北京房山大理岩的岩石学微观特征及风化机理讨论.pdfVIP

－ Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆＥｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ Ｇｅｏｌｏｇｙ　　工程地质学报　　１００４ ９６６５／２０１５／２３（２）０２７９０８ ＤＯＩ：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 ① ① ① ② ③ 张中俭 　杨曦光 　叶富建 　周　华 　张　涛 （ 中国地质大学（北京）工程技术学院　北京　１０００８３） ① （ 北京联合大学应用文理学院　北京　１００１９１） ② （ 北京市古代建筑研究所　北京　１０００５０） ③ 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 中图分类号：ＴＵ４５８　　文献标识码：Ａ ＭＩＣＲＯＳＣＯＰＩＣ ＣＨＡＲＡＣＴＥＲＩＳＴＩＣＳ ＯＦ ＰＥＴＲＯＧＲＡＰＨＹ ＡＮＤ ＤＩＳＣＵＳ ＳＩＯＮ ＯＮ ＷＥＡＴＨＥＲＩＮＧ ＭＥＣＨＡＮＩＳＭ ＯＦ ＦＡＮＧＳＨＡＮ ＭＡＲＢＬＥ ＩＮ ＢＥＩＪＩＮＧ ① ① ① ② ③ ＺＨＡＮＧＺｈｏｎｇｊｉａｎ 　ＹＡＮＧＸｉｇｕａｎｇ 　ＹＥ Ｆｕｊｉａｎ 　ＺＨＯＵ Ｈｕａ 　ＺＨＡＮＧＴａｏ （ Ｃｈｉｎａ ＵｎｉｖｅｒｓｉｔｙｏｆＧｅｏｓｃｉｅｎｃｅｓ，Ｂｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００８３） ① （ Ｃｏｌｌｅｇｅ ｏｆＡｒｔｓ ＆Ｓｃｉｅｎｃｅ ｏｆＢｅｉｊｉｎｇ Ｕｎｉｏｎ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１００１９１） ② （ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆＡｎｃｉｅｎｔＡｒｃｈｉｔｅｃｔｕｒｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ｏｆＢｅｉｊｉｎｇ，Ｂｅｉｊｉｎｇ　１０００５０） ③ Ａｂｓｔｒａｃｔ　Ｍａｒｂｌｅｓ，ｑｕａｒｒｉｅｄ ｆｒｏｍ Ｄａｓｈｉｗｏ ｔｏｗｎ ｏｆ Ｆａｎｇｓｈａｎ ｄｉｓｔｒｉｃｔ ｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ，ａｒｅ ｅｍｐｌｏｙｅｄ ｂｙ ｍａｎｙ ｆａｍｏｕｓ ｓｔｏｎｅ ｃｕｌｔｕｒａｌｒｅｌｉｃｓｉｎ Ｂｅｉｊｉｎｇ．Ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓｏｆｐｅｔｒｏｇｒａｐｈｙｏｆｗｈｉｔｅ ｍａｒｂｌｅ ａｎｄ ｇｒｅｅｎｉｓｈｗｈｉｔｅ ｍａｒｂｌｅ ａｒｅ ｓｔｕｄｉｅｄ，ｕｓｉｎｇｔｈｅ ｍｅｔｈｏｄｓｏｆｔｈｉｎ ｓｅｃｔｉｏｎｍｉｃｒｏｓｃｏｐｉｃ ｏｂｓｅｒｖａｔｉｏｎ，Ｘｒａｙｄｉｆｆｒａｃｔｉｏｎ（ＸＲＤ），Ｘｒａｙｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ （ＸＲＦ），ｓｃａｎｎｉｎｇ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｍｉｃｒｏｓｃｏｐｙ（ＳＥＭ）ａｎｄ ｅｌｅｃｔｒｏｎ ｐｒｏｂｅ ｔｅｓｔ．Ｔｈｅ ｆｒｅｓｈ ｍａｒｂｌｅ ｓａｍｐｌｅｓ ａｒｅ ｔａｋｅｎ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ｑｕａｒｒｙ．Ｔｈｅ ｗｅａｔｈｅｒｅｄ ｓａｍｐｌｅｓ ａｒｅ ｔｈｅ ｄｅｂｒｉｓ ｏｆｂｒｏｋｅｎ ｓｔｏｎｅｓｆｒｏｍ ｔｈｅ ｈｉｓｔｏｒｉｃ ｂｕｉｌｄｉｎｇｓ．Ｒｅｓｕｌｔｓ ｃｏｎｆｉｒｍ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｍａｉｎ ｍｉｎｅｒａｌ ｏｆｔｈｅ ｍａｒｂｌｅ ｉｓｄｏｌｏｍｉｔｅ．Ｐａｒｔｏｆｔｈｅ ｍａｒｂｌｅ ｃｏｎｔａｉｎｓｑｕａｒｔｚ．Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｉｍａｇｅ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ ｓｏｆｔｗａｒｅ，ｔｈｅ ｐａｒｔｉｃｌｅ ｓｉｚｅ ｄｉｓｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｏｆｔｈｅ ｗｈｉｔｅ ｍａｒｂｌｅ ａｎｄ ｇｒｅｅｎｉｓｈ ｗｈｉｔｅ ｍａｒｂｌｅ ａｒｅ ｃａｌｃｕｌａｔｅｄ ａｆｔｅｒ ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ．Ｏｎ ｔｈｉｓ ｂａｓｉｓ，ｔｈｅｗｅａｔｈｅｒｉｎｇｍｅｃｈａｎｉｓｍｏｆｔｈｅ ｍａｒｂｌｅ ｉｓａｎａｌｙｚｅｄｆｒｏｍｔｈｅｖｉｅｗｏｆｔｈｅｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｈａｎｇｅ，ｄｉ