XRD分析

图2 城墙灰的XRD图谱

对古城墙上黄色G和灰色I的物质进行了X射线衍射测试，测试样品G、I及SiO₂和CaCO₃标准卡的XRD图谱均展示在图2中。对于G和I样品在2θ约26.8°处出现强度最高的衍射峰，该峰归属于石英SiO₂的（101）晶面，同时在36.8°、39.7°、42.6°、45.5°、50.3°、61.2°、67.9°和73.6°等角度均出现归属于SiO₂的衍射峰，分别为（110）、（102）、（200）、（201）、（112）、（202）、（211）和（212）晶面^[1]；说明石英是该城墙灰中的主要物相组分。另外灰色样品I，在图谱中2θ = 23.2°、29.7°和48.7°附近出现CaCO₃的特征衍射峰^[2]，表明I样品含有碳酸钙组分。综合分析可知，古城墙上灰色附着物主要为SiO₂和CaCO₃构成，另外黄色和灰色组分的物相并不相同，黄色部分样品中并未检测到CaCO₃物相。

SEM分析

图3 古城墙黄色物质（G）和灰色物质（I）的SEM图

图3为古城墙黄色样品G与灰色样品I的SEM图像，分别在2 μm与200 nm两种放大倍数下观察两种样品的微观颗粒形貌。黄色样品G在2 μm尺度下，颗粒大小不均一，存在尺寸较大的块状颗粒，表面附着大量细碎的碎屑状颗粒，颗粒边界相对清晰，整体颗粒分散性较好。进一步放大至200 nm可以看到，大颗粒表面凹凸不平，分布有大量细小粒状颗粒。灰色样品I在2 μm下呈现出明显的疏松多孔结构。放大到200 nm后，可清晰地观察到由大量不规则颗粒相互堆叠形成。质地较G而言比较松散，具有许多孔状结构。对比两组样品微观形貌可以发现，G与I微观结构差异显著。黄色G样品以块状基体颗粒外加表面零星细小颗粒沉积为主要特征；灰色I样品以不规则颗粒相互堆叠团聚、多孔结构为主要特征。

EDS分析

图3 古城墙黄色物质（G）和灰色物质（I）的EDS图

表1 样品G和I中各元素的原子百分比含量

采用EDS能谱对样品G和I的元素组成进行分析，各样品的主要元素原子百分含量如表1所示。样品主要检出O、Si、C、Al、Mg、Na、K、Ca元素。样品G中O含量最高，C、Ca含量偏低；样品I中C、Ca相对含量显著升高，与XRD检出CaCO₃的结果吻合。EDS结果表明，O、Si为体系的主体元素，对应主晶相石英SiO₂。Al、Mg、Na、K等元素在XRD中无对应晶相，推测为微量无定形或杂质组分。

结论：

   灰色粉末状颗粒的成分主要为SiO2 和CaCO3, 而土黄色的灰分的主要成分为SiO2

为中国墙砖发展历史，提供参考。 公元2026年10月3日。 

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