图06/大足石刻宝顶使用有机硅防护，经20多年保护效果良好。
5. 跟踪与维护是未来的保护策略。要对以往的检测、监测方法与设备进行评估，哪些是实用、可靠的。要对保护方法的有效性、耐久性进行科学、细致的评估，以指导当下与未来的保护策略。上述的研究成果可以确定哪些是必要的措施，哪些是不必要甚至是有害的措施，早期诊断出病害的过程，能及时进行预防，避免出现大规模的病害，付出不必要的精力和财力。要将保护目标与实施结果进行比较，尤其要关注隐藏工程的检测。日常维护怎么强调都不为过。日常保养是最基本和最重要的保护手段。要制定日常保养制度，定期监测，并及时排除不安全因素和轻微的损伤，有效避免日后更多更严重的干预。它需要持续性和规律性，因而形成工作制度有助于按规范完成工作。
3. 如何定量、半定量的评价石质文物表层的风化（或称劣化）状态
笔者认为，进行石质文物风化程度、风化深度及风化速率的检测，是较为有效的途径。但是要在对它进行风化形态调查的基础上，了解风化破坏的全过程后，再做这些检测，为下一步的治理措施提出科学依据。如防护材料的选择，要求达到的性能指标、施工工艺、防护层的厚度等。
风化程度的探测主要可通过表面形态的细观研究，如偏光显微镜、扫描电镜；使用点荷载试验得出风化抗拉强度指标；使用声波仪测定声波速度及幅度等。
测定风化深度可通过垂向电测深（小四极）、岩石化学成分氧化物百分含量随深度的变化以及裂隙率统计等综合方法。还可使用回弹仪，从回弹值N与深度H的曲线上求出风化深度。
风化速度的测试，可通过设立风化长期观察场和定期取样试验；进行试样的表面形态，微测深试验以及声波测试（纵波与横波速度、动弹模量的变化）等，定期记录其变化速率；也可通过同一地点，间隔多年的照片对比风化形态。以往这方面的工作做得较少，在此介绍几个实例。
四川文物考古研究所曾在2001年大足石刻测定砂岩质文物的腐蚀速率。宝顶与北山的两处保护标志刻于1963年，是将崖壁的风化层凿去后刻字，可将它视为暴露样品，测出它的风化深度，除以年数，即可得到实际平均年风化速率。再用它来修正人工模拟环境推导出的腐蚀函数式。
对于石灰岩质文物的风化速率试验，也有实例。20多年前，在峰峰矿区的南响堂山石窟周边分布有中、小型水泥厂、耐火材料厂、煤矿、钢铁厂、造纸厂、热电厂、陶瓷厂、机械厂等50多家企业。生产过程中排放的污染物严重地损害着石窟寺。石雕被粉尘覆盖的厚度达5~6毫米，最厚处可达20毫米。当地环保部门1992－1998年的大气监测TSP数据中，1996年11月的TSP已超过国家一级标准的23.6倍，1999年仍超过国家一级标准的8~15倍。1992－1998年SO2含量为国家一级标准的16.4倍，且含量指数总体还有上升趋势。1995年国家计委下达给国家文物局一项课题：《影响文物保护的环境因素及环境质量标准》，共列出10个子课题。其中就有“工业粉尘对石雕的危害及防治对策研究”。由云冈石窟研究所与地矿部地质研究院、吉林大学承担。他们的工作重点放在南响堂山石窟。课题组曾对南响堂山石窟进行了碳酸盐相对溶蚀速度的模拟试验。为了探讨碳酸盐类石窟、石雕的风化速率，对南响堂山石窟的石雕岩石试样做了酸雨淋滤溶蚀及粉尘溶蚀试验， 根据当地的气象、环境资料，设计了两组淋滤溶蚀实验，三组粉尘腐蚀试验和一组静态溶蚀等系列模拟试验。进行了溶蚀现象扫描电镜观察，溶蚀深度与溶蚀速度计算等，作为研究风化速率的参考。石雕的风化速率，除了酸雨的溶蚀速度外，还与区域的温、湿度，降水量和其他污染物如粉尘等关系密切。但是仅取一项的实验数据：当酸雨的PH值=4，要溶蚀5毫米，推算出来的溶蚀速度仅需413年。
还可通过一个实例看如何将风化损伤与稳定性分析结合，为保护提供依据的：云冈第9、10窟前的4根列柱（图07），面对阳光日晒雨淋的一侧风化十分严重，它们的受力边界条件就是单轴的长期静定荷载，其抗压长期强度的影响因素受岩性颗粒大小、胶结形式和胶粘物成分、密度、孔隙率、含水量、温度、湿度等影响，可以用经验公式推求其长期强度。随后对列柱每天掉落的岩粉收集称重，分析。使用声波仪、探地雷达、红外摄影、热相仪等进行风化深度的无损检测，计算立柱半风化断面积。通过三维模拟的位移和应力分析，找出应力集中的薄弱部位。用强度折减法计算其稳定性，为下一步保护加固提供了可靠依据。
图07/云冈石窟五华洞第9、10窟前列柱进行稳定性检测
4. 加深对石质文物病害的认知与评估
1. 以冻融与水结合造成的严重危害为例。云冈石窟属于塞外的半干旱地区，冬季寒冷且温差大，夏季炎热，又会下大雨，给物理风化的冻融病害创造了条件。产生冻融损伤的前提需同时满足两个条件：足够的水分参与及较畅通补给通道；一定约束条件下的储水空间。而岩体冻融损伤过程受冻融环境和岩体结构的双重控制。在云冈石窟可以找到十分典型的实例：第三窟东北隅的壁面因渗水与冻融共同作用的结果，使岩体不断剥离后移1.7米；第二窟寒泉洞泉水漫流窟内，冻融造成底层岩体全部碎裂成小于10厘米的块状，前壁面滑移；凡是窟内低于地面易存水的地方，冻融及毛细作用使下部近2米的石雕被破坏得荡然无存（图08）。今后，我们要重视北方寒区冻融环境下，石质文物在反复冻胀荷载作用于缺陷引起的疲劳演化过程，尤其是砂岩，孔隙率高，孔隙连通性好情况下，要从细观层面研究其损伤的机理与对策。
图08/云冈石窟第3窟后部（左），第1、2窟受冻融破坏（右）。
2. 要开展花岗岩质地文物病害的系统研究。石质文物的材质最多的是砂岩、灰岩、汉白玉、砂砾岩等，因此对它们的特性与风化病害已进行了大量的研究。近年也有学者对凝灰岩质文物的特性与病害进行了深入、有效的研究。但是对花岗岩质文物的系统研究却很少有业内学者的成果。
花岗岩的风化特性与沉积岩有明显的区别，各矿物成分的分布组成，直接决定其损伤、破坏等力学性质的变化。花岗岩球状风化的特点是由表及里，层层风化剥离，受不同方向裂隙切割岩体造成。尤其是裂隙交汇处，风化强度、深度都大（图09）。风化分布不均匀，矿物力学性质差异明显（图10）。未风化花岗岩绝大多数的孔隙都很小，其中的云母质地很软，风化首先从其周边开始，随后长石绢云母化，成颗粒状脱落。孔隙度随之增大。因此，其检测、试验方法也会有不同。希望能选择有代表性的遗产地，进行系统性的勘察、试验、研究。
图09/珠海宝镜湾花岗岩石刻风化严重图10/北京古崖居花岗岩石室破坏
3. 要重视干旱、半干旱地区石窟内水汽运移造成对文物的危害。最早我听到在石窟内有水汽运移的问题是2002年联合国教科文组织文化遗产保护项目，中日专家在龙门石窟潜溪寺讨论保护方案时，日方专家提出要打钻孔研究水汽运移的问题。为此双方因有不同意见而引起争执，我们认为龙门石窟的水患主要是大气降水造成石灰岩地区岩溶水的病害。没有想到水汽运移的危害，在雨量稀少的敦煌莫高窟得到证实。敦煌研究院的学者通过在第98窟西壁下部没有壁画部位钻孔取样测定可溶盐，并在钻孔内布设温湿度探头监测以及电阻率测定得出，盐分主要富集在表面到35厘米深的岩体内，含盐量高达3928mg/kg，在岩体深125厘米有凝结水产生，盐分随着岩体内水汽含量的上升而下降。在高湿度和崖体内大量盐分的作用下，造成壁画的严重病害。这就启发我们要对干旱、半干旱地区的克孜尔石窟、库木吐喇千佛洞、榆林窟、钟山石窟甚至麦积山石窟的壁画病害是否存在水汽运移危害等进行思考，这也是有待今后关注的问题。
4. 要加强对灾害的预警及应对措施。地震、滑坡、泥石流、洪水、台风等对文物造成危害的案例不少。因地震具有突发性，破坏性极强，尤其对紧依山体的石窟，开展防震保护研究，预防和减轻灾害，具有重要意义。历史上由于地震曾经造成麦积山石窟东西崖之间的大面积崩塌（图11），莫高窟壁画、塑像的塌落，龟兹石窟山体崩塌掩埋大量洞窟（图12）等，文物的损失巨大。2008年5·12汶川地震后，文物部门通过震后勘查，研究文物震害症状，分析震害原因，提出防震措施和建议，因此抢救保护了一大批文物。同时这也引起了我们的思考：如何建立起风险评估体系和突发灾害时必要的应对措施，这也属于”防患于未然”的预防性保护措施。应建立风险评估体系，明确风险定义、分析、评估和处理程序。要评估风险的后果和频率，特别要关注风险后果严重，发生频率高，损坏速率快的风险。要对石窟环境在风险的识别与分析的基础上进行评估，提出合理的处理意见。如对高而断面小的石阙、经幢、干砌的石塔、华表、陵墓前的石像生等，要采取适当的防震保护措施。最后建立起风险管理智能决策支持系统。地震发生时的应急管理措施，要在保证人身安全前提下尽快进入现场抢救文物，并得到第一手文物损坏信息。将灾难的管理和控制形成指导性文件，定期组织在职人员培训。
