万佛堂石窟风化病害分析与探讨

万佛堂石窟风化病害与探讨 摘要:万佛堂石窟在辽宁省义县西北十八里大凌河北岸,“前临凌水, 背靠福山”,东西长约百米,南北宽约五十米。共有大小石窟十六个,分东 西两区,西区有九,东区有七。两区(见上图)建窟年代均有碑文可查。西区 建于公元四九九年。《义县志?艺文志》中记有《万佛洞碑文》,此碑现存 于西区第五窟东南角的石壁上,碑的下段已残缺不全,碑头和中心部有些 也已残坏.但仍有三百零四字依稀可见。 Abstract: wanfotang Grottoes in Northwest Liaoning province Yixian eighteen Daling river north shore, "former pro Ling water, backed by Fukuyama," 100 meters long, about fifty meters wide north-south. There are sixteen grottoes of different sizes, west of the two district, West nine, East seven. The two district (pictured above) built in the cave are available. West was built in four nine nine ad.. • Yiwenzhi "Yixian Zhi" in mind "the inscription" poke holes, Cibei existing in the southeastern West of the fifth angle of the cliff, the monument under has been incomplete, Bei Tou and center of the Ministry of some have residual bad. But there are still three hundred and four words faintly visible. 关键词:锦州万佛堂石窟、火山凝灰岩、物理性质、水理性质、风化 TU984 文献标识码: A 文章编号: 中图分类号: 万佛堂石窟位于辽宁省锦州市义县万佛堂村东南约一公里的福山山上，大凌河水紧贴石窟下方自西向东流过。 万佛堂石窟分为东西两区，共存窟(龛)22个，造像430余尊。据碑刻记载:西区是北魏太和二十三年(公元499年)平东将军营州(今朝阳)刺史元景为皇室祈福开凿的。现存9窟，分上下两层，下层为6大窟，上层为3小窟，另有部分壁龛，保存较完整的是第一窟和第六窟。东区是北魏景明三年(公元502年)慰喻契丹使员外散骑常侍韩贞等74人开凿的私窟。现存8窟。第六窟上方山顶上，建有圆形砖塔一座，是明代成化十年左军都督佥事骠骑将军王锴为母祈寿，命指挥钱英等人所建，并有记欠于塔身之上。 万佛堂石窟开凿1500多年来，因其本身山体岩石性质及自然环境，如:气候条件、大气降水、大气污染、风沙等的影响，石窟风化严重。原最底层石窟已被大水冲毁，现代以钢筋混凝土加固成防洪堤，石窟部分造像已风化脱落，仅存造像430余尊，且部分残缺不全。 区域上，义县地区大地构造按照地质力学划分，属于阴山东西复杂构造带中段，东段与大兴安岭―太行山新华夏系构造隆起带的交接部位。县内以新华夏构造体系为主，是由比较平缓的褶皱和比较强烈的冲断层和属于它的张扭性断裂所组成。义县东部为医巫闾山低山丘陵，西部为松岭低山丘陵，中部为大凌河、细河河谷平原，南北为开口状阜义盆地。义县构 造主要呈北东向，向斜、背斜相间排列，主要断裂有医巫闾山西侧断裂，走向北东，倾向北西，控制区域地貌分区，东部为医巫闾山剥蚀区，西侧为义县盆地，有零星的第四系沉积，断裂附近的西侧还断续分布干钱沟、马驹沟、上水泉、下牌楼等一系列小型中-上更新世沉积坳地，断层活动时代为上新世-早更新世、中、晚更新世部分地段有活动，断层明显活动为义县及其以北地区。 义县组最初称义县火山岩类。主要分布于辽宁省西部，典型剖面位于辽宁省义县头道河子马神庙至前杨宋八户。义县组是一套厚度巨大的陆相火山岩及火山碎屑沉积岩系。其整个火山活动阶段自始至终构成一个从基性―中基性―中性―中酸性的完整喷发旋回。 其下部以玄武岩、玄武安山岩为主，向上依次渐变为溢流相玄武安山岩和安山岩，安山玢岩和玄武玢岩等，至上部主要为凝灰角砾岩、流纹岩及流纹质凝灰熔岩等。在整个火山活动阶段，大致存在3,5次较明显的喷发间隙期，在一些山间存在面积大小、时间间隔不等的水域，形成4,6层河湖相泥页岩及砂、砾岩沉积岩夹层。沉积岩夹层一般厚数米至百余米 义县万佛堂石窟区域上内出露的地层主要为白垩系浅黄褐色或浅灰绿色火山灰沉积的、砂砾及碎屑结构火山凝灰岩，局部窟顶上覆第四系松散冲洪积或残坡积成因的土层，上部发育有植物及植物根系。 过镜下鉴定，万佛堂石窟地区岩石为晶屑凝灰岩，凝灰质结构，块状构造，主要由晶屑、火山灰及粘土矿物组成。 1、岩石的矿物成分、结构、构造是风化的内因。 万佛堂石窟岩石为晶屑凝灰岩，岩石主要由晶屑、火山灰及粘土矿物 组成。晶屑主要由正长石及少量云母组成。胶结物主要由火山灰及粘土矿物组成，轻微沸石化，主要矿物成分为方沸石及蒙脱石，见少量高岭石及方解石。 晶屑中的正长石为不可溶解的钾盐矿物，其受物理风化影响，较易风化蚀变，整体崩解，形成岩屑、砂粒。白云母为碎屑沉积物中的碎屑，莫氏硬度较低，在2~2.5之间，其可风化破碎成极细的鳞片，解理极完全。 火山灰及粘土矿物中部分矿物风化后形成蒙脱石，又名微晶高岭土，由颗粒极细的含水铝硅酸盐构成的层状矿物，莫氏硬度较低，在2~2.5之间，有较高的吸水膨胀能力，能增大体积几倍至几十倍，在饱水状态下体积增大，致岩石膨胀，反之，在干燥状态下，随着岩石中水份的蒸发，岩石体积缩小，在干湿交替作用下，试岩石产生许多微笑的裂隙，多次反复，最终呈鳞片状或粉末状脱落。 晶屑凝灰岩为凝灰结构，块状构造，疏松多孔、粗糙、有层理。石窟区可见明显大大小小的圆形或椭圆形气孔构造。万佛堂石窟区层理现象现明显，上部浅黄色晶屑凝灰岩呈薄层~厚层沉积，东窟窟体以薄层为主。 、环境因素对风化的影响 2 万佛堂石窟位于义县，地处北温带的中温带，年平均气温7.8?，月平均最高气温28.5?，月平均最低气温-16.8?，极端最高气温41.6?，极端最低气温-29.9?，温差变化较大，长时间的昼夜温差及季节温差变化，由于岩石内部矿物及岩石表层和内部膨胀、收缩的不一致，使岩石产生裂缝，表层岩石破裂，剥落。 万佛堂石窟位于义县，平均降水量530毫米，多年平均蒸发量1821.1 毫米，最大降水量为852.9毫米，最小降水量为388毫米，降水多集中在7、8、9三个月。大气降水沿裂隙或窟檐等渗入石窟内，岩石被水浸润后体积膨胀，被阳光暴晒后干燥，体积收缩，，如此反复，使岩石表面产生龟裂，然后疏松、脱落。充填在岩石裂隙或孔隙中的水分，含有一定量的盐分，水分蒸发时，盐类结晶，其体积膨胀，并对裂隙两壁产生挤压力，裂隙或孔隙充填的溶液反复的结晶与潮解，会造成裂隙或孔隙的扩展，使岩石结构疏松。 大凌河水自石窟南侧流过，其蒸发的水蒸气在石窟内壁面凝结，使石窟内阳光不能直接照射的地方长期处于潮湿状态，凝结水被岩石吸收，引起岩石内矿物的膨胀与收缩，加速岩石风化脱落。 义县万佛堂石窟其火山凝灰岩的鳞片脱落状态及其地处东北，季节变化、温差较大，其位于大凌河北侧，受水气及冬季冻胀的影响，风化速度明显快于国内其他石窟群，受东北冻胀因素影响，治理难度亦较大。 参考文献 1《万佛堂石窟》科学出版社 2 夏榆. 石窟，风化与残缺的标本[N]. 南方周末. 2004-06-17 3 本报记者 王玲 通讯员 颜松. 六遗址晋级全国重点文物保护单位[N]. 阿克苏日报. 2006-06-08 4 中国社会科学院历史研究所研究员 梁满仓. 北魏后期的贪污之风与治贪之策[N]. 中国纪检监察报. 2010-05-06 5 冯桢. 鲜卑骄子拓跋宏[N]. 大同日报. 2005-01-14 6 孙克娜 记者 杨雁冰. 观音岩石窟被列为国家重点文保单位[N]. 广元日报. 2006-06-13