胡鋼 材料學博士，北京大學考古文博學院副教授

    胡鋼：材料學博士，北京大學考古文博學院副教授，主要研究方向為文物保護。講授《文物分析技術》、《文物材料與保存環境》等課程，負責完成科研項目10多項，發表研究論文40多篇，獲授權發明專利2項。

    2014 年，由太原市考古所在太原市天龍山圣壽寺院內發掘出土了一批鐵佛頭，專家初步推測這批佛頭應為北朝時期的文物，被人為銷毀后殘存部分埋于地下。這批造像文物絕大多數僅剩頭部，唯有一件連有背部。鐵佛頭出土時破損腐蝕嚴重，除了在地下埋藏千年之久的緣故，為何這些原本完好的佛像會大多被毀得僅剩佛首，推測應該與歷史上赫赫有名的北周武帝大規模滅佛運動有關。

    這批鐵質佛頭作為一千四百年前的鐵鑄文物實物，可以提供當時山西地區甚至北方地區的鑄鐵工藝及佛像造像等重要信息，更為復原北周武帝滅佛運動的具體情況提供了可貴的實物證據。天龍山圣壽寺鐵質佛頭具有較高的科學價值、藝術價值和歷史價值，本工作將基于文物保護的諸項原則對其進行保護和修復，希望可以提取出更多的文物信息，以供更多的研究參考。

    由于鐵本身的性質活潑及土壤對鐵器的腐蝕十分明顯，出土鐵質文物的保護和修復，一直是鐵質文物保護中的難點。埋藏千年以上的鐵質文物實例不可多得，鐵佛頭的保護修復工作和進一步的研究對文物保護事業有著重要的價值。

    鐵佛頭保存狀態

    由于埋藏時間長久，土壤對鐵質文物有很強的腐蝕作用，鐵佛頭整體礦化嚴重，表面完全被被土銹硬結物、瘤狀物和土塊緊密覆蓋，基本無法辨認文物形貌，如圖所示。一開始都未被工作人員辨認為文物，誤以為普通的土塊，可見保護修復工作的重要性。故在未進行初步清理之前，無法獲得更多的文物相關信息及其病害情況。

佛頭出土時情況

    文物病害分析

    常規的文物修復流程都應先對文物進行分析檢測和病害描述，再結合文物的具體病害進行針對性的研究和工作安排，選擇合適的具體方法、工具和試劑來完成保護修復工作。保護步驟包括檢測分析、表面清理、脫鹽、緩蝕、封護五個步驟。

    但由于出土鐵質文物的特殊性，不得不對常規的工作步驟進行調整和修改。通過對出土鐵佛頭的簡單介紹，可知若不先進行初步的表面清理，我們無法獲得文物的更多信息，無法觀察病害、提取樣本檢測分析，更不可能開展任何深入的工作。所以針對大部分出土鐵質文物的實際情況，第一步工作是初步的表面清理。

    對鐵質文物進行初步的表面清理，使用的工具包括牙刷、 毛刷、 鋼刷、 刻刀、手術刀、鑿子、電刻筆、潔牙機、打磨機等。由于不了解文物的具體情況，所以在去除表面的附土、鐵銹硬結物、瘤狀物時，要十分小心仔細，謹慎的處理。由于文物已礦化嚴重，有許多部分已開裂容易脫落，一定要仔細收集，并拍照確認脫落位置，以便之后可以修復還原。

    通過初步的表面清理，還原出土鐵質文物的整體面貌，以便進全面觀察文物特征及其病害，并制定接下來的保護修復工作步驟。

    由于埋藏地下已有千年之多，所有佛頭都通體礦化嚴重，文物整體強度降低，在清理表面土塊和浮銹時十分容易導致器物本身開裂或破損，有的部分由于礦化嚴重，土銹硬結物與文物本身已緊密結合為一體，很難清理，導致文物外觀模糊不清，難以界定。此外，鐵佛頭存在嚴重殘缺問題。五官及發髻突出部分鮮有保存完整者，大部分佛頭的雙耳都已殘缺不見，鼻梁坍塌情況常見，發髻多有殘缺。有幾個佛頭上半部已完全殘缺，僅余一半。鐵佛頭表面仍有大量的瘤狀物、硬結物，土銹共存，層狀堆積，且硬度很大與文物基體結合很緊，難以清理。許多部分十分松散，輕輕觸碰便碎裂脫落，裂隙多見，跡斑斑。

    一般而言在進行文物保存狀態認知是，需要從文物材質、銹蝕產物構成、出土環境情況進行分析檢測。對這件保護修復的鐵佛頭，主要通過金相顯微鏡，激光拉曼光譜、掃描電子顯微鏡等方法對材質和銹蝕產物的構成進行了科學分析。這樣更有利于合理的制定針對性的保護修復方案。

    處理步驟

    1、表面清理

    由于是直接出土的文物，佛頭表面有大量松散土渣，相對結合并不牢固，可用毛刷刷除 , 結合較緊的可沾水潤濕松動后剔除。

    除去表面的浮土之后，文物表面上結合了相當厚的土銹硬結物、瘤狀物、層狀堆積等。由于年代久遠，文物本體礦化嚴重，故硬結物等與文物基體結合程度相對緊密。

    使用刻刀、手術刀、潔牙機、電磨刷、電刻筆等工具，根據不同位置的具體情況，小心剔除。文物基體存在鐵芯，故硬度較高，附著物相對硬度較低，故先用刻刀和手術刀小心清除大塊的、易脫落的附著物。結合緊密的，用電刻筆震動，使其松動再用刻刀剔除。接近五官等精心部位，使用潔牙機小心打磨，除去銹蝕。

    有些銹蝕十分牢固，可用棉花浸濕低濃度的草酸或醋酸敷在銹蝕表面，經過一段時間的反應后銹蝕溶解松動，再用工具剔除。敷酸處及時用清水清洗避免腐蝕文物基體。

表面清理后的鐵佛頭

    2、加固與粘接

    在清理過程中，由于文物礦化嚴重，本身有許多裂隙，小塊的開裂部分很容易脫落。使用 AB 型環氧樹脂膠進行粘接工作，強度適當。調和適量的 AB 膠，用牙簽均勻涂抹于粘接位置，對準后進行粘接，放置 1-3h 即可。殘留在文物表面的可見余膠可以用用磨具打磨掉。

    佛頭存在開裂的情況，輕微觸動既有碎裂風險，故決定對其進行滲透加固。選用 502 黏接劑，向縫隙處灌注，待風干后既可。502 膠流動性較好，滲透加固速率較快。流至表面凝結的余膠用丙酮可輕易擦去，具有可逆性。

    3、脫鹽

    以氯離子為代表無機鹽份的存在對鐵器的保護危害十分大，會造成鐵器進一步的腐蝕。故對鐵器的脫鹽處理是保護工作中非常重要的一環。

    本工作采用紙漿脫鹽技術，將生宣紙撕碎，用去離子水淘洗，制成紙漿。再用去離子水反復淘洗，用電導率儀測量電導率來反應離子濃度，當其洗脫水電導率低于 50μS/cm 便認為符合要求。將紙漿均勻敷一層在佛頭表面，放入50℃恒溫干燥烘箱。帶紙漿干燥后，去除紙層，既完成一次脫鹽操作。

    4、緩蝕

    鐵器文物受限于鐵本身的化學性質，表面極易氧化并不斷深入腐蝕，不利于文物的保存。所以鐵質文物的表面緩蝕處理十分關鍵。一般選用無機化學試劑進行緩蝕處理，常用的試劑有單寧（鞣酸）、鉬酸鈉、硅酸鈉等。

    本次保護工作選用的緩蝕劑為單寧，配制 1% 的單寧溶液，用涂刷均勻的刷在佛頭表面。鞣酸與鐵反應附著在文物表面，延緩進一步的腐蝕，但同時也會一定程度的改變顏色，使鐵器呈現更深的顏色。如果使用的量稍過多，會略呈現紫黑色。故在使用單寧對文物進行緩蝕處理后，若文物表面顏色不夠均勻，可使用打磨機輕輕處理文物表面，即可打掉多余的緩蝕膜。均勻緩蝕過的佛頭呈現古樸厚重的鐵器質感，效果較好。

    5、封護

    雖然進行了緩蝕，但鐵器表面暴露在空氣環境中，接觸氧氣、水蒸氣等，仍易引發腐蝕，故對鐵質文物的保護工作最后一步要進行封護處理。封護處理的原理是使用天然或合成的有機高分子材料對文物表面進行封護，形成一層均勻的分子膜，以隔絕水蒸氣、氧氣等大氣腐蝕因子。

    本次工作的封護步驟選用的材料是微晶石蠟。選擇松節油作為溶劑，并加熱到 50-60℃，使石蠟均勻溶解。用毛刷將石蠟溶液涂抹在佛頭表面，同時用吹風機加熱，將文物表面的石蠟涂抹均勻，避免蠟層太厚，反光太明顯。用吹風機稍稍加熱使蠟層稍稍融化，用刷子沾極細的鐵銹粉涂刷在佛頭表面上有明顯反光處進行做舊處理，消除眩光。

    小結

    通過本次保護與修復工作后，鐵佛頭文物的保存情況得到了很大的改善，表面的附著物基本清理干凈，裂隙得到了加固，松散脫落部位進行了黏接，進行了脫鹽、緩蝕、封護處理，基本保證文物在一般館藏陳列環境中的盡可能的延緩腐蝕的要求。保護修復處理使鐵佛頭基本呈現出了應有的形貌，雖然多有殘缺，五官也各有損毀，但仍是十分珍貴的實物資料，對還原北朝時期的佛像造型藝術有十分重要的意義。同時，通過損毀的佛頭也可方便的觀察到佛頭內部的構造，對其鑄造工藝也有十分重要的研究價值。