露天矿排土场是指在露天开采过程中产生的岩土堆积区域，其环境特点和排土方式对矿区的生态环境有极大的影响。本文由王东升教授撰写，以阜新市新邱露天煤矿排土场为研究对象，主要探讨了排土场岩石风化及其风化物的物理化学性质，以及这些性质是如何影响地表水分运动、矿物质元素迁移和植物生长的。研究显示，在新邱露天矿排土场中，岩石的主要类型包括泥质页岩、碳质页岩、粉砂岩、砂岩和砾岩。了解这些岩石及其风化产物的性质，对于露天矿排土场的生态修复和环境管理具有重要意义。
岩石风化是指岩石在外力和化学作用下逐渐分解的过程。在露天矿排土场中，水分和温度是影响岩石风化的两个主要因素。根据研究，水的含量和水溶液的酸碱度(pH值)对岩石风化起主导作用，而温度对岩石风化的影响相对较小。这是因为水参与了岩石化学风化的多个过程，包括溶解、水合、水解等，改变了岩石的物理结构和化学成分。pH值的不同可以影响矿物溶解度和岩石风化的速度，酸性水溶液往往能够加速某些矿物的风化。
在新邱露天矿排土场中，不同类型的岩石展现出不同的风化特点。以砂岩和砾岩为例，其在水分作用下容易发生表面层状崩解，风化物中砂粒含量较高，粘粒含量相对较低。而泥质页岩和碳质页岩，由于其片状结构和质地致密的特性，吸水性较差，风化速度较慢，风化物中粘粒含量较高。这些差异会影响排土场基质的透气性和透水性，进而影响植物的生长条件和地表水分的运动。
排土场基质的演化规律分析显示，在排土场平台基质10cm-40cm以下存在一个透水性极差的低渗透层。这是由于表层岩石风化产生的粘粒物质淋溶淀积，以及未风化或半风化的泥质页岩与沙质页岩层的紧实存在。该层的存在使得水分无法有效渗透到下层，造成水分不足，易形成干旱。此外，地表径流的形成会带走表层土壤中的养分，导致土壤侵蚀，进一步影响土壤的保水能力。
研究还指出，排土场的坡度、土体容重、地表物质组成等因素对水土流失和植被恢复有重要影响。当前，关于排土场生态修复的研究主要集中在三个领域：不同排放年限的基质理化性质与土体重建方法研究，植被演替对排土场基质理化性质的影响研究，以及排土场植物演替规律及植物种类选择的研究。
王东升教授在文中提出了对排土场生态修复提供科学依据的目标，并通过实验研究和分析，揭示了岩石风化及风化物性质与排土场环境条件之间的复杂关系。研究成果对于制定有效的露天矿排土场生态修复策略，以及防止和减少露天矿开采对环境的不良影响提供了重要的理论支持和实践指导。
总而言之，王东升教授的文章深入探讨了露天矿排土场岩石风化及其风化物性质的研究，这些研究对于理解露天矿排土场的环境效应、制定合理的生态修复措施以及改善矿区及周边地区的生态环境具有重要的现实意义。
