【摘要】：石質(zhì)文物是歷史上遺留下來的,以天然巖石為材料制造而成或賦存于天然巖石中的歷史遺物。作為歷史信息的實物載體,石質(zhì)文物具有極高的歷史、藝術(shù)和科學(xué)價值。近年來,隨著大氣環(huán)境污染日益加劇,石質(zhì)文物面臨著很多新的亟待解決的保護問題,基于石質(zhì)文物風(fēng)化機理研究基礎(chǔ)上保存環(huán)境的確定以及保護方案的選擇極為必要。探索石質(zhì)文物風(fēng)化機理的研究歷程中,文物保護工作者忽略了兩種情況:1、大氣酸性氣體對干旱地區(qū)露天石質(zhì)文物、降雨(無酸雨)和非降雨天氣條件聯(lián)合作用下室內(nèi)外石質(zhì)文物的風(fēng)化研究。2、大氣主要酸性氣體對碳酸鹽巖質(zhì)文物材料的風(fēng)化機理研究。本研究從新視角,探究了大氣主要氣態(tài)污染物(SO2、NOx氣體)和溫室氣體(CO2氣體)對干燥少雨地區(qū)露天碳酸巖質(zhì)文物和非降雨天氣條件聯(lián)合作用下室內(nèi)外碳酸鹽質(zhì)文物的風(fēng)化機理。首先,通過接近中國自然氣候條件下的實驗室模擬試驗,探討無液態(tài)水(雨水、露水、地表流動水、地下水等)直接參與條件下,碳酸鹽巖質(zhì)文物在氣體吸附與晝夜溫度變化共同作用下氣體—毛細管凝聚(液)—巖石之間的耦合關(guān)系。其次,為探討大氣環(huán)境中SO2、(CO2和NOx氣體在碳酸巖質(zhì)文物表面作用過程,特選取古代編磬樣品進行案例研究,基于文物保護理念,無法將文物本體置于高濃度的酸性氣體中進行觀察和檢測,因此文章通過對古代編磬樣品進行巖性特征和石料產(chǎn)地研究,從編磬樣品石材產(chǎn)地選取相同巖性的巖石類型進行模擬風(fēng)化實驗過程。最后,選擇靈璧磬石樣品進行酸性氣體的模擬風(fēng)化研究,通過對其前后樣品的表面觀察、溶蝕速率,物相結(jié)構(gòu),成分結(jié)構(gòu)等進行對比研究,探討石磬的風(fēng)化過程。研究結(jié)果顯示,無液態(tài)水直接參與條件下,大氣污酸性氣體會造成碳酸鹽巖質(zhì)文物表面出現(xiàn)不同程度的劣化。氣體通過吸附和毛細凝聚作用進入到巖石體中介孔中,并溶解于毛細水中形成酸性溶液,從而導(dǎo)致孔隙中產(chǎn)生溶蝕、次生鹽類結(jié)晶、粉末狀剝離等病害。本文為研究大氣酸性氣體和溫室氣體對干旱地區(qū)露天石質(zhì)文物、降雨(無酸雨)和非降雨天氣條件聯(lián)合作用下室內(nèi)外石質(zhì)文物破壞過程提供了觀察和研究的機會,從而為石質(zhì)文物保護方法方案的制訂提供依據(jù)。顯然,本研究對于研究未直接暴露在外(如石窟內(nèi)、易形成凝結(jié)水的室內(nèi)環(huán)境)環(huán)境下的石質(zhì)文物或干燥少雨地區(qū)露天石質(zhì)文物風(fēng)化這一前沿問題有著重要的借鑒意義。
【圖文】：

物病害分為表面變化、剝離、斷裂、變形、力學(xué)損傷和生物寄生六大類［７４］。２００５逡逑年國際古跡遺址理事會石質(zhì)學(xué)術(shù)委員會（ＩＣ０Ｍ０Ｓ－ＩＳＣＳ）在其網(wǎng)站上頒布術(shù)語表，逡逑如圖１．２所示，將石質(zhì)文物病害分為裂隙與變形、分離、材料缺失變色與沉積和逡逑生物寄生五大類。逡逑國內(nèi)學(xué)者對石質(zhì)文物病害的研宄起源于二十世紀八十年代末至九十年代初，逡逑以黃克忠為代表的學(xué)者提出“環(huán)境地質(zhì)病害”的說法，并根據(jù)病害產(chǎn)生的原因?qū)㈠义鲜|(zhì)文物病害類型分為自然作用和人類活動導(dǎo)致的地質(zhì)病害兩種大類［７５］。二十年逡逑代九十年代末李宏松提出文物病害的分類應(yīng)該以己產(chǎn)生的病害特征為標(biāo)準(zhǔn)進行逡逑９逡逑

》標(biāo)準(zhǔn)綜合了前人研宄，從病害特征、保存環(huán)境和巖石材質(zhì)角度進行病害分類，將文物病害分成文物表面生物病害、機械損傷、表面風(fēng)化、鼓、表面污染與變色和表面顏料病害七種［７８］。２００８年至２００９年，李據(jù)多年的實踐經(jīng)驗，從石質(zhì)文物本身的功能特征和保護現(xiàn)狀角度對病，，將石質(zhì)文物病害分成表層完整性破壞、表層完整性損傷類、表面形表面顏色變化類和生物寄生類五大類，具體種類型的次級分類和描述示［７９］。逡逑石質(zhì)文物不同病害類型之間的形成原因是由交叉和重疊的，導(dǎo)致病害和確診是比較困難的。同種病害的描述也出現(xiàn)較大的差異，這種差異國內(nèi)外不同文化背景下文物保護研宄者之間，同時也體現(xiàn)在研宄者和復(fù)師之間。因此有一個標(biāo)準(zhǔn)權(quán)威合理的分類方法和術(shù)語描述方法是機提工作。目前尚未出現(xiàn)一個權(quán)威的碳酸鹽巖質(zhì)文物病害分類體系，因行實驗之前，對碳酸鹽巖質(zhì)文物病害分類進行初步探討。石質(zhì)文物病宄和分類研究，是石質(zhì)文物保護研究的兩個重點，同時也是兩個亟待。逡逑
【學(xué)位授予單位】：中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：K876.2;O652

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本文編號：2672537