酒泉西沟四、五号壁画墓病害调研分析

酒泉西沟四、五号墓由甘肃省文物考古研究所于1993年清理发掘出土,发掘后原址保存,为第五批全国重点文物保护单位。在出土发掘20年后,壁画出现了较为严重的酥粉、泛白以及壁画颜料层脱落等病害。通过对遗址产生病害部位的本体土样进行含水率、pH值、电导率和XRD物相分析、EDX能谱、可溶盐离子色谱以及SEM扫描电镜等分析,揭示了造成遗址产生病害的盐类主要是硫酸盐和氯盐;同时对病害盐对土遗址的破坏形式进行了初步研究。     

浅析水分与盐分运移的关系及对城墙造成的破坏机理研究——以嘉峪关关城砖墙为例

嘉峪关地处西北干旱环境中,常年干旱少雨,蒸发量远大于降水量,在水分蒸发过程中带动可溶盐运移富集到遗址表面,致使遗址出现了风蚀剥落、酥碱掏蚀等病害,本研究旨在探讨水分蒸发与盐分运移的关系及其两者对砖墙的破坏机理。实验结果表明:同一监测点含水率同电导率基本呈正相关关系,可推断出盐分随水分蒸发而运移,两者的共同作用是造成砖墙酥碱的主要原因。     

基于原位无/微损测试方法的砂岩摩崖造像表层风化特征与程度研究

川渝地区城市环境下砂岩摩崖造像风化特征与程度研究是风化病害防治的基础,同时对文物科学合理地展示、利用具有重要现实意义。该文以弹子石摩崖造像及其赋存岩体为研究对象,在精细化病害勘察基础上,通过原位无损、微损测试手段,结合室内扫描电镜(SEM)测试,对弹子石摩崖造像岩体表层宏观、微观风化特征及风化程度进行研究,结果表明,弹子石摩崖造像微观风化特征表现为长石球状风化;宏观上,大佛造像表面硬度自上而下逐渐增大,硬度均值427 HLD,散布范围较大,五佛殿造像硬度均值307 HLD,风化程度高于大佛造像;钻入阻力和表面吸水率测试结果表明,在表层剥落等风化程度高的区域其稳定钻入阻力值大,风化层厚度可达7.2 mm,且到达饱和吸水量的历时短。通过研究,期望对相似环境、同类型砂岩文物的保护修复提供一定借鉴与示范作用。     

长城居庸关云台病害现状与原因研究

通过现场调查对云台石质文物的主要病害类型进行了总结,利用X-射线衍射仪(XRD)、扫描电子显微镜-能谱仪(SEM-EDS)、离子色谱测试仪(IC)分别得到石质样品的矿物成分、表面形貌、元素种类及含量、可溶盐的种类及含量,综合这几种表征方法深入分析石质文物病害产生的原因。现场调查发现云台主要存在的病害类型为表面泛盐、片状脱落、裂缝等;白色盐害主要是由于可溶盐离子K~+、Na~+、Ca~(2+)、SO_4~(2-)含量较大,结晶析出CaSO_4·2H_2O、K_2SO_4、Na_2SO_4·10H_2O等盐而覆盖在岩石表面所致,片状脱落、裂缝的产生也与可溶盐的晶涨、温差、冻融等作用有关。     

水岩作用对沈府君阙表层剥落影响机制分析

水的长期作用是南方地区露天砂岩石质文物表层劣化的主因。该文以沈府君阙表层剥落为对象,通过病害特征和赋存水环境调查,结合新鲜岩样与表层剥落岩样微观结构、矿物成分、易溶盐等指标的对比分析,探讨了阙体水岩作用方式时空特征和表层剥落形成机制。结果表明,表层剥落表现为壳状、片状和粉状,分布具有空间伴生性和时间连续性,该病害主要由阙体岩石表层在水或水汽运移直接驱动下发生成分改变和在含水率变化间接参与下产生结构破坏共同导致。各种剥落形式的区别在于岩石表层破坏方式不同,壳状剥落为表层内外两侧结构差异性破坏,片状和粉状剥落为表层结构密实度破坏,粉状剥落破坏程度更严重,主要体现在盐风化方面。根据阙体岩石表层劣化进程不同,阙身下部和阙楼表层剥落可分别概化为“阶段性”和“渐进性”2种模式。     

炳灵寺石窟第147窟风化病害与气象环境特征

为探究炳灵寺石窟第147窟风化病害与气象环境特征相关性，对比分析洞窟不同空间位置风化产物重量及温湿度特征。结果显示，5—11月是风化主要时间段，风化产物占总量的98.7%,7—8月最严重，占总量的73.4%,洞窟后部是主要风化区域，风化产物占总量的92.3%。窟内相对湿度主要受窟外降雨影响，5—10月雨季相对湿度较高，且波动较大，大于60%天数为178天。窟内不同区域相对湿度与温度呈负相关，洞窟后部空间相对湿度高于前部，上部空间低于中下部，而越靠近洞窟后部、上部，相对湿度波动越大。研究表明，第147窟风化病害程度与气象环境具有空间和时间上的对应关系，结合可溶盐分析结果，可初步推定高湿环境是第147窟风化破坏的重要环境因素。     

厚松散层岩土体特征与力学试验研究

为了探究西北榆林矿区的地质分布和岩石力学特征,文章以袁大滩煤矿厚松散层岩土层为工程背景,研究了矿区的地质条件和岩土体特征,并由老至新选取延安组、直罗组、安定组未风化岩石及安定组上部的风化岩石进行了岩石力学试验.结果表明:①不同时代岩石的物理力学性质呈现出时代愈老强度愈大的趋势,岩石由老至新,砂质泥岩、粉砂岩、细粒砂岩和中粒砂岩的抗压强度、抗拉强度以及抗剪强度逐渐降低;②安定组风化岩石的各项物理力学参数都明显低于未风化岩石.研究成果将为矿区建设及安全生产提供可靠依据.     

孔隙材料盐劣化及可溶盐特征

阐述了孔隙材料盐类风化的概念,分析了与材料盐劣化有关的可溶盐来源及主要可溶盐类型.从溶液化学的角度说明了水分迁移与盐分迁移的关系,分析了混合盐对盐害发展的影响.现有的物理化学知识为解释盐害现象提供了基本框架,但还不能揭示盐害发生的确切机理.笔者认为,历史上文物加固材料使用不当引发的人为盐害问题,应当引起高度的重视;在现...     

搜新吧

"中国印"刻上山经北京奥组委批准并授权,由华夏文化纽带工程组委会和北京市密云县人民政府共同实施建设的"中国印"摩崖石刻工程于7月13日正式揭幕。"中国印"摩崖石刻位于密云县溪翁庄镇北白岩村村西北,密云水库大坝西侧3千米处,摩崖石刻高96米、宽38米,铭刻在海拔968米的云蒙山云龙涧主峰上。     

济阳坳陷第三系不整合结构矿物学与元素地球化学特征

不整合是由多个结构层组成的地质体,不同结构层具有不同的矿物学和地球化学特征,不整合结构层特征对地层油气藏的形成具有重要作用。根据济阳坳陷部分第三系不整合结构层的岩心观察、矿物及元素分析等,将不整合风化带划分为3类结构：I1型结构,I2型结构和Ⅱ型结构。系统分析了不同风化带结构层的矿物学、元素地球化学特征,结合化学风化指标对风化壳岩石风化程度进行了研究。结果表明,风化壳岩石风化程度的差异,导致不整合不同结构层呈现不同的矿物学特征,不整合结构层风化岩石相比未风化岩石具有富Al,Fe,Mn,Ti而贫Ca,Mg等特点。     

中国丹霞第一瀑--赤水十丈洞成因探讨

贵州黄果树和十丈洞两大瀑布群的成因进行对比分析，十丈洞瀑布从地质背景、地层岩性特征及流水、风化和重力崩塌等内外营力作用探讨其成因，认定十丈洞瀑布是发育在河流溯源侵蚀裂点上又因岩性的差别侵蚀作用形成的。十丈洞独特的丹霞地貌景观、保存完好的亚热带森林生态环境具有极高的科研和旅游价值。     

莫高窟壁画酥碱病害产生机理

通过对莫高窟壁画地仗层和洞窟围岩中盐分的分析对比，揭示了壁画酥碱病害的成因及形成要理，研究认为，在水分运移的同时，围岩及地仗层中的易溶盐发生水分、离子交换和重结晶作用，引起盐分向地仗层迁多和积累，盐分的积累导致地仗土颗粒间距增大，粒间连结力降低，从而使壁画发生粉化，掉块和散休。     

A Cenozoic record of the equatorial Pacific carbonate compensation depth

Atmospheric carbon dioxide concentrations and climate are regulated on geological timescales by the balance between carbon input from volcanic and metamorphic outgassing and its removal by weathering feedbacks; these feedbacks involve the erosion of silicate rocks and organic-carbon-bearing rocks. The integrated effect of these processes is reflected in the calcium carbonate compensation depth, which is the oceanic depth at which calcium carbonate is dissolved. Here we present a carbonate accumulation record that covers the past 53 million years from a depth transect in the equatorial Pacific Ocean. The carbonate compensation depth tracks long-term ocean cooling, deepening from 3.0-3.5?kilometres during the early Cenozoic (approximately 55?million years ago) to 4.6 kilometres at present, consistent with an overall Cenozoic increase in weathering. We find large superimposed fluctuations in carbonate compensation depth during the middle and late Eocene. Using Earth system models, we identify changes in weathering and the mode of organic-carbon delivery as two key processes to explain these large-scale Eocene fluctuations of the carbonate compensation depth.     

矿渣改性硬石膏基胶结材水化硬化研究

通过硬石膏水化率、水化温升、液相离子浓度测定,结合宏观性能试验,对硬石膏基胶结材水化硬化历程,硫酸盐激发剂作用机理,矿渣对硬石膏的改性作用等进行了研究.结果表明:硫酸盐促进硬石膏溶解,提高液相浓度和过饱和度,加快二水石膏晶体成核与生长速率;矿渣水化形成钙矾石与水化硅酸钙等水硬性矿物,使硬石膏硬化体强度与耐水性提高,矿渣水化与硬石膏水化相互促进;采用硫酸盐激发、矿渣改性的硬石膏基胶结材具有强度较高、耐水性较好、干缩率较小的特点,其水化硬化经历了快速溶解反应期、水化潜伏期、加速水化期、稳定水化期和缓慢水化期等5个阶段.胶结材凝结时间取决于潜伏期,加速水化期和稳定水化期是硬化体结构致密和强度发展的主要阶段.     

An integrated view of the chemistry and mineralogy of martian soils

The mineralogical and elemental compositions of the martian soil are indicators of chemical and physical weathering processes. Using data from the Mars Exploration Rovers, we show that bright dust deposits on opposite sides of the planet are part of a global unit and not dominated by the composition of local rocks. Dark soil deposits at both sites have similar basaltic mineralogies, and could reflect either a global component or the general similarity in the compositions of the rocks from which they were derived. Increased levels of bromine are consistent with mobilization of soluble salts by thin films of liquid water, but the presence of olivine in analysed soil samples indicates that the extent of aqueous alteration of soils has been limited. Nickel abundances are enhanced at the immediate surface and indicate that the upper few millimetres of soil could contain up to one per cent meteoritic material.     

冻融循环作用下岩石的损伤研究

处于不同环境下的岩石在经过不同类型的风化作用之后会呈现不同程度的破坏;而在高寒地区修建工程冻融破坏是不可忽视的灾害之一,所以对于高寒地区的岩石的物理力学性质的研究有重大的意义。将采自中巴公路的砂岩、花岗岩、千枚岩来模拟冻融循环下的岩石风化,经过不同次冻融循环,测量解冻后的质量、波速、干燥质量、饱水质量。结合X射线光粉晶衍射试验、波速变化、干燥质量变化、含水率变化等分析冻融循环对岩石内部矿物质的影响。实验结果表明随着冻融时间的延长,岩石的力学性质逐渐下降,岩石内部发生着矿物成分的转化,实验可以为寒区修建工程提供一定的依据。     

福建惠安县石门坑路危岩体崩塌成因分析

以福建惠安县石门坑路危岩体边坡为例,对危岩区工程地质条件进行了详细的分析。阐述了危岩体特征,岩体的变形机理,岩石物理力学特征以及雨水、风化、人工活动等内外营力的综合作用是崩塌产生的原因,并对危岩体稳定性分析与评价,在此基础上提出"ISNS"柔性防护措施。     

饱水混凝土中硫酸根离子扩散-反应模型研究

针对硫酸盐环境下混凝土的劣化问题,本文从腐蚀机理出发,采用Fick第二定律,考虑硫酸根离子在混凝土中扩散的曲折度,结合水泥水化、腐蚀产物填充和材料损伤度对孔隙的影响建立了硫酸盐侵蚀下混凝土的扩散-反应模型;开展了3种水灰比的混凝土在2种浓度的硫酸盐侵蚀条件下的浸泡腐蚀试验,并与模型计算结果对比分析。结果表明：模型计算值与试验实测值基本一致;相同浓度下,水灰比越大混凝土内部同一截面硫酸根离子含量越高;水灰比一样的混凝土,侵蚀浓度越高腐蚀产物填充孔隙周期越短,相同周期内侵蚀深度越大。最后通过建立的混凝土受硫酸根离子侵蚀的最大深度预测模型,可见硫酸盐侵蚀混凝土的最大侵蚀深度随着侵蚀龄期的延长而逐渐变缓,后随着腐蚀产物对混凝土产生损伤,扩散速率加快,侵蚀深度变大。     

黄土高原地下水资源与水质初步评价

通过黄土高原地质、地貌及水文钻孔资料的初步分析 ,认为 :该地域地下水的分布、赋存层位、水质、富水程度等主要受地貌、地质构造、岩性、气候及水文等条件控制 ;其中松散岩类等裂 (孔 )隙水以大气降水补给为主 ,多数以泉水形式排泄于沟谷中。结合降水量、排泄方式及矿化度的不同 ,对各种成因地下水进行了综合水质评价 ,得出该区域潜水地下水大部分为重碳酸型低矿化度淡水 ,矿化度大于 1 g/L的微咸水、咸水主要分布在宁夏银北、西海固地区和甘肃陇西及内蒙古河套地区 ,为高原水资源开发利用提供了水文地质资料     

高速公路对输水隧洞稳定性影响的分析与评价

在现场地质调查、大量试验的基础上，从理论上评价了丹本高速公路直接交叉覆盖段隧洞的岩体质量、水文地质条件的变化、爆破施工对隧洞的稳定性影响以及对隧洞围岩在三种不同受荷状态下的应力场与位移场进行了对比分析。评价结果表明：丹本高速公路的修建，不会影响其下覆输水隧洞的安全运行。目前隧洞中局部存在小的掉块、塌落、渗水现象，其原因是由于岩体本身结构、岩体风化结果造成的。覆盖段的洞室岩体整体上是基本稳定的。