的文物，實現了文物的整體提取。

2.4 聚氨酯泡沫提取法

利用硬質聚氨酯泡沫進行文物的整體提取，是近幾年興起的一種新技術。在實際操作中，會使用到“白料”和“黑料”2種液體材料，其中白料的主要成分為聚醚多元醇，黑料的主要成分是異氰酸酯。將兩種材料按照1：1的比例混合后，發生化學反應并產生大量泡沫。大約經過30秒后，泡沫固化，形成一層較為堅硬的材料，并將文物包裹起來，達到防止文物破碎的目的。考古人員將聚氨酯泡沫取出，在實驗室環境下將泡沫材料與文物剝離，從而完成了文物的整體提取。具體操作步驟如下：

第一步仍然是將文物周邊的泥土清理干凈，操作方法如前文所述。第二步是對文物進行簡單的加固，為材料發泡、包裹文物創造有利的環境。前期處理與石膏提取法類似，主要的區別在于要適當擴大木質框架和土質臺基之間的空隙，通常距離應維持在12～16厘米。這樣在材料發泡時有足夠的空間，不會對木質框架產生較大的擠壓力，避免了框架發生變形、擠壓文物的問題。另外，為了保護文物，在添加發泡材料前必須對文物進行隔離。采用雙層隔離措施，第一層為鋁箔，第二層為聚乙烯薄膜，在接縫處用粉色膠帶粘貼，保證密封效果。第三步是制備并灌注材料。將兩個獨立的料盒打開，按照1∶1比例均勻混合后，快速倒入木質框架和土質臺基之間的空隙內。注意根據空間的大小確定灌注量。材料倒入后，與空氣接觸快速發泡。受外界溫度的影響，常溫環境（20～30攝氏度）下需要10分鐘左右完成發泡并固化。第四步，在泡沫完全固化后，使用金屬鏟子沿著木質框架的內側，將泡沫切割下來，并修整泡沫的邊緣部位，保持整齊。之后使用掏空插板底切法，完成底部切割后實現文物與泡沫材料的整體提取。

3 幾種整體提取技術的對比

本文主要介紹了4種文物整體提取技術，每種技術除了在操作細節上存在較為明顯的差異，其適用條件、優缺點也不盡相同。在考古發掘現場，考古人員應結合現場情況，基于個人的工作經驗，靈活選擇最佳的整體提取技術。對比來看：①基本提取法適用于土壤自身強度較好，且文物體積、重量不是太大的情況。其優點在于不需要借助于其他提取材料，操作更加方便，適用性更強。同樣的，如果考古發掘現場土壤剛度差，或含水率高，或者是文物體積大，則不適用該方法。②套箱提取法的操作相對簡單，并且利用套箱加固土質臺基，進一步保證了文物的安全。同時，該方法也適用于那些體積、重量較大的文物提取工作。應用該方法時，對兩側加固板和底部剛性支撐板的連接有嚴格要求，應保證木板加固良好，才能順利提取。③石膏提取法的操作步驟較為煩瑣，主要適用于那些土壤結構較差、強度不高的情況，使用石膏加固后保證了整體提取的安全性。當然，該方法也有自身的缺陷，例如石膏自重較大，因此只適用于一些體積較小的文物提取。④聚氨酯泡沫提取法也是適用于不良土質下文物提取的技術，安全性較高，并且密度低、自重輕，可適用于一些中型、大型文物的整體提取。需要注意的是，聚氨酯泡沫可能會對文物造成污損，必須要采取雙層隔離。另外，聚氨酯泡沫有一定的毒性，也要注意做好安全防范措施。

4 結語

在考古發掘中，文物提取是一項關鍵步驟。整體提取對保護文物安全性、完整性有顯著效果。現階段可供選用的整體提取技術有多種，比較常用的有基本提取法、石膏提取法、聚氨酯泡沫提取法等，每一種方法的操作步驟、適用范圍均存在較大差異。在考古發掘工作中，技術人員應結合現場的土壤狀況、文物體積大小等因素具體選擇最佳的整體提取技術。需要注意的是，無論最終選取何種技術，均要求技術人員必須嚴格按照相關的步驟，控制技術要點，盡快完成提取后，將提取塊送至實驗室完成文物與土體的分離，從而讓文物得到妥善、專業的保管。

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