池际尚归国后，长期担任繁重的社会工作，但始终站在教学科研第一线，她的研究选题，一直处于当时的学科前沿，与地质科学的整体发展步伐完全相吻合，与矿产资源紧密结合，因此，学术上能取得突出成就。在构造岩石学、变质岩石学与流变学方面的成就及贡献池际尚在这一领域的贡献集中表现在她在美国发表的4篇论文和1977年发表的《构造岩岩组分析入门》一文中。构造岩石学(StructuralPetrology)是构造地质学(StructuralGeology)与岩石学(Petrology)之间的一门交叉边缘学科，岩组分析(PetrofabricAnalysis)可看作构造岩石学的同义语，30.40年代，这一领域的学术代表在西方主要是B.Sander和E.Cloos，在前苏联有A.A.Полканов和Е.А.Елисеев。池际尚发表的《Wissahickon片岩与花岗岩化作用的构造岩石学》一文的最主要贡献有：改正了E.Cloos等人对S2定义为流劈理或轴面劈理的传统观点，论证了S2是沿着拖曳褶曲的皱纹细褶(crenulation)的一翼滑动和重结晶的结果；提供了一个范例，通过岩组分析，把变质作用、花岗岩化作用与区域构造形成演化史有机地结合起来；基于质量平衡原理对片岩的花岗岩化作用建立了两个精细的化学反应式；详细地划分了变形结构面S1.S2.S3.S4及其形成演化史，绘制了一张表现组构要素的构造图(structuremap)。这一论文是池际尚博士论文的核心部分，它不仅是那个时代的开创性研究成果，而且从现代构造地质学来看，亦是具有很高水平的论文。构造岩石学的研究虽然在50年代已达到相当高的水平，但遗憾的是，它仅限于岩石学家来研究，构造地质学家还未给予足够的重视，主要精力还用于研究宏观的变形构造。直至70年代构造地质学家才重视变形结构面S1.S2.S3.S4……的识别及其形成演化史的研究，称为构造序列分析，它已成为现代构造分析方法中的一个重要部分。像池际尚这样的表现组构要素的构造图在现代构造地质学研究成果中亦是不多见的，至今这种构造填图仍有重要的示范作用。另外3篇关于大理岩变形实验的论文，是她的博士后研究成果的一部分。由于池际尚在祖国解放后立即由美国返回北京，许多成果已没有可能整理成论文发表。岩石变形实验完全是一项开拓性的前沿研究。现代地球科学研究的前沿之一是岩石圈研究，它已从主要针对地表的研究走向深部的研究，岩石的流变学(Rheology)已成为研究岩石圈的一个重要方向，岩石变形实验已成为当前研究岩石圈流变学的最重要支柱之一。池际尚应邀于1977年发表的《构造岩岩组分析入门》论文正是在这种形势下写成的，同时池际尚还专门培养这一方向的硕士生、博士生、博士后，专门编写了详细的讲义，并亲自给研究生和教师、研究人员讲课，为中国构造岩石学与流变学的发展作出了贡献。岩石热力学研究是现代岩石学的重要支柱之一，第一步就是要建立化学反应式，池际尚在博士论文中建立的化学反应式及其方法至今仍有重要意义。 1950年起池际尚在清华大学讲授费德洛夫法和岩石学，在岩石学课中介绍了许多成因岩石学的新资料，如岩浆物化体系与结构解释、花岗岩化作用等。1952年在北京地质学院亲自讲授岩石学，并自编讲义。1961年青岛会议之后，她亲自抓构造地质、岩矿和古生物地层等3个理科教学计划的修订，成为地质系本科教育的蓝本。池际尚领导大家创建岩石学教学与研究系统，她总是首先走在第一线，完成一件工作后留给年轻人去继续，她又继续去创建另一项工作。例如，她对晶体光学与岩浆岩岩石学均进行示范教学，至今中国这方面的教材仍沿用池际尚当时授课的框架；她是周口店地质教学实习第一任队长，至今周口店一直是北京地址学院的一个重要的实习基地，侵入岩体的工作方法、岩浆分异与同化作用的野外识别、接触变质分带研究等都是她在这里教授给年轻教员的。费德洛夫旋转台在当时是一项十分先进的测试仪器，它对于提高矿物鉴定的精确度，了解固溶体矿物系列化学成分、矿物成分和光性特征之间的关系，有极大的实用意义和理论意义，可是当时许多教员都不会进行测试。池际尚亲自写讲义，亲自授课并带实习课，教研室仅有12台仪器，想学的教员多，只好分两班分别上课。这一新技术在后来的科学研究中，直至现今岩组分析工作中一直起着重要的作用。《岩浆岩岩石学》(1959年版)是中国第一本岩浆岩岩石学的教材，由池际尚主编并撰写的前言与第一章绪论对了解建国初期岩石学工作具有重要意义，其中有关岩石学发展史部分特别值得反复研读，池际尚所谈的3个问题：历史上，偏光显微镜的出现是岩石学发展史中一个大转折点，具有重大意义，但是几十年内，相当多的岩石学家过于偏爱显微镜，以致出现了脱离地质的纯显微镜描述的倾向，把岩石学引向了歧路，其中以罗森布施为代表，后来得到了“碎片”岩石学家的讽刺称号，池际尚特别写出这一点，在当时是要告诫年轻的地质工作者，不要只有岩石概念，而忽视岩体的概念，不去从地质体观点出发研究岩浆岩体和构成岩体的岩石，这一告诫至今仍具有现实意义，相当一部分年轻地质工作者已出现了类似“碎片岩石学”的只注重室内工作、忽视野外工作的偏向，这正是许多老年地质工作者所担忧的；强调岩石学工作要结合中国实际，为寻找矿产资源作出贡献，这对今天的岩石学工作者仍是十分重要的；池际尚指出了今后岩浆岩岩石学发展的几个方向，即地质研究方向、化学研究方向、矿物研究方向、物理化学和实验方向，以及工艺岩石学方向，并指出前3个方向仍处在积累资料阶段，尚需向区域岩石学方向发展，以进行更高阶段的理论综合。中国物理化学和实验方向的工作尚待开展，这一工作必须提到日程上来。池际尚的一生正是按照她所主张的“重视地质体”、“重视矿产资源”、“重视前沿研究”，言传身教地领导着大家从事岩石学的教学与研究工作，并由此创建了岩石学国家重点学科点。 60年代初池际尚领导专题科研队，开展对北京西山八达岭一带燕山期花岗岩的研究。这是一个大面积花岗岩的连续出露区，如何进行填图与研究，是当时国内外的一个难题。按传统惯例，把它作为一个均一的地质体处理（地质上称为“岩基”），在地质图上是一片红色。加之，当时在国内从事地质工作的主体是刚从学校毕业不久的青年，他们更不知道在这样的地区应如何进行填图与研究工作。池际尚带领大家在野外从如何识别和圈出单个侵入体开始，进行岩浆侵入期次的划分。明确提出“旋回、阶、期、次、岩体”五级划分的方案，进而建立了侵入岩标准序列。证明了“岩基”不是一个均一的地质体，而是一个由按一定规律依次侵入形成的“杂岩体”。在地质图上应从一片红色改变为多种颜色的小区镶嵌在一起具有时代、构造含义的构图。1962年在中国地质学会第32届年会上，池际尚宣读了《燕山西段南口花岗岩（主要涉及岩浆分异作用、风化作用和成矿专属性）》论文，提出了两个重要的概念，即同源岩浆系列与深部和就地岩浆分异同化作用，从理论高度解释了本区侵入岩多样性的原因，并讨论了花岗岩的成矿专属性，论文得到高度评价，并被地质学会推荐代表中国参加前苏联全苏岩石学会议，受到前苏联地质界的高度评价。这一开创性的研究不仅为当时国内花岗岩地区的填图与研究工作树立了范例，而且其学术思想在当时亦具国际领先水平。由于种种原因，池际尚没有时间把侵入岩标准序列的新概念及其他有关岩石成因的论述整理成文正式发表。她在未公开发表的内部报告中提出了关于侵入岩标准序列的新概念。这在白志民(1991年)等的《八达岭花岗杂岩》专著第7页中有一个极为简单的介绍。这种研究花岗岩的新思路，与当前国内、外盛行的由著名的英国地质学家W.S.Pitcher教授提出的划分花岗岩体的单元和超单元的概念基本上是一致的。可见，池际尚关于侵入岩标准序列新概念的提出比W.S.Pitcher教授要早十多年。在金伯利岩、钾镁煌斑岩与金刚石研究方面的成就及贡献中国于1962年开始寻找原生金刚石矿，1965年中国地质工作者继贵州之后又在山东蒙阴找到了原生金刚石矿。为了指导全国金刚石找矿工作，地质部宋应副部长亲自委任池际尚去山东蒙阴组织并主持613科研队，开展多学科交叉研究，总结找矿标志与规律，同时举办培训班指导二十几个省市寻找金刚石。池际尚提出了“对比思想”，专门成立研究组进行国内外金伯利岩与金刚石对比工作；总结了金刚石伴生矿物的组合和特征，作为最重要的找矿标志；总结了控制金伯利岩与金刚石分布的地质构造特征；提出了中国金伯利岩的分类命名、填图单位及岩石特征，该分类命名方案一直延用至今，同时还提出了识别金伯利岩含金刚石性的T·A公式(T·A=TiO2+Al2O3+K2O+Na2O+P2O5，当T·A=4～6?5时为富矿；T·A=6?5～9?5时为较富的贫矿；T·A》9?5时基本无矿)。指出含矿金伯利岩的产状，除岩筒外，呈脉状产出的也可能含有高品位的金刚石，拓宽了找金刚石的远景范围。当年跟随池际尚在山东工作的年轻地质工作者，后来逐渐成为中国寻找金刚石的骨干队伍。随后在辽宁复县等地又发现了金伯利岩与金刚石。由于“文化大革命”十年动乱，该项研究中断，池际尚亦没有可能把这项研究的丰富成果整理成文，项目进行过程中虽曾写过的许多简报等，由于散失，难以寻找亦无法收集发表。70年代中期，国家开展第二轮金刚石找矿工作时，基于高温高压实验新成果与岩石物理化学的基本原理，池际尚又从金伯利岩岩浆不同的温压上升机制对保存金刚石与金刚石石墨化的制约，提出研究深部岩石圈的新思路以指导找矿。这是当今地球科学的前沿之一，亦是金刚石及其母岩成因的关键科学问题。池际尚学术思想的先进性以及对前沿研究的敏感性又一次放射出光芒。她提出的地幔及其与寻找金刚石的关系，在当时中国广大地质工作者中还是鲜为人知的。她在全国许多省区进行金伯利岩与金刚石找矿工作的现场进行考察指导，并利用多种会议讲述和宣传她的思想，为第二轮寻找金刚石的工作提供了理论指导。80年代中期，在澳大利亚发现了第二类含金刚石的母岩——钾镁煌斑岩。尽管此时她已近70高龄，她仍努力探索，在全国有关生产、科研、教学单位讲解这种新的金刚石母岩，结合中国实际指导寻找钾镁煌斑岩的工作。80年代后期先后在中国发现了钾镁煌斑岩，为寻找金刚石开辟了新远景。她直接领导下的科研集体完成了一系列重要成果，这些成果对新一轮全国寻找金刚石工作具有指导意义。其中，关于华北和全国金刚石的专著已于1996年正式出版并获地质矿产部科技成果二等奖。 70年代后期，板块构造理论日趋成熟，在地学领域产生了许多新思路和新学科生长点。国际地学界在完成了上地幔研究计划与地球动力学计划之后，80年代又转入探讨大陆岩石圈。中国在这方面落后了约20年。面对这种严峻形势，池际尚组织和领导科研集体，在结合国家经济建设需要的同时，瞄准上述学科领域的前沿，先后开展了许多大型课题研究，如中国东部新生代玄武岩与上地幔，西部三江与西藏特提斯造山带火山岩、花岗岩、蛇绿岩与成矿作用，下扬子中生代火山岩深部过程与盆地形成，华北、扬子与中国金伯利岩—钾镁煌斑岩与金刚石，华北含磷岩体岩石学与磷灰石矿床的构造岩浆控矿研究，华北中生代火山岩、花岗岩类与成矿作用，苏鲁含柯石英榴辉岩类与石榴石橄榄岩类的超高压变质作用等等。她要求大家的研究成果和测试数据要经得起检查，要求必须深入学科前沿去探索，要求每一项科研成果或论文要有新的认识。她以宽阔的胸怀，鼓励和支持她的助手和学生超越自己擅长的学科方向去开拓新领域，为他们创造脱颖而出的条件。池际尚一生坚持前沿研究与找矿事业结合，招收的研究生的专业方向一直是“岩浆岩与成矿”。《池际尚论文选集》中收入的《岩浆作用与岩浆岩概念》一文是池际尚当时对中国在岩浆岩研究方面的最新总结与展望。
13
在古代的地质记录中，岩崩的描述相对较少，这可能是因为它们的保存潜力很低。在苏格兰西北部的Clachtoll，有一块与中元古代Stoer群的基底角砾岩相伴生的新太古代刘易斯片麻岩的巨型碎屑岩（100m 60m 15m），估计质量为243kt。与下伏基底片麻岩相比，巨型块体中的片理在次垂直轴上偏离了约90 ，并且被充满Stoer组红色砂岩的裂隙网络切割。巨块体顶部的层状碎屑裂隙填充物符合埋藏期间的被动沉积标准。侧面和底部的沉积物填充裂缝显示出与强力注入相一致的特征。该团队通过数值计算认为与裂谷相关的地震震动导致大块岩石落在未固结湿沉积物上的距离不超过15米。在冲击作用下，基底块体下含水砂层的超压和液化足以导致水压释放并向上注入泥浆。此外，不对称分布的结构记录了块体减速和停止时的内部变形。巨块与年轻的Stac Fada撞击事件无关，它代表了地球上已知的最古老的陆地岩崩特征之一。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology (2021) 49 (2),180–184.
译者
中国地质大学（北京）@王天奇
14 北美中大陆裂谷内大型德卢斯杂岩的快速侵位
德卢斯杂岩（美国明尼苏达州）是地球上最大的基性侵入杂岩之一。前人认为，约在1109 ~ 1084 Ma期间，劳伦大陆内部中大陆裂谷的岩浆作用和伸展活动使德卢斯杂岩侵位。相比于典型的由上涌的地幔柱减压熔融形成的大火成岩省的持续时间，德卢斯杂岩岩浆活动的持续时间更长，岩浆作用间隔也更长。但德卢斯杂岩的斜长岩和层状岩单元的高精度 206 Pb/ 238 U锆石年龄限制了这些单元在1096 Ma 左右，约1 m.y.（持续时间500 260 k.y.）的时间内快速侵位。岩石单元的古地磁数据与劳伦大陆的视极移路径对比结果也支持了这种观点。年代学确定大火成岩省的活动时间很短，代表快速的侵位过程，支持了岩石圈伸展与异常热上涌的地幔共存的假说。快速的岩浆脉动作用发生在板块纬向运动20 后，晚于最初的岩浆作用至少10万年。该研究提出了这样的可能，即上涌的地幔柱与移动的劳伦大陆岩石圈底部相遇，并通过“upside-down drainage”作用流向中大陆裂谷局部变薄的岩石圈。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology ,(2021) 49 (2),185–189.
译者
南京大学@陈博洋
15 大陆根的形成
来自地震层析成像的新证据发现了一种独特的矿物结构，其仅限于古老大陆克拉通下的厚地幔岩石圈内，为形成地球地质 历史 中这些突出而有影响的特征提供了重要线索。橄榄石是地球上地幔的主要矿物，其弹性特性沿其三个晶体轴各不相同，并且塑性变形过程中单个橄榄石颗粒的优先排列会影响地震波传播的整体性质。面波层析成像显示，在地球的大部分区域，地幔岩石圈的变形使橄榄石晶体定向，其快轴位于水平面，但在克拉通大陆岩石圈根部约150 km处的深度居中，快速晶体学轴优先垂直对齐。由于克拉通根部的粘度很高，这种结构很可能是克拉通形成时的痕迹。上地幔石榴石-橄榄岩的地球化学和岩石学研究表明，克拉通地幔根因密度降低而趋于稳定，密度的降低是因为熔体的抽离发生在比抓取地幔橄榄岩捕虏体更浅的深度。从面波层析成像推断的矿物结构表明，融化-亏损事件后的水平缩短使亏损带向下形成较厚的大陆根，通过纯剪切在垂直方向拉伸了亏损物质，并使橄榄石快速结晶学轴成为垂向排列。地震学手段发现的这种在约150 km深度处的矿物结构是形成克拉通根的缩短事件的证据。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology ,(2021) 49 (2),190-194.
译者
CUGB@唐演
16 论克拉通的破坏趋势
该研究表明，由于沿克拉通边缘的地幔流的作用，俯冲板块可能导致岩石圈移动。这个过程会雕刻和重塑克拉通，影响岩石圈整体稳定性。该研究利用三维地球动力学模拟探究了俯冲驱动的定向流与不同形状的克拉通岩石圈之间的相互作用，认为边缘形状不仅控制着克拉通周围流动通道的形成，而且控制着克拉通的破坏潜力。模拟结果表明，所有克拉通形态都有助于形成流动通道，但平直边缘的克拉通抗变形能力最强，边缘逐渐加厚的克拉通抗变形能力较弱。边缘形状的控制下，克拉通岩石圈沿着其边缘逐步消解，直到形成更稳定的平直边缘。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology, (2021) 49 (2),195–200.
译者
南京大学@陈博洋
17
高压矿物记录了通常难以保存在地壳的地质过程。莱氏石是锆石的一种可淬火的多型矿物，其形成在冲击压力大于20GPa的条件下。然而，不管是经验的、实验的还是理论上对其形成形成的具体机制均存在争议。该文作者研究了35Ma前的切萨皮克湾撞击事件的远端溅射毯中一颗锆石中锆石—莱氏石的相变过程，发现莱氏石经历了多阶段的生长并且大约89%的锆石相变为莱氏石。该颗粒中存在两类莱氏石：（1）呈面状平行排列，且在阴极发光图像中呈暗黑色，及（2）在阴极发光图像中呈树枝状生长的莱氏石。前人文献中对前者已有过报道，而还未见有报道过树枝状莱氏石。作者进一步地提出了在大于40GPa的条件下莱氏石的两阶段生长模型：首先，在冲击压缩阶段，剪切应力导致层状莱氏石的形成，之后在高压下通过重结晶作用形成树枝状莱氏石。在淬火之前，树枝状的莱氏石从片理面开始生长，并替换临近的被破坏的而呈非晶态或中间态的锆石。该文研究结果为陨石撞击过程中微秒尺度下的高压多型转变所伴随的微结构演化对莱氏石稳定性的影响提供了新的见解。此外，作者基于莱氏石的形成条件提出树枝状的莱氏或许可以作为远端溅射毯的标志。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology, (2021)49(2),201-205.
https://doi.org/10.1130/G47860.1.
译者
小爪爪
18
地幔柱和洋脊相互作用形成岩浆持续喷发时间最长的大火成岩省
大火成岩省（Large igneous provinces, LIPs）通常由一次或多次持续1-5 Ma的短时岩浆脉冲（火山活动）形成。该团队对Kerguelen（凯尔盖朗）大火成岩省主要建造期的火山岩（白垩纪Kerguelen的南部和中部，Elan Bank和Broken Ridge）开展Ar-Ar定年分析，获得25组 40 Ar/ 39 Ar坪年龄。定年结果显示Kerguelen大火成岩省的火山活动大约从ca.122 Ma持续至90 Ma，活动时间超过32 Ma，表明Kerguelen大火成岩省记录了持续时间最长的高岩浆通量的侵位事件，并且Kerguelen大火成岩省是火山活动持续最长的大火成岩省。该研究认为Kerguelen大火成岩省与其他火山活动持续时间短或经历多次喷发事件的大火成岩省不同，Kerguelen大火成岩省是通过地幔柱和洋中脊长期相互作用而形成，通过洋中脊的跳跃，慢速扩张及迁移，将岩浆产物从喷发中心转移出去，并导致长期持续的岩浆活动。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology,(2021)49(2),206-210.
https:// doi.org/10.1130/G47850.
译者
NJU@哈哈宇
19
加利福尼亚州死亡谷Ubehebe火山口干火成碎屑沉积物的软沉积变形
软沉积变形构造在细粒火成碎屑沉积物中较为常见，并且经常伴随其他特征一起指示沉积物处在潮湿和具有粘性的状态下。Ubehebe爆发火山锥的火山口（美国加利福尼亚州的死亡谷）的沉积物是通过多次火山爆发形成的。这些爆发有的直接来自火山碎屑涌动，也有作为局部颗粒流从陡坡上再活化的新鲜、富含细灰的沉积物。除了软沉积变形构造本身外，没有其他湿沉积的现象。该团对的结论是，变形是孔隙-气体压力和干内聚力的升高情况下新鲜的细粒沉积物失稳的结果。仅软沉积变形不足以确定是否母源火山碎屑岩流含有液态水并导致地层湿沉积。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology,(2020)49(2), 211-215.
译者
中国地质大学@徐睿
20 东加利福尼亚剪切带的焦糖奶油流变结构
自从美国加利福尼亚莫哈维沙漠（Mojave Desert）1992年里氏震级7.3级Landers地震和1999年里氏震级7.1级Hector矿地震发生至今，两次地震的震后变形得到广泛研究，硬地壳上覆在低速的地幔软流圈的模型受到了公认。然而，该团队新近发现，这两次地震后的近场地震后瞬变比之前认为的持续时间更长，这需要对震后模型进行修正。该团队基于修正后的震后瞬变的新模拟结果表明：（1）莫哈维地区下地壳的有效黏度在年际尺度上约为2 10 20 Pa·s，（瞬态粘度约为2 10 19 Pa·s），也就是说仅仅只是下覆地幔软流圈的5倍；（2）上地幔的瞬态黏度随时间而增加，这为频率相关的流变学（如Andrade或拓展的Burgers流变学）提供了新的大地测量学证据。第一年的瞬态流变学推断与2019年7月两次莫哈维地震事件以北180公里的Ridgecrest里氏震级6.4级和7.1级地震的瞬态流变学非常一致。该建模结果支持东加利福尼亚剪切带（太平洋-北美板块边界的一部分）的焦糖奶油流变结构模型，其中下地壳和上地幔在年际尺度均表现出延展性。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology,(2021)49(2),216-221.
译者
南京大学@吉姆·雷诺
21 微生物硫酸盐还原在海底硫化物矿化初期的重要作用
当热液流体与周缘海水混合时便会形成海底热液矿床，通常我们认为其中的硫化物矿物沉淀是非生物成因的。基于在冲绳海槽中部（中国东海）的Izena Hole和Iheya North Knoll的大洋钻探，Tatsuo Nozaki等使用二次离子质谱法（SIMS）测定黄铁矿颗粒中的δ 34 S，结果表明海底硫化物矿化初期与微生物硫酸盐还原作用关系密切。在硫化物形成过程中，黄铁矿结构依次从草莓状变化到胶状最后发展为自形结构。草莓状黄铁矿中δ 34 S具有很高的负值（低至–38.9‰），而在胶状和自形结构黄铁矿中δ 34 S却向正值有规律的递增。硫同位素在海水硫酸盐（+ 21.2‰）和草莓状黄铁矿（–38.9‰）之间的分馏程度高达–60‰，这在开放系统中只能通过微生物硫酸盐还原来实现。由于草莓状黄铁矿通常被黄铜矿，方铅矿和闪锌矿所代替，因此草莓状黄铁矿可能是形成其他硫化物矿物的原始物质（核）。该研究得出结论，含有微生物还原硫的草莓状黄铁矿在海底硫化物矿化初期起着重要作用。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology, (2021)49(2), 222–227.
译者
CAGS@张瑜
22 罗迪尼亚-冈瓦纳转变中华南地块从印度地块破碎分离
印度西北部和华南的拉伸纪晚期至寒武纪沉积地层为其古地理关联建模提供了重要证据，包括它们在罗迪尼亚超大陆转化为冈瓦那超大陆过程中的斜接及随后的分离。这两个地区拉伸纪晚期的沉积单元岩石地层和碎屑锆石U-Pb-Hf-O同位素特征的相似性都指出了（有着）共同的物源。800-700 Ma华南和印度西北部的锆石δ 18 O同位素值在从上地幔成分转变为亚地幔成分时的大幅下降以及锆石ε Hf(t) 值同时期的增加，表明了共同经历了新元古代拉伸岩浆事件，与罗迪尼亚超大陆解体的时间一致。沉积物源在成冰纪发生了显著变化。印度西北部边缘新元古代剩余的沉积物包括大量以古老锆石年龄为主、来自印度克拉通内部的碎屑。反而，华南扬子地区同时期的沉积单元以新元古代锆石为主。碎屑锆石年龄数据强调了罗迪尼亚超大陆构型中印度西北部和华南（扬子和华夏地区）之间密切的古地理关联，并验证了它们在成冰纪通过大陆裂谷而分离。印度西北部发育被动大陆边缘，而华南地块则沿冈瓦那边缘部分裂解、旋转并向印度东北部和西澳大利亚右行迁移，以至于华夏地块仍然在接受来自冈瓦纳大陆的碎屑。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology,(2021)49(2),228–232.
译者
袁梦
23 劳亚大陆东缘阿巴拉契亚山脉的碎屑锆石组成
沿劳亚大陆东部边缘，从纽芬兰（加拿大）到阿拉巴马（美国）八个地区的最新碎屑锆石U-Pb数据汇编显示，其沿走向具有非常相似的特征，仅存在微小的局部变化。这些样品来自亲劳亚大陆的沉积岩和变沉积岩，时代跨度从新元古代-二叠纪。前寒武纪的碎屑锆石以约2.7 Ga的次要种群和约1.9-0.9 Ga的主要种群（峰值约为1.2-1.0 Ga）为特征。其碎屑锆石来自劳亚大陆太古宙地壳（约2.7 Ga）、古元古代造山带（约1.9-1.6 Ga）、Granite-Rhyolite省（约1.5-1.4 Ga），以及Elzevir地体和Grenville省（约1.3-0.9 Ga）。中元古代锆石种群的多寡取决于与不同物源区的距离，包括约1.5-1.4 Ga的Granite-Rhyolite省、约1245-1225 Ma的Elzevir地体和约1.2-0.9 Ga的Grenville省。中奥陶世锆石的数量沿走向而变化，其取决于Taconic造山带的输入，但在阿巴拉契亚山脉北部最多。由于碎屑锆石年龄沿走向的一致性， 7534个协和的碎屑锆石U-Pb数据的汇编可用于未来的U-Pb碎屑锆石研究，作为劳亚大陆东缘的物源指示。
左右滑动查看更多
文献来源&原文链接
Geology, (2021) 49 (2),233–237
译者
哥斯达黎加的61
编辑&校对：覃华清
岩浆形成的条件在今天的地球上，如果没有板块运动，火山不会喷发(早期地球的情形除外)，地球内能仅通过岩石传导缓慢散发。随着地球自转越来越慢，板块运动和火山活动会逐渐平息。就像今天的月亮。这是个更复杂的板块驱动力问题，这里暂不讨论。今天的岩浆活动发源于大陆30km,洋壳6km以下。即软流层。但软流圈的物质并不是岩浆。软流圈在巨大的岩石静压力下呈半塑性状态。只有当压力降低，如地壳裂开时才转变为岩浆并朝着压力低的方向移动，如大洋裂谷。其二，当温度升高时也能形成岩浆，并把上覆岩层熔透而形成火山喷发。所以岩浆作用的发源地的地质条件是地壳(包括洋壳)开裂处。即洋中脊大裂谷。这里因压力降低导致火山喷发。板块俯冲消亡带，即海沟岛弧系。这里因板块剧烈摩擦，压力、温度升高，导致火山爆发。这种火山能量极高。如印度尼西亚群岛的火山爆发。两个大陆板块相撞处也有岩浆活动，不过这里的地壳很厚60公里左右，岩浆以侵入岩的形式冷却，很少有火山喷发。岩浆岩的特征岩浆岩有别于变质岩和沉积岩，其主要特征有。1:岩浆岩大部分为块状的结晶岩石，部分为玻璃质岩石。具有玻璃质的岩石，一般是岩浆岩。2:岩浆岩中有一些特有的矿物和结构构造，如霞石，白榴石等矿物和气孔构造和杏仁构造等。3:岩浆岩体和围岩间一般有明显界限，呈现各种各样的形态于地层中，有的平行，有的切穿围岩的层理或片理，多具淬火边。4:岩体中常含有围岩碎块，这些捕获的围岩碎块和围岩常遭受热变质作用。岩浆的利用在洋中脊钻透地壳{6-8km},安上两根大管子，一根用以灌入海氺，另一根将喷出高温高压蒸汽，可用以发电，以此来开发岩浆热能。建造农作物温室，医疗温泉，发电取暖等等原生岩浆岩浆起源于上地幔和地壳深处，把直接来自地幔或地壳底层的岩浆叫原生岩浆。岩浆岩种类虽然繁多，但原生岩浆的种类却极为有限，一般认为仅三、四种而已。目前公认的有:超基性(橄榄)岩浆，基性(玄武岩浆)，中性(安山岩浆)和酸性(花岗或流纹)岩浆。1851年，Bonson曾提出有玄武岩浆和花岗岩浆两种原生岩浆的主张，但关于花岗岩浆的认识一直未受重视。戴里和鲍文等学者坚持认为只有一种玄武岩岩浆，而所有的岩浆岩都是由玄武岩浆派生出来的。这一理论无法解释地壳中大量存在花岗岩的事实。1933年，列文生-列信格和肯尼迪根据花岗岩和玄武岩同为地壳中分布最广的岩浆岩这一事实，重新倡导花岗岩浆和玄武岩浆两种原生岩浆的论点。二十世纪中期，环太平洋安山岩及阿尔卑斯超基性侵入岩的研究，使人们确信种类繁多的岩浆岩是由橄榄岩浆、玄武岩浆、安山岩浆和花岗岩浆通过复杂的演化而形成的。这几种原生岩浆是上地幔和地壳底部的固态物质在一定条件下通过局部熔融(重熔)产生的。原生岩浆的成因有不同的机制:1.玄武岩浆:上地幔物质(地幔岩)局部熔融的产物。在上地幔的不同深度上通过局部熔融产生三种主要岩浆:拉斑玄武岩浆:约2.花岗岩岩浆:大陆地壳深部物质重熔的产物。不同深度上可以形成性质稍有差异的花岗岩岩浆。在约10公里处形成活动性很弱的岩浆，许多巨型花岗岩岩基就是这种岩浆形成的;约在20公里深度上可形成活动性很强的岩浆，能够上侵至浅部甚至喷出地表。花岗岩岩浆通过同化作用可形成中性岩和碱性岩;也有一些花岗岩是混合岩化作用形成的。3.安山岩浆:玄武质洋壳到达海沟并向下俯冲深度达95公里时，玄武岩及其上覆的洋底沉积物发生局部熔融即可形成安山岩浆，安山岩在环太平洋地区分布广泛。大陆内部的安山岩，是地壳深部局部熔融产生的，其深度约为60公里。4.橄榄岩岩浆:上地幔物质大约在80~160公里的深度上局部熔融的产物。其实关于原生岩浆及其起源的问题极其复杂，以上只是支持者较多的几种看法，其真正的形成机制尚待进一步研究。
岩浆活动与板块构造环境密切相关，出现于地壳中的岩浆岩和火山岩种类繁多，归纳起来可分成3种基本的岩浆岩序列，即拉斑玄武岩系列、钙-碱系列和碱性系列。一般认为，碱性系列和拉斑玄武岩系列是洋隆或板内大陆裂谷系产物，而钙碱性系列形成于板缘消减带或板内大陆碰撞带。这3种系列的岩浆岩和火山岩的产出和分布，受板块构造环境的控制。从大洋到大陆环境，岩浆岩和火山岩由拉斑玄武岩往高铝玄武岩和碱性橄榄玄武岩过渡，即随大陆型地壳增加，钙碱性和碱性玄武岩系列增加，K2O含量增加。大陆环境和大洋环境拉斑玄武岩的区别在于前者SiO2含量多，w(Na)/w(K)比值低，K2O含量大于0.45%(后者小于0.45%)。
在不同板块构造环境下，火山岩主量元素丰度存在差异，尤其表现在TiO2、Al2O3、MgO、Na2O+K2O等的丰度上(表1-14)。一般的MORB和弧后盆地玄武岩的TiO2＞1.10%，大洋岛、大陆溢流玄武岩省和大陆裂谷带的TiO2＞2.20%，岛弧及活动大陆边缘的TiO2＜1.00%。岛弧及活动大陆边缘的Na2O+K2O≥4.00%。MORB和弧后盆地的Na2O+K2O≤3.00%，大洋岛、大陆溢流玄武岩省以及大陆裂谷带的Na2O+K2O为3.00%～4.00%(大陆裂谷带碱流岩类较高，一般大于9.00)。
表1-14 典型板块构造环境与火山岩主量元素丰度(wB/%)(统计平均值)
1.松辽盆地
松辽盆地火山岩相容主元素(如:FeO、Al2O3、TiO2、MgO和CaO)随SiO2含量的增加呈非线性降低，而不相容主元素(如K2O)随SiO2含量的增加而增加，展示了与岛弧CA系列火山岩相似的岩浆演化特征，表明其形成与板块俯冲作用相关。另外，松辽盆地的基性-中基性火山岩还具有高Al2O3(最高达17.57%)、Cr(最高达450.54μg/g)和Ni(最高达199.87μg/g)以及低MgO含量(为0.63%～5.79%)特征。Ni-Mg指数图解(图1-37)反映了火山岩在其岩浆演化早期阶段与橄榄石和辉石结晶分离作用相关的熔融分异一致的特征，即随着Mg含量的减少，Ni含量降低。与初始地幔和大洋玄武岩(MORB和OIB)的Nb/Th比(8～60)、Ce/Pb比(9～50)相比，松辽盆地玄武岩和玄武安山岩的Nb/Th比(2～20)、Ce/Pb比(2～30)相对较低。
图1-37 松辽盆地玄武岩Nb/Th-Nb和Ce/Pb-Ce图解［50］
松辽盆地玄武岩和玄武安山岩的轻稀土元素为中等程度富集［(La/Sm)s=2.0～3.9］，而英安岩和流纹岩的重稀土元素叠覆于基性-中基性火山岩之上，且其轻稀土元素相对玄武岩和玄武安山岩更富集一些［(La/Sm)s=3.5～4.8］。火山岩的初始地幔标准化微量元素分布模式具有以下特征:①大离子亲石元素(LILE，如Cs、Ba、K和Rb)的丰度较高;②具有负的Nb、Ta和Ti异常;③具有正的Pb异常。具有与俯冲作用有关的典型火山岩套相同的特征，如与安第斯弧火山岩的微量元素分布特征相同。火山岩的球粒陨石标准化稀土分布模式也展示了与弧火山岩相同的特征(图1-38)。
松辽盆地深层的火山岩表现出非常典型的板块俯冲作用特征，其岩浆源区为多成分复合性的。主元素与微量元素构造环境判别结果(图1-39)表明，松辽盆地基性-中基性火山岩为活动大陆边缘岩浆弧和(或)岛弧构造环境。这一判别结果与前面的地球化学分析结论一致。
从火山岩TAS图(图1-40)可知，本区SiO2含量在67%左右处存在明显的间断，反映了本区岩浆分别来自地幔与地壳的熔融，从而形成基性、酸性两种原生的独立岩浆。其中，基性与中性岩浆成分点是连续过渡的，反映中性岩浆是原始基性岩浆分离结晶或酸性岩浆混合(染)的产物。岩浆的成因是通过上地幔熔融成原生玄武岩浆后，上升、入侵到地壳中，由于玄武岩浆的高温导致地壳部分熔融成为酸性岩浆，并与玄武岩浆混合，或玄武岩浆同化混染地壳，分离结晶，形成中性岩浆及岩石。
图1-38 松辽盆地火山岩球粒陨石标准化分布模式图［50］
图1-39 松辽盆地火山岩构造环境判别图［50］
松辽盆地及周边火山岩的岩石化学和锶、钕同位素研究表明，岩浆来源于伸展大陆岩石圈之下的地幔源岩浆。［w(87Sr)］N/［w(86Sr)］N为0.7044～0.7059，δNd(t)大多为正值(0.4～3.9)，只有个别为负值，说明中生代火山岩浆具有明确的地幔组分，反映未分异、未亏损的源区特征。晚侏罗世火山岩中w(Nb)/w(V)值均较低，表明岩浆来源较深，而早白垩世酸性火山岩的w(Nb)/w(V)值较大，是岩浆生成于浅部的表现。
从晚侏罗世到早白垩世早期，松辽盆地中生代火山作用表现为降温降压过程，岩浆源区由40km上升到20～30km，岩浆熔融时的压力和温度逐渐降低，与地热梯度的增高呈负相关。从早白垩世早期到晚白垩世表现为升温升压过程，岩浆源区由20～30km下降到60～97km，岩浆熔融时的压力逐渐增高，与地热梯度变低相对应(表1-15)。
图1-40 松辽盆地火山岩TAS分类图［10］
表1-15 中生代岩浆起源深度(压力)及源岩熔融温度估计［51］
根据上述地球化学特征，松辽盆地火山岩的形成不仅与板块俯冲作用有关，同时在其形成过程中还可能有大洋玄武岩以及陆壳成分的加入，反映了其岩浆源区为多成分复合性的，并非是简单的幔源或幔源地壳混染的，即伴随着俯冲作用，可能有大洋残片和陆壳残片等进入到俯冲带，在一定深度熔融并参与到弧岩浆作用中。
2.渤海湾盆地
渤海湾盆地在晚侏罗世后期及早白垩世，强烈的断裂活动使火山活动达到高峰。玄武岩化学成分测定表明，该盆地玄武岩基本属于板内玄武岩。
图1-41 辽河坳陷火山岩ΣREE-La/Yb图解［11］
(1)辽河坳陷
辽河坳陷中生代火山岩形成环境与松辽盆地相似，而新生代火山岩形成环境与中生代存在差异。由w(La)/w(Yb)-w(REE)图可以看出(图1-41)，辽河坳陷火山岩样品大多投点在洋底和裂谷玄武岩区与大陆玄武岩区的重叠区域，反映了它们形成于大陆裂谷环境中。少数样品如齐古7井中生界火山岩、二道沟水库中生界火山岩落在岛弧和造山带拉斑玄武岩区内或边缘，反映了中生代与新生代辽河盆地范围内构造环境有较大不同，前者可能与古太平洋向西向亚洲大陆的俯冲有关，后者则为大陆内裂谷环境。
该区火成岩里特曼指数(σ)和莱特碱度率显示东、西部凹陷火山岩样品均以碱性系列为主，另有过碱性和钙碱性系列，火山岩钙碱指数为44.3～51.3。从汤姆凯夫硅-碱关系与里特曼指数图可以看出(图1-42)，东部凹陷样品点几乎全部落在σ=3线以上的区域，为碱性系列，个别样品点落在σ=1线上，属于拉斑系列;西部凹陷样品绝大多数落点在σ=3线以上区域，属碱性系列，少数落点在σ=1～3之间，属钙碱性系列，可能是中生代岛弧环境的产物。西部凹陷和东部凹陷岩浆来源具有同源性，但东、西部凹陷火山岩所反映的构造背景稍有不同，比较两凹陷火山岩稀土元素配分曲线，西部凹陷略陡于东部凹陷，表明东部凹陷伸展程度高于西部凹陷，西部凹陷呈弱太平洋型-弱大西洋型，而东部凹陷则呈弱大西洋型-弱地中海型-中大西洋型。
图1-42 东、西部凹陷硅-碱与组合指数关系图［11］
图1-43 辽河坳陷玄武岩稀土元素配分型式［52］
Christiansen和Petro曾利用CaO/(Na2O+K2O)比值来区分挤压环境和拉张环境中火山岩建造。辽河盆地古近系火山岩钙碱指数在CaO/(Na2O+K2O)-SiO2图上，当CaO/(Na2O+K2O)为1时，SiO2值为44.3%～51.3%，为拉张环境大陆内裂谷的产物。
稀土元素配分曲线型式为轻稀土元素富集右倾斜型，无铕负异常或很弱(图1-43);玄武岩87Sr/86Sr的初始值为0.7031～0.7038，此值在东非裂谷玄武岩的初始值0.7031～0.7047范围内，与大洋岛弧玄武岩平均初始值0.7031±0.001和洋中脊玄武岩的0.7022～0.7035相近，说明本区玄武岩浆来自地幔源区，其锶同位素体系未发生明显变化，玄武岩浆上升过程中或定位后基本上未受到大陆地壳物质的同化混染。因此，可以认为本区玄武岩浆为地幔岩浆源大陆板内拉张环境的产物，其在源区形成后上升途中乃至结晶固结过程中，既未受到大陆地壳的同化混染，也不曾发生过明显的分异作用，玄武岩的成分可以代表原生岩浆的成分。
锶、铷同位素测定结果表明，虽然火山岩初始岩浆来源于上地幔，但不同喷发期次的岩浆混入的地壳物质有一定差别(表1-16)。其中沙三段火山岩特征最明显，东营组火山岩有一定地壳物质混入，房身泡组火山岩有较多地壳物质混入。
表1-16 辽河坳陷不同时期火山岩锶、铷同位素初始比值对比［49］
(2)黄骅坳陷
黄骅坳陷晚侏罗-早白垩世火山岩系是一套由粗面玄武岩-玄武岩-玄武粗安岩-粗安岩-粗面安山岩-粗面岩以及少量流纹岩组成的以橄榄安粗岩系为主、高钾钙碱岩系为辅的岩石组合(图1-44)。根据孢粉和Rb-Sr、Sm-Nd同位素年龄测定，火山岩为两期形成的碱性岩系列，为晚侏罗-早白垩世中晚期(122.25～138.70Ma)，形成于由挤压到拉张及与地幔柱活动有关的构造环境。扣村-羊二庄的火山岩形成较早，为晚侏罗世;王官屯与风化店火山岩为晚侏罗世晚期-早白垩世早期产物。
火山岩系87Sr/86Sr初始值为0.7069～0.7051，143Nd/144Nd初始值为0.5115～0.5118，与上地幔的范围(87Sr/86Sr=0.702～0.706，143Nd/144Nd=0.512)大致相当，略显高。火山岩系Sr、Nd同位素投影显示与EM1型地幔特征相似，同时与EC-SP(中国东部的橄榄安粗岩省)区间邻近，说明二者关系密切。另外，氧同位素也表明本区中生代火山岩系来源于上地幔，但略受地壳物质混染。
图1-44 黄骅坳陷中生代火山岩TAS图解［23］
火山岩系微量元素分析表明，与岛弧橄榄安粗岩系微量元素含量相比，明显富集Rb、Sr、Ba、Zr、Th、U等元素，而Cr、Ni在酸性岩中明显偏低。稀土元素分布模式比岛弧安山岩稀土元素分布模式斜率大，与俯冲带大陆安山岩稀土元素分布模式相近似，但仍显示较强的轻稀土元素富集。火山岩化学成分具有硅适度饱和(SiO2质量分数为47.6%～72.9%)、相对富钠，w(K2O)/w(Na2O)值为0.32～1.36、富碱、富钛、贫铝、较高的w(Fe2O3)/w(FeO)值、高氧化系数(0.32～0.80)特征，而岛弧及活动大陆边缘和中国东部橄榄安粗岩省的岩石，氧化系数则分别主要变化于0.37～0.64和0.54～0.93之间。火山岩组合以缺少典型的钙碱系列火山岩，而区别于岛弧区和活动大陆边缘区，与裂谷带不同的是缺少典型的双峰式火山岩组合，而以DI=46.38～93.77之间的中、基性和少量酸性岩组合为特征。与岛弧及活动大陆边缘区和中国东部橄榄安粗岩省类似岩石相比，本区橄榄安粗岩系更偏酸性。
总之，从岩石化学角度得出此套中生代火山岩形成的构造环境是复杂的、多解的，但至少与消减带密切相关。结合中国东部橄榄安粗岩系分布东多西少、南多北少的特征，以及古生代晚期本区已为构造相对薄弱带，认为中生代时黄骅坳陷位于伊泽奈崎板块向欧亚板块斜向俯冲消减伴随的弧后弱拉张作用区，而且受扬子板块和华北板块作用的陆内造山及晚期的伸展作用影响，在先存的构造薄弱带上产生的陆内构造活动带，其特征之一就是发育此套橄榄安粗岩系。
(3)济阳坳陷
早白垩世，受太平洋板块北西西向俯冲、郯庐断裂左旋压扭区域应力场的影响，济阳坳陷东侧的渤中-济阳-昌潍坳陷带总体处于左旋扭压应力环境，以鲁西隆起为砥柱，形成了帚状构造系的雏形。火山活动主要沿郯庐断裂一侧发育，火山活动为中性安山质熔岩大面积喷发和溢流，受北西向断层和盆地走向控制。
中生代玄武岩除La/Nb高于地壳，Th/Nb与地壳接近外，其他特征比值与湖南中生代源自富集地幔的玄武岩相似(表1-17);它们的87Sr/86Sr值为0.705197。中生代中基性岩浆岩的87Sr/86Sr为0.705176～0.706605。无论是中生代的基性岩浆岩还是中基性岩浆岩的87Sr/86Sr均介于地幔(0.70264)与地壳(0.7283)Sr同位素之间，更偏向于地幔一侧，结合火山岩的微量元素地化特征，揭示出本区中生代火山岩可能是由来自富集地幔物质经地壳物质混染后形成的岩石。
表1-17 火山岩特征［46］
DMM为亏损地幔端员，以亏损不相容元素为特征，它主要是由陆壳物质不断提取而形成。EM为富集地幔端员，以低的εNd和可变的87Sr/86Sr值为特征。富集地幔主要是陆源沉积物、蚀变洋壳或陆壳由于俯冲作用而被带入地幔，并在地幔的高温高压条件下与地幔物质发生混合而形成，或由于下插板块发生脱水作用，并对上覆地幔楔发生交代作用而形成。济阳坳陷古近-新近纪岩浆岩的同位素、微量元素等资料研究表明:①岩浆多源混染成因，火成岩数据点均落于上地幔最上部、下地壳组分和上地壳组分3个端员之间，说明为3种组分混合而成。其中，古近纪火成岩主要由上地幔和上地壳物质混染形成;新近纪玄武岩为上地幔与下地壳物质混合形成(图1-45)。②岩浆形成的温度为1110～1222℃，压力为0.8～2.0GPa，深度介于26～66km之间。上述岩浆性质的变化与岩浆源相对应，即古近纪早期(孔店期)上地幔上拱不强，张裂强度较弱，岩浆来源较深;古近纪中期(沙河街-东营时期)，盆地张裂加剧，上地幔拱张加剧，同时盆地深陷，使岩浆源变浅;而到了新近纪，盆地进入坳陷萎缩消亡期，上地幔发生冷收缩而下沉，使得岩浆源又回到较深的位置。
临清坳陷馆陶组玄武岩为碱性玄武岩和碱性粗面玄武岩，具有轻稀土元素富集型分配模式，稀土总量为176.4～190.3μg/g，无Eu异常。大离子亲石元素富集，并有不同程度的Nb、Ta和Sr元素富集，Zr、Ti和Y元素轻度亏损，含量较低的不相容元素基本上呈平滑分布，无亏损和富集现象。Ba/Nb和La/Nb值分别为6.30～6.75和0.57～0.64，与汾渭地堑北部的大同、阳原和汉诺坝碱性玄武岩有一定的相似性，均吻合于洋岛玄武岩(OIB)范围，表明岩浆主要来自于亏损的软流圈地幔，计算软流圈顶界埋深为55～60km。另外，碱性玄武岩具有εNd较低(3.62～6.30)和87Sr/86Sr较高(0.703478～0.703562)的特征，与华北古老岩石圈地幔具有低εNd和高87Sr/86Sr值特征一致，也表明玄武岩源区主要由亏损软流圈地幔组成，但经历了一定程度的岩石圈地幔混染。
图1-45 Nd(t)-87Sr/86Sr图解［46］
3.苏北盆地
古近纪玄武岩落在板块内部拉斑玄武岩近碱性玄武岩一侧，新近纪玄武岩则位于板块内部碱性玄武岩近拉斑玄武岩一侧，总的来看位于拉斑玄武岩与碱性玄武岩过渡部位，反映了本区古近-新近纪玄武岩处于碱性与钙碱性玄武岩过渡范围，为大陆板块内部的喷发产物。
晚白垩世以来，由于太平洋板块的北西西向俯冲，伴随库拉太平洋脊潜没于北东向俯冲带之下，其热效应进一步使苏北地区板块厚度减薄，受张力破坏产生了箕状断陷，伴生了具有多旋回喷发特点的富镁质的钠质偏碱性橄榄玄武岩。古近纪中国东部隐伏玄武岩，含有特别高的U，而Sr、Rb、Cr、Ni、Co、Ba含量均低于大陆裂谷碱性玄武岩。苏北地区玄武岩中Ni、Co含量比大陆裂谷碱性玄武岩高，而Sr、Cr含量则低于大陆裂谷碱性玄武岩，结合大洋系数分析，认为古近纪该区未形成典型的大陆裂谷系。新近纪以来，由于太平洋板块向北西西俯冲，使本区转化为以东西分带的构造、岩浆活动格局，发育了一系列主要受北东及北西向断裂构造控制的钙碱性至碱性玄武岩，自东向西碱性递增，并向贫Al、富Mg、富Fe碱性岩转化。
玄武岩稀土元素总量(84.99～173.17μg/g)不高，(La/Yb)N值(5.09～10.46μg/g)较低，δEu为1.01～1.12，均为弱正铕异常，表现在配分型式上为不太陡的右倾(图1-46)，相对于HREE而言，其LREE适度富集，明显不同于中国东部含幔源橄榄岩包体的新生代钠质碱性玄武岩的强富集LREE型式，也不同于N-MORB和E-MORB较高的中、重稀土模式，反映出大陆玄武岩的特点。其中，古近纪橄榄拉斑玄武岩La-Ce和Zr-Sr显示出较好的正相关，说明它具有相对单一的成因机制，即主要受部分熔融控制，而分离结晶作用则居于次要地位。此外，(La/Sm)-La表现出的线性正相关性也说明岩浆过程以部分熔融作用为主。
苏北地区上地幔从中生代到新生代其87Sr/86Sr比值越来越低，而143Nd/144Nd比值则越来越高，Nb亏损特征逐渐消失，即从富集型上地幔向亏损型上地幔演化，而古近纪玄武岩则处于过渡阶段，表现出活动大陆边缘火山弧向大陆板内裂谷过渡的特征。从构造位置来看，由于位于郯庐断裂带的东侧，嘉山-六合为一个新生代古火山集中分布区，地幔热流值、地壳上地幔温度等热结构分析，揭示盆地深部和郯庐断裂之下存在明显的深部热异常，而新生代古火山玄武岩的喷发，则是这种作用的物质表现。由于软流圈的上涌，引起了岩石圈物质较高程度部分熔融以及与软流圈物质之间的相互作用，形成的橄榄拉斑玄武岩浆继承了富集型岩石圈高Sr特征和Nb亏损性质，同时又体现了软流圈物质亏损Nd同位素的特征，这一特征与合肥盆地古新世拉斑玄武岩明显不同，构成了Nd、Sr同位素的过渡趋势，但并未显示出EMⅡ型同位素特征(图1-47)。
图1-46 玄武岩稀土元素球粒陨石标准化配分模式图［53］
图1-47 苏北盆地玄武岩Sr-Nd同位素协变关系［53］
图1-48 珠江口盆地新生代玄武岩Sr-Nd同位素变异图解［38］
4.珠江口盆地
新生代玄武岩Sr-Nd同位素数据点落在由洋岛玄武岩构成的地幔阵列中，并落在日本海新生代火山岩变化趋势，以及由辽河、苏北盆地及邻区古近-新近纪玄武岩构成的亏损端元混合趋势范围内(图1-48)，具有从早到晚由富集型向亏损型发展的趋势。玄武岩类过渡金属元素经球粒陨石标准化后发现，其相对富集Sc、Ti、Fe、Mn，而亏损Cr、Co、Ni，尤其贫Cr、Ni，特别是古近纪样品Cr、Ni更低，新近纪样品Cr、Ni有所增高，可能反映了该区玄武岩:①早期遭受到地壳混染的影响，晚期则基本不受地壳混染影响;②早期岩浆来自同位素富集型的岩石圈地幔，晚期岩浆来自同位素亏损型的软流圈地幔。如早中新世拉斑玄武岩(H1511-3样品)的εSr(t)=+8.9，但其εNd(t)=+1.9，Ti/Yb=7151，轻稀土富集弱，(La/Yb)N=5.90，反映其源于上地幔，且受地壳混染甚微;渐新世拉斑玄武岩(3321-3样品)εSr(t)=+14.8，εNd(t)=-1.3，但其轻稀土富集程度更弱，(La/Yb)N=4.90(表1-18)，说明玄武岩中的同位素富集组分可能主要来源于富集型岩石圈地幔，即在拉伸作用早期，或在岩石圈厚度保留较大的地段，玄武岩的同位素组成相对富集;而在拉伸作用晚期，或在拉伸作用强烈地段，玄武岩的同位素组成相对亏损。
中国东部中-新生代裂谷盆地火成岩分布具有较强的规律性，其形成与分布受大断裂的控制作用。中生代火山岩形成于晚侏罗世至早白垩世，即裂谷初期阶段，火山活动相对较弱，岩浆沿深大断裂多呈中心式喷发，岩性从基性到酸性均有发育，但以酸性为主。古近纪为裂谷主要发育阶段，火山活动十分强烈，具有多旋回、分布广等特征，岩性从中酸性到中基性均有发育，古近纪拉斑玄武岩系列的石英拉斑玄武岩-橄榄拉斑玄武岩组合为主，并出现少量粗面岩-碱流岩，如辽河盆地、济阳盆地、苏北盆地以及广东三水盆地等。新近纪火山活动相对减弱，由喷发-溢流相向侵入岩相转变，为拉斑玄武岩系列和碱性玄武岩系列共存，但以中基性岩居多，主要分布在黄骅盆地、济阳惠民凹陷、江苏的江宁方山和六合方山和南海海域等。第四纪大多为碱性玄武岩系列的碱性橄榄玄武岩-碧玄岩-橄榄霞石岩组合。全新世火山活动局限在长白山天池、海南岛和雷州半岛等地区。
表1-18 珠江口盆地新生代火山岩Sr、Nd同位素特征［38］
1. 张智宇，杜杨松，张静，庞振山，李大鹏，贾鹏飞，安徽贵池铜山岩体SHRIMP锆石U-Pb年代学与岩石地球化学特征研究，地质论评，2011，57（1）：印刷中。2. 张智宇，杜杨松，张静，庞振山，李大鹏，贾鹏飞，安徽铜山矽卡岩型铜矿床蚀变矿化分带特征及成因，矿床地质，2010，29（6）：999－1016。3. 李大鹏，杜杨松，张静，庞振山，安徽铜山矽卡岩型铜矿床控矿构造及其对矿化的影响，地质与勘探，2010，46（6）：1051－1060。4. 侯通，张招崇，杜杨松，宁芜南段钟姑矿田的深部矿浆－热液系统，地学前缘，2010，17（1）：186－194。5. 杜杨松，秦新龙，曹毅，安徽铜陵中生代侵入岩及其岩石包体中的硫化物－氧化物熔融包裹体研究，矿床地质，2010，29（1）：71-24。6. 涂伟，杜杨松，李顺庭，高志伟，宁芜盆地蒋庙橄榄辉长岩的岩相学和矿物学特征及其构造意义，矿物岩石，2010，30（1）：47-52。(EI检索)7. 杜杨松，德高业精的学者楷模－记王德滋院士，学位与研究生教育，2009，（8）：9－10。8. 向文帅，杜杨松，曹毅，庐枞地区A型花岗岩类与橄榄安粗岩系研究，矿物岩石，2009，29（3）：36－42。(EI检索)9. 庞振山，杜杨松，王功文，郭欣，曹毅，李青，云南普朗复式岩体锆石U－Pb年龄和地球化学特征及其地质意义，岩石学报，2009，25（1）：159－165。(SCI检索)10. 庞振山，杜杨松，王功文，曹毅，云南普朗复式岩体地质地球化学特征及成因，地质通报，2009，28（4）：531－537。11. 郭欣，杜杨松，庞振山，李顺庭，李青，云南普朗斑岩铜矿蚀变带成矿流体特征及其成矿意义，现代地质，2009，23（3）：465－471。12. 曹毅，杜杨松，蔡春林，秦新龙，李顺庭，向文帅，安徽庐枞地区中生代A型花岗岩类及其岩石包体：对碰撞后到造山后构造环境转变和岩浆演化的意义，高校地质学报，2008，14（4）：565－576。13. 杜杨松，曹毅，袁万明，楼亚儿，李顺庭，鲁鑫，安徽沿江地区中生代碰撞后到造山后岩浆活动和壳幔相互作用－来自火山－侵入杂岩和岩石包体的证据，岩石学报，2007，23（6）：71－77。(SCI检索)14. 杜杨松，李顺庭，曹毅，秦新龙，楼亚儿，安徽铜陵铜官山矿区中生代侵入岩的形成过程－岩浆底侵、同化混染和分离结晶，现代地质，2007，21（1）：71－77。15. 蔡劲宏，杜杨松，阿尔泰山南缘中泥盆世苦橄岩中单斜辉石的成分特征及其地质意义，岩石矿物学杂志，2007，26（2）：141－146。16. 王功文，郭远生，杜杨松，范玉华，郭欣，庞振山，陈建平，基于GIS的云南普朗斑岩铜矿床三维成矿预测，矿床地质，2007，26（6）：651－658。17. 楼亚儿，杜杨松，安徽繁昌中生代侵入岩的特征和锆石SHRIMP测年，地球化学，2006，35 (4)：359－366。18. 楼亚儿，杜杨松，安徽繁昌－铜陵中生代侵入岩的黑云母特征和成因探讨，矿物学报，2006，26 (2)：175－180。19. 杜杨松，李铉具，安徽铜陵岩浆岩中辉长质岩石包体的发现及其地质意义，高校地质学报，2004，10（3）：332－342。20. 杜杨松，秦新龙，李铉具，安徽铜陵地区中生代幔源岩浆底侵作用－来自矿物巨晶和岩石包体的证据，岩石矿物学杂志，2004，23（2）：109－116。21. 杜杨松，秦新龙，田世洪，安徽铜陵铜官山矿区中生代岩浆－热液过程：来自岩石包体及其寄主岩的证据，岩石学报，2004，20（2）：339－350。(SCI检索)22. 杜杨松，车勤建，秦新龙，楼亚儿，花岗质岩石中岩石包体研究的新进展，矿物岩石地球化学通报，2003，22（4）：334－339。23. 杜杨松，刘金辉，秦新龙，楼亚儿，窦金龙，岩浆底侵作用研究进展，自然科学进展，2003，13 (3)：237－242。24. 秦新龙，杜杨松，李铉具，尹京武，郭熙凤，安徽铜陵地区角闪石堆积晶包体中出溶氧化物、硫化物的发现，科学通报，2003，48（18）：1982－1989。25. 楼亚儿，杜杨松，花岗质岩石成因分类研究述评，地学前缘，2003，10 (3)：269－275。26. 杜杨松，窦金龙，秦新龙，戈尔德施密特2002年会报道，地质科技情报，2002，21（4）：48转59页。27. 秦新龙，杜杨松，田世洪，李铉具，金尚中，尹京武，安徽铜陵曹山辉石闪长岩中含磁黄铁矿-黄铜矿的角闪石巨晶的首次发现及其地质意义，自然科学进展，2002，12（8）：834－838。28. 田世洪，杜杨松，秦新龙，李铉具，金尚中，尹京武，安徽铜陵地区中酸性侵入岩及其岩石包体中的矿物包裹体研究。地学前缘，2001，8（4）：422 - 428。29. 杜杨松, 田世洪和李学军。安徽铜陵天马山矿床与大团山矿床流体成矿作用对比研究。地球科学，2000, 25(4): 433 - 437。（EI检索）30. 王功文，杜杨松。玉龙铜矿带成矿多元信息综合分析与找矿靶区优选。现代地质，2000，14(2)：158－164。31. 王功文，杜杨松。切比雪夫曲线拟合实现玉龙斑岩铜矿体深度预测。地学前缘，2000，7（2）：526。32. 杜杨松。壳幔成矿学初探。矿床地质，1999, 18 (4) : 341 - 346。33. 杜杨松, Ken D. Collerson和赵建新。两广交界地区S-型花岗岩中麻粒岩包体的特征、成因和地质意义。岩石学报，1999, 15 (2) ：309－314。(SCI检索)34. 杜杨松, 江云华和叶桂顺。浙西金鸡岩金矿床的特征和成矿机理研究。地球科学，1998, 23 (3): 262 - 266。(EI检索)35. 杜杨松, 江云华和叶桂顺。浙江金鸡岩金矿床中银金矿和黄铁矿的成因矿物学特征及其地质意义。现代地质，1998, 12 (2): 214 - 221。36. 杜杨松。对“大陆地质学研究的若干问题思考”一文的讨论。高校地质学报， 1998, 4 (1): 118 - 120。37. 李学军, 杜杨松和杜勋。成矿流体中重金属元素含量的分析计算。地学前缘， 1998, 5 (2): 333 - 334。38. 李学军, 杜杨松，胡金文和方建勤。安徽铜陵大团山矽卡岩型铜矿床热液成矿作用研究。地球学报，1998，19 (增刊)：30 - 38。39. 杜杨松和李学军。安徽铜陵典型矿区岩石包体研究及其岩浆-成矿作用过程探讨。高校地质学报， 1997, 3 (2): 171 - 182。40. 杜杨松。酸性、中酸性火山-侵入杂岩中岩石包体研究的新进展。现代地质，1996, 10 (2): 169 - 174。41. 杜杨松。火成岩中下地壳岩石包体的特征及其研究意义。地质科技情报，1994, 13 (3): 33 - 39。42. 杜杨松。论酸性、中酸性火成岩中岩石包体的分类与命名。现代地质，1994, 8 (2): 127 - 132。43. 杜杨松。花岗岩类中岩石包体研究与隐伏矿床(体)的寻找 — 以安徽铜陵地区为例。南京大学学报 (地球科学版)，1994, 6 (3): 351 - 355。44. 杜杨松。包体岩石学－一门新兴的交叉学科。地球科学，1994，19（6）：726。45. 杜杨松。酸性、中酸性火成岩中岩石包体的成因类型和基本特征。载于何科昭，杜杨松和仲力(主编)，中国地质大学校庆40周年学术报告会论文集。北京：海洋出版社，1993, 1: 108 - 115。46. 杜杨松。安徽铜陵地区岩浆岩和有关矿床成岩成矿机理。矿物岩石地球化学通报，1991, (2): 38 - 40.47. 沈渭洲，陈繁荣，刘昌实和杜杨松。江西银山多金属矿床的稳定同位素研究。南京大学学报(地球科学版)，1991, (2): 186 - 194.48. 杜杨松，王德滋和陈克荣。浙东南沿海地区中生代火山—侵入杂岩的特征、成因及分布规律。地质学报，1990, (3): 215－225.49. 杜杨松。浙东南沿海酸性、中酸性火山—侵入杂岩中石英正长岩及其岩石包体的特征和研究意义。载于黄惠泽和曲政(主编)，中国第一届博士后学术研讨会论文集。北京：学苑出版社，1990, 1: 234 - 243.50. 杜杨松。试论熔结凝灰岩中塑性碎屑内晶质结构的成因。岩石矿物学杂志，1990, 9 (2): 124 - 130.51. 杜杨松。广义火山碎屑岩的结构类型及其分类命名讨论。地质科技情报，1990, 9 (1): 16 - 18.52. 王德滋和杜杨松。中国东南沿海地区中生代火山—侵入杂岩形成的构造背景。矿物岩石地球化学通讯，1990, (3): 186 - 188.53. 陈克荣, 杜杨松和陈小明。论火山碎屑流和涌浪堆积的特征和成因模式 — 以浙东南沿海地区为例。岩石学报，1990, (1): 66 - 74.54. 杜杨松。火山碎屑涌浪堆积的特征、鉴别标志及其地质意义。中国科学(B辑)，1989, (12): 1294－1301.55. 杜杨松。浙东南沿海地区中生代火山岩的时空分布及火山活动旋回划分。南京大学学报(地球科学版)，1989, (4): 65 - 76.56. 杜杨松和周旬若。浙东南沿海地区中生代火山—侵入杂岩形成条件的实验模拟。南京大学学报(自然科学版)，1989, 25 (1): 83 - 91.57. 陈克荣和杜杨松。论银山铜铅锌矿与德兴铜矿的关系及其找矿方向。地质与勘探，1988, 24 (1): 9 - 13.58. 杜杨松和陈克荣。德兴银山铜铅锌矿床成矿作用与火山作用间的关系。桂林冶金地质学院学报，1987, 7 (4): 287 - 294.59. 陈克荣和杜杨松。论赣东北地区中生代火山岩的特征及其演化规律。南京大学学报(自然科学版)，1987, 23 (1): 54 - 63.60. 王德滋, 陈克荣, 杜杨松和曾家湖。江西德兴银山火山机构特征及矿床成因研究。南京大学学报(自然科学版), 地质学增刊。1984, (4): 1 - 8.
华北克拉通北缘处于华北板块与西伯利亚板块、太平洋板块的接合部位，经历了长达3800 Ma的地质演化和多次构造-热事件（崔盛芹等，2000；裴荣富等，2003；李俊健等，2010）。
古太古代时，华北克拉通北缘分布着若干个古陆核，这些小陆核经多次拼合—裂解—再拼合，形成相对较大的陆核（伍家善等，1998；zhai et al.，2000）。现在可见的太古宙早期的陆核有龙岗古陆核、鞍本铁架山古陆核、冀东的迁安古陆核、鲁西古陆核等（赵国春，2003；翟明国等，2009）。它们的主体是花岗质深成岩，但也包括少量的表壳岩（绿岩和变碎屑岩）的小块体或透镜体，被认为是早期绿岩或下部绿岩（沈保丰等，1994；裴荣富等，2003；李俊健等，2010）。华北克拉通北缘阴山-燕山太古宙克拉通隆起区，由集宁、张家口、密云、冀东等古太古代—中太古代微古陆块（陆核）及焊接它们的中太古代—新太古代岩浆结合带及绿岩带组成，包括集宁群、桑干群、迁西群、乌拉山群、色尔腾山群，古太古代时期，在冀东一带已出现我国最古老的陆核（wan et al.，2005；刘敦一等，2007），中太古代时期，强烈的地幔热对流作用使早期较薄的地壳破裂，以基性为主的下地壳物质大量喷发和喷溢出地表，形成厚度可观的火山岩和火山沉积岩，而破裂的初始地壳则在地幔热流体的影响下形成麻粒岩相-片麻岩相高级变质体，与此同时，初始地壳的熔融和幔源玄武岩浆分异分别形成紫苏花岗岩和TTG岩系。新太古代时，发生多期次、大规模的火山-沉积活动、花岗质岩浆侵入活动及区域变质作用，导致陆核的增长和微陆块的形成以及广泛分布于微陆块之间的岩浆结合带，在岩浆结合带中分异有色尔腾山、五台山、遵化等绿岩带（裴荣富等，2003）。辽北-吉南广泛出露的太古宇统称鞍山群（沈其韩等，1996）。在早期形成过程中，堆积了厚大的镁铁质火山岩，并将地幔中的金带到地表形成了金的初始富集，新太古代早期，金成矿作用主要表现为矿源层的形成，并有伴生金矿床的出现，同火山喷气-沉积作用的块状硫化物伴生型金矿床，如清原红透山块状硫化物伴生金矿床（陈毓川等，2001；裴荣富等，2003）。新太古代末期，金矿床主要发生在华北板块第一次大规模的克拉通化或绿岩带早期变形变质过程中，形成的金矿床与太古宙绿岩带镁铁质变质火山岩及条带状硅铁建造有关的金的矿源层或矿床，如吉林夹皮沟-板庙子一带的八家子、二道沟（李俊健等，2006）、清原南龙王庙（陈毓川等，2001）等金矿床；与太古代绿岩带变质火山-沉积岩有关的红透山式块状金属硫化物矿床主要分布于辽宁浑北一带，以红透山、树基沟等铜锌矿床为代表（芮宗瑶等，1994；裴荣富等，2003）；条带状铁建造中的浸染状金矿床，如山西五台县的柏枝岩、东腰庄、康家沟等金矿床（陈毓川等，2001），这些矿床都有这个时期的同位素年龄。
古元古代华北克拉通一方面在局部地区仍旧保留了新太古代的活动特征，另一方面，又显示有稳定环境下一套浅变质的、层序清楚的、分布在局限海槽中的 “冒地槽” 式沉积，如上辽河群的大石桥组、盖县组，前者以镁质碳酸盐岩为主，后者以细碎屑岩为主，显示出准盖层的特征，如冀东地区的青龙河群、内蒙古大青山的二道凹群、基本上是由碎屑岩组成，显示出相对稳定的环境，具有准盖层的特征（李俊健等，2010），古元古代末的吕梁运动使华北原始的太古宙—古元古代的地块缝合到一起形成了统一的华北克拉通（赵国春，2009；翟明国，2010），这次构造-热事件使太古宙绿岩带发生广泛的退变质作用和韧性剪切变形作用，与此同时发育了广泛的金矿化。在古元古代时金矿化大致有两期：一期在古元古代早期（约2200 Ma），另一期是在古元古代末期，前者以金厂峪、排山楼金矿床为代表，后者如小营盘金矿床、猫岭金矿床以及近年在大青山一带发现的新地沟、油篓沟、卯独沁、哈拉沁等金矿床（陈毓川等，2001；李俊健等，2006）。金厂峪金矿糜棱片岩含金石英脉Ar/Ar年龄为2190 Ma（何永年，1992）和含矿钠长石石英脉SHRIMP U-Pb年龄1858 Ma（罗镇宽等，2001），排山楼受韧性剪切和蚀变交代的斜长角闪岩的Sm-Nd等时线年龄2149 Ma（骆辉等，1994），小营盘石英脉中的单颗粒锆石U-Pb稀释年龄1826 Ma和1800 Ma（胡小蝶等，1994），猫岭金矿床毒砂Re-Os等时线年龄2119 Ma（邱小平等，2003），新地沟金矿石中石英Ar/Ar年龄1991 Ma（李俊健等，2006）。
中新元古代是准稳定环境下的盖层形成时期，构造运动是以拉伸作用为主，在华北克拉通北缘东段形成燕山-太行山裂谷系、北缘西段的狼山-渣尔泰山裂谷和白云鄂博裂谷系，在克拉通内部的阜平、晋北、吕梁等地区，中元古代由于拉伸作用，形成了广泛分布的基性岩墙群（李俊健等，2010）。在狼山-渣尔泰裂陷槽中产出的铅锌矿床有霍各乞、东升庙、炭窑口、甲生盘等（芮宗瑶等，1994），金矿床如朱拉扎嘎、常山壕等（江思宏等，2001；聂凤军等，2010）。燕山-太行山裂谷系冀东青龙-迁安一带的 “长城式” 金矿床等（聂凤军等，1998；李俊健等，2010）。
早古生代华北克拉通整体处于陆表海的稳定环境，此时整个克拉通才有了统一的稳定盖层。寒武系和奥陶系主要是由碳酸盐岩和碎屑岩组成，没有火山岩。到晚奥陶世，由于南北两侧洋壳俯冲强大的挤压力，使整个陆块抬升，而缺失上奥陶统、志留系、泥盆系和下石炭统。从晚石炭世开始，华北克拉通再次整体下陷，广泛接受浅海相沉积，并很快向海陆交互相、陆相沉积转变，到二叠纪则主要是陆相沉积。古生代华北克拉通内部的岩浆活动较弱，目前仅发现辽宁复县和山东蒙阴的金伯利岩侵入（李俊健等，2010）。但在华北克拉通北缘，由于古亚洲洋板块的消减和最后发生碰撞的影响，发育古生代花岗岩类的侵入。早古生代在华北克拉通北部白乃庙岛弧带中产出白乃庙铜金矿床，进入晚古生代，华北克拉通北缘岩浆活动比较强烈，与海西-印支期中酸性火山岩浆活动有关的金矿床，沿内蒙地轴内一些东西向深大断裂分布，产于乌拉山-大青山南麓深断裂的金矿床，如柳坝沟、哈达门沟金矿床，乌拉山-大青山北麓临河-集宁深断裂附近的金矿床，包括十八顷壕、北腮忽洞、老羊壕、东伙房、后石花等金矿床（Nie et al.，1994），尚义-赤城断裂附近的东坪、后沟、黄土梁、中山沟等金矿床（陆松年等，1997；罗镇宽等，2001）。
印支期，华北克拉通南侧的秦祁古海洋和北侧的古亚洲洋均已关闭，但克拉通南北两侧受到的碰撞挤压作用并未终止，使得一些近东西向的断裂、逆冲断裂和韧性剪切带重新活动，两缘的地壳增厚，导致深部地壳重熔形成了后碰撞花岗岩（李俊健等，2010）。岩浆岩在华北克拉通北缘及其以北造山带广泛发育，如冀东的都山花岗岩、柏杖子花岗岩、丰宁的撒岱沟门花岗岩、喀喇沁花岗岩、敖汉的西台子花岗岩等，这些花岗岩表现出后碰撞特点。这个时期华北克拉通北缘形成的金矿床，包括赛乌素金矿床Ar/Ar年龄为249 Ma（Nie et al.，2002）和253～220 Ma，230～180 Ma（Hart et al.，2002），哈达门沟金矿床的叠加矿化，有240 Ma的Ar/Ar年龄（聂凤军等，2005），小营盘金矿床蚀变钾长石Ar/Ar年龄241～246 Ma（Hart et al.，2002），冀东金厂峪金矿床辉钼矿Re-Os年龄240 Ma（宋扬等，2011）。这个时期有大量的钼矿床形成，如燕辽钼矿带、西拉木伦钼矿带以及西部大苏计、西沙德盖、查干花都形成于这一时期（代军治等，2006；张彤等，2009；张连昌等，2010；侯万荣等，2010）。
燕山期，蒙古-鄂霍次克大洋关闭导致向南俯冲，太平洋伊泽奈崎（Izanaqi）板块向北西-北方向亚洲大陆下的斜冲，华北克拉通东部受到来自北部和东部的挤压，构造体制由近东西向转变为北东—北北东向，形成了陆块东部隆起带和坳陷盆地相间的构造格局。伴随着构造体制的变化，发生了地幔上涌和岩石圈减薄，伴随构造体制的转变，中生代爆发了大规模的岩浆活动和金矿成矿作用（毛景文等，2003；翟明国，2010；李俊健等，2010），已获得的同位素年龄资料显示出吉南夹皮沟、海沟等金矿床，辽东五龙金矿床、猫岭等金矿床，胶东地区的金矿床，辽西排山楼、二道沟金矿床，赤峰金厂沟梁、安家营子、柴火栏子、热水、撰山子、大黑山、奈林沟等金矿床，冀东金厂峪、峪耳崖、牛心山等金矿床，冀北水晶屯、东坪、后沟等金矿床都有这个时期的年龄数据（陈毓川等，2001；Yang et al.，2003；李俊健等，2006）。
综上所述，华北板块北缘经历了太古宙-古元古代陆核形成、陆块汇聚和克拉通最终形成，这个阶段金成矿作用主要是形成含金高的花岗-绿岩带，即矿源层，为后来金矿床最终形成奠定基础。中新元古代华北板块北缘主要为张性环境，形成一系列张性裂谷和坳陷，如狼山-渣尔泰山裂谷和白云鄂博裂谷、燕辽裂陷槽，并使朱拉扎嘎、常山壕等金矿床金的得到初始富集。古生代华北克拉通北缘由于受到古亚洲洋的开合影响，华北克拉通北缘构造-岩浆活动比较强烈，这个时期在乌拉山-大青山一带形成了哈达门沟、十八顷壕、老羊壕、后石花等金矿床，沿北缘隆起带南、北大断裂产出。三叠纪，随着古亚洲洋的关闭，华北克拉通北缘由挤压转为碰撞/造山后的伸展环境，伴随着碱性岩浆活动，形成大量的钼矿床，冀东金厂峪金矿床最终也在这个阶段形成，燕山期，华北克拉通以整个欧亚大陆的面貌出现，太平洋板块向北西-北方向亚洲大陆下的斜冲，华北克拉通北缘东部伴随着构造体制的变化，发生了地幔上涌和岩石圈减薄，岩浆活动异常强烈，金矿成矿作用也主要集中在这个时期。在华北板块演化过程中，均伴随有金矿化的发生，但主要集中在太古宙-古元古代矿源层的形成和中-新生代矿床的形成，华北克拉通北缘一个金矿化集中区或一个金矿床有不同的同位素年龄可能是华北克拉通不同阶段演化的结果，裴荣富等（2003）按照成矿年代演化分为初生型、再生型、改造型、原生型四类矿床，认为华北克拉通北缘大都是多年代矿床，可出现多个矿体多层结构，即“多幢塔楼” 模式。
混凝土现浇楼板裂缝的成因与控制研究重力式悬臂式扶壁式挡土墙结构优化设计与选型温度变化对钢梁受力性能的影响现浇空心楼盖等代刚度和破坏形式的实验研究有限元法在连续组合梁桥负弯矩区处理中的应用钢绞线聚合物砂浆加固钢筋混凝土梁受弯性能研究侧向冲击作用下钢筋混凝土柱动力响应的有限元分析20层木质框架支撑核心筒结构模型的时程分析法新型建筑模板的开发与应用浅析“定性结构力学”在土木工程结构项目中应用
建筑工程大体积混凝土施工技术研究摘要大体积混凝土在建筑工程中得到了广泛的应用，在现代工程建设中，占有重要地位，工业与民用建筑中对大体积混凝土的需求越来越多，同时对其质量要求也越来越高。大体积混凝土的施工技术也不断地进行提高。目前在大体积施工过程之中最容易出现的质量通病就是结构的裂缝，结构裂缝给工程质量造成严重影响。而结构的裂缝最主要的原因是因为水泥水化热产生的温度应力超过了混凝土的抗拉强度所造成的。本文通过对大体积混凝土结构裂缝产生原因的分析，总结出对混凝土施工温度的控制措施，从而达到控制温度应力，避免结构裂缝的目的。同时本文对大体积混凝土施工工艺进行了探讨研究，对大体积混凝土后浇带的设计、施工和大体积混凝土冬期施工的防冻和防裂进行了论述，总结出安全可靠的技术措施，通过工程实例验证，取得了较好的施工效果，为大体积混凝土施工积累了资料。关键词:大体积混凝土裂缝温度“三掺”技术目录:第一章绪论~·“···~·~···········“~····~·~一、·“”·….·..·.~..~...……1那一1大体积混凝土的定义····················································...·.……1如一2大体积混凝土裂缝分析······················································……2如一3控制大体积混凝土裂缝的方法分析·······································……7芬1一4本文研究内容·······························································……11第二章“三掺”技术在大体积混凝土中应用的试验研究··················……12犯一1试验研究的目的····························································……12芍2一2膨胀剂、粉煤灰、减水剂的性能··················，····，····，·············……12夸2一3“三掺”混凝土配合比设计及试配·······································……巧胆一4试验结果········································……‘.…‘.’…“’二”“’·”””‘17壮一5试验结果分析·······························································……20芬2一6小结···········································································……24第三章大体积混凝土温度场及温度应力研究····································……25妇一1水泥水化热与混凝土绝热温升······························，···········……25怪3一2混凝土温度及温度应力分析·············································……26妇一3大体积混凝土温度应力的近似值计算·································……28夸3一4控制温度应力，防止裂缝的措施···················，······················……犯第四章大体积混凝土施工方案和施工技术研究·································……34夸4一1大体积混凝土的设计构造要求··········································……34料一2混凝土配合比及其材料···································，···············……35抖一3混凝土的浇筑与养护························……’‘·‘””’‘·’‘”””’“‘’‘”’‘’37芬4一4大体积混凝土“后浇带”的设计与施工·································……40科一5大体积混凝土的冬期施工················································……42大连理工大学工程硕士论文目录第五章大体积混凝土施工实例······························.·...·........................……46夸5一1工程概况·····································································……46夸5一2施工方案及技术措施······················································……46朴一3温度测试·····································································……47扣一4温度测试结果分析·························································……49第六章结束语··············································································……59参考文献······································，···············，············································……60致谢············································································································……61
材料专业毕业论文开题报告
开题报告是指开题者对科研课题的一种文字说明材料。这是一种新的应用写作文体，这种文字体裁是随着现代科学研究活动计划性的增强和科研选题程序化管理的需要而产生的。下面是我为大家收集的关于材料专业毕业论文开题报告，欢迎大家阅读!
论文题目： 高聚物对水泥抗蚀性能的影响
1、国内外研究现状、水平及存在的问题：
随着建筑科技的进步与发展，一种新型化学建材正悄悄的却又以飞快的速度在中国建筑界得到应用和发展，这就是聚合物水泥基复合材料。聚合物水泥基复合材料通常按其化学构成大致分为两类，一类是以聚合物为基、水泥作为填充料组合成的，最常见的如目前大量应用于工程防水的“聚合物水泥防水涂料”;另一类是以水泥为基，以聚合物单体或数种聚合物对水泥进行改性而组合成的材料，如各种聚合物水泥混凝土及各种聚合物水泥砂浆等[1]。原则上讲，聚合物水泥是聚合物改性水泥，它保持了水泥水化物的一系列优点，并用聚合物的优点弥补了水泥制品的不足。因此，聚合物水泥显示出了较大的抗压、抗冲击、抗穿刺能力及耐磨性，优良的抗渗性、抗腐蚀性及抗老化性，适当的弹性模量，而不需要刻意追求高的断裂延伸率[2]。
1923 年克莱森(Cresson)首次申请了有关聚合物硬化水泥体系的专利。他把天然橡胶乳液作为填料加入道路路面建筑材料中。1924年，Lefebure申请了用天然橡胶乳液使水泥砂浆及水泥混凝土改性的专利，第一次提出了用聚合物对水泥砂浆及混凝土进行改性的概念。从此，拉开了混凝土中添加聚合物的历史性序幕。1932年，Band第一个提出了利用人造橡胶改性水泥砂浆及水泥混凝土，也获得了专利。20世纪40 年代，人们先后尝试了用合成聚合物乳胶改性，以及把聚乙烯乙酸酯也用于改性的方法。50年代，这一领域的研究与尝试开始受到各国材料界专家学者的重视，并获得了很多项研究成果，许多成果在工程上也都得到了广泛的应用。60-70年代， 人们开始研究用液态和固态的聚合物，诸如聚合物单体、树脂、聚合物乳胶粉等对水泥砂浆及水泥混凝土进行改性。80年代，各国都投入了大量的人力、物力、财力，对混凝土改性进行了研究，随着科研成果的不断出现，这一领域也得到了极大的推动，研究水平得到了极大的提升。美国是世界上聚合物水泥基复合材料研究开发的先行国家，最早于50年代就开始了对其进行实际应用的尝试。
由于我国在聚合物水泥基复合材料方面的研究起步比较晚，所以，至今还没有出台相关方面的行业标准与测试方法。多数学者认为聚合物水泥基材料的增强机理主要是由于剔除了粗骨料，降低了细集料的粒径，从而提高匀质性，使集料所得集配曲线为非连续性的;另外聚合物在水泥浆内部聚结成网络结构，起到了很好的阻裂增韧作用。近年来，人们逐渐开始从微观结构方面对聚合物改性水泥基材料进行研究，认为聚合物颗粒的分散和聚合物薄膜的形成是聚合物水泥改性的主要原因。研究认为聚合物从两方面影响了改性水泥浆的结构: (1)混合后一部分聚合物粒子吸附在水泥颗粒表面，形成薄膜;(2)另一部分聚合物分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后，聚合物在孔中形成薄膜[3]。此外，关于聚合物在改性水泥砂浆中的分布，目前还存在一些异议。 按照著名的Ohama[4] 模型，聚合物均匀分散在水相中，随着水泥水化，水分减少，聚合物逐渐凝聚成膜，因而聚合物主要存在于改性砂浆的孔隙中。 Su[5] 等对新拌改性水泥浆水相成分的分析表明，在拌合开始就有相当多的聚合物被吸附在水泥颗粒表面，他们还发现，拌合初期被吸附在水泥颗粒表面的聚合物的量与聚合物乳液种类和乳液掺量有关。 通过含氯聚合物改性砂浆的EDAX 分析表明，在聚合物改性砂浆中，水泥浆体与骨料之间的界面上聚合物的含量较高。 Ollit rault-Fichet 等的研究也说明，聚合物颗粒最初会被水泥颗粒吸附，并最终被包埋在水化水泥的颗粒之中[6]。
在实际工程中，硅酸盐水泥易在酸和酸盐溶液中遭受侵蚀是因为：(1)硅酸盐水泥中含有大量的氢氧化钙及高碱性的水化C-S-H 凝胶、水化铝酸钙等水化产物，酸溶液中的H+与Ca(OH)2发生中和反应，使水泥石碱度急剧降低，进而造成高碱性水化硅酸钙和水化硫铝酸钙等水化产物分解，转变成低碱性水化产物，最后变成无胶结能力的SiO2·nH2O 及Al(OH)3等;(2)硫酸盐溶液中的硫酸根能和水泥石中的Ca(OH)2及水化铝酸钙等[7]发生化学反应，生成有膨胀性的石膏和钙矾石晶体，当这些结晶体在水泥石毛细孔隙中逐渐积累和长大，产生孔内应力，当应力大于临界破坏应力时，造成水泥试样破坏。由于水泥石本身也不密实，有很多毛细孔通道，使砂浆产生渗透性，使得水泥的使用性能下降。同时，侵蚀性介质容易进入其内部，以致由其配制的砂浆易受到腐蚀，导致水泥材料的耐久性下降。普通水泥砂浆不饱满、不密实，不能有效地形成具有防水抗渗作用的整体不透水层。它也存在抗压强度低、耐腐蚀能力不高等缺陷，其使用范围也受到了很大的局限。
而聚合物改性水泥由于聚合物及活性成分的掺入，改善了聚合物水泥砂浆的物理、力学及耐久性能，扩大了其应用范围。对水泥性能的改善主要体现在如下几个方面：
(1) 活性作用 聚合物乳液中有表面活性剂，能够起减水作用。同时对水泥颗粒有分散作用，改善砂浆和易性，降低用水量，从而减少了水泥的毛细孔等有害孔，提高砂浆的密实度和抗渗透能力。
(2) 桥键作用 聚合物分子中的活性基因与水泥水化中游离的Ca2+、Al3 + 、Fe2 + 等离子进行交换， 形成特殊的桥键，在水泥颗粒周围发生物理、化学吸附，成连续相，具有高度均一性，降低了整体的弹性模量，改善了水泥浆物理的组织结构及内部应力状态，使得承受变形能力增加，产生微隙的可能性大大减少。即使产生微裂隙，由于聚合物的桥键作用，也可限制裂缝的发展。
(3) 充填作用 聚合物乳液迅速凝结，形成坚韧、致密的薄膜，填充于水泥颗粒之间，与水泥水化产物形成连续相填充了孔隙，隔断了与外界联系的通道[8]。从而阻止了腐蚀性介质进入水泥石内部，提高了抗腐蚀和抗渗能力。
孙炎[9]曾研究冷混合沥青混凝土，用于道路工程;聚合物改性砂浆用于钢筋混凝土结构的永久模板，结果证明它们都可以更好地防止氯离子渗透和更好地抗碳化作用，从而提高钢筋混凝土结构的耐久性，掺加有硬沥青的钢桥面也具有更高的抗腐蚀性能[10]。鉴于此我们可以通过在水泥中掺杂沥青和石腊，来改善水泥的内部结构并填充其内部孔隙，从而提高水泥的抗蚀性，解决水泥抗蚀性较差的问题。
2、选题的目的、意义：
在我国，尤其是西部地区的盐碱地、盐湖区以及地下水中普遍存在着硫酸盐对水泥混凝土的侵蚀。在某些特种工业设施中，还存在有硫酸和硫酸盐的混合腐蚀以及H2S、CO2腐蚀等。从一些实例中我们可以看出，破坏水泥混凝土的主要原因一般都不是机械应力， 而是多种腐蚀或者是自身内部发生化学反应。这就引起了人们对水泥混凝土的耐久性能的讨论。因此，研究水泥的抗腐蚀性能不仅对建筑材料具有至关重要的作用，而且会对提高各种工程建筑的耐久性能有重大的经济价值和使用价值。关于聚合物对水泥砂浆改性的主要途径是在其中加入能起到改性作用的聚合物。从前人的研究中可看到，聚合物水泥基复合材料都显著高于普通混凝土的`力学性能，比如抗折强度、抗压强度、粘结强度等都得到了极大的提高。与普通硅酸盐材料相比，聚合物水泥基复合材料有着自身的优势见表1。
表1 聚合物水泥基复合材料与普通混凝土的比较 性能
材料 普通混凝土 PCC
W/C 0.4~0.6 0.1~0.16
断裂 1 50~60
冲击 5 80
密度 3.1~3.2 2.5
抗拉强度 0.2~0.4 2~3
抗折强度 5~7 150~200
抗压强度 40~50 200~300
此外，聚合物水泥基复合材料还具有良好的耐化学腐蚀、抗渗性、低温下的抗裂性等。这就使得聚合物改性水泥基复合材料在一定范围内部分取代了钢铁、高分子材料(像MDF 水泥基复合材料制作的唱片、轮胎都是具体的实例)[11]。它能提高水泥石的抗腐蚀能力主要是因为聚合物的添加提高了提高水泥石的密实度。混凝土结构正常情况下可以存在至少30年，但如果存在源于生物的硫酸腐蚀不过短短几年就会被破坏掉[12]。修复或完全取代这种腐蚀结构越来越有必要，但这种修复代价昂贵一直不能满足社会。然而通过沥青或石蜡对水泥进行改性，可大大提高水泥的抗蚀性，这无疑会节约了资源，减少了不必要的浪费，为社会积累更多的财富。
3、实施方案及主要研究手段：
3.1、实验方案
3.1.1、原材料的准备;
(1) 沥青粉的研制
制得分别过200目和300目筛的沥青粉，并适量添加矿物掺合料来减小沥青粉的粒度。
(2) 石蜡粉的研制
通过在石蜡中添加矿物掺合料来粉磨石蜡，并制得掺有石蜡的粉末。
3.1.2、正交实验
(1) 因素水平表
因素水平用量(V%) 粒度(目) 温度(℃)
1 2(0.2) 100 100
2 4(0.4) 200 120
3 6(0.6) 300 150
(2) 根据正交表L9(34)列出以下几组实验：
序号用量(V%)粒度(目) 温度(℃)
指标
腐蚀前 抗压强度
(MPa) 抗Na2SO4腐蚀强度 (MPa) 抗Na2CO3腐蚀强度(MPa)
1 2(0.2) 100 100 2
2(0.2)
200
120
6
3 2(0.2) 300 150 4 4(0.4) 100 120 5 4(0.4) 200 150 6 4(0.4) 300 100 7 6(0.6) 100 150 8 6(0.6) 200 100 9
6(0.6)
300
120
注：括号内为石蜡的用量
3.1.3、以硅酸盐水泥为基体，按以上正交方案分别掺加沥青、石蜡成型,每种高聚物与水泥的复合分别作空白样，3天强度测试样，腐蚀样。分别测定抗压强度，抗硫酸盐及碳酸盐侵蚀的能力。
3.1.4、在把水泥块放入腐蚀液中前和从腐蚀液中取出，分别称取其质量，查看其质量损失。
3.1.5、每一个过程留样分别作物相分析和微观分析，进行腐蚀机理分析。
3.1.6、通过各组实验试样的对比，确定聚合物在水泥中的最优抗蚀配比。
3.2、研究手段
(1)用扫描电镜观察沥青、石蜡改性水泥的微观形貌，以及硫酸盐、碳酸盐腐蚀后的微观形貌。
(2)用X射线衍射仪分析沥青、石蜡改性水泥的物相组成。
(3)用压汞仪测试水泥试样的孔结构;
(4)利用粒度分析仪测试各添加物的粒径。
4、选题的创新之处：
目前已有许多聚合物乳液(如苯丙乳液、纯丙乳液、乙丙乳液等) 用于水泥砂浆的改性，而采用沥青和石腊这两种聚合物对水泥砂浆进行改性的研究却相对较少。实验利用沥青和石腊高分子的熔胀性，在水泥水化过程中，沥青和石腊受外界刺激产生一定的熔胀从而填充水泥石的内部孔隙，提高水泥的密实度，达到提高水泥抗蚀性的目的。
5、预期研究成果：
沥青、石蜡与水泥混合成型后，一部分沥青、石蜡颗粒填充在水泥孔隙里，另一部分沥青、石蜡颗粒在一定外界条件影响下分散在孔中的液相中，当自由水完全被水化和蒸发消耗掉后形成膜。这两方面共同作用大大提高了水泥的密实度并阻止了腐蚀液与水泥浆体的接触，从而使水泥的抗蚀性能得到改善。
参考文献：
[1] 陈建辉, 黄金莲. 小议聚合物基水泥基复合材料[J]. 建筑技术开发, 2004, 31(10):115-116.
[2] 袁大伟. 聚合物水泥若干问题探讨[J]. 中国建筑防水, 2001,(4): 22-24
[3] 王茹, 王培铭. 聚合物改性水泥及材料性能和机理研究进展[J]. 材料导报, 2007, 21(1): 93-96.
[4] Ohama Y. Polymer2based admixtures[J ]. Cement and Concrete Composites ,1998 ,20 (3):189-212.
[5] Su Z , Sujata K, Bijen J M J M , et al. The evolution of the microstructure in styrene acrylate polymer modified cement pastes at the early stage of cement hydration[J]. Advn Cem Bas Mat ,1996 , (3): 87-93.
[6] 钟世云, 王培铭. 聚合物改性砂浆和混凝土的微观形貌[J]. 建筑材料学报, 2004, 7(2): 168-173.
[7] 吴国林, 文梓芸, 殷素红. 土壤聚合物耐酸性能的研究[J]. 新型建筑材料, 2006, 2: 5-7.
[8] 张文渊. TK聚合物砂浆在混凝土表面修补加固中的应用[J]. 腐蚀与防护, 2003, 24(7):300-302.
[9] 孙炎, 徐晓蕾, 钱玉林. 我国混凝土聚合物复合材料的研究现状及发展[J]. 建筑技术,2007, 38(1): 12-14.
[10] Yang Jun. Study on low temperature performance ofGus sa sphalt on steel decks with hard bitumen[J]. Journal of Southeast University (English Edition), 2003, 19(2): 160-164.
[11] 李民强. 聚合物水泥基复合材料研究及进展[J]. 广东建材, 2007 , 7 : 10-12.
[12] J. Monteny, N De Belie, E Vinck.,W Verstraete, et al. Chemical and microbiological tests to simulate sulfuric acid corrosion of polymer- modified concrete[J]. Cement and Concrete Research, 2001,31: 1359-1365.
岩石的变形特性及试验方法研究论文
岩石的变形特性是指岩石在外力作用下岩石中的应力与应变的关系特性，它是影响建筑物稳定的重要因素。岩石在较小的力的作用下首先发生变形，变形量随作用力增大而增大，当作用力和变形量超过一定的限度后就会发生破坏，在作用力不断增大的过程中，岩石的变形和破坏是一个统一的、连续的过程。工程岩体如果变形过大就会导致上面的建筑物失稳危及安全，因此工程勘察期间必须获得可靠的变形参数，才能据此在施工时采取适当措施防止其对工程的影响，保证建筑物的安全。下面分别从岩石的变形特性、变形阶段和试验方法等方面进行探究
1岩石变形的特性
岩石的变形性质通常用应力一应变曲线表不，它通过测量岩石试样受压时的应力一应变关系得到。山于岩石的组成成分及其结构与构造比较复杂，所以岩石的应力一应变关系也比较复杂，岩石变形过程中表现出弹性、塑性、勃性、脆性和延性等性质。
1. 1弹性
在一定应力范围内，物体受外力作用产生变形，去除外力后能够立即恢复原状的性质，这种变形称为弹性变形。
1.2塑性
物体受外力作用后发生变形，去除外力后不能完全复原状的性质，这种变形称为塑性变形或永久变形。
1.3勃性
物体在外力作用下变形不能立刻完成，应变速率随应力增大而增大的性质，这种变形称为流动变形。
1.4脆性
物体受力后，变形很小时就发生破裂的性质。
1.5延性
物体能承受较大塑性变形而不丧失其承载力的'性质。
另外，岩石的变形和破坏的性质还会随着受力状态的变化而变化。岩石在三向受力状态下与单向受力状态下的应力一应变关系有很大的区别，随着围压增大，三向抗压强度增加，峰值变形增加，弹性极限增加，岩石山弹脆性向弹塑性、应变硬化转变。
2岩石变形的阶段
根据单向无侧限逐级维持荷载法应力一应变关系曲线曲率的变化，可将岩石变形过程划分为四个阶段:
2. 1孔隙裂隙压密阶段
岩石中原有的微裂隙逐渐被压密，曲线呈上升形，岩石变形多为塑性变形，曲线斜率随应力增大而逐渐增大，表不微裂隙的变化开始较快，随后逐渐减慢，对于微裂隙发育的岩石，本阶段较明显，但致密坚硬的岩石很难划出这个阶段，此阶段末点对应的应力称为压密极限强度。
2. 2弹性变形至微破裂稳定发展阶段
岩石中的微裂隙进一步闭合，孔隙被压缩，原有裂隙基本上没有新的发展，也没有产生新的裂隙，应力与应变基本上呈线性关系，曲线近于直线，岩石变形以弹性为主。此阶段末点对应的应力称为弹性极限强度。
2. 3塑性变形至破坏峰值阶段
当应力超过弹性极限强度后，岩石中产生新的裂隙，同时已有裂隙也有新的发展，应变的增加速率超过应力的增加速率，应力一应变曲线的斜率逐渐降低呈下降形，体积变形山压缩转为膨胀，随着应力增加裂隙进一步扩展，岩石局部破损，且破损范围逐渐扩大形成贯通的破裂面，导致岩石破坏，岩石变形不再恢复，此段末点对应的应力称单轴极限抗压强度。
2. 4破坏后峰值跌落阶段至残余强度阶段
岩石破坏后，经过较大的变形，应力下降到一定程度开始保持常数，此段末端对应的应力称为残余强度。
3岩石变形的试验方法
3. 1单轴压缩变形试验
这是室内测定岩石变形参数最常用的方法，是指试件在轴向压力下产生轴向压缩、横向膨胀，最后导致破坏的试验。适用于能制成圆柱体(高径比2~2:1)试件的各类岩石，可在不同含水状态下进行试验，同一含水状态下每组试件应为3个。可采用电阻应变片法或千分表法，坚硬和较坚硬的岩石宜采用电阻应变片法，较软岩和软岩宜采用千分表法。一般采用一次连续加载法或逐级一次循环法，最大循环载荷为预估极限载荷的50%，试验时以每秒0. 5~1. 0Pa的速度逐级加载，施加一级载荷后立即测读相应载荷下的纵向和横向变形值，一分钟后再读一次，再施加下一级载荷，读数不少于10组。用电阻应变片法时轴向或径向的应变片的数量可采用2片或吐片且应牢固地贴在试件上;用千分表法时轴向和径向的千分表各采用2只或吐只且应分别安装在试件直径的对称位置上。测试完成后根据测得的应力和应变值绘制应力应变关系曲线，可分别计算岩石的弹性模量、变形模量和泊松比等变形参数。
3. 2三轴压缩变形试验
这是室内测定岩石变形参数较少用的方法，一般在测定三轴压缩强度的同时测读三轴压缩变形数据。适用于能制成圆柱体试件的各类岩石(高径比2 ~ 2. 5:1)，同一含水状态下每组不少于5个试件，5个试件分别在5级(一般按等差数列来分)不同的侧压下做试验。试验时将岩石试件放在密闭容器内，先以每秒0. 05MPa的速度同步施加侧压和轴压至预定的侧压值，并在试验过程中保持不变，再以每秒0. 5~1. OMPa的速度连续施加轴向荷载，直至试件破坏。在加压过程中同时测定不同荷载下的轴向变形值，每个试件测值不少于10组。测试完成后绘制轴向与侧向应力差与轴向应变的关系曲线，可根据需要分别计算弹性模量、变形模量等三轴压缩变形参数。
4岩石变形参数的确定
4. 1弹性模量
应力应变曲线上直线段的斜率，对同一岩石在极限弹性范围内接近常数，反映的是岩石在弹性变形范围内的平均弹性模量，是最常用的变形参数。
4. 2割线模量(变形模量)
应力应变曲线上任意一点与原点的连线的斜率，工程勘察通常取抗压强度50%处的点来计算，也叫割线弹性模量。
4. 3泊松比
应力应变曲线上任意一点横向应变跟纵向应变的比值，对同一岩石在极限弹性范围内接近常数，工程勘察通常用抗压强度50%处的点来计算，反映的是岩石在弹性变形范围内的平均泊松比，这也是常用的变形参数。
4. 4初始模量
应力应变曲线在原点处的切线的斜率。
4. 5切线模量
应力应变曲线上任意一点的切线的斜率。
5岩石变形试验的改进
在普通柔性试验机上做岩石压缩试验时，绝大多数试件破坏时突然崩溃、碎块四射，只能测得峰值前的应力一应变曲线，无法记录下峰值后的情况，其根本原因是试验机的刚度不够大，为了获得包括峰值后变形在内的全过程应力应变曲线，就需要提高试验机的刚度，同时降低岩石试件的刚度。这可从以下四个方面来改进:
1架构的截面积并减小其长度;2增加液压柱的截面积并减小其长度;3减小岩石试件的截面积并增加其长度;4增加伺服控制系统，控制岩石变形速度恒定。
6结语
综上所述，岩石的变形特性虽然很复杂，但在实际工程中，建筑物作用于岩石的应力远低于单轴极限抗压强度，岩石所处变形多为弹性变形状态，因此可在一定程度上将岩石看作准弹性体，用弹性模量来表不其变形特征，一般只需测定抗压强度50%处的弹性模量和泊松比就可以了。另外在弹性极限压力之内单轴压缩变形和三轴压缩变形试验结果参数值基本接近，而单轴压缩试验更简单易行，故一般采用单轴压缩试验来测定岩石的变形指标。
七星岩是肇庆的一个旅游胜地。它背靠北岭山脉，因七座奇峰列峙如北斗七星而得名。有“岭南第一奇观”和“人间仙境”的美称。下面给大家分享一些关于七星岩的 作文 ，希望对大家有帮助。
关于七星岩的作文1
我是土生土长的肇庆的孩子，我深情地爱着我的家乡。
我的家乡风景十分优美，是广东省著名的旅游胜地，也是岭南 文化 的发祥地。这里有美丽的星湖，有松杉葱郁的鼎湖山，有闻名天下的端砚，还有香气扑鼻的肇庆特产——裹蒸粽，所有这些，构建成了一座历史文化名城。
七星岩景区，总面积有8。23平方公里，是肇庆秀丽风光的精华所在，是游客到广东领略“岭南 山水画 ”的首选之地，自古就以“峰险、石异、洞奇、庙古”而著称。湖中有山，山中有洞，洞中有河，景在城中不见城，美如人间仙境。
七星岩景区主要包括星湖和七座山峰，它们就像北斗七星散落湖中，因此叫七星岩。
传说 这七座山峰是女娲补天时留下的七块岩石，分别为星湖、风岩、石室岩、天柱岩、蟾蜍岩、仙掌岩、阿坡岩。
我爱七星岩的山，座座陡立峻峭，妖娆多姿。有的高耸入云，像一把利剑直插蓝天;有的威武雄壮，像一头巨象守护着肇庆人民;有的怪石嶙峋，像一头张牙舞爪的雄狮。那矮矮的几座山峰，我想一定是《白雪公主》中走散的小矮人吧!悬崖峭壁上，总是有那么几丛郁郁葱葱的灌木，像腰带，像发饰，将这些奇峰怪石点缀得温婉秀丽。
我爱七星岩的水，晶莹剔透，碧绿无暇，时而水平如镜，时而微波荡漾。青青的山，弯弯的小桥，依依的柳树，都把它当作梳妆镜，把自己打扮得更加美丽。美丽的星湖就像一颗熠熠生辉的明珠，镶嵌在肇庆市区。绿道像一条蜿蜒的彩带环绕着整个星湖。绿道旁边，是绵延不绝的花木，棵棵高大茂盛，生机勃勃。它们屹立在路旁，就像绿道的守护者，用挺拔的身躯，用茂盛的枝叶，用四季的鲜花，给我们撑起了一片悠悠的天空，织出了一个幽静的世外桃源。人们茶余饭后，三五成群，在绿道上或骑车，或散步，或倚栏欣赏风景……这是多么和谐幸福的景象啊!
美丽的肇庆，可爱的家乡，叫我怎能不爱你?
关于七星岩的作文2
肇庆市，又叫端州，以出产砚中珍品——端砚而得名。我对肇庆的了解不多，但对它的一些名胜还是略有耳闻的：像鼎湖山、七星岩、星湖、包公祠、乐城龙母庙……这些美景除了七星岩和白土生态园我曾游览过， 其它 的地方我都没机会欣赏，至今心存遗憾。
游七星岩已是三年前的事，所以记忆有些模糊，但总的来说是一个字：美!这美是缥缈的美、朦胧的美，也是真实的美、深邃的美，这美是很难用言语来形容的，更何况是我的拙笔。
记得那天我和家人满心期待地来到七星岩的大门前，抬头望见三个朱红的大字——七星岩，笔法飘逸而力道刚劲，向我们显示着这里盎然的生命力。进了大门后不久，就来到一个巨大的湖的岸边。七星岩真正的景色就在湖的对岸，可以坐船也可以走湖边的大路通往。我们选择了坐船，这还是我第一次坐船，所以有点怕，不过我很快就被眼下的湖光山色所吸引。这湖水碧绿得像一块翡翠，当船哗哗地划开湖面向对岸冲去，激起的浪花让我不由得认为是被抛起的珍珠玉屑。
再看远处，一片朦胧，一切都笼罩在一层层乳奶般的云雾之中。七星岩的那几座墨绿的山，对岸的美景在这时都若隐若现，令我不由得想起山东的仙岛蓬莱和那句著名的“忽闻海上有仙山，山在虚无缥缈间”所展现出来的意境。我痴痴地想：蓬莱大概也不过如此吧!对岸会有什么好看的呢?就在这讶异和迷惑之时，我们的船飞速地穿行在浓浓的云雾中，此时眼前的云雾仿佛刹时消失，只有看身后时，才发现自己仍在雾景之中。眼前逐渐清晰时，船也慢慢地靠了岸。
“哦，这就是蓬莱!”我竟这样地傻想。这景色美得既出乎意料，但又在意料之中。出乎意料是因为它实在太美了：眼前的几座青葱的山，或潺潺或湍急的河流，成片的松柏，嶙峋突兀的岩石……让我竟想到了蓬莱;意料之中则是我从心底里就相信七星岩乃至整个肇庆市的景色都是这样美的。
登岸后，我们立即上山，正当我们在大片大片的树林里游荡，找不到上山的路时，一条通上山顶的石阶呈现在我们眼前，我们兴奋地踏了上去，曲折如同蛇形的石径很长，途中有一块光滑的巨石让行人休歇，巨石旁有一棵大松树为行人带来阴凉。行着行着，我们发现路旁别有洞天;通过一线天般的两块相对的巨大的缝隙，我们发现了一座小小的庙，庙里的神像，祭坛等都仿佛很久远，不少游人进到庙里祈福祝祷。到了山顶坐在山顶的亭子里，一种成功者的辉煌感油然而生。向山下四周望去，一切都仿佛很渺小(虽然山不高)。
下了山，我们又勇敢地挑战了惊险的铁索桥。桥是由铁锁链搭成的，人走上去摇摇晃晃，再看看桥下的小河，河水毫不懈怠地流着，若没有不怕掉下去弄湿身子的勇气，我们还真不敢过呢!走过了铁索桥，心有余悸的我不禁想起飞夺泸定桥的 故事 ，那需要百倍的勇气!
再接下来，我们游到了溶洞里。我们坐着小船在黑暗的溶洞河中穿行，两边凸出的石也会成为危机。这溶洞有很多条通道，四通八达。据传，这是被妖怪引进里面的神龙幻化而成的。洞里，我们看到一只石凿的大龟，龟背及周围有很多游客抛下的硬币，寄托着人们如意发财的美好憧憬。
接着，尽管十分疲惫的我们依然继续游览这蓬莱般的七星岩，直到尽兴而归。
七星岩美妙奇异的景色，只要人们用心去游览、体会，就一定会大有所获，身心定会得到愉悦和满足。
关于七星岩的作文3
每个季节妈妈都会带我去游玩七星岩，那里的风景非常优美，让人流连忘返。
春天的七星岩，百花盛开。一阵微风吹来，小花小草都在轻轻地摆动，好像在欢迎我们的到来。春姑娘调皮地把风吹得更大了，仿佛在热情地在跟我们打招呼。
夏天的七星岩，荷叶长得茂盛，荷花也在荷叶的簇拥下盛开了。中午的太阳打在脸上火辣辣的，预示着夏天的到来。我上了一座桥，桥底下有许多小鱼好像在说：“他是不是在看着我们呢?”
秋天的七星岩，秋高气爽，秋风拂来，令我精神一振。那里也有很多小玩意买，买完东西之后，我们还去了登山，妈妈说秋天登山十分的惬意。到了山顶，我一声大叫，许久之后回声还荡漾在山谷之间。
冬天的七星岩很安静。我穿着厚厚的衣服。鱼儿也缩在自己的家里冷的不肯出来。冬天的七星岩虽然没什么好玩的，但树木依然郁郁苍苍，山上依然涓涓细流，充满活力。
七星岩的一年四季都那么美不胜收，七星岩可真美啊!我爱七星岩这个美丽的大公园。
关于七星岩的作文4
去年暑假，我和爸爸、妈妈到广东肇庆旅游。
肇庆是一个山清水秀、景色宜人、驰名中外的旅游胜地，而七星岩又是肇庆地区最有名的风景区，因有七座姿态各异的山峰坐落在星湖之中而得其名。
我们的游览从爬山开始，这里的山虽不算高，却异常陡峭，由山脚向山顶望去，几乎是直上直下，真叫人望而生畏啊。然而，山上美景的魅力仿佛在向我们招手，呼唤我们去攀登。于是，妈妈提议：“我们比一比，看谁先登上山顶。”说完，我们沿着盘山梯奋力向山顶奔去。
我好胜心强，第一个登上山顶，接着是爸爸，最后是妈妈。我站在山顶向下望去，顿时，我被山下迷人的景色吸引住了，近处山脚下的星湖岸边垂柳拂水、花儿吐艳，三三两两的游船像片片叶子在宽阔的湖面上飘动，灿烂的阳光照在水波潋滟的湖面上，反射出粼粼的金光。远处，一座座山峰拔地而起，山上绿树成荫，又有花儿相映衬，把整座山打扮得分外妖娆。
我站在山顶上，感到心旷神怡，简直要陶醉在这似画非画的“仙境”之中。
关于七星岩的作文5
8月14日下午，我喝爸爸妈妈去了七星岩公园。听爸爸说，因为这里有七座山峰，就像天上的北斗七星，所以人们都叫它“七星岩”。
七星岩是一座美丽的公园，公园里最有名的景点是骆驼峰。骆驼峰坐落在七星岩公园的最里面，它隐藏在一片茂密的树林里，树林的前面是一片宽阔的草地。骆驼峰是又许许多多大小不一的岩石组成，它的形状酷似一只巨大的骆驼。你看!那是骆驼高高扬起的脑袋，它正在看着远方而来的游客们。再看那边，那不正像骆驼高高鼓起的脊背吗?骆驼峰也叫酒壶峰，它从另外一个角度看，不就像一个大酒壶吗?景点介绍说：酒壶峰的下面还有一个大酒杯。我和爸爸兴致冲冲的跑到下面寻找酒杯，却看到一个大牌子上写着“小心落石”，我们只好停止了脚步，不敢再往前寻找了。
在骆驼峰的正前方有一座雕塑，一位大诗人手举酒杯，眼看前方。这让我想起一句诗：“举杯邀明月，对影成三人”。我和爸爸妈妈正好三个人哩!
七星岩公园还有一个有名的景点叫“七星洞”，可是我们去的这天，桂林发大水，七星洞被洪水淹没了。
我非常失望，因为我没有看到七星洞里是什么样的，只好等到以后再来看了!
关于七星岩的作文500字集锦5篇相关 文章 ：
★ 美丽的七星岩写景作文
★ 关于广东七星岩的导游词5篇
★ 关于萌的作文500字集锦5篇
★ 有关于以青春为话题的作文500字集锦5篇
★ 关于南瓜的作文500字集锦5篇
★ 关于蜡梅作文500字集锦5篇
★ 以责任为话题的作文500字集锦五篇
★ 我的心愿小学作文500字集锦5篇
★ 关于春游作文500字集锦
★ 关于blog作文集锦5篇