假如,海底有一个被踩碎的鸡蛋,需要你原封不动地从海底提取出水面,你能想到什么好方法,才完成这个艰巨的任务呢?
哈哈,说实在的,就这种情况,放在以前,水下考古队员们也是无能为力的。但是,今天,我可以骄傲地告诉大家,中国已经成功地突破这一世界性难题了。
就在7月25日,浙江大学对外公布了一个好消息!《世界首例!浙大文保团队用这种方式提取水下30米处脆弱文物》。他们在福建漳州圣杯屿,30米深的元代沉船遗址上,成功地提取出脆弱文物——竹篾[miè]。这些竹篾经过几百年的海水腐蚀,已经变得异常脆弱,水下考古队员在海底一碰,它就会酥粉。如何将这些在沉船遗址上找到的竹篾,从海底30米深处,完整地提取出水面?之前一直都是水下考古的特大难题。这次终于被浙大文保团队攻克了。
(资料图片仅供参考)
今天,我来为大家详细介绍一下:浙江大学到底是用了什么样子的神秘方法,实现了海底脆弱质文物的提取?
传统竹篾编织技艺
首先,咱要先弄清楚提取脆弱文物的基本要求。
既然是脆弱文物,那它自身的强度就比较差,属于那种一碰就碎,一捏就粉的那种比较娇气的文物。我们提取文物就是为了最大限度的保护文物,保持它的原有状态,不能破坏文物本体以及文物本身承载的信息。
圣杯屿元代沉船水下清理文物表面泥沙技术
而处在海底的水下脆弱文物,其本身就面临着海水的冲刷侵蚀。并且,在从海底提取打捞到水面的过程中,会面临着海水水流的冲刷以及海陆运输的颠簸。如何让海底的脆弱文物,能够经得起上述的“折腾”,成为海底脆弱文物提取的基本要求。
其次,在对处于海底的脆弱文物加固的时候,要选取后期能够完全无损拆除,不会对文物本体造成损坏的方式方法。
三星堆象牙加固文物提取技术
顺便说一下,这类脆弱文物的提取,在田野考古工作中已经有了相对成熟的运用。例如,在三星堆考古发掘过程中,采用了石膏加固提取脆弱的象牙,采用3d打印柔性包装提取脆弱青铜器;在秦始皇兵马俑考古发掘中,采用了薄荷醇加固后,提取彩绘兵马俑文物等等。但是,以上几种方法,都不适用于水下考古,无法在海底进行运用。
三星堆3d打印保护文物套提取技术
兵马俑彩绘薄荷醇加固技术
好了,知道了以上两条基本原则后,又知道了田野考古是如何提取脆弱文物的。那么,你刚才如果已经想到的方法,还能适用于水下考古吗?来吧咱一起看看,浙江大学艺术与考古学院,博士研究生王新鑫先生,他给咱带来的最新技术方法吧。
水下考古工作中,如何提取海底脆弱文物一直以来都是个技术难题。王博士团队在浙江大学文物保护实验室,经过了很多年潜心研究和不断试验筛选,复配了近百种材料后,终于得到了以3,4-二甲氧基苯甲醛,这是一种运用于水下的临时加固型材料,俗称藜芦醛。
当然浙江大学文保团队复配的这种水下临时性加固材料需要适配不同温度、盐度和静水压力,同时也要摸索一整套在水下环境施工方法。在正式到海底沉船遗址上测试前,团队来到了广东阳江,著名的“南海一号”所在博物馆就在这里。同时,国家文物局考古研究中心阳江基地也在这里,基地中有一个7米深的水下考古队员训练泳池。我在2009年,就是在阳江这个7米深泳池培训的潜水技能。话说远啦,咱拉回来。
王博士团队在泳池中,进行了实验,成功地完成了水底加固“南海一号”脆弱船木,并顺利提取出水面。
有了这一次泳池实验的成功,这使得团队有了充足的信心。今年7月,浙江大学王新鑫博士的文保团队带着他们研发的藜芦醛,来到了福建漳州古雷半岛的圣杯屿海域。水下考古领队梁国庆先生,为团队介绍当天的海底环境状况:“水面流速50cm/s以下,水下米深处,流速11cm/s,今天的水下能见度不错,可以下水试验,提取脆弱文物-竹篾。”
圣杯屿海底这条元代沉船,处于水下30米深,即便是使用双瓶高氧潜水,水下考古队员们每一组的潜水时间也仅仅有30多分钟。短短2-3个小时时长的可下水作业的平潮期里,若想顺利完成水下脆弱文物竹篾的提取,需要领队和团队所有人员的精心设计,分工协作,环环相扣,紧密配合。
由于在海底沉船遗址上发现的用于瓷器打包的竹篾,已经在海水中浸泡了700余年。长时间的海水浸泡,使得竹篾本身非常脆弱。呈现出明显的海绵木特征了,水下考古队员在海底只要轻轻一碰,稍一用力,竹篾就会被碰碎。于是,水下考古队员们先在竹篾出现部位的周围用沙袋围成一个海底“围堰”,并根据海底地形的起伏,进行细致调整。这样就用海底沙袋围堰,为沉船遗址上的竹篾营造出一个相对稳定的小环境,避免了水流对文物和即将用于临时加固注射剂藜芦醛的冲刷,又能给加固材料争取最大的固化时间。
圣杯屿元代沉船水下考古工作现场
围堰做好后,水下考古队员们在30米深的海底,撕开固化剂密封,并倒入围堰中。因为藜芦醛这种固化剂是淡黄色油状液体,不溶于水,并且比海水的比重大,所以可以稳定注入海底围堰中,像一个柔软随型的被子,盖在了竹篾之上。为了防止围堰顶部固化剂被海流冲刷,水下考古队员们还在围堰顶部,盖上一块提前剪裁好的亚克力透明板,完全封闭了固化剂和文物本体。
接下来,就是等待固化的时间,藜芦醛油状液体在海底包裹着脆弱文物竹篾,逐渐硬化成一个完整固体。彻底为处在30米深海底的脆弱竹篾,提供了一个保护壳。并且,这个保护壳完整地保留了竹篾在水下的原始状态,为今后的文物修复和保护,创造了最为有利的前提条件。
最后一步,就是水下队员下水,在已经固化成为一体的文物外部使用环氧树脂-海绵进行包裹,再套上一层PVC管套,加固完毕就可以安全提取出海面了。
咱国内这次没有公布更多海底和现场的工作照片,我只找到了欧盟SASMAP水下文化遗产保护项目中,前些年跟咱这个项目类似的照片,大家先凑合看着。关于福建圣杯屿元代沉船水下脆弱文物提取的相关照片。等咱的照片对外公布了,可以再补上。
好了,讲到这里,一定有人想问,这固化剂和文物都粘到一起了,后面还分得开吗?
您放宽心,这个问题,咱的科研专家们可是从一开始就想到了。对文物的保护工作,前提条件就是可逆性。也就是你做的任何工作,都有取消掉重来的可操作性才可以的。通俗滴讲,就是后悔药,一定要有才可以的。
同样,藜芦醛和脆弱文物固化成一个整体后,到了文物保护实验室,可以通过提升温度升华,或者在低浓度乙醇溶液中溶解去除。所以,整个加固过程是临时的,可逆的,所以才叫做水下临时固型提取技术。
好了,这一期我们就先讲到这里啦,欢迎大家关注 @张瑞水下看世界,也希望大家多给我们品评与指正,帮我们转发、评论、点赞呦,我们下一期再见啦!
本文引用:
浙江大学:《世界首例!浙大文保团队用这种方式提取水下30米处脆弱文物》
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