几处商、秦土遗迹保护
张宗仁 樊北平，李庆萍，张淑霞，刘林学，刘致和，张蕴壁
土遗迹是土遗址发掘中发现的古代人或物在土上所留印痕，如腐化木质车辆的印痕、古建遗留的洞、坑、土墙、堆土等。它们是土遗址的重要组成部分，具有重要的保护意义，尤其是那些原物已腐化朽尽的土遗迹，因为原物的形状、大小以及是什么东西，往往只能依靠这些遗迹推断乃至复原。为此我们先后对秦代弩弓迹、箭迹、两处车轮迹、商代车马坑、双马坑、人畜坑等遗迹进行了化学保护。本文以秦弩弓迹、车轮迹、商车马坑为例就土遗迹化学保护进行探讨。
1、三处土遗迹简介
秦弩弓迹、车轮迹均在西安临潼秦始皇兵马俑一号坑展室大厅内，前者是1974——1979年秦俑一号坑发掘时发现，位于一号坑T19探方中间偏东处，弩弓本质部分腐化，留有弓背、弓弦等印迹。秦俑首次发掘时发现弩弓迹多处，这一个是较清晰重要的一个；后者为1986年秦俑一号坑二次发掘时发现，位于一号坑后半部东北角，车轮已腐化，留有轮、辐等印痕，是发现的二十多辆木质战车遗迹中较完整清晰车轮迹。商车马坑位于西安东部老牛坡商代古墓地，编号M27，1986年5月发掘该墓地时发现，1974年因严整土地，上半部被削平，留下半部，木质车已朽尽，轮、辐、箱、辕等痕迹清楚明确，完全可据以复原。三遗迹均具有重要保护意义。
2、简要原理
三遗迹的共同特点是它们都是土遗迹，根据土易风化的特点，三遗迹表面都需要进行加固，另外，由于他们所处的位置不同、环境不同，影响因素不同，不同遗迹还需要特殊对待。三遗迹中，弩弓迹、车轮迹在室内，除个别地方松散外整体相对的比较坚实，其另一主要危害来自发掘时和游客引起的土尘，弩弓迹因发现时间较早，虽然用玻璃框进行了防护，但土尘仍从缝隙中进入，遗迹表面风化与土尘粘结已使精细部分变得模糊，车轮迹因发现时间晚并用塑料布防护，土尘影响较小，迹象清楚。商车马坑由于处于露天，防水就成为主要问题，局部疏松的地方要着重加固，该遗迹发现时间较晚，迹象清楚，三土遗迹保护的目的是加固以减缓风化，防尘以阻止土尘吸附粘结，防水以防止雨水溶蚀。
根据以上讨论，三处土遗迹的保护方案是：以表面加固、防尘或防水为主，局部疏松和迹象处着重加固，以浸渗和多次喷涂为方法，选用正硅酸乙酯进行局部深层加固，SX—2进行表层防水和加固，SAR—5进行表面防水、防尘处理，并适当喷涂含盐酸的水以加速固化。有机硅树脂聚合度越大渗透性越小，这就是我们分别选用正硅酸乙酯，SX—2和SAR—5进行局部深层、表层和表面保护的原因，另外材料用量过少达不到保护目的，过多加深土遗址表面颜色损坏质感外观甚至出现可见结膜，因此我们采用多次喷涂及时掌握用量大小。
3、保护方法
3.1 使用化学材料处理前，首先要将遗址表面积存的灰尘清除掉。取一把柔软的毛刷，如涂料用排刷或油漆刷，沿迹象纹理方向小心刷去表面土粒，然后用电吹风吹去表面细小积尘，勿用硬质刷子以防损坏迹象，亦不要踩踏遗迹表面。
3.2 局部加固
秦车轮迹部分轮辐附近土质松散，商车马坑马骨下面及车箱部分地方疏松需要加固，加固使用95％乙醇冲稀的正硅酸乙酯(冲稀成30％的溶液)，用毛刷小心地、慢慢地洒在待加固部位，必要时使用针筒注射法，用量因疏松程度不同而不同，越是疏松的地方用量越多。
3.3 SX—2材料喷涂
3.3.1 第一次喷涂
局部加固完成后，喷涂SX—2材料的稀溶液，喷涂使用电动喷液枪，喷前调整喷嘴使之产生宽型喷束，并按2:1混合好SX—2及95％的乙醇，装入喷罐喷涂，在喷涂面积较大时注意间隔休息以免损坏喷枪，第一次喷涂的目的是对遗迹迹象表层进行加固，对疏松部位进行再加固，因此喷涂时着重迹象纹理部分和疏松部分，喷涂量以土遗迹表面不出现可见液膜为止。
3.3.2 第二次喷涂
第一次喷涂半天以后进行第二次喷涂，第二次喷涂直接使用SX—2材料(SX—2材料本身是30％的溶液)，其目的是对遗迹表层进行防水和加固，因此要均匀喷涂，用量以看不见液膜为宜，根据具体情况还可进行第三次喷涂。
3.4 含盐酸水喷洒
三种材料在土中的反应性直接依赖于水的存在，盐酸可起到催化加速作用，根据三处遗迹的干湿程度适当喷洒含5PPm盐酸的水，喷洒量以表面发潮为度。
3.5 SAR—5喷涂
SAR—5的聚合度较高，渗透性较差，此处使用SAR—5以提高土遗迹表面防水防尘性以及表面加固。SAR—5用量过大可导致表面颜色加深，损坏质感外观，我们使用1:2的SAR—5、95％乙醇混合液对待处理土遗迹均匀喷涂到表面发潮时停止。
3.6 注意事项
3.6.1 95％乙醇既是稀释剂，同时内含水份又可促使保护剂聚合，因此稀释应在使用前几个小时时配制，不能太早。操作前先要准备好工具，调试好电动喷液枪。
3.6.2 操作时附近不能有明火，不能吸烟，以防挥发性乙醇着火，夏季尤其注意。
3.6.3 操作时要带口罩，橡皮手套，穿工作服，因为雾化的保护剂强烈刺激呼吸系统，雾化材料连同喷雾时冲散的尘土粘附于衣服、皮肤上很难清洗。
3.6.4 工作完后及时用乙醇清洗工具，尤其是喷枪喷腔喷嘴。因为固化的保护剂堵塞喷枪。
4、效果观察
在施行保护措施以前，三处土遗迹与一般土质一样，松软易风化，尘土可粘接在遗迹表面，对水无抵抗能力，调查发现三十年代出土的土遗迹，因土质风化积尘粘接已无法辨认。施行保护措施后，表层土质明显坚硬，防水防尘并经受了考验。秦车轮迹处理后几个月，因接待贵宾清扫人行道时不慎将不少泥水蘸落在上面，数天后泥疤剥离遗迹无损。商车马坑保护后月余，适逢大雨，遗迹表面大量积水，清除后表面干燥如初。三遗迹基本达到保护目的。
5、三点收获
5.1 土遗迹保护应与发掘工作结合起来，一但确认具有保护意义的土遗迹就应立即采取适当的保护措施，不要风化损坏后才设法保护，因为土遗迹土质往往比较疏松，目前考古发掘工作与保护工作相互分离，古遗址的发掘，关心更多的是寻找古物，搜集考古资料，而对土遗址保护关心的较少，有些重要的土遗址、遗迹的保护，也多关心人为破坏而少考虑科学保护和预防，往往是发现遗迹严重风化后才想到科学保护，这一点应当引起重视。
5.2 土遗迹化学保护，除要起到一定的保护作用(如加固，防水，防尘，抗腐蚀等外)，必须考虑材料选择不当或使用不当又会引起什么结果。因此材料和方法的选择务必慎之又慎，有些材料有可能引起表皮翻卷、裂纹等现象。我们认为硅类材料在土遗迹保护方面较合适，另外某些渗透性好的有机材料可望能应用于土遗址保护。
5.3 土遗址保护是一个长期性工作，也需要综合治理，不可能凭一次化学处理就能解决一切问题。应当定期进行化学处理，控制好环境湿度、温度，保护环境清洁，切断附近有影响的水源，采取适当措施防止人为破坏，只有这样，才能有效地保护好土遗迹。
(本文原收于《全国考古及文物保护化学学术交流会论文集》中(内部)，1989年)
秦俑学研究/秦始皇兵马俑博物馆编．—西安：陕西人民教育出版社，1996.8