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不朽才是永恒，是袈裟还是岩石？（岩石组图）: wangxh 2010-11-20 16:57; 学了地质干了没有几年，但对岩石还是情有独钟的。偶尔发现了一些石头，觉得很有趣，拍下来上课用，还可以做个留念。不过有些不认识，请行家里手教俺一教哦。 1. 看看这两块，是袈裟还是岩石，叫啥名？ 2. 这叫什么岩石？还是化石？ 3. 从哪来的？不知道，但知道在哪里看到的，请看： 4. 在地质之角的北端，发现了七石之阵，什么意思、什么含义俺统统不知道，更参不透。但看到了两块石上刻着字，又教育了俺一把。 A hundred times every day I remind myself that my inner and outer live are based on the labors of other men, living and dead and that I must exert myself in order to give in that same measure as I have received and am still receiving.; 个人分类: 未分类|3669 次阅读|5 个评论

鲁东地区下古生界寒武统野外露头（一）: 陈中红 2010-10-22 15:40; 此次观察的是山东新汶地区马头崖路线。马头崖路线位于刘杜镇南流泉村，由南流泉向东约1000m至马头崖南麓，观察路线主要位于马头崖南坡。发育的地层主要为太古界、下寒武统馒头组、毛庄组、徐庄组及张夏组。太古界泰山群是本区最古老的地层（山脚下路边沟里），由各种片麻岩组成，易风化，冲沟发育，形成低矮的山丘及陡坎。馒头组下段厚层块状灰岩馒头组中段页岩灰岩互层馒头组中段土黄色页岩夹灰岩馒头组灰岩里的哦风化及压实不均衡现象馒头组下段上部含燧石结核灰岩馒头组上段泥质条带状灰岩; 个人分类: 图片百科|7366 次阅读|1 个评论

几多时光，雕刻地球之（5）: songshuhui 2010-7-8 17:35; Ent 发表于 2010-07-08 11:51 19世纪晚期，开尔文勋爵利用地热梯度公式推断，地球的年龄大约只有几千万年，而佩利的反驳则没有引发注意。但是随着20世纪的到来，物理学揭开了新篇章，地球年龄的探索又会走向何方呢？五：物理时代（下）历史真是充满讽刺。就在汤姆生（开尔文勋爵）1897年对地球年龄下最后论断时，另一个也叫汤姆生的家伙（J. J. Thomson）在同年4月份皇家学会上宣读了一篇论文，宣告电子的正式发现。没人能想到，叩开原子的大门之后，里面是怎样的珍宝。真可谓成也汤姆生，败也汤姆生。 J. J. Thomson (1856-1940)。多正太的眼神啊这家伙虽然名气不如开尔文勋爵，但也很牛啦，自己拿了诺贝尔奖不说，还有足足七个助手也先后拿了诺奖，甚至还把自己的儿子也培养成了诺奖得主这么好的老板上哪找啊！后来他也封了爵，可惜只是最低级的爵士，不世袭。原子的放射性是法国人贝克勒尔（Henri Becquerel）1896年1月在研究磷光时意外发现的。在当时很多人看来，物理学已经发展得几乎尽善尽美，就要走到终点了；剩下的不过是一点小问题，或者用开尔文勋爵的话说，是天边的两朵乌云。这个背景下，放射性这一全新现象的发现本来这应该立即成为焦点不幸的是，就在上个月，伦琴发现了X射线。（好吧，其实贝克勒尔就是看了伦琴的实验之后才受到启发的。）X射线是高频电磁波，仍然处在传统物理学的解释范围之内，但是它表现出的穿透性很是神奇，把人们的注意力都抢光了，结果是大家都误以为这个新的放射性和X射线差不多。实际上，就连贝克勒尔本人对此也很快失去了兴趣。反倒是一位叫做玛丽斯可洛多夫斯卡的女士在寻找博士论文题目时看中了这个领域。她希望能在一个全新的领域里工作，能够在实验室里自由发挥而不是整天泡图书馆的故纸堆，而她的物理学家丈夫也在自己任职的学校里为她开辟出一间实验室，到后来他甚至放弃了自己的晶体学研究，加入了妻子的领域不兜圈子了，我说的其实就是居里夫妇啦。居里夫妇在实验室那一张照片实在太常见了，咱换一张不常见的。想不到吧，他俩都是自行车的狂热爱好者当年自行车还算是个新鲜玩意。他们新婚第一天就是在骑自行车郊游野餐中度过的~ 早在十多年前，皮埃尔居里和他的哥哥雅克就发现了压电效应，就是说给石英晶体施加压力让它变形的话它会自动积累电荷，而如果给它通电的话它又会自动发生形状改变。现在的石英钟就是利用这个原理，不过他们当时只想到这一效应可以用来测静电，由此发明了石英晶体压电静电计。而玛丽斯可洛多夫斯卡居里注意到放射性能使空气电离，那么恰好可以借用丈夫的静电计来间接衡量放射性的强度。由此她做出一项重大发现，放射性的强度只和其中的放射性原子数量和种类有关，和它的化学形式、所处的温度压力什么的完全无关。这表明放射性是来自原子内部的。她的发现很快引发了同行对放射性领域的关注，其中最著名的无疑是英国人卢瑟福（Ernest Rutherford）（讽刺的是，他本人根本不相信原子核的能量可以被提取出来利用）。他的实验室发现，原子发出放射线之后自己也会衰变，并测量出衰变遵循一个固定的速度，但是不是每秒几个原子，而是每秒百分之几。换言之，每一刻每一个原子的衰变可能性都是相同的。这样一来，衰变所需的时间就和初始量无关：每经过一个固定的时间（这个数被称为半衰期），放射性原子就衰变一半。再经过同样长的时间，再衰变一半，只剩四分之一。所谓一尺之棰，日取其半，万世不竭，恰好可以用来描述衰变。大名鼎鼎的卢瑟福(1871-1937)，原子物理之父，1908年诺贝尔化学奖得主（虽然他自己更想要物理奖）。我一直觉得他是那一辈人里最帅的一个，而且和我心目中的福尔摩斯同学非常像/_\\ 他后来也受封为男爵(1st Baron Rutherford of Nelson)，但是因为没有儿子，所以这个爵位没传下来。右边是半衰期的图解。一种现象，速度保持恒定、不受任何外界环境干扰，这俨然是完美的尺子啊。因此很多人都想到了利用放射性测年的可能性。最早提出这一猜想的似乎是John Joly，就是提出根据海水盐度计算年龄的那一位。这时恰逢卢瑟福的合作者索迪（Frederick Soddy）等人测出了铀衰变释放粒子的速度，卢瑟福于是假设氦核全部被周围的岩石困住变成氦气，那么可以通过测量氦气总量来计算年龄。当然测得的衰变速度其实并不精确，氦气也不可能没有逃逸，但毕竟是第一步嘛。结果出乎意料，随手挑了一块铀矿石就测出了四千万年的数值。开尔文勋爵1897年估计地球年龄的上限也才四千万年而已啊，而且岩石的年龄肯定比地球要年轻不少。这下可捅了马蜂窝了。那时开尔文已年届80，俨然是物理学界半神级的人物，之前说过，他的地位就跟晚年的爱因斯坦差不多，皮埃尔居里曾拿到开尔文的一封推荐信，结果是35岁博士毕业（那时候博士制度没现在这么严谨，所以很多人拖得很久）立刻升为教授，年薪六千法郎。相比之下，玛丽在巴黎求学期间仅靠每年折合两百多法郎的波兰奖学金就过得还可以了。（我们熟知的玛丽居里的艰苦生活是在她拿到这笔奖学金之前的两年。）卢瑟福虽然也已算是名人，怎么也不能和开尔文过不去啊。还好，放射性还有其它的作用。皮埃尔居里在1903年证实放射性会产生大量的热，他发现镭的放射性足以在一小时之内融化同等质量的一块冰。物理学家立即反应过来，这一下使得之前所有基于热量计算的地球年龄都需要重新校正。George Darwin和John Joly两人首先指出这一点，部分原因可能是他俩的自己算法并不依赖于热量~ 因此就有了以下这段著名的描写，卢瑟福自述他和开尔文勋爵的一次狭路相逢：我走进灯光昏暗的屋子，立即看到了听众席上的开尔文勋爵，意识到我有麻烦了我的演讲最后一部分关于地球年龄的部分和他的观点相矛盾。还好他睡的正香，让我大为欣慰。然而正当我讲到关键部分时，这老鸟突然坐起来，张开一只眼睛，向我投来一束凶恶的目光！恰在这时我灵机一动，说道：开尔文勋爵曾经限制过地球的年龄，前提是没有发现新的热源。这一充满前瞻性眼光的预言，所指的正是我们今晚讨论的物质，镭！瞧，那老顽童立刻转怒为喜了。实际上，这大概只是卢瑟福用来哄开尔文他老人家开心的小把戏。后来较为严格的计算表明，放射性产热虽然总热量确实不小，但是由于热源分散在整个地球内部，而开尔文的计算是基于地热梯度，因此对原来的结论并不产生很大的影响；真正的错误还是如Perry所言，用错了地球物理模型。不过Perry已经被遗忘，而卢瑟福的这个故事流传太广，放射性产热看起来是那么有说服力（毕竟开尔文自己都说过新热源的可能性），而一项新发现既推翻了原有的假说又能找到新的方法替代，这一切看起来都太完美了。因此，很多人都误以为是卢瑟福藉助放射性产热推翻了开尔文的论证。达尔文的第三子，植物学家Francis Darwin说过，科学中的荣耀归于说服了世界的那个人，而非首先想到的那个人。大概就可以描述这件事。不管怎么说，最后计算出新的年龄这一功劳还是要归给核物理学的。氦气是不靠谱的，要找一种不会逃跑的元素才行。这时我们终于见到美国人出场了：耶鲁毕业的Bertram B. Boltwood。他自己先前已经做过一些放射性研究，在1904年听了卢瑟福的一场讲座之后更是激动万分。他发现镭衰变到铅就稳定下来不动了，进而注意到不同地层的岩石中镭/铅比例不同。越古老的岩石，铅越多，镭越少；而且衰变速率是可以测定的。这样一来根据两种元素的比例就可以计算出岩石年龄。他手头很多岩石测出上亿年的数据，远远超过开尔文勋爵的估计。只可惜他的论文发表在地质学刊物上，而当时的地质学家对于放射性这种新鲜玩意不太感冒（50年后历史重演洛伦兹关于混沌的论文发表在大气物理的刊物上，同样无人问津）。后来Boltwood专心研究放射元素衰变序列，把测年法抛诸脑后；直到1927年因抑郁症发作而自杀。要我说他也是有点活该，这家伙居然对我们敬爱的居里夫人口出狂言，认为她不过是个女人而已，她的工作只是苦力活，没有创造性；可要是没有居里夫人的工作，他自己的整个领域是否存在都是问题呢那个时期女科学家的境遇其实非常糟糕。啊，女科学家的事情以后再说，我们先回到正题。最后完善测年法的人是英国人Arthur Holmes，他后来因此而获得了渥拉斯顿奖章记得吗？就是史密斯得过的那个地质学最高奖。还在读本科时，他正确地选择了铀铅测年的路线并给出了首个严格的测年（Boltwood的测定方法很不精确）；不过同位素测年方法相当繁琐，刚开始很多人并不太认同，因此他1910年本科毕业之后没有专注于测年技术而是去莫桑比克探矿，结果得了疟疾差一点死掉，死亡通知书都寄到家了，他却居然又活转过来。返英拿到博士学位之后他在1920年又跑到缅甸给一家石油公司当首席地质学家，结果1924年公司破产让他身无分文地回到英国，而他的三岁儿子又在他临返程时因患痢疾而夭折真是悲剧啊。 Arthur Holmes(1890-1965)。不，你猜错了，他不是Arthur Conan Doyle 和Sherlock Holmes的合体但是我们老师总是说，搞地质和当侦探差不多，都是从现有的蛛丝马迹推断过去的真相。上面的这本讲显生宙尺子的书就是题献给他的。不过，所谓大难不死必有后福，他回英之后很快就获得了一个教职，因为三年前放射性元素测年法在国际会议上已经得到了承认，顺带让开尔文勋爵的估算彻底破产还好，开尔文1907年逝世了。物理学家普朗克说过一句很辛酸的话：一种新学说战胜其反对者，不是靠说服他们，而是等他们全死光。虽然大概不是指的这件事，但是单个人的保守思想可见一斑由此更让我们意识到科学家只有作为一个不断更新的群体才能前进。到现在，常用的测年放射性原子已经达到十几种，各自有其适用场合，过去的全部地质资料都得到了放射性测年的重新标定。我们熟悉的碳十四测年也是其中一种，只不过由于碳十四半衰期比较短，只能测定几百年到五万年的范围，超出去就不准确了，因此更多地用于考古领域。总之地质学家终于可以放心地说，这块岩石的绝对年龄是多少多少。于是地球的年龄问题转了一圈又回到地质学家手里，只不过这一回，他们的任务变成了找到最古老的岩石。几多时光，雕刻地球（1）几多时光，雕刻地球（2）几多时光，雕刻地球（3）几多时光，雕刻地球（4）; 个人分类: 物理|1803 次阅读|0 个评论

《脚下有路，行者无疆》之33：中国地质博物馆物华天宝: pony1984621 2010-5-23 00:00; 摄影时间：2010年05月22日摄影地点：中国地质博物馆摄影：马志飞参观博物馆时看到国家领导人写给地质行业的很多幅题字，他们对地质和矿产资源行业的大力支持给予了我们很好的发展机遇，是我们工作的精神动力和奋斗前进的指南针更令人惊讶的是，这次参观居然还见到了我们温家宝总理当年从事地质工作时所用的地质包、野外记录薄、罗盘、放大镜等工具。总理作为地质前辈，当年严谨的工作态度和艰苦奋斗的优良作风都值得我们年轻人努力学习，是我们工作和学习的榜样，鼓舞着我们一步步前进; 个人分类: 原创摄影|4335 次阅读|2 个评论

[转载]唐春安：另辟蹊径“破”岩石: wangdeyong 2010-5-20 00:28; 唐春安：另辟蹊径“破”岩石唐春安， 1958 年３月生于湖南省黔阳县。 1982 年毕业于中南工业大学， 1984 年和 1988 年分别获得东北大学硕士和博士学位。现任东北大学长江学者特聘教授、博士生导师。中国科学院力学所非线性力学国家重点实验室特邀研究员。大连理工大学土木水利学院教授，大连大学材料破坏力学数值试验研究中心主任，博士生导师。国务院第五届学科评议组成员；中国岩石力学与工程学会副理事长；国际岩石力学学会中国国家小组主席；《 International Journal of Rock Mechanics and Mining Sciences 》、《 GeoMechanics and GeoEngineering 》、《岩石力学与工程学报》等杂志编委。国家教育部长江学者特聘教授。　　 1995 年创建东北大学岩石破裂与失稳研究中心，主要从事岩石破裂过程失稳的基础和应用基础性理论研究，研究领域涉及地下工程和边坡稳定性、岩层移动、岩爆、地震机制等。研究开发了 “ 极具前景的数值模拟新方法 ” 。出版《岩石破裂过程中的灾变》等学术专著 2 部。　　 1988 年以来，先后主持国家自然科学基金和部委级基础性研究课题 10 余项，参与国家重点基础研究 973 项目，获辽宁省自然科学和科技进步二等奖 5 次。分别于 1994 年和 1995 年获得国家教委 “ 跨世纪优秀人才培养计划 ” 和 “ 国家杰出青年科学基金 ” 的资助，并首批入选 “ 国家百千万人才工程计划 ” 。　　主要学术论著　　孔隙水压力对岩石裂纹扩展影响的数值模拟　　脆性材料破坏过程分析的数值试验方法　　矿柱破坏过程及其声发射规律的数值模拟　　石门揭煤突出过程的数值模拟研究　　 Numerical investigation of particle breakage as applied to mechanical crushing-Part II Interparticle breakage 　　含瓦斯 “ 试样 ” 突出现象的 RFPA ～ 2D 数值模拟　　东北矿区资源开采诱发的工程地质灾害与环境损伤特征　　材料破坏过程中应力分布的数值光弹图　　非均匀性对岩石介质中裂纹扩展模式的影响　　新型全长多点楔胀式管缝锚杆竹节式锚杆的试验研究　　岩石介质中多裂纹扩展相互作用及其贯通机制的数值模拟　　短纤维增强复合材料破坏过程的数值模拟采访唐春安的前一天，我收到一封他发来的电子邮件。标题是 “ 春节祝福 ” ，一边诧异一边打开，顿觉新奇 —— 附件内容是 “ 唐家的 2007 年度回顾 ” 。 “2007 年对于唐家来说，是一个多事之年，有许多高兴事，也有不如人意之事。 ” 简短的开场白，在不无骄傲地介绍了 7 月份两个儿子顺利毕业和工作的情况后，他历数了 2007 年去香港、瑞士的学术访问、学生的博士论文被国际岩石力学学会授予 “ 罗哈奖 ” 、他对龟裂及其玄武岩柱形成机理的业余自由研究、到各大高校作学术报告、成功参与申报 973 项目等等，还有他的学生、他的力软公司、他的学术朋友 …… 　　这份 2000 多字的 “ 回顾 ” 胜过了我能找到的任何一篇关于他的资料。搞研究，目标锁定数值试验唐春安是湖南人。文革后恢复高考那一年，他考入了中南矿冶学院（现中南大学）矿山系采矿工程专业， 1982 年之后的 6 年时间里，他在东北大学攻读采矿工程专业硕士和博士学位， 1988 年毕业后，便留在东北大学任教，一干就是 20 多年。其间，他在英国帝国理工学院岩石工程研究室完成了博士后研究。离家求学和北上工作的 30 多年，已经磨灭了他的乡音。　　在岩石力学领域，防止破坏是一个意义重大的研究方向。然而，岩石、建筑、山体等的破坏却是一个十分复杂的过程。在过去的实验教学中，学生在实验室观察受压的岩石如何变形和破裂，只能看到表面那些裂缝的形成过程，对于岩石内部的破裂变化却无从知晓。这个难题如何解决？ “ 建立材料破坏力学数值试验室是一个重要的方法。 ” 唐春安是这样说的，也是这样做的。目前国内两个基于高性能计算机的 “ 材料破坏力学数值试验研究中心 ” 就是唐春安一手在东北大学和大连大学建立的。此后，唐春安多次在国内高校讲学，倡导数值试验概念，推广数值试验室建设。经过努力，目前国内已有近 20 所高校建立了基于 PC 机的岩石或材料破坏力学数值试验室，大大加快了数值试验技术在教学、科研和实际工程中的应用。办公司，自主品牌“力”不“软” 岩石力学领域的数值试验，需要专门的软件分析工具。然而，在 2005 年底唐春安决定开自己的力学软件公司时，国内还没有一款有品牌效应的岩石破坏力学分析商品化软件，各大高校用来进行分析的软件主要来自国外。业内人士都知道，岩石力学界国际著名技术机构 Itasca 的数值计算软件一直以来被誉为国际岩土工程界覆盖范围最广、应用最普遍的岩土工程专业软件。 2005 年 10 月， I 鄄 tasca 派高级代表团到中国访问，在与唐春安交流时，他们提出要使公司的力学软件全面进入中国的设想。这让唐春安想到了几年前一位澳大利亚教授对他说的话： “ 你可以向国外专家那样将学术研究成果软件商品化， I 鄄 tasca 刚起步的时候，他们的软件水平还不如你们的软件成熟呢 ” 。他决定不再犹豫。经过筹备， 2005 年 11 月，一家名为 “ 力软 ” 的计算力学软件公司落户大连开发区。公司的英文名是 Mechsoft ，即 “ 力 ” 与 “ 软件 ” 英文单词的结合，读音与微软公司的 Microsoft 接近，也显示了他们研究开发具有自主知识产权的专业力学分析软件的决心。 2006 年，瑞士的一所大学提出要购买力软的软件产品。于是便有了 “ 力软 ” 的第一笔出口订单。公司第一年就实现利税 10 万元，第二年达到 50 多万元，在业内的影响不断扩大。在国际上，数值试验概念并没有完全成熟的定义。但唐春安带领自己的团队，给自己指定了 “ 数值试验软件 ” 的基本标准：易学易用、全过程分析及可视化。软件发展要有核心竞争力。 “ 软件并不是编程，大型专业软件的背后都有强大的理论支持 ” 。唐春安凭借自己从博士至今 20 多年的理论研究积累，带领团队，根据他们制定的数值试验软件标准，编制出能够分析岩石破坏过程的力学计算软件，并且实现了破坏过程分析的可视化，被学界誉为 “ 极具前景的数值模拟方法 ” 。 “ 现在是第一步。 ” 唐春安的力学计算软件在高校推广，不仅有助于教学试验质量的提高，更是科学研究的一种新的手段。 “ 将数值计算方法作为继解析理论和实验方法之后的第三种研究手段，已越来越得到国际同行的共识。 ” 唐春安如是说。截至 2007 年 2 月，有关岩石破裂过程数值试验相关论文的引用率达到 1700 多次。他相信，随着计算机技术的不断提高，在岩土、边坡隧道、采矿和地铁建设等多种领域，材料破坏分析软件及其数值试验方法更可以大展鸿图。重交流，出国就要“扛资料” 在 “ 唐家的 2007 年度回顾 ” 里，唐春安多次提到他的国际学术交流活动。自从 1992 年从英国完成博士后研究回国后，立足国内、注重国际交流与国际间对等合作，一直是唐春安所坚持的科研之路。这不，直到采访唐春安的腊月二十八那天，他们夫妇才刚刚从香港访问回来，又在忙着安排下个学期与韩国、印度等亚洲国家相关研究机构的学术互访。说起国际合作的优势， “ 获得更大的学术自由度 ” 是他感受最深的一点。 “ 在国际合作中，由于有多个合作方，经费相对容易获得。只要合作方对我们提出的研究课题感兴趣，一般总能从各种渠道获得经费支持。这样，我们以国家自然科学基金为主，配合广泛的国际合作研究，两者相辅相成，使我们多年来得以始终保持了主题方向的研究。 ” 而在唐春安夫人杨欣的记忆里，与丈夫共同出国学术交流的印象总是与一箱箱往回扛的资料分不开，特别是在前些年国内互联网尚不普及的时候，唐春安每次出国都不忘成箱成箱地往回带资料。 “ 科学研究要想与国际接轨，必须掌握国际上最新的研究动态。发达国家或地区的研究机构在图书馆资料的投资方面力度比较大，研究人员从图书馆和网上能够迅速获得当今世界研究的最新信息。所以，很久以来，我的研究小组就立下一个规定，派出国的研究人员必须帮助同事们广泛收集资料，及时提供给国内的研究组。 ” 唐春安说。 “ 我也给合作方提出了一个特殊要求。一旦需要查询国内得不到的资料，只要通过 E-mail 将要求提给合作方，他们就有义务尽快把相应的资料寄过来。 ” 就这样，唐春安和他的研究小组不出国门就可以获得最新的科技资料，及时掌握国际同行的研究动态。　　当导师， QQ指导改论文　　繁忙的出国访问、国内四处讲学，但唐春安的学生们从没有因此找不到导师。每到一个地方，唐春安必然第一时间连上互联网，用聊天软件与网上的学生交流。他的学生常说，只要做到计算机旁，就能看到唐老师的头像。　　 2007 年 7 月，他的学生梁正召的博士论文《三维条件下的岩石破裂过程分析及其数值试验研究》获得了 2007 年度国际岩石力学学会罗哈奖（ RochaMedal ），这是自国际岩石力学学会设立罗哈奖 17 年以来，中国青年岩石力学工作者第一次获得该项奖励。可有谁能够想到，唐春安是用 QQ 对学生进行的指导呢！　　 “ 十几年来，我指导学生的聊天记录，至少能打印出上千张 A4 纸了。 ” 我和唐春安的第一次交谈也是在聊天软件上，那时他在香港，我诧异他用这种方式与人交流，而这句话让我明白了这就是他习以为常的工作方式之一。　　唐春安不忘给学生提供出国学术交流的机会。 1998 年以来，他先后派出硕士生、博士生 17 人次访问瑞典、香港，每次时间不少于 3 个月。 “ 送学生出去是为了让他们经过锻炼、开阔眼界以后，再返回国内更好地开展研究。 ” 这样做，不仅使他的学生获得了在国际环境下成长的机会，提高了研究水平，还吸引了更多的优秀学生加盟他的研究组。唐春安和他的科研小组在岩石破裂失稳及其数值试验方法研究方面，取得了令国内外同行关注的成果。国际知名的岩石力学专家，如国际岩石力学学会主席 C.Fairhurst 教授，国际岩石力学学会副主席 P.K.Kaiser 教授，以及《国际岩石力学与采矿科学杂志》主编 J.A.Hudson 教授等，都在出版物上对这些研究成果有过公开的赞扬性评价。在唐春安一份课堂演示报告的最后一页上，他放了一张自己的旅行照片。他站在一个大裂缝前，旁边是一个英文的警示牌，上面写着 “ 禁止跨越 ” ，而在裂缝的另一侧，却有着如织的人群。 “ 我只是想告诉学生，当一条路走不通的时候，就要想办法绕道走，开辟新路，这就是创新。 ” 岩石力学研究岩石在外界因素 ( 如荷载、水流、温度变化等 ) 作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。又称岩体力学，是力学的一个分支。研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。它是一门新兴的 , 与有关学科相互交叉的工程学科，需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识，并与这些学科相互渗透。在岩石力学领域，防止破坏是一个意义重大的研究方向。人物档案唐春安，大连理工大学土木水利学院教授，博士生导师。国务院第五届学科评议组成员；中国岩石力学与工程学会副理事长；国际岩石力学学会中国国家小组主席；国家教育部长江学者特聘教授。主要从事岩石破坏机理及其矿山动力灾害的应用基础性研究工作，研究领域涉及矿山岩爆、突水、瓦斯突出、矿震、岩层移动以及岩土工程结构或边坡稳定性分析等。近年来，与合作者在国内外多种学术刊物和会议上发表各类学术论文 400 余篇（其中 SCI 收录 88 篇， EI 收录 190 多篇。国内外 “ 他人引用 ” 达 1700 余次）。第一作者出版《岩石破裂过程中的灾变》、《岩石破裂过程数值试验》等学术专著 5 部。 1988 年以来，先后主持国家自然科学基金和部委级基础性研究课题 10 余项。分别于 1994 年和 1995 年获得国家教委 “ 跨世纪优秀人才培养计划 ” 和 “ 国家杰出青年科学基金 ” 的资助。第一排名获得国家科技进步二等奖一次，其他省部级二等以上科技成果奖励 5 次。曾荣获第四届中国青年科技奖、辽宁省青年五四奖章、宝钢教育基金优秀教师奖，并首批入选 “ 国家百千万人才工程计划 ” 。代表性著作、论文 1. 唐春安，岩石破裂过程声发射的数值模拟研究，岩石力学与工程学报， 16 （ 4 ） , 1997 2. 唐春安、傅宇方，赵文，震源孕育模式的数值模拟研究，地震学报 , 19 （ 4 ） , 1997 3. Tang C.A . , Numerical Simulation on Progressive Failure Leading to Collapse and Associated Seismicity, Int. J. Rock Mech. Min. Sci . , 34 （ 2 ）， 1997 4. Tang C.A . , Chen Z.H. Li C., A theoritcal model for Kaiser Effect in rock, Pure and Applied Geophysics . 150 （ 4 ） , 1997 5. Sun J.Z. Tang C.A., Ellipse area and precursor law of fault earthquake, Int. J. Earthquake Predication Research , 6 （ 2 ）， 1997 6. Chen Z.H., Tang C.A. Huang R.Q., A Double Rock Sample Model for Rock Bursts ， Int. J. Rock Mech. Min. Sci. . 34 （ 6 ） , 1997. 7. Tang C.A . , Kou S. Lindqvist P.A., Numerical simulation of loading inhomogeneous rocks, Int. J. Rock Mech. Min. Sci . , 35 （ 7 ）， 1998 8. Tang C.A . Kou S.Q., Crack propagation and coalescence in brittle materials, Engineering Fracture Mechanics , 61 （ 3/4 ） , 1998 9. Tang C.A ., A New Approach to Numerical Method of Modeling Geological Processes and Rock Engineering Problems, Engineering Geology , 49 （ 3/4 ） , 1998 10.Tang C.A . Kaiser P.K., Numerical Simulation of Cumulative Damage and Seismic Energy Release in Unstable Failure of Brittle Rock--PartI. Fundamentals. Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 35 （ 2 ） , 1998 11.Kaiser P.K. Tang C.A . , Numerical Simulation of Cumulative Damage and Seismic Energy Release in Unstable Failure of Brittle Rock--Part II. Rib Pillar Collapse, Int. J. Rock Mech. Min. Sci. 35 （ 2 ） , 1998 12.唐春安，脆性材料破坏过程分析的数值试验方法，力学与实践， 21 （ 2 ）， 1999 13.唐春安，矿柱破坏过程的数值模拟研究，煤炭学报， 23 （ 3 ）， 1999 14.唐春安、傅宇方、徐小荷，界面性质对颗粒增强复合材料破坏模式影响的数值模拟分析，复合材料学报， 16 （ 3 ）， 1999 15. 唐春安、傅宇方、林鹏，高强度颗粒增强复合材料基体破坏过程的数值模拟分析，复合材料学报， 16 （ 4 ）， 1999 工作思路： 1. 作为国家重点基础研究 973 项目《大陆强震机理与预测》子课题“大陆强震机理与预测的综合研究”的主要承担单位，将负责完成其中有关地震机制数值模拟软件 Earthquake 2D 的研究与开发；在参与完成国家九五攻关项目子课题“矿岩高压辊磨技术设备研制”的基础上，将积极争取参与国家十五攻关等高水平科研项目的研究。积极争取在国家自然科学基金会立项，开展“采矿诱发岩爆”重点项目的研究。 2. 在本学科学术梯队的建设中发挥积极作用。目前本学科有 45 岁以下的教授 4 人，全部具有博士学位。其中三人均有两年以上国外工作经验，对于本学科的梯队建设十分有利； 3. 带领本学科在前沿领域赶超或保持国际先进水平。东北大学采矿工程学科是国家重点学科，是东北大学 211 工程重点建设的四个学科之一，其中将投资 500 万元建设的“岩石失稳与控制实验室”，主要将用于深部开采诱发岩爆等岩石破裂过程失稳的研究。本人进入特聘教授岗位以后，作为“东北大学岩石破裂与失稳研究中心”的创建人（ 95 年创建），将继续加强该中心学术队伍的建设；继续发挥该中心在采矿诱发岩爆等岩石失稳破坏研究方面的特色，充分利用由 211 工程投资建设的“岩石失稳与控制实验室”，开展具有高起点的地下工程稳定性及开采诱发岩石破裂过程失稳机制的研究工作，努力使东北大学采矿重点学科继续保持国内领先地位，并在岩石破裂过程失稳研究领域保持国际先进水平； 4. 积极开展国际学术交流与合作。在原有与加拿大 Laurentian 大学地质力学研究中心（已签署四年合作协议）、瑞典 Lulea 大学岩石工程研究室（已签署四年合作协议）和香港理工大学土木工程系（已派出两名学生进行合作研究）进行合作的基础上，继续开展更加广泛的国际学术交流与合作，为使本学科的研究保持国际先进水平提供重要的保证。主要研究内容以深部开采中的岩石地下工程为依托，对高地应力和坚硬岩石条件下，因开采作业等因素诱发的岩爆（矿震）灾害机制进行创新性研究。包括：深部岩石介质的力学性质、深部地下工程结构性质以及深部地应力性质等对岩体变形破坏过程中变形场、应力场以及微破裂活动时空规律的影响；岩爆的监测与防治理论，以及研究开发具有中国自主版权的岩爆分析软件系统。随着我国对自然资源需求的日益增加，地表资源已日趋短缺，造成露天开采陆续转为地下开采，地下矿山也向深部矿床伸展，深部开采必将是我国未来采矿发展的趋势。目前，国际上开采深度超过 1000 米的矿山已达到 80 多座，许多深部开采矿井已进入 3000 米以下。南非的金矿开采则计划在 21 世纪进入 4500-5000 米的深度。国内矿山开采深度亦在不断增加，许多矿山开采深度已接近 1000 米。而辽宁省红透山铜矿和安徽省冬瓜山铜矿的开采或开拓深度已超过 1000 米，其中红透山铜矿第六系统投产后的开采深度将达到 1337 米，是全国金属矿山中开采最深的矿山。又如辽宁省的抚顺矿务局龙凤矿、老虎台矿，开采深度也达到 800 米左右，北票矿务局台吉矿，开采深度已超过 1000 米，是我国煤矿开采最深的矿山之一。在深部开采条件下，即使极其稳固的岩石，也极易诱发巷道、采空区或矿柱周边岩石的失稳破坏，即岩爆。随着地下矿山开采深度的不断加大，各类地下工程建设的不断发展，地下洞室“长、大、深、群”的特点将愈加明显，因而岩爆问题将日益突出。岩爆不仅破坏地下工程结构，损坏生产设备，而且严重威胁人身安全，是地下工程特别是深部开采中的一大地质灾害。因此，它是我国未来深部开采技术中的一大瓶颈问题之一，并作为“工程减灾研究”内容，被列入国家自然科学基金材料与工程科学“九五”优先资助领域（见《国家自然科学基金“九五”优先资助领域》第 58 页）。此外，由于岩爆问题实际上是非稳定条件下的岩石破裂过程问题，涉及岩石介质（材料中的脆性介质类）在宏、细观层次上的变形、损伤、破坏的全过程，它也是被列入国家自然科学基金数理科学“九五”优先资助领域的重要研究内容之一（见《国家自然科学基金“九五”优先资助领域》第 36 页）。因此，开展深部开采中岩爆机制及其预测预报理论的研究，对于推动我国 21 世纪的深部开采技术发展，防治深部开采诱发的地质灾害，保证深部开采中的安全生产，具有重要的理论与实际意义。在未来三至五年内，将围绕采矿工程学科中的岩爆等岩石破裂失稳问题，进行如下内容的系统性研究： (1 ）岩石的非均匀性和非连续性问题。岩石是一种本质上非均匀的材料。在较小的尺度上，岩石常含有各种不同的矿物颗粒、胶结物、孔隙等缺陷等；在较大的尺度上，则含有层理、裂隙等缺陷；在更大的尺度上，则有断层等结构面。当对工程结构进行应力分析时，有时将岩石简化成均匀材料是可接受的。但当考察岩体的破坏过程时（如研究岩爆问题），忽略岩石介质的非均匀性影响，可能会掩盖岩石变形与破裂过程中的许多与非均匀性有关的特殊现象，包括声发射或微震模式、岩桥或雁行断裂现象等等。 (2 ）多裂纹扩展的相互作用问题。岩爆实际就是受变形局部化影响，大量裂纹在短时间内受强相互作用而贯通引起的岩体突然破坏过程。因此，岩爆的研究不仅仅要研究单个或有限个裂纹的扩展，而且是要研究大量裂纹群的扩展、相互作用和贯通形式，包括这些裂纹群的最初萌生机制； (3) 岩石与其周围环境的相互作用问题。相互作用是失稳现象的灵魂。岩石与其周围环境的相互作用，带来失稳现象的高度复杂性。相同的岩石，当其周围环境介质的性质有差异时，很可能表现出极其不同的破坏序列特征，从而得到不同的破坏模式。研究发现，对于岩爆这种灾难性的破坏而言，促使岩体破坏的真正能源主要来自破坏体周围介质的弹性能释放。因此，深入进行岩石与其周围环境的相互作用问题研究，可能会给岩爆的预测预报理论研究带来新的增长点； (4 ）岩石的声发射与失稳前兆信息问题。地下工程如巷道的变形与破坏过程主要是通过岩石的声发射技术来监测。因为岩石的声发射，是岩石微破裂产生时所释放的一种弹性能，它反映的是具有脆性特征的岩石微破裂信息。但迄今为止，由于岩石材料的非均匀性，还没有一种解析方法和数值计算方法能对地下工程变形与破坏过程的声发射现象进行模拟。只有一种能够充分反映岩石介质非均匀性、非连续性的数值模拟方法，才有可能对岩爆的研究给出与实际比较吻合的结果； (5 ）制订规范工程设计的《中国岩爆支护手册》。由于岩爆现象的复杂性，目前的研究还不可能提供一个可靠的预测预报方法，防与治仍然是减轻岩爆灾害影响的主要手段。例如，我们的合作伙伴，加拿大 Laurentian 大学地质力学研究中心，在加拿大政府有关机构的一个五年计划支持下，通过五年的研究，完成了《加拿大岩爆支护手册》，对矿山岩爆的防治起到了积极的作用。因此，在充分分析国内外已有成果的基础上，考虑我国的具体国情，在三至五年时间内，在充分调研、研究和征求意见的基础上，初步制订规范工程设计的《中国岩爆支护手册》，对于规范和指导矿山岩爆防治工作，具有重要实际意义，而作为我国采矿工程领域的国家重点学科，完成这一工作是义不容辞的责任和义务。 (6 ）继续加强岩石破裂过程分析系统软件的开发。目前候选人已领导课题组初步研究开发出一个具有中国自主版权的“岩石破裂过程分析 RFPA 系统（国家版权局计算机软件著作权登记号： 990111 ”。并在国内外十余所高校或研究机构的相关领域中得到应用。下一步的工作是全面发展 RFPA 2D 的各种版本，其中主要包括“岩爆分析版 Rockburst 2D ”、“岩层移动分析版 Strata 2D ”、“地震机理分析版 Earthquake 2D （已得到国家重点基础研究 973 项目的支持（获第一期拨款 20 万元）”、“边破分析版 Slope 2D ”和“混凝土破裂过程分析版 Concrete 2D ”。并在此基础上，发展 RFPA 3D ，使其在国际同类软件中具有越来越重要的影响。项目： 1. 岩爆及采矿诱发岩体失稳过程的研究国家杰出青年科学基金 60 万 1996–1998 2. 岩石失稳破裂与地震机制国家教委跨世纪人才基金 30 万 1995–1997 3. 用灾变理论研究岩石破裂的失稳过程国家自然科学基金 2.5 万 1992–1994 4. 非平衡条件下岩石变形系统失稳特性研究国家自然科学基金 7 万 1995–1997 5. 岩石破裂失稳过程中的几个问题的研究国家教委留学回国人员启动基金 4 万 1993 –1995 6. 硬岩巷道表面岩爆机制的研究辽宁省自然科学基金基金 4 万 1993 –1995 7. 岩石非线性变形与声发射规律的数值模拟中科院力学所非线性力学实验室开放基金 2 万 1997–1999 8. 两岩体相互作用失稳破裂声发射规律研究地质灾害防治国家专业实验室开放基金 1 万 1996–1997 9. 国家九五攻关项目子课题矿岩高压辊磨技术与设备研制 75 万 1995-1999 10. 大陆强震机理及其预测的综合研究子课题国家重点基础研究 973 项目 80 万 1999–2000 （获经费 20 万）; 个人分类: 学术告示|1870 次阅读|3 个评论

[转载]不同地质年代岩石“大团圆”: pony1984621 2010-5-15 21:33; 不同地质年代岩石大团圆时间： 2010-05-15 00:16:03　来源：京华时报易靖　　发表评论关键词：岩石地质年代博物馆大团圆地壳运动内容摘要: 博物馆第一展厅内，５个由多层岩石排列堆积而成的大石柱矗立其间，分别是太古柱、元古柱、古生柱、中生柱和新生柱，代表地质历史中太古代、元古代、古生代、中生代、新生代５个时代。博物馆的第二大厅通过岩石演化、构造演化、生物演化三条主线，展现我们所居住的星球曾经历的数次沧桑变迁和惊心动魄的地壳运动。展览中的地史演化和星球变迁。本报记者周民摄　　本报讯（记者易靖）昨天，房山世界地质公园博物馆首次对媒体开放。5个不同地质年代的岩石首次齐聚，展示40亿年以来华北地区的地质沉积历史。本周六，博物馆将正式对外开放。　　博物馆第一展厅内，５个由多层岩石排列堆积而成的大石柱矗立其间，分别是太古柱、元古柱、古生柱、中生柱和新生柱，代表地质历史中太古代、元古代、古生代、中生代、新生代５个时代。　　北京市地质研究所有关专家介绍，这些不同地质年代的岩石经过地壳运动后，在不同的地区呈现在地面，能反映北京乃至华北地区的地质沉积历史。将它们集中到一起展示，在北京尚属首次。　　置身博物馆，还能感受地史演化历程。博物馆的第二大厅通过岩石演化、构造演化、生物演化三条主线，展现我们所居住的星球曾经历的数次沧桑变迁和惊心动魄的地壳运动。房山世界地质公园5月15日正式开园(组图) http://www.sina.com.cn 2010年05月14日02:34 新京报展览中的地史演化和星球变迁。记者周民摄 5月13日，房山世界地质公园，石花洞溶洞群观光区。　　昨日，房山世界地质公园，石花洞溶洞群观光区。周六，房山世界地质公园将正式开园。本报记者浦峰摄　　本报讯 (记者林文龙)房山世界地质公园将于5月15日开园，这是全球第一个首都城市世界地质公园。作为世界地质公园的重要组成部分房山世界地质公园博物馆也将于5月15日开馆。　　房山世界地质公园2006年正式被联合国教科文组织批准并授牌。共分为周口店北京人遗址科普区、石花洞溶洞群观光区、十渡岩溶峡谷综合旅游区等八大园区。　　将在15日开门迎客的公园博物馆有开篇厅、地史演化厅、八大园区厅等六大展厅。这里将展出40亿年前至今，北京地区形成的所有岩石，据悉，这是北京岩石首次集体亮相。　　■ 探访　　5根岩石柱展北京地质史　　走入房山世界地质公园博物馆第一展厅，5根耸立的岩石柱扑面而来，它们分别代表北京地质历史中太古代、元古代、古生代、中生代、新生代五个时代，时间从距今40亿年前至现在。　　从这5根柱子上，大家能看到北京地区形成的所有岩石。负责这个项目的是北京市地质研究所，一位专家介绍，一年多来在北京山区搜寻到了120种岩石。这些岩石采集到后，还要进行加工，打磨成条块状，然后砌起来，形成岩石柱。这位专家说，陈展的岩石柱上，不同的岩石按形成时代的先后顺序从下往上排列。　　50人17天微缩十渡景观　　十渡的蝙蝠山、石花洞的月奶石在房山世界地质公园博物馆的第三展厅，游客可以看到浓缩的八大园区景观。实际上，它们都是雕塑家们造出来的仿真山水。　　走入第三展厅的十渡园区，迎面而来的是壮观的冲蚀峰丛，可以清晰地看到山体中的岩石都是呈接近水平的层状岩石。　　所有的外观都100%仿真。房山世界地质公园管理处规划建设科科长李连柱介绍，他们先到实地拍照，再按照照片刻画。为了达到逼真的效果，专门搞雕塑的艺术家，一刀一刀地刻画，十渡园区，大约50人同时雕刻，也花了17天。; 个人分类: 转载精品|3403 次阅读|0 个评论

岩石声发射: wangdeyong 2010-5-9 19:47; 岩石声发射岩石声发射活动主要是由岩石内部裂纹的产生、扩展及断裂产生的。岩石破裂失稳问题一直是国内外岩石力学工作者研究的热点和难点。由于诸多岩体工程灾害的发生 ( 如岩爆、岩质边坡失稳等 ) 均和岩石破裂失稳过程有关，因而如何采取有效的研究手段和研究方法，系统地研究岩石破裂失稳过程中其内部裂纹的演化过程，这对进一步理解岩石破裂失稳机制无疑是十分有意义的工作。随着科技的进步，目前对岩石失稳机制的研究手段也在逐步地得到改善，如利用电镜扫描技术、红外遥感技术、 CT(computerizedtomography) 方法及数值模拟等手段，研究岩石破裂失稳全过程并分析各个加载阶段的力学特征，这方面已取得了许多进展。 L.X.Wu 等对岩石破裂过程进行了大量的红外热像研究，但其试验的岩样尺寸相对较小，试验条件相对较苛刻；赵永红等将 SEM 和 CT 等运用到岩石力学试验上，对岩石破裂过程进行了细观试验研究，着重阐明微缺陷对岩石破坏失稳的控制作用；刘冬梅等应用激光全息干涉法对岩石裂纹扩展变形过程进行动态计量，但其不适用于岩石大变形测量，并且岩石局部变形超出全息干涉范围时，只能采用分段记录；唐春安等应用数值模拟研究了各种条件下岩石裂纹演化过程及裂纹相互作用机制，但未能从试验角度出发加以验证。岩石材料受外力或内力作用时，由于其本身的弹性形变、裂纹扩展，造成脆性材料内局部因能量的快速释放而发出的瞬态弹性波现象，称为声发射 (acoustic emission ， AE) ，亦被称为弹性波发射。声发射是研究脆性材料失稳破裂演化过程的一个良好工具，能连续、实时地监测载荷作用下脆性材料内部微裂纹的产生和扩展，并实现对其破坏位置的定位，这是其他任何试验方法都不具有的特点，已被广泛应用于研究岩石、混凝土等材料的破裂失稳机制研究。目前，国内外许多岩石力学工作者，利用声发射系统研究岩石的失稳破坏，并获得了大量的研究成果。 K.Mogi 通过研究地震现象讨论了岩石破裂过程中弹性振动的声发射活动；刘新平探讨了岩石破裂过程的声发射谱；李庶林等研究了单轴加载条件下岩石声发射的活动特征。这些研究成果促进了声发射技术在岩石力学中的应用，同时也探讨了不同加载阶段其声发射的活动特性，但这些研究成果未能反映整个加载过程中岩石内部微裂纹孕育、萌生、扩展、成核和贯通的三维空间演化过程。声发射技术材料或构件在受力过程中产生变形或裂纹时，以弹性波形式释放出应变能的现象，称为声发射。利用接收声发射信号 , 对材料或构件进行动态无损检测的技术 , 称为声发射技术。最简单的声发射仪器是单通道声发射仪。其工作原理和主要组成部分如图所示。由压电晶体制成的传感器耦合在待检测试件上，它接收声发射信号后，将微弱的机械振动转变为电信号，经前置放大器放大，再用滤波器除去机械噪声，然后由主放大器将信号进一步放大，以便进行信号处理。处理声发射信号时，常用脉冲计数法。单位时间的脉冲数，称为声发射计数率；脉冲的总数，称为声发射总数。门槛和整形器对声发射信号设置门槛电压，输出越过门槛的振铃脉冲，并整形为方波脉冲，供计数率计和计数计测量，再将声发射计数率和声发射总数转换为直流电压的信号，由 X-Y 记录仪记录下来。对大型构件进行强度考核试验时，常采用多通道声发射源定位系统，配合电子计算机进行数据处理，可实时确定裂纹等缺陷的位置。　　声发射技术已成为实验应力分析的一种有力工具，例如在断裂试验中，可用来检测裂纹和研究腐蚀断裂过程，以及监视构件的疲劳断裂扩展等。声发射技术还可以用于评价构件的完整性，判断结构的危险程度。什么是声发射？声发射就是材料中局域源快速释放能量产生瞬态弹性波的现象，有时也称为应力波发射。材料在应力作用下的变形与裂纹扩展，是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源，被称为声发射源。近年来，流体泄漏、摩擦、撞击、燃烧等与变形和断裂机制无直接关系的另一类弹性波源，被称为其它或二次声发射源。声发射是一种常见的物理现象，各种材料声发射信号的频率范围很宽，从几 Hz 的次声频、 20 Hz ～ 20K Hz 的声频到数 MHz 的超声频；声发射信号幅度的变化范围也很大，从 10m 的微观位错运动到 1m 量级的地震波。如果声发射释放的应变能足够大，就可产生人耳听得见的声音。大多数材料变形和断裂时有声发射发生，但许多材料的声发射信号强度很弱，人耳不能直接听见，需要藉助灵敏的电子仪器才能检测出来。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射技术，人们将声发射仪器形象地称为材料的听诊器。声发射的来源及发展声发射和微震动都是自然界中随时发生的自然现象，尽管无法考证人们何时首次听到声发射，但逐如折断树技、岩石破碎和折断骨头等的断裂过程无疑是人们最早听到的声发射信号。可以十分肯定地推断锡呜是人们首次观察到的金属中的声发射现象，因为纯锡在塑性形变期间机械栾晶产生可听得到的声发射，而铜和锡的冶炼可追朔到公元前 3700 年。现代的声发射技术的开始以 Kaiser 五十年代初在德国所作的研究工作为标志。他观察到铜、锌、铝、铅、锡、黄铜、铸铁和钢等金属和合金在形变过程中都有声发射现象。他最有意义的发现是材料形变声发射的不可逆效应即：材料被重新加载期间，在应力值达到上次加载最大应力之前不产生声发射信号。现在人们称材料的这种不可逆现象为 Kaiser 效应。 Kaiser 同时提出了连续型和突发型声发射信号的概念。二十世纪五十年代末，美国人 Schofield 和 Tatro 经大量研究发现金属塑性形变的声发射主要由大量位错的运动所引起 , 而且还得到一个重要的结论 , 即声发射主要是体积效应而不是表面效应。 Tatro 进行了导致声发射现象的物理机制方面的研究工作 , 首次提出声发射可以作为研究工程材料行为疑难问题的工具 , 并预言声发射在无损检测方面具有独特的潜在优势。二十世纪六十年代初， Green 等人首先开始了声发射技术在无损检测领域方面的应用 , Dunegan 首次将声发射技术应用于压力容器方面的研究。在整个六十年代 , 美国和日本开始广泛地进行声发射的研究工作 , 人们除开展声发射现象的基础研究外 , 还将这一技术应用于材料工程和无损检测领域。美国于 1967 年成立了声发射工作组，日本于 1969 年成立了声发射协会。二十世纪七十年代初 , Dunegan 等人于开展了现代声发射仪器的研制，他们把实验频率提高到 100KHz-1MHz 的范围内 , 这是声发射实验技术的重大进展 , 现代声发射仪器的研制成功为声发射技术从实验室的材料研究阶段走向在生产现场用于监视大型构件的结构完整性创造了条件。随着现代声发射仪器的出现，整个七十年代和八十年代初人们从声发射源机制、波的传播到声发射信号分析方面开展了广泛和系统的深入研究工作。在生产现场也得到了广泛的应用，尤其在化工容器、核容器和焊接过程的控制方面取得了成功。 Drouillard 于 1979 年统计出版了 1979 年以前世界上发表的声发射论文目录 , 据他的统计 , 到 1986 年底世界上发表有关声发射的论文总数已超过 5000 篇。二十世纪八十年代初，美国 PAC 公司将现代微处理计算机技术引入声发射检测系统 , 设计出了体积和重量较小的第二代源定位声发射检测仪器 , 并开发了一系列多功能高级检测和数据分析软件 , 通过微处理计算机控制 , 可以对被检测构件进行实时声发射源定位监测和数据分析显示。由于第二代声发射仪器体积和重量小易携带，从而推动了八十年代声发射技术进行现场检测的广泛应用，另一方面，由于采用 286 及更高级的微处理机和多功能检测分析软件，仪器采集和处理声发射信号的速度大幅度提高，仪器的信息存储量巨大，从而提高了声发射检测技术的声发射源定位功能和缺陷检测准确率。进入九十年代，美国 PAC 公司、美国 DW 公司、德国 Vallen Systeme 公司和中国的声华兴业公司先后分别开发生产了计算机化程度更高、体积和重量更小的第三代数字化多通道声发射检测分析系统，这些系统除能进行声发射参数实时测量和声发射源定位外，还可直接进行声发射波形的观察、显示、记录和频谱分析。中国于二十世纪七十年代初首先开展了金属和复合材料的声发射特性研究，八十年代中期声发射技术在压力容器和金属结构的检测方面得到应用。发射检测仪已在制造、信号处理、金属材料、复合材料、磁声发射、岩石、过程监测、压力容器、飞机等领域开展了广泛的应用。中国于 1978 年在中国无损检测学会成立了声发射专业委员会，并于 1979 年在黄山召开了第一届全国声发射学术会议，近年来已固定每两年召开一次学术会议，到目前为止已召开了十一届。声发射的基本原理声发射检测的原理，从声发射源发射的弹性波最终传播到达材料的表面，引起可以用声发射传感器探测的表面位移，这些探测器将材料的机械振动转换为电信号，然后再被放大、处理和记录。固体材料中内应力的变化产生声发射信号 , 在材料加工、处理和使用过程中有很多因素能引起内应力的变化，如位错运动、孪生、裂纹萌生与扩展、断裂、无扩散型相变、磁畴壁运动、热胀冷缩、外加负荷的变化等等。人们根据观察到的声发射信号进行分析与推断以了解材料产生声发射的机制。声发射检测的主要目的是：①确定声发射源的部位；②分析声发射源的性质；③确定声发射发生的时间或载荷；④评定声发射源的严重性。一般而言，对超标声发射源，要用其它无损检测方法进行局部复检，以精确确定缺陷的性质与大小。声发射技术的特点声发射检测方法在许多方面不同于其它常规无损检测方法，其优点主要表现为： (1) 声发射是一种动态检验方法，声发射探测到的能量来自被测试物体本身，而不是象超声或射线探伤方法一样由无损检测仪器提供； (2) 声发射检测方法对线性缺陷较为敏感，它能探测到在外加结构应力下这些缺陷的活动情况，稳定的缺陷不产生声发射信号； (3) 在一次试验过程中，声发射检验能够整体探测和评价整个结构中缺陷的状态； (4) 可提供缺陷随载荷、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，因而适用于工业过程在线监控及早期或临近破坏预报； (5) 由于对被检件的接近要求不高，而适于其它方法难于或不能接近环境下的检测，如高低温、核辐射、易燃、易爆及极毒等环境； (6) 对于在役压力容器的定期检验，声发射检验方法可以缩短检验的停产时间或者不需要停产； (7) 对于压力容器的耐压试验，声发射检验方法可以预防由未知不连续缺陷引起系统的灾难性失效和限定系统的最高工作压力； (8) 由于对构件的几何形状不敏感，而适于检测其它方法受到限制的形状复杂的构件。由于声发射检测是一种动态检测方法，而且探测的是机械波，因此具有如下的特点： (1) 声发射特性对材料甚为敏感，又易受到机电噪声的干扰，因而，对数据的正确解释要有更为丰富的数据库和现场检测经验； (2) 声发射检测，一般需要适当的加载程序。多数情况下，可利用现成的加载条件，但有时，还需要特作准备； (3) 声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活性和强度，不能给出声发射源内缺陷的性质和大小，仍需依赖于其它无损检测方法进行复验。声发射的应用前人们已将声发射技术广泛应用于许多领域，主要包括以下方面：声发射检测应用在高压储氢罐检测上 (1) 石油化工工业：低温容器、球形容器、柱型容器、高温反应器、塔器、换热器和管线的检测和结构完整性评价，常压贮罐的底部泄漏检测，阀门的泄漏检测，埋地管道的泄漏检测，腐蚀状态的实事探测，海洋平台的结构完整性监测和海岸管道内部存在砂子的探测。 (2) 电力工业：变压器局部放电的检测，蒸汽管道的检测和连续监测，阀门蒸汽损失的定量测试，高压容器和汽包的检测，蒸汽管线的连续泄漏监测，锅炉泄漏的监测，汽轮机叶片的检测，汽轮机轴承运行状况的监测。 (3) 材料试验：复合材料、增强塑料、陶瓷材料和金属材料等的性能测试，材料的断裂试验，金属和合金材料的疲劳试验及腐蚀监测，高强钢的氢脆监测，材料的摩擦测试 , 铁磁性材料的磁声发射测试等。 (4) 民用工程：楼房、桥梁、起重机、隧道、大坝的检测，水泥结构裂纹开裂和扩展的连续监视等。 (5) 航天和航空工业：航空器的时效试验，航空器新型材料的进货检验，完整结构或航空器的疲劳试验，机翼蒙皮下的腐蚀探测，飞机起落架的原位监测，发动机叶片和直升机叶片的检测，航空器的在线连续监测，飞机壳体的断裂探测，航空器的验证性试验，直升机齿轮箱变速的过程监测，航天飞机燃料箱和爆炸螺栓的检测，航天火箭发射架结构的验证性试验。 (6) 金属加工：工具磨损和断裂的探测，打磨轮或整形装置与工件接触的探测，修理整形的验证，金属加工过程的质量控制，焊接过程监测，振动探测，锻压测试，加工过程的碰撞探测和预防。 (7) 交通运输业：长管拖车、公路和铁路槽车的检测和缺陷定位，铁路材料和结构的裂纹探测，桥梁和隧道的结构完整性检测，卡车和火车滚珠轴承和轴颈轴承的状态监测，火车车轮和轴承的断裂探测。 (8) 其他：硬盘的干扰探测，带压瓶的完整性检测，庄稼和树木的干旱应力监测，磨损摩擦监测，岩石探测，地质和地震上的应用，发动机的状态监测，转动机械的在线过程监测，钢轧辊的裂纹探测，汽车轴承强化过程的监测，铸造过程监测， Li/MnO2 电池的充放电监测，人骨头的摩擦、受力和破坏特性试验，骨关节状况的监测。声发射人员和仪器据估计，中国目前约有 60 多个科研院所、大专院校和专业检验单位在各个部门和领域从事声发射技术的研究、检测应用、仪器开发、制造和销售工作，从业人员 200 多人。在人员培训方面，已有 5 人以上以声发射检测技术的有关研究内容为论文题目获得博士学位，有 50 多人获得硕士学位。在检测人员资格认可方面，航天工业无损检测人员资格考试委员会自九十年代末至今已培训 II 级检验人员 30 多人，国家质量监督检验检疫总局锅炉、压力容器、压力管道和特种设备无损检测人员资格考试委员会于 2002 年已培训 II 级检验人员 80 多人。在仪器制造和销售方面，国内主要有北京声华兴业公司、科海恒生公司和沈阳电子所等，科海恒生公司制造和销售 2 32 通道 CFAE-2001 系列的参数式多通道声发射仪器，北京声华兴业公司制造和销售 2 100 通道 SDAES 及 SAEU2S 系列的数字化全波形多通道声发射仪，沈阳电子所主要制造和销售 2 8 通道的多通道声发射仪。另外一些单位针对具体设备的工程检测，基于声发射技术的原理研制出具有单一功能的专用检测仪器，这些仪器主要包括轴承故障检测仪、阀门泄漏检测仪（沈阳电子所）、高压变压器局部放电检测仪（沈阳变压器厂和北京电力科学研究院）、摩擦声发射检测仪（北京航空航天大学）、岩石状态监测仪（北京声华兴业公司）、声发射燃条燃速测试仪（航天总公司 44 所）、高精度声发射对刀装置（国防科技大学）以及刀具破损监测仪等。在现有声发射仪器设备的保有量方面，截止到 2003 年年底有 32 通道及以上的仪器 20 多台， 8 到 24 通道的仪器 40 多台， 1 到 4 通道的仪器 100 多台。到 2008 年底保有量最大的主要仪器机型为北京声华兴业公司的 SDAES 及 SAEU2S 系列、美国 PAC 公司的 LOCAN 、 SPARTAN 和 MISTRAS 系列，德国 VALLEN 公司的 AMSY 系列。声发射检测技术是一种动态的检测技术，可提供缺陷随荷载、时间、温度等外变量而变化的实时或连续信息，适合于在线监控及早期或临近破坏预报。可解决常规无损检测方法所不能解决的问题。通过水利水电工程上的应用实例证明，声发射检测技术是水利水电工程金属结构、机电设备在线监控和安全评估的有效手段。　　材料中由于能量从局部源快速释放而产生瞬态弹性波的现象称为声发射（ acoustic emission ，简称 AE ）。声发射是一种常见的物理现象，如地震波、岩石破碎、金属开裂和折断铅芯等。各种材料声发射信号的频率范围很宽，声发射信号幅度的变化范围也很大，以致于有些声发射信号人耳可以听到，而有些声发射信号人耳听不到。许多材料的声发射信号强度很弱，需要借助专门的检测仪器才能检测出来。材料在应力作用下的变形与开裂是结构失效的重要机制。这种直接与变形和断裂机制有关的源，称为声发射源。用仪器探测、记录、分析声发射信号和利用声发射信号推断声发射源的技术称为声发射检测（ acoustic emission testing 简称 AET ）技术。　　 AET 技术在五十年代就开始应用于材料研究。在六十年代开始应用于无损检测领域。我国则于七十年代开始应用 AET 技术。 AET 技术已应用的领域有：材料及力学方面的研究；汽车工业（汽车所有部件）；土木工程（桥梁、岩石、混凝土及水工建筑物安全性检测等）；航空航天（机身各部件、引擎、卫星太阳能板等）；大型变压器局部放电检测；环境试验；核反应堆；模态测试；一般工业（管路、轴承、压力容器、球罐等）；焊接质量检测与监控；吊车等空架结构检测；质量管理（配合自动化生产线进行在线质量控制）等。 AET 技术作为无损检测的一种手段，其主要目的是： ① 确定声发射源的部位； ② 分析声发射源的性质； ③ 确定声发射发生的时间或载荷； ④ 按照有关的声发射标准评定声发射源的严重性。另一方面，声发射检测技术也有一定的缺点和不足：声发射检测需要在特定荷载条件下进行，声发射检测目前只能给出声发射源的部位、活度和强度，不能给出声发射源处缺陷的性质和大小，对超标声发射源，需要使用其它常规无损检测方法（如：超声检测、射线检测、磁粉检测、渗透检测等）进行局部复检，以精确确定缺陷的性质、位置和大小。　　现行标准、规范中规定的产品质量（尤其是内部质量）要求，在很多情况下是根据常规无损检测方法确定的。按常规无损检测方法，只能检测、显示静态的宏观缺陷。现行的一般做法是，按照标准、规范和标书文件的要求，对检出的缺陷进行定位、定量、定性（定性的方法目前尚不成熟，超声检测定性尤差）和等级评定，以确定是否合格和验收。这种静态的检测评定方法更多评价的是产品制造工艺和质量控制的水平，而对于产品的安全性和可靠性往往没有多少直接关系；事实上，只有扩展的、尺寸增大的和最终导致破坏的不完整性（如裂纹的萌生和扩展）才认为是危险的。　　 AET 技术具有以下特点（优点），在很多情况下与其它无损检测方法相比这些特点表明了它的优越性。　　 1. 声发射法适用于实时动态监控检测，且只显示和记录扩展的缺陷，这意味着与缺陷尺寸无关。而是显示正在扩展的最危险缺陷。这样，应用声发射检验方法时可以对缺陷不按尺寸分类，而按其危险程度分类。按这样分类，构件在承载时可能出现工件中应力较小的部位尺寸大的缺陷不划为危险缺陷，而应力集中的部位按规范和标准要求允许存在的缺陷因扩展而被判为危险缺陷。声发射法的这一特点原则上可以按新的方式确定缺陷的危险性。因此，在压力管道、压力容器、起重机械等产品的荷载试验工程中，若使用声发射检测仪器进行实时监控检测，既可弥补常规无损检测方法的不足，也可提高试验的安全性和可靠性。同时利用分析软件可对以后的运行安全做出评估。　　 2.AET 技术对扩展的缺陷具有很高的灵敏度。其灵敏度大大高于其它方法，例如，声发射法能在工作条件下检测出零点几毫米数量级的裂纹增量，而传统的无损检测方法则无法实现。　　 3. 声发射法的特点是整体性。用一个或若干个固定安装在物体表面上的声发射传感器可以检验整个物体。缺陷定位时不需要使传感器在被检物体表面扫描（而是利用软件分析获得），因此，检验及其结果与表面状态和加工质量无关。假如难以接触被检物体表面或不可能完全接触时，整体性特别有用。例如：绝热管道、容器、蜗壳；埋入地下的物体和形状复杂的构件；检验大型的和较长物体的焊缝时（如：桥机梁、高架门机等），这种特性更明显。　　 4. 声发射法一个重要特性是能进行不同工艺过程和材料性能及状态变化过程的检测。声发射法还提供了讨论有关物体材料的应力应变状态的变化。所以， AET 技术是探测焊接接头焊后延迟裂纹的一种理想手段。同样，象引水压力钢管的凑合节环焊缝，由于拘束度很大，在焊后冷却过程中，焊接造成的拉应力和冷缩产生的拉应力，可能会使应力集中系数较大的缺陷（如：未融合、不规则的夹渣、咬边等）萌生裂纹，这是不允许存在的。为了找出和避免这种隐患，用 AET 监测也是比较理想的手段。 5. 对于大多数无损检测方法来说，缺陷的形状和大小、所处位置和方向都是很重要的，因为这些缺陷特性参数直接关系到缺陷漏检率。而对声发射法来说，缺陷所处位置和方向并不重要，换句话说，缺陷所处位置和方向并不影响声发射的检测效果。　　 6. 声发射法受材料的性能和组织的影响要小些。例如：材料的不均匀性对射线照相和超声波检测影响很大，而对声发射法则无关紧要。因此，声发射法的使用范围较宽（按材料）。例如，可以成功地用以检测复合材料，而用其它无损检测方法则很困难或者不可能。　　 7. 使用声发射法比较简单，现场声发射检测监控与试验同步进行，不会因使用了声发射检测而延长试验工期。检测费用也较低，特别是对于大型构件整体检测，其检测费用远低于射线或超声检测费用。且可以实时地进行检测和结果评定。　　声发射法可以检测缺陷、确定缺陷位置和评价结构的危险程度（安全性）。与其它常规无损检测方法相结合，使用声发射法将会取得最佳效果。　　我国的水利水电工程金属结构、机电设备方面也已开始应用声发射检测技术，并取得良好效果。如： 1999 年水利部质检中心对湘江大源渡航电枢纽工程的液压启闭机油缸荷载试验进行了声发射监控检测和安全评定，对油缸缸底吊耳和活塞杆吊耳采用 ZG310-570 材料制造的可行性和安全性进行了比较科学的实验鉴定。在 2001 年 1 月和 3 月，水利部质检中心受中国长江三峡工程开发总公司的委托，由质检中心无损检测专业室和清华大学无损检测技术工程中心的技术人员组成检测组，先后对三峡水利枢纽工程左岸厂房 1# 、 3# 水轮发电机组座环和蜗壳在充水升压和保压阶段进行了声发射监控检测， 1# 水轮发电机组座环和蜗壳声发射传感器布置示意图见图 1 。监控检测取得了良好的效果。特别是 1# 水轮发电机组座环和蜗壳，通过声发射实时监测，发现了蜗壳 03 管节与大舌板对接焊缝的咬边在充水升压和保压阶段萌生、扩展的裂纹，该缺陷的声发射波形图见图 2 。这是常规无损检测方法所不能发现的。该裂纹做的磁粉检测显示的磁痕见照片 1 。　　可以预计，在我国水利水电工程上，使用声发射检测技术对金属结构、机电设备进行检测和安全评定将得到进一步的推广应用，所发挥的社会经济效益将愈来愈显著。; 个人分类: 学科见解|12656 次阅读|2 个评论

一篇地质文章的翻译: qianlivan 2010-4-13 22:20; 因为某个原因，和一篇地质文章有缘。我没有学过地质，对地质没有什么了解，但是我很有兴趣，依靠搜索引擎，找了些资料，我尽力把文章翻译了一下。当然，我知道错误会很多。但是没有关系，我会继续了解地质的知识，以后会逐渐改正这些错误。今天就算开个头，把译完的文章放在这里。 Geothermobarometry of UHP and HP eclogites and sch 翻译稿; 个人分类: 读书|4622 次阅读|1 个评论

中国地质大学(武汉)之“逸夫博物馆”: ldz824 2010-3-29 19:00; 刚来武汉地大是就注意到了门口旁的球形建筑，觉得很有意思。后来打听才知道那是个博物馆，叫“逸夫博物馆”，不用说了.....对！就是那位媒体大亨捐助的。一直想进去参观，一晃眼两年半过去了却没进去看看。一天下午突然想到:眼看就要毕业，要是没去看看说不定会遗憾，于是一股脑冲了进去。地质大学的博物馆，里面展览的自然也就是地大特色的东西罗，各种化石、岩石、矿物标本、宝石...... 由于相机坏了，于是乎就拿着手机拍了。不过只拍了一小部分化石和宝改天再进去拍点补充下。进门后第一眼看到的，菊花石。不是化石，是矿物集合体。是由天青石或方解石矿物组成花瓣，花瓣中心由近似圆形的燧石构成花蕊，活似怒放盛开的菊花，故名“菊花石”。生物进化厅入口大超大化石——海百合。棘皮动物门(Echinodermata)海百合纲(Crinoidea)海生无脊椎动物的统称，成体以柄固着于海底而生活。柄上有鳞茎状的身体和羽状分枝形似蕨叶的触手(腕)，整个动物外形似植物。保存得如此完好，可能是海底的一次突发性滑塌将他们凝固在了死亡的瞬间。这家伙恐怕大家都认识了！生活在恐龙时代的末期，白垩纪！也许它看到了6500万年前那颗巨大的陨石坠落的场景。看到它想起“博物馆奇妙夜”，可千万别活过来啊...... 腕龙，脖子太长了！拍不到全部骨架。三层楼高！不过应该不是当时最高的吧。1亿4500万-1亿5600万年前，侏罗纪晚期。珊瑚（珠光宝气.....）; 个人分类: 未分类|4793 次阅读|2 个评论

文科大楼里的理科生005：遇见岩石: kingstar 2010-3-29 13:04; 现在是信息社会了，常带一个数码相机在身边真的很重要，即使这次出门是为了放风，是为了赏春光，但是作为理科生的本能，还是会让相机有更重要的任务，除却记录山山水水，花花草草，我们眼前，脚下，无不有一些平时忽视的重要信息。昨日的东钱湖之行，在岳王庙前拍得几幅照片，也无不闪现科学元素，以下几张我之所以单独成文，是因为，他们实在太特殊了： 1、 2、 3、 4、它们都是谁呢？课堂上基本都是手标本的天下，地质课上多见的又是岩石薄片，在自然界中要么是巨大的山体和奇峰怪石，要么就是应用到生活中的石板石桥，你还能认识它们吗？; 个人分类: 科学教育|3053 次阅读|0 个评论

崖壁上的秋色: lixuekuan 2010-1-2 18:05; 在山下看大地已经是秋末的景色（秋末的草原），而且阴雨绵绵。可到了喀纳斯湖竟然雨过天晴，白云飘飘，现在终于理解诗人口里的气象万千的含义。在喀纳斯湖周围的岩壁还是郁郁葱葱，大片的冷杉保持着墨绿的色彩。在这些几乎90的岩壁上我努力地寻找秋天的踪影，突然发现有星星点点的红色装点着优美的景色，这就是秋色，她预示着秋天不远了。这是什么树？色彩那么漂亮？; 个人分类: 美图欣赏|4313 次阅读|12 个评论

《脚下有路，行者无疆》之24：岩石和构造边走边拍: pony1984621 2009-12-20 18:07; 摄影时间：2009年12月04日-18日摄影地点：北京市门头沟区摄影：马志飞野外前行途中，还发现了很多幽默的标语，一并发上来，仅供娱乐，切莫较真冲途？商和气？如此朴实的语言，如此幽默的恳求中文博大精深，一个半专业教育了我们做人一定要谦逊; 个人分类: 原创摄影|6754 次阅读|4 个评论

岩石的韵格: liangjin 2009-12-19 05:54; 《咏石诗》南北朝阴铿天汉支机罢。仙岭博棊余。零陵旧是燕。昆池本学鱼。云移莲势出。苔驳锦纹疏。还当榖城下。别自解兵书。分享幻灯片（ZZ）下载： Rocks 相依圆润神奇 OK 争雄孤傲双乐妩媚偏激跨越叠念丛愿风流沟通顽皮憨鞠牵挂（所有图片摘自转载的幻灯片Rocks，无商业用途）; 个人分类: 生活点滴|4886 次阅读|14 个评论

《岩石世界》之一：铁矿石: pony1984621 2009-11-11 20:51; 资料整理：马志飞（ Beijing Institute of Geology ）铁矿石是什么？铁约占地壳总质量的 5 ％，纯铁呈黑色或银灰色，它是一种非常被动的元素，很容易被氧化（生锈）。在一些土壤和岩石中看到的红色、橙色和黄色的矿物可能就是铁的氧化物。而且铁是自然存在的三大磁性元素之一，其余为钴、镍，铁是这三个中磁性最强的一种。地球上最重要的铁矿石分布在沉积岩中，它们是铁和氧在海洋和淡水水域中发生化学反应结合而成，其中最重要的两种矿物质是：赤铁矿和磁铁矿。由铁矿石冶炼而成的钢铁已经被应用于我们生活中的方方面面从小小的文件夹到汽车、摩天大楼的钢梁。赤铁矿成份为 Fe 2 O 3 ，呈暗红色，比重大约为 5.26 ，含 Fe70 ％， O 30 ％，是最主要的铁矿石。由其本身结构状况的不同又可分成很多类别，如赤色赤铁矿、镜铁矿、云母铁矿、粘土质赤铁。磁铁矿主要成份为 Fe 3 O 4 ，是 Fe 2 O 3 和 FeO 的复合物，呈黑灰色，比重大约 5.15 左右，含 Fe 72.4 ％， O 27.6 ％，具有磁性，经过长期风化作用即变成赤铁矿。图 1 ：鲕状赤铁矿标本，长约 2 英寸（ 5 厘米）铁矿石是如何形成的？地球上几乎所有的铁矿石都形成于 18 亿年前。那时候，海洋中含有丰富的溶解铁，但基本不含溶解氧，当具备光合作用能力的生物开始往水域中释放氧气的时候，铁矿床才开始逐渐形成，水中的氧气很快与溶解铁结合产生赤铁矿或磁铁矿，由于沉积量非常大，就慢慢形成了如今被称为的条带状铁矿床，之所以形成的矿床是条带状的，是因为，在铁矿沉积时，是铁、硅交替进行，有时候还夹有其他一些页岩沉积物。这可能是由于生物活动的季节性变化造成的。图 2 ：条带状铁矿，该标本约一英尺宽，赤铁矿（银白色）的碧玉交替（红色）铁矿石有什么用途？铁是动植物生命和健康所必不可少的元素，人体重量的 0.006 ％为铁，其中大多数在血液中，富含铁的血细胞携带氧气从肺部送到身体的各个部位。铁的缺乏同时也会降低对感染的抵抗能力。铁矿石是生铁的原料，而生铁则是炼钢的主要原料之一。现今世界上开采铁矿石的约 50 个国家，其中 7 个最大的生产国约占世界总产量的四分之三。平均而言，钢、铁是目前世界上最便宜的金属，但由于生铁本身并不是特别坚硬，因此，冶炼时常常在生铁中加入其它金属原料如钨、锰、镍、钒、铬等以强化它的某些性质，用以获得所需要的专用合金。钢用来制造汽车、船舶、建筑构架、家具、回形针等工具，以及数以千计的其他物品。虽然铁没有替代品，但铁矿石也并不是冶炼刚所需要的唯一原材料，尽管人们会很少回收废铁，但废钢却大量被回收，从而实现重复利用，节约资源。图 3 ：铁矿的矿场图 4 ：大部分铁矿石是用来制造不锈钢参考文献： http://geology.com/ http://www.choudhery.com/; 个人分类: 科普写作|13245 次阅读|1 个评论

“听岩”帮助研究人员更好地了解地震: pony1984621 2009-8-19 22:41; ScienceDaily (Aug. 17, 2009) 编译 / 马志飞（ Beijing Institute of Geology ）希腊传说中，福里吉亚有位国王叫迈达斯。后来迈达斯隐退乡村，成为了畜牧之神潘的追随者。迈达斯被命令判断潘的箫或阿波罗的竖琴哪个能演奏甜美的音乐，最终他决定支持潘。为了惩罚迈达斯，阿波罗给了他一对驴耳朵。他努力藏起耳朵以免妻子发现，但是他的理发师却发现了它们。理发师没能够保守秘密，他挖了一个洞，对着地洞小声低语迈达斯有一对驴耳朵！然后又把洞给填埋上。可是从洞里面发芽的植物知道了这个秘密，于是将迈达斯的秘密告诉风。风又将秘密散布到各个角落。事实上，地球还有更多的秘密在泄露。无论是惊涛拍岸的海浪声，还是轰隆隆的雷声，或是轻柔的树叶沙沙作响，都表明地球并不是一个安静的行星。可如何倾听始终存在的环境噪声呢？伊利诺伊大学的地震学家宋晓东和研究生 Zhen J. Xu 已成为很好的听众，尤其是对我们脚下的声音。通过一种称为环境噪声相关性的方法，徐和宋看到了因三次大地震造成的地球地壳的显着变化。这些发现对于了解深源地震的震后后果非常重要，宋说，同时对于了解岩石如何恢复并再次为未来地震积累应力和应变，也非常重要。他们的发现发表在《美国国家科学院院刊》，并刊登在该杂志的网站上。先前，就曾有科学家利用环境噪声研究地球内部情况，并监测活火山附近的地震波速度。徐和宋用这种技术，研究因地震引起的围岩变化而导致的地震台站之间的表面波（从环境噪声中提取）随时间的变化。他们不是测量地震波从震中传向地震站所花费的时间，而是测量面波从一个地震站旅行到另一个所花费的时间。由于站与站之间的距离是固定的，该技术使研究人员能够发现地震波速度的微小变化。这个发现不仅让我们能够了解地表发生的变化，而且能看到一定深度下的变化。同时，不仅可以知道它是如何影响破裂区域的，而且可以知道它如何影响其周围区域。徐说。在该研究中，研究人员观测了 3 次最大和最近发生在印尼苏门答腊的地震。这三次地震分别发生在 2004 年 12 月 26 日， 2005 年 3 月 28 日和 2007 年 9 月 12 日。地震都发生在苏门答腊俯冲带，在这里印度板块俯冲向欧亚板块下方。 2007 年地震造成的断层破裂带长度为 450 公里， 2004 年的地震断层破裂带长 1200 公里。我们观测到，每一次地震之后，很大面积范围内的表面波波速都有一个非常明显的变化。徐说。在一组测量结果中，例如，面波在两个特定的地震台之间传输通常需要 600 秒才能走完全程，继 2005 年地震，这一时间变化了 1.44 秒，这是一个非常重大的变化。但是，在任何情况下，地震速度恢复到正常水平都需要 2 至 3 个月，这才表明围岩的弹性已逐渐康复。对于这种时间变化，研究人员写道，似乎最合理的解释是，应力的增加和紧邻破裂区的地壳的松弛，这还包括靠近断裂带的广大领域。使用环境噪声相关性，研究人员可以观察震源区几百公里范围的应力变化。在 2004 年印尼地震的前一个月，研究人员还观察到一个不寻常的时间改变。但是，还需要更多的数据，才能得出结论并确定它是否是一场大地震的前兆信号。为此，徐和宋正在研究去年在中国西南部汶川县发生的破坏性地震。中国的地震学家在近 300 个地震台站记录了丰富的数据。分析各自的时间变化，将有助于研究人员更好地了解地震之前和之后的破裂带和围岩的变化。我们需要更加密集的监测网络，宋说，有了这个全天候的天然来源和地震台站之间足够多的传播路径，我们看到的就不仅仅是时间的变化，还有空间的变化。所以，我们就可以搞清楚大地震之前和之后在时间和空间上都发生了哪些变化。该研究工作由美国国家科学基金会和空军研究实验室资助。改编自伊利诺伊大学厄本那香槟分校提供的材料。; 个人分类: 科普翻译|4121 次阅读|2 个评论

岩石奇观: baodezhou 2009-8-19 18:42; 个人分类: 未分类|3532 次阅读|1 个评论

典型蒸发岩烃类物质响应(地质学报): 热度 1 陈中红 2009-4-10 15:21; 典型蒸发岩与泥岩共生沉积体系中元素及烃类物质响应以东营凹陷沙四段为例陈中红 , 等。地质学报， 2009 ， 83 （ 3 ）： 435-445 内容提要：东营凹陷沙四段中、下亚段是中国东部典型的新生代第三系蒸发岩与烃源岩共生沉积体系。对其中两口深层井（郝科 1 井、丰深 2 井）沙四段含盐层段进行了较密集的取心，对其中无机元素组成特征、碳同位素及有机质丰度、成熟度、生烃指标等进行了测试及分析，分析结果显示：不同元素响应差异明显，铝及锰、钡含量为低值响应，钠、钙、镁含量为高值响应，锶含量显示异常高值；特征元素比值分布上也有明显响应， V/Ni 、（ Fe+Al ） /(Ca+Mg) 出现低值响应， Sr/Ba 、 Fe/Mn 、 Sr/Ca 均出现高值响应；元素分布离散性和波动性比较明显，无机元素在蒸发岩中亏损，而在相邻泥岩中相对富集（钠除外，钠在蒸发岩中富集）；不同族组分和正构烷烃单体烃碳同位素值分别分布于 -28~-21 和 -32~-18 ，有机质族组分间碳同位素分馏效应相对小 (-2) ，正构烷烃单体烃碳同位素曲线上， C 17 、 C 18 的 13 C 值相对较高而变化显著；热演化和 TSR 反应造成对烃源岩中残留烃类碳同位素 13 C 值的增重作用；所检测含盐井段具有良好的生、排烃能力，有机质组分中腐泥组占绝对优势，有机质类型为 Ⅰ型和Ⅱ 1 型，烃源岩原始生烃潜量及排烃量可分别达到 40 mg/g 和 20 mg/g ，排烃效率基本在 60% 以上，但它在平面上和剖面上均具有较强的非均质性。与蒸发岩共生的的泥岩有机质丰度、成熟度及生、排烃各项指标要高于蒸发岩，高热演化可导致其残余生排烃能力下降。关键词：无机元素；碳同位素；生、排烃潜力；蒸发岩；东营凹陷 Response of M ineral Elements, C arbon Isotope and Hydrocarbon in Typical Co-Sedimentary System of Evaporates and Mud in Lacustrine Basin: A Case Study from the Dongying Sag, Bohai Bay Basin CHEN Zhonghong, et al. ACTA GEOLOGICA SINICA, 2009 ， 83 （ 3 ）： 435-445 China University of Petroleum, Dongying, Shandong, 257061 The middle and lower parts of 4 th Member of Shahejie Formation in Dongying sag were the representative co-sedimentary system of evaporates and mud rocks in the Eastern of China. To investigate the response of mineral elements , carbon isotope and hydrocarbon generation of co-sedimentary system of evaporates and mud rocks t he saline formation of two deep wells (Haoke-1 well and Fengshen-2 well) in the sag were intensively cored, tested and dissected. The results demonstrate that: there were remarkable response of formation water field and the content of total salinity and chloride ion was very high, and the type water of CaCl 2 was dominated, which displayed the favorable conditions of sealing and conservation; different minerals have various response, t he content of Al, Mn, Ba and the parameter of V/Ni, (Fe+Al)/(Ca+Mg) have low value responses, and t he content of Na, Ca, Mg and the parameter of Sr/Ba, Fe/Mn, Sr/Ca were highly responded, especially the content of Sr displayed remarkable high value. The distribution of mineral elements had obvious characteristics of discretion and fluctuation, and the mineral elements are discrepancy in the saline deposits and enriched in the adjacent mud (except for Na, and Na enriched in the saline deposits); the value 13 C of different group compositions and composition of n-alkane was respectively ranged from -28~-21 and -18 ~-32 , the fractionation of 13 C between group compositions was no more than -2,and there was marked fluctuation in C 17 、 C 18 . The value of 13 C of carbon isotope of residual hydrocarbon from source rocks was increased by thermal evolution and TSR reaction. The co-sedimentary system of evaporates and mud had potential capacity of hydrocarbon generation and expulsion. The tested samples were type Ⅰ and type Ⅱ 1 of organic matter, and their original potential capacity of hydrocarbon generation and expulsion can reached 40 mg/g and 20 mg/g, and the efficiency of hydrocarbon expulsion attained 60%, but t he distribution of organic matter and its potency of hydrocarbon generation and expulsion had stronger heterogeneity. The content and maturity of organic matter and its potency of hydrocarbon generation and expulsion from the mud were higher than the evaporatess in the co-sedimentary systems. Key words: mineral element; carbon isotope; evaporates; potency of hydrocarbon generation and expulsion; Dongying sag; 个人分类: 科研成果|4002 次阅读|1 个评论

矿物岩石之投石问路: moxj 2008-11-27 21:12; （地质大学博物馆）昨天有个大学同学知道了我的博客，建议我科普一点大学里学过的地质知识．看过前面几篇博客的朋友因该都知道我在上学期间一直是个调皮捣蛋，成绩没有一点可圈可点的孩子．虽然我一直没有勇气向大家介绍地质大学教给我们的知识．但仍然不能掩盖这所优秀大学的光华．正是这所大学，在八年前，像妈妈一样，启蒙我这个桀骜不驯的乡村小男孩走进地学的殿堂，也正是从这所大学，我学会关注身边这个社会，关注城市和人类的发展．．．手头没有留下任何资料，也许地质大学现在留在我身上最明显的就是思维的方式和做人的品格．下面仅搜索几块岩石及矿物图片做抛砖引玉的介绍．如果有朋友关心相关知识，我会继续努力．更欢迎相关专业的老师为大家做介绍．（首页里有我大学母校的链接，欢迎光临中国地质大学）除我们听说过的水银、蛋白石等少数外，一般矿物都为固体，有的为单质，如自然金、银等；有的为化合物，如我们看到长石、云母、和一些水晶等．而岩石是一些矿物的集合体，传统的分类为：岩浆岩、变质岩、沉积岩这张图片上的网址里有三大岩石的介绍饭后的一点时间　也写不了关于这个话题的什么内容，搜索的图片也不够有代表性，因为是投石问路，就尽量简单．但从图片可以看到，相关岩石和矿物的东西即使整个比赛的时间也只能写点简介．硅化木有点想让大家联想到地质历史上的化石和生物；矿石想让大家联想一点生产和社会；同是碳单质的钻石和石墨有一种可能是想让有些对宝石学有兴趣的人关注．．．．最后介绍一位优秀比赛博主－刘玉平．大家有感兴趣的地质问题去请教他．; 个人分类: 科普思考|5058 次阅读|0 个评论

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