川渝地区砂岩石窟风化的多因素耦合机制--基于岩石理化特性和环境作用的系统综述OA

川渝地区石窟遗存数量多,是我国晚期石窟发展的集大成者。川渝石窟岩石以四川盆地晚中生代陆相红层砂岩为主,岩石结构较疏松。这些石窟长期受区域湿热、多雨等自然环境及人类活动影响,普遍产生严重且复杂的风化病害,危及石窟文物的安全和长久保存。鉴于此,本文通过系统梳理前人相关研究成果,揭示了川渝石窟新鲜砂岩的理化特性(孔隙结构、矿物及化学成分等)对岩石力学性能的影响作用,阐明了风化前后岩石矿物和化学成分的主要变化特征,并分析了主要氧化物(SiO_(2)、Al_(2)O_(3)、CaO、MgO、Na_(2)O、K_(2)O等)含量随砂岩采样深度变化的一般趋势。基于气候条件与风化作用耦合关系分析,表明川渝石窟整体处于中等化学风化环境,为次生黏土的生成、芒硝(Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O)等盐害的形成提供了条件。此外,利用硅—铝比R及Ba2两种化学风化指数可以有效表征石窟新鲜砂岩的抗压强度,且两种指数经归一化处理后能较好的反映砂岩的风化程度。在温湿度循环过程中,黏土矿物反复吸水膨胀,以及芒硝(Na_(2)SO_(4)·10H_(2)O)等可溶盐结晶—脱水循环反应是导致砂岩表层结构破坏的两个突出方面,且矿物形貌、降雨量、围岩压力、沉积环境等因素也对川渝地区砂岩石窟风化产生复杂且深远的影响。