北京房山大理岩的岩石学微观特征及风化机理讨论.pdf

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1、ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质学报１００４－９６６５／２０１５／２３（２）０２７９０８ＤＯＩ：１０．１３５４４／ｊ．ｃｎｋｉ．ｊｅｇ．２０１５．０２．０１３北京房山大理岩的岩石学微观特征及风化机理讨论①①①②③张中俭杨曦光叶富建周华张涛（①中国地质大学（北京）工程技术学院北京１０００８３）（②北京联合大学应用文理学院北京１００１９１）（③北京市古代建筑研究所北京１０００５０）摘要北京地区许多石质古建筑都使用了房山大石窝的大理岩来建造的。本文以汉白玉（白色大理岩）和青白石（青色大理岩）为例，通过薄

2、片镜下观察、Ｘ射线衍射（ＸＲＤ）、Ｘ射线荧光（ＸＲＦ）、扫描电镜（ＳＥＭ）和电子探针等测试手段，对房山大理岩的岩石学微观特征进行了研究。研究对象为取自房山大石窝的新鲜岩样和取自北京古代石质建筑的风化剥落物。结果证实北京大理岩主要矿物成分是白云石，部分大理岩还含有一定量的石英。基于图像处理软件，对汉白玉和青白石矿物晶体的粒径进行了统计分析。在此基础上，从温度变化、酸雨的溶解、水的溶蚀、微裂隙的盐类充填的角度分析了大理岩的风化机理。相关研究可为北京大理岩石质文物的修复保护提供科学参考。关键词石质文物汉白玉青白石岩石学特征风化机理中图分类

3、号：ＴＵ４５８文献标识码：ＡＭＩＣＲＯＳＣＯＰＩＣＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳＯＦＰＥＴＲＯＧＲＡＰＨＹＡＮＤＤＩＳＣＵＳＳＩＯＮＯＮＷＥＡＴＨＥＲＩＮＧＭＥＣＨＡＮＩＳＭＯＦＦＡＮＧＳＨＡＮＭＡＲＢＬＥＩＮＢＥＩＪＩＮＧ①①①②③ＺＨＡＮＧＺｈｏｎｇｊｉａｎＹＡＮＧＸｉｇｕａｎｇＹＥＦｕｊｉａｎＺＨＯＵＨｕａＺＨＡＮＧＴａｏ（①ＣｈｉｎａＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００８３）（②ＣｏｌｌｅｇｅｏｆＡｒｔｓ＆ＳｃｉｅｎｃｅｏｆＢｅｉｊｉｎｇＵｎｉｏｎＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅ

4、ｉｊｉｎｇ１００１９１）（③ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＡｎｃｉｅｎｔＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅＲｅｓｅａｒｃｈｏｆＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ１０００５０）ＡｂｓｔｒａｃｔＭａｒｂｌｅｓ，ｑｕａｒｒｉｅｄｆｒｏｍＤａｓｈｉｗｏｔｏｗｎｏｆＦａｎｇｓｈａｎｄｉｓｔｒｉｃｔｉｎＢｅｉｊｉｎｇ，ａｒｅｅｍｐｌｏｙｅｄｂｙｍａｎｙｆａｍｏｕｓｓｔｏｎｅｃｕｌｔｕｒａｌｒｅｌｉｃｓｉｎＢｅｉｊｉｎｇ．Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｅｔｒｏｇｒａｐｈｙｏｆｗｈｉｔｅｍａｒｂｌｅａｎｄｇｒｅｅｎｉｓｈｗｈｉｔｅｍａｒｂｌｅ

5、ａｒｅｓｔｕｄｉｅｄ，ｕｓｉｎｇｔｈｅｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｉｎｓｅｃｔｉｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），Ｘｒａｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ（ＸＲＦ），ｓｃａｎｎｉｎｇｅｌｅｃｔｒｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ａｎｄｅｌｅｃｔｒｏｎｐｒｏｂｅｔｅｓｔ．Ｔｈｅｆｒｅｓｈｍａｒｂｌｅｓａｍｐｌｅｓａｒｅｔａｋｅｎｆｒｏｍｔｈｅｑｕａｒｒｙ．Ｔｈｅｗｅａｔｈｅｒｅｄｓａｍｐｌｅｓａｒｅｔｈｅｄｅｂｒｉｓｏｆｂｒｏｋｅｎｓｔｏｎｅｓｆｒｏｍｔｈｅｈｉｓｔｏｒｉｃｂｕｉｌｄｉｎ

6、ｇｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓｃｏｎｆｉｒｍｔｈａｔｔｈｅｍａｉｎｍｉｎｅｒａｌｏｆｔｈｅｍａｒｂｌｅｉｓｄｏｌｏｍｉｔｅ．Ｐａｒｔｏｆｔｈｅｍａｒｂｌｅｃｏｎｔａｉｎｓｑｕａｒｔｚ．Ｂａｓｅｄｏｎｉｍａｇｅｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅｐａｒｔｉｃｌｅｓｉｚｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎｏｆｔｈｅｗｈｉｔｅｍａｒｂｌｅａｎｄｇｒｅｅｎｉｓｈｗｈｉｔｅｍａｒｂｌｅａｒｅｃａｌｃｕｌａｔｅｄａｆｔｅｒｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌａｎａｌｙｓｉｓ．Ｏｎｔｈｉｓｂａｓｉｓ，ｔｈｅｗｅａｔｈｅｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅｍａｒｂｌｅｉｓａ

7、ｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅｃｈａｎｇｅ，ｄｉｓｓｏｌｕｔｉｏｎ收稿日期：２０１４－０４－２２；收到修改稿日期：２０１４－０７－１８．基金项目：北京市科技计划项目（Ｚ１２１１０００００３１２００２），中央高校基本科研业务费（２６５２０１３０５０），北京联合大学科研提升—竞争性项目资助．第一作者简介：张中俭（１９８１－），男，博士，讲师，主要从事石质文物风化研究．Ｅｍａｉｌ：ｚｈａｎｇｚｈｏｎｇｊｉａｎ＠ｃｕｇｂ．ｅｄｕ．ｃｎ２８０ＪｏｕｒｎａｌｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇＧｅｏｌｏｇｙ工程地质

8、学报２０１５ｄｕｅｔｏａｃｉｄｒａｉｎ，ｗａｔｅｒｅｒｏｓｉｏｎａｎｄｔｈｅｓａｌｔｃｒｙｓｔａｌｓａｌｏｎｇｍｉｃｒｏｃｒａｃｋｓ．Ｔｈｅａｂｏｖｅｓｔｕｄｙｃａｎｐｒｏｖｉｄｅａｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃｂａｓｉｓｆｏｒｒｅｓｔｏｒａｔ