浅谈无损检测技术在考古现场中的应用

前言

文物在出土过程中，由于环境突变呈快速劣化趋势，考古现场获得的即时信息往往受到技术条件、时间和空间的限制，需要不断引进新的技术手段来解决相关问题[1]。因此，利用现代分析技术对考古出土文物进行现场调查分析也是文物保护过程中十分重要的一步。

一、适合考古现场的分析技术

随着科学技术的发展，各种新的检测仪器层出不穷，但常规实验室的文物调查和分析手段容易割裂文物当前状态与出土状态的联系，在实际工作中存在许多不足。一方面文物一出土，受到周围环境突变的影响，文物材料性质发生快速变化，导致原有信息发生改变或遗失；另一方面，文物的珍贵性也无法满足以样品消耗为代价的分析要求，文物的特殊属性决定了即时、无损、便携的调查和分析方式更适合考古现场的检测分析[2-6]。

二、考古现场出土文物现状及存在的问题

文物在考古发掘之前，长期处在一个无光、缺氧、湿度很大甚至长期浸泡在水中或温湿度基本不变或变化不大的平衡体系中，发掘出土后环境突变，会使文物受到严重甚至是毁灭性的损害[7]。文物的劣化，是多种因素作用的结果，尤其是文物出土阶段的劣化更是如此。除与文物出土前后的环境变化密切相关，也和文物本身的材料性质有直接关系，因此，除了对文物进行现场应急的稳定性处理，考量文物的埋藏环境和认识文物出土时的材料特征也是综合研究病害产生原因的前提，对文物保护有重要的意义。

三、无损检测技术在考古现场的应用

1.埋藏环境

文物在出土之前，已与埋藏环境建立了平衡体系，考古发掘时平衡体系被打破，势必造成文物的劣化，主要影响因素如下：

（1）含水量

水是影响出土文物劣化的重要因素之一。出土漆木器、象牙和骨质文物失水后，会发生严重的收缩、弯曲甚至断裂；纸张、羊皮纸、皮革和纺织品，在失水情况下会发生脆化现象，失去韧性导致纤维的断裂；水分也是金属发生电化学腐蚀的主要因素之一。与之相反，在含水率较高的条件下，文物表面及周边环境湿度较大，适宜霉菌和真菌的生长，可能造成生物病害的发生。大部分文物的保存状态与其自身含水率或埋藏环境中的水分有直接关系，吸收水会发生膨胀，反之会发生收缩，这个过程材料的性质会发生很大变化。

（2）温度

温度对文物的影响是指通过文物分子之间的相互转变和一定的化学反应而导致文物状态出现变化的现象，其主要表现为温度过高时，加速了各种物理化学变化，从而加速了文物的劣化；温度过低也会造成文物的收缩变形等。而温度的忽高忽低，如冷气状态和平常温度状态切换过快，会引起不同材料之间的热胀冷缩现象，致使文物衰变。

（3）含氧量

氧气对脆弱质文物的氧化蚀变和微生物的生长起着非常关键的作用。氧气是氧化反应产生的主要条件，氧化作用造成文物材料的劣化现象，在金属质和有机质文物上表现得最为明显，氧气也是微生物产生的重要条件，有机质文物受微生物劣化的影响最为明显，表现为霉变、腐烂、腐朽等劣化现象。

（4）易溶盐

相对湿度较高的条件下，易溶盐会吸收空气中的水分溶解，相对湿度降低时重新结晶。易溶盐结晶发生在文物内部的孔隙中，结晶作用会严重影响文物材料的强度，盐结晶聚集于文物表面时，会对文物的表面造成损伤。

（5）PH值

酸度对地下文物的影响很大，如蛋白质容易受碱性的影响，而纤维素则容易受酸性的影响。一般来说土壤腐蚀速度随着pH值的降低而增大，土壤酸度对有机质文物和铁质文物的影响较大[8]。

（6）光照

光照会对文物造成严重的、不可挽回的损害。在考古发掘现场，原本处于黑暗环境中的文物遭到太阳光的照射，阳光中的紫外线可能对文物造成较大的损伤。有机质类文物对光很敏感，如果过多的暴露在光照条件下，会引起褪色和结构性损伤，而彩绘类文物在光照条件下也会引起褪色和变色现象，因此，考古发掘现场需要进行光强度的监测工作，并做好应急处理预案[9]。

总之，考古现场中文物的埋藏环境和现场环境的信息尤为重要，需要及时记录保存，不同检测内容对应的无损检测技术总结如下：

检测内容 检测仪器 对文物的影响 检测对象温湿度 便携温湿度计 引起文物热胀冷缩、湿涨干缩，易霉变，金属易锈蚀 周围空气光照 照度仪、紫外辐照仪 光照中的紫外线会引起文物的褪色、变色或结构性损伤 周围空气含水率 红外水分测定仪 引起文物膨胀收缩，易霉变，金属易锈蚀 埋藏土壤可溶盐 便携式离子色谱仪 易溶盐结晶会影响文物材料强度，金属易腐蚀 埋藏土壤微生物 便携式显微镜 霉变、腐烂、腐朽 埋藏土壤酸度 PH计 土壤腐蚀随PH值的降低而增大 周围空气、埋藏土壤

文章来源：《无损检测》 网址: http://www.wsjczzs.cn/qikandaodu/2021/0406/474.html