石质文物的风化及其保护
浅谈石质文物的保护

浅谈石质文物的保护石质文物是指以石材制作的古代文物,包括雕塑、碑刻、石刻等。
由于石质文物具有历史独特性和文化遗产价值,保护这些古代文物已经成为一个重要的文物保护工作内容。
针对石质文物的保护,需要综合考虑文物的材质特性、环境条件和维护修复技术,采取一系列有效的保护措施,以确保这些宝贵的古代文物能够长期保存下去。
本文将对石质文物的保护进行一些浅谈,包括保护措施、保护技术和保护意义等方面。
一、石质文物的特点石质文物具有许多特点,这些特点对于文物的保护具有重要的指导意义。
石质文物的材质坚硬、质地紧密,具有较强的耐久性和稳定性,因此在适当的环境条件下,能够保存较长时间。
石质文物常常受到风化、磨损和破坏的影响,其表面容易受到污染和损坏,因此需要及时进行保护和修复。
石质文物往往具有较高的艺术价值和历史价值,能够反映当时的文化水平和艺术成就,因此对于保存这些文物具有极其重要的意义。
二、石质文物的保护措施为了保护石质文物,需要采取一系列的保护措施,包括环境保护、预防保护和维护修复等方面。
要保护文物所处的环境,建立专门的文物保护区,控制环境中的湿度、温度、光线等因素,防止这些因素对文物造成损坏。
要采取预防措施,对石质文物进行定期的检测和观察,发现问题及时进行处理,避免文物受到进一步的损坏。
对于已经受损的石质文物,需要及时进行维护修复,尽量恢复文物原有的形态和风貌,延长文物的使用寿命。
石质文物的保护技术是保护工作的核心内容,包括清洗、防护和修复等方面。
清洗是石质文物保护的第一步,可以采用化学清洗、机械清洗和生物清洗等方法,去除文物表面的污垢和杂质,保持文物的原始状态。
防护是文物保护的重要手段,可以采用化学防护、物理防护和生物防护等技术,保护文物免受酸雨、大气污染和微生物的侵害。
修复是文物保护的重要手段,可以采用填补、补缺、固定和重建等技术,修复受损的文物,恢复文物的原貌和功能。
石质文物的保护意义重大,不仅可以保护古代文明的珍贵遗产,也可以增强人们对历史文化的认识和理解。
浅谈石质文物保护——以沈阳故宫为例

石质文物具有重要的史料价值和极高的艺术价值,大部分为露天存放并且历史久远,随着各种因素的影响不同程度地受到侵害,如何更好地保护石质文物,最小干预地延长寿命,需要文物工作者深入研究、不断探索,下文对石质文物的保护进行浅析。
石质文物概述一、石质文物的概念石质文物是指各级文博单位收藏或保存的,在人类历史发展过程中遗留下来的具有历史、艺术、科学价值的,以天然石材为原料加工制作的遗物。
主要包括石刻文字、石雕(刻)艺术品与石器时代的石制用具三大类别,以及各类文博单位收藏的建筑石构件、摩崖题刻等。
二、石质文物保护的意义石质文物属于物质文化遗产,物质文化遗产又属于历史文化遗产,现如今历史文化遗产保护越来越成为人类广泛道德准则,历史文化遗产保护在中国也获得了越来越多的社会共识,所以保护石质文物就是保护世界各民族历代先民创造的物质财富。
另外,石质文物不仅具有实物资料的意义,而且数量很庞大,范围分布广泛,随着历史变迁,承载大量珍贵的历史文化信息,这些宝贵的历史信息,为研究人类社会进步以及史学、文学、文字学等提供有力依据,具有文献的价值。
所以保护修复石质文物就是保护文化传承、保护信息资源。
三、石质文物保护的迫切性石质文物大多暴露在露天环境,由于自然和人为因素,随着时间的推移不断遭受着破坏和风化,如不及时采取有效措施加以保护,石质文物的数量会越来越少,有的会失去原本价值。
而且,即使对石质文物进行了保护措施,一些损坏比如风化,还是会重新开始并持续发展,因为危害材料耐久性的重要因子全部或至少部分是持续活跃的,特别是温度和湿度的变化、污染物和有害盐类的危害、微生物的定植和机械营力的作用。
所以石质文物保护修复技术研究迫在眉睫,要不断发展和研究,新材料、新仪器会根据特殊要求研制,这是一个持续的永久性的课题。
石质文物病害石质文物受自然气候环境影响、人为影响和浅谈石质文物保护——以沈阳故宫为例沈阳故宫博物院 王 作实际建筑结构带来的外部营力影响,会产生各种病害。
石质文物的保护与修复案例

石质文物的保护与修复案例石质文物的保护与修复是文物保护工作中的重要一环。
石质文物包括石碑、石刻、石雕等,它们承载着丰富的历史文化信息,对于研究和传承历史文化具有重要意义。
然而,由于长期的风化侵蚀和人为破坏,许多石质文物面临着严重的损坏和破坏。
因此,保护和修复石质文物显得尤为重要。
下面将介绍几个石质文物的保护与修复案例。
首先,北京故宫博物院的石雕文物保护与修复工作。
故宫博物院是中国最大的古代宫殿建筑群,拥有大量的石雕文物。
由于长期的风化和人为破坏,许多石雕文物出现了龟裂、脱落等问题。
为了保护和修复这些石雕文物,故宫博物院采取了一系列措施。
首先,他们对石雕文物进行了全面的调查和评估,确定了各个文物的损坏程度和修复需求。
然后,他们采用了先进的修复技术,如石材填补、石材粘接等,对石雕文物进行了修复。
此外,他们还加强了对石雕文物的保护措施,如加装防护罩、定期清洁等,以防止进一步的损坏。
其次,西安兵马俑的保护与修复工作。
兵马俑是中国古代的一项伟大的考古发现,被誉为世界第八大奇迹。
然而,由于长期的风化和人为破坏,许多兵马俑出现了严重的损坏和破坏。
为了保护和修复这些兵马俑,西安兵马俑博物馆采取了一系列措施。
首先,他们对兵马俑进行了全面的保护工作,如加装防护罩、控制湿度等,以防止进一步的损坏。
然后,他们采用了先进的修复技术,如石材填补、石材粘接等,对兵马俑进行了修复。
此外,他们还进行了大规模的修复工程,对兵马俑进行了整体的修复和保护。
再次,洛阳白马寺石刻的保护与修复工作。
白马寺是中国佛教的发源地之一,拥有大量的石刻文物。
由于长期的风化和人为破坏,许多石刻文物出现了严重的损坏和破坏。
为了保护和修复这些石刻文物,洛阳白马寺采取了一系列措施。
首先,他们对石刻文物进行了全面的调查和评估,确定了各个文物的损坏程度和修复需求。
然后,他们采用了先进的修复技术,如石材填补、石材粘接等,对石刻文物进行了修复。
此外,他们还加强了对石刻文物的保护措施,如加装防护罩、定期清洁等,以防止进一步的损坏。
石质文物生物风化机理及其防治对策探究

石质文物生物风化机理及其防治对策探究作者:阿拉腾乌拉来源:《科技风》2016年第06期摘要:石质文物因为暴露在自然界受到各种自然力的破坏,这种破坏是生物风化、物理风化和化学风化共同作用的结果。
本文在前人的基础上对石质文物的生物风化问题再做探讨,首先表述了相关的概念,其次论述了文物生物风化机理,最后提出了相关的防治策略。
关键词:石质文物;生物;风化机理;防治我国是几千年的文明古国,石质文物资源十分丰富。
由于石质文物长期暴露在自然界中,受到各种自然因素的侵害,这其中就包括生物因素,近年来,石质文物的生物风化问题越来越严重,引起了专家学者们的普遍关注。
一、相关概念表述1)石质文物。
石质文物,顾名思义,是用自然界的石头(如花岗岩、砂质岩、砾岩、石英、长石、云母、大理石等)作为原料加工而成的文物,包括艺术类文物、建筑类文物和生活类文物。
石质艺术类文物展现了古代人类社会的政治、经济和文化的方方面面,将自然与人们当时的社会生活和风俗人情有机结合起来,因此形成了各种各样的艺术类文物,有石雕、石刻、石碑、石窟、摩崖造像等等。
石质建筑类文物不仅仅指石质建筑物,如石桥、石塔、石城,而且还包含建筑物内部的艺术品,像石质建筑物中的石牌坊、石陵墓、石桥、石塔、石墙、石洞、石棚、石殿、石阙、石地板、石台级、石墙基、石柱、石雕、石碑、石刻、石栏杆等都属于建筑类文物。
石质生活类文物,主要包括人们在当时所用的石质劳动工具和生活用品。
石质工具出现的年代较早,像石刀、石斧、石磨和石碾;而石盆、石碗、石镯、石头枕之类属于当时人们的生活用品。
2)侵蚀石质文物的生物。
通常来讲,对石质文物造成侵蚀的生物有很多种类,从低级到高级,包括微生物、大型植物和动物。
经过专家的研究发现,能够侵蚀石质文物的微生物有藻类、真菌、地衣和细菌。
一旦确定了微生物的种类,将给人们防治石质文物的风化带来很大的便利。
二、石质文物生物风化机理1)藻类的风化机理。
藻类在大自然中分布很广,它的根、茎、叶并没有分离出来,属于原生生物界一类原核或真核生物。
浅谈石质文物的保护

浅谈石质文物的保护石质文物是指由石材制成的文物,如石碑、石像、石雕等。
作为重要的艺术遗产,石质文物有着丰富的历史和文化内涵,并对研究和传承历史文化起着重要作用。
由于时间的流逝和外界环境的影响,石质文物往往存在着各种各样的破坏和退化问题,保护石质文物成为了一项非常紧迫的任务。
了解石质文物的特点对于保护工作至关重要。
石质文物的主要成分是矿物质,具有较高的稳定性和耐久性。
石质文物在自然界中也会受到风化、侵蚀等因素的影响,导致石材表面的退化和破损。
不适当的保存条件和人为因素也会对石质文物造成不可逆转的损害。
建立合理的保护措施是保护石质文物的关键。
保护措施应从以下几个方面入手进行:一是减少外界环境对石质文物的危害。
要合理设置石质文物的摆放位置,避免暴露在阳光、雨水和有害气体的直接侵蚀之下。
二是采取适当的修复和保养手段。
对于已经出现的问题,如石质文物表面的裂纹、污渍等,需要进行及时的修复和清洁,以保持石质文物的完整性和可读性。
三是加强文物的管理和监测。
建立科学的文物档案和监测系统,定期对石质文物的状态进行检查,及时发现潜在的问题并采取相应的措施。
推动公众的参与是石质文物保护的必要手段。
公众对于石质文物的保护意识和参与度的提高,不仅可以增加对石质文物的尊重和关注度,还可以减少文物被盗窃和破坏的可能性。
为此,应加强与社会各界的沟通与合作,通过举办专题讲座、开展科普教育等方式,向公众普及石质文物保护知识,弘扬传统文化,增强公众的文化自觉。
加强研究和创新对于石质文物保护具有重要意义。
近年来,随着科技的发展,各种先进的科学技术被应用到石质文物保护中。
如光学成像技术、红外线成像技术等,可以对石质文物进行微观和宏观的检测,从而更好地了解石材的组成和结构,为后续的保护工作提供依据。
需要加强对科技创新的投入和研究,不断提升石质文物保护的科学性和技术含量。
石质文物保护是一项繁琐而又重要的工作。
只有加强对石质文物特点的了解,建立合理的保护措施,推动公众参与和加强研究创新,才能更好地保护石质文物,传承历史文化,为后代留下宝贵的财富。
石质文物风化成因分析及化学封护材料的研究

石质文物风化成因分析及化学封护材料的研究石质文物是中国文化的重要组成部分,也是中国历史的重要记录。
然而,由于多种原因,石质文物风化逐渐增加,从而影响其质量和延长其有效期。
因此,研究石质文物风化成因,并开发化学封护材料是非常有必要的。
首先,研究石质文物风化成因是非常重要的。
一般来说,石质文物的风化主要有两个原因,一是空气中污染物的侵害,如SO2,NO2等;二是石质文物缺乏耐久性,不能承受太大的温度,湿度变化,以及地震,风,气候变化等自然因素的打击。
此外,空气中的汞、镉等重金属也会使石质文物受到微小形变,造成风化。
因此,通过科学的方法,深入的分析石质文物风化的成因,可以有效地预防石质文物的风化现象,延长其有效期。
其次,研究化学封护材料是非常重要的。
一般来说,化学封护材料可以采用结构封护、化学担护、抗菌防锈等方法,进行石质文物的封护工作,以阻止石质文物受到外界有害物质的影响。
例如,可以使用环氧树脂、聚氨酯、以及聚氧乙烯等材料,覆盖在石质文物外表上,从而防止空气中的污染物侵蚀石质文物的表面,延长其寿命。
此外,也可以使用有机涂料、石膏稳定剂等,以提高石质文物的抗腐蚀性,同时增加其美观度,使其长久保存。
最后,针对不同种类的石质文物,需要分析其特点和不同的处理方法。
例如,在处理软石质文物时,需要使用抗腐蚀的环氧树脂,而对于硬石质文物,可以使用更高硬度的材料。
此外,还应考虑到空气中污染物及其他因素的影响,根据不同的石质文物的特性,选择合适的保护封护材料,以防止石质文物的风化现象。
综上所述,石质文物风化是非常严重的一个问题,因此,研究石质文物风化成因以及开发化学封护材料,是非常有必要的。
未来,通过开展上述研究,可以有效地抑制石质文物的风化,保护石质文物,延长其有效期。
浅谈石质文物的保护

浅谈石质文物的保护石质文物作为文化遗产的重要组成部分,承载着丰富的历史和文化内涵,对于我们传承和弘扬优秀传统文化、推动社会文明进步具有重要意义。
由于自然环境和人为因素的影响,石质文物的保存和保护面临着许多挑战。
为了有效保护石质文物,我们有必要对其保护进行深入的思考和探讨。
我们需要认识到石质文物在保护上所面临的问题。
一方面,石质文物受到自然环境的影响,如风化、雨淋、温度变化等因素都会导致石质文物表面的老化和破损;人为因素也是石质文物保护的一大难题,如盗掘、破坏等行为严重威胁着石质文物的完整性和安全性。
制定科学的保护策略和措施对于石质文物的保存至关重要。
我们需要加强对石质文物的科学保护。
在保护石质文物的过程中,科学技术的运用至关重要。
我们可以利用现代科技手段对石质文物进行科学的分析和鉴定,以便更好地了解其结构和材质特性,从而有针对性地制定保护方案。
我们可以采用先进的保护技术和方法,如复制、修复、防护等,以提高石质文物的抗损耐蚀能力,并延长其使用寿命。
我们还可以利用数字化技术对石质文物进行立体模拟和虚拟展示,以便更好地保存和传承其历史和文化价值。
我们还需要加强对石质文物保护的法律法规和政策制定。
在保护石质文物的过程中,法律法规和政策的制定和实施是至关重要的。
一方面,需要完善相关法律法规,严禁对石质文物进行破坏、盗窃等行为,并规定相关的法律责任和处罚措施;需要加强对石质文物保护的政策支持,如出台专项资金、设立专门机构、加强宣传教育等,以便更好地保护和传承石质文物的历史和文化价值。
我们还需要加强社会公众的参与和自觉保护。
在保护石质文物的过程中,社会公众的参与和自觉保护是至关重要的。
一方面,社会公众应增强对石质文物的保护意识,自觉抵制破坏、盗窃等行为,积极参与到石质文物的保护工作中来;我们可以开展各种形式的宣传教育活动,如举办讲座、展览、文化活动等,以提高社会公众对石质文物的保护意识,共同参与到石质文物的保护工作中来。
露天石质文物的风化和加固保护技术探讨

露天石质文物的风化和加固保护技术探讨一、露天石质文物破坏的原因石质文物是用天然的原石经过设计者的精心设计、雕琢而成的工艺品。
在早期发现的石器文物就是人类的劳动、生活、生产的工具,到了后来渐渐就演变成为工艺品。
是考察人类历史文明的重要依据,在发现人类的起源的同时就有着石质文物存在。
在历史的长河中,石质文物总不可避免的遭受破坏,以河北的承德避暑山庄为例,露天的石质文物遭受破坏主要有以下几点原因:(一)地理环境因素承德避暑山庄及周围的建筑群在建造过程中使用了大量以承德当地为主的石质材料,制作了大量碑刻、石狮、石像等诸多类石质雕刻品。
本就是露天的环境下这种当地的石料又就易风化,再加上长时间经受风吹、日晒、雨淋,几百年以来难免会受到了破坏。
再加上现在共工业化日益严重酸雨、二氧化硫等各种腐蚀性的物质在空气中增多,对这些石质文物的破坏日益增大。
在酸雨、二氧化硫和长期雨水的冲刷作用力下,避暑山庄的大部分的露天石质文物产生脱落、文字不清的现象。
由于当地的地质条件,这些文物也出现了开裂的现象。
承德山庄作为避暑山庄,四周绿树茵茵,正所谓“前人栽树,后人乘凉”再加上北方的夏季温度较为凉爽,这就为许多的微生物细菌提供了良好的繁殖生存的条件。
这些微生物细菌依附在石质文物上生成苔藓、地衣等植物,导致石质劣化,对石质文物产生腐蚀性的伤害。
(二)人文因素除开种种自然、地理条件的作用对石质文物的破坏,人为的因素也是不可忽视,甚至更严重的。
承德作为历史文化古城,现在有许多开发商借着承德避暑山庄的噱头对其进行大肆的破坏。
商业化日趋严重的今天,对于许多商家而言只要有利益便没有什么不可破坏。
承德避暑山庄现在面临着商业化的侵蚀——曾经的宫墙古塔已经变成了冰冷冷的高档豪宅。
开发商对名胜古迹周边的过度开采,为了追逐利益而放弃人文价值会使得避暑山庄终成“孤岛”。
在承德避暑山庄里还有一批“早操大军”,他们都是附近的居民来此进行晨练的。
但是早练的人太多,音响声音嘈杂不堪,而山庄中那些文物的是承德避暑山庄经历过火灾,又有上百年的历史了十分的脆弱。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性,平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益,请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间:9:00-18:30)。
1.5 硝酸盐类 常见的是钠硝石 NaNO3 和 KNO3,这两种矿物易潮解,易溶与水,易 流失。钠盐和钾盐石常在石质文物表层下面呈白色结晶析出,并产生结晶压力而导致石
质剥落。
2 岩石的结构特征
一个大的岩石可以看成石由两部分构成,即岩石颗粒和胶结物。岩石颗粒构成骨架,
胶结物作为填充并其胶结作用,它们并按一定的胶结类型共同构成一个岩石体。岩石的
本文分三部分:一:岩石的概况;二:石质文物的风化因素和机理;三:石质文物 的保护方法;四: ASO-B 的加固憎水实验。
一 岩石的概况
自然界的岩石按地质学上岩石的成因来分,分为三大类:岩浆岩;沉积岩;变质岩。 这三种岩石在外观形貌上表现出不同的特征,如,岩浆岩呈现出玻璃态,沉积岩呈现层 状结构,变质岩常表现出岩层严重错位、变形等。但是这三种岩石在成岩矿物的种类和 岩石的内部构造上具有共性。
膏之间的转变引起的体积变化。
CaSO4·2H2O=== CaSO4 + 2H2O
74.2 cm3
46.0 cm3
2 × 18.0cm3
在常压下,不含盐的水中,42℃以上石膏可变成硬石膏,含盐时(NaCl 超过 23.3%),20℃
就可相互转变。于田野中的硬石膏质文物吸水形成石膏,体积增大 61.3%,由于这一涨缩
就可变成白云母,反应如下:
6 K[AlSi3O8]+2H2O+2CO2==== K2Al4[Al2Si6O20](OH)4+ 12SiO2+2K2CO3
(钾长石)
(白云母)
斜长石 Na[AlSi3O8]—Ca[Al2Si2O8]作为碎屑矿物经常出现在砂岩中,斜长石在酸性 热液中很容易变成绿帘石族矿物、绢云母和方解石等。在风化作用中容易变成蒙脱石、
4
个重要因素。风力可使石质文物表层已经疏松的颗粒剥蚀掉,暴露出新的表面,使风化
作用向深层发展。除此,风力也是水向石头内部更深方向渗透的动力。风雨交加,共同
腐蚀文物。例如四川地区多刮北风和西北风,风力最大达 8—10 级,风速在 28.5m/s
左右,常伴有雾和霜。空气湿度常年较大,最高可达%90 以上。四川气候的另一特点是
在岩石矿物中长石是一种不稳定的矿物,当水中溶解有二氧化碳时,它与水中的 H+结合形成 H2CO3,长石中的 K+和 Na+等离子被化合成 K2CO3 或 Na 2CO3 随水流失,同时析出部 分 SiO2 也随水流失,而大部分 SiO2 形成蛋白石沉淀.
2.1.2 水化作用某 些矿物与水作用的同时能吸收水,使水分作为自己的组成部分而形成新的矿物(水 和盐),这种现象叫做水化,矿物水化后体积膨胀对周围其他矿物颗粒产生压力;同时形 成的新矿物硬度一般较原矿物低,减弱岩石抵抗风化的能力.一些矿物进行水化作用时 随着外界空气稳湿度的变化而频繁吸水、失水,随之产生的结果是矿物体积频繁膨胀收 缩 ,最后导致岩石疏松瓦解。 例如石膏和砂岩,石膏经水化作用后水分子并非简单的混入,而是进入新矿物的晶 体结构中而成为结晶水,体积膨胀 60%,产生 1.1×108 帕的压力,足以破坏石刻使其脱 落。在砂岩中胶结物多为泥质,少数为钙质、硅质,而泥质中又以绿泥石、水云母和高 岭石为主,泥质胶结物的微粒特别是直径在 1um 左右的微粒,在饱水状态下容易发生水 化作用,这是一种物理化学变化,泥质水化的结果在泥质微粒的四周形成一水化层,致 使泥质微粒体积增大,砂岩的体积膨胀。反之,在干燥状态下,随着砂岩中的水分蒸发, 泥质微粒四周的水化层缩小,以至完全消失,这又使得泥质微粒的体积变小,造成砂岩 体积收缩。这种干湿交替产生的应力使得砂岩产生微小裂隙和沙化或片状脱落。水分首 当其冲浸入石刻表层。它是受水分浸入影响的最大部位,使体积收缩和膨胀最剧烈的地 方,即古代石刻上最有文物价值的地方被破坏。当然也有水份冻融破坏的因素。 2.1.3:冻融和冰劈作用 暴露旷野中的石刻冻融和冰劈作用也是很严重的一种破坏因素。浸入岩石空隙中的 水其结冰时体积膨胀 9.1%,产生强大的压力可达 2000kg/cm2,超过了破坏花岗岩所需压 力的 40 倍,从而扩大原有空隙,在石刻表面产生微裂隙,冰融化成水后,水填充微裂 隙,并继续向石刻内部浸入。如此反复冻融冰就象楔子一样使石刻出现了由小到大的裂 纹及表面剥落块。 2.2 热力作用 岩石是热的不良导体,白天石质文物在下阳光暴晒,温度很快升高,表面体积膨胀 而内部很少受到热力的影响夜间当岩石逐渐冷却收缩时,内部却因缓慢传入的热力影响 而膨胀,如此表里不一的胀缩致使石质文物因热力作用而受到破坏。 当一个整体为灰岩的岩体存在砂岩和泥岩夹层时,其热物理性能与灰岩存在差异。 平均导热率λ ,灰岩为 2.40w/m·k,砂岩为 1.66 w/m·k,泥岩为 1.92 w/m·k;平均比 热 C 灰岩 887J /kg· K,砂岩 972 J /kg· K,泥岩 1634 J /kg· K,加之热膨胀系 数的差异,在石刻岩体夹层之间要产生很大的应力,这就是造成石质文物顺层理裂纹和 劈裂的一个重要因素。 2.3 风力剥蚀 除生物因素、水、可溶盐等破坏因素之外也,风力剥蚀是对石质文物产生破坏的一
将导致石质文物产生裂隙和片状剥落。
1.3 碳酸盐类 包括方解石 CaCO3 白云石 CaMg[CO3](OH)2 菱镁矿 MgCO3 钙铈矿等。 碳酸盐类矿物占地壳总重量的 1.7%,含量较少。方解石和白云石是其中最重要的两种
矿物。对这类材质的石质文物来说不利因素有以下两方面,一是遇酸液很容易溶蚀,许
前言
石材是最古老的建筑材料和艺术雕刻材料,中华民族数千年灿烂的文明为我们留下 了许多令世人瞩目的石质文物及古迹,它们是人类的宝贵财富,是不可再生的无价文化 遗产和旅游资源。从石器时代的岩画石器、打磨砍砸石器到历代的石窟造像、经幢石塔、 牌坊石桥、石碑石雕和各类石质古建筑等这些石质文物大部分暴露于自然界的风化环境 中,遭受来自生物和微生物、酸雨、可溶盐、水、风、光、等多方面腐蚀因素的损害。 天长日久而导致石质文物表面纹饰不清、酥碱、粉化、剥落,岩体裂缝、滑坡、石窟寺 坍塌等症状。
1. 成岩矿物的特征 构成岩石的基本单位是矿物,成岩卡矿物主要有以下几大类:硅酸岩类、碳酸岩类、 硫酸岩类、磷酸岩类、硝酸岩类、硼酸岩类、铬酸岩类等。其组成及特征分别阐述如下: 1.1 硅酸岩类 包括钾长石 K[AlSi3O8]、钠长石 Na[AlSi3O8] 、钙长石 Ca[Al2Si2O8]、 白云母 K2Al4[Al2Si6O20](OH)4、金云母 K2Mg6[Al2Si6O20](OH,F)4、橄榄石(Mg,Fe)2[SiO4]、 透辉石 CaMg[Si2O6]、透闪石 Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2、硅辉石 Ca[SiO3]、蛇纹石 Mg6[Si4O10](OH)8、红柱石 AlAl[SiO4]O、沸石 CaF2 等。硅酸岩类矿物是构成岩石的最主 要矿物,是地壳的物质基础,总重占地壳矿物的 80%。其中石英、长石、云母、角闪石、 辉石、橄榄石为最主要的组成矿物。 从化学组成上可以看出,这类矿物中 SiO2 含量最高。其性质稳定,耐酸、耐碱、
1
耐腐蚀。SiO2 的大量存在为文物保护材料上有机硅系列保护剂的开发提供了可能性和广 阔的空间。
长石族矿物是地壳中分布最广的矿物,约占地壳总重量的 50%。它是大多数岩浆岩、
变质岩及某些沉积岩的主要或重要造岩矿物。长石不稳定,在热液和风化作用中很容易
变成白云母、叶蜡石、高岭石等层状硅酸岩。如:钾长石与空气中的二氧化碳和水反应
多天然溶洞溶岩奇观都是这一原因造成的。二是方解石在含镁溶液的交代作用中可转变
成白云石,在这一转变过程中体积要缩小 12.55%,因此岩石将产生空隙。空隙对石质
文物石很不利.
1.4 磷酸盐类 在文物中常见的石磷灰石 Ca5[PO4]3( Fl,Cl,OH),常出现在沉积岩中, 形成隐晶质块状集合体称磷块岩,其性质与石灰岩相似,也不耐酸。
颗粒大多由石英,长石,角闪石等矿物担任,胶结物由隐晶质,微晶质、显晶质、非晶质的
硅质、磷质、铁质、碳酸盐、硫酸盐、磷酸盐等矿物组成,这些胶结物大多是易溶解和
易流失的。
岩石的胶结类型指岩石颗粒与胶结物之间的关系,常有以下几种方式:(1)基底
2
式。(2)空隙式。( 3)接触式。( 4)溶蚀胶结。如下图所示
风速 ( m/s )
13.9 28.3 38.3
法向投向的表面压力(厘米水 柱)
1.2 5.0 9.0
风速为 32.0m/s, 层压力为 5.9pa. 物因素 也是侵蚀
石质文物的重要因素之一。虽对生物来说,石头是相当艰难的生存环境,生物对石质文
物的破坏作用尽管缓慢,但是累积效果不可小看。据初步估计有 20% 到 30%的石头表
风伴随着雨,雨中夹杂着风,风雨交加。暴雨在短时间内可提供大量的力,其中一小部
分雨水渗进岩石表层,大部分在石头表层形成水帘,水帘还要受到风的继续压力,使水
的渗透更加厉害,在风与表面直角的方向倾向岩石表面时,几个风速下的压力见下表
风速与压力的关系表
10 级风的 28.5— 形成的表 4.9—
2.4 生 生物
石质文物的风化及其保护
99 级文物保护技术专业
杨颖东 罗 敏
摘要:本文从石质文物的内因(岩石自身)和外因(所处环境)两方面考虑,分析了石质文物风化的各种原因和机 理并综述了石质文物保护的现状及整套保护方法。并对新型文物加固和憎水剂 AS0-B 在砂岩和石灰岩中的应用做了 初步实验。 关键词: 石质文物 岩石 风化 加固 保护 AS括重晶石 BaSO4、天青石 SrSO4、硬石膏 CaSO4、石膏 CaSO4·2H2O、 胆矾 CuSO4·5H2O、芒硝 NaSO4·10H2O 等。硫酸岩类矿物占地壳总质量的 0.1%,含量较少。
在这类矿物中,在石质文物中影响较大的石硫酸钙,这种危害主要来自硬石膏和石
从上表可以看出,除新鲜岩石外,其余都下降很大,风化的岩石被水溶蚀过后,其 强度仅为溶蚀前的一半。