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月球岩石研究结论论文范文

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月球岩石研究结论论文范文

关于月球的起源,长期似来众说纷云,概括起来大致可以分为三大类,即捕获说、分裂说和同源说。

捕获说认为,月球和地球是在不同的地方;由化学成分不同的物质形成的,后来月球被地球捕获,遂成了地球的卫星。

分裂说则认为,起初地球和月球是作为一个天体而形成的,后来在某一个时期,月球被分裂了出去,而且成了地球的一颗卫星。

同源说认为,太阳以及周围环绕它运行的九大行星,是同一块由气体和宇宙尘埃组成的大圆盘所形成的。圆盘的中心形成了太阳,圆盘的其他部分形成了行星,而地球和月球相蹦良近,是同时形成的“兄弟”。

那么,月球考察支持哪一种学说,抑或又有新的发现?这正是下面要谈的中心问题。

从“阿波罗11号”到“阿波罗17号”,宇航员们不辞辛苦地从月球总计带回了岩石土壤样品千克,并将一些来自神秘星球上的珍品,分配给全世界各国的科学家们去从各个角度加以分析研究。

科学家们用当代最精密的仪器,经过反复实验,严格测算,一致认为,月球的岩石至少由下面四种化学物质或矿物质组成。

(1)月海的玄武岩;

(2)构成高地的斜长岩等;

(3)克里普玄武岩。这是一种含有大量钾、稀土元素和磷的岩石;

(4)氧化铝含量丰富的克里普岩石。

其中,月海玄武岩是指阿波罗“阿波罗11号”、“阿波罗12号”所带回的发黑的岩石。这种岩石反射光的本领比较差,所以我们在地球上遥望月球,这些平坦区域,即所谓“海”的地带,显得格外暗淡无光。

与此相对照,斜长岩是发白的岩石,它们分布于月球的高地区域,所以在地球上观赏月球美景,它的高地区域格外明亮。

分析、测定表明,月球岩石中含有一定的放射性物质,科学家们根据放射性物质的含量,计算出构成高地岩石的年龄是38~40亿年;构成月海岩石的年龄是~37亿年。这就是说,月球的高地是古老的,而月海则是“后起之秀”。

第三、四类岩石与地球岩石相比,显然有不少独特之点。

第一,在月球上完全没有含水矿物。这说明月球岩石是在完全缺少水的情况下生成的,而且后采表面也没有水。

第二,挥发性元索少,不挥发性元素串。这个事实意味着,月球是在相当高温的环境下形成的。这是考察月球的一大发现。这一发现使许多科学家认为;地球应该是首先问世,后来在地球附近空间这个高温环境下,陨石和气体迅速凝聚,并且在极短的时间内诞生了地球的卫星——月球。

当然这一结论是否正确,还有待于深入探讨。

月球是地球唯一一颗天然卫星: 轨道半径: 距地球384,400千米 行星直径: 3476千米 质量: 千克 古罗马人称之为Luna,古希腊人称之为Selene或阿尔特弥斯(月亮与狩猎的女神),另外在其他神话中它还有许多名字。 理所当然,月球早在史前就已被人所知道。它是空中仅次于太阳的第二亮物体。由于月球每月绕地球公转一周,地球、月球、太阳之间的角度不断变化;我们把它叫做一个朔望月。一个连续新月的出现需要天(709小时),随月球轨道周期(由恒星测量)因地球同时绕太阳公转变化而变化。 由于它的大小与组成,月球有时被分为类地“行星”,与水星,金星,地球和火星分在一起。 月球由苏联飞行器月球2号于1959年代表人类第一次拜访,这也是人类第一次在非地球星体上探索。第一次在着陆则在1969年6月20日(你记得你在哪儿吗?);后一次在1972年12月。月球也是唯一一个被采回表面样本的星球。在1994年夏天,月球被Clementine飞行器大范围地作了地图映象。月球勘探者号如今正绕着月球转。 地球与月球之间的引力场形成了有趣的现象。最显而易见的便是潮汐现象。月球正对地球一点的引力为最大,反面一点则相对弱小一些。地球,特别是海洋并不是完全地固定的,而是朝月球方向略有延伸的。从地球表面为透视角观察的话,会看到地球表面的两个膨胀点,一个正对月球,另一个则正对反面。这效果对海洋比对因态地壳强烈得多,所以海洋处膨胀得更高。另外因为地球自转比月球在轨道上快,膨胀每天一次,每天的大潮一共有两次。 但是地球也并不完全是一个流体,地球的自转导致地球在正对月球下方的膨胀非常轻微。这意味着由于地球自转扭力及月球上的加速度影响,使地球与月球之间的影响力并不十分确切地存在于两球心连线上。这也使得地球不断向月球提供自转能量,使得自转速度每世纪减慢微秒,也使月球公转地球轨道每年增加米。(相反的结果也导致了火卫一和海卫一的不寻常公转轨道)。 不对称的引力交互作用也使月球自转同步。比如,它的轨道位相始终相对固定,使得朝向地球的一面不变。由于地球的自转因月球的影响而减缓,所以在很早以前,月球的自转速度也因地球而减缓,不过在那时作用力要强烈得多。当月球的自转速度减缓到适合自己轨道周期时(这样膨胀点就在地球正对点),就没有任何的多余扭力了,这样月球的情形就稳定了。这种情况也类似地发生在太阳系其他卫星上。最终,地球的自转也将慢到合适于月球周期,就像冥王星和冥卫一的情况一样。 自然,月球也显得不太稳定(由于它的不太圆的轨道)以致于较远端的一部分度数可不定时地看到,但大多数远端表面(左图)一直无法完全观测,直到苏联飞船月球3号1959年上天对其进行拍摄才解决了问题。(注意:这里并没有什么“黑暗面”在月亮上;月球的所有部分都能得到半日照时间。一些对“黑暗面”的称谓往往是指月亮不为人所见的另一面,因为“黑暗”有“不为人知”之意。这种称谓在今天不够正确)。 月球没有大气层。但是来自Clementine飞行器的证据表明可能在月球南极,处于永久阴暗面的大环行山处有固态水--冰。这如今已由月球勘探者号飞船证实。显然月球北极也有冰,这样未来月球探索的代价将略微便宜一些! 月球的外壳平均厚68千米,从Mare Crisium下的零公里到背面Korolev环行山的107千米。地壳下是地幔,可能也是它的内核。然而它并不像地球的地幔,月球的只是部分特别炽热。奇怪的是,月球的质心与它的几何地理中心向地球方向偏移了2千米。同样,在这一侧其地壳也较薄。 月球表面有两种主要地形:巨大的环形山与古老的高原和相对平滑与年轻的maria。maria地形(覆盖月球表面达16%)是由火山喷出的炽热的熔岩冲蚀出的。大部分的表面是由灰土层尘埃与流星撞击的石头碎片覆盖。出于未知的理由,maria地形集中于靠近于地球的一面。 大多数靠近地球的环形山,火山由科学历史上的著名的称谓命名,如第谷,哥白尼和托勒密。背面的则多用近代的命名,如阿波罗,加加林和Korolev(因为第一张照片由月球3号拍到,所以具有显而易见的俄罗斯偏向)。另外,类似于近地区,月球背面也有巨形环形山South Pole-Aitken,直径2250千米,深12千米,使它成为太阳系最大的撞击盆地,并在西侧形成了山中山,成了太阳系中重环山的典型。(从地球上看;左侧图的正中)。 阿波罗号和月球号计划带回了一块重382千克的石头样本。这些提供给了我们有关月球的详细知识。它们具有特别的价值,在月球上着陆后的廿年,科学家们还是在这快最期的样本上做研究。 月球表面上的绝大多数石头看来都有30到46亿岁,这与地球上的超过30亿岁的极稀少的石头有偶然的巧合。这样,月球就提供了太阳系早期历史的在地球上无法找到的证据。 根据早先的对阿波罗样本的研究,有关月球的起源并不一致,主要有三种理论:co-accretion同生说,主张地球与月球同时形成于太阳星云;fission分裂说,主张月球是由地球上分裂出去; capture捕捉说,主张月球形成于其他地方,后来为地球所捕捉。这些理论证据都不足,但是来自月亮石头的最新和最详细的信息引出了impact撞击说:地球曾被一个大物体(相当于火星大小甚至更大)撞击,月球则是由喷射出的部份形成。不断又有新信息被发现,但撞击说如今被广泛接受。 月球并没有全球性磁场,但是它的一些表面石头存有剩余的吸引力,表明月球早期曾有过全球性磁场。 由于没有大气和磁场,月球表面赤裸裸地遭受太阳风的攻击。在它剩余的40余亿年光阴里,大量来自太阳风的氢离子将植入其表面。由阿波罗返回的样本证明了它对研究太阳风的价值。月球上的氢可能在未来当作燃料使用。

月球俗称月亮,也称太阴。月球就是最明显的天然卫星的例子。在太阳系里,除水星和金星外,其他行星都是天然卫星。月球的年龄大约也是46亿年,它与地球形影相随,关系密切。月球也有壳、幔、核等分层结构。最外层的月壳平均厚度约为60-65公里。月壳下面到1000公里深度是月幔,它占了月球的大部分体积。月幔下面是月核,月核的温度约为1000度,很可能是熔融状态的。月球直径约3476公里,是地球的3/11。体积只有地球的1/49,质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面的重力差不多相当于地球重力的1/6。 月球上面有阴暗的部分和明亮的区域。早期的天文学家在观察月球时,以为发暗的地区都有海水覆盖,因此把它们称为“海 ”。著名的有云海、湿海、静海等。而明亮的部分是山脉,那里层峦叠嶂,山脉纵横,到处都是星罗棋布的环形山。位于南极附近的贝利环形山直径295公里,可以把整个海南岛装进去。最深的山是牛顿环形山,深达8788米。除了环形山,月面上也有普通的山脉。高山和深谷叠现,别有一番风光。 月球的正面永远向着地球。另外一面,除了在月面边沿附近的区域因天秤动而中间可见以外,月球的背面绝大部分不能从地球看见。在没有探测器的年代,月球的背面一直是个未知的世界。 月球背面的一大特色是它几乎没有月海这种较暗的月面特征。而当探测器运行至月球背面时,它将无法与地球直接通讯。 月球约一个农历月绕地球运行一周,而每小时相对背景星空移动半度,即与月面的视直径相若。与其他卫星不同,月球的轨道平面较接近黄道面,而不是在地球的赤道面附近。 相对于背景星空,月球围绕地球运行(月球公转)一周所需时间称为一个恒星月;而新月与下一个新月(或两个相同月相之间)所需的时间称为一个朔望月。朔望月较恒星月长是因为地球在月球运行期间,本身也在绕日的轨道上前进了一段距离。 因为月球的自转周期和它的公转周期是完全一样的,我们只能看见月球永远用同一面向着地球。自月球形成早期,月球便一直受到一个力矩的影响引致自转速度减慢,这个过程称为潮汐锁定。亦因此,部分地球自转的角动量转变为月球绕地公转的角动量,其结果是月球以每年约38毫米的速度远离地球。同时地球的自转越来越慢,一天的长度每年变长15微秒。 月球对地球所施的引力是潮汐现象的起因之一。月球围绕地球的轨道为同步轨道,所谓的同步自转并非严格。由于月球轨道为椭圆形,当月球处于近日点时,它的自转速度便追不上公转速度,因此我们可见月面东部达东经98度的地区,相反,当月处于远日点时,自转速度比公转速度快,因此我们可见月面西部达西经98度的地区。这种现象称为天秤动。又由于月球轨道倾斜于地球赤道,因此月球在星空中移动时,极区会作约7度的晃动,这种现象称为天秤动。再者,由于月球距离地球只有60地球半径之遥,若观测者从月出观测至月落,观测点便有了一个地球直径的位移,可多见月面经度1度的地区。这种现象称为天秤动。 严格来说,地球与月球围绕共同质心运转,共同质心距地心4700千米(即地球半径的2/3处)。由于共同质心在地球表面以下,地球围绕共同质心的运动好像是在“晃动”一般。从地球北极上空观看,地球和月球均以迎时针方向自转;而且月球也是以迎时针绕地运行;甚至地球也是以迎时针绕日公转的。 很多人不明白为甚么月球轨道倾角和月球自转轴倾角的数值会有这么大的变化。其实,轨道倾角是相对于中心天体(即地球)而言的,而自转轴倾角则相对于卫星(即月球)本身的轨道面。在这个定义习惯很适合一般情况(例如人造卫星的轨道)而且是数值相当固定的,但月球却非如此。 月球的轨道平面(白道面)与黄道面(地球的公转轨道平面)保持著 396°的夹角,而月球自转轴则与黄道面的法线成°的夹角。因为地球并非完美球形,而是在赤道较为隆起,因此白道面在不断进动(即与黄道的交点在顺时针转动),每天(年)完成一周。期间,白道面相对于地球赤道面(地球赤道面以°倾斜于黄道面)的夹角会由°(即°+ °) 至°(即°- °)之间变化。同样地,月球自转轴与白道面的夹角亦会介乎°(即° + °)及°(即° - °)。月球轨道这些变化又会反过来影响地球自转轴的倾角,使它出现± 56°的摆动,称为章动。 白道面与黄道面的两个交点称为月交点--其中升交点(北点)指月球通过该点往黄道面以北;降交点(南点)则指月球通过该点往黄道以南。当新月刚好在月交点上时,便会发生日食;而当满月刚好在月交点上时,便会发生月食。数据资料 平均轨道半径 384,400千米 轨道偏心率 近地点距离 363,300千米 远地点距离 405,500千米 平均公转周期 27天7小时43分秒 平均公转速度 千米/秒 轨道倾角 在°与°之间变化 (与黄道面的交角为°) 升交点赤经 ° 近地点辐角 ° 默冬章 (repeat phase/day) 19 年 平均月地距离 ~384 400 千米 交点退行周期 年 近地点运动周期 年 食年 天 沙罗周期 (repeat eclipses) 18 年 10/11 天 轨道与黄道的平均倾角 5°9' 月球赤道与黄道的平均倾角 1°32' 赤道直径 3, 千米 两极直径 3, 千米 扁率 表面面积 ×10^7平方千米 扁率 体积 ×10^10 立方千米 质量 ×10^22 千克 平均密度 水的倍 赤道重力加速度 m/s2 地球的1/6 逃逸速度 千米/秒 自转周期 27天7小时43分秒 (同步自转) 自转速度 米/秒(于赤道) 自转轴倾角 在°与°之间变化 (与黄道的交角为°) 反照率 满月时视星等 表面温度(t) -233~123℃ (平均-23℃) 大气压 ×10-10 千帕 月球周期 名称 Value (d) 定义 恒星月 661 相对于背景恒星 朔望月 588 相对于太阳(月相) 分点月 582 相对于春分点 近点月 550 相对于近地点 交点月 220 相对于升交点 人类探月史 第一件到达月球的人造物体是前苏联的无人登陆器“月球2号”,它于1959年9月14日撞向月面。“月球3号”在同年10月7日拍摄了月球背面的照片。“月球9号”则是第一艘在月球软著陆的登陆器,它于1966年2月3日传回由月面上拍摄的照片。另外,“月球10号”于1966年3月31日成功入轨,成为月球第一颗人造卫星。 在冷战期间,美利坚合众国和前苏联一直希望在太空科技领先对方。这场太空竞赛在1969年7月20日第一名人类登陆月球时进入高潮。美利坚合众国“阿波罗11号”的指令长尼尔·阿姆斯特朗是踏足月球的第一人,而尤金·塞尔南则是最后一个站立在月球上的人,他是1972年12月“阿波罗17号”任务的成员。 “阿波罗11号”的太空人留下了一块9英吋乘7英吋的不锈钢牌匾在月球表面,以纪念这次登陆及为有可能发现它的其他生物提供一些资料。 6次的太阳神任务及3次无人月球号任务(月球16、20、24号)把月球上的岩石及土壤样本带回地球。 在2004年2月,美利坚合众国总统乔治·沃克·布什提出于2020年前派人重新登月。欧洲航天局及中华人民共和国亦有计划发射探测器前往月球。欧洲的“Smart 1”探测器于2003年9月27日升空,并于2004年11月15日进入绕月轨道。它将会勘察月球环境及制作月面X射线地图。 中华人民共和国亦积极开展探月计划,并寻求开采月球资源的可行性,尤其是氦同位素氦-3这种有望成为未来地球能源的元素。有关中华人民共和国探月计划,见嫦娥工程条目。 日本及印度亦不甘人后。日本已初步订出未来探月的任务。日本的宇宙航空研究开发机构甚至已著手计划的有人的月球基地。印度则会先发射无人绕月探测器“Chandrayan”。神话传说 在中华人民共和国古代神话中,关于月亮的故事数不胜数。像嫦娥奔月:相传,远古时候有一年,天上出现了十个太阳,直烤得大地冒烟,海水枯干,老百姓眼看无法再生活去。 这件事惊动了一个名叫后羿的英雄,他登上昆仑山顶,运足神力,拉开神弓,一气射下九个多余的太阳。后羿立下盖世神功,受到百姓 的尊敬和爱戴,不少志士慕名前来投师学艺。奸诈刁钻、心术不正的蓬蒙也混了进来。不久,后羿娶了个美丽善良的 妻子,名叫嫦娥。后羿除传艺狩猎外,终日和妻子在一起,人们都羡慕这对郎才女貌的恩爱夫妻。一天,后羿到昆仑山访友求道,巧遇由此经过的王母娘娘,便向王母求得一包不死药。据说,服下此药,能即刻升天成仙。然而,后羿舍不得撇下妻子,只好暂时把不死药交给嫦娥珍藏。嫦娥将药藏进梳妆台的百宝匣里,不料被蓬蒙看到了。三天后,后羿率众徒外出狩猎,心怀鬼胎的蓬蒙假装生病,留了下来。待后羿率众人走后不久,蓬蒙手持宝剑闯入内宅后院,威逼嫦娥交出不死药。嫦娥知道自己不是蓬蒙的对手,危急之时她当机立断,转身打开百宝匣,拿出不死药一口吞了下去。嫦娥吞下药,身子立时飘离地面、冲出窗口,向天上飞去。由于嫦娥牵挂着丈夫,便飞落到离人间最近的月亮上成了仙。傍晚,后羿回到家,侍女们哭诉了白天发生的事。后羿既惊又怒,抽剑去杀恶徒,蓬蒙早逃走了。气得后羿捶胸顿足哇哇大叫。悲痛欲绝的后羿,仰望着夜空呼唤爱妻的名字。这时他惊奇地发现,今天的月亮格外皎洁明亮,而且有个晃动的身影酷似嫦娥。后羿急忙派人到嫦娥喜爱的后花园里,摆上香案,放上她平时最爱吃的蜜食鲜果,遥祭在月宫里眷恋着自己的嫦娥。百姓们闻知嫦娥奔月成仙的消息后,纷纷在月下摆设香案,向善良的嫦娥祈求吉祥平安。从此,中秋节拜月的风俗在民间传开了。(这只是“嫦娥奔月”的一种说法,在民间流传着许多不同的说法。有一种说的是后羿射下太阳后,被人民推选为首领,脾气变得暴躁,不高兴就随便杀人,嫦娥是偷吃了日后要与后羿一起服用的两颗仙丹而成仙的。但流传的最广泛的还是上述的一种,因为人们向往这种结局。) 在古希腊神话中,月亮女神的名字叫阿尔忒弥斯,她是太阳神阿波罗的孪生妹妹,同时她也是狩猎女神。月球的天文符号好像弯弯的月牙儿,象征着阿尔忒弥斯的神弓。月球运动 月球是地球唯一的天然卫星,是距离我们最近的天体,它与地球的平均距离约为384401千米。它的平均直径约为3476千米,比地球直径的1/4稍大些。月球的表面积有3800万千米,还不如我们亚洲的面积大。月球的质量约7350亿亿吨,相当于地球质量的1/81,月面重力则差不多相当于地球重力的1/6。 月球的轨道运动 月球以椭圆轨道绕地球运转。这个轨道平面在天球上截得的大圆称“白道”。白道平面不重合于天赤道,也不平行于黄道面,而且空间位置不断变化。 周期173日。 月球的自转 月球在绕地球公转的同时进行自转,周期日,正好是一个恒星月,所以我们看不见月球背面。这种现象我们称“同步自转”,几乎是卫星世界的普遍规律。一般认为是行星对卫星长期潮汐作用的结果。天平动是一个很奇妙的现象,它使得我们得以看到59%的月面。主要有以下原因: 1、在椭圆轨道的不同部分,自转速度与公转角速度不匹配。 2、白道与赤道的交角。 月球地形 月面的地形主要有: 环形山 这个名字是伽利略起的。它是月面的显著特征,几乎布满了整个月面。 最大的环形山是南极附近的贝利环形山,直径295千米,比海南岛还大一点。小的环形山甚至可能是一个几十厘米的坑洞。直径不小于1000米的大约有33000个。占月面表面积的 7-10%。 有个日本学者1969年提出一个环形山分类法,分为克拉维型(古老的环形山,一般都面目全非,有的还山中有山)哥白尼型(年轻的环形山,常有“辐射纹”,内壁一般带有同心圆状的段丘,中央一般有中央峰)阿基米德形(环壁较低,可能从哥白尼型演变而来 )碗型和酒窝型(小型环形山,有的直径不到一米)。 月海 肉眼所见月面上的阴暗部分实际上是月面上的广阔平原。由于历史上的原因,这个名不副实的名称保留到了现在。 已确定的月海有22个,此外还有些地形称为“月海”或“类月海”的。公认的22个绝大多数分布在月球正面。背面有3个,4个在边缘地区。在正面的月海面积略大于50%,其中最大的“风暴洋” 面积越五百万平方公里,差不多九个法国的面积总和。 大多数月海大致呈圆形,椭圆形,且四周多为一些山脉封闭住,但也有一些海是连成一片的。除了“海”以外,还有五个地形与之类似的“湖”——梦湖、死湖、夏湖、秋湖、春湖,但有的湖比海还大,比如梦湖面积7万平方千米,比汽海等还大得多。 月海伸向陆地的部分称为“湾”和“沼”,都分布在正面。湾有五个:露湾、暑湾、中央湾、虹湾、眉月湾;沼有腐沼、疫沼、梦沼三个,其实沼和湾没什么区别。 月海的地势一般较低,类似地球上的盆地,月海比月球平均水准面低1-2千米,个别最低的海如雨海的东南部甚至比周围低6000米。月面的返照率(一种量度反射太阳光本领的物理量)也比较低,因而看起来现得较黑。 月陆和山脉 月面上高出月海的地区称为月陆,它一般比月海水准面高2-3千米,由于它返照率高,因而看来比较明亮。在月球正面,月陆的面积大致与月海相等但在月球背面,月陆的面积要比月海大得多。从同位素测定知道月陆比月海古老得多,是月球上最古老的地形特征。 在月球上,除了犬牙交差的众多环形山外,也存在着一些与地球上相似的山脉。月球上的山脉常借用地球上的山脉名,如阿尔卑斯山脉,高加索山脉等等,其中最长的山脉为亚平宁山脉,绵延1000千米,但高度不过比月海水准面高三、四千米。山脉上也有些峻岭山峰,过去对它们的高度估计偏高。现在认为大多数山峰高度与地球山峰高度相仿,最高的山峰(亦在月球南极附近)也不过9000米和8000米。 月面上6000米以上的山峰有6个,5000-6000米20个,4000-5000米则有80个,1000米以 上的有200个。 月球上的山脉有一普遍特征:两边的坡度很不对称,向海的一边坡度甚大,有时 为断崖状,另一侧则相当平缓。 除了山脉和山群外,月面上还有四座长达数百千米的峭壁悬崖。其中三座突出在 月海中,这种峭壁也称“月堑”。 月面辐射纹 月面上还有一个主要特征是一些较“年轻”的环形山常带有美 丽的“辐射纹”,这是一种以环形山为辐射点的向四面八方延伸的亮带,它几乎以笔直的方向穿过山系、月海和环形山。 辐射文长度和亮度不一,最引人注目的是第谷环形山的辐射纹,最长的一条长1800千米,满月时尤为壮观。其次,哥白尼和开普勒两个环形山也有相当美丽的辐射 纹。据统计,具有辐射纹的环形山有50个。 形成辐射纹的原因至今未有定论。实质上,它与环形山的形成理论密切联系。现 在许多人都倾向于陨星撞击说,认为在没有大气和引力很小的月球上,陨星撞击可能使高温碎块飞得很远。而另外一些科学家认为不能排除火山的作用,火山爆发时的喷 射也有可能形成四处飞散的辐射形状。

关于月球的形成一直是个谜,也有诸多理论试图解释月球起源之谜。在最近发表于《自然》杂志上的一项新研究中,科学家使用最先进的技术来支持这个月球形成理论:月球是诞生自猛烈、高能的碰撞而不是轻微、低能的碰撞。

在1970年代,两组独立的天体物理学家得出结论,一个火星大小的天体和原始地球发生擦撞而产生了月球。这种大碰撞理论解释了很多方面,诸如月球相对于与地球而言尺寸较大、地球和月球的自转速率,它逐渐成为了月球形成的主要理论。

然而在2001年,有科学家发现在地球和月球岩石中的各种元素的同位素组成几乎完全相同。这项研究的样本是来自1970年代的阿波罗任务从月球表面带回的岩石,它们与地球岩石有着相同数量的三种稳定的氧同位素。

撞击物与地球有着相同的同位素特征的这种几率很小,这个发现是轻微、低能碰撞理论的一个主要绊脚石。一种普遍的高能碰撞模型描述了这样的碰撞非常猛烈,撞击物和地幔蒸发,然后混合形成一个厚厚的熔融/蒸汽地幔气氛,它增长至现代地球的500多倍。月球在这块气体云物质冷却中形成。

研究月球岩石

在这项研究中,科学家从几项任务评估了七个月球标本,并检测了它们的钾同位素比率。他们发现,相对于地球岩石而言,月球岩石中钾的重同位素明显要更富集(大约千分之)。

根据研究团队,只有高温过程才能以这种方式将钾同位素分离。与较轻的同位素相反,较重的同位素会率先从蒸汽冷凝。

研究显示月球有一个暴力的起源

然而,研究表明如果这个续发事件发生在绝对真空中,这将导致钾的重同位素在月球上富集至大约千分之100,远远大于所发现的实际值。出于这个原因,科学家表示高气压会抑制分馏,月球可能在超过10倍大气压力下凝聚而成。

因此,研究小组所发现的月球岩石富集钾的重同位素支持了猛烈、高能的碰撞模型。

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岩石学报2022年4月

石家庄铁道大学四方学是民办的。学校前身是创建于1950年的中国人民解放军铁道兵工程学院,系当时全军重点院校;1979年,被列为全国重点高等院校;1984年,转属铁道部,更名为石家庄铁道学院;2000年,划转河北省,实行中央与地方共建,为河北省重点骨干大学;2010年3月,更名为石家庄铁道大学。

公办大学与民办大学区别:

公办大学:通常是国家部委或地方政府举办的大学,办学历史一般比较悠久,社会认可度比较高。

民办大学:通常是社会企业、社会团体、个人等举办的大学,没有中央财政和地方财政经费支持,需要自筹资金办学,公办大学举办的独立学院办学性质也属于民办大学,但是民办大学也是正规大学,是受国家认可的,毕业证、学位证等都是在学信网可查的,国家也鼓励社会资本参与办学。

学校简介:

石家庄铁道大学,简称"铁大"、“石铁大”,坐落于河北省石家庄市,是河北省人民政府与中华人民共和国教育部、国家国防科技工业局、国家铁路局四方共建的全国重点大学,河北省重点支持的一流大学和一流学科建设高校。入选“2011计划”、“中西部高校基础能力建设工程”、国家级大学生创新创业训练计划、国家级新工科研究与实践项目、“卓越工程师教育培养计划”,是中国铁道学会单位会员,中国土工合成材料工程协会挂靠单位。

截至2021年12月,学校有本校区和龙山校区两个校区。

师资力量:

截至2021年12月,学校有教职工近1800人,其中专职教学科研人员1000余人,教授及其他正高职称人员246人,副教授及其他副高职称人员446人,博士生导师116人、硕士生导师630人,在校学生万余人,其中研究生3700余人。有2个国家级教学团队,1个全国高校黄大年式教师团队,1个教育部创新团队,2个河北省“巨人计划”创新创业团队;中国工程院院士2人,973首席科学家、国家杰出青年科学基金获得者、全国杰出专业技术人才、国家级教学名师、国家有突出贡献中青年专家、“新世纪百千万人才工程”国家级人选、国家“万人计划”科技创新领军人才等省部级以上专家称号253人。

教学建设

截至2019年12月,学校有国家特色专业5个,国家综合改革试点专业2个,4个入选国家“卓越工程人才”计划专业;1个国家人才培养模式创新实验区,1个国家级实验教学示范中心,7个国家级一流本科专业建设点,2门国家级精品资源共享课程,国家级大学生校外实践教育基地2项,国家级工程实践教育中心2项;获得河北省高校综合改革试点学院1个,为国家级研究生课程建设试点单位。

学校有河北省级实验教学中心10个,河北省级虚拟仿真实验教学中心1个,河北省级专业学位研究生培养实践基地7个,河北省一流本科专业建设点4个,11门河北省级精品在线开放课程,1门河北省级精品资源共享课,河北省级大学生校外实践教育基地建设4项,河北省级质量教育社会实践基地2项。

特色专业:铁道工程、地下工程与隧道工程、桥梁工程、公路与城市道路工程、建筑工程。

教学成果

截至2019年12月,学校获得国家级教学成果一等奖1项、二等奖4项,省部级优秀教学成果奖80项。

2019年,学校学生参加各类专业竞赛共获得国家级奖励69项,省级296。其中,参加A类竞赛15项,获得奖励国家级23项、省级10项。

国家级教学成果一等奖:新形势下复合型人才因材施教培养模式研究与实践(2005年)

国家级教学成果二等奖:工学人才培养模式创新实验区—面向艰苦行业的创新人才培养体系探索与实践(2014年)等。

学科建设

截至2019年12月,学校有4个博士学位授权一级学科,2个博士后科研流动站,14个硕士学位授权一级学科,12个硕士专业学位授权点;有1个河北省高校国家重点学科培育项目,8个河北省重点学科,1个河北省重点发展学科;有1个学科获河北省世界一流学科建设项目,有2个学科获河北省国家一流学科建设项目。

博士后科研流动站:土木工程、交通运输工程。

重点学科

河北省世界一流学科建设项目:土木工程。

河北省国家一流学科建设项目:交通运输工程、机械工程。

河北省级重点发展学科:材料学。

河北省高校国家重点学科培育项目:土木工程。

河北省高等学校省级重点学科:道路与铁道工程、载运工具运用工程、桥梁与隧道工程、工程力学、计算机应用技术、管理科学与工程、岩土工程、机械设计及理论。

学位授予

博士学位授权一级学科:土木工程、交通运输工程、机械工程、管理科学与工程。

硕士学位授权一级学科:管理科学与工程、工商管理、电气工程等。

硕士专业学位授权点:工程(建筑与土木工程、交通运输工程、机械工程、计算机技术、安全工程、项目管理、电气工程、材料工程、工业工程、物流工程)、风景园林、工商管理。

科研成果

截至2019年12月,学校主持承担国家“973”计划、“863”计划、国家科技支撑计划、国家自然科学基金重大项目、国家杰出青年科学基金、国家自然科学基金重点项目、国家自然科学基金科学仪器基础研究专款项目、国家自然科学基金高铁联合基金、国家自然科学基金、国家社会科学基金、国家空间探测工程等各级各类项目900多项。获国家、军队和省部级科技成果奖262项。国家科技进步特等奖2项、一等奖2项、二等奖8项,国家自然科学二等奖2项,国家技术发明二等奖1项,中国卓越研究奖1项,省部级自然科学、技术发明、科技进步、社会科学一等奖50项。

国家科技进步特等奖:青藏铁路建设工程、京沪高速铁路工程。

国家科技进步一等奖:中国铁路客票发售和预订系统、秦岭特长铁路隧道修建技术。

国家科技进步二等奖:快速拼装结构技术及其在特种工程中的应用、工程结构的振动控制与故障诊断研究及应用、长大隧道全断面岩石掘进机掘进技术研究与应用、大型交通基础设施健康监测、安全评估与快速康复技术、城市松散含水地层中复杂洞群埋暗挖施工技术研究、高速铁路大断面黄土隧道建设成套技术及应用、轨道交通大型工程机械施工安全关键技术及应用。

国家自然科学二等奖:高速运动刚柔相互作用系统非线性建模与振动分析、磁电弹材料波动与断裂的力学行为研究。

国家技术发明二等奖:土木工程结构区域分布光纤传感与健康监测关键技术。

馆藏资源

截至2018年12月,石家庄铁道大学图书馆有纸质图书万册,当年新增112350册,生均纸质图书册。此外,拥有电子期刊862969册,学位论文136万册,音视频19700小时,以及国内外著名检索工具(SCI、EI、CSCD)、科研指标分析平台(InCites/JCR/ESI)、会议录、多媒体资源、资源整合平台等众多数字资源。

学术期刊

《国防交通工程与技术》入选《中国学术期刊综合评价数据库》统计刊源,收录入《中国期刊全文数据库》、《中文科技期刊全文数据库》和万方《中国核心期刊(遴选)数据库》。

《石家庄铁道大学学报(社会科学版)》主要栏目有“管理工程与科学”、“法学研究”、“哲学研究”、“高等教育研究”、“语言文学艺术研究”、“历史文化研究”“学者访谈”等。

《石家庄铁道大学学报(自然科学版)》为《中国核心期刊(遴选)数据库》入选期刊、中国科技论文统计源期刊中国科技核心期刊)、《CAJ-CD规范》执行优秀期刊、《中国期刊网》全文收录期刊、《中国学术期刊(光盘版)》全文收录期刊、《万方数据—数字化期刊群》全文收录期刊、《中文科技期刊数据库》全文收录期刊、《中国学术期刊综合评价数据库》来源期刊、《中国科学引文数据库》来源期刊。学报先后荣获河北省科技期刊印刷质量奖、河北省科技期刊封面设计奖、河北省高校优秀学报、河北省优秀期刊、北方十省市优秀期刊、首届中国高校特色科技期刊等奖项。

合作交流

截至2019年12月,学校与美国、英国、俄罗斯、加拿大、澳大利亚、西班牙、日本、韩国等30多个国家和地区的40余所大学和研究机构建立了交流合作关系,有来自孟加拉国、巴基斯坦、斯里兰卡、纳米比亚、津巴布韦等30余个国家的留学生在学校学习土木工程、机械电子工程、电气工程、计算机科学与技术、国际经济与贸易、MBA和汉语等专业,在校本、硕、博层次留学生350余人。

所获荣誉

2021年6月15日,石家庄铁道大学工程力学系党委入选中共河北省委组织部公示的河北省先进基层党组织拟表彰对象名单。

2022年4月,石家庄铁道大学冬奥志愿服务团队、石家庄铁道大学冬奥防风网科研团队被表彰为2022年北京冬奥会、冬残奥会河北省先进集体。

2022年4月,石家庄铁道大学团委被全国铁道团委授予“全国铁路五四红旗团委”称号。

2022年5月23日,共青团中央公示石家庄铁道大学风工程研究团队为“全国向上向善好青年群体”拟入围对象。

成都理工大学是一本大学,是四川重点理工大学

为什么说郭德胜彻底破解了地震成因?根据地理学知识,湖泊沉积形成沼泽地,沼泽地继续演变形成陆地,这是地理知识所传授的内容,如果继续深入研究,所形成的的陆地在湖盆的内部,这片陆地就存在了和盆地的内涵与外延相同的地貌结构,那么,这也就是说,湖泊沉积是能够形成盆地的,这一发现,彻底弥补了地球科学有史以来的世界性空白,所有的地学奥秘,都是因为被“湖泊沉积能够形成盆地”这个观点所掩盖,任何研究学者明白了这个空白,几乎所有专业学者都能很容易知道地震奥秘以及地学的其他奥秘了。不是因我有超人的智商,只是让我偶然的发现,发现了地球科学基础知识领域存在的巨大“空白”,而这一发现,彻底打开地球科学的大门,势不可挡。天然地震,火山爆发地震,岩爆地震,瓦斯爆炸地震,这四者存在相同点,那就是,都是地球内部能够释放能量的物质发生了巨大能量的释放,而事实已经证明,地球内部委实的存在可以燃烧,可以爆炸的很多能量物质,并且这些能量物质是集中的,诸如瓦斯,天然气,石油,核弹的铀矿等等物质,只要存在一定的条件,就会发生能量的释放,造成地壳的震动,火山内没有这样的特殊物质,就一定不会爆炸,煤矿内没有瓦斯,也不会爆炸,纯粹的岩石也不会爆炸,这就是说,地球内部如果没有这些特殊的、可以发生燃烧爆炸、释放能量物质的存在,那么,必然不存在天然的地震,,,世界的所谓地震专家,其实就是瞎子摸象,不顾事实的编造各种谎言。知网收录。天然地震的动力,源于地球自身的核能郭德胜 佳木斯大学数学系 伊春市汤旺河党校 根据方法论,研究地壳的运动和形变,必须从物质的物理角度和化学角度进行全面的分析总结。物体自身发生形变,产生动力的主要途径是物理变化、化学变化及和核裂变,物体的动能与势能导致物体形变或移动,物质发生化学变化,形成化学能,导致物体形变或移动。而动能、势能、化学能、核能是物质自身形成动力的绝对因素。根据多年的细致的研究发现,地球内部即存在物理变化,又存在化学变化,在地球内部的物质化学变化中,各种物质之间相互转化,形成新的无机物、有机物,单质及核能,而这些物质都具有能量释放的特性,形成动力。对照地下能量物质与地震产生的位置,可以得出,地震发生的位置与核物质存在的位置有着非常密切的关系,再结合大量事实及文献,根据地震与能量物质的一系列复杂关系,循序渐进的逻辑分析、推导,推论出这样一个事实,天然地震的动力,来源于地球内的核能。关键词:铀;铀矿;钚;锎;氡;裂变;聚变;衰变;半衰期;中子;地震;天然核反应堆.前言:受人类活动的影响,全球气候发生了快速的变化,各种自然灾害频繁发生,气候恶化加剧,对人类的生存造成极大的威胁与不适应,如何解决这一问题,已经成为全球地学科学家与学者当务之急。自古以来,科学研究者对地震研究一直纠结于地震的“动力”问题,运用“板块理论”进行了无数次的研究,最终没有得出科学的结论,为什么会出现这样的情况呢?方法论给出了解释,研究地质形变,必须要针对物理变化、化学变化所产生的动力入手,对地震等自然灾害形成的动力进行分析、判别,只有找到地质灾害的动力根源,一切地质灾害问题就将迎刃而解。通过大量的历史资料与文献,结合自己多年的认识和总结,按照方法论、以及正确的逻辑思维分析、判断,在长时间的细致研究与总结中,对地质灾害的动力根源有了全面的了解和更深刻的认识,运用正确的思维逻辑,结合文献对地震等地质灾害问题加以全面的剖析和严谨的论述。一,地壳发生形变分析物体发生形变,不外乎物理变化、化学变化所形成的动能、势能、化学能以及核能所形成的动力,地壳发生形变,是地球外部因素与内部的动能、势能、化学能、核能导致的结果,在地球外部,存在风能、光能、水能,山体势能,在地球内部,存在着煤、石油、天然气,核物质等能量物质,而这些物质都隐含巨大的可释放能量,在一定条件和长时间的转化过程里,就会发生能量的释放。火山爆发、地震现象,这是一种能量释放,造成地壳出现抖动,由于地下本身就存在了各种可燃的能量物质以及核物质,那么,火山爆发、地震的“动力”一定来自地球内部。由此,我们要对地球内部的地质结构以及地球内部各种能量物质进行研究分析,找到使地壳发生形变的根源。二,地震、地下能量物质存在的位置分析根据“盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用”这篇文章,得出这样的结论是,盆地、冲击平原地带会形成煤和天然气,而成煤地带,又是地震发生过的地带。比如山西,历史发生了无数次大地震,而山西是又是产煤的大省,地震、煤矿、天然气有着密不可分的关系。再根据,铀矿与天然气伴生等大量的史料文献,让我们清楚了这样一个事实,铀矿与天然气共存,也存在于盆地及冲击平原内及其盆山边缘,那么,在盆地、冲击平原及其周围就存在这样一个事实。煤、天然气、石油、铀矿、地震在一个以盆地、冲击平原这样地貌的的特殊位置上。在盆地、冲击平原这个特殊位置上,让我们发现了无数的煤矿,天然气矿,油矿、铀矿,而这些物质都是地球上最重要的可以释放能量的物质,在这样特殊的地理位置,又时时的发生着地震,地震与这些能量物质,就存在了千丝万缕的复杂关系。[]三, 地下所有能量物质能否在地下释放能量对于埋藏地下的能量物质,我门所知道的主要是,煤、石油、天然气、瓦斯、核物质。这些储存地下的能量物质能否进行能量的释放呢?按照煤、石油、天然气瓦斯的燃烧、爆炸性质,他们燃烧、爆炸需要氧气条件及明火,氧气的多少决定了能量释放的多少,矿井常常因瓦斯爆炸引发地震,这是井下瓦斯浓度与充足的氧气存在了爆炸的条件。在地下,如果煤、天然气、石油这些矿出现完全的能量释放,那么,就必须存在有足够的氧气。但事实证明,地下的氧气不足以释放这些能量的物质,但现在,大量的事实,以及无数的相关文献证明,地下存在与天然气伴生的铀矿[],铀是核物质,铀矿是运用到各个领域的基础燃料,而且释放的能量巨大。而对于核物质来讲,不需要任何条件,只需要一个“中子”撞击,就能将核物质的能量释放出来。 [9]四,分析地地球内部所存在核物质的特性现在所发现的地下核物质是铀矿,铀的原子序数为92的元素,在自然界中存在三种同位素铀234、铀235和铀238。铀238的半衰期约为45亿年,铀235的半衰期约为7亿年,而铀234的半衰期约为25万年,铀矿石里含有铀234、铀235和铀238。[6]参考关于“铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质”,这篇文章详细的介绍了核物质的衰变、裂变以及产生的高能碎片继续衰变的过程,在铀的三种同位素U234,U235,U238中,铀U235有巨大的能量,1克U235裂变释放的能量相当于吨优质煤所释放的能量,当铀U235在中子、热中子的轰击下,会发生裂变,裂变的途径有60多种,裂变所形成的高能碎片有20多种,主要的高能碎片有锶89(半衰期50天),锶90(半衰期29年),氪(半衰期年),氙半衰期(9个小时),铀233,钡141,等碎片,这些高能碎片,在一定时间内,还会继续发生衰变,裂变,继续释放能量。[6]铀矿中存在钚的痕量,钚的同位素有13种,自然界里有钚244,钚239 ,储量极少,半衰期年限比较长,人造的钚的同位素PU238,PU240,PU234,PU232,PU235,PU236,PU237,PU246等,PU244,半衰期约8千万年,PU239半衰期约万年,PU238半衰期约88年,PU240半衰期约6500年,在研究过程中发现,地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。[]锎的同位素已知的锎同位素共有20个,都是 放射性同位素。其中最稳定的有锎-251( 半衰期为898年)、锎-249(351年)、锎-250(年)及锎-252(年)。其余的同位素半衰期都在一年以下,大部分甚至少于20分钟。锎同位素的 质量数从237到256不等。[]锎-252是个强中子射源,因此其放射性极高,非常危险。锎-252有的概率进行α衰变(损失两颗质子和两颗中子),并形成锔-248,剩余的概率进行自发裂变。一微克(最)的锎-252每秒释放230万颗中子,平均每次自发裂变释放颗中子。其他大部分的锎同位素都以α衰变形成锔的同位素(原子序为96)。可用作高通量的中子源。[] 能够利用的锎的数量非常少,使其应用受到了限制,可是,它作为裂解碎片源,被用于核研究。[]如果含铀量高的铀矿一旦出现锎,锎是强中子源,衰变会释放中子,对于含铀量高的铀矿,就会导致裂变,这如同成熟女人的卵细胞,当遇到精子,就会产生卵细胞分裂。铀即能自发裂变,又可以人工裂变,在裂变过程中产生巨大能量,同时会发光、发热。铀裂变在核电厂最常见,加热后铀原子放出2到4个中子,中子再去撞击其它原子,从而形成链式反应而自发裂变,产生爆炸。[12]五,一个铀矿形成的能量与地震所释放的能量对比分析根据美国地震学家里克特和古登堡提出的“里氏地震”,汶川八级大地震所释放的能量约为10亿吨左右当量的TNT,按照一千克铀裂变释放的能量相当于2万吨TNT所释放的能量,来推导汶川大地震需要多少铀矿石,一般情况,铀在铀矿石里的比例约0.75/100,按照这个标准计算,10亿吨TNT当量需要多少吨铀矿石呢?把10亿吨TNT当量换算成铀裂变能量,经过计算,需要铀5万千克,换算成铀矿石,约0.6667万吨,这就是说,如果有0.6667万吨的铀矿石完全裂变,就会产生10亿吨TNT当量。2012年11月5日,从国土资源部获悉 ,内蒙古发现大型铀矿,储量达到3万吨,如果三万吨铀矿完全裂变,产生的能量相当于45亿吨TNT当量。2016年1月17日 - 1月14日,记者从全区国土资源工作电视电话会议上获悉,内蒙古发现七处大型铀矿床,内蒙古的铀矿如果完全释放,将远远超过45亿TNT当量,由此对比,内蒙古铀矿如果发生完全裂变,所形成的能量远远超过8级地震所释放的能量。[23]六,地震发生的前后,氡气出现明显量的变化氡是一种放射性惰性气体,铀是氡的母体,因此有铀存在的地方就有氡。根据这一说法,如果地表发生了氡气变化,那么地下就可能存在铀及其他核物质,现在常常运用氡出现的变化探测铀矿。另一方面,很多事实表明,在地震后,氡气有了明显变化,在地震后,对龙门山断裂地带检测,氡出现明显的不同,有铀矿的地方会出现氡气,氡气与铀有着直接的关系。[]七,铀矿的衰变、裂变,与地震和余震现象高度吻合根据奥克洛现象,地球内部存在天然的核反应堆,在一定的时间里就会产生核衰变、核裂变,释放能量,铀矿的大小及含量决定了能量释放的大小,一旦出现铀矿出现衰变、裂变,那么就会释放巨大能量,产生地动、地震现象。[]根据天然气与铀矿同存,及盆地、冲积平原,对成煤、成矿起了决定作用,推导出,铀矿与地震所发生的位置完全处于同一位置,[]根据地球内部还存有着极少量的锎,主要出现在含铀量很高的铀矿中。一个铀矿一旦有了锎及锎的同位素存在,那么铀矿发生裂变的时间,被锎所决定,锎及锎的同位素的衰变有900年的,有几十年的,有几十分钟的,而且是核变的中子源。根据铀是氡的母体,铀矿发生裂变,氡就自然脱离母体,氡气自然会发生变化。根据内蒙古地区铀矿的储量,三万吨的铀矿具备了大地震所产生的当量。根据铀发生裂变所产生的高能碎片,还会遇到其他核物质及其同位素的裂变或衰变所释放出的中子继续撞击,再次裂变。锎的同位素很多,而这些同位素衰变时间,从20几分钟到几百年不等。更重要的是释放中子,高能碎片接受中子,会继续裂变,进而形成持续的能量释放,直至核物质能量释放完为止,这和每次大地震后的余震过程高度相似。根据核裂变的特性,地球内部发生铀矿核裂变,采用声波预测是无法实现的。从上面所发现的结果,铀矿与天然气位置,铀矿能量与地震能量地震位置同处于一个位置,地震发生产生的TNT当量与铀矿转化的TNT的当量匹配,地震、余震的过程,与核裂变释放能量的过程极度相似。[]八,对核聚变的思考与分析核聚变的过程也是一种能量释放的过程。核聚变是小质量的两个原子合成一个比较大的原子 ,核裂变就是一个大质量的原子分裂成两个比较小的原子, 在同等条件下,核聚变所释放的能量远远大于核裂变。在史料和文献中还未有地球内部发生自然核聚变的解释和说明,只是有文献说明,地球内部发现3H的证据,根据现有的资料和文献,对于地球内部是否存在核聚变还没有科学的证实。从地球内部的核裂变角度去分析,铀矿发生裂变,会产生大量的热能,核电站就是通过核裂变产生热能,运用蒸汽机原理进行发电的,由于铀矿与天然气共存,铀矿裂变产生的热能就会作用于天然气,甲烷加热1000度以上,就出现甲烷裂解,形成炭黑和氢气,方程式:2CH4==C2H2+3H2 ,一旦铀矿出现裂变,热能就会作用于天然气,地壳内部就出现大量的氢气,氢气与其他气体会形成爆炸么?氢气在高温下,是否还会发生其他一系列的化学变化,形成氘、氚,造成能量释放?根据氢弹聚变的原理,是在核裂变的基础上完成核聚变。[40]核聚变的条件比较苛刻,需要超高的温度,火山爆发会有较高的温度,地球内部核裂变会出现较高的温度,它们所产生的温度能否满足核聚变的条件,看似存在了核聚变的种种条件,在核裂变中是否还存在核聚变,还有待于进一步的科学证实。[]九,地震的消减方法另据报道,澳大利亚近些年很少地震,通过了解,澳大利亚是铀矿产量高的国家,而且很早就对铀矿进行了开采,到现在有80多年的历史,很多铀矿都被找到和开采,铀矿被开采后,奥克洛天然核反应堆现象也就不存在了。澳大利亚近几十年很少地震,与大量开采铀矿是否有关系?就有必要的思考了。[33]地震属于能量的释放,而对于地下的的能量物质来讲,铀矿的能量巨大,而且,铀矿发生能量释放的方式非常简单,释放的条件是,铀矿的含量达到一定程度,存在中子源,就会出现铀裂变,导致能量释放,出现地壳的震动。通过上述的分析,消除地震的最有效手段,就是快速找到铀矿并开采,把这个可以释放能量的核物质从地球内移除,除去地震的隐患,这是非常可行的办法。另一方面,对所存在的铀矿地区,进行铀矿含量鉴定,因为铀矿石达到一定含量,才会形成裂变条件。[]十,海啸的形成海啸也同地震一样,是海洋内出现巨大能量的释放,但根据已有的资料和文献,还无法断定海啸是哪种能量物质发生了释放,科学界对可燃冰这个能量物质特性,还没有较详细的论证,海洋底部是否也存在核物质也没有相关文献和实证,因而,海啸的发生,是什么哪一种能量物质还难以定论。结论通过上述的逻辑分析和推论,如果所采用的文献和数据是科学的,那么,地震将不再是奥秘。自然发生的地震、余震都是铀矿的含量到了一定程度,在含量高的铀矿中,锎及锎的同位素会发生衰变,射出中子而导致铀矿的裂变,释放能量产生巨大的动力,引起地震震动和无数次持续裂变而产生的余震,同时,根据盆地、冲击平原对成煤成矿、地质灾害起了决定作用,及天然气与铀矿同存,这两篇文章,就可以发现以往很难发现的各种矿物质,同时,对地震的减消提供了合理的指导方向,为减免大地震的发生,为人类不再为地震所困找到了病因,这是造福人类,重新认识地球的一次史无前例的突破。参考文献1. 盆地、冲积平原对成煤、成矿、地质灾害起了决定作用 郭德胜 - 《科技视界》, 2016 (26) :304-3052. 天然气、煤、铀共存关系初探——以鄂尔多斯盆地东胜地区为例 柳益群 韩作振 冯乔 邢秀娟 樊爱萍 杨仁超 全国沉积学大会, 20053. 多种能源矿产同盆共存富集成矿(藏)体系与协同勘探——以鄂尔多斯盆地为例 王毅, 杨伟利, 邓军, 吴柏林, 李子颖,地质学报》, 2014 , 88 (5) :815-8244. 鄂尔多斯盆地多种能源矿产共存富集组合形式研究 李江涛《山东科技大学》 , 20055. 柴达木盆地北缘油—气—煤—铀共存及其地质意义 王丹《西北大学》 , 20156. 关于铀_钚和铀核裂变产物的若干问题_兼谈2011年福岛核事故泄露的放射性物质 曾铁《职大学报》, 2013 (4) :75-807. 248 Cm和252Cf自发裂变瞬发中子谱测量 包尚联, 刘文龙, 温琛林, 樊铁栓, 巴登柯夫,《高能物理与核物理》, 2001 , 25 (4) :304-3088. 近似模拟地下核爆炸冲击震动效应方法的探讨 薛宇龙 , 唐德高 , 么梅利 - 《爆破》 - 20139. 浅谈核电站用锎-252中子源 温国义 - 《科技与创新》 - 201710. 一种可实现临界及次临界运行实验的液态金属冷却反应堆实验系统 柏云清, 吴宜灿, 宋勇来11. 某些单酸有机磷酸酯萃取Cf和Cm 居崇华, 汪瑞珍, 樊芝草《核化学与放射化学》 1982 , 4 (3) :186-18612.不同级钚材料的衰变放热功率计算分析 左应红, 朱金辉《核技术》 2016 (1) :39-4413. 印度用于找铀的氡测量方法 .布哈特那格《铀矿地质》, 1973 (6) :45-4714. 用含氡量变化来预报地震吴迪《世界科学》, 1984 (7) :64-6515. 90年代以来核爆炸地震学研究进展 吴忠良, 牟其铎《世界地震译丛》, 1994 (4) :1-716.汶川级地震氡观测值震后效应特征初步分析 刘耀炜, 任宏微《地震》, 2009 , 29 (1) :121-13117. 地下核爆炸消灭大地震 田武《大科技》, 2000 (6) :31-3118. 3MeV中子诱发裂变测定铀同位素丰度 乔亚华,吴继宗,杨毅,刘世龙《原子能科学技术》, 2012 , 46 (7) :878-88019. 天然反应堆与核燃料 李盈安《华东地质学院学报》1940年10期20. 奥克洛现象——天然核反应堆 巴侍《世界核地质科学》, 1982 (5)21. 自然界的核反应堆 刘铁庚《地球与环境》 1976 (4) :3422. 天然裂变反应堆——奥克洛现象 烨苓《世界科学》, 1990 (4) :20-2223. 90年代以来核爆炸地震学研究进展 吴忠良, 牟其铎《世界地震译丛》, 1994 (4) :1-724. 锎源中锎同位素及其子体的测定 乔盛忠, 刘亨军 《原子能科学技术》, 1983 , 17 (1) :18-1825. 龙门山断裂带震后地球化学特征 王运生 徐鸿彪 魏鹏 马宏宇 王福海 雷清雄 贺建先26. ~(252)Cf自发裂变源裂变碎片衰变谱学研究 沈水法, 田海滨, 周建中, 石双惠, 顾嘉辉会员代表大会, 200427. ANL contributors. Human Health Fact Sheet: Californium (PDF). Argonne National Laboratory. August . ^ Emsley, John. Nature's Building Blocks: An A-Z Guide to the Elements New. New York, NY: Oxford University Press. 2011. ISBN . 252Cf快裂变室研制 李建胜, 张翼, 金宇, 李润良《核电子学与探测技术》, 2001 , 21 (4) :264-26730. 佛罗里达州立大学:稀土元素锎的新发现 新型 《化工新型材料》, 2015 (5) :266-26631. 锎能用于安全储存放射性废料 董丽《现代材料动态》, 2014 (12) :3-332. CALIFORNIUM ISOTOPES FROM BOMBARDMENT OF URANIUM WITH CARBONIONS A Ghiorso, SG Thompson, J K. Street, GT Seaborg 《Office of Scientific & Technical Information T..., 1950 , 81 (1) :154-15433. 澳大利亚铀矿资源考察 金若时, 苏永军 《地质调查与研究》, 2013 (4) :276-28034. 中国铁合金在线知识库 锎 properties of 247Cf, 248Cf, 252Fm and 254Fm Elsevier 《Nuclear Physics》, 2016 , 413 (3) :423-43136. 新疆九个褐煤矿辐射水平调查刘福东, 盛明伟, 张志伟, 刘艳阳, 陈凌,《中国原子能科学研究院年报》, 2010 (1) :321-32237. 核聚变原理 朱士尧 北京:中国科大出版社1992,(5)38. 外地核中U、Th的分布、核裂变及其对地球动力学的影响 鲍学昭 《地质论评》1999年S1期39. 地球内部生成~3H的证据 蒋崧生 何明 中国原子能科学研究院核物理研究所中国原子能科学研究院核物理研究所 北京40 ,氢弹如何爆炸 彭先觉 《现代物理知识》 1989年04期

变质岩岩石特性研究论文

游振东

[中国地质大学(武汉)]

1999年,庆祝新中国成立50周年之际,笔者曾著文回顾50年来的中国变质岩石学的进展[1]。进入21世纪,传统的地质学正在转向以“地球系统科学”为核心内容的现代地质学。在全球地质一体化的[2]形势下,中国地质调查局不仅在内地开展了新一轮的1:25万区域地质调查,而且大力在西部地区青藏、新疆等地,开展 1:25万 区域地质调查,对西部一些重要的变质地区,如藏南、昆仑、天山等地区进行了详细的填图,获得了许多珍贵的第一手资料,为我国变质岩石学和变质地质学的研究打下了坚实的基础[3]。本文拟从岩石学学科发展的角度来观察变质岩石学的成就和展望。

一、极端条件下的变质作用

如若从变质岩石学自身发展来看,近10年来极端条件下的变质作用(metamorphism under extreme conditions)研究逐渐受到研究者的重视。所谓“极端条件”是指变质温度、压力等外部因素有异于常规变质作用的范围(即t=250~800℃,p= 1~ GPa)。超高压变质作用、超高温变质作用甚低级变质作用以及冲击变质作用等极端条件下的变质作用,近年来在国内都得到长足的发展。

1.超高压变质作用

在变质地质学中,人们习惯用变质的地温梯度(geothermal gradient)来划分变质作用的类型,超高压变质作用是指地温梯度很低(小于10℃/km)、变质压力大于以上的变质作用,以致在石榴子石、锆石等矿物中能够出现柯石英、金刚石等通常变质岩石中不可能出现的高压矿物。

20世纪80年代以来,在大别山—苏鲁一带发现的超高压变质作用,便是一种极端条件下的变质作用。它以榴辉岩及与之共生的片麻岩中普遍发现超高压标志性矿物——金刚石和柯石英的微细包裹体为特征,成为世界上出露条件最好、规模最大的超高压变质带,引起国内外学者的注意。近10年来的研究证明,此类岩石具区域性分布,西起天山,东延至阿尔金—祁连、东秦岭—大别山—苏鲁,构成横跨中国的“中央构造带”。超高压变质岩石的存在,揭示了陆壳物质可以深俯冲于地幔的深度。为了探索此类不寻常的造山带的深部构造,中国地质科学院地质研究所在国土资源部支持下,自2001年起,在江苏东海实施第一口中国大陆科学钻探(科钻一井),历时4年,终孔深度5000余米。全岩心钻进,加以地球物理等多学科交叉研究,获得了如下成果:大别-苏鲁汇聚板块边界的三维构造、组成及地球物理性质;探索超高压变质作用的性质与年代;探索超高压变质岩形成、折返过程中的地壳动力学与壳幔相互作用;研究地壳和地幔流体循环过程和矿化作用;建立研究地壳动力学和深部大陆地壳演化的长期观测实验室[4]。

超高压变质作用已经成为国际地质科学研究的热点,当前已发现的各个超高压变质地区研究日益深入,不断有新成果涌现;通过实验岩石学等手段探索岩石圈板块俯冲的深度;壳幔相互关系及流体循环等重大科学问题的研究都在深入开展。

2.超高温变质作用(ultrahigh temperature metamorphism)

属于麻粒岩相变质范畴,但不同于一般的麻粒岩的是变质温度大于800℃。以出现假蓝宝石(saphirine)、大隅石(osumilite)等高温矿物为特征。目前在南极、印度等地已有发现,国内仅黑龙江麻山群中有过假蓝宝石的报道。近年来,北京大学与日本Koshi大学 Santosh 合作,对内蒙古孔兹岩带重新进行研究,通过变质矿物组合、流体包裹体特征、独居石、锆石同位素年代学等方面,确定在原先认识的麻粒岩相岩石组合中,发现了如下超高温矿物组合:

假蓝宝石+石英;低Zn/Fe3+尖晶石+石英;高铝斜方辉石+矽线石+石英以及 高温中条纹长石。运用常规矿物温压计,据最新研究假剖面作相平衡模拟,查明该区变质作用的温度可达 1000℃,变质压力约 GPa。峰期变质之后继以近等压冷却过程 而后折返,形成近等温减压的途径。镜下显微构造、矿物反应和相平衡模拟说明岩石经历了逆时针的pT轨迹。

超高温变质矿物中保存有古流体,成分为 CO2,这与岩石中广泛出现无水矿物组合相一致。据独居石、锆石单矿物样品所作的化学和同位素年代学定年,超高温事件年龄为,属于古元古代的高温变质作用,并且发现从西部到东部,超高温变质事件年龄从 变到,显然有变新的趋势。据此,作者推测:内蒙古缝合带中的超高温变质事件,是古元古时期华北克拉通焊合进入哥伦比亚超大陆时,南面的鄂尔多斯陆块与北面的阴山陆块作斜向碰撞和剪刀式的闭合所引起的[5]。

内蒙古超高温变质带的确定,是我国变质地质学的一大进展。

3.甚低级变质作用(very low grade metamorphism)

甚低级变质作用,是指变质温度条件介于成岩作用与低级变质之间的变质作用。利用沸石、黏土矿物、绿泥石等低温变质矿物及其矿物组合,可以填绘出甚低级变质的等变线从而揭示其热构造,这对于碳氢资源远景预测可以起一定作用,因为一般认为:如果地温达到变质作用的范畴,碳氢资源的远景就要大大降低了。

在甚低级变质地区,因为变质温度低,矿物结晶粒度很细,一般岩石显微镜都很难辨识。伊利石结晶度是在甚低级变质地区定量划分岩石变质程度的重要方法,X射线衍射分析是测量伊利石结晶度最有效的方法。1962年以来,西方文献出现了不同的伊利石结晶度指数,如Weaver指数、Weber指数和Kubler指数等。北京大学王河锦,从X射线理论角度,确定出这些指数之间的关系式,改善了伊利石结晶度的测定方法和精度。

我国甚低级变质作用研究薄弱,20世纪90年代末索书田等曾运用甚低级变质的方法[6]研究广西右江的低温金矿床。进入21世纪,我国甚低级变质研究逐渐与油气地质研究相结合,有了显著进展。毕先梅等曾论述极低级变质作用与成矿作用的关系[7]。王河锦、朱明新以层状硅酸盐的结构变化与变质温压条件的关系,如伊利石、绿泥石结晶度,伊利石多型、结晶轴b0。值及应变特征等,分析研究了湖南广泛分布的板溪群及其上的下古生界页岩及川西北三叠系复理石的甚低级变质[8,9]。其中湖南湘东、湘西等地 4个剖面垂直面理应变沿剖面变化,同时用与国际可对比的伊利石结晶度等数据资料,确定中新元古界—下古生界的区域低温甚低级变质温度为250~400 ℃,但变质压力因时代不同而异,中元古界为中压型,新元古界—下古生界为中低压型。这些都加深了地质界对扬子地台这些古老岩石的认知水平。

4.冲击变质作用(impact metamorphism)

陨石撞击地球或其他天体,造成陨石坑,其周围岩石在极高的应变速率(106~109S-1)、瞬时高温(1000~10000℃)、动态高压(10~100 GPa)下产生的变质作用为冲击变质作用。从嫦娥1号等发回的数据解译出的照片可知,月球表面布满了大大小小的陨石坑,地球不同于月球和其他天体,在于其表面有厚约1000km的大气层,所以陨击地球的较小天体,进入大气层后因强烈摩擦而烧毁。所以地球上保留的陨石坑较少,据统计,全球已知的陨石坑有160多个。不少大型陨石坑是世界著名金属矿床的所在地,如加拿大的Sudbury,大多数小型陨石坑被开发成为旅游胜地,如德国南部的Ries、美国亚利桑那州的Meteor Crater[10]。

因为地表沉积物的覆盖,一个陨石坑的确定,需要做大量的研究工作。目前,我国已确定的陨石坑有海南的白沙,是1997年公开报道的[11];辽宁岫岩陨石坑,20世纪70年代就已发现,曾被认为是个旋转构造。经过40年反复研究,最近广州地球化学研究所与辽宁冶金地质公司合作,实施深达307m的科学钻探,在107~149m深度发现了一系列冲击波所产生的冲击效应:石英击变面状页理、含熔体玻璃的多相角砾岩和陨击玻璃等,陨击构造的性质得以确定。该成果 2009年公开发表[12],是我国在冲击变质方面的一大进展。

二、变质岩石学的教学

由于变质岩石学各个领域都获得了长足的进步,我国变质岩石学教学也有很大的进展。表现在:①不少中国学者的研究成果已被国外领先的变质岩石学教科书所采用;②中国地质大学(武汉)率先进行了《变质岩石学》英语教学试点,获得成功。

1.不少国内学者变质岩石学研究成果进入国外的教科书

长期以来国外学者对我国国内研究现状了解甚少,以致在国外出版的《变质岩石学》教科书中引用的普遍是国外学者的成果。近年来随着改革开放的步伐加大,中西方学术交流频繁。现在我国学者的成果渐渐在国外出版的教科书中出现了。

以 2011年Springer-Verlag 出版的 Kurt Bucher 和Rodney Grapes 合作编写的“Petro-genesis of Metamorphic Rocks”(8thed.)为例,就引用了12篇国内学者的成果。

1)吴春明教授2004~2007关于高级变质岩中地质温压计方面的论文有4篇被该书第4章“Metamorphic Grade”所引用。

2)张立飞教授(2003)发表了关于西天山超高压变质岩系深俯冲达150km发生极低地温梯度的组合,白云石反应生成菱镁矿+文石,属于变质岩中的“禁区”。该文被多次引用,该书第3章“变质作用过程”将其作为指定参考文献供读者阅读,在第6章“白云岩和石灰岩的变质”则被列为“Cited Reference”。

3)在第9章“变质基性岩”中还引用了7篇中国学者关于超高压变质的论文。在此就不一一列举。

2.《变质岩石学》的英语教学

国内《变质岩岩石学》的教学一向是作为《岩石学》的一个部分进行的,讲课时数高时达40学时,2001年以后《岩石学》从220学时减至150学时,变质岩更要相应缩减。为了加快我国高等教育与国际接轨,加快专业人才国际化培养,中国地质大学(武汉)地球科学学院,对理科基地班的《变质岩岩石学》课程进行了双语教学的改革,10年来,在桑隆康教授等的努力下,很好地发挥了英国岩石学家Roger Mason的作用,进行英语《变质岩岩石学》教学,克服重重困难,取得良好的成绩,在教育部理科教学评估中得到充分肯定[13]。

Roger Mason教授在教学中除了介绍我国国内典型变质岩产地之外,还详细介绍英国苏格兰的巴罗带、挪威sulitjelma 变质带、英国skidaw花岗岩接触带的接触变质等,极大开阔了学生的视野,深入了解掌握了变质地质学的工作方法。桑隆康与 Roger Mason 合作编著的《变质地质学》也于2007年作为中国地质大学“十一五”规划教材出版,并获得2009年度湖北省教学成果二等奖[14]。

《变质地质学》的问世,《变质岩石学》双语教学的成果,为今后《变质岩岩石学》的教学质量的提高,奠定了良好的基础。

回顾近10年来变质岩石学研究的进展,可以发现:①与解决社会经济发展重大问题相结合,在生产实际中发现问题、解决问题,是变质岩石学进一步发展的原动力;②密切注意学科发展前沿,抓住热点问题,投入研究力量,是提高学科理论水平的必由之路;③加强国际学术交流,开阔研究视野,是保证学科水平、提升国际竞争力的必要手段。

当前我国地质研究正从地质大国向地质强国迈进,加强变质岩石学、结晶岩岩石学、变质地质学的研究,是我国地质科学发展的关键之一。

参考文献

[1]游振东.五十年来中国的变质岩石学.见:王鸿祯主编.中国地质科学五十年.武汉:中国地质大学出版社,1999,144~152

[2]游振东.地质一体化——区域地质研究的新纪元.见:中国地质学会地质学史专业委员会第20 届学术年会论文汇编,2008,70~72

[3]孟宪来.在青藏高原空白区1:25万区域地质调查成果报告会暨“十一五”工作重点研讨会开幕式上的讲话.地质通报,2006,(2)

[4]Zhiqin Xu,Jingsui drilling in the Dabie-Sulu Ultrhigh pressure metamorphic belt,China EOS,Transactions,AGU 22th ,86(8):77~78

[5]Santosh S Tet ultrahigh-temperaturemetamorphism granulites in North China craton:implications for tectonic models on extreme crustal Research,2011

[6]索书田,毕先梅,周汉文.极低级变质作用:以右江中生代构造带为例.北京:地质出版社,1999

[7]毕先梅,莫宣学.成岩-极低级变质-低级变质作用及有关矿产.地学前缘,2004,11(4)

[8]Wang H,Rahn M,Tao X F et and metamorphism of Triassic flysch along Northwest Sichuan, Geologica Sinica 2008,82:17~926

[9]朱明新,王和锦.长沙-醴陵-浏阳一带冷家溪群及板溪群的甚低级变质作用.岩石学报,2001,17(2)

[10]游振东,刘嵘.陨石撞击构造作用的研究现状与前景.地质力学学报,2008,14(1):22~36

[11]王道经.海南白沙陨石坑.海口:海南出版社,1997

[12]陈鸣,肖万生,谢先德.岫岩陨石坑的证实.科学通报,2009,54:2777~2780

[13]杨坤光,龚一鸣,桑隆康,等.中国地质大学地质学专业主干课程建设与人才培养.武汉:中国地质大学出版社,2012

[14]Roger Mason,Sang Longkang.变质地质学(英文版).Wuhan:China University of Geosciences Press,2007

变质岩区地质构造环境比较复杂,但是变质岩区的地质构造活动和成矿关系十分密切,因此必须对变质岩区地质构造环境开展必要的深入的研究工作,编制变质岩区地质构造图。由于我国区域地质调查工作大部分从20世纪60年代到80年代完成,不同时期填制的地质图对地质特征的认识水平差别较大,因此必须按照新的理论观点对原有的资料进行综合分析,必要时应当开展野外补充调查工作,才能对变质岩区地质构造环境达到一定的认识程度,满足矿产预测工作的基本要求。变质岩区地质构造研究工作方法适用于陆块基底和造山带的构造研究。

一、区域变质作用特征研究

1.变质岩岩石学研究

岩石矿物成分组合、结构构造、矿物形成世代、标型特征、岩石化学特征、地球化学特征、包括微量元素稀土配分等。恢复原岩建造,分析变质作用过程中物质成分的迁移特征。

2.划分变质相带

确定空间分布特征,编制变质相带图。根据变质相带分布特征,分析构造热事件期次及空间分布特征,确定热中心。

3.常见区域变质相矿物组合(据马文璞,1992)

(1)蓝片岩相:高压低温变质作用形成。

发育蓝闪石+硬玉、蓝闪石+绿辉石、蓝闪石+硬玉+石英等特征组合。和绿泥石、多硅白云母、黑硬绿泥石、绿帘石、榍石、钠长石和石英共生。

(2)绿片岩相:重结晶作用早期阶段。

钠长石+绿帘石+石英,原岩为泥质岩中可见多硅白云母、绿泥石、榍石,有时出现黑云母。原岩为基性时可见绿泥石、阳起石、黑硬绿泥石、方解石。原岩为镁质岩石时可见叶蛇纹石、滑石和透闪石。

(3)绿帘石-角闪石相:变质作用中低级阶段,在绿片岩相和角闪岩相间过渡。

钠长石+绿帘石+普通角闪石。

(4)角闪石相,变质作用进入高级阶段。

普通角闪石+斜长石,典型矿物组合和原岩成分有关。

泥质岩:石英+硅线石+黑云母+白云母。

钙质岩:方解石+透辉石+透闪石(+钙铝榴石+黝帘石)

中基性岩:普通角闪石+斜长石+绿帘石+硅线石

镁质岩:透闪石+叶蛇纹石+滑石+直闪石。

(5)麻粒岩相:区域变质作用最高级阶段。典型矿物组合和原岩成分有关。

泥质岩:石英+条纹长石+矽线石+铁铝榴石(+黑云母、蓝晶石)

中基性岩:斜长石+透辉石+紫苏辉石(+石榴石)

钙质岩:方解石+透辉石+镁橄榄石(+方柱石、刚玉)

镁质岩:镁橄榄石+顽火辉石+尖晶石。

二、绿岩地体研究

绿岩带是指分布于太古宙古老陆块中的变质火山岩及变质沉积岩组成的变质地体。对成矿作用关系极为密切。现以绿岩带研究为主,同时对与其相关的花岗质岩石,以及高级变质基底区岩石特征简要介绍如下:

1.绿岩带地体特征

(1)绿岩带地体一般为宽数km至数十km,长数百km的带状或不规则带状地体,形成大量铁镁质矿物,呈向形构造,分布于大片花岗质岩石之中,变质一般为中低变质相,(高绿片岩相-低角闪岩相)。

(2)绿岩带下部层位为变质火山岩系列,主要岩石成分为拉斑玄武岩系列至钙碱性火山岩系列的变玄武岩、变安山岩为主。在火山岩系底部常见超镁铁质岩,有的地区发育有特殊的鬣刺结构,称为科马提岩,我国发现的主要是科马提质玄武岩相似的超镁铁质岩,也有发现科马提岩的报道。火山岩系上部成分为长英质火山岩类,由变粒岩、浅粒岩、云母石英片岩、绢云绿泥片岩等组成。绿岩带上部层位为变质沉积岩系,成分以碎屑岩、泥质岩类为主,有的地区发育碳酸盐类。

(3)构造特征:经历了强烈的多期变形作用,形成复杂的推覆片体,褶皱片体,常见岩浆底辟作用,韧性剪切带发育。经历了多期叠褶,发生强烈的构造置换作用,经常形成等斜褶皱造成的假单斜堆垛岩系。

2.花岗质岩石特征

构成花岗绿岩地体的另一部分主要是花岗质岩石、花岗质岩石分布范围比较广,一般形成时代和绿岩地体形成时代相近或稍晚,主要有片麻状花岗质杂岩体,底辟式花岗质岩基,钾质花岗岩侵入体。

(1)片麻状花岗质杂岩体占花岗绿岩地体中花岗质岩石的主体,岩性由片麻状英云闪长岩、奥长花岗岩、片麻状花岗闪长岩、片麻状二长花岗岩等岩石组成,和绿岩带接触带呈不规则状或过渡变化,岩体内常见绿岩包体。属绿岩带同构造岩浆活动产物。

(2)底辟式花岗质岩基:岩性由花岗闪长岩、英云闪长岩、奥长花岗岩组成、一般是等轴状分布。和围岩界线清楚,边部发育绿岩包体。一般在绿岩带变质-变形早期侵位。

(3)钾质花岗岩侵入体:呈小型长条状、不规则状、岩性为:二长花岗岩、钾长花岗岩等组成。属绿岩带变质变形作用晚期侵入。

3.绿岩带基底构造特征

研究花岗-绿岩地体必然涉及基底构造,称为高级变质区,属于太古宙陆核最古老的地体。变质程度达到高角闪岩相-麻粒岩相。该类地体过去往往和花岗绿岩地体没有严格划开,以“混合岩”处理,随着研究的深入,与花岗-绿岩地体之间存在显著的区别。其特征如下:

(1)“高级区”面积达到几百到上千km2,主要形成大小不等的椭圆形和不规则花岗质岩石构成的穹隆,其中80%以上由花岗岩类组成;由斜长角闪岩等岩类组成的表壳岩,呈包裹体赋存于花岗质岩石之中。

(2)花岗质岩石特征:高级区花岗质岩石岩性一般为灰色片麻岩、紫苏花岗岩组成,按照矿物成分和岩石化学、地球化学特征可以恢复为3种花岗岩:英云闪长岩、奥长花岗岩、花岗闪长岩、称为TTG组合。其主要特征为SiO2含量高,Na2O>K2O,矿物含量以斜长石为主,微量元素,稀土元素特征均反映岩浆深源成因特征。

(3)麻粒岩包体特征:高级区经常发育麻粒岩包体,主要成分由石榴石、斜长石、单斜辉石、紫苏辉石、角闪石、黑云母等组成。低Si,高Al,高FeO,贫Mg、低碱特征。此外,还可见到角闪岩包体由镁角闪石、斜长石、透辉石、黑云母组成。

(4)表壳岩:在高级区残留有面积较小的支离破碎的表壳岩。主要岩性为:超镁铁质岩类,辉石岩、角闪石岩等基性岩类,斜长辉石岩,斜长角闪岩,基性麻粒岩等。中酸性岩类包括中性斜长角闪岩类、斜长变粒岩、浅色麻粒岩类、斜长片麻岩类、变粒岩类、浅粒岩类等。此外有磁铁石英岩类。例图见图2-5、图2-6。

图2-5清原-夹皮沟花岗岩-绿岩带地质图

(据李俊建、沈保丰等,1994)

1.晚太古界绿岩带(清原群、夹皮沟群、和龙群);2.中太古界高级区表壳岩(辉南群、龙岗群);3.晚太古代钠质花岗岩;4.晚太古代钾质花岗岩;5.中太古代钠质花岗岩;6.紫苏花岗岩;7.燕山期花岗岩;8.华力西期花岗岩;9.韧性剪切带;10.断层及推测断层

图2-6清原地区太古宙地质图

(据李俊建、沈保丰等,1994)

1.后太古宙地层及岩浆岩;2.清原群组透由组;3.清原群金凤岭组;4.浑南群石棚子组;5.浑南群景家沟组;6.英云闪长岩;7.花岗闪长岩;8.英云闪长-奥长花岗岩;9.英云闪长质片麻岩;10.花岗闪长质片麻岩;11.奥长花岗质片麻岩;12.紫苏花岗岩;13.燕山期花岗岩;14.华力西期花岗岩;15.钾质花岗岩;16.变质花岗岩;17.粗斑状糜棱岩;18.糜棱岩;19.岩相界线;20.断层及推测断层;21.不整合;22.地理界线

三、变质核杂岩构造

(1)变质核杂岩的概念不同的研究者认识不完全相同。现将描述性特征说明如下:一般指深变质基底构造呈穹状或长垣状出露,形成“背形”构造,周边被盖层环绕基底,由古老深变质岩类(包括变质火山岩、沉积岩和侵入岩)组成,其顶部发育剪切滑脱带。

(2)变质核杂岩一般认为由于深部岩浆上拱而形成,或者由于伸展构造造成岩层减薄,深部基底上隆而形成。反映了深部热动力作用。

四、韧性剪切带

变质岩区控制构造格架,变质作用,岩浆活动的主要构造是韧性剪切带,因此识别韧性剪切带十分重要。韧性剪切带,规模大小不等,大者达数百上千km。某些板块主要边界多受韧性剪切带控制。其主要特征:

(1)韧性剪切带由线性强变形带与其间弱变形断片或岩块相间组成,强变形带主要形成糜棱岩类岩石,发育面理、线理、形成不同强度的线状带。

(2)韧性剪切带形成的构造岩石主要为糜棱岩类,根据其基质动态重结晶程度又可划分为各类由初糜棱岩到糜棱岩、超糜棱岩,直至形成构造片岩、构造片麻岩。高压应力矿物常见有:蓝闪石、硬柱石、柯石英、硬绿泥石、多硅白云母等。岩石中常可见平行面理的条带状长英质细脉、石英细脉等。

(3)韧性剪切带有关的宏观标志:

a.鞘褶皱,一般发育于剪切带强烈剪切部位,拉伸线理与褶皱平行。

b.新生面理:由矿物及矿物集合体定向分布形成面理。

c.拉伸线理:柱状矿物,板状矿物、平行定向,有的矿物颗粒被拉长,如所谓石英“扒丝”。

五、剥离断层

(1)主要指向深部变缓的大规模低角度正断层,向上和高角度正断层联合,剖面上造成部分地层缺失。

(2)上下盘岩石变形有明显区别,上盘以脆性伸展变形为主,下盘为韧性流变变形,发育糜棱岩,下盘岩石变质较深,上盘岩石弱变质或不变质。

(3)剥离断层经常成为不同构造层分界面。地表常常形成类似“飞来峰”和“构造窗”的“残留峰”,“剥离窗”。

六、构造混杂岩带

构造混杂岩带主要发育于不同板块接合带之间,一般长达数百km,宽数km至数十km。特征如下:

(1)不同时代,不同成因岩石互相混杂,包括深海相蛇绿岩、玄武岩、硅质岩、薄层远洋灰岩及陆缘沉积、杂砂岩、砂岩、泥岩类相互混杂堆积。

(2)多相变质岩混杂,可见高压变质岩类如榴辉岩相岩石、发育蓝闪石、硬柱石等应力矿物,有的形成含有柯石英、金刚石等标志矿物的超高压变质带。

(3)地层叠置关系混乱,形成基体和岩块两部分,基体物质一般由千枚岩、板岩、片岩等碎屑物组成,外来岩块由大小不等的包体组成,有榴辉岩、榴闪岩、镁铁质岩、蓝闪石片岩、硅质岩、灰岩、砂岩等等。

(4)有的地区出现低温高压变形变质带和高温低压结晶带并列的双变质带。

七、走滑剪切带

(1)走滑剪切带一般指近直立的断裂面,两侧岩块发生相对水平剪切运动,规模较大,长达上千公里或数千公里,位移达数十至上百km,一般浅部以脆性变形为主,深部以韧性变形为主。

(2)一般分为纵向走滑和横向走滑两类。纵向走滑主要与造山带平行延伸,经常沿地体拼合带发生,横向走滑,贯穿造山带或大陆地块。

八、多期褶皱研究

变质岩区褶皱叠加十分常见,因此应加以判别。一般通过编制岩性图的方法进行判别。根据特殊标志层,在图面上勾绘包络面的地质界线,如果发现异常形态(如穹盆状、弯钩状等),即应加以分析,必要时,通过野外调查寻找转折端,收集必要的面理、线理资料,以确定褶皱期次,以及构造应力场。

叠加褶皱的识别标志:

(1)早期褶皱轴面有规律的再褶皱;

(2)早期褶皱伴生的面理和韧性剪切面有规律地弯曲;

(3)两组不同类型和不同方向的面理有规律地交切;

(4)褶皱枢纽和伴生线理有规律地弯曲;

(5)褶皱位态有规律地倾竖或斜卧;

(6)大型褶皱转折端处存在横卧小褶皱,且大小褶皱轴面正交;

(7)大型褶皱岩层内发育有无根褶皱,香肠构造呈有规律地弯曲并在转折端横卧;

(8)穹隆和构造盆地呈等间距规律分布;

(9)褶皱平面或剖面形态各异,地质界线回曲,甚至呈镰状、耳状、蘑菇状和复杂多样形态。

九、古断裂的判别

(1)新断裂追踪,迁就古断裂;

(2)断层岩重新挫碎,成分复杂,结构构造被改造,新老断层岩共存。

(3)断层标志多样化,发育多向擦痕,断层角砾岩透镜体化等;

(4)多期次侵入岩体共存于断裂带中或与其成生联系有关的同一构造体系中;

(5)新断层重接、斜接、反接、截接古断裂。

以上第(二)、(三)、(四)、(五)、(六)、(七)、(八)、(九)等部分的内容根据傅昭仁、蔡学林(1996)。

十、变质岩区地质构造图的编制

例图见图2-7。

图2-7豫西秦岭群构造地质图

(据刘国惠、张寿广等,1993)

1.白垩系;2.上三叠统;3.上古生界;4.下古生界;5.秦岭岩界;6.大理岩;7.片麻岩;8.中生代花岗岩;9.古生代或元古宙花岗岩;10.闪长岩;11.超基性岩;12.韧性剪切带;13.构造混杂岩;14.片(面)理;15.断层;16.推覆构造

(1)根据区调资料详细收集变质岩岩石学资料。

(2)编制变质相带图,根据变质相以及原岩建造划分不同矿物组合的相带。

(3)太古宙变质岩区划分高级区及花岗-绿岩地体。

(4)进行构造解析工作,分析区域构造变形特征、判断构造组合:剥离断层及滑脱断层系、变质核杂岩构造、堆垛层构造,构造混杂岩带、韧性剪切带、韧性走滑构造。并在图面上加以表达。

(5)变质岩地质构造图的内容

a.岩性组合及产状分布;

b.变质相带界线;

c.由岩性层表示的褶皱构造;

d.伸展、收缩、剪切等大型构造组合,包括变质核杂岩构造、韧性剪切带、韧性走滑构造、剥离断层及滑脱断层系、堆垛层构造、构造混杂岩带等;

e.片麻理、片理等区域性面理构造;

f.岩浆侵入体;

g.不同变形特征的构造群落分区界线;

h.太古宙变质岩区应表示花岗绿岩地体。

(6)编写说明书。

岩质边坡是全部由岩体组成的边坡(土质边坡全部由土体组成)。《建筑边坡工程技术规范》适用于高度在30m以下的岩质边坡。而高于30m则称为高边坡。讲边坡的特征主要是研究边坡的变形、破坏以及稳定性分析。相较于土质边坡经常发生的坡面局部破坏和整体性破坏,岩质边坡的变形是指边坡岩体只发生局部位移或破坏,没有显著的滑移或滚动,不致引起整体失稳。而岩质边坡的破坏则是岩体以一定速度发生较大位移的现象(如,整体滑动、滚动和倾倒)。1.岩质边坡破坏的基本形式可概括为松动、松弛张裂、蠕动、剥落、崩塌、滑坡等。2.影响岩质边坡稳定性的因素主要有 岩体类型、地质构造、岩体结构(有时是决定性的影响)、水文条件、风化作用、人类活动等(1)岩体类型:岩石边坡的稳定性与构成边坡的岩石类型有较为明显的关系,一般:岩浆岩比沉积岩强,由沉积岩变成的变质岩较原岩强,单一岩比复杂岩石稳定,颗粒细的较粗的稳定,块状较片状稳定。(2)地质构造:区域地质构造复杂、褶皱较强烈、大的断裂带发育、地震等新构造运动活跃的地区,边坡稳定性差。(3)岩体结构影响:岩体结构对稳定性的影响有时是决定性的。沉积岩、副变质岩中存在的层理面,当岩层产状与边坡一致时,常成为岩石边坡破坏的滑动面。(4)水的影响:一是软化、侵蚀,二是对边坡的冲刷、冲蚀。(5)风化作用:使岩体强度减小,边坡稳定性降低;(6)人类活动:不适当开挖、植被破坏、地表或地下水动力条件的人为改变,都可能造成边坡破坏。好了,就敲这些吧。顺便查的资料,共同进步。

岩石学报投稿三个月

你这很正常啊,我投的只是《工程地质学报》,也需要类似的天数,你这EI,耐心等吧

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《岩石力学与工程学报》和《岩土工程学报》(包括《岩土力学》)是岩土界的3大王牌期刊。据我投稿经验:录用难易程度《岩土力学》<《岩石力学与工程学报》<《岩土工程学报》;《岩土工程学报》是本行业最权威的学报。

《岩石力学与工程学报》和《岩土工程学报》均为EI收录期刊,但没有被SCI收录。Journal of Rock Mechanics and Geotechnical Engineering (JRMGE) 和《岩石力学与工程学报》、《岩土力学》为中科院武汉岩土所三大期刊,而且JRMGE于2019年2月已经被SCI收录。

关于地球岩石论文参考文献

安昌强,宋仲和,陈国英,陈立华,庄真,傅竹武,吕梓龄,胡家富.1993.中国西北地区剪切波三维速度结构.地球物理学报,36(3):317~325

陈国英,宋仲和,安昌强,陈立华,庄真,傅竹武,吕梓龄,胡家富.1991.华北地区三维地壳上地幔结构.地球物理学报,34(2):172~181

陈立华,宋仲和,安昌强,陈国英,庄真,傅竹武,胡家富,吕梓龄.1992.中国南北带地壳上地幔三维面波速度结构和各向异性.地球物理学报,35(5):574~583

董颐珍.1997.秦巴地区QB-1测线地震测深成果介绍.见:袁学诚主编,阿尔泰-台湾地学断面论文集.武汉:中国地质大学出版社,165~175

高锐,吴功建.1996.地球物理综合解释模型与现今地球动力学过程。《青藏高原岩石圈结构构造和形成演化》.北京:地质出版社,138~148

阚荣举,韩源.1992.云南遮放至马龙地学断面说明书.北京:地震出版社

李立.1996.中国大陆地壳上地幔电性特征.地球物理学报,36(增刊):136~139

李秋生,卢德源,高锐,李敬卫,范井义,熊贤明,张之英,刘文,李英康,闫全人,李德兴.2000.横跨西昆仑-塔里木接触带的爆炸地震探测.中国科学(D 辑),30(增刊):16~21

林中洋,蔡文伯,陈学波,王椿镛.1992.青海门源至福建宁德地学断面说明书.北京:地震出版社

卢德源,李秋生,高锐,李英康,李德兴,刘文,张之英.2000.横跨天山的人工爆炸地震剖面.科学通报,45(9):982~987

卢造勋,夏怀宽.1992.内蒙古东乌珠穆沁旗至辽宁东沟地学断面(说明书).北京:地震出版社

马杏垣,刘昌栓,刘国栋.1991.江苏响水至内蒙古满都拉地学断面说明书.北京:地质出版社

潘裕生,孔祥儒主编.1998.青藏高原岩石圈结构演化和动力学.广州:广东科技出版社,1~20

彭聪,高锐.2000.中国大陆及邻近海域岩石圈/软流圈结构横向变化研究.北京:地震出版社

宋仲和,安昌强,陈国英,陈立华,庄真,傅竹武,吕梓龄,胡家富.1991.中国西部三维速度结构及其各向异性.地球物理学报,34(6):694~707

宋仲和,陈国英,安昌强,陈立华,庄真,傅竹武,吕梓龄,胡家富.1992.中国东部及其相邻海域S波三维速度结构.地球物理学报,35(3):316~330

孙武城,马宝林,宋松岩,胡鸿翔.1992.湖北随州至内蒙古喀喇沁旗地学断面说明书.北京:地震出版社

孙武城,徐杰,扬主恩,张先康.1992.上海奉贤至内蒙古阿拉善左旗地学断面说明书.北京:地震出版社

汪集旸.1997.深部地热岩石圈研究中的意义及应注意的几个问题.见:张炳喜,洪大卫,吴宣志编,岩石圈研究的现代方法.北京:原子能出版社,113~126

吴功建,高锐,余钦范,程庆云,孟令顺,董学斌,崔作舟,尹周勋,沈显杰,周姚秀.1991.青藏高原“亚东—格尔木地学断面”综合地球物理调查与研究.地球物理学报,34(5):552~562

熊绍柏,赖明惠,刘若宾,于桂生.1993.屯溪—温州地带的岩石圈结构与速度分布.见:李继亮主编,东南大陆岩石圈结构与地质演化.北京:冶金工业出版社,250~256

胥颐,刘福田,刘建华,孙若昧.2000.天山地震带的地壳结构与强震构造环境.地球物理学报,43(2):184~193

徐新忠,齐雄飞,扬长来,党淑娟.1993.青海花石峡—甘肃阿克塞人工爆破地震测深成果.中国地球物理学会年刊.北京:地震出版社,80p

徐新忠,王有学,蒋亚明,党淑娟,聂定平.1997.新疆可可托海-甘肃阿克塞人工爆破地震测深剖面的地壳速度结构研究及其大地构造单元的划分.见袁学诚主编,阿尔泰-台湾地学断面论文集.武汉:中国地质大学出版社,1~13

尹周勋,赖明惠,熊绍柏,刘宏兵,滕吉文,孔祥儒.1999.华南连县—博罗—港口地带地壳结构及速度分布的爆炸地震探测结果.地球物理学报,42(3):383~392

袁学诚主编.1996.中国地球物理图集,国际岩石圈委员会201 号出版物,北京:地质出版社

张贻侠,孙运生,张兴洲,杨宝俊.1998.中国满洲里-绥芬河地学断面.北京:地质出版社

章惠芳.1988.广西柳州爆破观测和桂东地区地壳结构.中国大陆深部构造的研究与进展.北京:地质出版社

章惠芳.1988.中国东南沿海地区泉州爆破深地震测深资料的再解释.中国地震,4(2):96~102

赵俊猛,李植纯,马宗晋.2003.天山分段性的地球物学分析.北京:地学前缘,第10特刊,125~131

郑晔,滕吉文.1989.随县—马鞍山地带地壳与上地幔结构及郯庐构造带南段的某些特征.地球物理学报,32(6):48~659

朱介寿.1997.中国及其邻区地球三维结构初始模型的建立.地球物理学报,40(5):623~638

庄真,傅竹武,吕梓龄,胡家富,宋仲和,陈国英,安昌强,陈立华.1992.青藏高原及邻近地区地壳与上地幔剪切波三维速度结构.地球物理学报,35(6):694~709

几个典型的地球物理学原理论文

在现实的学习、工作中,大家总少不了接触论文吧,论文是描述学术研究成果进行学术交流的一种工具。那么,怎么去写论文呢?以下是我整理的几个典型的地球物理学原理论文,希望能够帮助到大家。

题目:

浅谈几个典型的地球物理学原理

摘要:

地球物理学是以从固体内核至大气圈边界的整个地球为研究对象的地矿类学科,所涉及的基本原理涵盖物理学、地球化学、地质学等多个学科的综合内容,对学生的逻辑思维能力和数值计算能力要求很高。本文重点对解决地球物理学问题所必需的几个基本原理进行了总结性的论述。

关键词:

典型;地球物理;原理

从地球物理学的组成来看,主要分两种,其一是研究大尺度和一般原理的,叫理论地球物理学;其二是勘查石油、金属、非金属矿或解决其它地质问题的,叫应用地球物理学。显然,理论地球物理学是实际应用的前提,而有关地球物理学的基本原理则是理论内容最基础的部分。

一、地球形状与重力分布的重力学基本原理

地球是太阳系中的一颗行星,它有自转和公转运动。通俗说地球形状是两极稍扁,赤道略鼓的椭球体。对地球形状的研究是大地测量学和固体地球物理学的一个共同课题,其目的是运用几何方法、重力方法和空间技术,确定地球的形状、大小、地面点的位置和重力场的精细结构,地球的形状主要是由地球的引力和自转产生的离心力决定的,且地球非常接近于一个旋转椭球,其长半轴为6378136米,扁率为1∶。严格而言,地球形状应该是指地球表面的几何形状,但是地球自然表面极其复杂,所以从科学上,人们都把平均海水面及其延伸到大陆内部所构成的大地水准面作为地球形状的研究对象,因为大地水准面同地球表面形状十分接近,又具有明显的物理意义。但是大地水准面还不是一个简单的数字曲面,无法在这样的面上直接进行测量和数据处理。而从力学角度看,如果地球是一个旋转的均质流体,那么其平衡形状应该是一个旋转椭球体。于是人们进一步设想用一个合适的旋转椭球面来逼近大地水准面。要确定这一椭球,只需知道其形状参数(长半轴a,扁率α)和物理参数(地心引力常数GM和旋转角速度ω)即可。同大地水准面最为接近的椭球面称为平均地球椭球面。如果能确定大地水准面与该椭球面之间的偏差,亦即大地水准面与椭球面之间的差距(大地水准面差距N)和倾斜(垂线偏差θ),则大地水准面的形状可完全确定。

地球的重力源于牛顿的万有引力定律,即宇宙空间任意两质点,彼此相互吸引,其引力大小与他们的质量成积成正比,与他们之间的距离平方成反比。地面点重力近似值980Gal,赤道重力值978Gal,两极重力值983Gal。由于地球的极曲率及周日运动的原因,重力有从赤道向两极增大的'趋势。地球上重力的大小与方向只与被吸引点的位置有关,理论上应该是常数,但重力是随时间变化而变化,即相同的点在不同的时刻所观测到的重力不相同。

二、地震及弹性波在地球内部的传播规律

地震波是地下传播的震动,必然与岩石的弹性有关,一般都假定岩石是一种完全弹性体。科技小论文在地震波计算中,地球介质可以做为各向同性的完全弹性体来对待。而在地震波理论中,通常把地球介质当作均匀、各向同性和完全弹性介质来处理,只是一种简化的假定。实践证明,这种假定可以使分析大大简单,并且在多数情况下可以得到与观测结果颇为符合的结果。研究地震波在地球内部传播的问题,主要有动力学和运动学两种方法。动力学方法是直接求解波动方程,研究平面波在平界面上的反射、折射,均匀半空间及平行分层空间中的地震面波,以及球对称模型的地球的自由振荡。该方法相对繁琐,本书不做介绍。我们介绍的是第二种方法:运动学方法,就是将波动方程的求解简化成波传播的射线理论,用地震射线这一概念,研究地震波在地球内部传播的运动学特征。

地震波在地球内部的传播研究,主要是基于以下几个基本原理,其一是惠更斯原理,即在均匀弹性介质中,点振源产生球面波向周围传播,当距离r趋向无穷大时,球面波前的半径很大,曲率很小,此时球面波蜕变成了平面波;其二是费马原理,即地震波沿射线的旅行时间(传播)与沿其它任何路径的旅行时间相比为最小,换言之,波总是沿所使用旅行时间最少的路径传播,又叫费马最小原理和射线原理。

总结来讲,惠更斯是从波前面的角度来描述波在介质空间中传播的规律,而费马原理则从波射线的角度来描述波的传播规律。

三、地球磁现象和地球电性质

地球磁现象是指地球周围空间分布的磁场。地球磁场近似于一个位于地球中心的磁偶极子的磁场。它的磁南极(S)大致指向地理北极附近,磁北极(N)大致指向地理南极附近。其磁力线分布特点是赤道附近磁场的方向是水平的,两极附近则与地表垂直,地球表面的磁场受到各种因素的影响而随时间发生变化,地磁的南北极与地理上的南北极相反。地磁场包括基本磁场和变化磁场两个部分。基本磁场是地磁场的主要部分,起源于地球内部,比较稳定,属于静磁场部分。变化磁场包括地磁场的各种短期变化,主要起源于地球内部,相对比较微弱。地球变化磁场可分为平静变化和干扰变化两大类型。地磁场强度大约是—高斯。

根据大气电现象的探测,从静电角度来看,地球和大气近似形成一个漏电的球状电容器。由大气电测量表明:接近地球表面的电场是垂直指向地球表面,在晴天情况下,其数值约为E=100V/m,而地球表面上的电荷密度—×10—10C/m2,由此可计算得知,地球表面上携带总负电荷量为×105C,大气的电流密度约为—3×10—12A/m2。总电流约为1350安培,大气中消耗的总电功率P=亿瓦。整个地球由于自转使正负电荷分开,正电荷分布在地核,负电荷分布在地表,进而在外层产生一个环形电流,电流方向自东向西(电流方向与负电荷运动方向相反),由此产生了由南向北的地磁。

四、结语

了解地球物理学的基本理论和基本原理,有助于学生自我知识框架的建立,同时对地球物理学的整体内容有非常好的梳理作用,笔者也建议广大在校学生能够从最基础的内容开始研究,以便于后期在深造上具备一定的优势。

参考文献:

[1]滕吉文.中国地球物理学研究面临的机遇、发展空间和时代的挑战[J].地球物理学进展,2007,04:1101-1112.

[2]汤井田,任政勇,化希瑞.地球物理学中的电磁场正演与反演[J].地球物理学进展,2007,04:1181-1194.

[3]陈运泰,滕吉文,张中杰.地球物理学的回顾与展望[J].地球科学进展,2001,05:634-642.

[4]霍振华,戴世坤,蒋奇云.地球物理学中的电磁场积分方程正演[J].地球物理学进展,2014,02:742-747.

莫宣学

岩浆是在地下形成的含挥发分的高温黏稠的硅酸盐(少数为碳酸盐)熔融体,由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩为研究对象的分支,对于阐明地球动力学问题,满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求,有着重要的意义。

1 两个基本趋势

地球系统科学的思想是现代地球科学的核心

地球科学的学科体系,正在朝着地球系统科学的方向进行着深刻的改造。也就是说,要把地球的各圈层当作相互关联的不可分割的整体,把地球当作一个统一的大系统,地球科学不仅要研究不同圈层各自的性质与特征,更要研究各圈层之间的相互关系和相互作用。“地球整体性”的观点及“各层圈间相互作用”的观点,是地球系统科学两个最基本的观点。它正逐渐成为贯穿岩石学学科的红线。岩石学研究更加贴近地球动力学(特别是大陆动力学)及全球变化两大主题。近10年来,岩浆岩石学的许多前沿方向,都是在这一总趋势中产生的。也只有符合这个总趋势,岩浆岩岩石学才能得到更加迅速的发展。

岩石学已经成为新兴的地球物质科学的组成部分

现代地球科学已经发展到了这样的高度和深度:提出了阐明地球内部性质及动力学(其中包括控制地壳和地表物质迁移和分布的基本过程)的重大任务。地球物质研究在这个使命中的重要性,正在日益凸现。人们越来越深刻地认识到地球物质的物理、化学性质控制了上述过程,地球物质的研究对于解决许多重大地球科学问题,进一步了解地球及其动力学至关重要。人们还认识到,在地球科学面临越来越繁重的任务的今天,任何一门分支学科都不可能单独地承担起认识地球、开发资源、改善环境、减轻灾害的巨大任务。只有实现各学科的交叉渗透和科技协作,才能解决重大地学问题。在这种形势下,于上世纪末到本世纪初产生了以阐明地球内部性质及动力学为目标的新型交叉学科——地球物质科学。现在,研究地球物质的各分支学科,矿物学、岩石学、矿床学、地球化学,正在地球物质科学的学科系统中进行着交叉、渗透、改造和创新,以提高自己参与解决地学重大问题的能力。当前,深部地球物质运动及其与浅表物质运动的互馈作用、不同层圈之间物质与能量的交换与调整、极端条件下岩石矿物的特点与成因以及成矿规律等的研究,受到了格外重视。许多我国特有的地学优势地域,成为地球物质科学的主要研究基地。尽管在不同的时期,会产生不同的具体前沿课题,但决不会离开上述两个基本趋势,这是必须牢牢把握的。

2 岩浆岩(火成岩)是探(窥)测地球深部的“探针”和“窗口”

岩浆主要来源于地壳或上地幔的部分熔融,但还有些岩浆类型与下地幔、甚至核-幔边界产生的地幔柱(Plume)有关。岩浆作用实质上是地球各层圈之间,特别是壳-幔之间、岩石圈-软流圈之间相互作用的结果。岩浆是地球各层圈之间物质和能量交换的重要载体。如果能够通过对火成岩及其所携带的深源岩石包体的正、反演研究,弄清岩浆源区的特点和岩浆起源演化过程中的各种物理化学条件,并把它们放到区域构造演化的时空格架中加以分析,那就可以获得许多重要的地球动力学参量,如地幔或地壳源区的物质组成、热状态、氧化还原状态、流体活动、流变学特点以及软流圈顶面的埋深(即岩石圈厚度)、温度和熔体数量等,从而为建立地壳-上地幔的岩石柱状剖面,划分地幔、地壳的地球化学省,恢复岩石圈演化历史提供重要的依据。因此,岩浆岩及其所携带的深源岩石包体被当之无愧地称作探测地球深部的“探针”(lithoprobe)和“窗口”(window)。它们提供的探测深度,比现今世界上任何深钻都要深得多。不仅如此,它们的时间坐标,为人们研究地球深部的演化过程提供了可能。“岩石探针”方法与地质、地球物理、高温高压实验的有机地结合,将会把我国深部地质与深部地球物理的研究推上新的高度。

3 岩浆岩(火成岩)不仅是探测地球深部的“探针”和“窗口”,而且是板块运动过程与大地构造事件的记录

通过火成岩的研究,可以恢复古板块构造格局,追溯大地构造演化历史。为了研究岩浆作用与板块运动和大地构造的关系,人们提出了岩石构造组合、构造岩浆类型等概念。按Dickinson(1971)的定义,岩石构造组合(petrotectonic assemblage)是指表示板块边界或特定的板块内部环境特征的岩石组合。岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局和历史的基本手段。

不同学者提出了划分火成岩岩石构造组合的不同方案。Carmichael等(1974)将火成岩划分为大洋盆地玄武岩组合、大陆拉斑玄武岩省及大陆深源镁铁质岩浆组合。该分类虽然也联系了构造环境,但更强调火成岩的自然组合。Condie(1997)以构造环境为主线划分出五种岩石构造组合:大洋组合、消减带相关组合、克拉通裂谷组合、克拉通组合和碰撞相关组合。类似地,Hyndman(1985)提出了五种岩石构造组合:大洋扩张脊组合、大陆裂谷组合、洋-陆会聚边缘组合、陆-陆碰撞带组合和板内组合。最近,由于大陆动力学研究的深入和需求,对后碰撞(post-collisional)岩石构造组合的研究受到了特别的重视,并取得了前所未有的重要进展。在国内文献中出现的“构造-岩浆类型”,与火成岩岩石构造组合基本上是同义的,被定义为在一定构造环境下所产生的具有共同的岩石化学、地球化学特征的一种或几种火山岩组合或(和)侵入岩组合的总称。

火成岩-构造组合或构造-岩浆类型体现了构造环境与岩浆作用之间的内在联系。不同的构造环境具有不同的动力学条件、不同的岩浆源区特征和不同的热状态,影响着岩浆的起源和演化机制,因而对火成岩组合和化学特征具有制约作用,形成不同的火成岩-构造组合或构造-岩浆类型,进而又影响和制约着内生成矿作用,构成一个统一的构造-岩浆成矿动力学体系。因此,正确鉴别火成岩-构造组合或构造-岩浆类型是火成岩研究中的一个基本任务,对大地构造和区域成矿的研究有重要的意义。

然而值得注意的是,由于构造作用和岩浆作用的复杂性,火成岩的特点和构造环境之间的对应关系也会出现复杂的情况。在同一构造环境中产生多种火成岩组合的情况是常见的,而在不同构造环境中出现具类似特点的火成岩组合的情况也不乏其例。因此,必须把火成岩-构造组合(或构造-岩浆类型)与其他(沉积的、变质的)岩石构造组合结合起来,进行综合的、全面的岩石构造组合分析,才能得到比较正确的认识。

4 岩浆岩的成因

对岩浆岩成因,即岩浆起源及演化机制的研究,是揭示岩浆作用与构造运动、深部过程之间内在联系的关键环节。使人们不但知其然,而且知其所以然。因此,它始终是岩浆岩石学研究的主要前沿方向之一。自然界为什么会形成如此多样的岩浆岩?主要取决于两种基本作用过程:岩浆的起源、岩浆的演化。

岩浆的起源

岩浆的起源是指在一定的温、压条件下地壳或上地幔发生部分熔融,产生原生岩浆的作用过程。导致固体地幔或地壳发生部分熔融的原因有:由于软流圈上隆、地幔柱上升、或板块俯冲消减引起地温异常,超过源岩的固相线温度(即起始熔融温度);由于挥发分的加入使源岩的固相线温度降低;由于地幔对流、岩石圈拆沉、去根作用等诱发的减压熔融。在某些特定条件下,增加压力也可引起部分熔融。影响原生岩浆类型和成分的主要因素有:源岩及源区的性质和组成、起源温度与熔融程度、起源压力与深度、挥发分的类型及含量等。可以通过热力学计算、相平衡实验及相分析、同位素示踪来获取这些与地球动力学有关的重要参数。在这些因素中,源岩及源区的性质是决定原生岩浆类型的第一重要因素,又与构造环境有密切的关系。有三大岩浆源区:地幔、陆壳及俯冲洋壳。从同位素地球化学的角度看,地幔中包含着DM、PREM、EM1、EM2、HIMU等地球化学端元(或称地球化学储源,reservoir)。幔源岩浆多数起源于岩石圈与软流圈的界限附近,可以通过计算岩浆起源深度,结合地球物理资料,来限定岩石圈的厚度,勾画岩石圈/软流圈界面的起伏。壳源岩浆可以发生在陆壳(包括正常厚度地壳、加厚地壳、减薄地壳)的各个层位。俯冲带岩浆可以起源于俯冲洋壳的部分熔融,也可源于地幔楔的部分熔融。不同的源区会产生不同的原生岩浆类型。除源区之外,起源温度与熔融程度、起源深度与压力、挥发分等因素,对原生岩浆的成分和数量也有重要影响,均应逐一加以研究。

岩浆的演化

岩浆的演化是指原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩浆及岩浆岩的过程。岩浆演化机制主要有岩浆分异作用、同化混染作用、岩浆混合作用。岩浆分异作用又可分为结晶分异作用(又称分离结晶作用)、扩散作用、液态不混溶作用、气运作用、压滤扩容作用等。在一个地区,由共同的母岩浆演化而成的子岩浆(派生岩浆)称为同源岩浆。同源岩浆可以在一个区域内形成具有亲缘关系的一套岩浆岩等级体系。然而,由于岩浆体系通常是开放体系,因此同化混染作用、岩浆混合作用也是常见的,它们是壳-幔之间或地壳内部不同层之间物质和能量交换的一种重要形式,不可忽视。可以应用岩浆岩及其中矿物的主元素、稀土元素、微量元素、同位素分析资料,通过热力学模型、质量平衡计算及相平衡分析,来恢复岩浆演化路线,获得不同矿物相晶出时的温度、压力、氧逸度及数量,计算混合岩浆或混染岩浆中不同端元的比例。

岩浆过程的物理作用

此问题过去是岩浆岩石学研究的薄弱环节,近年来取得了许多重要进展。其主要内容,是研究岩浆从源区到地表的运动规律,包括熔体与源区分离并聚集成岩浆团的机制、岩浆的上升与传输、岩浆房内作用、岩浆侵位、岩浆喷发等。对岩浆过程的物理作用的研究,直接涉及岩浆的运动学与动力学,进而涉及一些地球动力学问题,因而有重要意义。流体力学是研究岩浆运动的理论基础。

5 岩浆作用与岩浆岩对人类生活的影响

生产力发展和社会进步的需求是推动学科发展的基本动力。研究地球的过去、现在和将来的地球科学,归根到底,是为了服务于人类社会对于利用资源、改善环境、减轻灾害的需求。岩浆岩岩石学毫无疑问也是如此。

金属与非金属矿产与岩浆岩关系密切

许多矿产直接产在特定的岩浆岩母岩中,如铬铁矿床、铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石及其他一些宝玉石矿床等。很多岩浆岩或其蚀变产物本身就是重要的非金属材料。绝大多数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。因为岩浆活动推动壳-幔间物质和能量的交换,参与成矿流体的形成,驱动流体的循环,促进各圈层物质与能量的再分配,从而有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一个大的岩浆旋回的晚期,往往是极有利于成矿的时期。这已为大量事实所证明。

岩浆岩研究对石油、天然气的寻找也有重要作用

岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球动力学背景,估算盆地的扩张系数。岩浆活动对油气田成熟度有重要影响。岩浆岩尤其火山岩,本身也是一种重要的储层类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发(“大火成省事件”),造成全球性黑色页岩缺氧事件,成为重要的油气形成时期。

岩浆岩与水资源、土壤资源也有密切关系(略)

岩浆活动带来的环境与灾害问题

火山喷发向大气和海洋放出大量有害气体、烟尘、各种不同粒级的碎屑物及热量,对大气圈、水圈造成污染,影响海平面升降及海水温度,影响气候和生态。特别是巨大规模的、喷发柱达到平流层的火山爆发,对气候和生态的影响更是难以估量。巨大规模的火山喷发事件,被认为是生物群集绝灭的一个重要原因。在活火山集中的国家和地区,火山灾害对人类安全造成巨大威胁。对活火山及休眠火山进行监测,研究火山活动的规律,包括研究古火山对古环境的影响及古火山灾害发生的规律,对人类改善环境、减轻灾害非常重要。

6 岩石学(含岩浆岩石学)的学科特点与发展现状

岩石学是一门研究地球物质组成的学科,它是以观察和实验为基础的。这里讲的“观察”,包括仔细的野外地质观察和室内通过显微镜及各种分析测试手段对岩石及其组成矿物的物理和化学性质的细致研究。任何时候,都不要忽视获得尽可能准确、全面的野外与室内第一手资料。它是一切理论的基础。另一方面,理论的概括与飞跃,在岩石学研究中也非常重要。感性认识只能感知事物的外部联系(现象),理性认识才能揭示事物的内部联系(本质)。这是形成正确认识的两个相互联系、不可分割又不能相互代替的阶段。具有百年以上历史的岩石学,作为一门学科来说,早已越过了过去的单纯描述阶段,正在通过理论与实践的结合,逐步实现向理性认识阶段的飞跃。在此过程中,除了现代技术(现代分析测试技术、实验技术、空间技术)的推动外,不断发展中的化学、物理、数学、力学等基础学科理论向岩石学的渗透及由此产生的许多边缘学科与横断学科,起着极其重要的作用。

参考文献

邓晋福等.2005.岩石成因、构造环境与成矿作用.北京:地质出版社

邓晋福.1987.岩石相平衡及岩石成因.武汉:中国地质大学出版社

Best, and Metamorphic Petrology,Blackwell,

Wilson, Petrogenesis:A Global Tectonic &Hall:London

Niu, and Evolution of Basaltic Magmas:Some Basic Concepts and a New view on the Origin of Mesozoic-Cenozoic Basaltic Volcanism in Eastern China Universities,,,~46

Wyllie,.,and Ryabchikov,D.. components,magmas,and critical fluids in upwelling ,41,1195~1206

Carmichael,.,Turner, Company,New York

IUGS火成岩分类学委员会.火成岩分类命名(中译本,1991).北京:地质出版社

Hugh .岩石地球化学(1993版中译本).合肥:中国科技大学出版社

Condie, Tectonics and Crustal Evolution(4thEdition),Butterworth-Heinemann,Oxford

Faure,G.. of Isotope Geology,2ndedition,New York:Wiley

Depaolo, Isotope Geochemistry:An ,New York

郑永飞,陈江峰.2000.稳定同位素地球化学.北京:科学出版社

肖庆辉等.2002.花岗岩研究思维与方法.北京:地质出版社

赵海玲.1995.岩浆物理性质及流体动力学.武汉:中国地质大学出版社

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