【技术实现步骤摘要】
本申请涉及地质数据处理，尤其涉及一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法及设备。
技术介绍
1、强风化带是石窟及石质古建筑稳定性、耐久性评价和保护方案制定的重要依据之一。它不仅是判定岩石材料性质发生变化的依据，同时还是确定石窟及石质古建筑加固方法与加固深度的依据。因此，识别砂岩水平方向的强风化带对于砂岩质文物遗产的保护具有重要的现实意义和科学价值。
2、目前国内外学者大多采用传统的检测手段来进行砂岩强风化带的划分，一是利用砂岩的岩石物理、力学性质指标进行风化带的划分，如利用纵波波速、超声波，超声波ct、真密度仪以及微测深、红外热成像技术、地质雷达探测等无损检测技术对风化砂岩的质量、密度、孔隙度、各项力学性能进行检测。二是利用表征岩石矿物成分与微观特征的指标进行风化带的划分，如x射线衍射(xrd)、扫描电镜（sem）、偏光显微镜等对砂岩风化前后相同部位的成分、结构以及微观形貌等参数进行检测，通过对比参数的变化来判断强风化带。三是根据岩石风化前后化学成分变化规律提出的化学风化指数来确定风化深度。
3、但是以上这些传统的检测方法效率较低，主要集中于对砂岩固相表观形态以及矿物学的研究，具有一定的局限性。此外，在风化深度确定方法方面，石窟及石质古建筑砂岩与地质体或传统地质工程相比有其特殊性。地质学传统意义上的风化带深度小则几十厘米，大则数十米，而对石窟及石质古建筑来说，其价值主要在浅表的几厘米至十几厘米范围内。因此用确定地质体强风化带的传统方法去研究石窟及石质古建筑砂岩的强风化带是不适宜的。
1、为至少在一定程度上克服现有技术中的砂岩强风化带检测方法效率较低，具有一定的局限性的问题，本申请提供一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法及设备。
2、本申请的方案如下：
3、根据本申请实施例的第一方面，提供一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法，包括：
4、获取待识别砂岩质石窟处水平方向上不同深度的岩石粉末样品；
5、对不同深度的岩石粉末样品进行水溶处理，得到不同深度的水溶态离子沥出液；
6、对不同深度的岩石粉末样品进行酸溶处理，得到不同深度的酸溶态离子沥出液；
7、测试不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量；
8、根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量计算不同深度的可溶盐总量；
9、根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量，以及不同深度的可溶盐总量，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果。
10、优选地，根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量，以及不同深度的可溶盐总量，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果，包括：
11、构建阴阳离子含量随深度变化的曲线图；
12、构建可溶盐总量随深度变化的曲线图；
13、根据阴阳离子含量随深度变化的曲线图和可溶盐总量随深度变化的曲线图，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果。
14、优选地，根据阴阳离子含量随深度变化的曲线图和可溶盐总量随深度变化的曲线图，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果，包括：
15、将曲线图中呈斜坡状的曲线部分对应的深度区间划分为强风化带。
16、优选地，所述方法还包括：
17、在测试不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量时，等间距插入标准样品对测试结果的准确性进行验证。
18、优选地，所述方法还包括：
19、所述岩石粉末样品在地表到预设水平深度时，以第一取样间隔进行取样，在预设水平深度以下时，以第二取样间隔进行取样。
20、优选地，所述第二取样间隔大于所述第一取样间隔。
21、优选地，对不同深度的岩石粉末样品进行水溶处理前，所述方法还包括：
22、对不同深度的岩石粉末样品进行干燥、磨碎、筛网处理。
23、优选地，所述阴阳离子中的阴离子至少包括： so42-、no32-和cl-；
24、所述阴阳离子中的阳离子至少包括：na+、k+、mg2+、ca2+。
25、优选地，所述方法还包括：
26、利用砂岩的岩石物理、力学性质指标进行风化带的划分，得到第一风化带划分结果；
27、利用表征岩石矿物成分与微观特征的指标进行风化带的划分，得到第二风化带划分结果；
28、根据岩石风化前后化学成分变化规律确定的化学风化指数进行风化带的划分，得到第二风化带划分结果；
29、将所述强风化带划分结果与所述第一风化带划分结果、第二风化带划分结果和第三风化带划分结果相结合，得到综合强风化带划分结果。
30、根据本申请实施例的第二方面，提供一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的设备，包括：
31、处理器和存储器；
32、所述处理器与存储器通过通信总线相连接：
33、其中，所述处理器，用于调用并执行所述存储器中存储的程序；
34、所述存储器，用于存储程序，所述程序至少用于执行如以上任一项所述的一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法。
35、本申请提供的技术方案可以包括以下有益效果：本申请中的识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法，包括：获取待识别砂岩质石窟处水平方向上不同深度的岩石粉末样品；对不同深度的岩石粉末样品进行水溶处理，得到不同深度的水溶态离子沥出液；对不同深度的岩石粉末样品进行酸溶处理，得到不同深度的酸溶态离子沥出液；测试不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量；根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量计算不同深度的可溶盐总量；根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量，以及不同深度的可溶盐总量，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果。在砂岩风化过程中，不仅会发生物理力学性质以及矿物化学成分的改变，还涉及到盐分的生成和运移。特别是在干旱和半干旱地区，砂岩风化主要受到水盐运移的控制，因此易溶盐运移活跃的地带基本可以判定为强风化区域，对于易溶盐含量稳定的地方可以认为是稳定未风化区域。所以本申请中以砂岩中可溶盐的含量和分布作为强风化带划分的依据，提供了一种新的视角来识别砂岩水平方向强风化带。本申请中的识别流程简单且操作相对容易，同时具有经济性和高准确性的特点。
36、应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本申请。
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1.一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量，以及不同深度的可溶盐总量，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据阴阳离子含量随深度变化的曲线图和可溶盐总量随深度变化的曲线图，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述第二取样间隔大于所述第一取样间隔。
7.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，对不同深度的岩石粉末样品进行水溶处理前，所述方法还包括：
8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述阴阳离子中的阴离子至少包括：SO42-、NO32-和Cl-；
9.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.一
...【技术特征摘要】
1.一种识别砂岩质石窟水平方向强风化带的方法，其特征在于，包括：
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，根据不同深度的水溶态离子沥出液和酸溶态离子沥出液中的阴阳离子含量，以及不同深度的可溶盐总量，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果，包括：
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，根据阴阳离子含量随深度变化的曲线图和可溶盐总量随深度变化的曲线图，确定待识别砂岩质石窟处的强风化带划分结果，包括：
4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
5.根据权...
【专利技术属性】
技术研发人员：杨曦，蒋小伟，高逸凡，姬韬韬，闫宏彬，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：
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