天啦嚕，清華竟然發現了古墓！而且還同時發現了漢、明、清三個(ge) 朝代的古墓呢！這次的古墓在考古學上被定為(wei) 土遺址。別高興(xing) 太早，你以為(wei) 幾個(ge) “土坑”是那麽(me) 好保護的嗎？先看看考古學家是怎麽(me) 細心保護這些“土坑”的吧！ 

　　清華大學發現古墓（來源：古美術公眾(zhong) 號） 

　　土遺址，顧名思義(yi) 就是古人類遺留下的以土為(wei) 主的遺跡或遺物。按照製作方式的不同，還能形象地把它們(men) 分為(wei) “凸”和“凹”兩(liang) 大類土遺址。 

　　“凸類”土遺址，其實就是那些建在地麵上的土建築，比如土質的房子啦，城牆啦，糧倉(cang) 啦等等。“凹類”土遺址更好理解，其實就是通過“挖土坑”的方式建造的地下土遺址，古代的墓葬就是這類土遺址的重要代表。

　　土遺址地上土遺址的典型——唐代含光門遺址（來源：維基百科） 

　　土遺址地下類型的代表——安陽殷墟婦好墓（來源：維基百科） 

　　不管是凸類還是凹類土遺址，挖出來的時候我們(men) 都很興(xing) 奮，但其實想長久地保存它們(men) 還是挺令考古學家們(men) 頭疼的。因為(wei) 沒被挖出來的時候還算安全（受到比較大的威脅也就是地震）一旦被挖出來之後，什麽(me) 風吹、雨淋、沙打、日曬等磨難就會(hui) 接踵而至。

　　根據土遺址麵對安全隱患的不同，考古學家們(men) 大致要從(cong) 防風化、防水防潮和防震三個(ge) 方麵來保護它的“人身安全”。咱們(men) 先說說防風化。 

　　在成土過程中有個(ge) 非常關(guan) 鍵的環節——黏化，即原始土體(ti) 中的黏土礦物在水、熱各方麵條件都較穩定的情況下，會(hui) 在土地的中下部發生明顯聚集，這就表現為(wei) 日後土壤顆粒之間的結合力，這個(ge) 結合力會(hui) 讓土粒們(men) 老老實實地“抱”在一起，不散掉。

　　但剛才說的是在水熱等條件比較穩定的情況下，會(hui) 形成這種黏化，那麽(me) 當水熱等條件不穩定的時候，這些本來“擠”得恰到好處的小土粒之間的結合力就有可能變弱甚至消失。

　　原來緊湊的土粒之間變得稀疏了，顆粒間原有結構被破壞，原有的形製就會(hui) 發生改變，比如考古學家要研究一個(ge) 朝代墓的形製，隻因為(wei) 土粒結構發生了一點點變化，很多有價(jia) 值的曆史信息可能就丟(diu) 了哦！這就是土遺址有可能麵臨(lin) 的風化危險。

　　打個(ge) 比方吧，你費勁吧啦地畫好一幅沙畫，一個(ge) 搗蛋鬼在上麵一通亂(luan) 抓，原來沙畫的顆粒結構被破壞，沙畫的內(nei) 容當然也就被破壞了。

　　為(wei) 了防止風化，專(zhuan) 家們(men) 研究出很多方法，下麵舉(ju) 幾類有代表性的： 

　　1. 給土坑“噴塗”氫氧化鈣（Ca(OH)2）或氫氧化鋇（Ba(OH)₂）溶液 

　　材料：氫氧化鈣或氫氧化鋇溶液

　　原理：土坑裏潛伏著“伺機而動”的二氧化碳，氫氧化鈣或氫氧化鋇被噴灑上之後，二氧化碳立刻“蜂擁而至”，與(yu) 其反應生成碳酸鈣或碳酸鋇，這些“硬家夥(huo) ”沉澱於(yu) 土坑，讓土坑更結實。其化學反應方程式分別為(wei) ：

　　Ca(OH)2+CO2=CaCO3↓+H2O

　　Ba(OH)2+CO2=BaCO3↓+H2O

　　石灰水，氫氧化鈣飽和溶液的通俗名稱。純石灰水是無色澄清的溶液，有一種輕微的泥土氣味和氫氧化鈣的苦澀堿味。（來源：維基百科） 

　　氫氧化鋇外觀通常為(wei) 白色顆粒狀（來源：維基百科） 

　　優(you) 點：碳酸鋇或碳酸鈣雖然硬，但不愛“擋道兒(er) ”，不會(hui) 討人嫌地堵住土坑裏的小孔隙，給反應中生成的少量水“放行”。

　　缺點： 

　　(1)碳酸鈣和碳酸鋇為(wei) 白色粉末，用多了土坑仿佛被刷上一層“大白”；

　　(2)氫氧化鈣或氫氧化鈉溶解度低，溶液製得濃度不高，很多二氧化碳就“搶不著”，生成的結實的碳酸鋇或碳酸鈣就少，強化效果不佳，所以得需要製備溶液，多次噴灑。

　　2、 給土坑“注射”PS（矽酸鉀K2SiO3） 

　　材料：矽酸鉀溶液（K2SiO3）

　　原理：這個(ge) 叫PS的溶液真能把土坑“P”結實，裏麵有倆(lia) 高手，一個(ge) 叫鉀離子，一個(ge) 叫矽酸根離子。鉀離子把不聽話的土粒吸附到一起，矽酸根離子能吸附黏土礦物金屬裏的陽離子，兩(liang) 大高手夾擊下，原本呈分離狀的黏土礦物變成了結實的網狀結構。

　　硫酸鉀，穩定狀態時為(wei) 呈藍綠色的透明質，故又形象的被稱為(wei) “鉀水玻璃”（來源：indiamart） 

　　優(you) 點：抗冷、抗熱，還特透氣，所以用這種方法加固的土坑不用太擔心土坑天冷會(hui) 不會(hui) “凍壞”，天熱會(hui) 不會(hui) “熱暈”等問題。

　　缺點： 

　　(1)比較怕水，位於(yu) 潮濕環境的土坑不建議用；

　　(2)價(jia) 格有點兒(er) 貴。

　　3、 用高分子材料“修補”土坑 

　　材料：丙烯酸酯類、聚氨酯類、樹脂類材料等

　　原理：這類材料由幾個(ge) 小分子化合物（相對於(yu) 聚合物，小分子化合物叫單體(ti) ）“抱團”而成，稱為(wei) 聚合，這個(ge) 過程中會(hui) 產(chan) 生不小的作用力，也就是化學鍵，將這類聚合物單體(ti) 注入土裏，讓它們(men) 在土裏“抱團”吧！利用產(chan) 生的化學鍵作用力達到加固土壤的目的。

　　優(you) 點：有強大的化學鍵作用力，加固效果還是杠杠的。

　　缺點：一些聚合物在某些特殊的情況下（如遇熱）會(hui) 遊離單體(ti) ，單體(ti) 的毒性很大，例如我們(men) 熟悉的“惡鬼”——甲醛，對皮膚及黏膜有刺激性作用，造成身體(ti) 局部發炎、潰爛甚至嚴(yan) 重的病變。

　　綜上，其實目前考古學對防風化加固材料方法的研究還沒有一個(ge) 相對較為(wei) 完美的方案，還需要進一步的研究和實證。那麽(me) ，除了防風化問題，咱們(men) 的土遺址尤其是古墓必然是怕水的，曆代帝王看到自己的陵墓滲水都會(hui) 龍顏大怒。古土遺址被挖出來之後，考古學家是怎麽(me) 解決(jue) 這個(ge) 問題的呢？請看係列之二《土遺址的防水防潮》 

　　【參考文獻】 

　　土遺址防風化保護概況，周雙林《中原文物》2003年06期

　　土遺址保護研究現狀與(yu) 進展，孫滿利《文物保護與(yu) 考古科學》2004年07期

　　石灰固化土抗壓強度發展規律研究，寧建國等《路基工程》2009年01期

　　《自然地理學》（第三版）劉南威，科學出版社，2018-11-01

　　水玻璃的改性研究及其在古象牙保護中的應用，李藝名，成都理工大學

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