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。     

关于河南灵泉寺石窟地质病害及整治方法的研究

灵泉寺石窟是 1996 年国务院公布的第四批国家重点文物保护单位。 千余年以来, 该石窟除遭受人为破坏外, 在自然营力作用下, 还产生了较严重的地质病害, 使石雕艺术品遭到不同程度的破坏, 目前面临严重的保护任务。 为此, 对地质病害进行了详细的工程地质研究和地震作用分析, 对石窟所在边坡的整治提出了建议。     

栖霞寺千佛岩石窟

石窟 ,又称石窟寺 ,它与地面寺庙一样是佛教建筑的一种形式 ,它起源于印度 ,后来传入中国 ,是供僧人居住修行或供信徒巡礼参拜的场所。魏晋南北朝时代是中国石窟艺术发展的黄金时代。栖霞寺千佛岩石窟位于南京城东北郊 2 0ｋｍ处的栖霞山中峰西段 ,是利用崖面的自然走向而布局规划开凿出的摩岩石窟造像。南齐临沂县 (今南京市北金川门外 )县令明仲璋 ,遵照其父明僧绍的遗志 ,请齐梁时期建康著名高僧僧禅师设计指导 ,与法度禅师合作 ,出资募工 ,于南齐永明二年 (484年 ) ,在中峰石壁依崖而筑大佛阁 (即“三圣殿”) ,居中开凿无量寿佛 ,并在…     

云岗石窟立柱岩体安全性定量评价

千余年来,云岗石窟遭受了严重的渗水病害,同时,因构造节理和卸荷裂隙的切割,降低了石窟的立柱岩体稳定性,其中的第9#、10#、12#窟的窟前立柱岩体风化严重,已威胁到石窟安全,需及时采取措施进行加固.作者通过现场勘察和病害调查,采取岩样和水样进行测试分析,并对石窟岩体进行了三维计算机数值模拟分析,其目的是查明石柱承受荷载的大小及应力分布情况、石柱岩体的强度及安全系数、评价立柱岩体的稳定性,为石窟防治和加固设计提供科学依据.研究表明,在9～10#和12#窟立柱岩体顶部的压应力分别由成窟前的0.45MPa、0.44MPa增加至成窟后的1.29～1.31MPa和0.94～0.96MPa,分别增大了近3倍和2倍以上;荷载最大值在第10#窟的④号柱的上部,达3741kN;立柱岩体的极限单轴抗压强度为1.95MPa;按现行规范的要求,六根岩体立柱都处于不安全状态,必须对9#、10#、12#窟进行立柱加固整治.     

科其喀尔冰川表碛区冰崖形态调查

采用随机抽样的方法对科其喀尔冰川表碛区冰崖的规模及形态进行了调查.在冰崖比较集中的表碛区东侧任意选取了20个冰崖,利用测绳、皮尺并结合GPS测量的方法对冰崖的长度和高度进行了调查,同时用地质罗盘对冰崖的坡向和坡度进行了测量,从而了解冰崖的长度、高度、坡面面积、坡向和坡度等形态特征及其关系.对冰崖形态的分析表明,消融区内冰崖的规模相差很大,且随着海拔高度的增加,冰崖规模有减小的趋势;这可能主要与地形起伏随海拔高度的差异性变化有关,消融区下部冰崖表面消融过程较为活跃也是一个重要的因素.通过对冰崖的坡向和规模之间的分析可以看到,坡向为NW和NNE方向的冰崖最多,其规模也较大,而太阳直接辐射是影响冰崖发育坡向和发育规模的重要因素.     

纳米技术在文物保护中的应用探索

探讨了将纳米材料和纳米技术用于文物保护的可行性，主要涉及纳米－有机高分子涂层和无机高分子和纳米薄膜的性能，同时论述了纳米技术用于石窟的崖体缝隙的灌浆技术的可能性。     

硫酸盐对麦积山砂砾岩风化影响的试验研究

麦积山石窟砂砾岩在盐分参与下出现粉化、剥落等现象,这大大加速了石窟岩体的风化进程。通过对砂砾岩进行毛细迁移及循环劣化试验,研究了硫酸盐在砂砾岩中的运移规律,分析了盐分参与下砂砾岩的破坏特征,并得出了其产生的结晶压力。结果表明：硫酸钠结晶使砂砾岩发生显著破坏;硫酸盐在砂砾岩中的运移呈现一定的规律性;硫酸钠溶液的浓度达到0.95～1.13 mol/L区间时,砂砾岩开始破坏,并且得出试验条件下结晶压力理论最大值可以达到33 MPa。     

麦积山国家地质公园丹霞地貌分类及形成机制探讨

甘肃天水麦积山国家地质公园,是集科学研究、科普教育、旅游观光、娱乐与探险于一体的大型地质公园。公园内出露的白垩系麦积山组砾岩,示相性非常典型,是古湖泊环境的良好标志。历经构造运动、流水侵蚀、重力侵蚀和风化剥蚀等内外动力地质作用,构成了鲜有特色的北方丹霞地貌景观。本文以岩性特点、岩层产状、主导动力、地貌形态、发育阶段为依据,对麦积山国家地质公园丹霞地貌类型进行划分,从物质基础、构造运动、季候条件等方面探讨了园区丹霞地貌的形成机制。     

四川马边丹霞地质遗迹特征概述

受四川盆地坳陷分区(峨眉山-成都-万州)特殊地质背景与生态环境的影响,环崖丹霞为马边地区区别于其他传统丹霞地貌区的典型代表,以"环崖、顶平、麓缓、无瀑"为主要组合特征,主要表现为侧向侵蚀和重力崩塌等作用形成,成因机制较为独特。马边环崖丹霞另以规模宏大,形态独特的弧形绝壁为特色,环崖平面闭合度可达200°～300°,蔚为壮观,具极高的研究价值和对比分析意义。马边丹霞地质遗迹分布广泛,微地貌类型丰富、独特,发育有环崖绝壁、孤峰、长墙、峰丛、方山、崖壁、城堡、石柱等多种微地貌景观,类型多样、形态独特、特色鲜明,极具地区代表性。     

云冈石窟危岩发育的成因分析

云冈石窟发育危岩,在国内砂岩石窟中具有代表性;对云冈石窟危岩发育的成因分析,可指导砂岩类石窟危岩的防治。采用工程地质的研究方法,从内在环境条件和外在环境条件两个层面,对云冈石窟区域危岩的发育条件进行系统分析。箱形向斜和断裂是云冈石窟区域危岩发育的宏观构造成因,近东西向的张裂隙和北东向剪切裂隙直接控制石窟区域内危岩的发育。石窟陡崖的高差直接控制岩坡卸荷带的发育规模,也决定着危岩体的致灾能量。软硬相间的岩层差异风化形成陡崖和岩腔,构成危岩体形态。裂隙水及降雨直接影响岩体稳定性。冻融、温差、干湿交替长期作用于岩体,导致危岩体稳定性不断劣化。人工开凿洞窟破坏崖壁应力状态,是危岩失稳的影响因素。云冈石窟危岩体成因分析结果为指导危岩体防治提供了重要依据,对危岩体稳定性分析具有重要意义。     

华山简介

华山位于陕西渭南华阴市境内,海拔2154.9m,距西安120km,素有"奇险天下第一山"之称。华山为五岳之西岳,南接秦岭,北瞰黄渭,扼守着大西北进出中原的门户,资源丰富,景观独特,文化内涵丰厚。华山是中华民族文化的发祥地之一,据清代著名学者章太炎先生考证,"中华"、"华夏"皆因华山而得名。华山的著名景区、景点多达210余处,有凌空架设的长空栈道,三面临空的鹞子翻身,以及在峭壁绝崖上凿出的千尺     

敦煌莫高窟北区岩体变异变形及修复对策

敦煌莫高窟北区岩体长期以来在特殊的地形地貌、气象水文、岩土性质、地质构造条件下,受人工开挖、重力、风蚀、雨蚀和洪水冲刷等共同作用,岩体发生风化、卸荷等变异以及崩塌、坍塌和危岩、开裂与裂隙(构造裂隙、卸荷裂隙)等多种变形,严重影响岩体的稳定和洞窟的安全。针对上述变异、变形破坏情况,采用PS材料加粉煤灰浆液灌浆封闭裂隙和岩面喷浆加固相结合的修复方法,有效地防止了岩体变异的进一步扩展和表面风化的加剧,减少了岩体变形和表面风化程度,使石窟得以保护和修复。该方法对黄土及干旱地区石窟保护具有良好的借鉴作用。     

龙门石窟变形破坏原因及保护对策

河南省龙门石窟是世界文化遗产。位于嵩山复背斜西段倾伏端,区内主要的构造发育,开挖在伊河两岸的∈2、∈3灰岩中,岩性单一。据实地的调查,灰岩属厚层状或巨厚层状,单层厚度一般大于1m,多数层面结合良好,组成岩层的颗粒较细、均质,因水平结构面发育而垂直结构面不发育的特征,决定了石窟区灰岩风化深度较浅。但是,灰岩中的岩溶与溶隙比较发育。从工程地质调查入手,对其水文地质条件、工程地质条件分析以及围岩的主要变形破坏类型进行了分析。同时,提出了保护对策。     

降雨入渗条件下交河故城土质崖体渗流场计算及稳定性分析

交河故城土遗址是国家重点文物保护单位。其周边直立土质崖体的安全稳定性对整个土遗址的保护有着重要的意义。崖体的安全隐患主要在于其顶部存在众多的宽深裂缝,局部崖体顶部甚至出现了较大的临空块体。根据降雨非饱和入渗理论,建立饱和-非饱和降雨入渗模型,并发展了相应的数值模拟技术,详细分析了在一个较为完整降雨入渗过程中土质崖体内部渗流场的分布特征。在此基础上,根据非饱和土强度理论,考虑了降雨过程中土质崖体非饱和区的强度变化及饱和区渗透体积力的影响,选取了一典型剖面,应用强度折减法计算了崖体支护前后的稳定性,并对现有的加固支护措施作了评价。结果表明:所建立的饱和-非饱和降雨入渗模型较好地描述了降雨过程中崖体内部的渗流场分布;降雨过程中崖体的安全系数逐渐减小;在现有加固支护条件下,崖体的整体稳定性较好,但安全裕度略低,建议对崖体局部临空块体采取进一步的加固措施。     

石窟的地学基础及其分类

石窟是一种佛教建筑，以往均从宗教、文化和艺术等方面加以研究，但开凿石窟离不开一定的地质地貌，尤其是岩石条件，因此，石窟与地学，特别是岩石有着密切的关系。着重岩石与石窟的关系探讨石窟的地学基础及其分类，从地学的角度探讨有关石窟的保护问题。     

龙游石窟砂岩的泥质胶结物研究

本文通过对浙江龙游石窟砂岩的岩矿鉴定,砂岩泥质胶结物质的X-衍射定性及定量分析、扫描电镜观察、差热分析,以了解砂岩的泥质胶结特征,为石窟风化研究和保护加固研究提供科学依据。     

浅议龙门石窟风景区旅游资源的开发利用及保护

龙门石窟是我国重点文物保护单位,以雕像众我,龛窟雕 饰细腻逼真闻名于世,石窟风景区内赋存有地下热水、温泉群等其他旅游资源。文章论述了石窟雕像载体的岩体特征,评价了温热水、温泉群的水质特征,分析了风景区旅游资源的利用现状,就进一步开发旅游资源和保护好风景区环境,提出了建议。     

莫高窟崖体可溶盐分布特征研究

通过对莫高窟崖面不同高度取样,运用经典溶液化学的研究方法,调查研究莫高窟崖体中所含硫酸钠(Na2SO4)和氯化钠(NaCl)以及中溶盐硫酸钙(CaSO4.2H2O)的分布。经过水化学分析,浸出液的水化学类型主要为SO4.Cl—Ca.Na型,离子为引起壁画疱疹、粉层起甲、颜料层粉化、颜料层片状脱落、壁画地仗酥碱的主要成分。同时,查明了莫高窟崖体物质组成,数据显示,崖面砾岩以大孔隙为主,渗透性变化范围广,有利于盐分溶液渗透。分析结果表明,莫高窟崖体上盐分随高度的分布规律受地表淋滤下渗和历史上风积沙掩埋期的毛细上升等综合因素影响,且后一种作用引起的盐分聚集有可能是底层洞窟壁画病害的主要原因。     

石窟寺岩体劣化机制与失稳机理研究进展

石窟寺作为弥足珍贵的文化遗产,受内外因素的长期影响,劣化严重,失稳破坏现象频发.为更好地开展石窟文物保护,对石窟寺岩体劣化失稳方面的研究成果进行了系统梳理.在阐述石窟寺岩体劣化和破坏研究的基础上,从成岩环境与区域地质、区域环境演化、可溶盐、水环境、生物作用、洞窟形制和多因素耦合共7个方面总结了各因素作用下石窟寺岩体的劣化机制与失稳机理,指出石窟寺岩体劣化失稳的根本原因是内外因素引起的力学作用、物理作用、化学作用、生物作用的相互耦合,往往表现为岩体内部微结构产生-拓展-贯通-成网的演化过程,并导致岩体发生累积性和瞬时性破坏.石窟寺岩体的劣化失稳表现出多样性和地域差异性,研究思路可相互借鉴,并由此展望了石窟寺岩体保护在多尺度、多手段、多因素耦合和多区域联合等方面的研究需求.