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题名广元千佛崖石窟本体砂岩微观风化特征及风化深度研究
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作者
施紫越
向芳
郝嘉欣
赵希
谢振斌
王剑平
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机构
成都理工大学地球与行星科学学院
成都理工大学沉积地质研究院
成都理工大学科技考古研究中心
广元石窟研究所
四川省文物考古研究院
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出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期1973-1987,共15页
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基金
广元市科技计划项目(资助号:22ZDYF0002)
四川省科技计划项目(资助号:2020YFS0391)。
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文摘
为研究温暖潮湿环境下风化作用对广元千佛崖石窟本体的影响,以现场选取的石窟本体砂岩岩芯为对象,通过铸体薄片鉴定、粒度统计、磁化率测试、色度测试、以及黏土矿物测试,分析砂岩微观风化特征,讨论各项测试指标随深度的变化规律。研究表明:砂岩风化表层与基岩的颗粒含量、微观孔隙、磁化率和色度特征存在明显差异。越靠近本体砂岩表层,风化程度越高,石英、不稳定岩屑、黑云母的含量,以及磁化率、红度/黄度、明度值逐渐降低,粒间溶孔、铸模孔与缝的面积百分含量逐渐升高。砂岩风化表层发育的粒缘缝和裂缝,体现出温差造成了较为明显的物理破坏。此外,风化作用溶蚀的颗粒主要为不稳定岩屑和黑云母,同时造成了石英、自生石英等硅质成分的减少,并出现以伊利石和绿泥石为主的黏土矿物,表明风化作用形成于碱性孔隙水环境中。综合各项测试结果,石窟本体砂岩的风化深度应在5 cm以内。
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关键词
千佛崖石窟
微观风化特征
风化深度
碱性风化条件
温差影响
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Keywords
Thousand-Buddha Grotto
Micro-scale weathering characteristic
Weathering Depth
Alkaline weathering condition
Temperature difference
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分类号
P585
[天文地球—岩石学]
TU458
[建筑科学—岩土工程]
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题名丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用电子探针研究
被引量：15
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作者
郭国林
郭福生
刘晓东
严兆彬
杨志
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机构
东华理工学院核资源与环境教育部重点实验室
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出处
《中国岩溶》
CAS
CSCD
北大核心
2006年第2期172-176,共5页
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基金
教育部重点科技项目(批准号:204081)
东华理工学院院长基金项目(批准号:DHY0406)
核资源与环境教育部重点实验室开放基金项目(040804)
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文摘
利用偏光显微镜观察、电子探针分析等手段对江西龙虎山丹霞地貌崖壁砂岩的微观化学风化作用的发展过程进行了研究,重点观测黑云母蛭石化以及长石黏土化过程中矿物组分的变化,进而探讨丹霞地貌砂岩的微观化学风化作用机理。在微观化学风化下,强风化层胶结物中的方解石迅速分解流失,从而导致黑云母大量发生蛭石化和铁的氧化物在矿物边部富集;长石则大量发生黏土化而使高岭石、石英等矿物富集。研究表明丹霞地貌砂岩在微观化学风化作用下矿物分解以及新矿物的形成都破坏原来岩石中的力学平衡,因而风化作用在宏观上表现为岩面片状剥离和重力崩塌,据此推断更大尺度的风化作用可能与岩石中矿物的微观化学风化作用存在着密切联系,是微观化学风化作用长期累积后在宏观上的综合表现。
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关键词
电子探针
微观风化
丹霞地貌
砂岩
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Keywords
EPMA
Microcosmic weathering
Danxia landform
Sandstone
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分类号
P575.1
[天文地球—矿物学]
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题名南龛石窟砂岩风化特征及剥落病害发育机理研究
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作者
张雪凝
李雪梅
凌斯祥
巫锡勇
王逢睿
王捷
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机构
西南交通大学
南龛石窟研究院
中铁西北科学研究院有限公司
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出处
《工程地质学报》
CSCD
北大核心
2024年第6期1963-1972,共10页
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基金
国家自然科学基金项目(资助号:42077271,42377198)
国家文物局重点科研基地课题(资助号:2020ZCK110)。
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文摘
经过长期的岩石风化,南龛石窟砂岩文物发生了严重的风化病害,亟须进行保护性研究。为了探明南龛石窟砂岩风化特征及剥落病害的发育机制,对取自南龛石窟上、下两层岩层的新鲜岩样和风化岩样进行了矿物成分综合分析、化学组成分析、黏土矿物分析及扫描电镜测试。结果表明:上、下层砂岩矿物的微观形貌及风化行为基本一致,主要包含方解石溶蚀、黑云母氧化、长石蚀变及黏土矿物膨胀4个过程,这4个矿物微观风化行为的协同作用是南龛石窟剥落病害发育的内在机制。岩石矿物成分含量的差异,尤其是方解石、黑云母、长石的含量,以及风化后形成的黏土矿物的含量,是造成4类不同的剥落病害差异性发育的根本原因。方解石、黑云母、长石及黏土矿物的含量越高,岩石更易发育颗粒状剥落和鳞片状剥落病害。反之,鼓包胀裂和片状剥落病害更易发育。南龛石窟上、下岩层的剥落病害发育具有差异性:鼓包胀裂和片状剥落主要发育在下层浅黄色砂岩表面,颗粒状剥落和鳞片状剥落主要发育在上层灰白色砂岩表面。这可归因于上层灰白色砂岩的黏土矿物和黑云母含量高于下层砂岩,导致其风化过程中会产生更多的裂隙,且上层灰白色砂岩的颗粒粒径略小,从而形成了风化行为更为破碎的颗粒状剥落和鳞片状剥落。从微观矿物蚀变的角度揭示了南龛石窟砂岩表层剥落病害的发育机理,研究结果对南龛石窟剥落病害治理有借鉴意义。
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关键词
砂岩石窟
微观风化
矿物蚀变
剥落病害机理
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Keywords
Sandstone heritage
Micro-weathering
Mineral alteration
Detachment deterioration mechanism
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分类号
P642.3
[天文地球—工程地质学]
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