综述地幔柱构造
综述地幔柱构造
1地幔柱构造理论的形成与提出
板块构造理论在解释地球上岩浆活动的分布规律时取得了空前的成功。例如，洋中脊玄武岩是在板块离散边界软流圈被动上升过程中经减压熔融而成，而在会聚板块边界，大洋岩石圈的俯冲作用导致上地幔的交代和熔融，形成特征的火山弧岩浆作用。板块边界概念可以解释地球上绝大部分的岩浆产出，但在解释板内岩浆的成因时往往显得力不从心，尽管这些岩浆的体积只占地球岩浆总量的2%。热点和热柱的观点正是在解释板内岩浆作用，特别是呈链状分布的火山作用时提出的。Wilson（1963）对夏威夷-皇帝洋岛火山链经过研究后，他提出洋岛火山
链是由大量岩浆组成的固定的热地幔区在活动的地球表层上形成的；后来经Morgan（1972）正式提出地幔柱这一概念，他指出Wilson所谓的固定的热地幔区是产生于核/幔边界的一个地幔柱，在地表表现为热点（hotspot）.Morgan进一步推测地幔柱是由地幔对流体系中的上升流构成。这些认识构成了地幔柱学说的雏形。
同板块构造理论诞生的曲折历史相比，地幔柱概念一经提出就得到了地学界的广泛认同，发展至今已成为地球科学研究中一个重要的概念模型这在很大程度上是由于动态地球以及浅表现象是深部过程的反映等概念的深入人心。虽然地幔柱并不是直接观察到的，但有关其存在的间接证据很多。其中包括：（1）局部高热流值和相关的火山活动（热点）出现在远离板块边界的地方；（2）热点不随板块漂移而迁移，几乎静止不动，暗示起源于活动岩石圈之下的深部地幔；（3）热点火山玄武岩的地球化学性质不同于位于离散板块边界、起源于浅部地幔的玄武岩（如MORB），说明其源区为比软流圈更深的地幔库；（4）位于热点之上的大洋岛屿通常具有规模较大的地形隆起，这需要有额外的幔源热能以使岩石圈膨胀；（5）最令人信服的证据来自最近的地震学研究。例如地震层析揭示冰岛地幔存在一低速柱状物质，至少延伸至400 km以下，地幔热柱的直径为300km。高温可能是造成地幔柱中低速物质的主要原因。
2地幔柱构造概念及其特征
目前，一般认为（实验模式和理论模式也表明），地幔柱是起源于地幔中热/化学边界层或者产生于地核地幔边界，就是说，在核幔边界过渡层产生的热物质呈狭窄的柱状经过地幔上升到地壳（或岩石圈底部），呈盆状向上张开形成巨大的球状顶冠（头部），地幔柱顶冠在向上接近地表处，则扩展成一个热物质的顶盘，直径约1500-2500km，厚达100-200 km，因此，地幔柱是由一个巨大直径的头部（即地幔柱顶冠）和一个比顶冠直径小得多的尾柱（直径约几百公里）组成。地幔柱顶冠上升时会引起地壳上隆，形成了大量迅速溢出的熔岩，所以，大陆溢流玄武岩区是与地幔顶冠有关的火山作用。地幔柱顶冠在上升过程中能吸收大量地幔柱以外的物质，因此它代表着一个地球化学复杂的岩浆源。而由地幔柱的尾柱所代表的柱状体是一个长期生存活动部分，这是一种使热的上浮物质赖以从深部边界层排放到地幔至近地表面地区的通道。尾柱的长期活动则将会导致大洋热点火山链的形成。洋岛和板内大陆裂谷玄武岩火山作用通常被看作为地幔热柱或热点在地表的表现，来自地球深部的地幔柱头部的热使岩石圈弱化，然后使岩石圈裂开。
地幔柱在地表主要表现为高地形隆起，当其上升至近地表时，变成“蘑菇”状，头部粗大而颈干细小。目前，人们对地幔柱直径大小观点不一，从十几千米至几千千米都有。板块构造主要研究的是地球的表层构造，只能对200km深度的地表给予解释，对于深部地质现象无能为力，虽然引入底侵作用和拆沉作用扩大了板块在纵向上的作用范围。但对于深部地质现象还是无能为力，而地幔柱构造理论所涉及的深度和范围显然要大得多。地质学家们认为地幔柱主要起源于地幔的D层，D层从地核吸收热量，使其具有较高的温度和较低的载度，因此地幔柱具有高热流、低速带的特征。
地幔柱是以火山作用、高热流和上隆为标志的，其主要特征为上隆并伴随着火山作用，产生碱性玄武岩、流纹岩及深海拉斑玄武岩，它们具有独特的地球化学特征，高重力，高热。地幔柱可出露于大洋或大陆，呈一维有时是二维无震级由热点处向外延伸。
该模式认为，大陆溢流玄武岩是地幔柱的巨大球状顶冠上升到地壳发生减压熔融的产物，而热点火山链则是地幔柱尾柱长期活动的结果。如留尼旺地幔顶冠
上升形成了德干玄武岩，南大西洋的扩张随着地幔柱顶冠的上升而快速向北扩展形成了巴拉圭-Etendeka大陆溢流玄武岩。这就是说，地幔柱上升形成的顶冠可产生地壳上隆和溢流玄武岩，而且由于地幔柱顶冠热源物质温度很高，可能造成区域变质作用和地壳的熔融。关于科马提岩的成因问题，根据地幔柱模式认为是地幔柱管道上升热物质释压重熔的产物。关于大陆地壳再造与地壳演化，地幔柱理论认为，地幔柱顶冠的形成和尾柱区的长期活动，可能对大陆地壳的再造和地壳演化有着主要影响。由于异常热的地幔重熔作用产生岩浆地壳，这是地幔柱在大陆地壳再造中作用的证据。
3地幔柱构造类型
自地幔柱理论问世以来，关于它的起源一直都是各国地质学家和地球物理学家争论的焦点。地幔热柱来自地球深部，但它可以起源于地幔内也可以来自核幔边界（CMB），关于这一点至今尚无充分的识别标志。Maruyanm。基于地震层析成像结果，认为有两种类型的地幔热柱：一种来自400 km深度，另一种来自核幔边界。Ringwood（1989）认为，在670km深度界面处，由于再循环的岩石圈冷物质堆积，形成巨大岩石块体，随后的加热可形成具浮力的热柱，它是大洋下面板内热点的来源。Anderson（1995）认为，热柱是给洋岛提供岩浆的源区，发生于对流系统的底部，常常位于核幔边界，它强烈的上涌，不同于由于板块分离引起的被动上涌，亦不同于其他的对流系统的正常的大尺度上涌。周瑶琪等（1998）认为，面积大的源于下地幔，面积小的源于上地幔，基于地球多层对流系统的模型，提出了源自400km，670km和CMB3类地幔热柱。
最近，Courtillot等通过对全球49个热点的分析得出了区分热点的5个标准：①线性火山链上各座海山是否按年龄顺序排列；②大陆逸流玄武岩是否出现在火山链轨迹的起始点处；3是否有大量的物质流；遨是否具有一致的高“3He/4He。比值；⑤F伏地幔中是否有低的剪切波速度。根据这5类标准将上述49个热点分为3类：至少有7个热点源于下地幔深部，称之为“Morganian"；其中20多个来自过渡带底部；剩下的20多个来自上地幔，称之为“Andersonian”
4地幔柱的产生、启动与演化
4.1地幔柱的产生与启动
地震波研究表明（Parmentier，1975；Albaredeetal.，1999），在地幔中只有两个位置能够产生地幔柱：一个是670km处上下地幔之间的不连续面；另一个是2900km处的核2幔附近的“D”层。这就涉及到地幔柱与地幔对流的关系。Morgan （1972）最初设想，地幔柱是地幔对流上拱的一种表现，即地幔柱起了将下地幔中的热带到地表的作用。目前主流的看法为后者，但也不排除又少部分地幔起源于670km处上下地幔之间的不连续面。Albarede等（1999）的研究表明，如果在670km处发生化学界面、分层对流的话，那么下地幔至少在密度上要比上地幔大2%Ringwood通过高压相变实验结果推断：400至670Km地幔的上部可能由橄榄石R相和majorite组成，而下部可能由橄榄石Y相，majorite和富钙的钙钦矿相组成；670Km以下可能由钙钦矿相、方镁石、方镁铁矿及其它具有更高密度的铁镁硅酸盐矿物组成。也就是说这种起源模式是可能的。
通过对地震资料、地幔对流方式、CFB、洋底高原玄武岩和大OIB等典型地幔柱成因的玄武岩的化学成分的比较和地幔放热与整个地球放热的比值以及地幔柱的头部直径的大小等特征的研究，多数学者（Bruneteta1.，2000；Davies} 1992；Richards，1991；Griffithsetal.，1990；Griffithsetal.，1990）认为，地幔柱是来自2900km处核一幔边界附近的“D”层。其理由如下：①与MORB和IAB 相比，CFB、洋底高原玄武岩和OIB等典型地幔柱成因的玄武岩常反映“富集型”地幔特点，而上地幔由于分异出地壳后常表现“亏损型”地幔化学组成，因此，地幔柱不可能来源于上地幔。②与MORE相比，OIB具有较高的3He/4He
比值，表明地幔柱来源于地幔更深部位，反映原始地球形成物质的特点。③理论模拟计算表明，如果地幔柱起源于上地幔底部，那么，由地幔柱释放出的热量将占整个地球放热的60。而实际上，由地幔柱释放的热量仅是整个地球放热的6%-10%。这个热量释放范围刚好与地核释放的热量比例相近，说明地幔柱来源于核一幔边界附近。④理论模拟还表明，在所许可的上升速度范围内，从上、下地幔边界起动的地幔柱穿过上地幔这样的距离，最多只能形成直径为300km的球状柱头，而实际上许多地幔柱头的直径都超过1000-2000km。⑤上、下地幔间不连续面的性质目前并不完全清楚，也有资料显示其为相变界面而非化学界面。也有一些学者认为，既有起源于D“层的地幔柱，也有起源于上、下地幔界面的
地幔柱，前者柱头大，后者柱头小。
最新的地震层析研究表明，夏威夷、冰岛等地幔柱的确来自2900km深度的核一幔边界。导致“D”层发生热扰动可能来自核一幔之间的温度差（Olson，Sfinger，l985；Davies，1990）。这样地核会不断向地幔中释放热量。但由于原始地核物质组成不均或其它因素，这种放热作用在不同位置可能有所差异，从而会产生热扰动。热扰动会使“D”层物质的粘度降低，流动性增强，在热梯度的驱动下，所有受热扰动作用的高温、低粘度物质会向热边界层最低处汇聚，形成地幔柱（Davies，1990，1992）。
早期的研究者认为，地幔柱一旦起动，就将快速穿过整个地幔和地壳上升至地表，并在较短的时间内喷发，形成大规模玄武岩。近来的研究结果表明，即使地幔柱与周围地幔物质的粘度差达到104，其上升速度也是非常缓幔的。并且，地幔的实际粘度并非恒定，而是随温度降低呈指数增加，具有非牛顿流体性状。在一个新启动的地幔柱上升过程中，随着热量的不断散失和温度的不断降低，其上升速度会变得愈来愈幔。根据地幔具有非牛顿流体性状模式估计，每个地幔柱的直径仅为几万米，年流通量也仅为17km3（Loperetal.，1983）。一些人过高估计地幔柱的规模和流通量，主要是为了使地幔柱上涌量能够与地表所见热异常和地形异常一致，而这些异常可能是地幔柱遇到刚性岩石圈后水平散开所产生的热晕，与地幔柱大小无直接关系。
4.2地幔柱的演化
地幔柱自核幔边界上升到地表，最终以大规模岩浆作用的形式喷发或侵位，这是一个非常复杂的过程，也是一个演化的过程。王登红（2001）认为地幔柱的演化至少可以分为四个阶段：
（1）初始阶段：核幔边界由于某些原因而分异出具有明显活动性的物质，
并逐渐聚集形成“预地幔柱”，那些原先在地核中富集但又难以在高温高压条件下“安定”下来的元素很可能起了非常重要的作用，大离子亲石元素（LILE）
和轻元素以及放射性元素也可能积极参加进来。从行星对比和地球演化的角度看，地幔柱的形成似乎是必然的，它是导致地球大尺度物质和能量交换的一种重要方式。
（2）上升阶段：趋向于形成地幔柱的物质集中到一起，形成具有一定规模、
一定形态的“雏地幔柱”，它们由于与周围地幔存在明显的密度、温度、粘度等差异而具有“浮力”，能够缓幔地脱离核幔边界并穿越厚大的地幔（当然，一些小规模的雏地幔柱可能被地幔吃掉而消失）上升到近地表。
（3）壳幔相互作用阶段：规模巨大的雏地幔柱不但本身具有足够的物质和能量，而且能够导致周围环境中的正常地幔物质发生部分熔融，熔融的部分被地幔柱吸纳，从而使地幔柱的体积更加庞大，同时物质成分也会发生明显变化、能量则可能幔幔衰竭，但由于压力的降低，地幔柱的活动性可能更显著，因而，此时的地幔柱趋于“成熟”，当它到达670km处的不连续面时可能会分化出次级的“幔枝”，并且与上地幔和地壳发生充分的反应。此时的地幔柱一方面向地壳不断输送物质和辐射能量，引起地壳范围的一系列变化（如碱性岩浆的上侵、变质作用、裂谷化、盆地的形成）；另一方面地幔柱本身演化出巨大的头冠构造和细长的尾部构造，定位也较浅，能够被人类所探测到，因而是目前研究的重点。
（4）喷发-消退阶段：随着地幔柱的继续上升和地壳的局部张裂，地幔柱物质将在非常短暂的时间间隔内发生大规模的喷发与侵位，从而使地幔柱顶冠的体积萎缩，能量耗尽，只留下残余部分停留在地壳的底部，幔幔失去活动性而成为固化的地幔柱，成为“化石”。但这部分残留地幔柱一旦遇到合适的条件，如深大断裂或超岩石圈断裂，仍然可能发生上侵，并且可能带来与基性超基性岩有关Cu-Ni-PGE矿床。
5地幔对流
20世纪90年代初，Griffiths和Campbell成功地解决了热驱动和大粘滞度对比这两大模拟热柱的基本问题，建立了动态热柱结构模型。根据其实验结果和数值模拟，认为热柱由两部分组成：巨大的蘑菇状柱头和细长的热柱尾（图1）。柱尾主要由起源于核幔边界（图1）或上地幔一下地幔边界的热物质流组成。热柱上升速率由于周围地幔物质的粘滞系数高而受到限制。在这种情况下，热柱头的上升速率小于柱尾中物质的上升速率。由于有柱尾物质的不断供给，柱头逐渐变大。热柱头在长大过程中因热浮力会同化捕获温度较低的周边地幔，因此柱头是热柱源区物质和较冷地幔物质混合而成的（图1）。
有时，捕获的周围地幔物质量可占初始热柱头质量的9000。热柱头大小取决于它在地幔中上升所经过的距离。起源于核幔边界的热柱头的直径为1000km左右。当上升抵达刚性岩石圈底部时，其头部可横向伸展形成直径为2000km，厚度为100- 200 k m的蘑菇状热物质体。而起源于上地幔一下地幔边界的热柱头则小得多，直径只有500 km左右。尽管地幔柱可能起源于上地幔底部或下地幔底部，但后一种的可能性更大，即起源于核幔边界之上的D”层（D”层是指位于核幔边界附近地震波速梯度异常低的区域）。其中的理由包括：
（1）计算机模拟揭示，只有起源于深部地幔。热柱头才能达到足够大，以形成规模巨大的溢流玄武岩省。
（2）起源于上地幔的热柱难以解释热点相对固定的位置。
（3）热柱向岩石圈底部传递的热能与地核冷却释放的热量相当。
（4）热柱活动与磁极倒转之间的相关性暗示，只有起源于D"层的地幔柱才能通过经核幔边界的热传递而改变外核物质的对流方式，最终影响地球
的磁场。
（5）同铁陨石一样，地核应该富集Os，并具有比地幔更高的187Os/188Os值。
因此，起源于D"层的地幔柱物质会受到地核放射性成因Os的污染。一
些热柱成因的玄武岩的187Os/188Os值比原始地幔高出20百分号。这意味
着地核污染。说明地幔柱起源于下地幔。这一观点也得到了一些溢流玄
武岩中很高的3He/4He值的支持，因为高3He/4He值说明其源区有一未去
气的下地幔源。
（6）地震层析揭示冰岛地幔中的低速物质一直延伸到核幔边界。
6地幔柱源区的地球化学特征及其演化
OIB型幔源岩浆（如洋岛玄武岩，溢流玄武岩）与MORB型岩浆的地球化学性质存在很大的不同。主要体现在：（1）OIB型岩浆中不相容元素含量，Rb/ Sr 和Nd/Sm比值较高；（2）MORB的同位素组成较为均一，而OIB的同位素组成变化较大，且87Sr/86Sr比值高，143Nd/144Nd比值低；（3）OIB具有比原始地幔更高的187Os/188Os比值；（4）Si02含量相似的情况下，OIB的Fe含量高于MORB。
OIB型岩浆的地球化学组成反映地幔化学成分的不均一性。粗一看，这与地幔对流假说是矛盾的，因为对流体系可在几亿年内使地幔均一化。为了克服这一矛盾，人们提出了双层对流模式认为上.下地幔有不同的成分且有各自的对流体系。下地幔为原始地幔，而上地幔为亏损地幔。但是，洋岛玄武岩和溢流玄武岩的地球化学性质表明它们不可能是原始地幔熔融产物。洋岛玄武岩通常与异常热地幔的熔融有关。OIB所具有的Rh/Sr和Nd/Sm比值，以及高87 Sr/86 Sr和低143Nd/144Nd值说明其源区为富集地幔。基于这些因素以及U-Pb和Th-Pb同位素体系的一些特点，Hofmann和White认为OIB源区有不少再循环洋壳物质。这些经热液蚀变的洋壳随板块俯冲及其伴随的榴辉岩化而积累在核幔边界（2900km，图2），并可滞留很长时间（1-2Ga）。目前这一认识得到了广泛的认同，而且得到了Os同位素研究的支持。
科马提岩和苦橄岩是地幔柱最热部位的熔融产物，因此，对不同地质时代无明显地壳混染的科马提岩和苦橄岩的研究可以获得地幔柱源区物质的性质及演化。太古宙科马提岩强烈亏损强不相容元素，ε(Nd)=1-4.3，说明太古宙岩浆源区为亏损地幔；多数元古宙苦橄岩富集强不相容元素，ε(Nd)值较低，但年龄为1 .9 Ga的Cape Smith Chukotat苦橄岩亏损强不相容元素，ε (Nd)值相对较高。这说明元古宙地幔热柱的源区既有富集组分，也有亏损组分。大多数显生宙苦橄岩富集强不相容元素，ε(Nd)值较低。由此Campbell发现核幔边界物质存在这样一个总的演化趋势。3.5Ga时核幔边界物质是亏损地幔和弱亏损地幔的混合；2. 7 Ga时
以亏损地幔为主体；而0.5Ga至今主要由OIB型地幔和少量亏损地幔组成。迄今为止，尚无太古宙OIB型岩浆的报道。由此可见，地幔柱源区中出现大量OIB 型物质主要始于太古宙末（图2）。
7地慢柱构造与成矿作用
地慢柱以大规模慢源岩浆活动为突出表现，成矿作用也以慢源岩浆矿床为主，成矿元素包括Cu、Ni、PGE、Fe、Ti、V、Cr等，可形成具有重大资源意义的
岩浆Cu-Ni-PGE矿床、V-Ti磁铁矿矿床、铬铁矿矿床等。西伯利亚地慢柱活动
形成了Noril'skTalnakh超大型Ni-Cu-PGE矿床，其Ni矿储量位居世界第一、PGE 储量位居世界第二(Ni为2000万t，Cu为3000万t，PGE为5000 t)。Bush-weld 杂岩体是世界上己知最古老的地慢柱岩浆成矿系统，也是世界最大的“聚宝盆”，据估算主要矿产储量有PGE 61738 t、磁铁矿10亿t、Ni(伴生)2280万t、Cu(伴生)995万t、Cr（矿石）40亿t、V(V2O5)1680万t、Au(伴生)1152t等。另外，部分金伯利岩和碳酸盐岩也被认为与地慢柱作用有关，与之相联系的有金刚石矿床，稀有、稀土元素矿床。
地慢柱作为一种重大的构造运动方式，其表现是多方而的，不仅地慢柱自身的熔融作用形成慢源岩浆矿床，而且通过壳慢相互作用，如地慢热流的上升诱发地壳的重熔以及各种地壳浅部的地质响应，可以形成壳源岩浆矿床、热液矿床等。近年来，一些研究人员认为许多大型、超大型热液矿床的形成与地慢柱活动有关，如卡林型金矿、Kidd Creek块状硫化物矿床、甚至Olympic Dam矿床等也都被认为与地慢柱活动有关。
参考文献
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综述地幔柱构造
综述地幔柱构造 1地幔柱构造理论的形成与提出 板块构造理论在解释地球上岩浆活动的分布规律时取得了空前的成功。例如，洋中脊玄武岩是在板块离散边界软流圈被动上升过程中经减压熔融而成，而在会聚板块边界，大洋岩石圈的俯冲作用导致上地幔的交代和熔融，形成特征的火山弧岩浆作用。板块边界概念可以解释地球上绝大部分的岩浆产出，但在解释板内岩浆的成因时往往显得力不从心，尽管这些岩浆的体积只占地球岩浆总量的2%。热点和热柱的观点正是在解释板内岩浆作用，特别是呈链状分布的火山作用时提出的。Wilson（1963）对夏威夷-皇帝洋岛火山链经过研究后，他提出洋岛火山 链是由大量岩浆组成的固定的热地幔区在活动的地球表层上形成的；后来经Morgan（1972）正式提出地幔柱这一概念，他指出Wilson所谓的固定的热地幔区是产生于核/幔边界的一个地幔柱，在地表表现为热点（hotspot）.Morgan进一步推测地幔柱是由地幔对流体系中的上升流构成。这些认识构成了地幔柱学说的雏形。 同板块构造理论诞生的曲折历史相比，地幔柱概念一经提出就得到了地学界的广泛认同，发展至今已成为地球科学研究中一个重要的概念模型这在很大程度上是由于动态地球以及浅表现象是深部过程的反映等概念的深入人心。虽然地幔柱并不是直接观察到的，但有关其存在的间接证据很多。其中包括：（1）局部高热流值和相关的火山活动（热点）出现在远离板块边界的地方；（2）热点不随板块漂移而迁移，几乎静止不动，暗示起源于活动岩石圈之下的深部地幔；（3）热点火山玄武岩的地球化学性质不同于位于离散板块边界、起源于浅部地幔的玄武岩（如MORB），说明其源区为比软流圈更深的地幔库；（4）位于热点之上的大洋岛屿通常具有规模较大的地形隆起，这需要有额外的幔源热能以使岩石圈膨胀；（5）最令人信服的证据来自最近的地震学研究。例如地震层析揭示冰岛地幔存在一低速柱状物质，至少延伸至400 km以下，地幔热柱的直径为300km。高温可能是造成地幔柱中低速物质的主要原因。
地幔柱构造研究概述
第25卷 2009年 第4期7月铀 矿 地 质 Uranium Geology Vol.25J ul 1 No.42009 地幔柱构造研究概述 童航寿 (核工业北京地质研究院,北京 100029) [摘要]地幔柱构造理论是近年来构造地质学研究的新热点,是当今地球科学———地质学、构造 学、矿床学、地球物理学、生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域。它的形成和演化及动力学观点被称为继大陆漂移和板块构造后的第3次地学浪潮,引起了中外地学者的高度重视。本文对地幔柱构造研究现状作了概略介绍,以期在铀矿地质领域内引起关注,起到传递信息和抛砖引玉的作用。 [关键词]地幔柱;幔枝构造;热点活动理论 [文章编号]100020658(2009)0420193209 [中图分类号]P541 [文献标识码]A [收稿日期]2008209217 [回稿日期]2008211214 [作者简介]童航寿(1931-),男,高级工程师(研究员级),1960年毕业于莫斯科有色金属及黄金学 院,长期从事铀矿地质科研工作。 1 地幔柱构造研究概况 幔柱(地柱)思想起源于Wilson (1963、1965)的热点假说,后在20世纪70年代初,W 1J 摩根将其作为一种板块移动机制的学说 而提出。到了20世纪90年代Maruyama 和K omazwa (1994)、Fuka et al (1999)提出地 幔结构的多级演化模式,Carson (1991)提出超级地幔柱概念,我国学者牛树银等(1996,2002)提出幔枝构造理论体系,李红阳、侯 增谦(1998)提出幔柱构造理论,并紧密结合成矿作用,进一步发展了地幔柱构造理论的实践性,有新的发现与创新[1,2]。2002年,翟裕生院士指出“幔枝构造”作为一种新的学术观点,为进一步研究地幔柱与成矿关系打下了良好基础。早在1991年,著名大地构造学家哈因院士指出“地幔柱构造和热点活 动理论已成为当今地质学、地球物理学、矿 床学及至生物学、环境学和气象学等许多学科关注和研究的前沿领域,它的形成和演化及动力学观点被称为是继大陆漂移和板块构 造以后的第3次地学浪潮”[3] 。总的看来,作 为幔柱构造理论的提出和建立还是近十几年的事情,它在地学界引起了高度重视,发展很快,涉及太古宙到新生代各地质历史时期的浅部表层地壳、深部地幔,甚至地核的整个地球的水平和垂向物质运动的动力学体系(侯增谦,2002)。“它是板块构造理论的进一步发展与延 伸,把浅部岩石圈板块运动和深部地幔的垂直运动综合为一个全球动力学体系……”(李红阳等,2002)。上述众多地学者的一致性认可和评论,预示着幔柱构造理论的生命力和划时代意义。地幔柱构造理论的动力学机制亦为拆离构造动力学机制的构想“地球膨缩、热能聚散、重力分异、地幔蠕动、多因聚焦、涌动交替的
建筑设计参考文献综述
文献综述 建筑设计参考文献综述： [1]《房屋建筑学》，邢双军主编 建筑学作为一门内容广泛的综合性学科，它沙及到建筑功能、工程技术、建筑经济、建筑艺术以及环境规划等许多方面的问题。般说来，建筑物既是物质产品，又具有一定的艺术形象，它必然随着社会生产生活方式的发展变化而发展变化，并且总是受科学技术、政治经济和文化传统的深刻影响*建筑物—一作为人们亲手创造的人为环境的重要组成部分，需要耗用大量的人力和物力。它除了具行满足物质功能的使用要求外，其空间组合和建筑形象又常会赋予人们以精神上的感受。 [2]《建筑设计防火规范》（GB50016-2006） 1.0.1 为了防止和减少建筑火灾危害，保护人身和财产安全，制定本规范。 1.0.2 本规范适用于下列新建、扩建和改建的建筑： 1 9层及9层以下的居住建筑（包括设置商业服务网点的居住建筑）； 2 建筑高度小于等于24.0m 的公共建筑； 3 建筑高度大于24.0m 的单层公共建筑； 4 地下、半地下建筑（包括建筑附属的地下室、半地下室）； 5 厂房； 6 仓库； 7 甲、乙、丙类液体储罐（区）； 8 可燃、助燃气体储罐（区）； 9 可燃材料堆场； 10 城市交通隧道。 注：1 建筑高度的计算：当为坡屋面时，应为建筑物室外设计地面到其檐口的高度；当为平屋面（包括有女儿墙 的平屋面）时，应为建筑物室外设计地面到其屋面面层的高度；当同一座建筑物有多种屋面形式时，建筑 高度应按上述方法分别计算后取其中最大值。局部突出屋顶的瞭望塔、冷却塔、水箱间、微波天线间或设 施、电梯机房、排风和排烟机房以及楼梯出口小间等，可不计入建筑高度内。 2 建筑层数的计算：建筑的地下室、半地下室的顶板面高出室外设计地面的高度小于等 于 1.5m 者，建筑底部设置的高度不超过2.2m 的自行车库、储藏室、敞开空间，以及建筑屋顶上突出的局部设备用房、出屋面 的楼梯间等，可不计入建筑层数内。住宅顶部为两层一套的跃层，可按1 层计，其它部位的跃层以及顶部 多于2 层一套的跃层，应计入层数。 1.0.3 本规范不适用于炸药厂房（仓库）、花炮厂房（仓库）的建筑防火设计。 人民防空工程、石油和天然气工程、石油化工企业、火力发电厂与变电站等的建筑防火设计，当有专门的国家现行标准时，宜从其规定。 1.0.4 建筑防火设计应遵循国家的有关方针政策，从全局出发，统筹兼顾，做到安全适用、技术先进、经济合理。 1.0.5 建筑防火设计除应符合本规范的规定外，尚应符合国家现行有关标准的规定。
板块构造学说和地幔柱假说之漫谈
板块构造学说和地幔柱假说之漫谈 摘要：板块构造学说和地幔柱假说是当今解释地球构造的两大理论。本文介绍两大学说的产生、主要内容、成功与不足，并对二者进行比较。二者在许多方面可以互为补充、共存，共同构成了全球构造体系。 关键词：板块构造；地幔柱；全球构造体系。 1.板块构造学说 1915年魏格纳在《大陆与大洋的起源》一书中提出了大陆漂移的概念；20世纪六十年代初，美国地震地质学家迪茨提出了"海底扩张" 的概念；1968年，在大陆漂移学说和海底扩张学说的基础上，法国地质学家勒皮雄与麦肯齐、摩根等人提出板块构造学说。 图1 世界板块分布图 勒皮雄等人认为大洋的发展与大陆的分合是相辅相成的，并将全球地壳分为六大板块，太平洋板块、亚欧板块、非洲板块、美洲板块、印度洋板块（包括澳洲）和南极洲板块（图1）。六大板块中除太平洋板块几乎全为海洋外，其余五个板块既包括大陆又包括海洋。此外，在板块中还可以分出若干次一级的小板块，如把美洲大板块分为南、北美洲两个板块，菲律宾、阿拉伯半岛、土耳其等也可作为独立的小板块。板块之间的边界是大洋中脊或海岭、深海沟、转换断层和地缝合线。在前寒武纪时，地球上存在一块泛大陆。以后经过分合过程，到中生代早期，泛大陆再次分裂为南北两大古陆，北为劳亚古陆，南为冈瓦那古陆。到三迭纪末，这两个古陆进一步分离、漂移，相距越来越远，其间由最初一个狭窄的海峡，逐渐发展成现代的印度洋、大西洋等巨大的海洋。到新生代，由于印度已北漂到亚欧大陆的南缘，两者发生碰撞，青藏高原隆起，形成巨大的喜马拉雅山系，古地中海东部完全消失；非洲继续向北推进，古地中海西部逐渐缩小到的规模；欧洲南部被挤压成阿尔卑斯山系，南、北美洲在向西漂移过程中，它们的前缘受到太平洋地壳的挤压，隆起为科迪勒拉—安第斯山系，同时两个美洲在巴拿马地峡处复又相接；澳大利亚大陆脱离南极洲，向东北漂移到的位置。于是海陆的基本轮廓形成。 板块构造学说成功解释了许多地理现象，使它成为近代最盛行的全球构造理论。如红海面积的变化（亚欧板块与非洲板块张裂，红海面积扩大）；喜马拉雅山的形成（亚欧板块与印度板块相撞，喜马拉雅山脉高高隆起）；日本群岛的形成（太平洋板块与亚欧板块相撞）；
构造地质学名词解释
名词解释： 右列：垂直节理走向观察时远处节理向右侧错列，或在右端重叠 地质构造：是指组成地壳的岩层或岩体在内外动力地质作用下发生的变形，从而形成诸如褶皱节理断层劈理以及其他各种面状和线状构造等 构造尺度：对地质构造的观察研究可以按规模大小划分为许多级别，称为构造尺度，一般把构造尺度划分为巨型大型中型小型微型以及超微型等级别原生构造：沉积岩在沉积和成岩作用过程中没有产生构造变动的构造特点 岩层：由两个平行或近于平行的界面所限制的岩性基本一致的层状岩体 沉积岩层：由沉积作用形成的岩层 岩层产状：指在产出地点的岩层面在三维空间的方位其主要包括岩层的走向倾向和倾角 断层：是岩层或岩体顺破裂面发生明显唯一的构造 断层线：是指断层面与断层线的交线 整合接触：上下底层与沉积层序上没有间断，岩性或所含化石都是一致的或递变的，其产状基本一致，他们是连续沉积形成的， 不整合接触:上下地层间的层序有了间断，先后沉积的地层间缺失了一部分地层。 平行不整合：一下两套地层的产状彼此平行，但在两套地层间缺失了一些时代的地层的不整合接触。 角度不整合；上下两套地层之间既缺失部分地层，且产状不同的接解关系。 应力：在应力均匀分布的情况下作用于单位面积上的内力。变形：物体受到力的作用后其内部各点间相互位置发生改变称力变形。主要有拉申，挤压，弯曲，扭转 均匀变形：岩石的各个部分的变形性质方向和大小都相同的变形。 非均匀变形：岩石的各点变形方大小和性质都变化的变形 构造应力场：地壳内一定范围内某一瞬时的瞬时的应力状态剪裂角：最大主应力轴方向与剪工破裂面之间的夹角共轭剪切破裂角：当岩石发生 剪切破裂时，包含最大主应力 轴象限的共轭剪切破裂面之间 的夹角 褶皱：地壳中岩石岩体在受内 动力地质作用后发生弯曲变形 而成的一种构造 同沉积褶皱：一些在岩层沉积 同时而逐渐形成的褶皱 纵弯褶皱作用：岩层受到顺层 挤压的作用而发生的褶皱 横弯褶皱作用:岩层爱到与层 面垂直的外力作用而发生的褶 皱. 节理：有明显破裂面而无位移 的断层。 断层：有明显破裂面，岩体发 生明显位移的断层。 节理组：指在一次构造作用的 统一应力场中形成的，产状基 本一致和力学性质相同的一群 节理。 节理系：在一次构造作用的统 一构造应力场的作用下形成的 两个或两个以上节理组。 节理分期：就是将一定地区不 同时期形成的节理加以区分， 将同期节理组合在一起。 节理的配套：是将一定构造期 的统一应力场中形成的各组节 理组合成一定系列。 正断层：断层以的上盘沿断层 面相对下滑，下盘则相对上滑 而成的断层。 逆断层：上盘沿断层面相对上 滑，而下盘则相对下滑而成的 断层。 平移断层：平移断层两盘顺断 层面走向相对移动 水平岩层：岩层层面保持水平 状态即同一层面上各点海拔高 度基本相同的岩层 倾斜岩层：由于地壳运动，使 原始水平产状的岩层发生构造 变动而形成的倾斜岩层。 走向：岩层面与水平相交线的 线。 倾向：层面上与走向线垂直， 并沿斜面向下所引的直线。 倾角：岩层的倾斜线及其在水 平面上的投影线之间的夹角。 岩层厚度：岩层两平行界面间 的垂直距离。 弹性变形：岩石在外力作用下 发生变形，当外力解除后又完 全恢复到变形前的状态。 塑性变形：随外力增加，变形 增强，当应力超过岩石的弹性 极限后，即使再将应力解除， 变形的岩石孔雀能完全恢复其 原来的变形。 标志层：指层位稳定，分布广 泛，在岩石成分和结构或所含 化石方面具有明显的特征，且 厚度不太大的而稳定的岩层。 层理：是沉积岩中最常见的一 种原生构造，是通过岩石成分， 结构，和颜色在剖面上的突变 或渐变所显现出来的一种成层 构造，按其形态分为平行，波 状，斜层理。 倾伏角：指在直立面上量得该 构造与它的水平投影线间的夹 角。 侧伏角：在线状构造所在的构 造面上量得的该构造与构造面 的走向线之间的锐夹角。 底辟构造：地下高韧性岩体如 岩盐，石膏，粘土或煤层等， 在构造力作用下，或者由于岩 石物质间密度的差异所引起的 浮力作用下，向上运动并挤入 上覆岩层之中而形成的一种构 造。 盐丘：由于盐岩和石膏向上流 动并挤入围岩，使上覆岩层发 生拱曲隆起而形成的一种构 造。 窟窿：岩层自褶皱的脊向四周 作放射状倾斜的背斜。 构造盆地：岩层从四周中向中 心的槽部倾斜的向斜。 复背斜和复向斜：由许多级褶 皱所组成的巨大背斜和巨大向 斜，各次级褶皱与总体88褶皱 有一定几何关系，典型复背斜 和复向斜的次级褶皱轴面常向 该复背斜和复向斜的核部收 敛。 压扁作用：岩层在顺层挤压作 用下，总要引起平行于主压应 力方向的缩短和垂直于主压应 力方向的伸长。 隔档式褶皱：由一系列平行的 向斜或背斜组成，背斜为窄而 紧闭，形态完整清楚，呈线状 延伸；而两背斜间的向斜邮电 业开阔平缓。（反之则为隔槽式 褶皱） 弯滑作用：一系列岩层通过层 间滑动而弯曲成褶皱作用。 弯流作用：纵弯褶皱作用使岩 层弯曲变形时，不仅发生层间 滑动，而且某些岩层内部还出 现物质流动现象。 主节理：规模明显大于该地区 节理平均规模的节理。 断层面：一个将岩块或或岩层 断开成两部分，断开岩块或岩 层，顺着它滑动的破裂面。 滑距：指断层两盘实际位移距 离，是根据错动前一点，错动 后分成两对应点间实际距离。 走向滑距：总滑距在断层面上 走向线上分量。 水平滑距：总滑距在水平面上 的投影长度。 断距：被错断岩层在两盘上的 对应层之间的相对距离。 地层断距：断层两盘上对应层 间垂直距离。 铅直断距：断层以两盘上对应 层之间的铅直距离。 水平地层断距：断层两盘上对 应层之间的水平距离。 擦痕：擦痕是两盘岩石以及被 磨碎的岩屑和岩粉在断层面上 刻划的结果，也可以出现在两 盘错动时定向生长的纤维状矿 物中。 阶步：在断层滑动面上常有与 擦痕呈直交的微细陡坎，这种 微细陡坎称为阶步 构造窗：当逆冲断层和推覆构 造发育地区遭受强烈侵蚀切割 将部分外来岩块肃掉而露出下 伏原地岩声时，表现为在一片 外来岩块中片出一小片岩块 时，表现为在一片外来岩块中 片出一小片由断层圈闭的较年 青地层 飞来峰：如果剥蚀强烈，外来 岩块被大片剥蚀，只在大片剥 露出来的原地岩块上残留小片 孤零零的外来岩块。 叠瓦式逆冲：是逆冲断层中是 主要最常见的组合形式一系列 产状相近的逆冲断层，其上盘 层次向上逆冲剖面上呈叠瓦式 对冲式断层：由两条相反倾斜， 相对逆冲的逆冲断层组成 背冲式逆冲：由两条或两组相 倾斜的逆冲断层组成表现为一 个中心分别向两个方向逆冲， 一般自背斜顶部向外撒开逆冲 楔冲式逆冲：一般与基底大断 裂有关是在基度断裂活动中基 底老岩系被推挤上冲造成的 韧性断层：它是岩石在塑性状 态下剪切作用形成的强烈变形 带 地斩：有两条走向基本一致的 相向倾斜的正断层构成，两条 正断层之间有一个共同的下降
框架结构的文献综述
【内容摘要】：框架结构是由梁和柱组成承重体系的结构。主梁、柱和基础构成平面框架，各平 面框架再由联系梁连接起来而形成框架体系。随着建筑业的发展，目前多层和高层建筑逐渐增多。 人们可以根据自己的喜好充分利用其使用空间，满足了使用者在使用上的不同要求。因此，框架结构房屋越来越多的受到人们的青睐。 【关键词】：框架结构、混凝土、应力、抗震、框架梁 一、引言 框架结构是指由梁和柱刚接而成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架结构共同承受使用过程中 出现的水平荷载和竖向荷载。钢筋混凝土框架结构是由楼板、梁、柱及基础四种承重构件组成的。 由主梁、柱与基础构成平面框架，各平面框架再由 连续梁连接起来形成空间结构体系。 该结构形式，可形成较大的内部空间，能灵活的布置建筑平面，并具有传力明确、延性、抗震 性和整体性好的优点，因此，无论是在工业建筑还是民用建筑中，框架结构都是一种常用的结构 形式。 二、主题部分 1.框架结构的概念 框架结构是指由梁和柱以钢筋相连接而成，构成承重体系的结构，即由梁和柱组成框架共同抵抗使用 过程中出现的水平荷载和竖向荷载。框架结构的房屋墙体不承重，仅起到围护和分隔作用， 一般用预制的加气混凝土、膨胀珍珠岩、空心砖或多孔砖、浮石、蛭石、陶粒等轻质板材砌筑或 装配而成。 框架结构又称构架式结构。房屋的框架按跨数分有单跨、多跨；按层数分有单层、多层；按立面 构成分为对称、不对称；按所用材料分为钢框架、混凝土框架、胶合木结构框架或钢与钢筋混凝土混合 框架等。其中最常用的是混凝土框架（现浇整体式、装配式、装配整体式，也可根据需要 施加预应力，主要是对梁或板）、钢框架。装配式、装配整体式混凝土框架和钢框架适合大规模 工业化施工，效率较高，工程质量较好。 2.框架结构的优缺点 (1)框架结构的主要优点： 空间分隔灵活，自重轻，有利于抗震，节省材料；具有可以较灵活地配合建筑平面布置的优点， 利于安排需要较大空间的建筑结构；框架结构的梁、柱构件易于标准化、定型化，便于采用装配 整体式结构，以缩短施工工期；采用现浇混凝土框架时，结构的整体性、刚度较好，设计处理好 也能达到较好的抗震效果，而且可以把梁或柱浇注成各种需要的截面形状。 (2)框架结构的缺点为：
地幔柱研究述评
文章编号:100922722(2004)0820016204 地幔柱研究述评 周连成1,白伟明1,2,赵俐红3,陆 凯1 (1青岛海洋地质研究所,青岛266071;2中国海洋大学,青岛266003;3国家海洋局第二海洋研究所,杭州310012) 摘 要:地幔柱与热点既可见于板块内部,也可见于洋中脊和造山带等板块边界,既可见于现代更可见于古代,因而它可能影响到地表各处的成矿作用。简单介绍了地幔柱特征、类型及其在富钴结壳成矿作用中的地位。 关键词:地幔柱;热点;成矿作用 中图分类号:P736.14 文献标识码:A 1 地幔柱构造理论的提出 J W Wilson于1963年第1个大胆地提出,海洋岩石圈在一个能产生大量岩浆的较热的固定不动的地幔区域上的水平运动可能形成诸如夏威夷—皇帝岛链的猜想,而且根据岛链形状和相应的化石年龄资料,得到了一套用以说明由岛链表现出来的值得注意的迁移形式的机制[1]。现在看来,他提出的这套机制与板块构造模式是一致的。他认为,形成火山的岩浆来自上地幔中相对固定的岩浆源———热点。由于岩浆源处于地壳板块之下,而板块在不停地作横向运动,致使已形成的活火山最终离开热点,并且活动停止。这一过程最终便形成了一个沿着海底扩张方向离开热点的死火山链,因而火山链的年龄也逐渐变老。这一热点概念的提出基本与板块构造理论的提出同期。20世纪70年代初,Wilson(1973)又提出热点是从地幔上升的地幔热柱在地表的反映,它主要以火山作用、高热流和上隆为标志[2]。 1972年Morgan把Wilson的这套模式扩大到了包括太平洋其他走向的岛链,认为海山物质的部分熔融需要大量岩石,并提出熔融点 收稿日期:2004204213 作者简介:周连成(1975—),男,研究实习员,从事海洋地球物探研究工作。既提供了母岩物质,也提供了热。他提出热点火山活动所需的岩浆物质来自地球深部,是由于放射性元素分裂、释放热能,从重力高处的火山底下上升出来的,明确提出了地幔柱的概念[3]。 但在板块学说一统天下的年代里,人们对于地幔柱的认识非常有限,热点只是作为研究板块运动速度与方向的一个参考点而已,而地球的表层构造因相对易于研究使得板块构造理论得以迅速发展。随着研究程度的不断深入和新资料的积累,人们认识到板块构造理论虽能有效的解释为什么地震与火山大部分集中在非常狭窄的地带,也能说明为什么有些地震较浅而有些地震较深,并能很好地解释那些位于板块边界的大部分火山的形成和分布,但是对于板块内部的动力过程则显得无能为力,也没法解释大量位于板块内部和大洋中脊处的海山,诸如海洋火山(热点)和大陆大片玄武岩的成因等等[4]。 20世纪80年代末,Griffiths(1986,1990)等[5,6]从组分差异驱动的地幔柱模拟实验的结果中发现,这套实验大大限制了地幔柱在地球动力学中的应用,因而提出了热浮力驱动实验,该模拟实验基本上模拟了地幔柱的本质特征(热驱动和大黏度对比),由此提出的动态地幔柱模式理论将地幔柱的研究推向了一个新的台阶[7]。从早期侧重于寻找和识别地幔柱的研 ISSN100922722 Marine G eology Letters 海洋地质动态 2004,20(8)∶16—19
土木工程文献综述
毕业设计（论文） 文献综述 （包括国内外现状、研究方向、进展情况、存在问题、参考依据等）
关于建筑结构优化设计的文献综述 1. 国内外研究现状 建筑是凝固的艺术，精美的建筑是建筑师把建筑的美观设计与结构设计相互密切配合的结果。随着我国经济的发展，城市化进程的加快，房屋建筑设计水平也在不断的提高，综合性建筑的发展使平面布置和体型变的日益复杂化。建筑设计是一项繁重而又责任重大的工作，直接影响到建筑物的安全、适用、经济和合理性。近年来由于全国各地土地、人工和材料价格的大幅上涨，开发商的建筑成本不断地增加，然而为了追求经济利益与生存空间，促使开发商充分利用结构设计的优化方法，使有限的空间得到最充分的利用，有限资源发挥最大的利用价值。 建筑结构优化，是工程结构能够满足约束的条件时按照预定的方案找到最优的设计方案。就是结合原来的设计方案、新的工艺和设备、新材料的投入，对局部的设计进行改变，不仅要满足技术和功能可行性的要求，还要节约材料使工程造价明显降低。要想结构做到优化，应该选择最优的最合适的结构设计方案，能够影响整个设计的成败。高层建筑结构设计在满足我国政策标准的前提下，在经过精确的计算以及分析后进行优化，必须遵循三个原则：①建筑结构必须能够正常的适用以及具有安全性；②建筑结构刚度要合理，特殊的位置要进行局部加强； ③结构构件若是能够减小，应该合理进行核减。 1.1 国外相关研究概况 世界人口的持续增长，使得建筑物越来越多，由此导致了建筑商的建筑成本也越来越高，所以，降低建筑的成本是建筑商最首先考虑的方法，那么到底如何控制建筑成本？建筑的结构优化设计思想是目前国内外比较有价值的一套理论系统。运用该理论方法，实现了人民对居住环境和生活环境的改善，提高建筑产品的质量与品位，满足人民对新生活的需求，同时降低建筑工程的造价成本，实现建筑商利润最大化的目标，有很大的适用、经济、实用的价值。
建筑构造概述
第一章建筑构造概述 一、我国的建筑方针和政策使用、“安全、经济、美观”八字方针。 二、在建筑构造做法方面也应努力体现按使用功能分类 （一）按使用功能分类 (1)工业建筑；指为工业生产服务的生产车间及为生产服务的辅助车间、动 力用房等。 (2)农业建筑；指供农（牧）业生产和加工用的建筑，如种子库、温室、畜 禽饲养场、农副产品加工厂等。 (3)民用建筑；是供人们居住和进行公共活动的建筑的总称。 (a)居住建筑：供人们居住使用的建筑，包括住宅、宿舍、公寓等； (b)公共建筑：供人们进行各种公共活动的建筑，包括文教建筑、托幼建筑、 科研建筑、医疗建筑、商业建筑等。 （二）民用建筑按高度和层数如何分类： 住宅建筑：一般按层数1~3层为低层；4~6层为多层；7~9层为中高层；10层及10层以上为高层。建筑总高度超过100m时，不论是住宅或公共建筑均为超 高层。 （三）按结构材料和结构形式分类 1、砖石结构这种结构是以砖或石做成的墙体和屋顶支承的结构。 2、木结构竖向承重结构和横向承重结构均为木材的建筑。 3、砖木结构承重墙体为砖墙，楼层及屋顶由木材承重的建筑。 4．砖混结构承重墙体为砖墙、楼层和屋顶为钢筋混凝土粱板的建筑。 5、钢筋混凝土结构用钢筋混凝土柱、梁、板作为垂直方向和水平方向 的承重构件的建筑。(1)全框架承重结构(2)内框架承重结构(3)底层框架承重结构(4)钢筋混凝土剪力墙结构。 6、装配式钢筋混凝土大型板材建筑由预制大型的外墙板、内墙板、隔 墙板、楼板、屋面板、阳台板等构件组合装配而成的建筑 7、钢结构用钢材组成骨架，用轻质块材、板材作围护外墙和分隔内墙 的建筑。 8、混合结构用钢筋混凝土结构组成竖向承重体系，用钢结构组成水平承 重体系，即为混合结构。 （四）建筑的等级 1、建筑的耐久年限等级 根据建筑物的重要性和建筑物的质量标准而定，它作为建筑投资、建筑设计和选择材料的重要依据。我国现行规范规定，建筑物以主体结构的耐久年限共分为四级： 一级耐久年限为100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑； 二级耐久年限为50—100年，适用于一般性建筑； 三级耐久年限为25～50年，适用于次要的建筑； 四级耐久年限为15年以下，适用于临时性建筑。 2、建筑的耐火等级 耐火等级标准主要根据房屋的主要构件（如墙、柱、梁、楼板、屋顶等）的燃烧性能和它的耐火极限来确定。目的在于根据建筑物的用途不同的耐火等级要
建筑结构加固综述
网络教育学院 本科生毕业论文（设计） 题目：建筑结构加固综述 学习中心：电大奥鹏学习中心 层次：专科起点本科 专业：土木工程 年级： 2012年秋季 学号： 121511403573 学生： 指导教师：杨巍 完成日期： 2014年 05月18日
建筑结构加固综述 内容摘要 随着建设行业发展的迅速，厂房的相关建筑工程质量的要求也越来越高。在不同的加固设计中，也会因为技术更新与改造等方面而有所差异。本文根据作者工作经验阐述了混凝土建筑在电力厂房的结构加固设计中的相关探讨。在厂房项目施工时接触到混凝土密封固化剂施工技术，这种技术在国外已经很成熟了，但在国内还刚兴起的一种新型施工工艺、施工方法，不久的将来，这项技术将逐渐被人们所接受。本论文对首先对结构加固的重要性和常用方法进行了简单的论述，其次介绍了新型的加固方法，包括粘贴碳纤维加固法、加大截面加固法、换混凝土加固法、有粘结外包型钢加固法和粘贴钢板加固法，并且对新型加固方法的应用做了介绍，最后是建筑结构加固在建筑工作中应用实例。 关键词：混凝土；建筑结构；新型加固
目录 内容摘要 ........................................................................................................................... I 引言 . (1) 1 绪论 (2) 2 结构加固的重要性和常用方法 (2) 2.1 结构加固的原因和重要性 (2) 2.2 结构加固的常用方法 (3) 2.2.1 粘钢加固法 (3) 2.2.2 加大截面加固法 .................................................. 错误！未定义书签。 2.2.3 外包钢加固法 ...................................................... 错误！未定义书签。 2.2.4 预应力加固法 ...................................................... 错误！未定义书签。 2.2.5 增设支点加固法 .................................................. 错误！未定义书签。 2.3 与结构加固配套使用的技术 ........................................ 错误！未定义书签。 3 新型加固方法的研究及工程应用 (3) 3.1 新型加固方法简介 (3) 3.1.1 粘贴碳纤维加固法 (3) 3.1.2 加大截面加固法 (3) 3.1.3 置换混凝土加固法 (3) 3.1.4 有粘结外包型钢加固法 .................................... 错误！未定义书签。 3.1.5 粘贴钢板加固法 ................................................ 错误！未定义书签。 3.2 新型加固方法的应用 .................................................... 错误！未定义书签。 4 工程实例分析 (4) 4.1 工程概况 (4) 4.2 事故现象 (4) 4.3 事故原因 (4) 4.4 事故处理 ........................................................................ 错误！未定义书签。 4.5 地基基础加固施工及注意事项 .................................... 错误！未定义书签。 4.6 加固效果 ........................................................................ 错误！未定义书签。
地幔柱研究中几个问题的探讨及其找矿意义
本文由国家重点基础发展规划973项目(编号:G1999043203课题)、国土资源部百名优秀青年科技人才计划项目、地质调查项目(工作内容 编号200310200002)和国家科技攻关项目资助。改回日期:200422220;责任编辑:宫月萱。 第一作者:王登红,男,1967年生,研究员,博士,主要从事成矿学、地幔柱及相关研究。 地幔柱研究中几个问题的探讨及其找矿意义 王登红 李建康 刘 峰 陈振宇 中国地质科学院矿产资源研究所,北京,100037 摘 要 本文在简要回顾地幔柱研究历史的基础上,针对近年来研究中提出的一些科学问题进行初步的探讨,提出了识别古老地幔柱的地质2环境2地球化学综合判别原则,提出了存在地幔柱的第3种类型,而埃达克岩很可能是第3类地幔柱的典型产物之一,指出了地幔柱对于成矿作用影响的双重性,也指出了地幔柱研究将对成矿学研究产生深刻的影响及其对于地质找矿的意义。中国西南部地区以二叠纪峨眉山玄武岩为标志的峨眉地幔柱最终喷发于海陆过渡相环境,具有与俄罗斯西伯利亚地幔柱类似的成矿条件和含矿性,有着良好的找矿前景。关键词 地幔柱 判别原则 埃达克岩 成矿作用 峨眉地幔柱 Some Problems R elated to Mantle Plume and Their Signif icance in Ore Prospecting WAN G Denghong L I Jiankang L IU Feng CHEN Zhenyu Instit ute of Mi neral Resources ,CA GS ,Beiji ng ,100037 Abstract Following a review on the history of mantle plume research and a discussion on some problems related to mantle plume ,this paper puts forward a comprehensive geological 2environmental 2geochemical principle for discrimination ofancient mantle plume.It is also pointed out that geological evidence is more important than geochemical evidence ,especially for the plumes located in a com 2plexsetting of slab subduction.The plumes located beneath the subduction area of aplate can have other features besides those of the plumes located beneath the continental crust or ocean crust.They are characterized by some special geological records like adakites ,because they have been affected by different materialand energy sources from both continental and oceanic crusts.Mantle plume can play an important role in large 2scale mineralization ,but can also destroy ancientdeposits formed before the eruption of flood basalts.The Emei mantle plume ,which erupted in a transitional environment with marine in the west and continentin theeast ,has features similar to those of the Siberian plume ,suggesting a good potential in search for mineral deposits.K ey w ords mantle plume discrimination principle adakite mineralization Emei plume 近年来国内外对于地幔柱的研究日新月异,新 的资料不断积累,新的看法不断提出,新的问题也不断涌现。比如,在板块构造研究过程中总结出来的类似于Pearce 图解这些被广泛采用的地球化学图解是否适用于对地幔柱的研究?地幔柱产出于什么样的环境,如何去识别?峨眉山玄武岩分布区是否可以找到诺里尔斯克这样的铜镍铂族元素矿床?本文将通过对这些相关问题的探讨,提出一些初步看法。 1 历史的回顾 自从1963年Wilson 对夏威夷群岛的成因进行 探索以来,关于热点和地幔柱的研究已经积累了众 多的资料,国内在邓晋福(1992)之前尚未见到专门的论文,但在李春昱(1986)主编的《板块构造基本问题》和王润民(1988)主编的《内生成矿作用———成矿区及矿床系列》等文献中进行过详细的介绍,如王润民教授提出热点深熔作用可以产生两类矿床系列,即大陆边缘海系列(岩浆、伟晶岩和热液矿床)和大陆2大陆裂谷矿床系列(金刚石、碳酸岩、富碱基性杂岩Cr 2Ni 2P GE 及层状2脉状Cu 2Pb 2Zn 等)。 在地幔柱的研究历史中,20世纪60～70年代是地幔柱的萌芽时期,70～80年代是板块构造的全盛时期(对于地幔柱本身的关注不多),热点只是作 2004年10月 25卷5期:4892494 地 球 学 报ACTA GEOSCIEN TICA SIN ICA Oct.2004 25(5) :4892494
板块构造学说
地球科学大辞典板块构造学说板块构造学说 总论 【全球板块构造】global plate tectonics现代板块边界主要是根据全球地震活动带和各种地质、地球物理资料划分的，因为构造地震意味着两侧地质体发生相互错移。沿全球洋中脊分布的张性浅源地震带反映了两侧板块在背向运动；沿大陆边缘分布的倾斜地震带(贝尼奥夫带)代表两侧板块相向汇聚。由此得出全球板块分布(如图)。新洋壳现在正沿大西洋等大洋中 脊产生。红海就是印度洋中脊伸入非洲板块、使后者裂离而出现的新生洋盆。阿尔卑斯 喜 马拉雅山系是欧亚板块和非洲、印澳板块碰撞汇聚的地方。可以看出多数情况下洋、陆边缘与板块界线并不一致。 全球板块构造 (据D.P.McKenzie and F.Richter,1976) 箭头和数字示相邻板块运动的方向和速度，单位cm/a Ⅰ.阿拉伯板块；Ⅱ.欧亚板块；Ⅲ.可可斯板块；Ⅳ.北美板块；Ⅴ.加勒比板块；Ⅵ.南美板块；Ⅶ.纳兹卡板块；Ⅷ.南极洲板块；Ⅸ.太平洋板块；Ⅹ. 菲律宾海板块；Ⅺ.澳大利亚 印度板块；Ⅻ.非洲板块【岩石圈板块】lithosphere plate地 球岩石圈被一些构造活动带(如洋中脊、岛弧海沟系、转换断层)分割成若干个不连续的板状块体。每个板块的厚度50～150千米不等，面积大小也各不相同，故可按其直径大小划分为大、中、小板块。也有人以巨板块、板块、亚板块和微板块等区分之。最初由勒皮雄(Le Pichon，1968)将全球岩石圈划分出欧亚板块、太平洋板块、印度洋板块、非洲板块、美洲板块和南极洲板块等六个大板块。以后，这些全球性的板块又被进一步划分出许多次一级板块。例如美洲板块又被划分成南、北美洲两个板块等。从垂向剖面上看，岩石圈板块具有双层结构，下部由上地幔上部物质组成，其成分相当于橄榄岩；上部即为莫霍面以上的地壳。在空间上，板块的成分和厚度变化都很大。板块的形状与全球海陆分布的地理面貌之间通常并不一致，只有少数例外，如太平洋板块主要全由洋壳组成，没有陆壳分布。 【新全球构造】new global tectonics以前人们把大陆漂移说称为全球构造学说，因为它的研究对象涉及整个地球。后来出现的板块构造学说，其研究领域也遍及全球，但它的研究深度大大超过了前者，为了有所区别，人们将后者命名为新全球构造。 【板块运动】plate movement地壳沿大洋中脊产生，向海沟方向消减，它的运动可按欧拉定 理(Euler s theorem)：任一块体沿球面的运动可用绕一通过球心的轴的旋转来描绘。板块 沿地球表面的运动 (据Press, 1982)图中板块B正相对板块A向东移动，由箭头矢量指示的板块运动方向和错移洋中脊的转换断层方向一致,并代表旋转纬线。垂直这些纬线的法线的交点就是转动极的位置。从而一个板块的运动可以根据绕特定极的转动(角速度)确定。板块运动的线速度在转动极为零，90°处达最大值。按照20世纪70年代后期的测定,全球板块运动速度从2.0厘米/年(红海)到18.3厘米/年(南太平洋)不等。 【板块构造学说】plate tectonics hypothesi s见94页“板块构造学说”。 【地幔对流说】mantle convection hypothesis即对流说，指地球内部物质循环运动的一种方 式，是板块运动动力机制的一种假说。由霍姆斯(A Holmes，1928)和格里格斯(D Griggs,1939)提出。现认为它是导致板块运移的主要机制。岩石的不良热传导性和放射热积
建筑构造串讲
《建筑构造》 第一章建筑构造概述 ☆建筑的分类 （一）按使用性质分 1、工业建筑 2、农业建筑 3 ）居住建筑；（2）公共建筑。 1、住宅建筑 （1）低层：1—3层 （2）多层：4—6层 （3）中高层：7—9层 （4）高层：≥10层 2、公共建筑和综合性建筑： 总高度大于24m或10层及以上居住建筑为高层（不包括建筑高度超过24m的单层公共建筑） 3、居住建筑和公共建筑：建筑高度大于100m为超高层建筑。 （三）按建筑规模和数量分类 （1）大量性建筑：建筑规模不大但建筑数量较多 （2）大型性建筑：建筑规模大和耗资多的建筑 （四）按主要承重结构的材料分类 （1）土-木结构 （2）砖木结构 （3）砖混结构 （4）钢筋混凝土结构 （5）钢结构 （五）按建筑结构的承重方式分类 （1）墙承重式 （2）骨架承重式（框架结构式） （3）内骨架承重式（半框架结构式） （4）空间结构承重式 ☆民用建筑六大主要组成部分：基础、墙或柱、楼地层、楼梯、屋顶、门窗。 ☆民用建筑的等级划分 （一）按防火性能分类 耐火等级标准是依据房屋主要构件的燃烧性能和耐火极限确定的。构件的燃烧性能分为：◇非燃烧体（石、砖、混凝土） ◇难燃烧体 ◇燃烧体（木材） 耐火极限：用小时（h）表示。 具体判定条件：◇失去支持能力◇完整性被破坏◇丧失隔火作用 《建筑设计防火规范》把建筑物的耐火等级划分成四级。 （二）按耐久年限分为四级： 一级 100年以上，适用于重要的建筑和高层建筑 二级 50~100年，适用于一般建筑 三级 25~50年，适用于次要建筑 四级 25年以下，适用于临时性建筑 （三）按建筑的重要性分类 特等、甲等、乙等、丙等、丁等五个等级 ☆影响建筑构造的因素主要有三个方面：外力的影响、自然界的影响、人为因素的影响。 ☆建筑设计要求 1、满足使用功能要求 2、有利于结构安全 3、适应建筑工业化的需要 4、经济合理 5、注意美观 ☆工业建筑的分类 （一）按工业用途分为： ?1、主要生产车间 ?2、辅助生产车间 ?3、动力用厂房 ?4、仓贮建筑 ?5、运输用建筑 ?6、技术设备用的建筑物和构筑物 ?7、全厂性建筑 （二）按层数不同分为：1、单层2、多层3、层次混合 （三）按生产状况分为： ?1、冷加工车间（常温） ?2、热加工车间 ?3、恒温恒湿车间 ?4、洁净车间 ?5、其他特种状况车间 ☆单层工业厂房的结构类型 （一）按承重结构的材料分 ?1、混合结构 ?2、钢筋混凝土结构 ?3、钢结构 （二）按施工方法分 有装配式和现浇式两种。 （三）按主要承重结构的型式分 ?1、排架结构 ?2、刚架结构 ☆单层工业厂房的结构组成（六部分） （一）屋盖结构：屋面板、屋架、天窗架、托架 （二）吊车梁 （三）柱 （四）基础 （五）支撑（包括屋盖支撑和柱间支撑等） （六）围护结构 1、墙（外墙和山墙）； 2、墙梁； 3、基础梁； 4、抗风柱。 ☆建筑工业化的内容（四化一改）： 设计标准化（前提） 构配件生产工厂化 施工机械化 组织管理科学化 改革墙体材料 ☆建筑模数协调统一标准 模数：是指选定的尺寸单位，作为尺度协调中的增值单位。分为基本模数和导出模数。 数值100mm，符号M，即1M等100mm，它是模数协调中选用基本尺寸单位。 导出模数分为扩大模数（基本模数的整数倍数）和分模数（整数除基本模数的数值）。导出模数的基数规定如下： 1.扩大模数 水平扩大模数基数为（6个）：3M、6M、12M、15M、30M、60M，其相应尺寸分别为300、600、1200、1500、3000、6000mm。 竖向扩大模数基数为（2个）：3M与6M，其相应尺寸为300mm和600mm。 2.分模数：分模数基数为（3个）：1/10M、1/5M、1/2M，其相应 尺寸为10、20、50mm。 1