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蘭博電子報

016期-博物館視野「淇武蘭遺址木質標本及其保存工作之簡介」

李貞瑩  /  淇武蘭遺址搶救發掘資料整理計畫專案助理

一、得天獨厚

淇武蘭遺址出土十分豐富的各類文物,其中木質標本量大且許多器物完整度高,十分珍貴。

 

失去原來土壤環境的平衡狀態,出土的木質標本較其他質地更容易發生變化,含水率高的會在短時間之內腐朽、龜裂、嚴重變形,所以一出土就必須立即處理,否則不待清洗登錄就會完全走樣,因此想要認識了解這些標本,就必須先進行保存工作。

 

可是打開台灣考古史,並未曾出土過如此大量且需要立即處理的木質文物,面對這一頁空白要如何開始進行,真是緊張又害怕,但是我們知道在歷史考古的領域內,擁有豐富遺物、現象和各種資料的淇武蘭遺址非常重要,任何出土的遺物和資料都不可放棄,再加上看到如此精采多樣的各種木質標本,件件都具有相當的獨特性與重要性,自然必須妥善保存、責無旁貸,於是一路跌跌撞撞、戰戰兢兢,所展開的保存工作至今不輟。

 

在遺址形成的過程中,正因為宜蘭得天獨厚的自然環境,沼澤靜水沉積堆積成質地細密的黏土層,將遺物包含在地層中,隔絕空氣,而且宜蘭平原有豐沛的水源供給,地下水位高,地層內環境濕潤,所以木質遺物未裂解、腐爛、變形而保存下來。又有重視考古資料的政府部門與有數年考古工作經驗的團隊,妥善照顧如此大量的木質標本,因而在長時間的整理工作中,脆弱的木質標本不至於折損,可以進行紀錄、測量、觀察、攝影等等工作,這種種得天獨厚的條件使我們得以在此第一次公開介紹淇武蘭的木質標本。

 

本文除了以圖版為主簡單介紹數件木質標本,也說明保存工作的過程(註1)。

二、上文化層的住民-噶瑪蘭人

相較於石器時代使用石斧、石錛,進入鐵器時代之後,可以鐵斧、鐵刀砍削樹木,利用木材更加方便,加工製作上也更為多樣精細。淇武蘭遺址出土許多鐵器,可見鐵器的利用已經十分普遍,所出土的木質標本更高達5000件以上,其中大部分的木質標本出土於年代約150-400多年前的上文化層,數量上約佔70%﹔出土於年代約800-1200年前的下文化層的較少,只有4%,其他尚有許多標本保存在河道堆積的地層中,數量約有26%(註2)。因為下文化層的木質標本保存較少,且幾乎都是木柱等建構物,上文化層則有較多樣的木質文物遺留,其中除了大量柱、板、榫等木結構物,還有碗、盤、槳等生活用具,是本文介紹的重點。

 

淇武蘭遺址的上文化層厚度達50-100cm相當厚,層位分佈深度集中在海平面60~ -30cm之間,碳十四測定年代約在150-400多年前,出土各類型遺物量大且豐富,是長期居住且人口眾多的大型聚落,與最早有文獻紀錄的荷蘭人所指的淇武蘭大型舊社年代相當,推測本次發掘的遺址地點就是文獻上所記錄噶瑪蘭族的淇武蘭舊社。

 

這些出土遺物和各類遺留的使用年代,最早可以早到漢人進入宜蘭之前,最晚可以到清朝末年,也就是介於未受漢化之前到漢化之後,甚至可能晚到日據初期,我們正可以自這些豐富的資料中一窺噶瑪蘭人自400年前到近代,與異族群接觸逐漸轉變的生活方式,包括受到漢文化影響前後的整個過程。非但如此,西元1648年荷蘭人對當時噶瑪蘭39個村社的戶口調查資料顯示:淇武蘭社有160戶、840人,不但是當時台灣中北部最大的原住民聚落,而且是蘭陽平原上規模最大、人口最多的一社(陳有貝等,2004)。那時在此地居住的噶瑪蘭人已經發展成為北台灣第一大社,可知淇武蘭社對於噶瑪蘭民族具有相當的指標性與代表性,非常值得深入研究。

 

而遺址中出土的木質標本告訴我們:他們如何利用木材、利用方式有那一些、在生活上扮演怎樣的功能、利用那些種類的木材、時間早晚在利用行為上相同或不同等等,可以提供豐富的考古資訊。在史前進入歷史的渾沌之中,大量的木質文物身上正刻記著無可取代的訊息。

三、標本介紹

以下介紹數件木質標本,簡單描述標本外形和相關的出土資料。

1、雕板
  • 1-1雕板A-魚形雕板(註3

魚形,長15cm、寬7.4cm、厚1.5cm

正反面佈線刻紋,線條細緻,紋飾為戴高帽人臉,臉小帽大。正面有人臉五官,帽上有一大型十字交叉紋飾,正中央帶圓穿,尾端處兩側平直無修飾,推測都是和其他木構物相接的地方,此二個接合位置都很小,有可能接崁在屋緣、立柱、編帽等明顯而具有標示性、裝飾性功能的位置(圖1)。

圖一.左圖為正面,右圖為反面。宜蘭縣政府文化局提供
圖一.左圖為正面,右圖為反面。宜蘭縣政府文化局提供

 

  • 1-2雕板BM080底板(圖2-4

長方形,長82.5cm、寬34cm、厚0.5-1.8cm,出土於AT6P5 L2 M80

板面上陰刻兩個對稱且大小幾乎相同的戴高帽人形,以及對稱的菱形紋、波浪紋、平行紋等幾何形紋飾,上下端有穿孔及壓痕(圖2)。

圖2.左為戴高帽的人形圖,右為電腦線描雕板圖。宜蘭縣政府文化局提供
圖2.左為戴高帽的人形圖,右為電腦線描雕板圖。宜蘭縣政府文化局提供

出土時作葬具使用為M080底板(圖34),與M080南北端板的雕刻線形、紋樣、材質皆相近,推測是同一組功能的木雕板。依據伊能嘉矩在宜蘭的實查紀錄,取得木雕板是做為作壁板用(伊能嘉矩1897),而M080底板兩端有穿孔,推測本件木雕板原來也是作為牆板或門板使用,後來取下再利用為棺板。觀察紋飾,底板圖樣周圍雕有結束邊線較為完整,南北端板為局部圖樣,後者應只取用牆板的局部。

 

這是考古出土有層位資料的木刻雕板,與過去民族學採集的標本不同,具有特定的出土位置、相關的伴隨遺物和現象,是淇武蘭遺址中噶瑪蘭人木質雕刻工藝的代表性文物,重要性相當高。

左圖圖3.長82.5cm、寬34cm、厚0.5-1.8cm。M080的底板、南北端板皆有雕刻紋,其中底板即為本文介紹之雕板B。/右圖圖4.照片上方為雕板東半部,下方為西半部,西半部因為殘損嚴重,與附著的土壤分離後已無法觀其全形。宜蘭縣政府文化局提供
左圖圖3.長82.5cm、寬34cm、厚0.5-1.8cm。M080的底板、南北端板皆有雕刻紋,其中底板即為本文介紹之雕板B。/右圖圖4.照片上方為雕板東半部,下方為西半部,西半部因為殘損嚴重,與附著的土壤分離後已無法觀其全形。宜蘭縣政府文化局提供

 

  • 1-3雕板C

59.7cm、寬23cm、厚1.7cm,出土於AT6P-2AD L4H100。殘損而全形不明,推測為長方形木板。板面上陰刻戴帽人形,邊緣以菱形紋、波浪紋、平行紋等組合裝飾,有穿孔,推測是建構物的一部分(圖5)。

圖5.宜蘭縣政府文化局提供。
圖5.宜蘭縣政府文化局提供。
2、食具
  • 2-1木碗,長17.5cm、寬16.8cm、高6.9cm,出土於AT7P4BC L8 H87,平唇斜腹平底帶淺圈足,形制頗完整(圖6)。

 

  • 2-2椰殼碗,長12.7cm、寬12.6cm、高4.5cm、重60g,出土於AT5P5A L10,略殘,破為二件,一端穿四孔,孔徑0.3-0.2cm,屬修補孔,可將二件椰殼以繩綁縛、修補復原為容器利用。出土時已十分乾燥,目前標本全乾,較易保存(圖7)。

 

  • 2-3木盤A,長40.2cm、寬25.1cm、高5cm,出土於FT14P2A L4,略殘,橢圓形盤,製作精美,平底弧轉為盤腹,底較薄而腹較厚,一側盤緣較薄處缺損(圖8)。

 

  • 2-4木盤B,長24cm、寬11.1cm、高4.6cm,出土於FT14P2C L4,長方形,半殘,一端有斷裂可黏合,平唇斜腹,底平厚達1.7cm,邊緣角轉折起為盤腹,折角約35°(圖9)。
由左至右依序為圖6.木碗/圖7.椰殼碗/圖8.木盤A/圖9.木盤B。宜蘭縣政府文化局提供
由左至右依序為圖6.木碗/圖7.椰殼碗/圖8.木盤A/圖9.木盤B。宜蘭縣政府文化局提供

 

  • 2-5木蓋A,長24cm、寬22cm、厚1.5cm,出土於AT8P3C L1-L2。質硬而完整,略呈扇形,圓板帶小把,一體成形,把手短僅2.8cm,一面削平,整面皆燒黑,另一面略鼓凸,有許多刮痕,推測用途為蓋,很可能也有作為砧板利用(圖10)。

 

  • 2-6木蓋B,長18cm、寬17cm、厚3cm,出土於AT2P8D L2。十分完整,為組合式木器,扁圓形木板上修一凹槽,崁入長條一側弧狀的木橫把,形狀與晚近使用的器物十分類似,內面周圍有明顯燒黑的痕跡(圖11)。

 

  • 2-7木蓋C,長9.9cm、寬9.7cm、厚1.1cm。出土於AT2P8D L2,帶穿圓板,中央孔徑1cm,製作修整細緻,推測用途為蓋(圖12)。

 

  • 2-8木蓋D,小木蓋,長5.6cm、寬5.1cm、厚2.1cm,出土於FT13P4A L9,器小,底平,帶一凸紐,紐部四邊對穿四孔,孔徑0.2-0.3cm,推測用途為蓋(圖13)。
由左至右依序為圖10.木蓋A/圖11.木蓋B/圖12.木蓋C/圖13.木蓋D。宜蘭縣政府文化局提供
由左至右依序為圖10.木蓋A/圖11.木蓋B/圖12.木蓋C/圖13.木蓋D。宜蘭縣政府文化局提供

 

  • 2-9木杓,長33.5cm、寬5.8cm、厚1cmSC。細長柄淺圓杓,製作細緻,柄杓相接處受壓略變形(圖14)。

 

  • 2-10木匙,長15.7cm、寬5.8cm、厚0.8cmAT2P2 SC。扁長而完整,製作細緻,形狀如現代飯匙,柄帶穿,孔徑0.8cm(圖15)。
左圖為圖14.木杓/右圖為圖15.木匙。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖14.木杓/右圖為圖15.木匙。宜蘭縣政府文化局提供

 

3、獵具
  • 3-1帶柄刀A,總長36.9cm、寬5.4cm、厚2.1cm,出土於FT11P7C L2,木柄兩端有植物編織物,具刀與柄相接綁縛及裝飾功能,刀背厚(圖16)。

 

  • 3-2帶柄刀B,總長46.8cm、寬4.8cm、厚2.1cm,出土於IT3P3C L3,近刃部的一端有金色細金屬線纏繞,出土後不久就轉為黑色並斷裂,刀形呈彎月狀,保存完好(圖17)。

 

  • 3-3刀鞘,長53.4cm、寬6cm、厚2cm,出土於IT6P3D L2,一式二件,表面刻有37道對稱凹槽,槽內有植物編織物,一件兩端有鋸齒雕刻紋,十分精美完整(圖18)。

 

  • 3-4木簇,長7.8cm、寬1.5cm、厚0.5cm,出土於FT13P8A L7,保存完整,近菱形(圖19)。
由左至右依序為左上圖16.帶柄刀A/左下圖17.帶柄刀B/圖18.刀鞘/圖19.木簇。宜蘭縣政府文化局提供
由左至右依序為左上圖16.帶柄刀A/左下圖17.帶柄刀B/圖18.刀鞘/圖19.木簇。宜蘭縣政府文化局提供

 

4、織具
  • 4-1夾布軸,長58.3cm、寬4.1cm、厚1.7cm,出土於AT7P4BC L8。半圓柱形,瘦長,一端略殘,製作精細,推測在利用上原來是相同形式的木棒一式二件,二件相夾做夾布棒用,一端修整成半圓形,端處帶二凸起,端部可以繫住環腰固定帶,相合的二件則夾住布塊,是水平背帶式織具的組件之一(圖20)。參考馬偕收藏之文物(許功明主編,2001p133)。

 

  • 4-2刀形打緯板,長25.9cm、寬7cm、厚1.6cm,出土於IT4P4B L4。刀形,扁長,半殘,背部雕刻幾何文飾,另一側端削斜凹,製作精細。推測可能是刀形打緯板的殘件,利用時是以手持握刀形打緯板的背部,將穿過經線的緯線向已織就完成近身的布塊打緊,是水平背帶式織具的組件之一(圖21)。
左圖為圖20.布捲/右圖為圖21.刀形打線棒。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖20.布捲/右圖為圖21.刀形打線棒。宜蘭縣政府文化局提供

 

5、槳
  • 5-1A,長124.5cm、寬10cm、厚2.6cm,出土於IT5P3D L5。斷裂為12件,具有把、柄、葉面各部位,組合後可見接近完整之器形,但葉面末端缺損(圖22)。

 

  • 5-2B,長108.7cm、寬9.4cm、厚2.9cm,出土於AT4P10 L7。柄一端殘損,器身修整細緻(圖23)。

 

  • 5-3槳把,長25.2cm、寬6.4cm、厚2.5cm,出土於IT6P3D L2。為船槳柄部把手部位殘件,把呈三角形,結束端為圓弧狀凸起利於持握,上下把面皆刻有爪形記號(圖24)。
由上至下依序為圖22.槳A/圖23.槳B/圖24.槳把。
由上至下依序為圖22.槳A/圖23.槳B/圖24.槳把。

 

6、梳
  • 6-1A,長5.2cm、寬4.2cm、厚1.0cm,半殘,出土於IT5P3A L5(圖25)。

 

  • 6-2B,長8.7cm、寬1.8cm、厚0.8cm,半殘,出土於IT5P5A L5(圖26)。
左圖為圖25.梳A/右圖為圖26.梳B。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖25.梳A/右圖為圖26.梳B。宜蘭縣政府文化局提供

 

7、煙斗
  • 7-1木煙斗A,長2.7cm、寬1.8cm、高4.0cm,出土於AT10P-3C L5。略殘,斗深1.3cm,有使用燒黑的痕跡,接管的孔徑0.4cm,屬無頸圓斗形的煙斗,底平,表面打磨,製作精細,一側略乾裂(圖27)。

 

  • 7-2木煙斗B,長3.4cm、寬2.5cm、高2.5cm,出土於IT5P5C L2。一半以上殘缺,因斗部有稜狀凸起,推測應屬有頸形的煙斗。斗口有燒黑使用的痕跡,環口刻一圈,製作細緻(圖28)。
左圖為圖27.木菸斗A/右圖為圖28.木菸斗B。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖27.木菸斗A/右圖為圖28.木菸斗B。宜蘭縣政府文化局提供

 

8、雙錐器

形制完整但功能不明,目前登錄有30件,長度約4-13cm,柱身徑約2-6cm,大小不一,木質標本上的使用痕跡很難辨認,若以削切木頭的製作痕跡銳利與否來判斷,初步觀察發現,似乎磨耗痕跡並不集中出現在一個錐面的全部,常常是兩個錐面的局部以及尖端處都有磨耗的情形。

 

  • 8-1雙錐器A,長6.3cm、寬2.9cm、厚2.6cm,出土在AT7P4B L8 H87,柱身一側已燒黑毀損,另一側有折線紋,是少數在柱身上雕有幾何紋飾的雙錐器之一,也是在H87現象出土的三件雙錐器之一(圖29)。

 

  • 8-2雙錐器B,長8.2cm、寬5cm、厚4.2cm,出土在AT11P6D L3,錐部大而柱身短,柱身一側有鋸齒紋,另一側則有明顯裂痕(圖30)。
左圖為圖29.雙錐器A/右圖為圖30.雙錐器B。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖29.雙錐器A/右圖為圖30.雙錐器B。宜蘭縣政府文化局提供

四、保存工作

學習處理考古出土的木質標本是一段崎嶇的過程,我們不斷地在摸索與嚐試之中,與標本共患難至今已逾三年,標本上每一種劣質的變化都讓人提心吊膽,損失每一件標本的教訓仍然歷歷在目,經過一連串的設定修正與檢討改進,我們暫時地保留下許多珍貴的文物和經驗,也大致了解目前至少可以做到些什麼,關於這些且聽我娓娓道來(註4)。

 

淇武蘭遺址搶救發掘的考古現場趕工壓力非常大,我們必須盡可能在極有限的時間之內,把所有的資料有系統地自地下取出,面對脆弱的木質標本也幾乎只有反射處理的時間,並沒有研究討論的餘地。因為台灣相關經驗缺乏,沒有可供參考的處理方式,短期之內也無法建立支援或設立相關配備因應,所以在一邊馬不停蹄地搶救發掘時,還要一邊蒐集鳳毛麟角的相關知識和文獻資料,所有最粗淺的認識及方法都從零開始,就以我們現有可取得的各種材料和可以想到的簡易做法,且戰且走。

 

(一)立即處理

剛出土的木質標本最容易發生水分流失、乾燥變形的問題,在田野時必須採取一些立即的因應方式。對於已經出土但是尚未取起的木質標本,以飽含水分的海棉、棉布等覆蓋於標本上,並時時以水澆灌保濕,下工之前以帆布覆蓋;而對於已經取起的木質標本則以塑膠套、塑膠帶等封緊,有時連泥土整個纏緊封住,以隔離空氣、防止水分散失;或者將標本直接浸泡在水池或水桶中;另外,現場認為較重要且較小件的標本則以加水的封口袋封住,當天收工時就帶回室內。

 

木質標本為有機質遺物,因為長年埋在地下,木質部和纖維素漸漸消失,木材的強韌度也慢慢失去,材質已經退化。不過在淇武蘭地底飽水的地層環境中,退化及易碎的木材結構裡充滿水分,還可以支撐木結構體,可是一旦出土,脫離原來濕潤的地底環境,暴露在空氣中,水分開始失去,木結構可能就會崩解,標本可能會開裂變形,所以一出土就必須立即緊急處理。必須認識的是,田野現場立即處理是最重要的時刻,處理方式對標本未來可不可能保存有決定性的影響。

 

直接加水封存帶入室內降溫冷藏是其中最好的處理方式,一直浸泡於水中的標本情形也不錯,而連著厚厚的土壤一起包裹的標本,已經和空氣隔絕,直到室內整理清洗才暴露在空氣中,變化也不大。但是若稍有疏忽,比如塑膠布未纏緊、破裂漏氣、或者封口袋沒封緊、裝袋時未加水等等,只要是標本可能直接接觸空氣者,標本都會在短時間之內發生劇烈乾裂變形嚴重裂解現象。

 

(二)暫時維護

在室內進行的暫時維護工作,可以說是補救出土即時處理之不足、並企圖連接未來保存修護工作所進行的階段。雖然已經失去第一手處理的時機,但是進入室內的標本在處理時間上的迫切性稍解,作業上也比室外方便,而且室內空間的溫溼度變化並不像田野那麼大,所以可以進行比較仔細的處理,考量比較周到。

 

簡化地說,因為考古出土的飽水木質標本怕濕、怕熱又怕乾,濕熱會發霉腐爛,乾會裂化變形,最適於暫時保存的環境就是濕冷而且隔絕空氣的環境,所以所有標本回到室內後,整理時先行清洗,並朝上述方向進行暫時性的保存作業。

 

其中極少量且較小的重要標本,在出土後直接帶入室內含水封於夾鍊袋或塑膠盒內,放在臨時募捐來的小冰箱之中,因為低溫環境可以降低微生物的活性,且以水滿浸可以阻止氧氣接觸,而且也不致乾裂。密閉塑膠籃可以放得下的部分標本則靜置水中,並定期換水,滿水封存可以隔絕空氣,並降低空氣中黴菌粘附的機會,而定期換水使水中可能有的厭氧菌也不至於太過蓬勃(註5)。但大部分的木質標本並未在現場以水保濕,有的單獨裝袋或連土綑縛取出,在進行清洗作業時部份有乾裂變形或嚴重發霉腐爛的狀況,這部分保存狀況較差的標本約佔總標本量的四成左右,此部分只進行低度處理。

 

其他六成狀況較好的標本,幾乎全數採封包作業。為了蒐集相關資料、建立作業流程,除了專家學者及跨國的化學藥品公司之外,還曾向宜蘭的鴨賞工廠、泡麵工廠和塑膠業者進行訪問,並進行不同泡水木質質地、塑料材質、藥品、設備的封包實驗。封包作業流程與相關支援材料的確立花去許多尋找和試驗的時間,一直至926月所有工作人員自田野回到室內,才全面進行木質標本的封包作業。

 

封包是以塑料封隔泡水的木質標本,並將其中空氣抽出。封包完成後仍以放置於冰箱冷藏的情形最佳,不過經過選擇厚度、柔軟度較佳的塑料中,仍有二成左右有輕微漏氣的情形,並且少數標本也有稍微發霉的狀況,所以還必須定期檢查,除黴、封包。封包後的標本狀況尚稱穩定,如果妥善放置和照應,應可保存2-3年,如果可以冷藏,保存年限可再延長(註6)。

 

(三)保存實驗

但是封包只是暫時性的保存,沒有變形的乾燥標本才能觸摸、細看,才是最好的保存狀況,於是我們進行各項保存實驗,並在開始進行各項實驗之前,為了解遺址標本,先進行陰乾觀察(註7)。

 

1)陰乾觀察

淇武蘭遺址發掘出土的木質標本,因為長年埋藏在溼度極高的土壤之中,大多含有過多水分,為飽水木材,大部分材質較軟,推測含水率較高,少部分材質較硬,有的放於水中還可浮起,推測含水率較低。其中含水率較高的部分標本進行含水率測定,得知含水率達550-580%,若放置室內自然乾燥則開裂變形。以KWL-F T2P4A L1 PH2為例,此木柱於917 28日出土,88日清洗乾淨,重938g,靜置室內陰乾,812日弦向收縮出現裂隙,23日已開裂嚴重,並出現徑向收縮的裂隙裂隙,至924日接近全乾時已縱向收縮略成捲曲,共進行乾燥有48天,減重707g(圖3132)。

左圖為圖31.陰乾試驗前,91/8/8/右圖為圖32.陰乾試驗後,91/9/24。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖31.陰乾試驗前,91/8/8/右圖為圖32.陰乾試驗後,91/9/24。宜蘭縣政府文化局提供

 

另外一件出土於AT11P-3 L3的木質標本,材質硬度較高,出土日期為9141日,自91417日開始陰乾,一個星期後出現一道裂隙並且漸漸增大,推測應是表面水分蒸發速率與內部不同所致,於是將標本倒置,始裂隙面朝下,讓木質標本內的水分因重力作用向下。再過一星期裂隙竟然密合,推測因為標本結構仍十分完整,所以表面裂隙並未深至內側就已經達到標本內外乾燥程度相當的情形。至53日標本已經完全乾燥而且裂隙完全密合,至今標本狀況良好(圖3334)(註8)。

左圖為圖33.陰乾試驗前,91/4/21/右圖為圖34.陰乾試驗後。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖33.陰乾試驗前,91/4/21/右圖為圖34.陰乾試驗後。宜蘭縣政府文化局提供

 

2)實驗工作

以自然乾燥法、蔗糖浸漬法、PEG4000浸漬法、PEG400+PEG4000浸漬法等四種方法進行保存實驗及實驗對照。其中後三種實驗方法為加固處理實驗,分別以蔗糖和聚乙二醇(PEG)加固之。

 

首先挑選硬度不同、材質相異的木質標本,以相同或類似材質供不同實驗、不同材質供相同實驗為標準,分別挑選,並於細部清洗、秤重、尺寸量測、外形描述、拍照後於919月起陸續進行進行之。這些都是挑選自90年探坑發掘時出土的標本,因為無量化設備的輔助,材質硬度的測量僅簡略地以手指壓標本外層表面和斷裂面部分,輕壓即變形出水的為軟,略加壓才出水的為中等,不出水者記為硬。

 

1、自然乾燥法

將標本放置於較陰濕的空間,以塑料覆蓋,且將5PEG4000噴塗於標本表面,以減緩表面與內部水分喪失速率的差異。如果可行,本法所需成本最低,對標本干擾最少,像內外材質皆硬且保存情況較完好、以及浮於水中顯示含水率較低的標本,希望可以依此方法進行乾燥處理。

 

91928日開始進行本實驗,所選擇的標本有三件,都是觸壓時較硬的標本。各件標本皆以5PEG4000噴塗表面,初期每隔2-3天觀察一次,表面略乾時再以稀釋的PEG噴塗。這三件標本的重量和外觀大約在921月至2月間進入穩定狀態,其中369-2369-4標本很小,沒有明顯變化,而編號153-長的標本內局部中空,陰乾過程有收縮而顯得更瘦長趨勢,且略為扭曲變形,但無其他顯著變化。自919/28922/5陰乾穩定止,以編號153-長標本為例,重量變化曲線圖如圖一。粗估含水率皆高於100(註9),有學者認為自然乾燥法並不適用於含水率高於40%的標本(奚三彩1999p128),而編號153-長之含水率甚至高達300%,應該更不適用此法,將來若以此法進行保存工作時,應挑選擇材質狀況更好的標本(圖3536,下)。

左圖為圖35.編號153之實驗對照,實驗前。上為153-短(PEG4000法),下為153-長(自然乾燥法)/右圖為圖36.編號153之實驗對照,乾燥中。上為153-短(PEG4000法),下為153-長(自然乾燥法)。宜蘭縣政府文化局提供。
左圖為圖35.編號153之實驗對照,實驗前。上為153-短(PEG4000法),下為153-長(自然乾燥法)/右圖為圖36.編號153之實驗對照,乾燥中。上為153-短(PEG4000法),下為153-長(自然乾燥法)。宜蘭縣政府文化局提供。

 

各標本進入穩定後,以編號153-長為例,922/5932/5整年度的重量變化曲線圖如圖二,同時期實驗空間溼度變化如圖三,顯示穩定後的標本也會因為空間溼度的變化而有微幅變化。

由左至右依序為圖37.木質標本編號153-長自然乾燥法實驗總重量變化圖(91/9/28-92/2/5)/圖38.木質標本編號153-長自然乾燥法實驗重量變化圖(92/2/5-93/2/5)/圖39.木質標本實驗空間溼度變化紀錄圖(92/2/5-93/2/5)。
由左至右依序為圖37.木質標本編號153-長自然乾燥法實驗總重量變化圖(91/9/28-92/2/5)/圖38.木質標本編號153-長自然乾燥法實驗重量變化圖(92/2/5-93/2/5)/圖39.木質標本實驗空間溼度變化紀錄圖(92/2/5-93/2/5)。

 

2、蔗糖法

即以蔗糖加固,因為這是目前已知處理方法中所需成本較低,無須特定技術要求,且於處理失敗後可行逆處理之方法,所以採用之。以40﹪的蔗糖液浸泡木質標本,標本皆浮起,待標本沉入容器底部時,表示蔗糖液與標本中的水分已經置換完成,即取出加蓋陰乾。

 

本實驗在陰乾階段標本變化最劇,像內外質地皆軟的標本就明顯有開裂的情形。浸泡過程中,蔗糖液標本沉降至底部的時間只有一個星期,過於短暫,懷疑標本內的水與蔗糖液並未完成置換,可能使加固作用無法達成;另外,陰乾時採自然陰乾方式,濃稠的蔗糖自標本下方的縫隙和蟲孔中緩緩流出,使原來細小的縫隙和蟲孔處被撐大裂開。無論是置換不完全或蔗糖液隨地心引力很快流出而無法保留在標本內的這二種狀況,都是取出陰乾時很快就出現收縮開裂而且收縮變形較為嚴重的原因。

 

蔗糖加固方法在中國曾經成功地運用在河南考古出土的飽水漆木器的脫水定型上(陳進良、崔戰華1994),其所測定的標本含水率皆高達500-900%,浸泡過程費時幾個星期到幾個月,脫水過程費時幾個月甚至一年以上,與本實驗的情形相去甚大,在還未確實找出本實驗失敗的原因之前,可能無法將此法運用在其他質地較軟的標本上。

 

3PEG4000

聚乙二醇(polyethylene glycol PEG)是環氧二烷的複合物,以其分子量的大小製作成不同種類的商品,在飽水木材的加固保存工作中,最主要使用的是常溫下呈固態的PEG4000

 

本實驗以PEG4000取代木材中的水分,加固木結構。91103日開始浸泡,以5%PEG4000浸泡,剛開始浸泡時,重量會升高,待重量穩定或略減時,表示5﹪的PEG4000溶液已擴散至所浸漬之標本內達平衡狀態,此時則更換溶液濃度。遞次更換以10%15%20%30%40%PEG4000溶液,92114日取出陰乾。進行本實驗的標本共五件,標本編號為153-短、156361369-3405-4,實驗過程皆放在相同密籃中,在浸漬溶液過程中並沒有增加和維持水溫。

 

其中,編號153-短與自然乾燥實驗中編號153-長為同一件標本,材質相同,但經過浸泡後陰乾至今,並沒有出現乾裂或捲曲的變化,表示加固功能初步達成(圖3536,上)。本件編號153-短標本、以及材質較硬的編號156、材質較軟的編號405-4,實驗過程的重量變化見圖40。

上圖為圖40.木質標本PEG4000實驗重量變化圖(91/10/3-93/5/31)。
上圖為圖40.木質標本PEG4000實驗重量變化圖(91/10/3-93/5/31)。

 

比較圖四所示的三件標本,在浸泡階段結束之前,編號156標本已經發生重量下降的現象,甚至低於實驗前的重量,原因不明(註9),而編號153-短與編號405-4卻都還有再上升的空間,也就是PEG4000置換的程序可能還沒有完成卻開始陰乾。標本狀況不同卻一起更換溶液、一起取出陰乾,這是因為不同材質標本放在相同容器中進行相同流程的緣故,而樹種、含水量、大小都會影響PEG置換的速度,所適用的流程也略有不同,將來再次進行本項工作時,應依不同材質大小做不同處理。

 

在陰乾階段,三件標本重量變化曲線頗有差異,編號153-短起伏較大,8-10月濕季時明顯增重,應與樹種有關,可能木質孔隙密或大,以致於吸濕或脫水的反應都較快;編號156的標本進入陰乾階段後的下降幅度頗為一致,93年初開始標本表面原有的裂隙增大,但至今變化尚未穩定;編號405-4則與編號156有非常對比的不同之處,後者未脫離浸泡階段重量就已經下降了,而前者在取出陰乾後卻沒有明顯減輕,直到近半年後的7月重量才開始明顯下降,並在今年3月開始重量變化趨緩。

 

除了以上不同,三件標本都在9210月重量急劇下降,直接反應空間溼度在同年10/1410/22不到10天之內由84%的高溼度驟降到40%的情形(見圖三),而編號156的重量驟減情形較為緩和,發生的時間也較早,不過這次的溼度變化並沒有造成標本收縮開裂的情形。

 

一般認為PEG的乾燥階段應該以真空冷凍乾燥法進行比較妥當,如果相關設備之設置有困難,將來也可以以冰箱冷藏除濕方式加快乾燥速度,因為宜蘭的溼度高,自然風乾的效果有限。而若可以在PEG溶液浸泡時維持60℃以上的高溫,以增進置換速率和完成度,將來這個問題如真能克服,就可以增加PEG4000的濃度達60%以上,也將大幅地減少可能失敗的風險。

 

雖有上述應行改進之處,但是目前各件標本在外觀、比例上都沒有明顯變化。

 

4PEG400+4000

PEG二階段加固法,因為PEG4000的分子量大,而泡水木質標本的結構可能已經扭曲閉塞,可能難以平衡地滲透進入木材內部組織,對於外强內軟的標本更是如此,於是發展出先使用分子量小呈液態的PEG400滲入標本組織內部,在浸泡PEG4000加強之的二階段PEG法。(澤田正昭2001p77-78

 

91928日浸泡10%PEG400開始本實驗,漸次替換溶液濃度為20%、30%40%1130日,更換以與40%PEG400比重大約相當的25%PEG4000浸泡,此時正式進入第二階段,再漸次替換溶液濃度為30%、40%92114日取出陰乾至今。進行本實驗的標本共六件,標本編號為154155-長、369-5405-1405-2405-3,實驗過程皆放在相同密籃中。

 

挑選編號154155-長、405-1405-2進行說明,進行二階段PEG實驗過程的重量變化見圖41。

上圖(順序為左上左下右上右下)為圖41.木質標本PEG400+4000實驗重量變化圖(91/10/3-93/5/31)。
上圖(順序為左上左下右上右下)為圖41.木質標本PEG400+4000實驗重量變化圖(91/10/3-93/5/31)。

 

編號154在更換浸泡溶液為40%PEG400時重量就開始下滑,進入PEG4000第二階段浸泡雖微幅上揚,但在以40%PEG4000溶液浸泡時又下降,甚至低於實驗前的標本重量,與上述進行PEG4000實驗的編號156的材質相近,實驗情形也相類似,初步推測浸泡密度較高的溶液卻發生減重的原因可能與材質有關。另外,編號155-長材質再進入陰乾階段時重量仍維持近6個月不變,926月開始陡降,至9月趨緩,但至今標本外觀及狀況皆良好,不過相同材質編號的155-短則進行蔗糖浸漬法實驗,卻發生開裂的變化(圖4243)。

左圖為圖42.編號155之實驗對照,實驗前。上為155/右圖為圖43.編號155之實驗對照,乾燥中。上為155。
左圖為圖42.編號155之實驗對照,實驗前。上為155/右圖為圖43.編號155之實驗對照,乾燥中。上為155。

 

編號405-1是較粗大的木柱,帶樹皮,一端削尖,一側有大的破孔,發生在924-5月間重量大幅下降並在6月升高的情形,可能與此孔有關。陰乾階段的編號405-2標本減重幅度一致,與相同材質的405-1或進行PEG4000實驗的編號405-4皆不相同,但是其標本一側在乾燥時出現了原來不明顯的裂縫,並且日漸加寬加大,局部收縮較明顯,使得由兩件相接組成的405-2標本接合時有點困難,顯示在乾燥過程中標本有些微的變形,而整體變化還要再觀察(圖4445)。

 

二階段PEG法和上小節所述的4000PEG法一樣,在浸泡階段與乾燥階段都應進行局部修正。截至目前各件實驗標本雖然狀況不同,有的標本短時間之內重量起伏很大,但在外觀或比例上沒有明顯變化,至今情況尚可,顯示PEG法能有效進行加固作用,對於形制較為粗略的標本如柱、榫等建構物,即使是簡略的操作方式也可以達到某種程度的效果,是十分可行的保存方法。

左圖為圖44.編號405-2實驗前(PEG400+4000法)/右圖為圖45.編號405-2之乾燥階段,出現裂縫。宜蘭縣政府文化局提供
左圖為圖44.編號405-2實驗前(PEG400+4000法)/右圖為圖45.編號405-2之乾燥階段,出現裂縫。宜蘭縣政府文化局提供

 

(四)後續工作

即使所有標本已經進入較穩定的狀態,但是仍依靠人力經常性地巡視檢查,而對於重要標本的長期保存及維護工作,以及因應宜蘭多水環境必然遺存的有機質古文物的整體對策,目前仍付之闕如。

 

以精緻的M080雕板為例,這件重要標本就因為沒有可供即時處理且大小適當的冷藏設備,所以出土至今逾二年仍靜置水中,水溫溫度在20-25℃之間。其中因為底板的西半部十分脆弱,而遺址土壤十分黏硬,所以底板部分是連土帶板一起取起的,取起後浸於水中,以每日或隔日換水的方式,讓黏附在底板下方的土壤慢慢軟化流失,希望儘可能減少處理拿取造成的影響,但這樣的的處理方式,雖然也可抑制乾裂或腐壞、並減緩真菌菌斑的生成,卻使得附著紅漆於木板上的黏膠被稀釋,木質細碎屑也隨水流走,讓雕板的顏色漸淡漸脫,且雕刻痕跡也有變淺的趨勢(圖4)。

 

未經過加固處理的飽水木質標本,因為木結構仍然很脆弱,即使小心拿取還是不免有損傷之虞,所以包括大件而珍貴的標本進入較穩定的冷藏空間冷藏、建立完善而全面的加固保存程序、設立標本保存維護工作的實驗室、著手精緻標本的保存修護工作、、、,這些都是急待進行的後續工作,遲緩一刻便是失去一分可以保留的時機。

四、結語

淇武蘭遺址的地層中,道出一千多年前最後一次海侵事件退去沼澤陸化後,開始有人居住直到現在的平原歷史,紀錄著族群消長、適應往來的點點滴滴,不只敘述漢人大舉入蘭的影響,也在世界性大航海時代的圖版上演譯文字以外的生活貿易。這些可以觸摸的出土文物,有著如此豐富精采的時空故事,直接連結數百年前在同一片土地上生活的先人與我們,而正因為宜蘭的地理條件,所遺留下來的木質文物量大且多樣性高,更是台灣其他地區難望其項背的,維護保存這些文物是我們當仁不讓的權利和責任,有關當局應該立即建立可以處理考古木質文物的保存維護實驗室。

 

先進國家都有專門的考古實驗室或保存科技單位,可以專責處理飽水的木質標本,因為對於剛出土的標本各地處理實務經驗有些不同,各個國家皆因應其不同的自然與社會條件,初步採取機動性强、實驗性高的處理方式,再漸漸發展成為不同的保存處理規則。

 

除非是出土時就判斷重要且立即維護處理的標本,否則往往要到許久以後,因為清洗登錄、甚至教育研究、展示典藏等原因才會再處理觀察同一件標本,而如果即時處理不正確,再觀察時可能已經發生劇烈的變化了,所以可以說出土時的即時處理決定了標本的命運,這也是為何各國在考古發掘工作的現場設立實驗室的原因,因為考古發掘的操作方法和脆弱材質的即時處理兩者關注的重點不同,為了不在發掘出土的同時開始失去標本,對金屬、骨角、木竹等有機質等材質的妥善處理當然是絕對必要充實加強的領域。我們有時會在發現頻道(Discovery Channel)看到研究者到推積如山的倉庫中,找尋很久前被發掘出土的某一件標本,以解開一個探索構圖中的重要環節,如果沒有經過適當的處理,他找到的標本是什麼樣子呢?如果所有的環節都被不經意的失落了,我們所以為的知識還有力量、文化還有內容嗎?

 

保存處理工作是真正建立宜蘭當地文化資產的一項基礎投資。M080木刻雕板甫出土時,日本保存文化財的學者就自費飛到台灣專程來看標本,這表示這樣的物質文物不僅是可以深化歷史、增進自我認識的原件標本,也是足以吸引外國人來訪的文化資產,因為只有真正的在地特色才是無可取代的財富。千百年前在同一塊宜蘭平原上,以完全不同的價值思維和生存方式的人們,遺留他們精采的物質文化到我們的手上,標本本身會說話,而只有尊重過往才能面對未來,保存這些遺物就是保存先人文化的價值,讓它留存下來,供更多人觀賞、研究、觸摸、引發更多創造力,這是一件保值進而增值的文化工作。

附註

1. 這篇文章以20046月前後產生的研究資料為主,其後也陸續出現許多研究標本的新資料。

 

2. 本文所使用的統計資料是截至20046月之前,淇武蘭遺址出土木質標本整理的登錄資料,整理登錄工作尚未全數完成,所以相關數據捨去尾數誤差值範圍部分。

 

3. 採集小故事,小魚立大功:魚形雕板的採集日期為2002617日,屬於調查發掘的階段,結果甫開第一個探坑P1進行發掘沒有幾天,邱水金老師獨自一人在數十公尺之外南側堤防附近進行地表採集,不小心身陷泥地,掙扎二十分鐘才脫身,驚魂甫定之時,就在一旁驚喜發現這件魚形雕板。這件精緻標本的發現,更加確立淇武蘭遺址的內容必定精采可期,因為位在河川泥沼地中遺址的發掘工作困難度相當高,後來之所以能堅定信念、排除眾多困難、貫徹意志堅持到底,並且獲得了相關單位的重視與協助,讓大範圍的發掘工作順利開展,此件標本功不可沒。

 

4. 過程中先後獲得許多人的幫助,包括日本靜岡埋藏文化財調查研究所、文化資產保存研究中心籌備處研究人員蔡育林、中央研究院歷史語言研究所林淑芬、宜蘭大學自然資源學系卓志隆老師、台大研究生邱鴻霖和李作婷同學、故宮博物院科技室助理研究員王竹平謹致謝忱。

 

5. 常常換水的方式也是清洗標本的方法之一,許多像雕板、刀鞘等有細緻紋路或質地鬆軟的脆弱標本,利用換水方式一次次帶去附著的黏土和砂礫,可以避免沖洗或刷洗造成的傷害。

 

6. 關於木質標本室內整理的細部作業方式及流程,詳見淇武蘭第一階段及第二階段的整理報告書(陳有貝等2003,p20-26、陳有貝等2004,p42-49)。

 

7. 本文說明實驗重點及心得,關於各項保存作業的細部流程、數據、圖表、照片等,請參見淇武蘭第一階段及第二階段的整理報告書(陳有貝等2003,p26-29、陳有貝等2004,p49-62)。

 

8. 本件標本觀察前並未進行量測。

 

9. 含水率計算公式為 [(含水重量-絕乾重量)÷絕乾重量]×100,因為沒有設備將標本以105℃乾燥後秤出絕乾重量(澤田正昭2001p59),所以僅以曾出現的最小重量值為推算依據,而推測含水率數值應高於此數據。

 

10. 在換成40%PEG4000溶液後重量不升反降,似乎無法置換該濃度的PEG

參考文獻

  • 伊能嘉矩 

1897 宜蘭方面平埔番的實地調查(續) 東京人類學雜誌12137期。

  • 奚三彩編著 

1999 文物保護技術與材料 國立台南藝術學院。

  • 許功明主編 

2001  馬偕博士收藏台灣原住民文物:沉寂百年的海外遺珍特展圖錄專輯 順益台灣原住民博物館。

  • 陳有貝、邱水金、李貞瑩 

2003 宜蘭縣礁溪淇武蘭遺址搶救發掘第一階段資料整理計畫工作報告書 宜蘭縣政府文化局委託 國立台灣大學人類學系執行。

  • 陳有貝、邱水金、淇武蘭考古工作團隊 

2004  宜蘭縣礁溪淇武蘭遺址搶救發掘暨第二階段資料整理計畫工作報告書 交通部台灣國道新建工程局、台灣電力公司委託 宜蘭縣政府文化局、國立台灣大學人類學系執行。

  • 陳進良、崔戰華 

1994  河南信楊長台關出土的飽水漆木器脫水定型研究報告 文物保存與考古科學62)。

  • 王瓊花翻譯(澤田正昭著) 

2001  文化財保存科學紀要 國立歷史博物館。

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