干货岩石风化程度和各种性质变化的图示

请用简单的图示表示岩石风化的过程

如图所示：

干货岩石风化程度和各种性质变化的图示

干货岩石风化程度和各种性质变化的图示

干货岩石风化程度和各种性质变化的图示

岩石在各种风化营力作用下，发生的物理和化学变化的过程称为岩石风化。岩石风化是岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象。

常用分带标志主要有：颜色、岩体破碎程度、矿物成分的变化、水理性质及物理力学性质的变化、钻探掘进及开挖中的技术特性。

具体原则包括：

（1）要充分反映各风化带岩石变化的客观规律，反映各带岩石因风化程度不同所具有的不同特性；

（2）分带标志视具体条件选择，应既有代表性，又明确，便于掌握，尽量避免人为因素的影响；

（3）将定性与定量研究、宏观与微观研究结合起来，综合各种标志进行分带；

（4）分带数目要考虑工程建筑的实际需要，既不要过于繁琐，分级过多；也不要过于简略，致使同一带内的岩石特性异过大。

扩展资料

岩石风化程度和各种性质变化：

1、颜色的变化

风化前岩石断面颜色鲜艳，有光泽。而经过风化后的岩石。微风化，仅沿裂隙面颜色略有变色；弱风化，岩体表面及裂隙面大部分变色，但断口颜色仍保持新鲜岩石特点。

强风化，大部分变色，惟有岩块的中心部分尚保持原有颜色；全风化，原岩颜色已完全改变，光泽消失。

2、物理学性质和水理性质的改变

物理力学性质：微风化，物理性质几乎不变，力学强度略有减弱；弱风化，力学性质较原岩低，单轴抗压强度为原岩的1/3—1/2；强风化，变形量小，承载强度低，物理力学性质显著降低，岩块单轴抗压强度小于原岩的1/3；全风化，浸水能崩解，压缩性能增大，手可捏碎。

水理性质：从全风化—强风化—弱风化—微风化—未风化的原岩，空隙性由大到小，吸水性由强到弱。

3、次生矿物的产生

微风化，仅沿裂隙面有矿物轻微变异；弱风化，沿裂隙面矿物变异明显，有次生矿物出现；强风化，除石英外，大部分矿物均已变异，仅岩块中心变异较轻，次生矿物广泛出现；全风化，除石英外，其于矿物多已变异，形成次生矿物。

4、节理裂隙情况

微风化，组织结构未变，除构造节理外，一般风化裂隙不易察觉；弱风化，组织结构大部分完好，但风化裂隙发育，裂隙面风化剧烈；强风化，外观具有原岩组织结构。

但裂隙发育，岩体呈块石状，岩块上裂纹密布，疏松易碎；全风化，组织结构已完全破坏，呈松散状或仅外观保持原岩状态，用手可折断，捏碎。

5、机械破碎程度

微风化，岩体完整性较好，风化裂隙少见；弱风化，岩体一般完好，原岩结构构造清晰，风化裂隙尚发育，时夹少量岩屑；强风化，岩体强烈破碎，呈岩块，岩屑，时夹粘性土；全风化，呈土状，或粘性土夹碎屑，结构已改变，有时外观保持原岩状态。

6、风化深度

由于岩石风化作用一般是自地表面逐渐向岩体内部进行的，因此愈靠近地表，风化作用就愈强烈，岩石风化程度也愈；愈向岩石内部，岩石风化得愈轻微，后过渡到未经风化的新鲜岩石，在相同的外部自然条件下，同样种类的岩石风化层厚度愈大，其风化程度也就愈。

参考资料来源：

岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及矿物成分次生变化的现象.导致上述现象的作用称风化作用.分为：①物理风化作用.主要包括温度变化引起的岩石胀缩、岩石裂隙中水的冻结和盐类结晶引起的撑胀、岩石因荷载解除引起的膨胀等.②化学风化作用.包括：水对岩石的溶解作用；矿物吸收水分形成新的含水矿物,从而引起岩石膨胀崩解的水化作用；矿物与水反应分解为新矿物的水解作用；岩石因受空气或水中游离氧作用而致破坏的氧化作用.③生物风化作用.包括动物和植物对岩石的破坏,其对岩石的机械破坏亦属物理风化作用,其尸体分解对岩石的侵蚀亦属化学风化作用.人为破坏也是岩石风化的重要原因.岩石风化程度可分为全风化、强风化、弱风化和微风化4个级别.大约在200年前,人们可能认为高山、湖泊和沙漠都是地球上永恒不变的特征.可现在我们已经知道高山终将被风化和剥蚀为平地,湖泊终将被沉积物和植被填满,沙漠会随着气候的变化而行踪不定.地球上的物质永无止境地运动着.暴露在地壳表面的大部分岩石都处在与其形成时不同的物理化学条件下,而且地表富含氧气、二氧化碳和水,因而岩石极易发生变化和破坏.表现为整块的岩石变为碎块,或其成分发生变化,终使坚硬的岩石变成松散的碎屑和土壤.矿物和岩石在地表条件下发生的机械碎裂和化学分解过程称为风化.由于风、水流及冰川等动力将风化作用的产物搬离原地的作用过程叫做剥蚀 地表岩石在原地发生机械破碎而不改变其化学成分也不新矿物的作用称物理风化作用.如矿物岩石的热胀冷缩、冰劈作用、层裂和盐分结晶等作用均可使岩石由大块变成小块以至完全碎裂.化学风化作

地球上的物质永无止境地运动着水分渗透岩石，使得岩石开始产生裂缝，夜间温度下降时水结冰，裂隙加深，后来风化时由整块的岩石逐渐变为碎块经过长年累月、不同条件下的风化，不同的岩石形成了不同结构构造和矿物组成，也造就了不同的易碎性、表面积、形态。

1、请你用简单的图示表示岩石风

岩石__+风化+__岩石碎裂__+继续风化+__小石子和沙

中风化 和强风化是什么意思 请解说一些

[编辑本段]三、风化程度

1、未风化：岩质新鲜偶见风化痕迹。

风化程度2、微风化：结构基本未变，仅节理面有渲染或略有变色，有少量风化裂隙。

3、中风化：结构部分破坏，沿节理面有次生矿物，有风化裂隙发育，岩体被切割成岩块。用镐难挖，干钻不易钻进。

4、强风化：结构大部分破坏，矿物成分显著变化，风化裂隙发育，岩体破碎，用镐可挖，干钻不易钻进。

5、全风化：结构基本破坏，但尚可辨认，有残余结构强度，可用镐挖，干钻可钻进。

6、残积土：组织结构全部破坏，已成土状，锹镐易开挖，干钻易钻进，具可塑。

所标为公路桥梁勘察定名方法，微风化相当于3、中风化

矿物和岩石的概念

矿物就是物质化学成分相对单一的物质,矿物由各种元素组成,一般呈固态.

岩石就是矿物的体,而地壳由岩石组成.按成因分为岩浆岩（花岗岩）、沉积岩（砂岩）和变质岩（大理岩）.

矿石是指有经济价值可以开采和加工提取其所含任何成分的天然的矿物。

岩石和矿物相同点：两者都是矿物的体，矿石是一种特殊的岩石。

岩石和矿物不同点：矿石中有用的矿物成分很集中，达到开采价值，而岩石中有用矿物成分会含量则不突出。

岩石是由一种或几种矿物和天然玻璃组成的，具有稳定外形的固态体。由一种矿物组成的岩石称作单矿岩，如大理岩由方解石组成，石英岩由石英组成等，由数种矿物组成的岩石称作复矿岩，如花岗岩由石英、长石和云母等矿物组成，辉长岩由基性斜长石和辉石组成等等。

矿物是具有一定化学组成的天然化合物，它具有稳定的相界面和结晶习性。由内部结晶习性决定了矿物的晶型和对称性；由化学键的性质决定了矿物的硬度、光泽和导电性质；由矿物的化学成分、结合的紧密度决定了矿物的颜色和比重等。在识别矿物时，矿物的形态和物理性质由于其易于鉴定而成为鉴定矿物常用的标志。

矿石就是矿物的体地壳由岩石组成,岩石由矿物组成,矿物由各种元素组成.

矿物是化学元素通过地质作用等过程发生运移、聚集而形成。 请点击输入描述

风化作用中早先形成的矿物可在阳光、大气和水的作用下化学风化成一些在地表条件下稳定的其他矿物，如高岭石、硬锰矿、孔雀石、蓝铜矿等。

区域变质作用形成的矿物趋向于结构紧密、比重大和不含水。

在接触变质作用中，当围岩为碳酸盐岩石时，可形成夕卡岩，它由钙、镁、铁的硅酸盐矿物如透辉石、透闪石、石榴子石、符山石、硅灰石、硅镁石等组成。

开挖阶段的洞室稳定问题

一、洞室稳定与围岩变形

洞室稳定问题→围岩稳定问题→围岩稳定性表现→围岩变形。

地下建筑工程施工

当围岩应力低于围岩强度时→弹性变形→稳定；反之则不稳定。

失稳的表现：围岩向洞内持续或过大地挤入；张裂破坏；沿结构面的滑动；大规模塌方、冒顶。

通过讨论围岩变形或稳定，我们认识到：

（1）围岩变形是个动态过程：开挖→暴露→大空间→应力改变→强度降低→变形大小（图3-1）。

图3-1 围岩变形与时间的关系

（2）围岩变形或稳定问题，突出地存在于洞室开挖阶段。

（3）既然围岩稳定性问题突出存在于开挖阶段，而围岩稳定与否直接关系到施工安全、工程进度和材料耗费，所以在围岩稳定较的情况下，围岩的稳定问题是开挖阶段施工中的主要矛盾。

二、洞室开挖阶段稳定性较的部位

（1）拱部：出现拉应力，抗拉强度低。

（2）洞口：处于风化区，斜坡地带，易引起滑动。

（3）交叉洞部位：往往产生两次以上的应力重分布，应力集中较大，围岩扰动范围较大，强度削弱较。

（4）岩墙或岩柱（图3-2）：由于一般都经过两次以上的应力重分布，应力集中较大，岩墙或岩柱受开挖多次干扰，围岩强度已经大为削弱，具有两个以上甚至四个临空面，变形条件为不利，特别在洞室高大，岩墙、岩柱尺寸较小时容易失效。

图3-2 岩墙或岩柱

（5）围岩呈大面积平板状的部位：若某一段洞室的轴线与岩体结构面走向一致时，在该段洞室的顶部或侧墙即会呈现大面积平板状围岩。由于抗拉抗剪强度很低，极易发生沿结构面的滑动和坍塌（图3-3）。由于岩石的抗拉、抗剪强度很低，极易发生沿结构面的滑动与坍塌。

图3-3 围岩呈大面积平板状

（6）岩体破碎带岩性变异带及宽大软弱面附近（图3-4）：这些部位主要是由于岩体破碎，黏结力，强度低，围岩应力又相对增大，故极易变形失效。

图3-4 岩体破碎带岩性变异带及宽大软弱面

三、开挖过程中围岩变形的监测

为了了解和掌握围岩的稳定状况，以便及时采取措施维护围岩的稳定，在洞室开挖过程中应结合工程具体条件对围岩变形进行监测。

现场监测：要求简便快速，能及时为工程服务，指导施工的正常进行。

现场监测的简便方法主要有：

1.裂隙变形简易观测法（图3-5、图3-6）

图3-5 泥条法 图3-6 玻璃条法

2.千分表法

原理：开挖后，仅在洞壁附近应力才发生变化，在这个范围以外的岩体则不受开挖的影响（图3-7）。

图3-7 千分表法

3.围岩和临时支护状态的肉眼观察

由有经验人担任，尤应注意围岩表面有无异常，滴漏水的位置、大小和浑浊度有无变化，临时支护有无变形、开裂、错动现象。

岩石结构的三维可视化分析

T.AndoS.OmoriY.Ogasawara

（Institute of Earth Science,Waseda University,Shinjuku-ku,Tokyo 169-50,Japan）

J.B.Noblett

（Department of Geology,Colorado College,Colorado Springs,CO 80903,USA）

摘要根据系列磨片进行的计算机层析摄影技术被用来研究岩石的三维结构。岩石样品切成大约几个厘米的方块，然后由手工按0.5mm间隔连续磨片并照成彩色照片。根据这一套二维剖面图像，由可视化软件AVS用两种方法综合成三维岩石结构：横截面法和立体渲染法。这种技术被用于两种岩石样品：一种是采自日本Hida变质带的变质复合侵入岩，展开了岩石中镁铁质和长英质成分复杂的流状结构；另一种是采自加利福尼亚Franciscan地体的富石榴子石变斑晶榴辉岩。对前一种样品，三维结构图像显示了镁铁质和长英质之间的混合关系，很好地说明了两种岩浆在变质之前的混合作用。对后一种样品，三维图像清楚地显示了石榴子石变斑晶的大小、数量和分布情况，这些数据对说明榴辉岩中石榴子石变斑晶的晶核形成很有意义。计算机层析摄影技术和三维可视化软件相结合，对于分析实际岩石毫米级到厘米级规模的结构是很有用的，其样品大小大约是几个厘米的方块。

三维可视化岩石结构岩浆混合榴辉岩

1引言

近年来，三维图像处理的软件和硬件方面取得的进展极大地改进了几个专门领域内了解分析许多现象和对象的方法。计算机层析摄影（CT）就是为成功的一个方法，并已成功用于医学，即X射线CT。

岩石学中，岩石学家通常只能用肉眼在显微镜下观察二维剖面图，依靠想象根据二维信息来构想实际的三维结构。但是，岩石实际的三维结构中包含了更多的岩石成因信息，而我们无法直接观察样品的内部结构。众所周知，过分依赖二维结构信息会导致曲解[1,2]。为解决岩石结构分析中的这个困难，迫切需要计算机图形领域的三维可视化技术，但其应用似乎很困难。用三维X射线CT研究岩石结构的先导工作是由得克萨斯大学W.D.Carlson的小组完成的[3,4]，他们已经研制成几乎完全自动的岩石结构X射线CT分析系统。利用三维可视化软件AVS，我们尝试了利用系列磨片和横剖面照片建立的岩石三维结构的观察技术[5,6,7,8]，这个技术已基本成熟并且对于几种岩石均有效。

本文用复合侵入岩和富石榴子石变斑晶榴辉岩两个例子说明获取岩石结构三维图像的“系列磨片CT”技术，并且给出这些岩石样品的三维结构合成图像。

2样品描述

2.1变质复合侵入岩

用于三维观察的变质复合侵入岩采集自日本中部Gifu Prefecture地区Hida变质带内Hi gashi-Urushiyama露头。岩石包含两个部分：暗色的角闪岩和浅色的变质英云闪长岩。这种岩石属于Hida变质的后期，侵入黑云母角闪片麻岩围岩中，围岩的时代属于变质早期。图1a中显示了其复杂的混合结构和流状结构。这种结构似乎表明了镁铁质和长英质岩浆的混合作用。根据Y.Arakawa所做的Rb-Sr等时线年龄测定[9]，浅色和暗色两个部分的时代相大约82Ma，笔者据此认为浅色成分是较为年轻的侵入岩，侵入到较老的侵入岩中，但是，这个年龄数据尚有很大争议。如果这个岩石是由岩浆混合所形成，那么这个年龄的异就是一个错误。观察岩石实际的三维结构也许有助于弄清这个复合结构的片麻岩。用于三维观察的样品切成6cm×10cm×12cm的平行六面体（图1a）。

2.2榴辉岩

榴辉岩采自美国加利福尼亚北部Jenner的Franciscan地体中。这种岩石在混杂岩带中作为构造断块出现[10,11]。主要矿物成分是石榴子石、绿辉石、多硅白云母、蓝闪石和绿泥石。大量石榴子石变斑晶出现在这个岩石中。具有菱形十二面体的自形石榴子石晶体直径一般为2～9mm，在肉眼下呈现红棕色，在显微镜下，石榴子石晶体常常被边缘的绿泥石所替代。榴辉岩的基体主要由绿辉石和蓝闪石组成，这两者是退化期的产物。岩石中富含绿辉石的部分呈暗绿色，而富含蓝闪石的部分则呈暗蓝灰色。对这个样品进行三维观察的目的是了解榴辉岩中石榴子石变斑晶的大小、数量和分布情况。进行三维观察的样品为5cm×10cm×15cm的平行六面体（图1b）。

3三维图像合成方法

3.1样品准备和图像采集

从照片获取系列剖面图像预处理的工作流程见图2。这次观察的样品切成大小约几个厘米的平行六面体。在磨片之前，平行六面体的六个表面均照相以便可以与计算机合成的表面进行比较。指定切割面后，用100号、400号、800号金刚砂以0.5mm的间隔进行磨片，并且用胶片拍摄成彩色照片。这种过程要重复200次，每百次的误小于1mm。

3.2硬件和软件

研究中使用了两种UNIX工作站：Startent有限公司制造的Titan 3000和MIP有限公司制造的Magnum4000。三维可视化软件AVS（实用可视化系统）由Kubota图形技术公司研制，用于三维图像的合成。AVS是一个的三维可视化软件，可在多种计算机系统上运行。AVS的特色是交互式的用户界面，有4个子系统——图像观察器、图形观察器、几何体观察器以及网络编辑器组成。网络编辑器是一个可视化编程环境，只要用鼠标连接若干可执行模块即可完成应用程序的设计。

本次研究中，利用网络编辑器为三维观察设计了两个应用程序：一个是横截面法程序，另一个是立体渲染法程序。

图1研究中使用的岩石样品

a—采自日本Hida变质带的变质复合侵入岩；b—采自加利福尼亚Franciscan地体的富石榴子石变斑晶榴辉岩

3.3二维系列图像预处理

使用一系列剖面的彩色照片进行岩石结构的三维观察。每一张照片用图像扫描仪按75dpi的分辨率输入到计算机，并以X-Window转储文件格式（xwd）存为一个文件。每个xwd文件用AVS转换成二维场数据格式，然后，一整套剖面图像均被转换成AVS的三维象素，所用的转换程序“2D_to_3D”是我们自己用C语言编写的。

图2从照片获取到剖面图像预处理的工作流程

3.4横截面法观察

这个方法可以在任何方向生成三维对象的横截面，并能产生动画形式的连续不断的剖面。图3a是用横截面法观察三维结构的AVS模块网络图，每个模块的功能如下：“读场数据”读入AVS场数据；“修剪”改变场数据的大小；“向下适化”改变三维象素数据的大小；“生成彩色映射表”产生AVS彩色映射表数据结构；“彩色映射”把输入的三维象素数据变换成颜色值；“成图”生成一幅数据的立体；“动画”自动修改参数进行动画演示。

图3AVS模块网络图a—横截面法网络图；b—立体渲染法网络图

3.5立体渲染法观察

这个方法产生透明的三维图像。图3b是用立体渲染法观察三维结构的AVS模块网络图。到“向下适化”为止，处理流程和横截面法一样，其余模块的功能说明如下：“梯度计算”和“梯度色调”计算三维场数据集中每个点的梯度矢量；“立体边界”产生表示三维场数据集边界的线条。

4结果讨论

4.1变质复合侵入岩

这个样品是为了观察岩石的实际三维结构，特别是岩石中浅色成分和暗色成分的混合结构。由横截面法和立体渲染法合成的图像成功地显示出岩石的三维结构（图4），通常用黑白灰阶图像表示。磨片的间隔为0.5mm，对于几个厘米大小的岩石样品的三维图像合成是足够的。

图4a到图4c是横截面法得到的三维结构图。实际样品的六个表面（图1a）在三维合成图像中得到清晰的重现（图4a），图4b和图4c是任意方向横剖面的两个例子。通过在屏幕上以动画方式连续观看某一方向的横剖面，可以确认岩石中暗色和浅色部分的混合关系：一些浅色成分包容在暗色部分之内，而有些暗色成分则包容在浅色之中，如图4c中箭头A所指。

图4日本Hida变质带中变质侵入岩的三维合成图像

a,b,c—横截面法得到的三维图像，暗色的为镁铁质，浅色的为长英质；d,e,f—立体渲染法得到的长英质成分的三维图像，镁铁质部分设置成透明

图4d到图4f是岩石中浅色成分的三维合成图，由立体渲染法生成，产生合成图时，暗色成分被设成完全透明。使用灰阶图像的亮度来区分暗色和浅色成分，对这块岩石在三维图像中进行对象识别是简单的，因为它两部分组成，只要设置合适的亮度阈值即可。

在暗色成分背景中，浅色成分以管状和树枝状出现，而没有一处显示为平板状。一些相对较小的浅色成分成为较大树枝的分枝，而某些则以微滴状孤立地出现在暗色背景中，如图4f中箭头B所指。为解释这种结构，必须引入镁铁质和长英质岩浆的混合作用。如果浅色的长英质岩浆是在后期侵入已经固结的暗色部分，那么其形状应该是板状的。浅色成分的形状说明在长英质岩浆侵入时，暗色的镁铁质岩浆是液态的。我们所进行的三维分析方法得到的结果明确地说明了Higashi Urushiyama露头的变质复合侵入岩是镁铁质和长英质岩浆混合作用形成的，和美国科罗拉多曾经过的一样[12]。

4.2Franciscan榴辉岩

采用这件样品的目的是了解榴辉岩中石榴子石变斑晶的大小、数量和分布情况。横截面法和立体渲染法得到的三维合成图像如图5所示，图5b是任意方向剖面的一个例子。与榴辉岩样品照片的对比说明合成图像的6个表面均已很好地重建（图5a）。

本文中，因为印刷原因，三维结构图是黑白的，但原始的三维合成图像是彩色的。图5各个照片中浅色的就是石榴子石变斑晶，较暗的则是榴辉岩的基质，主要由绿辉石和蓝闪石组成。相对较大的石榴子石变斑晶晶体（＞6mm）可以根据色调异和榴辉岩基体加以区分，而小颗粒晶体（＜2mm）则稍微困难些（图5b中箭头所指部位）。还有，要区分基质中的其他矿物非常困难，基质的主要组成是绿辉石和蓝闪石，其颜色分别为暗绿色和暗蓝色，所以很难根据磨光面的彩色照片来相互区分。要识别这些矿物，必须对样品表面或剖面图像进行专门的预处理。

颗粒大小的变化很容易在三维图像中看出，但在这些照片中没有显示出石榴子石变斑晶的晶体形状，这是因为0.5mm的磨片分辨率不够造成的。在合成的三维图像中，可以很好地观察到石榴子石变斑晶的分布情况，尤其在把榴辉岩基质完全设成透明而得到的立体渲染图中更为清晰（图5c,d）。相对较小颗粒的石榴子石集中于样品的较低部位（图5d箭头处），而大颗粒石榴子石则主要分布于上部并且稀疏。三维分布数据和各个部位的化学成分数据一起分析，有助于说明榴辉岩中石榴子石变斑晶的成核作用，但本文对此不作更多的阐述。

三维结构的另一个应用是尝试测量榴辉岩中石榴子石的实际矿物成分含量，从三维模型中得出的值是体积占24.5%，这个值是从二维图像集中计算出来的。原来在显微镜下用数点方法得出的结果是22.5%，这个结果是从同一样品的三个看上去一样的薄片中得出的。三维方法得到的结果也许比数点方法更为可靠。切割三维图像的任意指定部位，就可以计算样品在该部位的石榴子石实际含量。

5结论

本文提出了利用系列磨片和三维可视化分析软件AVS进行岩石结构的三维观察技术。这个方法可用于了解岩石毫米级和厘米级的实际结构，采用的样品是几个厘米的方块。

图5加利福尼亚Franciscan地体中富石榴子石变斑晶榴辉岩的三维合成图像

a,b—横截面法得到的三维图像，浅色的是石榴子石变斑晶，暗色的是基质，主要有绿辉石和蓝闪石组成；c,d—立体渲染法得到的三维图像，基质设成透明

对变质复合侵入岩样品，镁铁质和长英质可成功地互相区分，三维图像的动画演示可以确认镁铁质和长英质成分的混合关系。由立体渲染法得到的长英质成分的三维图像显示出其流状结构，如管状、树枝状和微滴状，表明了长英质岩浆是侵入到未固结的镁铁质岩浆之中。

对富石榴子石变斑晶榴辉岩，石榴子石晶体可以根据色调异从基质中加以识别，石榴子石变斑晶的大小和分布也可以从三维图像中容易地了解，尤其是在立体渲染图中更为明显。三维图像也可以用于榴辉岩中石榴子石实际矿物含量的分析。

利用三维可视化软件AVS，用系列磨片CT方法进行岩石结构分析，对于毫米级到厘米级的岩石结构是行之有效的，但也有一些不足：①这个方法需要高水平的岩石磨片技术；②在取得一整套剖面图像后，岩石样品也就不再存在。本次研究中开发的亚毫米级磨片技术也将用于利用电子探针图像的计算机合成进行石榴子石变斑晶化学成分分析的研究，这个研究用来确定岩石实际的三维成分分带。

致谢特别感谢KGT有限公司的Tatuya Nikkuni先生在AVS使用中所给予的热情帮助。

（姚国清译，姜作勤校）

参考文献

[1]D.Shelly.Igneous and metamorphic rocks under the microscope.Chapman and Hall,1993.

[2]M.J.Hibbard.Petrography to petrogenesi.Prent Hall,1995.

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[4]C.Denison,R.A.Ketcham and W.D.Carlson.Using high-resolution comd X-ray tomography for three-dimensional quantitative textural ysis（abs.）.Geo1.Sci.Amer.Abs.with Progs.,1996,28,A-54.

[5]T.Ando,S.Omori,Y.Ogasawara and J.B.Noblett.Applications of 3D visualization technique to petrology—An example of magma mingled rock（abs.）,AGU Eos Abs.with Progs.1994,75.

[6]T.Ando,S.Omori,Y.Ogasawara.Synthesis of 3D textures of garnet porphyroblasts in Franciscan eclogite.AGU Eos Abs.with Progs.,1995a,76.

[7]T.Ando,S.Omori,Y.Ogasawara and J.B.Noblett.3D observation of rock textures with AVS—An example of magma-mingled rock（in Japanese with English abstract）.Bull.Center for Informatics,Waseda University,1995b,20:12～23.

[8]T.Ando,S.Omori,Y.Ogasawara and J.B.Noblett.3D observation of rock textures（abs.）.30th Int'l,Geol.Congr.Abs.with Progs.,1995,3.

[9]Y.Arakawa.Rb-Sr ages of the gneiss and metamorphosed intrusive rocks of the Hida metamorphic belt in the Urushiyama area,Gifu prefecture,central Japan.Japan Jour.Assoc.Min.Petro1.Econ.Geol.1984,79:431～442.

[10]R.Coleman and M.A.Lanphere.Distribution and age of high-grade blueschists associated eclogites,and amphibolites fromOregon and California.Geol.Soc.Amer.Bull.1971,164:77～.

[11]M.Cloos.Blueschists in the Franciscan complex of California:petrogenetic ccnstraints on uplift mechani,Blueschists and Eclogites.Geol.Sci.Amer.Memoir.,1986,164:77～93.

[12]J.B.Noblett and M.W.Stab.Mid-Proterozoic lamprophyre commingled with late-stage dikes of the anorogen San lsabel batholith,Wet Mountains,Colorado.Geology,1990,18:120～123.

岩石成因类型及构造环境探讨

(一)岩石成因类型

1)二长花岗岩和斑状二长花岗岩的岩石化学成分和主要特征值反映岩体为次铝的钙碱性花岗岩，是壳幔混合源I型花岗岩类，而稀土元素、微量元素特征则更多地反映壳源特征，具有一定的矛盾。

2)A-C-F图解(图3-14)投点落在了I型与S型花岗岩分界线附近，也表明具有I型和S型过渡类型花岗岩特征。

3)依据δEu-(La/Yb)N图解(图3-15)，侏罗纪花岗岩落入I型区，为壳型花岗岩。

综合上述诸特点，显示侏罗纪斑状二长花岗岩体总体为钙碱性系列I型与S型过渡类型花岗岩。

(二)构造环境探讨

1)依据R1-R2图解(图3-16)侏罗纪斑状二长花岗岩体落在同碰撞花岗岩区及其附近，基本属碰撞造山的挤压构造环境。

2)微量元素Nb-Y，Rb-(Yb+Nb)关系图解(图3-17)显示侏罗纪斑状二长花岗岩体形成于同碰撞构造环境。

图3-14 A-C-F判别图解(底图据P.Bowden等，1982)

图3-15 δEu-(La/Yb)N图解

图3-16 R1-R2构造环境判别图解(底图据R.A.Batchelor等，1985)

综上所述，边缘相二长花岗岩和中心相斑状二长花岗岩具有相似的岩石化学、稀土元素、微量元素含量及其特征值，形成时代也基本相同，因而可以判断它们是在同一次侵位过程中形成，因其在岩体中就位的部位不同而造成岩石结构上有所异，但其成分基本相同。斑状二长花岗岩体形成于同碰撞构造环境，为钙碱系列的S型花岗岩，具壳源为主的花岗岩特征，值得提出的是一个样品落在了非造山区(5区)，属非造山区的A型花岗岩，应引起重视。

(三)形成温度与压力的估算与就位机制

侏罗纪斑状二长花岗岩在Q-Ab-Or-H2O系相图(图3-18)中样点投入低温槽内和低共熔点附近，表明其成岩温度在700～750℃之间，靠近下限700℃的区域，其压力主要在0.2～0.3GPa之间，按压力估算斑状二长花岗岩体侵位深度大于6.25km。

图3-17 不同构造单元判别图解(底图据Peace等，1984)

图3-18 Q-Ab-Or判别图解(底图据刘伟，19)

从岩体在平面上呈不规则的椭圆状、接触界线呈波浪状、有较多的捕虏体等特征来分析，斑状二长花岗岩应该是被动就位机制下形成。