北石窟寺的砂岩文物经过长期的风化作用,砂岩表层产生了多种风化病害,严重降低了石窟文物的本体价值,亟待对其进行保护研究。经现场调查,北石窟寺砂岩表层发育的风化病害主要有颗粒状剥落、层状剥落、片状剥落、鼓包胀裂、鳞片状剥落、盐霜、变色、堆积物及生物侵蚀等。其中以颗粒状剥落、层状剥落及盐霜最为发育。现场调查的结果还表明,北石窟寺砂岩的沉积环境为河湖边缘沉积,导致砂岩层理发育且胶结较差,该沉积环境是引起了北石窟寺砂岩风化形貌的主要内部因素之一。北石窟寺砂岩表层的颗粒状剥落、盐霜等主要风化病害均与砂岩性质差异有着密切的关系。