红层具有抗风化能力弱、亲水性强、遇水易软化、失水易崩解等特性，其特性决定了边坡红层表层岩体极易受风化作用的影响而发生劣化，并在坡体表层形成风化层，为边坡红层的变形破坏提供物质基础。为此，以地处寒旱区的兰州地区红层为研究对象，通过X射线衍射试验（XRD）、扫描电镜试验（SEM）等一系列物理指标测试试验，获取边坡红层不同空间位置岩体的物质成分特征、微观结构特征以及物理指标特征，以期对边坡红层风化的空间特性进行探讨。研究结果表明：①风化作用使Na、Mg、K、Ca等活泼性元素存在不同程度的流失，导致稳定性较好的Si、Al和Fe元素在坡体表层的相对富集；②风化作用对边坡红层矿物成分和磁化率的影响主要集中在坡体表层20 cm范围内，使得该部分岩体中黏土矿物和强磁性矿物含量的富集；③表层岩体微观结构以片状碎屑岩与颗粒状碎屑岩为主，颗粒状碎屑填充于孔隙中或附着于片状碎屑岩表面，胶结程度差，当距坡面距离大于50 cm时，孔隙及裂隙发育不明显，颗粒状碎屑逐渐减少，片状碎屑排列致密，存在絮凝状胶结物，岩体胶结程度及完整性较好；④风化作用对边坡红层岩体物理指标特性、物质成分特性以及表观孔隙比、平均孔隙面积、孔隙度分维值等微观结构特性指标的影响深度为50 cm，且其作用强度从表层向内部是一个由强到弱的过程，可将其分为风化作用强烈影响区、轻微影响区以及基本无影响区3个区段，其中坡体表层20 cm范围内为强烈影响区段，20-50 cm范围内为轻微影响区段，当距坡面距离大于50 cm时，为基本无影响区段。

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