風化作用形成的石材表面粗糙失去光澤，石質(zhì)變得疏松，石材表層出現(xiàn)顆粒狀脫落，石材內(nèi)部節(jié)理裂隙擴大。風化效果的過程比較慢，需要很長時間。歷史遺留下來的石質(zhì)文物受風化效應(yīng)影響最大，文物受損嚴重。因此，石質(zhì)文物的保護應(yīng)從文物的風化形制和風化度的分析研究入手。
風化作用包括物理風化、化學風化、生物風化。物理風化表達式主要如下:
沙子吹在石材表面，使石材表面粗糙失去光澤，甚至損壞石材，尤其是石質(zhì)文物的雕塑輪廓，使文物面目全非；溫度變化是物理學的另一個重要條件風化。在溫度交替變化的影響下，自然狀態(tài)下的巖石會熱脹冷縮，導致表面開裂崩解；凍融風化也是石材內(nèi)部水分受低溫影響，凍結(jié)后產(chǎn)生膨脹力，造成巖石結(jié)構(gòu)松散，逐漸發(fā)展到表面顆粒脫落。物理學風化是一種機械風化，巖石的化學成分沒有被改變，沒有新的礦物形成。紫外線對石材顏色的直接作用是使石材褪色，顏色鮮艷的石材會變得暗淡或失去原有的顏色。我們也把紫外線對石材的老化作用歸入物理學風化的范疇。
化學風化指改變巖石化學成分的自然作用。表現(xiàn)為氧化、溶解、水解和水合?；瘜W風化來自原巖外部的物質(zhì)，如氧氣、二氧化碳、二氧化硫、氮氧化物等，以空氣或水為介質(zhì)，與巖石中的活性化學成分發(fā)生反應(yīng)，生成新的礦物成分。
生物風化作用是指生物活動對巖石的破壞，一方面造成巖石的機械破壞。如根系生長對巖石的壓力可使根系深入巖石裂縫，劈開巖石；另一方面，植物根系分泌的有機酸也能使巖石分解破壞。這種現(xiàn)象多發(fā)生在露天大型石質(zhì)文物上。另外，植物和藻類的生死分解可以形成腐植酸，這種酸對巖石的分解能力很強。
