基于风化剥落深度的衢州古城墙小西门岩石砌块和蛎灰勾缝条长期抗风化能力研究

不同岩石在相同风化环境条件下的抗风化能力不同。如何评定岩石的抗风化能力是近年来人们十分关注的研究课题之一,因为它对岩石风化机理分析和石质文物长期保护研究有着重要的科学价值。位于浙江省衢州市的古城墙小西门建于明代晚期。小西门城墙的岩石砌块有多种岩性,它们之间的风化剥落深度相差较大。利用三维激光扫描仪测量了小西门某特定研究区中包含多种岩性的岩石砌块的风化剥落深度,并以此来评定不同岩性岩石的长期抗风化能力,以给出相应的排序。在现场还发现,与所研究的多数岩石砌块相比,被古人用作为古城墙各砌块之间勾缝的黏合材料蛎灰的抗风化能力更强。     

关于衢州古城墙通仙门凝灰岩砌块相对风化速度的研究

岩石风化速度历来受到工程地质学界和地貌学界的关注, 但由于岩石在自然条件下的风化速度很慢, 通常很难测到定量化的结果。为了研究衢州古城通仙门城台基座的凝灰岩砌块的相对风化速度, 作者利用与之相邻的石英砂岩水平砌块和它之间风化厚度的比较来估算凝灰岩相对于石英砂岩自明代筑城开始至今的相对风化速度, 得出平均风化速度为0.086mmA-1的结论。     

北黄海盆地东部坳陷中生代岩石组分及成岩作用

<正>北黄海盆地东部坳陷中生代碎屑岩十分发育,同时也钻遇火成岩(侵入岩和火山岩)。侏罗系和白垩系是目前研究的主要目的层段,岩性主要为砂砾岩、凝灰质砾岩、长石岩屑砂岩、凝灰质砂岩、粉砂岩/泥质粉砂岩、泥岩/粉砂质泥岩和少量凝灰岩、灰岩,岩石组分多样,岩石类型复杂。岩石组分主体为风化剥蚀物源特征的再旋回石英、长石,且不同程度地含有凝灰质。岩石组分含量在平面上具有明显的分区性,坳陷北部岩石组分中以含有一定量的灰岩岩屑为特征,坳陷东部岩石组分以含有火山成因碎屑和高含量的     

广东长坑金银矿区含矿地层特征及沉积环境分析

广东三洲长坑矿区的小坪组和梓门桥组是金银矿的赋存层位。小坪组的岩性自下崦上为：块状细砾岩、含砾粗砂岩→中粗粒砂岩夹细砂岩、粉砂质泥岩、炭质泥岩→黑色薄层泥岩夹细砂岩→泥质粉沙岩、薄层细砂岩夹碳质泥岩→细砂岩、粗砂岩等,总体经历了河流→滨浅源→海湾泻湖→三角洲→河流的沉积环境。梓门桥组的岩性以含钙质粉砂岩、泥岩、泥质灰岩为主,上部夹角砾状硅质岩、灰岩,属于碳酸盐局限台地的近外围沉积。     

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。     

禄丰羊街—昆明大乐亩地区震旦系澄江组岩石地层特征及沉积作用

澄江组主要为底砾岩、含砾砂岩、中－粗￣中－细粒杂砂岩、岩屑长石石英砂岩、石英砂岩、夹粉砂岩、粉砂质泥岩。岩石含较多火山碎屑，并夹凝灰岩、玄武岩等火山岩。在砂岩及粉砂岩中，发育大－中型板状、槽状及鱼骨状交错层理、水平层理，粒序层理及水平纹层等沉积构造。澄江组沉积主要由退积型基本层序构成，局部出露加积型层序，典型的基本层序由含砾中－粗粒杂砂岩→中－粗粒杂砂岩→中－细粒杂砂岩→粉砂岩→泥质粉砂岩→泥岩所     

禄丰羊街－昆明大乐亩地区震旦系澄江组岩石地层特征及沉积作用

澄江组主要为底砾岩、含砾砂岩、中—粗～中—细粒杂砂岩、岩屑长石石英砂岩、石英砂岩，夹粉砂岩、粉砂质泥岩。岩石含较多火山碎屑，并夹凝灰岩、玄武岩等火山岩。在砂岩及粉砂岩中，发育大—中型板状、槽状及鱼骨状交错层理、水平层理，粒序层理及水平纹层等沉积构造。澄江组沉积主要由退积型基本层序构成，局部出露加积型层序。典型的基本层序由含砾中—粗粒杂砂岩→中—粗粒杂砂岩→中—细粒杂砂岩─粉砂岩→泥质粉砂岩→泥岩所构成，但一般发育不够完整，常见由中—粗粒含砾杂砂岩～中—细粒杂砂岩→粉砂岩组成。晋宁运动末期，本区褶皱负地形区，风化、破碎强烈地段先后形成底砾岩、杂砂岩，以河流相沉积为主，局部有湖泊相及三角洲相沉积。沉积物质来自下伏的昆阳群美党组。河流发展过程中，北东地区（大乐亩一带）火山活动强烈，落入河中的火山物质，与河流沉积物一起沉积；未落入河流的火山物质，则冷却成岩。从而形成合长石、火山碎屑的沉积岩；若火山物质较多，则形成火山碎屑岩；若河水对火山岩冲蚀不尽，则出现火山岩夹层。     

承德避暑山庄砂岩文物的基本性质和风化机理

世界文化遗产地承德避暑山庄内有大量的砂岩文物。在长期风化作用下,很多砂岩文物发生了严重的风化病害,亟须保护。通过现场调查,发现避暑山庄砂岩文物的风化病害主要为开裂、剥落、粉化、生物寄生等。通过室内测试,得出了该砂岩的矿物学、岩石学性质和物理、力学性质。在此基础上,分析了该砂岩的风化机理,认为钙质胶结物的溶解、干湿交替和盐分结晶膨胀是造成该砂岩粉化、剥落风化的主要原因。相关研究为该砂岩文物的修复保护提供科学支撑。     

桂柳高速公路边坡岩石风化速度的研究

作者对桂柳高速公路边坡对代表性岩石的剥落量、剥落厚度及风化破坏特征等表征风化速度的指标进行了观测试验,发现边坡岩石的风化速度主要受岩性、构造、气候(降雨及干湿循环频度、强度)、岩体结构特征、岩面起伏及其裸露程度和人为因素的控制,这与风化作用对岩石的综合影响因素是一致的。文中建立的岩石风化速度与降雨量的相关性公式及表征岩石风化特性的定量指标,对于类似地区、类似岩性具有一定的适用性和参考价值。     

塔里木盆地轮南地区石炭系Ⅰ油组沉积储层特征

1 轮南地区区域概况 塔里木盆地石炭系根据岩石电性特征由上至下可以分为7个岩性段:小海子灰岩段、含灰岩段、砂泥岩段、上泥岩段、双峰灰岩段、下泥岩段、角砾岩段.石炭系Ⅰ油组即对应于砂泥岩段. 轮南地区石炭系是由南向北层层超覆,总厚度0~810 m,总体上呈北薄南厚的趋势.受构造运动的影响,轮南断垒带石炭系剥蚀殆尽,从轮南断垒带向南,Ⅰ油组地层逐渐加厚,至吉拉克背斜带Ⅰ油组最厚约500 m. 石炭系Ⅰ油组岩性由细粒岩屑砂岩、中粒岩屑砂岩、粉砂岩与含砾砂岩、砾岩、泥岩组成,呈等厚或不等厚互层,局部含石膏、石盐、碳质泥岩,泥质岩占地…     

忠县地面石质文物的风化病害研究

忠县地面石质文物风化病害形式有：裂隙状风化、页片状风化、絮粉状风化、松胀状风化。其中以絮粉状风化对文物破坏最为严重。控制风化的主要因素是：岩性和岩体结构、气候和气象条件、人为的污染。现场简易强度测试数据表明，风化石材的力学强度明显下降。最后提出了三峡水库蓄水前，对石质文物搬迁和保护的建议。参加研究工作的还有王金华、陈超平、唐毅烈、邓修甫、卞大巍、黄明元等人。表１３处文物概况Ｔａｂｌｅ１ＳｕｒｖｅｙｏｆｔｈｅｔｈｒｅｅｓｔｏｎｅｃｕｌｔｕｒａｌｒｅｌｉｃｓｉｎＺｈｏｎｇｘｉａｎＣｏｕｎｔｙ表２石材的化学成分（％）Ｔａｂｌｅ２Ｃｈｅｍｉｃａｌｃｏｍｐｏｓｉｔｉｏｎｓｏｆｒｏｃｋｍａｔｅｒｉａｌｓ注：丁房阙石样已非新鲜岩石。表３石材岩块的主要物理力学性质指标Ｔａｂｌｅ３Ｍａｉｎｐｈｙｓｉｃａｌ－ｍｅｃｈａｎｉｃａｌｐａｒａｍｅｔｅｒｓｏｆｒｏｃｋｍａｔｅｒｉａｌｓ注：灰绿色砂岩试验成果取自三峡工程库区环境地质研究有关资料。２石质文物的风化病害分析受自然地质环境及人文环境的制约，３处石质文物的主要环境病害是风化病害。２．１风化病害形式［１］（１）裂隙状风化。这是一种典型的物理风化形式，见于无铭阙和临江岩摩崖造像。无     

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。     

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。     

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.      

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。     

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。     

Algal and fungal diversity on various dimension stone substrata in the Saale/Unstrut region

Physical, chemical and biogenic weathering considerably threatens all historic stone monuments. Microorganisms, though inconspicuous, are key players of stone surface colonization and penetration. This study highlights eukaryotic microbial communities on dimension stone surfaces from two representative monuments of the “cultural landscape corridor” in the Saale–Unstrut area. The historical buildings were erected from local Triassic limestone and sandstone and are prone to various deteriorative mechanisms. Generally, trebouxiophyceaen algae and ascomycete fungi dominate among the latter dematiaceous fungi and lichen fungi are abundant. Inside the stone substratum, ascomycetes, mosses and even large soil organisms (tardigrades) are present. This may be taken as a hint for the formation of pores with large radii, which are “risk indicators” for progressive weathering and degradation of the rock matrix.