酒钢1~#高炉缸砖衬破损原因及钛沉积物的护炉作用

酒钢１＃高炉于１９９０年３月１２日在生产过程中突然发生坍塌,造成国内外冶金史上罕见的高炉生产特大事故。坍塌后对炉缸、炉底风口下沿粘土残砖、炉缸中部环碳砖、炉底高铝砖缝中渗结物等进行了分析,初步查明上述炉料中含有较多的碱金属氧化物Ｋ２Ｏ、Ｎａ２Ｏ及锌等有害元素是造成炉缸内粘土砖破损和碳砖产生环形裂缝的主要原因。１　物相组成１－１　化学成分分别从炉缸、炉底采取试样进行化学分析,结果列于表１。表１　试样化学成分（％）Ｔａｂｌｅ１　Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｏｆｓａｍｐｌｅｓ（％）样品号Ｓｉ…     

成都金堂李家梁子M23号墓石棺构件矿物组成及风化机理研究

成都金堂李家梁子M23号墓出土的汉朝石棺存在表面粉化、剥落等病害现象,急需保护修复。现场调查表明,该石质文物风化病害主要表现为裂隙状风化、页片状风化、粒状风化、粉末状风化等。本文借助X射线衍射(XRD)、偏光显微镜、扫描电镜等对金堂石质文物进行了微观成分及结构分析。结果表明,文物材质为红色砂岩,其碎屑物主要为石英、钠长石、岩屑和少量云母,胶结物以钙质为主,含少量的炭质及泥质。该砂岩产生风化病害的主要原因是钙质胶结物的溶解流失及泥质胶结物遇水的崩解,同时还受岩屑、长石类碎屑风化蚀变的影响。该研究可为石棺的后期保护修复工作提供基础科学数据。     

晋阳大佛边坡岩体风化分级研究

洞窟、造像等大型石质文物大多开凿在露天岩体崖壁上,风化病害是这类石质文物的主要病害之一,已经影响到了文物的传承。因此,开展石质文物风化分级的研究对于制定相应的保护措施具有重要的现实意义。目前,对石质文物风化的形态、机理、影响因素的研究较多,也取得了一些成果,但大多是依据对文物外观和岩体的某项指标进行风化分级,缺乏全面性。本文从岩体外观、岩体结构和岩体物理力学性质三方面出发建立了石质文物风化分级的指标体系,通过结合前人的研究成果并进行现场的实验研究,建立了风化等级的分级标准,将层次分析法与模糊数学理论结合起来,提出了一套兼顾岩体文物特性和工程特性的石质文物岩体风化分级方法。论文进一步将这套方法应用于太原晋阳大佛岩体风化分级研究,对于大佛边坡岩体的风化程度进行了评判,为大佛的重修提供了重要的依据。     

古建筑风化石质构件力学参数的确定方法

针对目前常规确定岩石力学参数的方法只能得出岩块的整体强度,不能反映古建筑石质构件风化层内力学参数逐渐变化,无法很好地满足石质古建筑稳定性、耐久性研究的不足,提出了综合运用现场穿透波CT测试、表面回弹测试和室内试验确定风化石质构件力学参数的方法。方法的实施主要包括：通过现场穿透波CT测试,获得纵波波速在石质构件深度剖面上的分布;现场选取与欲研究的石质构件类似的岩石做室内力学试验和波速测试,得出力学参数与波速的统计关系;上述两者结合得出力学参数在石质构件深度剖面上的分布,在此基础上分析风化层内力学参数随深度的变化关系;对不同风化分区代表性石构件进行风化深度研究和表面回弹测试,得出构件表面强度比与风化深度的关系。以义乌宋代古月桥为例,对其方法进行了系统的介绍,并对古月桥承载条石风化层内力学参数随深度的变化关系以及表面强度与风化深度的关系进行了研究。研究表明：义乌宋代古月桥承载条石风化层内的抗压强度比、弹性模量比随深度呈负指数关系变化;表面强度比与风化深度呈2次多项式关系。     

1994年和1995年国际岩土力学部分会议消息

１９９４年和１９９５年国际岩土力学部分会议消息１．应用岩石力学综合方法（第六届南美岩石力学会议）时间：１９９４年５月Ｎ～１４日。地点：智利圣地亚哥联系人：Ｐｒｏｆ．ＭｉｃｈｅｌＶａｌＳｌｕｔＪａｎ，ＩＶＣＳＭＲ，ＥｓｃｕｅｌａｄｅＩｎｇｅｎｉｅｒｌａ...     

四川广元千佛崖石窟造像表面风化的环境地质问题分析

采用温湿度测试、石窟造像渗水实验、石窟造像吸水的红外成像、岩石特征分析等手段,对四川广元千佛崖石窟造像表面及其周围环境进行监测,以及对石窟造像岩石特征进行分析。结果表明：进深较大的窟室内外存在2℃~4℃的温差,岩石0~40 mm深度范围内温度与外界气温存在显著相关性;石窟造像岩石主要成分为长石、石英、黑云母及黏土矿物,岩石渗水率和吸水率高,表层风化程度高。环境和岩石特征揭示广元千佛崖石窟造像的风化机理为：石质文物棱角部位和小型石窟造像对温度的变化敏感,当气温出现变化时,其温度变化剧烈,而其他部位相对滞后,从而导致石窟造像表层岩石在热胀冷缩的应力下出现微裂隙,并随着微裂隙逐渐增大,石质文物表面出现疏松、起壳、鳞片剥落等病害。同时微裂隙的出现增加水入渗的途径并扩大水-岩相互作用的面积,含水矿物的水合压力和结晶压力使岩石内部结构疏松逐渐破坏;水化学作用导致可溶盐离子形成,并随水毛细迁移在石窟造像表面聚集,导致石窟造像表面酥碱、锈染、彩绘层空鼓等失去原真而破坏。最后提出在窟龛上面加盖窟檐和在崖顶及立面坡面刻槽疏排水流等石窟造像治理措施来减缓其表面风化。     

广西玉林早泥盆世早期腕足动物生物地层研究

在广西玉林樟木地区早泥盆世北均塘组、良合塘组、樟木组３５属４８种腕足动物演化和地层分布特征研究的基础上,建立了６个腕足动物生物带（自下而上）：１．Ｑｕａｄｒｉｔｈｙｒｉｎａｅｘｐａｎｓａ－Ｐｒｏｄａｖｉｄｓｏｎｉａｍｉｒａｂｉｌｉｓ带;２．Ｇｒａｙｉｎａｍａｇｎｉｆｉｃａｇｕａｎｇｘｉｅｓｉｓ－Ｓｃｈｉｚｏｐｈｏｒｉａｓｕｌｃａｔｉｎａ带;３．Ｒｅｔｉｃｕｌａｒｉｏｐｓｉｓｃｏｓｔａｔｕｓ带;４．Ｇｒａｙｉｎａｍａｇｎｉｆｉｃａｓｉｎｉｃａ带;５．Ｑｕａｄｒｉｔｈｙｒｉｓｒｏｂｕｓｔａ－Ｂｏｕｃｏｔｉａ带;６．Ｑｒｉｅｎｔｏｓｐｉｒｉｆｅｒｗａｎｇｉ带。依据国际对比和与笔石的层位关系认为：第１－３带为晚洛赫柯夫期,并且１、２、３带很可能分别相当晚洛赫柯夫早、中、晚期;第４带为早布拉格早期;第５、６带分别相当中、晚布拉格期。     

中国西北地区第四纪盐湖沉积中钙质超微化石的发现及其古环境意义

报导了中国西北地区的甘肃、青海、新疆等地陆相第四纪盐湖沉积中发现的钙质超微化石,它们主要是：Ｇｅｐｈｙｒｏｃａｐｓａｏｃｅａｎｉｃａ,Ｃｏｃｏｌｉｔｈｕｓｐｅｌａｇｉｃｕｓ,Ｃａｌｃｉｄｉｓｃｕｓｌｅｐｔｏｐｏｒｕｓ,Ｃ．ｍａｃｉｎｔｙｒｅｉ,Ｒｅｔｉｃｕｌｏｆｅｎｅｓｔｒａｍｉｎｕｔｕｌａ等。上述钙质超微化石群具有以下特征：（１）化石丰度中等,属、种分异度低,化石保存差;（２）赋存化石的层位均为富含石膏盐层的微咸水咸水的沉积物,或为盐湖沉积;（３）产出化石地点远距该地质时期时的古海岸线。它们与古海域既无通道相连,亦非残留海。中国西北地区盐湖沉积中钙质超微化石的发现说明了中国东部地区第三纪沙河街组某些层位中的钙质超微化石不能作为“海相生物”的标志,否定了这些化石层位与“海侵”或“海泛”的关联。     

潮水盆地孢粉组合特征,时代及对比

对潮水盆地侏罗系陆相含煤地层由下而上建立了五个孢粉组合带,在组合三建立了两个亚组织。①Ｃｙａｔｈｉｄｉｔｅｓ－Ｃｈａｓｍａｔｏｓｐｏｒｉｔｅｓ－Ｄｉｓａｃｉｔｅｓ组合（Ｊ１＾１）。②Ｃｙａｔｈｉｄｉｔｅｓ－ｃｈａｓｍａｔｏｓｐｏｒｉｔｅｓ－ｃｙｃａｄｏｐｉｔｅｓ组合（Ｊ３＾１）。③Ｃｙａｔｈｉｄｉｔｅｓｍｉｎｏｒ－Ｃｙｃａｄｏｐｉｔｅｓ ｔｙｐｉｃｕｓ组合（Ｊ１＾２）;上部：Ｃｙｃａｄｏｐｉｔｅｓ     

墨西哥奇瓦瓦州Sierra Pena Blanca地区火山成因铀矿化：3种成因模式

ＳｉｅｒｒａＰｅｎａＢｌａｎｃａ地区是与火山岩有铀矿床的一个明显实例。在该地区，火山岩既是矿床的主岩，又是铀源层。矿化主要产于新生代火山堆积体下部层位，此堆积体覆盖在中生界钙质基底之上，已确定有３种成因类型的铀矿化：热液型：大气降水－喷气混合型；表生型，相应的代表性矿床为：Ｎｏｐａｌ１号矿床；ＬａｓＭａｒｇａｒｉｔａｓ矿床以及Ｐｕｅｒｔｏ３号矿床。     

衢州古城墙通仙门不同岩性岩石砌块相对风化速度研究

岩石的长期风化作用会造成岩石表面的剥落,这将导致石质文物产生无可挽回的破坏。为了更好地保护它们,需要开展在相同风化环境下岩石风化剥落深度和相对风化速度及其与不同岩性关系的研究。本文以衢州古城墙通仙门的多块岩石砌块为研究对象,利用自制的测量仪器,对不同岩性岩石砌块风化剥落深度和风化速度进行了研究; 通过分析量测结果得出凝灰岩、砂岩、砾岩、含砾砂岩和粉砂岩相对灰岩的风化速度分别为0.005～0.059mm a-1、0.032～0.097mm a-1、0.004～0.058mm a-1、0.021～0.033mm a-1 和0.015mm a-1。研究结果表明:在相同的风化环境之中不同岩石砌块的风化速度从大到小排序为V砂岩V凝灰岩V含砾砂岩 V砾岩V粉砂岩V灰岩,即岩石抗风化能力从强到弱为:灰岩粉砂岩砾岩含砾砂岩凝灰岩砂岩。由此,为石质文物的长期保护以及制定相关的保护措施提供了重要的理论依据。     

超声波无损探伤检测在现代出土石质文物保护中的应用

以超声波法对保护和复原近日在北京出土的乾隆御碑所做的无损探伤试验为例,介绍了用超声波定量检测石质文物内部裂纹缺陷及其风化程度的一种新的方法.对于不同年代的石质文物(如石佛像雕、石碑、石柱等),采用该方法不但能够探测其内部裂隙的走向和发育程度,而且能根据声波的特征判断其风化程度和强度,为文物的保护和复原提供可靠的资料.      

石窟寺典型工程地质变形破坏模式及分类体系

石窟寺是宝贵的石质文物,但在复杂的赋存环境、长期的侵蚀风化以及人类活动的影响下产生了多种变形破坏问题.详细的破坏分类体系是石窟寺病害表征、解释、分级和预测的基础,而目前尚未有针对石窟变形破坏的综合分类方法.分析了川渝、陇东地区代表性石窟的工程地质条件和变形破坏特性,将石窟的变形破坏类型分为工程地质成因型和工程地质力学型,建立了2大类、6亚类、24种破坏现象的综合分类体系.采用工程地质类比法对比了石窟变形破坏及诱发机制的南北差异.陇东石窟因卸荷产生的变形破坏更多,而微环境扰动带来的变形破坏在川渝石窟更突出.在微环境扰动下,川渝石窟的破坏响应以鳞片状剥落破坏为主,而陇东石窟以渔网状剥蚀破坏为主.      

龙游石窟洞室围岩长达8a的风化速度及风化时限研究

本文以龙游石窟围岩表面凿痕为研究对象,采用压模法,自2004年开始,每4a一次对凿痕进行了3次测量,提取了凿痕的几何特征曲线,并量化了其几何特征。通过不同时间的测量结果对比,对洞室围岩的风化速度进行了研究,并对洞室围岩凿痕的风化趋势给出了预测。研究结果表明,在2004~2012年8a内的平均风化速度0.28~0.5mma-1,最大风化速率为0.46~0.89mma-1。且后4a内的平均风化速率要小于前4a的风化速率。洞室内凿痕在目前环境条件下的风化时限为30a左右,即其可保持的时间尺度在百年范围内。换句话说,在近百年后,洞室内的精美凿痕将消失殆尽。基于此,本文提出了减缓风化的初步建议。该成果可为更好地保护龙游石窟、科学开发国家古文物、减少管理风险提供科学依据。     

颐和园万寿山岩石物理力学试验与岩矿分析

颐和园是世界文化遗产,其万寿山山体既是文物本体,也是建筑、题刻等文物和草木的载体,保护万寿山及其承载的文物,首先需要对万寿山山体的特征和岩体特性进行调查和研究。本文在查阅万寿山地质成因的基础上,测量了岩层的产状和多处裸露岩石的回弹值。对现场散落岩块进行了密度、抗拉强度、抗压强度、抗剪强度等物理力学指标测试。选取典型岩块,开展薄片、光片和电镜扫描等测试分析其矿物成分,获得了万寿山岩石矿物组成与含量比例。以上试验和测试成果是后期万寿山山体工程地质研究和石质文物保护的理论依据,具有重要的理论意义和广泛的应用价值。     

基于CT影像的砂岩文物结构特征分析

对于砂岩文物,成分不同、结构不同,表面变化过程和变化结果也不同。以中国三处(石门山、云冈石窟、乐山大佛)砂岩文物为例,联合使用肉眼鉴定与灰度阈值法得到了砂岩文物CT图像中不同矿物成分的实际分布,分析了不同位置切片图像的成分特点与结构特点,研究了砂岩内部结构数字图像特征参数的变化规律,探讨了三处砂岩文物数字图像特征参数的区别及其与岩样外观表现的关系。结果表明,三处砂岩文物样品主要成分均为石英和长石,石英含量大小顺序是石门山砂岩>云冈石窟砂岩>乐山大佛砂岩;乐山大佛砂岩形状变化最小,云冈石窟砂岩次之,石门山砂岩形状最不规则;石门山砂岩纹理最复杂,乐山大佛砂岩最为简单;乐山大佛砂岩表面风化严重、但随深度增加变化不明显,云冈石窟砂岩距表面越深、风化越弱,石门山砂岩风化变化比较复杂。研究结果对石质文物保护具有重要的参考价值。     

基于扫描电镜图像和微观渗流模型的云冈石窟砂岩风化特征分析

风化作用、岩石微观结构、岩石微观渗流特性定量关系的研究是石窟文物有效保护的重要基础,砂岩风化作用严重影响了岩体上石窟文物的有效保护。本次研究使用扫描电镜（SEM）获得云冈石窟不同窟体砂岩的微观图像,根据图像增强和图像分割技术得到了岩石中颗粒和孔隙的数字特征参数,从微观角度建立了反映孔喉连接特性的渗流模型,得到了不同窟体岩石的局部水力传导系数,分析了数字特征参数、水力传导系数、风化作用之间的关系。结果表明,风化作用对石窟砂岩微观结构具有很大影响;砂岩孔隙平均长轴长度大小对应的风化程度分别是全风化或强风化、中等风化、微风化或未风化,长度分别为大于40 μm、25～35 μm、15～25 μm;风化程度越高、水力传导系数越大,随着风化程度的增高、水力传导系数的范围为1 × 10?9～1 × 10?4 cm/s;水力传导系数与孔喉尺寸、孔喉连通性密切相关;孔喉半径比增大时、水力传导系数也增大。     

Control Experiments for Underwater Cultural Relics Survey by Marine Geophysical of Acoustics

Marine geophysical acoustic methods are a powerful tool for high-precision, large-scale underwater archaeological relics investigations and research in the shallow water. There is a complex coupling relationship between the marine environment and the preservation of underwater cultural relics, which leads to great uncertainty based on the detection data to deduce the existence and distribution of underwater cultural relics. In the past 30 years, the controllable experiments of acoustic methods for underwater cultural relics show that different side-scan sonar systems have varied acoustic response. Multi-beam sonar can be used to study the temporal variation of underwater cultural relics, while shipwreck partially or totally embedded in seabed sediments can be detected by sub-bottom profile. The control experiment will increase the understanding of the acoustic response for different underwater cultural types. Control experiment on the underwater cultural relics can provide a reference for the correlation between detection results and interpretation accuracy, and hopefully provide a systematic solution for underwater cultural survey in an efficient way and on a wide-scale, thus better protecting and managing underwater cultural relics.     

龙游石窟1～3号洞室稳定性分析及安全通道路线的选择

龙游石窟是一个大型古地下洞室群,具有重要文物价值。但龙游石窟正面临着风化速度加快,围岩变形破坏越来越严重等问题。在洞室群内部设置安全通道的方法是保证旅游安全和实现洞室群长期保护的一个重要措施。为制定设计安全通道的合理方案,对洞室群分布区的变形破坏现象进行了现场地质调查,并根据调查结果重点分析了洞室群洞口区域、顶板、公共边墙和岩柱的变形破坏特征。并利用有限差分程序FLAC3D进行了数值计算分析,对安全通道所经过区域的洞室围岩稳定性进行了评价。在计算过程中,利用网格单元的安全系数计算方法对比分析了安全通道的不同设计方案,初步确定了龙游地下洞室群1～3号洞室安全通道的设计路线。     

云冈石窟砂岩特性与岩石风化试验

侏罗纪期间河相沉积而成的巨大砂岩透镜体是云冈石窟遗产载体,在目前环境条件下,石窟砂岩风化破坏非常严重。通过现场调查表明,在不同细分层位,砂岩破坏特征与其沉积环境及沉积构造密切相关。进一步对不同风化程度样品进行测试,以此建立起风化评估依据,结果表明,该砂岩化学风化主要体现在胶结物流失、长石蚀变,而次生可溶盐结晶及冻融形成的物理破坏也不应该忽视。通过风化模拟试验可知：酸的溶蚀对石窟岩体表面造成直接破坏;同时,形成的可溶盐将导致砂岩出现由内而外劣化现象;由于岩石的孔隙率低、渗透性较差且胶结密实,岩石抵抗冻融作用相对较强。建议云冈石窟目前保护措施以治水为主,通过减少崖壁表面渗水、洞窟裂隙渗水及底部泥岩泛潮来减少上述劣化作用效应。