【摘 要】
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水对岩石风化具有重要控制作用，但人们对非露天岩石表层的水分来源一直认识不足。本文以我国北方云冈石窟的岩石壁面为例，利用频域反射技术开展了岩石浅表层含水率监测，以2020年5月至2021年5月逐小时的岩石视含水率数据为例识别了夏季和冬季岩石含水率波动的控制机理。从6月初到10月初，大气湿度变化是岩石视含水率先增大后减小的直接控制因素，当存在指向山体内部的大气湿度梯度时，水汽迁移至岩石孔隙内发生毛细凝
【机 构】
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中国地质大学(北京)水资源与环境学院
【基金项目】
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国家重点研发计划项目（2019YFC1520500）； 山西省文物局文物保护科技项目（208141400237）；
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水对岩石风化具有重要控制作用，但人们对非露天岩石表层的水分来源一直认识不足。本文以我国北方云冈石窟的岩石壁面为例，利用频域反射技术开展了岩石浅表层含水率监测，以2020年5月至2021年5月逐小时的岩石视含水率数据为例识别了夏季和冬季岩石含水率波动的控制机理。从6月初到10月初，大气湿度变化是岩石视含水率先增大后减小的直接控制因素，当存在指向山体内部的大气湿度梯度时，水汽迁移至岩石孔隙内发生毛细凝聚转变为液态水，从而引起视含水率增大；当存在指向山体外部的大气湿度梯度时，岩石孔隙内的液态水发生蒸发，从而引起岩石视含水率下降。从10月中旬至6月初岩石普遍较干燥，但是12月中旬浅部岩石含水率在冻结吸力控制下还是会发生明显增大现象，表明岩石中还是存在可迁移、可发生化学风化的弱结合水。本研究识别了非露天石质文物壁面水分的一种重要来源，加深了对凝结水形成机理及其对风化控制作用的认识，可为石质文物保护提供决策依据。
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