中科院博士描述习近平与院士聊天：像拉家常[优秀范文五篇]

第一篇：中科院博士描述习近平与院士聊天：像拉家常

中科院博士描述习近平与院士聊天：像拉家常

习近平：扫除影响科技创新体制障碍

在中科院考察时强调，要大力营造勇于创新、鼓励成功、宽容失败的社会氛围

昨日，中国科学院，临别时一群研究生围拢过来，向总书记问好，习近平同他们一一握手，询问他们学习生活情况。当日，总书记到中国科学院考察工作。央视截屏

要最大限度调动科技人才创新积极性，尊重科技人才创新自主权，大力营造勇于创新、鼓励成功、宽容失败的社会氛围。习近平

据新华社电 中共中央总书记、国家主席、中央军委主席习近平17日来到中国科学院考察工作。他强调，要坚决扫除影响科技创新能力提高的体制障碍，大力营造勇于创新、鼓励成功、宽容失败的社会氛围。

高能物理研究所

感谢对撞机建设3院士

上午9时许，习近平来到中国科学院西郊科教园区，首先考察了高能物理研究所。习近平走进实验区3号厅，考察我国第一个大科学装置北京正负电子对撞机。

在北京谱仪控制室，习近平同当年参与对撞机建设的叶铭汉、方守贤、陈森玉3位院士亲切握手，感谢他们作出的贡献，祝他们身体健康。

习近平表示，中国科学院建院以来，荟萃了一大批我国最优秀的科技人才，继承和发扬光荣传统，面向国家战略需求和世界科技前沿，取得一大批令人瞩目的重大创新成果，在我国科技事业发展中发挥了火车头作用，这种拼搏精神要继续保持和发扬。

中国科学院大学

要自力更生、勇攀高峰

之后，习近平乘车来到中国科学院大学多功能厅，了解中国科学院国防科技创新工作情况和所取得的重大成果。

他指出，当今世界综合国力竞争的核心和焦点是科学技术。现在，各主要国家都在抢占未来科学技术制高点，包括国防科技制高点。我们要大力弘扬“两弹一星”精神和“载人航天”精神，自力更生，勇攀高峰。

与科技人员代表座谈

要鼓励成功、宽容失败

10时20分许，习近平来到中国科学院大学礼堂会议室，同中国科学院负责同志和科技人员代表座谈。中科院院士李振声、中科院院士潘建伟、中科院大学博士毕业生冯端分别就盐碱地治理、量子信息领域科研等先后发言。

在听取大家意见和建议后，习近平发表讲话指出，科学技术是世界性的、时代性的，发展科学技术必须具有全球视野、把握时代脉搏。当今世界，一些重要的科学问题和关键核心技术已经呈现出革命性突破的先兆。我们必须树立雄心、奋起直追，推动我国科技事业加快发展。

习近平指出，要坚决扫除影响科技创新能力提高的体制障碍，有力打通科技和经济转移转化的通道，优化科技政策供给，完善科技评价体系。要优先支持促进经济发展方式转变、开辟新的经济增长点的科技领域，重点突破制约我国经济社会可持续发展的瓶颈问题，加强新兴前沿交叉领域部署。要最大限度调动科技人才创新积极性，尊重科技人才创新自主权，大力营造勇于创新、鼓励成功、宽容失败的社会氛围。

习近平强调，科技界要共同努力，树立强烈的创新自信，敢于质疑现有理论，勇于开拓新的方向，不断在攻坚克难中追求卓越。

习近平指出，中国科学院要牢记责任，率先实现科学技术跨越发展，率先建成国家创新人才高地，率先建成国家高水平科技智库，率先建设国际一流科研机构。

习近平强调，具有强烈的爱国情怀，是对我国科技人员第一位的要求。科学没有国界，科学家有祖国。广大科技人员要牢固树立创新科技、服务国家、造福人民的思想，把科技成果应用在实现国家现代化的伟大事业中，把人生理想融入为实现中华民族伟大复兴的中国梦的奋斗中。

对研究生讲话

“生逢其时、责任重大”

临别时，一群研究生围拢过来，向总书记问好，习近平同他们一一握手，询问他们学习生活情况。他对同学们说，我们处于一个伟大的时代，有着伟大的目标，可谓生逢其时、责任重大。

习近平说，希望同学们珍惜宝贵的青春年华，坚持理想，脚踏实地，既勤于学习、善于学习，打牢知识功底、积蓄前进能量，又勇于探索、勇于突破，不断认识科技世界新领地，立志报效祖国、服务人民。

回访

“我们都是学化学的”逗笑全场

昨日上午，总书记来到中国科学院大学礼堂会议室，同中科院负责同志和科技人员代表座谈。中科院大学博士毕业生冯端作为唯一一位学生代表作了发言。昨晚，冯端用“可爱的叔叔”来形容习近平。

“他问了我5个问题”

“他就像一位很可爱的叔叔，非常平易近人，一点架子也没有。”冯端说，在发言中，她介绍了自己当初为何选择中科院读研究生。让她记忆犹新的是，在发言过程中，习近平一直跟自己有互动，“总书记问了我5个问题”。

其中，最让冯端印象深刻的，是一次让在场人都欢笑的互动。“总书记问我学什么专业，我说学化学。副总理刘延东告诉我总书记也是学化学的，这时候总书记对我说，刘延东是他的师姐，因为刘延东也是学化学出身。”这一段对话逗笑了在场的人。

“像跟亲戚在聊天”

除了询问专业，冯端说，总书记还问了自己的家乡，以及毕业后去哪里工作。

“我发言之前心跳特别快，很紧张，害怕自己说不好。”冯端说，自己是最后一个发言，听了前面总书记跟很多院士聊天是拉家常的感觉，气氛很轻松，“到我说的时候，就一点也不紧张了，就像跟一个亲戚在聊我的学习经历”。

冯端发言后，习近平做了总结发言。“总书记的总结发言给我总体感觉是，他不止是对中科院的科研，他对全国范围的科技发展有一个非常清晰的认识，让人感觉有迹可循，指向性很强。”会后，习近平跟大家一一握手，“我感觉总书记的手掌很厚实，让我感觉很坚定”。

“我觉得自己很幸运”

冯端介绍，作为在场唯一的学生代表，也是经过层层选拔，“我觉得自己很幸运”。

而此前在中科院化学所2013年研究生毕业典礼上，冯端就曾作为优秀毕业生和博士毕业生代表，发表了毕业感言。(记者 邓琦)

第二篇：中科院地质与地球物理研究所博士入学考试岩石学往年试题总结

2005-2011年博士入学考试岩石学考点汇总

一、名词解释部分（教材为桑隆康、马昌前主编的岩石学第二版）

1、钙碱指数：Peacock于1931年提出，指在SiO2-Alk-CaO质量百分含量图上，Alk含量曲线和CaO含量曲线相交处所对应的SiO2含量。该指数将火成岩系列的二分法扩展为四分法，即碱性（<51）、碱钙性（51-56）、钙碱性（56-61）和钙性（>61）。（见教材第四章，第87页）

2、D〞层：位于下地幔底部的一个圈层，深度一般在2700-2900Km，厚度一般200-300Km，为核幔间的热和化学反应带，由金属合金和硅酸盐矿物组成。该层地震波速极不均一，速度梯度降低，之下即为核幔边界。（见教材绪论，第4页）

3、S型花岗岩：上地壳沉积岩部分熔融、结晶产生的过铝质花岗岩类，代表岩石有堇青石花岗岩和二云母花岗岩。（见百度百科词条）

4、埃达克岩：一套由安山质、流纹质和英安质等系列火山和（或）侵入岩组合形成的特殊岛弧岩石，以缺少玄武岩与典型的岛弧岩浆岩相区别。因首次发现于阿留申群岛的埃达克岛而得名。（见教材第八章，第171页）

5.苦橄岩：一种稀有的、富含橄榄石的超镁铁质火山岩。斑状结构，斑晶多为橄榄石，少量为辉石，另外含少量斜长石、角闪石和金属矿物等。常产于玄武岩系底部，与苦橄质玄武岩共生。（见教材第六章，第141页）

6、紫苏花岗岩：一种以含有紫苏辉石为特征的花岗岩，最早发现于印度南部，最常见于早前寒武纪陆核区。花岗结构，片麻状构造，与麻粒岩相变质岩共生。最常见的矿物组合为石英+碱性长石+斜长石+紫苏辉石。（见教材第九章，第183页）

7、固相线：岩石刚刚开始熔融或者结晶完全结束时对应的p-T-X（压力-温度-组分）条件。在二元系中，固相线为一条曲线，而在三元系中，固相线为一个曲面。（见教材第五章，第107页+百度词条）

液相线：岩石完全熔融或者结晶刚刚开始时对应的p-T-X（压力-温度-组分）条件。在二元系中，液相线为一条曲线，而在三元系中，液相线为一个曲面。

8、固溶体：

9.滑动反应：在给定压力和流体成分条件下，反应在一个温度范围内连续发生，反应物和生成物之间呈渐变关系，这种反应称为连续反应或滑动反应。（见教材第二十二章，第455页）

10.变质相系：某个具有特定P/T比的地区所包含的变质相的系列。（见教材第二十三章，第479页）

11.后成合晶结构：变质岩中的一种结构。先成矿物被后成矿物反应边包裹，当反应边由两种以上矿物组成并呈细小蠕虫状时，称其为后成合晶。（见教材第二十一章，第431页）

12.铂族元素：属元素周期表第Ⅷ族元素，是一类珍稀元素，包括钌、铑、钯、锇、铱、铂六种元素。（见百度词条）

13.次火山岩相：即次火山岩的产出面貌。次火山岩是分布于火山岩区，与火山活动同期形成的一种超浅成侵入岩，侵入深度一般小于0.5Km。与火山岩外貌相似，但结晶较好，多呈小岩株、岩瘤、岩脉及其它小型侵入体产出。（见教材第二章，第29页+百度词条“次火山岩”）14.磁铁矿系列花岗岩：日本学者石原舜三1977年根据不透明矿物的含量将花岗岩划分为磁铁矿系列和钛铁矿系列。其中磁铁矿系列花岗岩被认为形成于高氧逸度条件，氧化矿物含量高，其中90%以上为磁铁矿。（见教材第九章，第186页+论文-马乐天）

15.细碧角斑岩：由细碧岩、角斑岩和石英角斑岩等喷出岩组成的一个岩系，富钠、致密，斑状结构，斑晶以钠长石为主，基质为隐晶质结构。常见绿泥石化、绿帘石化等蚀变作用，一般认为是洋底低级蚀变的产物。（见教材第七章，第157页+第八章，174页+第九章，186页）

16.金伯利岩：一种浅成-超浅成、碱性或偏碱性的超镁铁质侵入岩，粗晶斑状结构，斑晶矿物主要为橄榄石，常发生蛇纹石化等蚀变，块状或角砾状构造，呈岩筒或岩脉等小型侵入体产出。金伯利岩在自然界出露很少，是金刚石最主要的母岩，同时由于其起源于地幔，是研究地幔物质构成的重要窗口。（见教材第十一章，第220页）

17.鲍文反应序列：在玄武质岩浆结晶过程中，先析出的矿物因物化条件的改变与剩余岩浆发生反应，使成分发生变化并产生新的矿物，随着温度的降低，有规律地产生一系列矿物，这个矿物系列即鲍文反应系列。（见教材第三章，第68页）可加图说明。

18.熔离作用：指原来成分均一的岩浆，演化到一定温压条件后不再稳定，分离成两种或两种以上成分不同、互不相溶的岩浆的作用，又称液态不混溶。（见教材第十二章，第252页）

19.变质流体：变质过程的主要动力学因素之一，与温度、压力具有同等重要的意义，以包裹体形式存在于变质矿物之中，是变质过程环境信息的客观记录。（见相应文献，徐学纯）

20.地幔柱：起源于核幔边界，演化于地幔，在近地表发生壳幔相互作用的圆柱状地质体。（见相应文献，王登红）

地幔柱：是一种热物质流，从核幔边界上升，在上地幔深度发生减压熔融，热点是地幔柱在地表的表现。（见教材第十二章，第238页）

21.安山岩线：以蛇绿岩套为代表的拉斑玄武岩系列与以安山质火山岩、石英闪长岩和花岗闪长岩为主的钙碱性系列岩浆岩之间的岩相地理分界线，又称马歇尔线。（见互助百科词条）

22.辉绿岩：一种浅成镁铁质侵入岩，暗绿或黑绿色，中细粒灰绿结构，主要矿物成分为基性斜长石和辉石，呈岩墙或岩床产出。（见教材第七章，第151页）23.糜棱岩：一种动力变质岩，黑色或暗灰色，具糜棱结构，定向构造。碎斑呈卵圆状、眼球状、透镜状，发育波状消光、变形纹、变形带、扭折带等晶内和晶界塑性变形结构。基质由细小的粉碎或重结晶颗粒组成，具明显面理，呈条带状绕过碎斑。根据基质含量，分为初糜棱岩、糜棱岩和超糜棱岩三类。

24.变余结构：岩石保留了原岩结构特点，但成分由变质矿物组成，常见于低级变质岩中的结构。（见教材第二十一章，第424页）

25.榴辉岩：主要由石榴子石和绿辉石组成的高压基性变质岩，深色，粗粒不等粒变晶结构，块状构造，常呈层状或透镜状产出。（见教材第二十六章，第545页+百度词条）

26.麻粒岩：形成于麻粒岩相条件下，具有高温变质矿物组合的各类变质岩石。（见相关文献，翟明国+教材第二十六章，第537页）27.高压变质带：由高压变质岩组成的变质带。（见百度词条）

28.蛇绿岩：一套由蛇纹石化超镁铁质岩、基性侵入杂岩、基性熔岩和海相沉积物构成的岩石组合，是大洋岩石圈的残片，是确定古板块边界的重要证据。（见中科院课程PPT）

29.浅成岩：侵入深度小于5Km的侵入岩。岩体一般较小，具细粒结构，隐晶质结构和斑状结构，可见晶洞构造，边部具冷凝边，与围岩不协调接触，产状多为岩墙，岩床，岩盖，小岩株，引爆角砾岩体等。（见教材第二章，第26页）30.脉岩：浅成岩中呈岩墙、岩床、岩脉产出者，统称为脉岩。其中与深成岩矿物组合相似者谓之未分脉岩，与深成岩成分差别较大者谓之二分脉岩。（见教材第四章，第98页）

31.苏长岩：辉长岩类中的一种，中粗粒结构，主要由斜长石和斜方辉石组成。（见教材第七章，第151页）

32.次生石英岩：中酸性火山岩或次火山岩在火山喷出的含硫热气或热液的作用下形成的富石英的交代岩石。（见教材第二十五章，第518页）

33.浊积岩：深水沉积环境中各种重力流沉积物所形成的的沉积岩的总称。（见沉积岩石学，第377页）

34.结晶分异作用：指结晶相和熔体相之间分离的过程，包括重力分异、流动分异、对流分异等多种分异机制。（见教材第九章，第202页）

35.反应边：早生成的矿物或者捕虏晶与熔浆反应，在其外围生成的另一种成分完全不同的新矿物边。（见教材第三章，第58页）

36.粒状变晶结构：变晶主要为等轴状、近等轴状颗粒的变晶结构，又称花岗变晶结构。（见教材第二十一章，第428页）37.拉斑系列：

38.钾玄岩系列：又称橄榄玄粗岩系列，处于典型的碱性玄武岩系列和典型的钙碱性系列的过渡位置，富钾低钛，是岛弧、造山带与伸展构造有关的典型岩石。（见教材第四章，第89页，第七章，158页）

39.挥发分：岩浆中所含的H2O,CO2,SO2,HCl,HF等易于挥发的组分,它们具有降低岩浆粘度和熔点，携带富集有用元素，形成气成-热液矿床的能力。（见百度词条）40.镁指数：Mg#=Mg2+/(Mg2++Fe2+)的摩尔数比值，常作为玄武岩浆结晶分异和判断幔源岩浆的指标。（见教材第四章，第74页）

41.固结指数：固结指数SI=100MgO/(MgO+FeO+Fe2O3+Na2O+K2O)（见教材第十二章，第245页）

42.混合岩：混合岩化作用形成的，介于变质岩和岩浆岩之间的一类岩石，由暗色的基体和浅色的脉体组成。基体是角闪岩相或麻粒岩相变质岩，代表原岩，但受到一定改造；脉体是长英质或花岗质物质，代表新生的部分。（见教材第二十七章，第566页）

43.蓝片岩：典型高压低温变质岩，主要矿物为蓝闪石，变余结构构造发育，由洋壳和海沟沉积物俯冲变质形成，是识别古海沟带的标志。（见教材第二十六章，第543页）

44.相律：岩石的矿物组合（相）、化学成分（组分）和物化条件（自由度）之间的数量关系，即p+f=c+2.其中p为相数，f为自由度数，c为组分数

45.岩石圈：地壳和上地幔组成的圈层，具有刚性特征，内部结构不均一。大陆岩石圈一般厚70-200Km，大洋岩石圈一般厚30-90Km，洋中脊中央地带，岩石圈厚度几乎为零。（见教材第一章，第4页）

46.莫霍面：地壳与地幔之间的不连续面，由克罗地亚学者莫霍洛维奇于1909年发现，故名之。

47.A型花岗岩：非造山碱性花岗岩，主要形成于大陆裂谷和克拉通环境。（见教材第九章，第187页）

48.科马提岩：一种超镁铁质火山岩，由高镁橄榄石、辉石、少量金属矿物及基性玻璃组成，具独特的鬣刺结构，常见枕状构造，呈岩流或浅成岩体产出。（见教材第六章，第142页）

49.煌斑岩：富含自形镁铁质矿物斑晶（主要是黑云母和角闪石）的浅成岩，煌斑结构，多呈岩墙、岩床和岩脉产出，规模不大，但分布广泛。（见教材第十一章，第226页）

50.配位多面体：就是把包围在外的质点（配位体）中心联结起来所形成的多面体，既说明了配位数，又说明了配位体的相对位置。（见矿物学概论，第63页）51.类质同象：晶体中某种质点被类似的质点所代替，而能保持原有晶格，只是晶格常数略有改变的现象。（见矿物学概论，第65页）

52.REE元素：稀土元素的简称（Rare Earth Element），包括La,Ce,Pr,Nd,Pm,Sm,Eu,Gd,Tb,Dy,Ho,Er,Tm,Yb,Lu,Y等16种。53.配位数：晶体中某质点周围与该质点有直接联系的质点数。54.单变线： 55.矿物干涉色： 56.不溶体： 57.高场强元素：

58.交织结构：微晶杂乱分布，无定向性或只有弱的定向性的结构，常见于安山岩。（见教材第三章，第56页）

59.平行层理：平面状纹层平行层面叠置而成的层理，较之水平层理纹层厚度较大，粒度较粗，多见于砂岩。（见教材第十三章，第278页）

60.风暴岩：由风暴流沉积物固结形成的沉积岩，具有丘状交错层理，多见于陆棚环境。

61.软流圈：岩石圈以下直到300Km深处为低速带，称为软流圈。软流圈具有高温韧性变形特征，既有固态地幔岩，又有部分熔体。（见教材第二章，第4页）62.I型花岗岩：壳源岩浆和幔源岩浆混合作用的产物，以含大量花岗闪长岩-闪长岩为特征。（见大地构造45页）

63.变晶结构：变晶的形状、大小及相互关系，是变质岩最普遍的结构类型。（见教材第二十一章，第424页）

64.球粒结构：主要由球粒状微晶组成的岩石结构.（见教材第三章，第52页）

二、简答和论述

1.根据酸度可以将岩浆岩分为四大类十二个岩类，请顺序列出这十二个岩类共生组合名称。

答：根据酸度将岩浆岩分为超基性岩、基性岩、中性岩和酸性岩等四大类。十二个岩类分别为：（1）橄榄岩-苦橄岩类；（2）金伯利岩类；（3）霓霞岩-霞石岩类；（4）碳酸岩类；（5）辉长岩-玄武岩类；（6）碱性辉长岩-碱性玄武岩类；（7）闪长岩-安山岩类；（8）正长岩-粗面岩类；（9）霞石正长岩-响岩类：（10）花岗岩-流纹岩类；（11）脉岩类；（12）火山碎屑岩类。其中（1）、（2）、（3）、（4）属超基性岩；（5）和（6）属基性岩；（7）、（8）、（9）属中性岩；（10）属酸性岩。

2.按照岩石化学特征，火山岩可以划分为几个系列？每个系列有什么成因特点？ 答：火山岩按照碱含量首先可以划分为碱性和亚碱性两大系列，亚碱性系列又可进一步划分为拉斑玄武岩系列和钙碱性系列。因此，火山岩按照岩石化学特征可以划分为拉斑玄武岩系列、钙碱性系列和碱性系列等三大系列。每一系列的火山岩均具有其构造专属性，因此可成为古构造环境反演的依据。

拉斑玄武岩系列的代表性岩石为拉斑玄武岩，它是全球出露最广泛的一类岩石，沿洋中脊溢出成为新生洋壳并随着海底扩展而铺满整个洋底。拉斑玄武岩系列产出环境除开阔大洋和边缘海外，还可见于活动大陆边缘。此外，大陆溢流玄武岩也多属拉斑玄武岩系列。

钙碱性系列的代表岩石为安山岩，可能是岩浆混合作用的产物，主要产于岛弧、大陆弧、碰撞造山带等构造环境，常有大量火山碎屑岩伴生；

碱性系列的两个主要特点是成分过碱性和硅酸不饱和，化学标志是A

3.简述花岗岩类过Al、准Al、过碱的化学和矿物学标志。

答：过铝质花岗岩A/CNK>1，特征矿物有白云母、堇青石、石榴子石、尖晶石、电气石、黄玉等；

准铝质花岗岩A/CNK<1，特征矿物有斜方辉石、单斜辉石、普通角闪石、绿帘石、镁铁闪石等；

过碱质花岗岩A

4.试述岛弧玄武岩的主、微量元素特征及其形成机制。

答：岛弧玄武岩在海沟一侧以拉斑玄武岩为主，向陆一侧以钙碱性玄武岩为主。从大洋一侧向大陆一侧表现出来的俯冲极性是：岩石由拉斑玄武岩经高铝玄武岩向碱性橄榄玄武岩变化，岩石中K2O含量不断升高。根据SiO2-K2O图及岩石发育的构造部位，可以将岛弧玄武岩划分为低钾或岛弧拉斑玄武岩，中钾弧玄武岩和高钾弧玄武岩。

拉斑玄武岩和钙碱性玄武岩化学上富CaO、MgO、Al2O3、FeO、Fe2O3，贫碱（K2O+N2O约4%）。岛弧拉斑玄武岩亏损高场强元素P和Nb，富集容易活动的大离子亲石元素。中钾弧玄武岩微量元素总体特征与岛弧拉斑玄武岩类似，都明显亏损Nb等高场强元素，但中钾弧玄武岩中所有的不相容元素浓度都高于岛弧拉斑玄武岩。高钾弧玄武岩的活动性大离子亲石元素比中钾玄武岩高富集一些，Nb、Ti负异常明显。

5.说明在有含水矿物相存在的条件下源区岩石的熔融过程。6.简述大陆岩石圈地幔的岩石学特征和主要相变。

答：大陆岩石圈地幔是地幔的组成部分，它以莫霍面为界，下伏于地壳，上覆于软流圈，是上地幔的顶部。大陆岩石圈地幔的主体岩石是各种橄榄岩，另外还含有少量的辉石岩和榴辉岩。这些岩石的主要矿物组成是橄榄石、辉石、石榴子石、尖晶石和斜长石等。这些大陆岩石圈地幔岩一般来源于两大部分，一是形成构造侵位，产于造山带的造山带超镁铁质岩，又称阿尔卑斯型超镁铁质岩；另一种来源于幔源火山岩中的捕掳体和捕虏晶，主要赋存在金伯利岩、钾镁煌斑岩和碱性玄武岩中。

岩石圈地幔的相变主要有斜长石橄榄岩相、尖晶石橄榄岩相、石榴子石橄榄岩相和金刚石橄榄岩相等。它们稳定存在的深度分别为0-30～40Km、30～40Km-45～82Km，45～82Km以上，金刚石稳定存在的深度则在150Km以上。7.简述变质作用PTt轨迹的概念、主要类型及其可能指示的构造过程。

答：PTt轨迹是指在变质作用过程中，岩石所处环境的温度、压力随时间的连续变化过程。PTt轨迹总的可分为顺时针和逆时针两种形式。顺时针型反映了大陆碰撞造山带变质作用的演化，地壳先挤压增厚而温度、压力递增，后期抬升剥蚀，恢复均衡。逆时针型指示大陆先拉张裂陷，压力急剧下降，然后才汇聚挤压，反映了经由被动陆缘阶段大陆边缘造山带变质作用的演化。8.简述榴辉岩相和麻粒岩相的主要岩石学差异。

答：榴辉岩相是一个温度大于500℃，压力大于1GPa的高压变质相,代表性岩石为榴辉岩。榴辉岩是主要由红-红棕色石榴子石和草绿色绿辉石组成的高压基性变质岩。榴辉岩相变质岩可以柯石英的出现划分为高压变质岩和超高压变质岩两类，或以温度划分为低温（450-550℃）、中温（550-900℃）和高温（>900℃）三类。榴辉岩相岩石多种多样，包括泥质、长英质、钙质、镁质和基性五大化学类型。榴辉岩相基性变质岩典型矿物组合为石榴子石+绿辉石+蓝晶石+石英，根据地质产状可分为A、B、C三类，分别与超基性-基性火成岩、片麻岩和蓝片岩有关。

麻粒岩相是高级区域变质相，通常T>700℃,P>0.3Gpa，主要见于早前寒武纪结晶地盾，也见于显生宙造山带，构成造山带内部最热的部分，通常认为代表古老下地壳和浅层地幔。该相以基性变质岩矿物组合出现钙质单斜辉石+斜方辉石为标志，在低温阶段，基性变质岩矿物组合为Pl+Hb+Di+Hy+Gt+Q，温度进一步升高，Hb分解，矿物组合变为Pl+Di+Hy+Gt+Q,广泛分布的是低温亚相。该相岩石变余结构构造不发育，岩石中片状、纤维状矿物减少或消失，岩石典型结构为花岗变晶结构，反应结构常见，典型构造为片麻状至块状构造。9.什么是接触变质作用？简述接触变质作用和接触变质带特征。答：接触变质作用是分布在侵入体和围岩的接触带，主要由岩浆热引起的变质作用。接触变质作用的主要控制因素为温度，主要变质机制为重结晶，P/T比很低。接触变质带宽度变化很大，从毫米级到千米级，自侵入体向外变质程度逐渐降低，形成围绕侵入体呈同心圈状分布的变质分带。发育完整的接触变质带，可归纳为钠长-緑帘角岩相（AEH）、普通角闪石角岩相（HH）和辉石角岩相（PH）三个变质相，再加上高热变质独特的透长岩相（S），它们一起构成接触变质相系系列。接触变质带出现典型的低压高温矿物，如红柱石、堇青石，硅灰石等，典型岩石类型包括角岩、接触片岩、接触片麻岩。岩石以变晶结构、角岩结构、无定向或定向构造为特征。在接触变质带的外带，变余结构构造发育。由于岩浆流体的作用，接触变质带常伴生矽卡岩等交代岩石。

10.影响变质作用进程的主要因素有哪些？它们是如何影响变质作用的？ 答：影响变质作用进程的主要因素有温度（T）、压力（P）、流体成分（x）和时间（t）等。

（1）温度：温度升高可大大加快变质反应速率和晶体生长，是重结晶的决定性因素；温度升高还可改变岩石的变形行为，使岩石从脆性变形向塑性变形转化；温度升高还可通过脱水反应、脱碳酸反应形成变质热液，这些变质热液可作为催化剂、搬运剂和热媒介对变质作用施加影响；温度升高还会导致部分熔融而发生混合岩化。

（2）压力：包括静压力和动压力两种，静压力又称围压，是由上覆岩石的重量引起的压力，具有均向性，随深度增加而增大。静压力可使岩石或矿物的体积变小，密度加大，形成密度更大的新矿物。也可增加岩石的可塑性，使岩石易于塑性变形；动压力又称应力，是由构造运动产生的定向压力。它可引起矿物的压溶和重结晶，导致矿物在垂直与动压力的平面上定向排列。也可以使岩石发生脆性破裂变形，从而使岩石的结构、构造发生变化，形成一系列动力变质岩。

（3）流体：流体中的成分可以成为矿物晶格的一部分，直接构成岩石的一部分； 流体可以作为运载工具带入带出元素，从而改变岩石化学成分，促进交代作用和成矿作用的进行，并可形成矿床；流体可作为催化剂提高变质反应速率；流体可大大降低岩石熔点，促进混合岩化作用。

（4）时间：任何变质作用都必须经过一段时间才能完成，不同地质时代的变质作用具有不同的特点。

11.岩浆/岩浆岩中SiO2过饱和、饱和、不饱和的标志。答：岩浆岩中SiO2过饱和的标志是岩石中出现石英； SiO2不饱和的标志是岩石中出现不与石英共生的矿物，如富镁橄榄石、似长石等； 如果岩石中既没有石英，也没有不与石英共生的矿物，而仅含有能与石英共生的矿物，如辉石、角闪石、长石、云母类矿物等，则说明岩石中SiO2处于饱和状态。

12.简述I型、S型花岗岩的概念和区别标志。

答：I型花岗岩最初被认为是未经风化的火成岩部分熔融形成的花岗岩类，现在一般认为它是壳源岩浆和幔源岩浆混合作用的产物。S型花岗岩是沉积岩部分熔融的产物，一般为壳源物质。

I型花岗岩一般A/CNK<1，特征矿物为角闪石、磁铁矿，常见岩类为花岗闪长岩和闪长岩。

S型花岗岩A/CNK>1，特征矿物为黑云母，堇青石，石榴子石，铝硅酸盐矿物，钛铁矿等，常见岩类为白云母花岗岩，二云母花岗岩，二长花岗岩。13.叙述陆相火山岩和海相火山岩的鉴别标志。答：（1）陆相火山岩与下伏地层常呈喷发不整合接触，风化壳发育，而海相火山岩与下伏地层为整合接触，风化壳不发育；

（2）陆相火山岩与陆相动植物化石及陆相沉积岩共生，而海相火山岩则与海相动植物化石及海相沉积岩共生；

（3）陆相熔岩成分变化大，从基性到酸性都有，常见红色氧化顶，柱状节理发育，海相熔岩成分变化小，主要为基性熔岩，常见枕状构造及熔岩遇水淬碎形成的玻屑、岩屑等；

（4）陆相火山碎屑物在水平方向上粒度变化显著，而在垂向上粒度变化很小，不发育粒序层理，海相火山碎屑物在垂向上粒度分选明显，粒序层理发育；（5）陆相环境中酸性岩多见紫、红、浅黄、黑、灰等颜色，熔岩常发育红顶绿底，气孔杏仁构造发育；海相环境罕见中酸性岩，且其多为银灰、灰白等色，熔岩不发育红顶绿底，气孔或杏仁的含量变化较大，水深较大的海相火山岩中不发育气孔杏仁构造。海相环境多见基性火山岩，且多为蓝、绿等色。14.任选三个区域变质相系，论述其特征矿物组合（见47）。15.简述与主要玉石相伴的变质作用。

16.以典型剖面图示意简述蛇绿岩套的概念与组成，那些构造环境可以形成蛇绿岩套？

答：蛇绿岩套是自上而下由深海沉积物、枕状熔岩、灰绿岩墙群、辉长岩及超镁铁质堆晶岩、变形橄榄岩等岩石单元构成的一套岩石组合。它是古大洋盆地和造山带重建的关键标志。枕状熔岩：多为拉斑玄武岩，因喷发于海底，多具枕状构造，也可呈层状、块状、透镜状等。常遭海水蚀变形成细碧岩，还可见由玄武岩浆分异形成的中酸性岩蚀变形成的角斑岩及石英角斑岩；

辉绿岩墙群：直立在海底扩张脊下，是上部熔岩的通道。辉长岩及超镁铁质堆晶岩：通常是蛇绿岩中厚度最大的组成单元，上部为辉长岩和闪长岩组成的咋岩体，无火成层理构造；下部为超镁铁质堆晶岩，具火成堆晶结构，发育火成层理构造，岩石类型有纯橄岩、二辉橄榄岩和辉石岩。

变形橄榄岩：具变形变质结构的橄榄岩，常见蛇纹岩或蛇纹石片岩，岩体中间包含未变质的纯橄岩、方辉橄榄岩及辉石岩的层、块、透镜体。在自然界很难看到蛇绿岩套的完整构成单元，往往只能看到其中的一部分或几部分。

蛇绿岩可分为MOR型和SSZ型。前者形成于洋中脊，而后者形成于俯冲带上。最近，Dilek和Furnes（2011）划分出与俯冲有关的蛇绿岩和与俯冲无关的蛇绿岩两大类。前者包括俯冲带上和火山弧两个亚类，发育于洋盆关闭过程中。后者包括大陆边缘、洋中脊和地幔柱等几个亚类，发育于裂谷漂移和洋底扩张过程中。17.说明在岩浆结晶过程中残余岩浆组分为什么会发生改变，如何改变？ 答：岩浆结晶过程中残余岩浆组分发生改变主要是因为在结晶过程中发生了结晶分异作用。结晶分异作用是指结晶相和熔体相分离的过程，主要包括重力分异、流动分异、压滤作用和熔体对流分异等多种分异机制。重力分异机制：镁铁质矿物熔点高，结晶早，由于其密度大，结晶后下沉于熔体的底部，而中性-长英质矿物熔点低，结晶晚，由于其密度小，结晶后堆积在熔体的上部，这样就形成了具有明显垂直分带特点的火成堆晶岩。其下部为超镁铁质岩，向上依次变为辉长岩、闪长岩、斜长岩甚至花斑岩等，具韵律层理构造，常形成铬铁矿、钒钛磁铁矿等重要矿床；压滤作用：岩浆结晶之后，在晶体格架之间残存未结晶的熔体，在构造挤压作用下，残存熔体与熔体分离，向压力较小的方向迁移，在张裂隙或褶皱轴部形成小侵入体。流动分异作用：岩浆中早结晶的晶体，受流体流动控制，由通道壁向通道中心流动，而晚结晶的矿物富集在岩体边缘。18.利用钾长石-斜长石相图，说明岩浆平衡结晶的过程。

19.简述具有“中等87Sr/86Sr比值”花岗岩类的三种可能形成途径。20.简述地壳演化早期太古代高级地质体的岩石组合。

答：太古代高级地质体岩石组合主要为高级变质岩和花岗-绿岩。

高级变质岩主要由长英质片麻岩组成，经受过一次或多次麻粒岩相或角闪岩相变质作用，以含紫苏辉石为特征，变余结构构造不存在。

绿岩带是变质的基性火山岩和沉积岩带，位于占优势的花岗质岩石中，因变质作用生成的绿泥石、绿帘石、阳起石等矿物而使岩石普遍具有暗绿色。由于通常不伴随透入性的形变作用，所以原生的结构构造还能保留下来。发育完整的绿岩带层序由下部超镁铁质、中部钙碱性火山岩和上部沉积岩等三部分构成，普遍表现出旋回性。

与绿岩共生的花岗质岩石在两者接触处的片麻理往往一致，原始关系不易确定。张秋生（1984）认为太古宇至少可以划分出三套不同类型的花岗质杂岩：（1）以含大量超基性-基性岩包体为特征的紫苏花岗片麻岩，化学成分富钠，是已知最最古老的花岗岩体；（2）英云闪长-花岗闪长岩系列；（3）钾质或红色花岗岩。21.简述地质流体对变质反应的影响。（见10）

22.什么是超高压变质作用？简述其岩石学特征及研究意义。答：超高压变质作用是变质压力≥2.5Gpa的超深变质作用，以出现柯石英、金刚石等超高压变质矿物为标志。

超高压变质实际上等同于柯石英稳定曲线以上的榴辉岩相变质。超高压变质岩是指那些具有榴辉岩相特征矿物组合的岩石，或者矿物学上具有其他超高压特征信息的变质岩类。超高压变质岩在岩性与原岩上具有多样性，是经过超高压变质的混杂岩。超高压变质作用记录主要保存在榴辉岩和石榴橄榄岩透镜体中，它们中少数的石榴子石和绿辉石中含有柯石英显微包体，石榴子石、蓝晶石和锆石中含有微粒金刚石。

超高压变质岩的发现，证明了陆壳岩石可以俯冲到100-200Km深处，在压力达2.5Gpa的环境中重结晶形成超高压变质岩，而后迅速折返到地表，这在地质学上具有里程牌意义。超高压变质岩的发现和研究，敲开了大陆板块构造体制的大门，为重塑大陆板块的汇聚、俯冲和折返提供了科学依据。

23.试解释岩石构造的内涵，并简要说明岩浆岩、沉积岩、变质岩类岩石的主要构造特征。答：岩石的构造指构成岩石的矿物集合体之间或矿物集合体与其它组分之间的分布和排列方式特征。

岩浆岩是岩浆侵入地下深处或喷出地表冷凝形成的岩石，因此岩浆岩的构造可分为侵入岩构造和喷出岩构造两大类。侵入岩的构造包括块状构造、斑杂构造、原生节理构造、面理和线理、火成层理构造、球状构造、晶簇构造、晶洞构造等，喷出岩的构造包括枕状构造、绳状构造、流纹构造、柱状节理构造、气孔和杏仁构造等。这些构造反映了岩浆流动、侵入、冷凝过程中的结晶分异、定向流动、冷凝收缩、气体逃逸、遇水反应、岩浆混熔等多方面的特征。

沉积岩的构造主要反映了沉积物在风、水、生物等外动力作用下沉积、成岩等过程中的各种特征。常见的沉积构造有块状构造、各种层理构造，各种生痕构造，各种层面构造等等。

变质岩是三大类岩石在温压、流体、时间等因素作用下，经变质结晶和变形等变质作用形成的岩石。在变质程度低的岩石中可见大量的变余构造，即原岩中经变质作用后仍保留下来的原岩构造。在变质程度高的岩石中则主要发育变质构造，包括定向构造和无定向构造两大类。定向构造包括面理和线理。面理包括板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造、层状构造、眼球状构造和S-C面理等。线状构造包括拉伸线理、交面线理和皱纹线理等。无定向构造包括块状构造、瘤状构造、斑点构造等。

24.简述磁铁矿系列花岗岩、钛铁矿系列花岗岩的概念和成因意义。

答：日本学者石原舜三（1977）在研究了东亚W-Mo-Sn矿床和日本中新生代花岗岩后，将磁铁矿含量在0.2%-1.5%的花岗岩定义为磁铁矿系列花岗岩，将磁铁矿含量小于0.2%的花岗岩定义为钛铁矿系列花岗岩。前者在高氧逸度条件下形成，具有氧化性，后者在低氧逸度条件下形成，具有还原性。石原将此与岩浆的源区联系起来，认为磁铁矿系列花岗岩浆来源于深部无碳的氧化环境，钛铁矿系列花岗岩浆来源于较浅部位有含碳围岩的还原环境。

25.简述造山前、造山期、造山后三大构造演化阶段代表性的火成岩组合。26.简述金伯利岩和煌斑岩概念的差别和联系。

答：金伯利岩是一种蛇纹石化的斑状金云母橄榄岩，具粗晶斑状结构、显微斑状结构和自交代结构，常见构造包括块状构造，角砾状构造和岩球构造。金伯利岩的矿物成分非常复杂，包括（1）岩浆直接结晶的矿物，如橄榄石，金云母，尖晶石，富钛矿物等；（2）岩浆自源区及上升途中携带的捕虏晶，如粗晶橄榄石、镁铝榴石，金刚石等；（3）流体交代形成的蚀变矿物，如蛇纹石、绿泥石、碳酸盐等。

金伯利岩是一种浅成-超浅成岩，在自然界分布很少，几乎全部分布在稳定克拉通内部，常以岩筒、岩管、岩脉产出，但规模都很小。金伯利岩是自然界起源最深的火成岩之一，来自150Km-200Km的地幔岩石圈下部，是研究地球内部物质结构的重要窗口，具有重要的学术价值。同时，金伯利岩还是金刚石的母岩，具有重要的经济价值。

煌斑岩是富含自形的镁铁质矿物斑晶的浅成岩，斑晶和基质中均含有大量的自形暗色矿物，包括角闪石、黑云母、辉石和橄榄石等，斑晶中无长石、斜方辉石。浅色矿物主要在基质中产出，自形程度差，主要为碱性长石和斜长石。常见煌斑结构、块状构造。煌斑岩大多数成岩脉、岩墙和岩床产出，规模不大，但分布广泛。煌斑岩对于理解地球动力学过程具有极其重要的意义，在造山带，煌斑岩一般代表造山后伸展作用的开始。同时，钙碱性煌斑岩还与热液金矿床有密切关系。

27.辨析下列名词：绿片岩、绿片岩相、绿岩带、蛇绿岩和蛇绿岩套。

答：绿片岩：绿片岩相基性变质岩的典型岩石，绿色，矿物组合为Chl+Act+Ep+Ab+Q，可见变余结构。Ab和Ep由原岩中的Pl变来，Chl和Act由原岩中的暗色矿物变来。绿片岩相：一种低级区域变质相，以其低温矿物组合和明显的变余结构构造为特征，以基性变质岩中出现Chl+Act+Ep+Ab+Q为标志。

绿岩带：变质的基性火山岩和沉积岩带，因变质作用生成的绿泥石、绿帘石、阳起石等矿物而使岩石普遍具有暗绿色，见于前寒武纪地盾。完整的绿岩带层序由下部超镁铁质、中部钙碱性火山岩和上部沉积岩等三部分组成。

蛇绿岩：自上而下由深海沉积物、枕状熔岩、灰绿岩墙群、辉长岩及超镁铁质堆晶岩、变形橄榄岩等岩石单元组成的一套岩石组合，因此又称为蛇绿岩套。28.简述月球玄武岩与地球上主要玄武质岩石类型的差异，有何启示？ 答：月球玄武岩与地球玄武岩相比，具有以下特征：

（1）FeO含量明显高于地球玄武岩，相应地，月球玄武岩中的橄榄石和辉石为富铁的种属；（2）K2O和Na2O的含量明显低于地球玄武岩，K的丰度与地球上的低钾拉斑玄武岩相近，Na仅相当于地球玄武岩的1/5.相应地，月球玄武岩中的斜长石均属于高钙斜长石，基本不出现钾长石；

（3）月球玄武岩形成于还原环境，自然Fe及FeS普遍出现，缺乏Fe3+；（4）月球玄武岩Ti含量变化很大，常常成为其进一步分类的依据；

（5）月球的火山作用产物除了玄武岩之外还有火山玻璃球，它们广泛分布在月壤中；

（6）月球表面没有水和氧气，因而岩石为遭受风化和蚀变，岩石新鲜，没有含水矿物出现；

（7）月球玄武岩形成年龄很早，已有的月球玄武岩形成年龄最早者为4.2Ga，最晚者约为2.0Ga。

月球玄武岩与地球玄武岩的差异对理解地球早期岩石构成，地壳演化具有一定的借鉴意义。

29.以泥质岩为例简述接触变质带的主要相变和矿物组合特征。答：从围岩到侵入体，从低级到高级依次经历钠长-绿帘角岩相（AEH）、普通角闪石角岩相（HH）和辉石角岩相（PH）（该相多数情况下缺失）。

AEH相位于接触变质晕的最外圈，与围岩渐变接触。该相泥质变质岩重结晶程度差，变余泥质结构、变余层理构造发育。富铝泥质变质岩以出现红柱石、硬绿泥石、无钾长石为特点，典型矿物组合为Q+Ab+And+Cld+Ms+Chl,Q+Ab+Bi+Ms+Chl。富钾泥质变质岩以无红柱石、硬绿泥石，而有钾长石为特点，典型矿物组合为Q+Ab+Mic+Ms+Bi。

HH相为中级接触变质相，分布广泛，该相岩石具低压中温矿物组合特征，变余结构构造通常已不发育。该相泥质变质岩中红柱石、堇青石常发育很好的变斑晶，红柱石与黑云母共生。富铝泥质变质岩典型矿物组合为Q+And+Crd+Bi+Ms。富钾泥质变质岩典型矿物组合为Q+Mic+Bi+Ms，有钾长石，无富铝贫钾矿物。

PH相泥质变质岩中，变余结构构造几乎完全消失，钾长石与富铝贫钾矿物共生，单从矿物组合已区分不出富铝泥质变质岩和富钾泥质变质岩，它们的典型矿物组合为Q+Sil+Crd+Or或Q+Crd+Bi+Or，Fe/Mg高时出现铁铝榴石。这两类泥质变质岩的区别仅在矿物含量上，前者矽线石、堇青石含量高，后者正长石、黑云母含量高。

30.简述细晶岩脉、伟晶岩脉、煌斑岩脉和辉绿岩脉的矿物学组成和产状的异同。答：细晶岩脉和伟晶岩脉都属于浅色岩脉，与各大深成岩均有成因联系。但通常所谓细晶岩即花岗细晶岩，岩石主要由石英、微斜长石和钠长石组成，又称长英岩，具细粒他形结构而得名，颜色较浅，不含或很少含暗色矿物。

通常所谓伟晶岩即花岗伟晶岩，晶体都特别粗大，个别可达米级，由粗大的石英、碱性长石和斜长石组成，具文象结构，多见晶洞构造和晶簇构造。附属矿物可达300多种，化学成分十分复杂，富含稀有稀土元素及放射性元素。

煌斑岩脉和辉绿岩脉都属于暗色岩脉。煌斑岩是富含暗色矿物的脉岩，具特有的煌斑结构，即暗色矿物无论在斑晶还是基质中都是较完美的自形晶，而浅色矿物自形程度差，一般出现在基质中。常见暗色矿物为黑云母，角闪石，辉石和橄榄石。

辉绿岩是一种中细粒的浅成侵入岩，主要由普通辉石和高钙长石组成，暗绿或黑绿色，具典型的辉绿结构。

这些岩脉产状的共同点是，都呈规模较小的岩墙、岩脉产出。但细晶岩和伟晶岩既可产于侵入体内部的开放性裂隙中，也可产于侵入体临近的围岩中。煌斑岩脉和辉绿岩脉常呈岩脉、岩墙、岩床等产于侵入体顶部或边部。31.简述埃达克岩定义、岩石地球化学特征及其成因机制。

答：埃达克岩，由Defant和Drummond于1990年发现于阿留申群岛中的Adak岛而得名。它由安山质、英安质和流纹质系列火山和（或）侵入岩组成，含大量斜长石、角闪石和云母斑晶，有时含斜方辉石斑晶，不含单斜辉石。埃达克岩很少和玄武岩或玄武安山岩共生。岩石地球化学特征：SiO2≥56%，富Al2O3(≥15%),富Na2O（≥3.5%），低镁（MgO<3%）,与正常岛弧安山岩-英安岩-流纹岩的区别是：埃达克岩高Sr，相对富Eu，贫Y，Yb和重稀土，Sr/Y高，La/Yb＞20,87Sr/86Sr<0,704。埃达克岩的成因机制比较复杂，目前认识很不统一，主要有年轻俯冲大洋板片熔融，增厚地壳中下地壳的部分熔融，玄武岩浆分离结晶等成因模式。

32.简要论述超镁铁质深成岩和超镁铁质火山岩的分类方案，说明纯橄榄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩、苦橄岩、科马提岩和麦美奇岩在以上分类体系中的位置和差别。（Ol-Opx-Cpx三角图解）

33.以玄武岩或花岗岩为例，简要讨论不同构造背景下岩石组合的特征及形成原因。

答：以玄武岩为例，玄武岩形成的构造环境多种多样，通常有大洋中脊、洋岛和海山、大洋高原与大陆溢流玄武岩（大火成岩省）、俯冲带、大陆裂谷等。

大洋中脊玄武岩（MORB）形成于幔源岩浆，由于上覆地壳无花岗质岩石，原生岩浆不会因同化混染而发生成分变化，因此洋中脊喷发的玄武岩以橄榄拉斑玄武岩为代表。

洋岛和海山的形成与地幔热点有关，岩浆来源深度大，通常最先有大量岩浆喷发形成盾形火山。随后岩浆活动进入间断期，盾形火山被剥蚀。后期幕式喷发的玄武岩浆更富碱，主要形成碱性玄武岩，而盾形火山阶段形成的玄武岩主要为拉斑玄武岩。

洋底高原玄武岩为板内火山在极短时间内大规模爆发形成，主要形成拉斑玄武岩；而大陆溢流玄武岩（CFB），多出现于被动大陆边缘，同大陆裂解有密切关系，主要为成分复杂的亚碱性玄武岩。

大陆裂谷主要出现碱性玄武岩和拉斑玄武岩。大陆裂谷发育的初期，隆升幅度不大的软流圈低度部分熔融形成碱性玄武岩及其他富碱岩石，如碧玄岩、霞石岩等。随着裂谷进一步发展，软流圈进一步上隆，可形成大量的拉斑玄武岩。

洋壳在俯冲时携带了大量的水及其他挥发分，当洋壳俯冲到俯冲带后，板片脱水导致上覆的地幔楔的固相线温度下降，有利于岩浆的生成。随着俯冲作用的进行及俯冲深度的变化，可形成一系列成分不同的岩浆：在海沟一侧以拉斑玄武岩为主，向大陆一侧以钙碱性玄武岩和碱性玄武岩为主

34.简要讨论变质岩和岩浆岩岩石学研究在反演造山带演化过程中的应用。答：岩石学研究在反演造山带的演化过程中具有重要作用。岩浆岩岩石学中，蛇绿岩套通常被认为是古大洋岩石圈的残片，造山带中的蛇绿岩套被看成是碰撞的大陆板块之间的缝合线，是造山带重建的关键标志。例如，以青藏高原雅鲁藏布江蛇绿岩为标志，将青藏高原划分为南北两部分，北侧属于欧亚板块的拉萨地体和冈底斯弧岩浆带，南侧属于印度板块的喜马拉雅造山带。

俯冲带岛弧火山岩的极性分布也是造山带反演的重要证据。岛弧火山岩从大洋一侧横穿岛弧到大陆一侧总是表现出拉斑玄武岩系列-钙碱性系列-碱性系列的极性分布，利用此极性规律可以反演古洋壳的俯冲方向，进而可以重建造山带的形成过程。

变质岩岩石学研究中，双变质带广泛作为地质历史中沟弧系统的证据。双变质带是发育中沟弧带的变质作用，由大体同时代的一个高P/T变质带和一个较低P/T变质带组成，前者位于大洋一侧，代表一个古海沟带，后者位于大陆一侧，代表了一个古岛弧带。它们互相平行沿大陆边缘延伸，中间通常有一个巨大断裂将二者隔开。

以含有柯石英、金刚石等超高压变质矿物微粒为特征的超高压变质岩是造山带深部过程的见证，它证明了陆壳岩石可以在大陆碰撞过程中俯冲到地幔深度经历超高压变质作用，然后迅速折返到地表，为重塑大陆板块的汇聚、俯冲和折返提供了科学依据。

35.简要讨论岩浆作用与能源和矿产资源的关系。

答：岩浆作用与能源和矿产资源有着密切的关系。超基性-基性层状侵入体是许多重要经济价值矿床的母岩，比如钒钛磁铁矿、铬铁矿、铂族和铜镍矿、磷灰石矿等；地幔岩浆携带的地幔包体中常含有金刚石，碱性玄武岩中所携带的幔源包体和捕虏巨晶中所含的蓝色刚玉、锆石、石榴子石等巨晶矿物是重要的宝石原料； 闪长岩同石灰岩接触带上常形成矽卡岩型铜、铁、铅-锌、钨、锡、金、钼等矿床，如大冶铁矿、铜官山铜矿、水口山铅锌矿等，另外，闪长岩还是良好的建材； 花岗质岩浆活动在成矿过程中起着重要作用，岩浆不仅可以提高成矿物质，还能提高成矿流体，矿化剂和热能，驱使流体循环。特别是，岩浆的性质与组成对矿床类型具有重要影响，即所谓的成矿专属性。如准铝质-弱铝质I型花岗岩常与铜、钼、铅、锌等矿有密切关系，强过铝质花岗岩常与钨、锡矿有关，而过碱性花岗岩常伴有Sn、W、Zn、Nb、Ta、Zr、REE、U、Th等矿产。

近年来的研究表明，火成岩与油气资源具有密切关系。岩浆的烘烤作用可以提高盆地烃源岩的成熟度，生成更多的油气资源；岩浆上拱形成的底辟构造常可形成有利于油气聚集的圈闭；各类熔岩和火山碎屑岩在孔隙和裂缝发育的情况下均可形成良好的油气储层，在合适的圈闭中即可形成各类火山岩油气藏。这一类油气藏已在我国及世界其他地区有所发现，如准噶尔盆地的克拉美丽火山岩大气田等，火山岩油气藏已经成为油气勘探的一个新领域。当然，当岩浆侵入已经形成的油气藏时，它可以使油气燃耗殆尽，这是它对油气藏起破坏作用。36.简述不同构造背景下花岗岩组合特征（可按I、S、M、A型分类）。

答：洋中脊和洋岛产出斜长花岗岩，为M型花岗岩，准铝质，主要由石英、斜长石和少量暗色矿物组成。该类花岗岩常作为蛇绿岩套的次要组分产出，呈脉状或小岩株穿插于蛇绿岩套，特别是辉长岩内，或夹于辉长岩与席状岩墙之间，是大洋环境中长英质岩石的代表。大陆裂谷主要发育A型花岗岩，过碱质，常见岩石类型为花岗岩、正长岩、闪长岩等

大洋岛弧环境主要可发育I型、S型和M型花岗岩，准铝质。大陆弧环境发育I型和S型花岗岩，常见岩石有云英闪长岩、花岗闪长岩、花岗岩等。大陆碰撞造山带主要发育S型花岗岩，过铝质，常见混合岩和浅色花岗岩。

造山后抬升/垮塌主要发育I型和S型花岗岩，常见岩石类型为双峰式花岗岩+闪长岩-辉长岩。

37.叙述大洋中脊玄武岩（MORB）的形成机理。答：大洋中脊玄武岩是指形成于离散板块边缘的玄武岩，可分为正常洋中脊玄武岩（N-MORB）和富集洋中脊玄武岩（E-MORB）两种。前者远离热点，K2O及不相容元素含量低；后者距离热点较近，相对富集K2O和强不相容元素。玄武岩浆的源岩为上地幔橄榄岩，洋脊扩张产生的减压作用是地幔橄榄岩产生部分熔融的主要影响因素，但不是唯一因素，温度升高，挥发分的加入也是重要的因素。

大洋中脊可分为较快和较慢扩张两种类型，较慢扩张的洋中脊如大西洋中脊，扩张速率一般<3cm/a。这里的岩浆房在时空上是不连续的，岩浆呈幕式喷发。较快扩张的洋中脊以东太平洋洋中脊为代表，扩张速率一般>4cm/a，其下存在连续的岩浆房。相较于慢速扩张的洋中脊，快速扩张的洋中脊热地幔上升速度快，温度变化不明显，地幔物质在浅部熔融程度高。因此，岩浆分异在快速扩张中心产生低MgO和低结晶度岩浆，而在慢扩张中心则产色高MgO和高结晶度岩浆。38.简述递增变质带和PTt轨迹概念的差别。答：递增变质作用是指在一个变质地区沿地表一定方向热峰温度连续有规律地增加的变质作用。递增变质带就是在这种作用下在该地区形成的一系列变质带，这是一个静态的概念。带与带之间的界线称为等变线，每个变质带中包含着在基本相同的P-T-x范围内形成的具有特定矿物组合（指示矿物）的变质岩。沿着热峰温度递增的方向，指示矿物变质程度逐渐升高。英国地质学家乔治·巴罗于1893年在苏格兰高地测定了第一个递增变质带，他以变质泥岩中随变质程度增高而依次出现的新矿物（指示矿物）为标志划分变质带，在苏格兰高地共绘出Bi、Gt、St、Ky、Sil五条等变线，划分出Chl带、Bi带、Gt带、St带、Ky带、Sil带共6个变质带，称为巴罗式区域变质带。

P-T-t轨迹指岩石在变质作用过程中温压条件随时间的变化而变化的历程。它使人们从动态的观点来审视变质作用，实现了认识上的一个飞跃。39.不同条件下岩浆的结晶分异和鲍文反应序列。（见49）40.矿物温度计、矿物压力计的基本原理。

答：矿物温压计的基础是平衡热力学、矿物晶体化学、高温高压实验岩石学和计算技术，四者缺一不可。平衡热力学和矿物晶体化学指出：（1）平衡共生的两矿物或多个矿物之间存在稳定同位素的平衡；（2）共生矿物间同一化学组分的化学势相带；（3）特定元素在共生矿物对待定晶格上分配达到平衡；（4）矿物晶格参数及晶体节点上离子配置达到平衡。矿物化学平衡状态与矿物形成时的温度、压力有单调的函数对应关系，这就是矿物温压计得以“标度”的基础。41.岛弧火山岩的成分极性及成因。（J）

答：岛弧火山岩的成分极性是：自大洋一侧到大陆一侧横穿岛弧岩石系列依次为拉斑玄武岩系列、钙碱性系列、碱性系列和钾玄岩系列。岩石中K2O含量依次升高，形成时间从早依次到晚。冷的较高密度的洋壳俯冲到热的较低密度的岩石圈，随着俯冲的进行和温度的升高，洋壳板片脱水导致上覆地幔楔固相线温度下降进而发生部分熔融。熔融产生的岩浆喷发后冷凝即形成了火山岛弧。

42.在以下矿物中任选三种，分布写出三种以上常见端元组分的结构式。

长石、辉石、角闪石、石榴子石、尖晶石、云母。

长石：K[AlSi3O8],Na[AlSi3O8],Ca[Al2Si2O8] 辉石：结构通式XY[Si2O6],X为Li+、Na+、Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+，Y为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+、Ti3+

斜方辉石亚族：玩火辉石Mg2[Si2O6]，紫苏辉石（Mg，Fe）2[Si2O6] 斜方辉石亚族：透辉石CaMg[Si2O6]，钙铁辉石CaFe[Si2O6]，霓石NaFe3+[Si2O6]，硬玉NaAl[Si2O6]，锂辉石LiAl[Si2O6]，普通辉石Ca（Mg，Fe，Al）[（Si，Al）2O6] 角闪石：化学通式A0-1B2C5[Si4O11]2(OH)2,A为Na+、Ka+、H3O+；B为Li+、Na+、Ca2+、Mg2+、Fe2+；C为Mg2+、Mn2+、Fe2+、Fe3+、Al3+

透闪石Ca2Mg5[Si4O11]2(OH)2——阳起石Ca2（Mg，Fe）5[Si4O11]2(OH)2——铁阳起石Ca2Fe5[Si4O11]2(OH)2，蓝闪石Na2Mg3Al2[Si4O11]2(OH)2——钠闪石Na2Fe2+3Fe3+2[Si4O11]2(OH)2

石榴子石：化学通式A3B2[SiO4]3，A为Ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+，B为Fe3+、Al3+、Cr3+。铝榴石系列：Mg3Al2[SiO4]

3、Fe3Al2[SiO4]

3、Mn3Al2[SiO4]3 钙榴石系列：Ca3Al2[SiO4]

3、Ca3Fe2[SiO4]

3、Ca3Cr2[SiO4]3 尖晶石：

云母：白云母K2Al4[Al2Si6O20](OH)4,金云母K2Mg6[Al2Si6O20](OH，F)4，黑云母K2（Mg，Fe）6[Al2Si6O20](OH，F)4，锂云母K2Li3Al3[Al2Si6O20](OH,F)4, 43.简述你了解的微量元素和同位素的测定方法。

44.岩浆部分熔融形成的各种岩石及残余岩石地化特征。45.交代成因的地幔岩石类型、地球化学特征和成因。

答：地幔交代作用最早由Bailey明确提出，是指在不发生部分熔融的情况下，通过流体与地幔中的岩石或矿物相互作用而发生的物质的带入、带出现象。Hart认为地幔交代作用是指外来新物质（包括熔体和流体）的加入造成地幔岩石成分富集变化的过程。并将地幔交代作用分成两种方式：一种是富H2O或CO2流体引起的地幔交代作用，化学成分富钾，常见于金伯利岩浆携带的地幔包体中，称金伯利型；另一种是与碧玄岩岩浆类似的熔浆引起的地幔交代作用，化学成分富铁钛，常见于碱性玄武岩携带的地幔包体中，称碧玄岩型。另外Hart还根据幔源捕掳体的化学成分和岩相学特点将地幔交代作用分为显式交代和隐式交代，两者都表现为主量元素、微量元素和同位素的富集，不同的是，显式交代有含挥发分的矿物，如角闪石、金云母、磷灰石等。46.玄武岩浆的地幔端元及地球化学特征。答：地幔岩除在垂向上存在矿物相变的差别外，横向上还存在化学成分上的差异。根据易溶组分和不相容元素的含量，可将地幔岩划分为亏损型、饱满型和交代富集型等。洋中脊下的地幔，一般经历了早期的部分熔融作用，属于亏损型地幔，这种地幔再次熔融形成的岩浆多具有低K2O、Ti2O及不相容元素等特征，多形成低钾拉班玄武岩。板内裂谷下的地幔，多为饱满型或富集型地幔，部分熔融产生的玄武岩为碱性玄武岩和大陆拉班玄武岩；大陆和大洋板块内部，多为交代富集型地幔，部分熔融产生的玄武岩多为大陆碱性玄武岩或洋岛碱性玄武岩、洋岛拉斑玄武岩。消减洋壳与仰冲地幔楔之间的相互作用，使得在俯冲带环境往往形成高铝的钙碱性玄武岩。总体看，较高程度部分熔融有利于形成拉斑玄武岩。47.基性岩的变质相系划分和各变质相系的矿物组合形式。答：变质相系是指一个递增变质地区所观察到的变质相的系列。变质相系反映的是变质作用或变质地区的P/T比，根据P/T比类型，在基性变质岩中划分出4个变质相系。

（1）高P/T型：以含蓝闪石（Gl）为特征，又称蓝闪石型。典型的相系列为：Z-LA-BS-E。构造背景为俯冲带和碰撞带。

（2）中P/T型：以低温出现蓝晶石，高温出现矽线石为特征，又称蓝晶石-矽线石型。典型的相系列为：Z——P-P——GS——EA——A——G。

（3）低P/T型：以低温出现红柱石、高温出现矽线石为特征，又称红柱石-矽线石型。典型的相系列为：Z——P-P——GS——A——G。

（4）很低P/T型：出现在接触变质带，称接触型，典型的相系列为AEH-HH-PH,洋底变质也是很低P/T型，其相系列与低P/T型相同。48.简述不同构造背景下玄武岩的地球化学特征。答：（1）洋中脊在扩张减压作用下发生亏损地幔的部分熔融，形成贫碱，尤其低钾，低不相容元素，高FeO/MgO的拉班玄武岩；

（2）大陆裂谷地区在扩张减压作用下发生富集地幔的部分熔融，早期低程度的部分熔融形成碱性玄武岩，富K2O、Na2O及不相容元素；随着裂谷进一步扩张，部分熔融程度升高，可形成大量的拉斑玄武岩，成分与洋脊玄武岩相似。

（3）在俯冲带，由于俯冲板片脱水带来大量流体成分，引起上覆地幔楔的部分熔融。随着俯冲的进行，形成一系列成分不同的玄武岩。在海沟一侧以拉斑玄武岩为主，在大陆一侧以钙碱性玄武岩为主。与拉斑玄武岩相比，钙碱性玄武岩相对富碱、Al2O3和不相容元素。

（4）洋岛玄武岩（OIB）与地幔柱有关，这种岩浆来源深度大，部分熔融程度高，早期形成拉斑玄武岩。晚期岩浆间歇活动，部分熔融程度低，形成碱性玄武岩。OIB强烈富集强不相容元素，相对亏损重稀土元素。

（5）大火成岩省：大陆溢流玄武岩和洋底高原玄武岩，为板内火山在极短的时间内大规模喷发形成，主要形成拉斑玄武岩。

49.简述玄武岩浆的结晶分离作用和鲍文反应序列。

答：结晶分离作用是指岩浆因温度、压力降低时，熔点较高的组分首先晶出形成固相，与熔点较低的易熔组分分离开来的过程。先晶出的晶体与体系分离后，不再与液相发生反应，因而可以形成多种成分的岩石。玄武岩浆随着温度的降低有规律地析出一系列矿物，称为鲍文反应系列。鲍文反应系列包括连续系列和不连续系列。前者是斜长石系列的生成顺序：钙长石-培长石-拉长石-中长石-拉长石-钠长石，成分上连续渐变，但矿物格架不发生大的改变；后者是镁铁质矿物的结晶顺序：橄榄石-辉石-角闪石-黑云母，相邻矿物之间晶体格架发生显著变化，最后析出石英。随着岩浆的冷却，同时从岩浆中析出一种斜长石和镁铁质矿物，两者相互独立地进行。两个系列位于同一水平的矿物可以共结构成一种岩石主要矿物成分。各阶段产生的岩石序列是：橄榄岩-辉长岩-玄武岩-闪长岩-安山岩-花岗闪长岩-花岗岩-流纹岩。

50.浊积岩的序列和可能的成因机制。

答：广义的浊积岩是指形成于深水沉积环境的各类重力流沉积物固结形成的岩石。经典的浊积岩具有不同层段的鲍马序列，一个完整的鲍马序列是一次浊流事件的记录，自下而上由ABCDE5个段组成：

A段——底部递变层：主要由具有正递变层理的砂岩组成，底部可含砾石，底面常见冲刷——充填构造和印模构造；

B段——下平行纹层：与A段渐变接触，沉积物比A段细，多为中细砂，含泥质，具平行层理；

C段——流水波纹层：以粉砂为主，见泥质和细砂，常见细小流水波纹层理和上攀波状层理，包卷层理和滑塌变形层理。

D段——上平行纹层：由泥质粉砂和粉砂质泥组成，具断续的水平纹层，一般仅数厘米；

E段——泥岩段：深水沉积的页岩、泥灰岩等，具微细水平层理和块状层理。完整的鲍马序列在自然界并不多见，一般浊积岩的序列由上述五段中的一段或几段构成。

浊积岩形成于一次沉积物重力流事件之后，而重力流的触发需要满足四个条件，即足够的水深，一定的坡度，充沛的物源和触发机制。正常的情况下，当前两个个条件满足时，沉积物积累到一定程度后，在重力作用下会自动发生滑塌，从而形成重力流。除此之外，深水沉积物还可以在地震、海啸、洪水、风暴、火山喷发等事件干扰下发生重力流沉积，形成浊积岩。51.简述古老克拉通下岩石圈的特征和矿物组合。

答：克拉通岩石圈厚度大、低温低、刚性强，相比软流圈而言密度低，因而漂浮其上，是地球演化过程中的稳定构造单元。古老岩石圈地幔的组成是不均一的，普遍认为除橄榄岩系列（纯橄榄岩、方辉橄榄岩、二辉橄榄岩）外，还有榴辉岩、辉石岩和各种交代成因的岩石系列。这些岩石所包含的主要矿物有橄榄石、斜方辉石、单斜辉石、石榴子石等。

52.你所了解的与岩石学、矿物学有关的国际地学期刊（不少于8个）答：德国:Contributions to Mineralogy and Petrology，美国:Science,American Mineralogist,Geology,Jouranal of Geology, Journal of Metamorphic Geology,英国: Nature,Journal of Geological Society,Sedimentology ,Journal of Petrology, Mineralogical Magazine,Clay Minearals.53.与地幔柱有关的岩石组合。

答：地幔柱是起源于核幔边界，缓慢上升的细长柱状热物质流，它相对静止，在地表表现为热点。与地幔柱有关的常见地质体包括大火成岩省（LIP）和洋岛。大火成岩省是指规模巨大，岩性主要为镁铁质的喷出岩和侵入岩，包括大陆溢流玄武岩（CFB）及其相伴的侵入岩，大洋盆地溢流玄武岩。

CFB具有较大的厚度（通常数千米），主要由亚碱性玄武岩组成，但仍可出现演化程度更高的中酸性岩浆岩。大多数CFB出现于被动大陆边缘，与大陆裂解等密切相关，位置上可同海底山链及无震海岭相连。CFB往往在极短时间内喷发巨量岩浆，这可能是地质历史时期LIP往往伴随生物大灭绝事件的原因。

除溢流玄武岩外，LIP还包括超镁铁质-镁铁质层状岩体、灰绿岩墙群、碱性杂岩体、碳酸岩等形式多样的岩浆系列组成，主要通过地幔柱头的减压熔融，产出岩浆的结晶分异，热传递引发地壳熔融等方式形成。

大洋盆地溢流玄武岩是洋底板内火山在极短时间内大规模喷发形成，主要由含橄榄石-斜长石斑晶的低钾拉斑玄武岩。洋岛一般在大洋板内呈链状排列，由相对运动的板块在移过相对静止的地幔热点时所形成，既有拉斑玄武岩，又有碱性玄武岩。

54.论述超高压榴辉岩的矿物学特征和形成机制。答：超高压榴辉岩除了包含榴辉岩的典型矿物组合Gt+Omp+Ky+Q外，还包含有各种超高压变质指示矿物（组合），常见的有柯石英、金刚石。它们呈微粒包裹体包裹在石榴子石、绿辉石、锆石等寄住矿物内。除了柯石英和金刚石之外，超高压变质的矿物学标志还有：高钾单斜辉石、高镁镁铝榴石、高硅榍石、高铝金红石，高硅多硅白云母，蓝晶石+滑石，柯石英+白云石，菱镁矿+透辉石等等。

这些超高压变质矿物（组合）的出现表明，原先的陆壳岩石可以因俯冲作用被拖带到地幔深处150-200Km处，在P≥2.5Gpa的压力下重结晶形成超高压岩石，然后迅速折返到地表。折返地表的超高压榴辉岩由于减压退变质，其中所包含的原生柯石英退变为单颗粒的石英，由于体积增大，在柯石英的寄住矿物中形成一种特征性的反射性裂纹。金刚石在石墨化过程中因体积膨胀也能在寄主矿物中产生反射性裂纹。这些裂纹成为在超高压岩石中发现柯石英和金刚石的重要显微标志。

55.大洋玄武岩及地幔端元的Sr-Nd同位素特征和分区。

56.论述A型花岗岩矿物学、岩石学、地球化学特征及可能的成因机制。答：A型花岗岩最初被定义为碱性（alkalic），无水（anhydrous），非造山（anorogenic）的花岗岩（Loiselle & Wones,1979）,后又被Bonin将首字母A扩展为碱性（alkalic），无水（anhydrous），非造山（anorogenic）,铝质（aluminous）和模棱两可（ambiguous）。

化学成分上，A型花岗岩富Si，Na和K，贫Mg，Ca和Al，Fe/Mg，Ga/Al值高，高REE，F，Cl等。

矿物成分上A型花岗岩主要矿物组成为石英+富Fe的镁铁质暗色矿物+碱性长石±斜长石，一部分碱性花岗岩还含有霓石，霓辉石，钠闪石，钠铁闪石等矿物。岩石类型上，A型花岗岩主要有碱性花岗岩、碱长花岗岩，石英正长岩，钠闪花岗岩，更长环斑花岗岩等碱性系列岩石。A型花岗岩的成因模式繁多，目前尚无统一认识，大致可归纳出幔源碱性岩浆分异、地壳岩石熔融和幔源、壳源岩浆的混合作用等几大类成因机制。从构造环境上看，A型花岗岩主要形成于伸展的构造环境和稳定克拉通，是构造环境识别的重要岩石学标志之一。

57.试述洋岛玄武岩的主、微量元素及形成机制。

答：洋岛玄武岩来源深度大，部分熔融程度高，既有拉斑玄武岩，又有碱性玄武岩。洋岛的形成，通常最先有大量的岩浆喷发形成盾形火山，后期岩浆幕式喷发形成的玄武岩更加富碱性。拉斑玄武岩化学上富CaO、MgO、Al2O3、FeO、Fe2O3，贫碱，尤其贫钾。碱性玄武岩的突出特征是富碱，K+N>5%,最高可达9%。微量元素方面，岛弧玄武岩强烈富集强不相容元素，而相对亏损重稀土元素。

第三篇：中科院地质与地球物理研究所博士研究生入学考试岩石力学真题

中国科学院地质与地球物理研究所 2003年硕士研究生入学考试试题

岩石力学

（注意：可以不抄题，但要标上题号；共150分）

一、名词解释（每小题4分，共48分）:

1、应力状态；

2、平面应变状态；

3、天然应力；

4、松驰；

5、侧压力系数；

6、岩石的长期强度；

7、莫尔强度理论；

8、岩石的内摩擦角；新奥法；

10、岩体的预应力锚固；

11、凯尔文（Kelvin）体；

12、弹性抗力系数

二、回答或完成下列各题（共60分）:

1、绘出岩石在单（轴）向压缩条件下应力－应变全过程曲线（示意图），并解释每个阶段的几何特征所表明的物理意义。（10分）

2、岩石的塑性变形与蠕变有哪两个主要区别？（6分）

3、在弹性体中，在通过一点的某一应变大于零的方向上也不一定存在拉应力；在通过一点的某一应力大于零的方向上也不一定发生拉应变。这两个命题是否成立？请加以解释。（提示：借助弹性力学的物理方程）（6分）

4、在松散岩体中开挖，开挖空间顶部能形成稳定拱结构的充分和必要条件是什么？（6分）

5、岩石破坏的基本型式有哪几种，并给出定义。（8分）

6、从概念上简述格里菲斯（Griffith）强度理论的基本思想。（8分）

7、全面叙述岩体中的节理对岩体力学性质都有哪些影响；围岩增大对节理化岩体的力学性能又有哪些影响？（16分）

三、回答有关弹性问题有限单元法的下述问题:（共30分）

1、简述用有限单元法计算岩体力学问题的基本原理或思路。（10分）

2、为了提高计算精度，划分三角形单元网格时要注意哪些要点？（10分）

3、计算一个完整弹性各向同性的边坡体位移场，一般需要给出哪些必要的条件?（6分）

4、其它条件相同时，并且在均质、各向同性的假定下，岩石的弹性模量对边坡体应力场计算结果是否有影响？为什么？（4分）

四、用示意图表明在如下几种工程状态下均质岩体变形的基本特征或给定点的位移方向:（每题2分，共12分；可在给出的图上直接作答，标上考号）

1、基础浅埋的高层建筑物的弹塑性地基表面变形（图A）；

2、深埋矩形断面隧洞的弹性变形（图B）；

3、深挖后露天坑底P点的位移方向（图C）；

4、地下采矿条件下遗留矿柱的弹性变形（图D）；

5、均质边坡体中巷道圆形断面的弹性变形（图E）;

6、圆形水平断面的深挖竖井，其较低部位发生滞后变形后水平断面的形状（图F）。（见附图A、B、C、D、E、F）

第四篇：院士讲坛 数学与国家实力

院士讲坛 | 数学与国家实力

作者：张恭庆(北京大学数学科学学院教授、中国科学院院士、第三世界科学院院士)▌数学既是一种文化、一种“思想的体操”，更是现代理性文化的核心。▌马克思说：“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时，才算真正发展了。”在前几次科技革命中，数学大都起到先导和支柱作用。

▌我们不能要求决策者本人一定要懂得很多数学，但至少要经常想想工作中有没有数学问题需要请数学家来咨询。

▌因为数学是科技创新的一种资源，是一种普遍适用的并赋予人以能力的技术。

一世界强国与数学强国

?数学实力往往影响着国家实力，世界强国必然是数学强国。数学对于一个国家的发展至关重要，发达国家常常把保持数学领先地位作为他们的战略需求。17-19世纪英国、法国，后来德国，都是欧洲大国，也是数学强国。17世纪英国牛顿发明了微积分，用微积分研究了许多力学、天体运动的问题，在数学上这是一场革命，由此英国曾在数学上引领了潮流。

法国本来就有良好的数学文化传统，一直保持数学强国的地位。19世纪德、法争雄，在数学上的竞争也非常激烈，到了20世纪初德国哥廷根成为世界数学的中心。

俄罗斯数学从19世纪开始崛起，到了20世纪前苏联时期成为世界数学强国之一。特别是苏联于1958年成功发射了第一颗人造地球卫星，震撼了全世界。当时美国总统约翰?肯尼迪决心要在空间技术上赶超苏联。他了解到：苏联成功发射卫星的原因之一，是苏联在与此相关的数学领域处于世界的领先地位。此外，苏联重视基础科学教育（包含数学教育）也是它在基础科学研究中具有雄厚实力的一个重要原因，于是下令大力发展数学。

第二次世界大战前美国只是一个新兴国家，在数学上还落后于欧洲，但是今天他已经成为唯一的数学超级大国。战前德国纳粹排犹，大批欧洲的犹太裔数学家被迫移居美国，大大增强了美国的数学实力，为美国打胜二战、提升战后的经济实力做出了巨大贡献。苏联发射第一颗人造地球卫星后，美国加强了对数学研究和数学教育的投入，使得本来在科技界、工商界、军事部门等方面就有良好应用数学基础的美国，迅速成为一个数学强国。苏联、东欧解体后，美国又吸纳了其中大批的优秀数学家。?

二数学及其基本特征

数学是一门“研究数量关系与空间形式”（即“数”与“形”）的学科。一般地说，根据问题的来源把数学分为纯粹数学与应用数学。研究其自身提出的问题的（如哥德巴赫猜想等）是纯粹数学（又称基础数学）；研究来自现实世界中的数学问题的是应用数学。利用建立数学“模型”，使得数学研究的对象在“数”与“形”的基础之上又有扩充。各种“关系”，如“语言” “程序” “DNA排序” “选举”、“动物行为” 等都能作为数学研究的对象。数学成为一门形式科学。

纯粹数学与应用数学的界限有时也并不那么明显。一方面由于纯粹数学中的许多对象，追根溯源是来自解决外部问题（如天文学、力学、物理学等）时提出来的；另一方面，为了要研究从外部世界提出的数学问题（如分子运动、网络、动力系统、信息传输等）有时需要从更抽象、更纯粹的角度来考察才有可能解决。

数学的基本特征是：

一是高度的抽象性和严密的逻辑性。

二是应用的广泛性与描述的精确性。

它是各门科学和技术的语言和工具，数学的概念、公式和理论都已渗透在其他学科的教科书和研究文献中；许许多多数学方法都已被写成软件，有的数学软件作为商品在出售，有的则被制成芯片装置在几亿台电脑以及各种先进设备之中，成为产品高科技含量的核心。

三是研究对象的多样性与内部的统一性。

数学是一个“有机的”整体，它像一个庞大的、多层次的、不断生长的、无限延伸的网络。高层次的网络是由低层次网络和结点组成的，后者是各种概念、命题和定理。各层次的网络和结点之间是用严密的逻辑连接起来的。这种连接是客观事物内在逻辑的反映。

数学家，包括纯粹数学家和部分应用数学家，他们的工作就在于：建立新的结点，寻找新的连接，清理和整合众多的连接，并从客观世界吸取营养来丰富、延伸这个网络。在研究现实世界的问题当中，一旦建立的数学模型和我们已有的结点或者低层次的网络相关，所有建立起来的连接都可能发挥作用，为我们提供解决问题的思路、理论和方法。在现代社会，人们的生活愈来愈离不开数学，我们天天享受着数学的服务，但许多人可能根本不知道！这种例子俯拾皆是。人人都用手机，但并不是人人都知道其中许多关键技术是数学提供的。

三数学与当代科学技术

（一）数学与科学革命和技术革命

第一次科学革命的标志是近代自然科学体系的形成。是以哥白尼的“日心说”为代表, 后经开普勒、伽利略, 特别是牛顿等一大批科学家的推动完成的。牛顿为了研究动力学，发明了微积分。他的著作《自然哲学的数学原理》影响遍布经典自然科学的所有领域。

被称为19世纪自然科学三大发现的能量守恒与转化定律、细胞学说和进化论是第二次科学革命的主要内容。19世纪末到20世纪初,X射线、电子、天然放射性、DNA双螺线结构等的发现，使人类对物质结构的认识由宏观进入微观，相对论和量子力学的诞生使物理学理论和整个自然科学体系以及自然观、世界观都发生了重大变革，成为第三次科学革命。在这次革命中，数学起了很大作用。建立相对论需要黎曼几何，爱因斯坦本人就承认，是几何学家走到前头去了，他不过学了几何学家的东西，才发明了相对论。在量子力学中用到的概率、算子、特征值、群论等基本概念和结论都是数学上预先准备好了的，所以数学对第三次科学革命起到了推动作用。

第一次技术革命是蒸汽机和机械的革命。

第二次技术革命是电气和运输的革命。

虽然我们很难说出其中哪一项发明直接来自数学，但19世纪和20世纪数学家们发展了常微分方程、偏微分方程、变分学和函数论等数学分支，并把它们用于研究力学—包括流体力学和弹性力学、热学、电磁学等中的物理问题和工程问题，推动了这些学科的发展。此外还值得一提的是：电磁波的发现是麦克斯韦先从数学推导中预见，然后由赫兹用实验验证的。

第三次技术革命以原子能技术、航天技术、电子计算机的应用为代表。电子计算机从设想、理论设计、研制一直到程序存储等过程，数学家在其中起决定性的主导作用。从理论上哥德尔创建了可计算理论和递归理论，图灵第一个设计出通用数字计算机，他们都是数学家。冯·诺依曼是第一台电子计算机的研制、程序和存储的创建人，维纳和香农分别是控制论和信息论的创始人，他们也都是数学家。由此可见，数学差不多在历次科技革命中，都起过先导和支柱的作用。

（二）数学与自然科学

任何一门成熟的科学都需要用数学语言来描述，在数学模型的框架下来表达它们的思想和方法。当代数学不仅继续和传统的邻近学科保持紧密的联系，而且和一些过去不太紧密的领域的关联也得到发展，形成了数学化学、生物数学、数学地质学、数学心理学等众多交叉学科。数学在模拟智能和机器学习中也起了很重要的作用，包括：环境感知、计算机视觉、模式识别与理解以及知识推理等。

（三）数学与社会科学

数学在社会科学，如经济学、语言学、系统科学、管理科学中占居重要位置。现代经济理论的研究以数学为基本工具。通过建立数学模型和数学上的推演，来探求宏观经济和微观经济的规律。从1969年到2001年间，50名诺贝尔经济学奖得主中，有27人其主要贡献是运用数学方法解决经济问题。数学与金融科学的交叉—金融数学是当代十分活跃的研究领域。冯·诺依曼与摩根斯登的“对策论与经济行为”使“决策”成为一门科学。控制理论与运筹学，特别是线性规划、非线性规划、最优控制、组合优化等在交通运输、商业管理、政府决策等许多方面得到广泛的应用。在工业管理方面，统计质量管理起很大的作用。在运用数学理论之前，质量管理是通过事后检验把关来完成的，难以管控，而且成本也很高。根据概率分布的原理，可以将数理统计的方法应用到质量管理当中去，产生了统 计质量管理的理论和方法。

（四）数学与数据科学

人们利用观察和试验手段获取数据，利用数据分析方法探索科学规律。数理统计学是一门研究如何有效地收集、分析数据的学科，它以概率论等数学理论为基础，是“定量分析”的关键学科，其理论与方法是当今自然科学、工程技术和人文社会科学等领域研究的重要手段之一。为了处理网络上的大量数据，挖掘、提取有用的知识，需要发展“数据科学”。近年来大家都从媒体上知道掌握“大数据”的重要性。美国启动了“大数据研究与发展计划”，欧盟实施了“开放数据战略”，举办了“欧盟数据论坛和大数据论坛”。大数据事实上已成为信息主权的一种表现形式，将成为继边防、海防、空防之后大国博弈的另一个空间。此外，大数据创业将成就新的经济增长点（电子商务—产品和个性化服务的大量定制成为可能，疾病诊断、推荐治疗措施，识别潜在罪犯等）。所以“大数据”已经成为各国政府管理人员、科技界和媒体十分关注的一个关键词。“大数据”的核心是将数学算法运用到海量数据上，预测事情发生的可能性。人们普遍认识到研究大数据的基础是：数学、计算机科学和统计科学。

（五）数学与技术科学

马克思说过：“一门科学只有当它达到了能够成功地运用数学时，才算真正发展了。”

今天的技术科学如信息、航天、医药、材料、能源、生物、环境等都成功地运用了数学。信息科学与数学的关系最为密切。信息安全、信息传输、计算机视觉、计算机听觉、图象处理、网络搜索、商业广告、反恐侦破、遥测遥感等都大量地运用了数学技术。高性能科学计算被认为是最重要的科学技术进步之一，也是21世纪发展和保持核心竞争力的必需科技手段。例如核武器、流体、星系演化、新材料、大工程等的计算机模拟都要求高性能的科学计算。但有了最快的计算机并不等于高性能科学计算就达到了国际先进水平。应用好高性能计算机解决科学问题，基础算法与可计算建模是关键。相对于计算机硬件，我国在基础算法与可计算建模研究方面的投入不足，不利于我国高性能计算机的持续发展。

药物分子设计已经成为发现新药的主要方向。其中计算机辅助设计扮演着不可替代的角色。用计算的方法从小分子库中搜索发现各种与酶可能的结合构象来筛选药物，或者采用基于受体结构的特征，以及受体和药物分子之间的相互作用方式来进行药物设计，已成为当前耗费计算资源最多的领域之一。

四数学与国防

在二战中，数学家对于盟军取胜起到了什么作用？

冯·诺依曼是20世纪一位顶级数学家，也是第一台电子计算机程序和存储的研制构思者。他对美国原子弹的制造做了两大贡献：

一是帮助洛斯阿拉莫斯找到了数学化的途径。“数学化”是指用快速计算机去模拟计算原子弹的爆炸过程和爆炸威力。

二是研究爆聚炸弹，就是把一些炸弹、原子弹捆绑起来发出更大的威力。

乌拉姆是波兰数学家，他从欧洲逃到美国后参加了曼哈顿计划。为了模拟核实验，他发明了蒙特卡罗计算方法。

前苏联大数学家柯尔莫哥洛夫在二战中提出了平稳随机过程理论。美国数学家维纳提出了滤波理论，这些理论对于排除噪音的干扰，处理雷达所得的信息发 挥了作用。

英国数学家图灵是设计出通用数字计算机的第一人。二战中，他与一些优秀数学家一起，最终破译了德军所用的密码体制Enigma。美国的密码分析学家也于1940年破译了日本的“紫密”密码。

1942年日本突袭中途岛海战失败，一个重要原因是美国破译了日本攻击中途岛的情报；1943年4月，利用所破译的情报，美国打下了山本五十六的座机，成为密码史上精彩的一页。

在现代化战争中，数学的作用更为突出。在武器方面有核武器、远程巡航导弹等先进武器的较量。在信息方面有保密、解密、干扰、反干扰的较量。对策方面有战略、策略、武器配制等方面的较量。每一项都和数学有紧密的关系。

核反应过程是在高温高压下进行的，核爆炸的巨大能量在微秒量级的时间内释放出来，很难在核试验中测量出核爆炸内部的细微过程，只能得到一些综合效应的数据。但通过核反应过程的数学模型，进行数值计算却可以给出爆炸过程中各个细节的图像、定量的数据以及各种因素与机制的相互作用。在参加全面禁止核试验条约后，通过数值计算模拟核试验就更重要了。

在巡航导弹方面，《解放军报》在一篇《数学的威力》报道中写道： “一个方程将卫星图像质量提高30%，一个公式改变了一个部队的知情模式。”信息的“加密”与“解密”是一种对抗，正如人们所说 “魔高一尺，道高一丈”。而这种对抗力量的表现全在所依靠的数学理论之上。例如，公开密钥算法大多基于计算复杂度很高的难题，要想求解，需要在高速计算机上耗费许多时日才能得到答案。这些方法通常来自于数论。例如，RSA源于整数因子分解问题，DSA源于离散对数问题，而近年发展快速的椭圆曲线密码学则基于与椭圆曲线相关的数学问题。

自从费曼提出量子计算机以来，人们希望设计出一种计算机，它能实现在冯？诺依曼计算机上不能实现的算法。如果一旦能把某种类型的计算速度大大增加，那么破解现有的密码就有可能。1994年数学家Shor已经对假想的量子计算机，提出了一种大合数的因子分解方法，其复杂度大大降低，使得在量子计算机上有可能破解许多现有的密码。从大的战役指挥，到小的作战方案，都需要了解敌我双方的实力，运筹帷幄，不打无准备之仗。这都需要进行定量化分析，建立模型，形成随机应变的作战指挥系统。其中概率统计、运筹学等数学分支发挥着重要作用。

五数学与国民经济

数学与国民经济中的很多领域休戚相关。互联网、计算机软件、高清晰电视、手机、手提电脑、游戏机、动画、指纹扫描仪、汉字印刷、监测器等在国民经济中占有相当大的比重，成为世界经济的重要支柱产业。其中互联网、计算机核心算法、图像处理、语音识别、云计算、人工智能、3G等IT业主要研发领域都是以数学为基础的。所以信息产业可能是雇用数学家最多的产业之一。这里用到许多不同程度的数学工具，有的还有相当的深度，包括：编码、小波分析、图像处理、优化技术、随机分析、统计方法、数值方法、组合数学、图论等等。

上世纪70年代之后，计算机技术和计算流体力学的发展使数值模拟在大型客机的研制中发挥了巨大作用，计算流体力学与风洞试验、试飞一起并列成为获得气动数据的三种手段。

传统的大型工程，如水坝的设计需要对坝体和水工结构作静、动应力学分析。数学中的有限元方法是其中最基本的计算方法。

在石油勘探与开采中都大量运用数学方法，涉及到数字滤波、偏微分方程的理论和计算以及反问题等。数学模拟在化学工业中也起很大的作用。被称为现代化工之父的美国人埃莫森，把有些化工实验在“小试”阶段之后，通过成熟的数学建模手段取代“中试”，直接进入“大试”，缩短了实验周期，节省了经费。现代医疗诊断中常用的CT扫描技术，其原理是数学上的拉东变换。CT螺旋式的运动路线记录X光断层的信息。计算机将所有的扫描信息按数学原理进行整合，形成一个详细的人体影像。在更先进的生物光学成像技术的研究中也吸引了不少数学家的参与。

药物检验—要评估一种新药能否上市，需要经过新药疗效测试，这就要科学地设计试验，以排除各种随机性的干扰，真正评估出药物的效果和毒性。为此，人们设计出了双盲试验等试验手段。国外流行的SAS软件，是药物检验的必经之径。发达国家制药公司聘用大批拥有数理统计学位的雇员从事药检工作。

国际金融市场用“金融高技术”运作。“金融数学”是利用数学工具来研究金融，进行数学建模、理论分析、数值计算等定量分析的一种金融高技术。它是数学和计算技术在金融领域的应用。华尔街和一些发达国家大银行、证券公司高薪雇用大批高智商的数学、物理博士从事资本资产定价、套利、风险评估、期货定价等方面的工作。

发达国家的保险业中早已使用“精算”为金融决策提供依据。精算学是一门运用概率、统计等数学理论和多种金融工具，研究如何处理保险业及其他金融业中各种风险问题的定量方法和技术的学科，是现代保险业、金融投资业和社会保障事业发展的理论基础。灾害预测与风险评估关乎国计民生。

数值模拟是大气科学、地震预测等实验性科学中的重要实验手段。而要提高预测的准确性必须缩小计算网格(提高分辨率)、复杂化物理过程，这些都导致计算量呈几何级数增加，解决的途径不仅要加大计算机、加快计算机的速度，还要改进数学方法。

有关的研究表明，我们国家计算软件工业相对落后，并不是因为我们缺少一般的程序人员，而是缺乏有较高数学修养的高水平的程序开发人员。与此相对照的是，比如贝尔实验室、朗讯、IBM、微软、谷歌、雅虎这类IT行业领袖，不但大量地招聘数学专业的博士、硕士到公司工作，而且还专门设有相当规模的数学研究部门，支持数学家开展纯粹数学理论研究，以确保长期的核心竞争力。IBM公司还为本公司五万名咨询人员建立了数学学历档案，以便能够针对每项工作任务，指派最合适的团队人员。六数学与文化教育

（一）数学是一种文化

数学作为现代理性文化的核心，提供了一种思维方式。这种思维方式包括：抽象化、运用符号、建立模型、逻辑分析、推理、计算，不断地改进、推广，更深入地洞察内在的联系，在更大范围内进行概括，建立更为一般的统一理论等一整套严谨的、行之有效的科学方法。按照这种思维方式，数学使得各门学科的理论知识更加系统化、逻辑化。

作为一种文化，它的特点在于：

▌追求一种完全确定的、完全可靠的知识。在数学上是非分明，没有模棱两可。即使对于“偶然”发生的随机现象，对于“不确定”的事件，也要提出精确的概念和研究方法，确切回答某个事件发生的概率是多少，在什么确切的范围以内等等。

▌追求更深层次的、更为简单的、超出人类感官的基本规律。数学家们是把原始的来自实际的问题，经过了层层抽象，在抽象的、仍然是客观事物真实反映的更深层次上来考察、研究其内在规律。

▌它不仅研究宇宙的规律，而且也研究它自己。特别是研究自身的局限性，并在不断否定自身中达到新的高度。

由此可见，数学文化是一种非常实事求是的文化，它体现了一种真正的探索精神，一种毫不保守的创新精神。

（二）数学教育的重要性 在知识社会，数学对于国民素质的影响至关重要。1984年美国国家研究委员会在《进一步繁荣美国数学》中提出：“在现今这个技术发达的社会里，扫除‘数学盲’的任务已经替代了昔日扫除文盲的任务，而成为当今教育的主要目标”。1993年美国国家研究委员会又发表了《人人关心数学教育的未来》的报告，提出：“除了经济以外，对数学无知的社会和政治后果给每个民主政治的生存提出了惊恐的信号。因为数学掌握着我们的基于信息的社会的领导能力的关键。”当年读了这后一段话，很不理解，发生“棱镜事件”之后才恍然大悟。

在我国有没有扫除“数学盲”的必要？答案是肯定的。

普及数学知识。信息社会对于公民的逻辑能力要求明显提高。中、小学数学教育最主要的目的之一，应当在于提高学生的逻辑能力。因此数学作为一种“思想的体操”，应该是中、小学义务教育最重要的组成部分。此外，多举办各种科学普及讲座，向公众普及数学知识，介绍数学在各个领域中的应用也是必要的。

数学开阔人的视野，增添人的智慧。一个人是否受过这种文化熏陶，在观察世界、思考问题时会有很大差别。数学修养不但对于一般科学工作者很重要，就是有了数学修养的经营者、决策者，在面临市场有多种可能的结果，技术路线有多种不同选择时，也有可能减少失误。亿万富翁詹姆斯·赛蒙斯就是一个最好的例证。在进入华尔街之前，赛蒙斯是个优秀的数学家，进入华尔街之后，他和巴菲特的“价值投资”理念不同，赛蒙斯依靠数学模型和电脑管理旗下的巨额基金，用数学模型捕捉市场机会，由电脑做出交易决策。他称自己为“模型先生”，认为建立好的数学模型可以有效地降低风险。

发达国家在大型公共设施建设，管道、网线铺设以及航班时刻表的编排等方面，早已普遍应用运筹学的理论和方法，既省钱、省力又提高效率。可惜，运筹学的应用在我国还不普遍。其实我们不能要求决策者本人一定要懂得很多数学，但至少要经常想想工作中有没有数学问题需要请数学家来咨询。

加强和改善高等数学教育，培养创新人才。在1988年召开的国际数学教育大会上，美国数学教育家在 “面向新世纪的数学的报告”中指出，“对于中学后数学教育，最重要的任务是使数学成为一门对于怀着各种各样不同兴趣的学生都有吸引力的学科，要使大学数学对于众多不同的前程都是一种必要的不可少的预备”。对于我们来说，就是改革“高等数学课”，使得它对于非数学专业的学生都有吸引力，而且也使他们学到的内容能在今后工作中发挥作用。因为数学是科技创新的一种资源，是一种普遍适用的并赋予人以能力的技术，改善高等数学教育，提高大学生的数学水平，定将促进这种资源的开发和科技的创新。

壮大应用数学队伍，重视纯粹数学的研究和人才。今天，数学几乎已经深入到我们能想到的一切方面。这么多有用处的数学，表面上看都属于应用数学，然而，纯粹数学与应用数学的关系如同一座冰山，浮在水面上的是应用数学，而埋在水下的是纯粹数学。没有埋于水下的深厚积累，这些“应用”是建立不起来的。数学是一个有机的整体，许多深刻的纯粹数学理论把看似毫不相关的概念和结论链接了起来，为研究现实世界中的问题提供强有力的思想和方法。无数事例证明：许多当时看不到有任何应用前景的纯粹数学理论，后来在现实世界应用中发挥了巨大作用。例如：数论与现代密码学，调和分析与模式识别，几何分析与图像处理，随机分析与金融等等不胜枚举。

人们认为：下一次科技革命将以人类三种新的“生存形式”为重要标志，即网络人（生活在网络空间的虚拟人）、仿生人（高仿真智能人）和再生人（具有自然人特征的“复制人”）。预计这次科技革命大约将在2020-2050年到来。回顾前几次科技革命，数学大都起到了先导和支柱的作用。因此有理由相信：数学必将成为下一次科技革命最重要的推动力之一。我们要以早日实现中国梦的强烈责任感和紧迫感，加速建设数学强国，为在下次科技革命中赢得主动、抢占先机，奠定坚实基础，提供强大动力！

第五篇：哈尔滨工业大学电子与信息工程学院2013届省级及校级优秀博士毕业生推荐候选人名单公示

哈尔滨工业大学电子与信息工程学院

2013届省级及校级优秀博士毕业生推荐候选人名单公示

发布时间： 2013/3/15 17:21:34 被阅览数： 2260 次 来源： 哈尔滨工业大学电子与信息工程学院根据《关于评选2013年哈工大优秀毕业生和黑龙江省优秀毕业生的通知》和黑龙江省教育厅下发《关于评选2013年全省优秀毕业生的通知》文件要求，以及电信学院《关于评选2013年哈工大电信学院省级和校级优秀毕业研究生的通知》，经过个人申报、材料审查及评选，拟确定省级优秀博士毕业生推荐候选人1名，校级优秀博士毕业生推荐候选人2名，现将名单进行公示（排名不分先后）。

公示期：2013年3月15日——2013年3月17日

公示期如有异议，请致电86403488,86403822。

电子与信息工程学院2013届博士生省级优秀毕业生公示

电子与信息工程学院2013届博士生校级优秀毕业生公示