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摘要
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，利用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蒸发，从而引起岩石视含水率下降。从10月中旬至次年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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