地壳中的元素精选(九篇)

第1篇：地壳中的元素范文

[关键词]青海尕林格铁多金属矿床 地球化学特征 矿床成因

[中图分类号] P632 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-13-1

尕林格铁矿区位于柴达木盆地西南缘，属青海省格尔木市乌图美仁乡管辖。地理坐标：东经 92°08′30″-92°19′00″，北纬 37°04′00″-37°08′30″。

1矿床地球化学特征

1.1围岩元素地球化学特征

尕林格矿床的围岩中SiO2含量39.49-46.73×10-2之间，平均43.86 ×10-2；Al2O3介于4.36-11.73×10-2之间，平均8.26×10-2；TiO2含量介于0.32-0.60×10-2，平均0.45 ×10-2；TFe含量介于5.80-15.94×10-2之间，平均12.78×10-2；K2O和Na2O含量低MgO的含量较高，介于6.59-10.43×10-2之间，平均8.58×10-2；CaO含量18.31-29.33×10-2，平均22.85×10-2；P2O5含量比较低；岩石属于富钙铁矽卡岩类，而铁含量比较高。

1.2围岩稀土元素特征

尕林格矿床围岩的∑REE值介于53.88-145.56×10-6，平均109.50×10-6，大部分为轻稀土富集型；LREE值40.61-106.03×10-6；平均为71.35×10-6；HREE值12.93-60.52×10-6，平均为38.06×10-6；LREE/HREE值0.53-3.69，平均为2.33，为洋壳与上、下陆壳之间的混染型。La/Sm值0.62-6.70，La/Yb值0.87-14.77，变化范围较大；（La/Yb）N值0.59-9.96；（Ce/Yb）N值1.09-7.35；以上特征值处于洋壳与上、下陆壳之间。Gd/Yb值1.63-2.47变化范围不大，表明围岩重稀土分馏较明显，为稍微富集型。围岩的稀土元素配分曲线呈不太明显的右倾的平滑线，Eu处呈较浅V字型谷及倒V字型谷，呈弱的负Eu异常或者较大正Eu异常，说明了在矽卡岩化作用的过程中发生斜长石化引起Eu的富集而δEu出现为正值的现象；δCe值1.09-7.35；铈呈明显的正异常，这些值处于洋壳与上、下陆壳的特征值范围之间，反映围岩物质来源于洋壳的下地壳及下陆壳深处，又受到上陆壳混染。

1.3矿石稀土元素特征

尕林格矿床矿石的∑REE值7.16-137.50×10-6之间，稀土总量变化很大；LREE值3.79-83.92×10-6，HREE值2.38-53.58×10-6，这些值变化范围很大；LREE/HREE值1.09-2.01，稀土含量值处于大洋地壳与下陆地壳稀土含量特征值之间；La/Sm值0.004-196，变化较大表明轻稀土分馏较明显；La/Yb值0.053-3.71，（La/Yb）N值0.036-2.504，（Ce/Yb）N值2.36-4.397；以上特征均表明铁矿石中轻稀土为比较弱的富集。Gd/Yb值1.89-2.22，表明矿石中重稀土为轻微富集。铁矿石的稀土元素配分曲线呈不明显的右倾的平滑线，基本上处于平行轻重稀土分馏不明显状态。Eu处呈较浅V字型谷及弱倒V字型谷，弱的负Eu异常或者不大正Eu异常，δEu值有0.23-0.24值，也有较大的1.66，说明了铁矿石在形成后的矽卡岩化作用的过程中发生Eu的失去或发生斜长石化引起Eu的富集而δEu出现为弱正值的现象；δCe值1.09-20.41，铈呈明显的正异常。矿石的这些稀土特征值与大洋地壳与下陆壳的特征值比较相似，这些特征反映了铁矿石的形成及经历的成矿过程十分复杂，其成矿的物质来源明显的来源于洋壳或下地壳且经历了多次的富集改造。而铁矿石的某些稀土特征与围岩的既有特征有许多相似，反映了二者经历的地质改造过程相近；同时也有许多区别，反映出二者由于矿物成分的差异及物质来源不同造成稀土元素对地质改造的适应性不同。

1.4围岩中微量元素特征

围岩中Co/Ni值为1.37-10.48，全部高于陆壳与洋壳特征值；Sr/Ba值为6.80-177.27远高于下陆壳与洋壳特征值；U/Th值0.11-1.78处于洋陆壳特征值的之间；Th/Co、Na/Ta、Sr/Eu值处于洋壳与下陆壳特征值之间；Zr/Hf高于陆壳与洋壳；Zr/Nb、Sm/Nb 处于洋壳与下地壳之间。这些特征值有的远低于或远高于洋壳或陆壳值，而出现异常情况，这反映出尕林格矿床围岩经受多次改造交代的特征。也反映出围岩发生矽卡岩化的成矿热液可能来源于地壳深处及地壳上部的重熔融特点。强不相容元素Rb、Ba、Cs等明显亏损；Cr、Nb等中等不相容元素亏损；弱不相容元素Y略富集。岩石中部分Co、Pb、Zn、V、Hf等成矿元素显略较高丰度值，但不富集或无矿化特征。而Ni强亏损。这些与其形成环境有关的复杂性说明尕林格矿床的这一类围岩也经历了多次性质不同的改造。

1.5矿石中微量元素特征

铁矿石中Co/Ni值1.34-2.89，平均为2.35，高于陆壳与洋壳的特征值；Sr/Ba值68.63-317，平均为225.88，远高于下陆壳及洋壳特征值；U/Th值0.38-0.44处于陆壳与洋壳特征值之间；Th/Co值0.01-0.08与洋壳及下地壳值接近；Nb/Ta处于上、下陆壳特征值之间；Sr/Eu值处于洋壳与下陆壳特征值之间；Zr/Hf值远高于陆壳与洋壳的特征值；Zr/Nb值处于洋壳与下地壳特征值之间。Sm/Nb值处于洋壳与下地壳特征值之间。这些特征值有的远低于或远高于洋壳或陆壳值，而出现异常情况，这反映出尕林格矿床的矿石经受多次改造的特征。同时也反映了成矿物质可能来源于地壳深处并经历了地壳上部的重熔融造成的矽卡岩化作用的叠加改造的特征。

1.6成矿温度特征

尕林格矿床中磁黄铁矿、黄铁矿的形成温度有多期，反映出该矿床在形成的过程中遭受了多次不同地质作用的改造与叠加；而磁铁矿形成温度更复杂，代表了尕林格矿床经历了不同期次成矿作用的叠加与改造。

2成矿机理与矿床成因

通过对尕林格矿床矿物共生组合、矿脉穿插关系及控矿条件分析研究表明，该矿床明显受构造、岩浆岩和热水沉积建造联合控制，且经历了多期次多阶段成矿作用，该矿床属后生改造层控型的矿床类型。其成矿演化模式如下：奥陶纪热水喷流沉积作用：海底火山喷流和热水盆地的热水沉积带来了巨量的铁，铜、铅、锌、钴、铋，金等成矿元素，并使其初步富集。在盆地内形成了富含铁、铜、铅锌、钴、铋、金等成矿元素的硅质岩及碎屑岩，具有多旋回性，形成富含成矿元素的为后期热液改造成矿提供了物质基础，从矿床的勘查所获第一手资料来看，在矿源层形成的同时，已形成多层SEDEX、VHMS型矿体，海西期、印支期矽卡岩化热液改造成矿作用：为主要成矿期。该期经历加里东期区域构造变形之后，深部岩浆的活动提供热源，促使深部热液沿构造裂隙、断裂发生运移，导致矿源层中硅质岩、含碳泥硅质板岩发生Si、Ca双交代，形成矽卡岩化，同时带动了成矿物质运移，沿构造带在破碎的顺层状分布的矽卡岩内并富集成矿，形成矿体并叠加于原有矿体上。岩浆岩侵位接触至大理岩形成传统意义上的接触交代矽卡岩铁多金属矿床。燕山期的岩浆的侵入，是又一次叠加改造作用，从Ⅴ矿群情况看，断裂的改造与进一步富集并存（矽卡岩磁铁矿角砾被矿液重新胶结）。

综上所述，认为尕林格铁多金属矿为热水喷流沉积-多次热液改造叠生型矿床。

参考文献

第2篇：地壳中的元素范文

靳丽鑫，陈梦华，张雪梅*，李保国，马燕

（河北农业大学林学院，河北省核桃工程技术研究中心，河北 保定 071000）

摘要：为探明影响麻核桃坚果硬壳发育不良的原因，以河北省涞水县龙泉山麻核桃基地不同发育程度的麻核桃坚果硬壳为试验材料，测定了其木质素、纤维素、棕色素和矿质元素含量。结果表明：发育不良坚果硬壳的木质素含量远低于发育正常的硬壳，纤维素含量高于发育正常的硬壳，棕色素含量低于发育正常的硬壳；发育不良坚果硬壳P和Mg含量也低于发育正常的坚果硬壳，K、Mn、Cu和Ca含量均远高于发育正常的坚果硬壳。

关键词 ：麻核桃；影响因素；硬壳成分；矿质元素

收稿日期：2014-12-06

修回日期：2015-04-30

基金项目：国家林业公益性行业科研专项（201004093）；河北省科技支撑项目（14236811D）。

作者简介：靳丽鑫（1990-），男，硕士生，研究方向为经济林栽培生理。通信作者：张雪梅，女，副研究员。E?mail：zhangxuemei888@163.com

The main components of Juglans hopeiensis shell in different development degrees

∥

JIN Lixin，CHEN Menghua，ZHANG Xuemei，LI Baoguo，MA Yan

Abstract：In order to study the influence factors which lead to hypogenetic walnut shell Juglan Shopeiensis， the different development degrees of walnut shell of J.hopeiensis planted in Longquan Hill of Laishui County were used as testing mate?rials. The content of lignin，cellulose，pigment and mineral element were analyzed.The results showed that the content of lignin of hypogenetic walnut shell was lower than that of the normal nut， the content of cellulose was higher than that of the normal nut， but the content of brown pigment was the opposite. The content of P and Mg of hypogenetic walnut shell was lower than that of the normal nut.The content of K， Mn， Cu and Ca were all higher than that of the normal ones.

Key words：Juglans hopeiensis； influence factors； shell component；mineral element

Authors’ address： College of Forestry， Agricultural University of Hebei， Baoding 071000， Hebei， China

麻核桃（Juglans hopeiensis）为胡桃科胡桃属的一种野生核桃，是核桃与核桃楸的天然杂种，果实形状尖圆形或尖卵圆形，种壳颜色和壳纹较深，果个大，内果皮厚而坚硬，又称“文玩核桃”［1］。麻核桃集纹路多变、皮质良好、造型优美等优点于一身，既可搓手把玩，也可雕琢加工，制成的工艺品具有较高的收藏价值和升值空间［2-3］。但近年来，随着气候环境的变化及人工栽培的影响，麻核桃花皮、白尖、白边（即坚果硬壳发育不良）的现象非常普遍，2013年尤为严重，花皮率达到93%（本课题组调查数据）。品质上乘、发育良好的麻核桃要求质地坚硬、外形美观别致、色泽良好个头大，硬壳密度大，有厚重感，纹路清晰。外形质量优劣对麻核桃的价值起到了决定性作用，而木质素、纤维素和色素作为坚果硬壳的主要成分［4-5］极大地影响着麻核桃的坚果品质。在木质化细胞中，木质素与纤维素、半纤维素共同结成网状结构并结合其他物质形成细胞壁外壳［6-8］，其生理活动使细胞壁厚度、硬度增加，结构稳固，促进了细胞壁的发育成型，影响着坚果硬壳的硬度、密度及纹理形成等。棕色素属于天然色素中的植物色素类，是坚果硬壳中不可或缺的组成成分［9］，对麻核桃坚果硬壳发育尤其是色泽度有着重要影响。为此，本试验针对发育程度不同的麻核桃果壳的木质素、纤维素、棕色素和矿质元素含量进行了研究，以期找出其发育不良原因并提出相关改良措施，为提高麻核桃坚果品质提供理论依据。

1材料与方法

1.1试验地概况

试验地位于河北省保定市涞水县龙泉山麻核桃基地，该基地地处太行山东麓北端，东经115°40′，北纬39°31′，为低山丘陵地，土壤为钙质土，属温带大陆性气候，年均降水量500~600 mm，极端最高气温43 ℃，最低气温-20 ℃，无霜期165~210 d，年均日照2 500~2 900 h。

1.2试验材料

供试材料为涞水县龙泉山麻核桃基地麻核桃品种，选择生长发育良好、树势相对一致的麻核桃，6株1小区，3次重复。在果实成熟期采集果实迅速带回实验室，将青皮、硬壳和种仁分离，硬壳用自来水、洗涤剂、蒸馏水、去离子水等系列漂洗后烘至质量恒定，将坚果硬壳发育正常和非正常（花皮、白尖、白边）部分（正常麻核桃的外观颜色均匀一致，连片不规则的表明颜色变浅的现象为花皮，缝合线尖部出现颜色变浅的现象为白尖，缝合线出现颜色变浅的现象为白边）分离后，将样品粉碎使其全部通过0.5 mm的筛子，置于阴凉干燥处保存用于测定矿质元素、木质素、纤维素和棕色素，各指标均测3次重复。

1.3指标测定

木质素采用硫酸法测定［10］；纤维素采用重铬酸钾氧化法测定［11］；棕色素采用分光光度计法测定［12］。

N、P的测定［13］：样品用硫酸-高氯酸消煮后，采用凯式定氮法、钼锑钪比色法测定全氮、全磷含量。K、Ca、Mg、Fe、Mn、Cu、Zn 的测定：采用硝酸-高氯酸消煮后，用原子吸收分光光度计测定［13］。

1.4数据处理

使用Excel 2010和spss 19.0对数据进行处理和分析。

2结果与分析

2.1木质素、纤维素和棕色素含量

不同发育程度坚果硬壳主要成分含量状况见表1。由表1可知，发育不良硬壳木质素纤维素、棕色素含量均极显著低于正常硬壳。

2.2矿质元素含量

不同发育程度坚果硬壳矿质元素含量状况见表2。由表2可知，发育不良坚果硬壳P含量和Mg含量极显著低于正常硬壳；发育不良硬壳K含量极显著高于正常硬壳；发育不良硬壳Mn、Cu和Ca含量极显著高于正常硬壳；发育不良坚果硬壳N、Fe和Zn含量与正常硬壳无显著差异。

2.3坚果硬壳发育影响因子的相关性分析

对坚果硬壳发育不良部分与正常部分各成分含量之比值进行了相关性分析，由表3可知，纤维素与Cu达到极显著正相关，相关系数为0.999；Ca与Fe达到极显著负相关，相关系数为-0.999；Mg与Mn达到极显著负相关，相关系数为-0.999；其他因子之间相关性不显著。

3结论与讨论

木质素、纤维素是核桃坚果硬壳的主要成分［5］，试验结果表明正常部分硬壳木质素含量达到48.43%、纤维素含量达到19.98%，这与郑志锋等［5］和石柳等［14］的研究一致。本研究表明麻核桃发育不良硬壳木质素含量远低于正常硬壳，发育不良硬壳纤维素含量远高于正常硬壳，发育不良硬壳棕色素含量远低于正常硬壳，这说明硬壳发育受木质素、纤维素和棕色素影响较大。

4CL是木质素生物合成途径中核心酶之一，Wei等［15］对火炬松中4CL基因进行的调控试验结果表明木质素含量下降的同时纤维素含量呈补偿性增加，推测4CL可能是碳水化合物与木质素合成代谢的调控节点并且木本植物中纤维素和木质素的生成可能受一种互补机制所调控。但贾彩红等［16］的研究却得出了相反的结论，木质素含量大幅下降的同时纤维素含量几乎不变。研究结果表明木质素含量下降6%，纤维素含量上升24%，分析认为麻核桃中木质素和纤维素合成受互补机制调控，在木质素含量下降的时纤维素补偿性增加。另外，矿质元素对坚果硬壳品质也有重要影响，研究表明，磷肥、钾肥有利于纤维含量的提高，而单独施用氮肥则降低了纤维含量。氮、磷肥促进木质素含量的增加，而钾肥对木质素含量的影响是先降低后增加的。根外喷施锰铜锌硼促进纤维生物合成，其中锰铜提高纤维含量达到极显著水平。本研究结果表明发育不良硬壳P和Mg含量远低于正常硬壳，发育不良硬壳K、Mn、Cu和Ca含量远高于正常硬壳。不同影响因子间相关性分析表明，纤维素与Cu呈正相关，Ca与Fe、Mg与Mn呈负相关。分析认为麻核桃硬壳中大量的Mn、Cu导致纤维素合成过量，少量K抑制木质素合成，P含量不足无法供应木质素、纤维素的合成需求。生产过程中，在麻核桃果实发育期尤其是硬核期应注意控制氮肥使用量，适当补充磷钾肥，同时合理施用微量元素肥料并配合有机肥使麻核桃坚果发育达到最佳水平，提高果实品质，改善坚果形状。

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第3篇：地壳中的元素范文

另一方面，它们又是一类宝贵的生物资源。从1811年法国人发现甲壳素以来，从这类废弃物中提取的甲壳素、其脱乙酰产物壳聚糖以及各种改性壳聚糖等已广泛地应用于食品工业的保鲜剂、沉降剂，纺织印染工业的染料增深剂、水处理絮凝剂，冶金工业的贵金属离子回收助剂，日化工业的添加剂以及应用于农业、造纸和化学工业等。

1、甲壳素

甲壳素是地球上含量仅次于纤维素的天然高分子化合物，它广泛存在于类细胞壁、昆虫和甲壳类动物的硬壳中。估计自然界每年生物合成的甲壳素将近100亿t。另外，甲壳素还是地球上数量最大的含氮有机化合物。

甲壳素与纤维素的化学结构非常相似分子链为线形直链。不同点在于甲壳素C2上有一个乙酰胺基(CH3CONH-)。甲壳素脱去乙酰基便得到壳聚糖。

甲壳素为白色或灰白色无定型、半透明固体，不溶于水、稀酸、稀碱及一般的有机溶剂，可溶于浓无机酸，但同时主链会发生降解生成α一氨基葡萄糖。甲壳素中并非所有结构单元都带乙酰基。元素分析表明，天然甲壳素分子约有12.5的氨基没有乙酰化，甲壳素的难溶性使其应用大受限制，因而近些年的研究开发主要集中在壳聚糖及其改性上。

2、壳聚糖

甲壳素一般在100-180℃,40％-60％的氢氧化钠溶液中非均相脱去乙酰基便转化成壳聚糖。工业上把脱乙酰度大于70％，含氮量为7％-8.7％的壳聚糖视为合格产品。它为白色无定型、透明、略有珍珠光泽的固体，不溶于水和碱溶液。壳聚糖是目前自然界中唯一发现的碱性糖类天然高分子。其最重要的性质便是可溶于大多数稀酸并生成盐。但它在稀酸中也会发生水解，使其粘度降低。壳聚糖有很好的吸附性、成膜性、通透性、成纤性、吸湿性和保湿性。

3、壳聚糖改性

为了改善壳聚糖的多种性能，可利用化学或物理改性的方法来改变其结构，以满足某些特殊需要，目前国内外在此领域做了大量的研究，并发表了相当数量的论文。壳聚糖改性现在主要集中在以下几方面：羟乙基化、羧甲基化、氰乙基化、季铵盐阳离子化、与乙烯类单体进行接枝共聚、在醛和酸酐作用下进行自身交联以及重新进行乙酰基化保护甲壳素等。

研究表明，甲壳素和壳聚糖可以做到任何纤维素做到的事情并能做得更好，且壳聚糖的酸溶性质与造纸中的抄纸酸性介质相似，是一种有待研究很有前景的新型造纸助剂。

从理论讲，壳聚糖是一种直链型高分子聚合物，分子结构中有多个羟基和氨基。这些基团可充分与纤维素表面接触，具备形成氢键能力，而且分子量大，有足够的纤维间架桥能力，同时它在酸性条件下作为一种天然阼离子聚合物，具有许多正电荷中心和氢键中心，可以与纤维素的负电荷结合成离子键，因此壳聚糖是一种很好的增强剂，它既可增加纸页的干强度，也可以作为纸页的湿强剂。

实验研究发现，当与浆料混合后，甲壳素和壳聚糖可以同时提高新闻纸和其它类型纸的干强度与湿强度。它们还可以提高纸盒、纸袋、尿片纸的湿强度并提高打浆效率。

由于壳聚糖显著提高纸的强度，造纸公司就可以用一些质量较差、价格便宜的纤维代替好的纤维，同时保证不降低成纸的质量，从而降低成本。实验发现壳聚糖可以减少打浆过程，在轻度打浆的硫酸盐浆中加入壳聚糖便可以使浆料强度达到经高度打浆的水平。壳聚糖由于相对分子量大而且有更大的正电荷密度，可以同时发挥凝聚和附聚作用，助留效果好。壳聚糖加强了纤维间的连接，减少了印刷过程中的“拉毛”现象，使纸页有一平滑的表面并提高其适印性。

第4篇：地壳中的元素范文

关键词：地球化学；锆石U-Pb年龄；Hf同位素；太古代；地壳演化；太华群；华北克拉通；小秦岭地区

中图分类号：P597 文献标志码：A

0 引 言

华北克拉通基底通常被分为东部陆块、西部陆块和中部造山带[1-3]。华北克拉通南缘受到古元古代西部陆块和东部陆块沿中部造山带聚合和华北边缘增生作用的影响[1-4]，形成了太古代―古元古代变质基底（如登封群、太华群和官道口群等）和中元古代―早古生代弱变质的铁镁质火山岩和沉积岩盖层系列（如熊耳群、高山河群、栾川群、陶湾群等）[5-8]。

2.5～2.6 Ga时期的岩石组成了约80%的华北克拉通前寒武纪基底，包括2.5～2.6 Ga时期的TTG质（英云闪长岩、奥长花岗岩和花岗闪长岩）片麻岩、超基性―基性火山岩、2.5 Ga时期的同构造紫苏花岗岩和花岗岩以及2.5～2.55 Ga时期的双峰式火山岩和沉积岩盖层，被划分为高级片麻岩构造组合以及中―低级花岗岩绿片岩带[9-11]。而华北克拉通东部陆块和西部陆块2.5～2.6 Ga时期的岩石具有逆时针的P-T-t轨迹，代表了地幔岩浆的底侵；中部造山带为走滑韧性剪切带，发生了大规模的逆冲叠覆，其变质期约为1.85 Ga，具有顺时针的P-T-t轨迹，和俯冲及陆陆碰撞背景相符，华北克拉通发生克拉通化的时间约为1.85 Ga[12]。华北克拉通在1.6～1.8 Ga期间发生了陆块裂解，形成初始裂谷、基性岩墙群、斜长岩、奥长环斑花岗岩、碱性花岗岩和超钾质火山岩等一系列指示陆壳减薄和破裂的地质事件[8，13]。

研究区位于华北克拉通南缘的小秦岭地区，样品采自太华群。小秦岭地区出露的地层除太华群外，还有熊耳群、官道口群和新生界地层。岩浆活动主要表现为华山、文峪、老牛山、娘娘山等花岗岩体的侵入。作为华北克拉通南缘重要的岩石单元，熊耳群以火山熔岩为主，还含有沉积夹层和火山碎屑岩，地层自下而上分为大古石组、许山组、鸡蛋坪组和马家河组[14]。熊耳群火山岩形成的构造背景至今仍有较大争议，有岛弧[15]、裂谷[16]和地幔柱[17]等不同认识。官道口群通常呈角度不整合覆盖于熊耳群之上，变质程度较浅。原岩主要为碳酸盐岩、碎屑岩、硅质岩，自下而上分为高山河、龙家园、巡检司、杜关和冯家湾5个岩性组[18]。官道口群变质沉积岩中有明显的250、185 Ga锆石年龄峰，其沉积物来自于华北克拉通，其全岩εNd（t） 值和碎屑锆石εHf（t）值论证了古老地壳物质（年龄大于25 Ga）和新生地壳物质（或地壳改造再循环物质，年龄为2.1～2.3 Ga）对官道口群砂岩的源区均有贡献[19]。

目前，太华群形成时代主要有新太古代和古元古代2种认识[5，20-24]。时毓等曾对小秦岭地区的一个太华群变质岩进行过研究[25]，发现其形成于古元古代之前，而在1.91 Ga时生了一期强烈的变质作用，使其形成时代和Hf同位素组成不同于华山北侧的太华群[21]以及鲁山地区太华群。因此，有必要厘清这些不同地区不同时代太华群岩石的成因联系，重建太华群以及其形成的构造背景。笔者运用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和LA-MC-ICP-MS锆石 Hf同位素分析技术，对小秦岭地区太华群的一个二长片麻岩进行了分析，发现其与邻近的一个片麻岩具有完全不同的形成时代和Hf同位素组成，且具有古元古代早期（2.47 Ga）的形成时代和正的εHf（t） 值；通过与太华群及华北克拉通南缘其他构造单元的Hf同位素对比研究，探讨了华北克拉通南缘的地壳形成和演化。

1 地质概况和样品特征

1.1 地质概况

太华群为一套古老的中―高级变质岩，分布于华北克拉通南缘的陕西省华县到河南省舞阳一带，包括小秦岭和河南省崤山、熊耳山、鲁山、舞阳等地区（图1）。

其总体呈NW―SE向展布，由西向东从陇山、骊山，经小秦岭地区华山、灵宝、崤山，到洛宁县熊耳山地区、鲁山县背孜―马楼地区和叶县辛店―舞阳县铁山庙地区，向东可能到安徽省西部，断续延展1 000 km。太华群分为耐庄组、荡泽河组、铁山岭组、水底沟组和雪花沟组等地层单元[22，26-27]。其中，耐庄组和荡泽河组被归为下太华群，铁山岭组、水底沟组和雪花沟组归为上太华群。下太华群以TTG质片麻岩为主，局部夹斜长角闪岩；上太华群以变质沉积岩为主，主要为富铝质副片麻岩、斜长角闪岩、大理岩、石英岩等，可与孔兹岩系对比[27-28]。本文研究样品QL0703-2为二长片麻岩，与文献[25]中黑云斜长片麻岩（样品QL0703-1）采自同一地点。但黑云斜长片麻岩仅获得了变质年龄，没有原岩锆石残留，因此，无法获得原岩的形成时代。为了确定不同岩性形成时代及两者之间的关系，并为华北克拉通南缘的地壳演化提供信息，笔者又对样品QL0703-2进行了详细的LA-ICP-MS锆石U-Pb定年、LA-MC-ICP-MS锆石Hf同位素分析以及地球化学研究工作。

4 讨 论

第5篇：地壳中的元素范文

关键词：结构设计、壳体的选材、防护等级、结构工艺

中图分类号： TU8 文献标识码： A

引言

成套设备是以开关为主的成套电气品，它用于配电系统，作为接受与分配电能之用。它是配电柜、高低压工关柜等配电设备的总称。

成套设备的结构设计是成套设备的重要组要组成部分，机柜、机箱、仪器仪表外壳等都属于机械结构范畴。成套设备的壳体结构为电气部分提供安装、支撑、联结、传动、连锁、定位、防护、装饰、美化、指示等功能，为零部件、电气连接和元器件之间的兼容提供保证。它不但直接关系到设备性能的好坏，而且可以提高整机性能，大大提高设备的附加值。

文章就成套设备结构设计中所涉及的问题进行讨论。

一、成套设备壳体结构的设计及技术要求

成套设备结构设计总则

成套设备的结构设计要求非常严格，它不仅要保计元件在设备壳体内的配线布线有足够的空间，而且要保证在不同的工作环境下，防锈、防潮、防腐蚀；由于设备壳体内的元件数目不同，壳体的重量也不同，如果电气元件数量过多，壳体的板材厚度选择过薄，就会导致壳体变形，给现场安装造成一定的麻烦。

所以，成套设备的结构设计要合理、安全可靠，必免刚度和强度不足，导致壳体变形，在保证刚度和强度的情况下，壳体的设计要协调匀称、造型美观、比例适当、防护等级要达到一定的标准，在不同的环境下，防护等级要求也不同。例如，室内挂箱或落地柜防护等级一般要达到IP45以上，户外箱或柜防护等级要达到IP54以上。

此外，根据现场情况的不同成套设备也有着不同的安装方式，工程师要根据现场不同的情况和客户的要求给成套设备选择一个既合理，又便于安装维护的安装方式。

成套设备壳体尺寸确定的因素

成套设备的壳体结构是成套设备组安装的基础，因此，壳体的结构设计、加工工艺就成了基础中的基础，有如房屋的地基，如果地基不牢房屋就会倒塌，如果壳体制作的不发，就会给后序的安装、配线、现场安装设备等工作增加了很多困难。

由于设备壳体的结构要求不同和制造单位的加工方式不同，制造的工艺也就会不同，但在加工中一些较为重要的设计要毒素大都是相同的。我们现在将这些设计要素做一些简要的介绍：

1.确定设备外壳的基本尺寸

成套设备的外壳尺寸是根据给定的系统图和材料表中各电气元件，按照合理的配线布线方式所需要的空间来确定外壳的基本尺寸。

给定的系统图如下：

确定壳体基本尺寸分三个方位考虑：

1）.电气元件的左右间隙

电气间隙就是各相序间能够 正常工作的空气中的最小距离，也就是所谓的安全距离。如果小地安全距离就会出现拉弧、放电等现象，轻则跳闸，重则烧毁设备。所以，作为一名工程师了解一些电气知识是至关重要的。

一般低压电气间隙为20mm，6KV高压电气间隙为100mm，10KV高压电气间隙为125mm。

2）.电气元件的上下间隙

电气元件的上下间隙是指若开关柜内有两排以上的开关，则上一排开关的下接线端与下一排开关的上接线端的最小距离。

电气元件的上下间隙没有标准的规定是多少，只要超过最小安全距离即可，也就是低压要超过20mm，6KV高压要超过100mm，10KV高压要超过125mm。

但是为了方便不的配线布线，电气元的上上间隙一般要超过150mm以上，否帽当电工配线时，由于接线空间不够，会出现在接线不方便或是线接不上等问题。

在这里还要注意一点，就是第一排开关，一般第一排开关都是总开关，外来电缆要接在总开关上，一般外接的进线电缆都很粗，所以，总开关的上接线端到柜顶的距离要比其它电气元件的上下间隙要大。一般在200mm～300mm以上。

3）.电气元件的前后间隙

电气元件的前后间隙是指开关距离箱身后侧与箱门的距离，这个距离没有固定的发求，人要超过最小安全距离即可。

但是，考虑到外来接线或是进线电缆的粗细，也为了方便接线或是用铜排连接，所以一般 开关距箱门一般最少为150mm,开关距柜门的距离只要超过最小安全距离就行。

根据以上三个方位的间隙，加上柜内各电气元件的大小，就可以计算出基本的设备外壳尺寸。如下图所示

2．材料的选择

成套设备外壳材料的选择是根据设备成品的重量，柜（箱）体的大小，考虑刚度和强度的需要来选择材质，一般多采用冷轧板、镀锌板、白钢板等。

如设备的元件较少，壳体的尺寸小，重量轻，一般可采用δ1.5mm厚板材；基设备的元件较多，壳体的尺寸较大，为了增加强度，一般采用δ2.0mm板材。

为了防止设备外壳生锈，不同的安装方式采用不同的防锈方式。一般嵌入式暗装箱采用喷防锈漆来防止壳体生锈；若是室内明装箱或是落地安装柜采用静电喷涂方式防锈；若是设备户外箱一般采用白钢板制作即可，若设备的工作环境过于潮湿或是环境很恶劣的条件则采用白钢板加静电喷涂来达到双重防锈的目的。

除此之外，镀锌板本身带有防锈层，即可起到防锈作用，故而可以省去喷漆，而且价格与冷轧板差不多，所以一般的嵌入式暗装箱常采用镀锌板制作。

壳体的防护等级及其它应考虑的因素

设备外壳的防护等级要求

根据设备的使用环境以及设备对防雨、防尘、防异物进入的要求来确定其防护等级。

户外设备、在恶劣环境中使用的设备以及对湿度和灰尘、烟雾敏感的设备，防护等级要求较高，一般在IP54以上。

室内嵌入式暗装箱、明装挂箱、落地式安装柜相对于户外设备防护等级要低一些，一般在IP45以上。

外壳防护等级IP代码的函义如下：

IP防护等级是由两个数字所组成，第一个数字表示防尘、防止外物侵入的等级；第二个数字表示防湿气、防水侵入的密闭程度。数字越大，表示其防护等级越高，两个标示数字所表示的防护等级如表一及表二。

表一：第一个标示特性号码（数字）所指的防护程度

表二：第二个标示特性号码（数字）所指的防护程度

通风散热

根据设备负荷大小的发热量合理的进行能风散热的设计，，如设备壳体内部元件过多，功率过大，产生的热量较大时，可采用散热风机、轴流风机等散热装置；如果热量小，可以在设备壳体上开通风孔，但在壳体上开孔会降体壳体强度和防护等级，所以，一般在开通风孔后，壳体内部要加筛网，以达到防护等级的要求。

一般情况下室内、外配电箱很少在壳体上开通风孔，因为壳体内部元件并不多，一般多用于大型高压柜、开闭站、箱式变电站等。如下图所示。

安装方式

设备的安装方式大体上可分为嵌入式暗装、挂式明装、落地式安装三种。

1）.嵌入式暗装

嵌入式安装要考虑墙体厚度及盖板配合装修的方便性，如打开盖板可直接调节开关及面盖的深度，箱内安装导轨连同开关可调节，壳体的上下底均打上敲落孔，以方便上、下进线。

也就是说，嵌入式安装主要考虑的是箱内元件的可讯性及箱盖与嵌入在墙内的壳体连接要方便于用户装修。

2）.明装挂式安装

明装挂式安装分为挂墙式和挂杆式两种。挂墙式安装需要在箱体上焊挂耳，以方便安装。

而挂杆式则在箱后焊抱箍，但是要注意抱箍的距离焊得不能太近也不能太远。焊得太近抱箍的可调性减小，抱箍不够长，焊得太远，会导致抱箍口张得太大，抱不住电杆而松弛下滑。

3）.落地式安装

落地式安装方式要使壳体有足够的刚度和强度，通常落地式安装设备体积都比较大，重量也较沉，若是强度不够就会导致壳体变形，当壳体出现变形时，会给设备安装带来不必要的麻烦而且还会引起其它的事故发生。

落地式安装设备要注意的是，要在设备下加底座，否则设备底部常时间与地面接，柜底会出现生锈、腐烂，设备元件浸水或受潮而引发短路等事故。

结束语

从上分析，柜体的结构设计要综合考虑，尽可能的把将会发生的事故都考虑进去，才能必名不必要的损失，以上是我这几年来的工作经验之谈，也许有不足的地方或是没考虑周全的地方，我会在以后的工作中慢慢的积累，让自己更充实起来。

参考文献

GB 7251.5-2008 低压成套开关设备和控制设备第5部分：对公用电网动力配电成套设备的特殊要求。

第6篇：地壳中的元素范文

试水直销成为越来越多传统企业的选择。2014年4月25日，山东卫康生物医药科技有限公司（以下简称卫康生物）申牌声明，开始预热直销。

领航甲壳素

卫康生物成立于1999年，企业注册资金8000万元，是卫康集团的核心板块。除此之外，卫康生物董事长王宗继名下还有地产开发、食品、美容、传媒等产业。2000年，王宗继组建了卫康国际集团，以医疗健康事业为主线，建立起一家集科研、开发、生产、经营、服务为一体的跨行业综合性企业。发展至今，卫康国际集团已在海洋生物领域，特别是甲壳素上积累起很强的竞争力。

选定甲壳素为企业发展方向，与卫康生物创始人王宗继的创业经历有关。1994年，在中国保健品市场刚刚兴起时，王宗继用结婚买彩礼的5000元钱，在路边摆起保健品零售摊点，开始推广甲壳素产品，并从中赚到人生的第一桶金。

切身体会了生物医药的行业前景，王宗继选择成立自己的公司――卫康生物，进军海洋生物科技。“到今天我很骄傲地说，我已经引领了这个产业的发展，其原因是热爱，从内心里喜欢。”在一次接受齐鲁网采访时，王宗继谈道。

支撑王宗继信心的是卫康生物在甲壳素上的专业性和推广成就。据了解，卫康生物医药科技有限公司先后同中科院海洋研究所、中科院大连化物所、中国资源综合利用协会甲壳质专业委员会等专业机构合作。同时，还与清华大学、北京大学、天津大学、中国海洋大学等高校联合，共同研发甲壳素系列产品。

2010年，卫康生物建立起中科院海洋研究所博士后工作站，集中国内外的研究专家、营养学家进行科技攻关。之后，卫康生物又建立起院士工作站，继续推进生物科技的研发。另外，从2003年到2011年，卫康生物累计投资一亿余元，建立自己的GMP车间。2012年，投资2.7亿元，建设卫康生物科技园。

持续的投入和专业积累，让卫康生物获得授权发明专利12项，同时得到社会的认可，争取到部级高新技术企业、中国产品质量保障中心等企业荣誉，市场年销售额超过亿元。

渠道探索

目前，卫康生物以会销的方式进行市场开拓。据卫康生物商朱先生介绍，带有科普性质的会议营销是卫康生物的产品营销秘诀，卫康生物会通过在会议的时间、地点、重点、亮点上下功夫，向会议上要业绩。

据了解，卫康生物的会销模式是受一次研讨会启发。2007年，多位在甲壳素领域享有盛名的专家学者齐聚临沂，参加中国甲壳质开发与应用研讨会，会议由卫康生物承办。会议之后，卫康生物发现，公司知名度、社会对产品的信赖度以及经销商对公司的忠诚度都有提高。尝到承办科研大会的甜头，卫康生物开始力推这一营销模式。

如今，清大卫仕壳聚糖、海参氨糖应用成果展示、科普会、康复之星颁奖大会等会议，卫康生物每年都要举办十多次。在此基础上，卫康生物还建立起康复会员健康中国行、中国红色文化节等会议品牌，推广公司产品。

第7篇：地壳中的元素范文

[关键词]广西 稀土矿资源 开采 地质情况 火山岩

[中图分类号] P61 [文献码] B [文章编号] 1000-405X（2014）-3-42-2

1矿区概况

广西崇左矿区位于喜马拉雅构造活动带和印度地台的交汇处，矿区东部为平列构造，西部则呈弧形格局，北靠西大明山隆起带，南接凭祥一大黎断裂带。火山岩喷发、酸性岩脉入侵等情况常在此矿区发生。该矿区周围主要分布有中酸性火山岩、英安斑岩等岩石。

2矿区的地质特点

2.1地层

在广西崇左矿区，所出露的地层有多种，主要是石炭系、侏罗系、第四系、三叠系以及侏罗系等，其中，分布面积最广的就是三叠系。

2.2构造

在广西崇左矿区，地质构造可分为两种，分别是褶皱以及断裂。褶皱可分为元井向斜以及崇左向斜两种，其中，崇左向斜呈东西走向，构造线较模糊，受到后期构造等因素的影响，褶皱轴有所偏转。北东走向为元井向斜的主要方向。另外，该矿区内有诸多断层，且断层走向复杂多样。北西以及北东走向的断裂层大小各异，排列呈平行状，分布也较为密集。一些南北走向以及北西走向的断层因具有控相方面的特点，因而对东西向的断层进行了切断。

2.3岩浆岩

在该矿区，中酸性火山岩是主要的岩浆岩，喷发于印支期浅海，可追溯至早三叠世。

3矿体特点

广西崇左矿区的矿体来源于酸性火山岩岩体风化壳，风化壳离子吸附型稀土矿是矿床的主要矿种。一般来说，风化壳的构成情况在极大程度上影响着矿体的内在特征。

3.1含矿层特点

（1）原岩。原岩可分为凝灰岩以及英安斑岩。灰绿色为凝灰岩所呈现的颜色，岩石质地坚硬，为凝灰块状构造。英安斑岩则呈灰褐色，质地坚硬，斜长石为其主要斑晶。英安斑岩结构多样，主要有球粒结构、斑状结构以及变余斑状结构等。（2）凝灰岩全风化层与英安斑岩。呈褐红、褐黄以及褐灰等色，所有基岩都已风化。其结构可分为砂质粘土、粘土质。粘土矿物为其上部主要成分，砂质矿物为其下部主要构成。在此矿区，吸附型稀土矿大多蕴藏在风化层下部。另外，风化层中部位置也有丰富的吸附型稀土矿，呈现出阳离子状态。在该矿床里，矿产主要蕴藏于风化层，其中，离子吸附型稀土氧化物高达0.45%。（3）凝灰岩半风化层与英安斑岩。呈褐黄、褐灰以及褐黄等色，疏松块状结构。石英、云母以及长石砂砾为其主要构成部分，上部是粘土矿物，下部为砂粒矿物。在半风化层的上部区域，有一些矿体存在，其中稀土氧化物的含量约为0.050～0.200%。

3.2矿体特点

从平面角度来看，块状为矿体的主要形态。随着岩浆岩风化体的变化，矿体的状态也随之发生着改变。从剖面角度看，矿层主要蕴藏在全风化层里，透镜状以及层状为矿体的主要形态。随着基底原岩的变化，矿体形态也随之变化。矿体的延伸方向和山脊线相同，和地形坡角相比可知，其倾斜角更缓和一些。

3.3矿石特征

中性、酸性火山岩风化物为矿石的主要成分，呈灰红、灰黄等色，疏松结构。矿物成份多种多样，主要有原生造岩矿物、风化矿物以及副矿物等。粘土矿物对稀土元素进行吸附，而此时稀土元素则呈现出离子相氧化物的状态。另外，矿石的化学成分也是多种多样，主要有：Fe、O、SiO、CaO、Na20、MgO等。

矿石的主要结构除了原岩结构和粉状结构，还有土状结构。经过探测、研究可知，在广西崇左矿区，中钇中铕以及中钇低铕轻稀土配分是矿石的主要类型。另外，矿体的底板部位以及顶板部位称为围岩。一般来说，矿体上部的全风化层等为矿体的顶板，而矿体下部分的原岩、半风化层等则为其底板。

4矿床的控矿因素及其成因

4.1矿床的成因

对广西崇左矿区的矿物进行分析可知，酸性火山岩为其稀土矿的主要矿源岩。在此矿区的矿源岩里面，稀土元素具有较高的浓度。对稀土元素进行检测、研究可知，其主要成分有凝灰岩以及英安岩。在矿区的火山岩里面，分散状态为稀土元素的主要存在形式。表生以及内生为矿床的成矿机制。

4.1.1表生作用

由于该地为湿热气候，含矿原岩深受风化作用影响。一方面，造岩矿物例如长石等逐步变为粘土矿物，成了离子稀土矿的吸附剂；另一方面，离子型稀土元素从长石等矿物中释放出，继而将吸附物质提供给了粘土矿物。另外，该矿区处于热带季风气候地带，有机酸、植被是极其丰富的，因而也使稀土矿的富集、开采更具优势。在弱酸性地表条件的影响下，HC03等酸根和稀土元素相结合为络合物，继而于水中溶为溶液状态，并随着地表水的流动而运移。

在溶于水以后，一部分的稀土元素向下流移，PH值在酸度下降的同时有所上升，使粘土矿物的吸附能力得到了提高，稀土元素的次生集中区也随之产生了。与此同时，风化作用随深度的加大而降低，产生的稀土元素也有所减少，其品位也渐渐和原岩接近。但风化壳顶层的稀土元素却低于原岩里所含的稀土元素。在地表泾流、地表风化以及腐蚀等作用的影响下，另外一部分的稀土元素也发生着变化，但风化壳的中间部位仍是矿体的集中区域。对采集自矿区的相关资料进行分析可知，稀土元素集中区域的PH值一般为5～7。

4.1.2内生作用

内生作用可分为三种情况，其一是在构造运用的影响下，早三叠世火山喷发，最终使蕴藏丰富稀土矿的原岩得以形成；其二是断裂构造引起了熟液活动，最终产生稀土元素；其三就是在断裂构造的影响下，风化作用出现了，最终也导致了稀土元素的富集。

4.2控矿因素

控矿因素有诸多种，主要可分为地层岩性因素、气候条件因素、含矿原岩因素、构造因素以及地形地貌因素等等。

4.2.1地层岩性因素

离子吸附型稀土矿多在酸性火山岩、中性火山岩矿区富集。

4.2.2气候因素

在上文我们提到，广西崇左矿区位于亚热带季风气候地带，植被茂密且有机酸丰富。该矿区的化学环境呈弱酸性，这对矿原岩的化学风化是有极大帮助的。另外，在此气候条件的影响下，稀土元素也能更好地得到淋滤。

4.2.3含矿原岩因素

在本矿区里面，吸附型稀土矿的母岩主要是酸性火山岩以及中性火山岩，对于矿体的质量、范围等，火山岩体进行了有效的控制。

4.2.4构造因素

矿体的形状以及分布情况受到了构造的影响和控制。

4.2.5地形地貌因素

剥蚀作用的进行情况、作用程度受到了地形地貌的影响。笔者进行深入分析得出，地形地貌一方面影响着风化壳的内在化学特征，另一方面还决定着地下水的流动情况。与此同时，矿区的地形地貌和风化壳的完整程度、厚度也有着紧密的联系。广西崇左矿区为丘陵地貌，风化壳得到了很好的保存，且呈全覆式状态。

4.3矿体富集的规律

4.3.1缓坡地带

从地貌上来看，稀土元素一般集中在坡度较缓的地带。倘若坡度陡峭，那么风化壳的粘土层就会受到风吹雨淋，其厚度也会逐渐变小，在重力作用的影响下水流速度加快，风化壳里面的粘土矿物也就随之流走了。经过深入的勘测和分析，笔者发现假若一陡坡的倾角超过了50度，那么相比于原岩，该陡坡下部以及中部位置蕴含的稀土元素就低了很多。在该矿区风化壳的中部位置，所蕴含的稀土氧化物最高不超过0.022%。

4.3.2山腰地区

和山脚以及山脊等地相比，稀土矿主要集中在山腰地带。随着风化壳内部水的流动，稀土元素也随之向下流移，这样一来，山脊上的稀土元素就会渐渐变少。稀土元素从山脊向下流移的过程中会经过山腰，此时山腰中的吸附矿物就会吸附住下流的稀土元素，因此山脊也无法拥有丰富的稀土元素。

4.3.3宽阔山脊

另外，稀土元素也多集中于宽阔的山脊处。倘若山脊宽阔，那么风化壳的形状就更为平缓，其厚度也大，因而山脊也多稀土元素聚集。

4.3.4全风化带

在该矿区，许多地段表面有残坡积层，对残坡积层进行取样分析可知，其所含吸附型稀土矿很少，因此，在矿产资源的勘探上，我们就不对残坡积层进行考虑。一般来说，半风化带上部以及全风化层下部的稀土矿较为集中，在半风化带的下部，稀土含量会随母岩风化状态的减弱而有所降低。在广西崇左矿区，吸附型稀土矿主要蕴藏在全风化带处，其品位也达到了顶峰。

4.4找矿的标志

（1）酸性火山岩体以及中性火山岩体的地表出露范围需符合一定标准；（2）酸、中性火山岩体的残坡积层，且该残坡积层位于丘陵地带，海拔约为160-400m。（3）主要成分为酸性火山岩以及中性火山岩的山脊，山脊地势需平缓。

5结束语

吸附型稀土矿的勘探和开采对广西经济的发展是极为重要的，因此，在对吸附型稀土矿的控矿因素以及地质特点进行分析时，就需从多方面的、多角度着手。具体而言，针对矿区的地质特点，我们需对矿区概况、地质特征以及矿体特点等方面进行探究；而对控矿因素进行分析就需考虑到矿床的成因、控矿因素、找矿特点以及矿藏规律等方面。

参考文献

[1]杨大欢，肖光铭.广东省离子吸附型稀土矿区域成矿研究规律[J].地质与资源，2011（6）.

第8篇：地壳中的元素范文

【关键词】结构选型，结构布置，工程经济影响

中图分类号： F121.3文献标识码：A 文章编号：

一、高层建筑结构选型、结构布置的相关概述

高层建筑结构体系是由多种材料、构件所组成的结构。主要可以分为几个体系:

1、一般高层建筑结构体系。主要包括了框架体系、剪力墙体系、框筒体系、筒中筒体系等结构体系。

2、复杂高层建筑结构体系。指的是带有转换层的结构体系、连体结构体系、带加强层的结构体系和平面不规则的结构体系等。

3、新颖高层建筑结构体系。指的是这几年以来,出现的一些新颖的高层建筑结构体系。最有代表性的是束筒体系、脊骨体系等结构体系。

二、高层建筑结构选型、结构布置的重要性

1、高层建筑和城市社会的发展紧密相关

我国城市化进程的快速发展以及人口的不断高速增长使得城市的人口数量日益增加，这就使得城市的资源，包括居住资源、生产资源、生活用地资源越来越匮乏。为了节约并最大限度地利用好城市有限的土地资源，降低拆迁的费用、市政的工程费用和复杂地形的处理费用,进一步提高城市的社会吸纳能力和综合效益,缓解城市加速膨胀和城市房屋供不应求的的矛盾,有效改善城市的环境和调节心理等城市社会性相关问题,在这样的情况下，高层建筑的数量在全国的各大中城市持续快速增长,而且其规模、高度、复杂性和建设的速度也在不断上升。

2、高层建筑结构的复杂性日益提高

现代高层建筑和平立面的空间分布不断复杂,随着高度、规模和投资的不断增加,这就要求性能更先进、更优化的结构系统形式与之相适应。主要表现为:

(一)需求的多元化和功能综合化的趋势日益加剧,最终导致了高层建筑的方案平立面形状和内部空间分布的多样化、个性化与复杂化。为了增加更多的建筑净空高度,在一般的多高层建筑中之前所不存在的新问题和矛盾开始不断出现,这就对对结构系统的形式要求进一步提高。

（二)随着高度和规模等的不断扩大,随着高层建筑的投资不断增加、工期逐渐加长,其结构系统优化的必要性和可优化的空间与效益也就更加显著。结构的优化,首先是对选型的优化,其次才是对布局和构件参数的优化。

(三)高层建筑要考虑的影响因素也不断复杂、更加的系统和多变,在选型的时候需要知识信息的支撑愈来越重要,这也使得选型的结果受到人为因素的影响也不断增大。

三、高层建筑结构选型、结构布置的相关影响因素

高层建筑是一个个的独立单体, 它的可统计性差, 影响因素多, 影响因素之间的相互作用大。从信息角度分析,它的不确定、不确知的信息很多,同时其综合性也很强,表现在其结构方案不单单取决于力学的分析,而是应该综合考虑到环境、经济、安全等多方面的因素。这是一个综合的决策过程，相当复杂,我们只能抓住主要矛盾，重点考虑主要的影响因素,忽略那些次要因素的影响。与此同时，我们还要注意到这些因素之间可能具有的层次性关系,以及不同的因素之间可能存在的部分耦连性关系,所有这些因素对选型的影响都会具有一定的模糊性。

对于不同类型的建筑方案,在选型的时候要考虑到一些因素的影响，主要有：

1、环境的条件影响。主要包括了抗震设防烈度、场地条件和基本的风压等。

2、建筑方案的特征影响。主要是建筑的高度、高宽比和建筑的体型。

3、建筑的使用功能要求。高层建筑按照使用功能的分别可以分为住宅、办公楼、旅馆和综合楼等。对于某种功能的建筑可能只具有几种结构型式与之相匹配。比如对于高层的住宅, 由于内部的使用空间比较小, 分隔的墙体较多,而且各层的平面布置都是大概相同的,因此，对于这种功能的建筑就可以采用剪力墙或者框架剪力墙结构。

4、 施工工期的要求。高层建筑的投资一般数额都很大, 只要结构的施工周期缩短, 就能够使整个建筑尽快投入使用,并且得到经营收入回报。同时还能够缩短贷款的还贷时间,进而减少还贷的利息支出。

5、 材料的供应状况。

6、设计和施工水平的影响。

7、 结构抗灾水平和可维护性。

通过上面的分析,综合考虑上述的各种因素,可以将高层建筑结构选型的决策因素层次初步划分如下:

四、引起结构选型不合理的主要原因

1、结构设计人员缺乏经验，只要在规范内允许，哪种结构形式是自己经常用到的，所涉及的背景参数自己较为熟悉，就选用哪种结构形式，而不是从符合相同结构设计规范，满足相同国家标准，相同的安全情况下，选用最经济合理的结构形式，他们的能力水平根本计算不了，或者说也不会计算投资成本，就会造成对项目本身因为结构造型不对，而造成的相当惊人的浪费。

2、企业管理人员自身的知识面掌握不全面，或者是一个企业内部根本就没有具有行业水平要求的专业人员进行把关。一味对设计人员过分依赖，认为只要设计人员设计的形体不变，并且能够通过有关部门的图审就算完成了。

五、结构选型、结构布置对工程经济的影响分析

下面以某高校的体育训练馆工程为例,根据设计造型先初选两种结构方案,对其进行分析计算和优化设计。通过对两种方案对比,确定设计采用的最佳经济方案。该工程位于该校逸夫楼的北侧,建筑面积约5 000m2,单跨跨度最大46.5 m,建筑总长度为120 m,主体结构整个立面呈拱形。

1 、方案的初步选型

(一)刚架的选型

刚架一般分为实腹刚架和格构刚架两种。实腹刚架适用于荷载小,跨度为9~18 m,柱高为4.5~9.0 m。格构刚架通常用于荷载、跨度、柱高均较大的情况,格构刚架的材料选择和截面组成比较灵活,当刚架内力较小时,宜采用等截面;当刚架内力较大时,宜采用变截面。对于跨度较大的格构刚架,可采用折线形或弧形的横梁,以降低刚架的矢高,减小建筑高度,改善建筑造型。在本文实例中,由于跨度和内力都比较大,所以宜采用弧形的变截面门式格构刚架,截面采用焊接H型钢。

(二)网壳的选型

在网壳设计中,网格数量及网壳高度两个指标直接关系到网壳的经济合理。网壳短向跨度L2在30~60 m时,网格尺寸可取(1/10~1/16)L2,例中L2=46.5 m,则网格尺寸可取4.65~2.90 m。网壳短向跨度L2在30~60 m时,网壳高度可取(1/12~1/16)L2,即本例中的网壳高度可取3.87~2.90 m。由于该工程实例为高校体育馆,网壳结构的支承方式采用适用于体育馆结构的多点支承方式。结合以上叙述及工程的实际情况,网壳结构方案的网格型式采用正放四角锥,节点型式为螺栓球,支承方式为多点支承,网格尺寸取2.7 m@2.7 m,网壳高度取1.8 m。

2、 方案的设计

（一） 刚架方案的设计

本文采用SAP2000有限元分析软件对刚架结构方案进行设计计算,设计采用荷载标准值,其中:屋面恒荷载0.50 kN/m2;屋面活荷载0.30 kN/m2;基本雪压0.25 kN/m2;基本风压0.35 kN/m2,考虑地震作用的影响.根据5建筑结构荷载规范6及5建筑抗震设计规范6中的规定,本方案的设计荷载组合选取如下:(1)1.20恒载+1.40活载;(2)1.20恒载+1.40风载;(3)1.20恒载+0.70@1.40活载+1.40风载;(4)1.20(恒载+活载)+1.30水平地震荷载。

本方案采用弧形的变截面门式刚架,截面形式为焊接H型钢。首先建立单榀模型,在建模过程中取37个节点共36根杆件经过计算得出各单元的截面尺寸,如表1所示

（二）网壳方案的设计

网壳结构的设计计算也采用有限元软件SAP2000,平面尺寸46.5 m@87.2 m;网壳厚度为1.8 m;网格型式采用正放四角锥;节点型式采用螺栓球;支承方式为多点支承;设计采用荷载标准值,其中:上弦静载0.30 kN/m2;上弦活载0.50 kN/m2;下弦静载0.20 kN/m2,基本雪压0.25 kN/m2;基本风压0.35 kN/m2,考虑地震作用的影响。方案的设计荷载组合选取同上.网壳结构沿纵向和横向有两个对称面,杆件众多。经过计算确定了各单元的截面尺寸,如表2所示

3、 两种方案的比较

（一） 受力性能的比较

由于门式刚架结构属于平面结构体系,而网壳结构属于空间结构体系,为了更客观真实的对比两者的受力性能,分别建立两种方案的整体空间模型，在荷载作用下,刚架和网壳整体模型的水平侧移值和竖向挠度各节点位移值可知,两种结构在荷载作用下的变形情况相似,网壳结构的水平侧移值和竖向挠度均与刚架结构相近.最大竖向挠度值为114.2 mm,符合设计规范要求的构件变形控制值为L/400[5](即116mm,L为跨度).

（二）用钢量的比较

方案一:多弧段刚架方案

上表中列出了刚架方案中各构件的重量,共140.4 t。另外,计算得一榀刚架重量为11.8 t,共11榀,重129.5 t.多弧段刚架方案总的用钢量为269.9 t。

方案二:网壳方案

经计算,主体部分网壳杆件总用钢量为256.2 t,而螺栓、螺母、封板、锥头等构件合重13.8 t,网壳结构的总用钢量为293.3 t。通过以上对比计算可以看出,网壳结构的用钢量比刚架结构大23.4 t。以每吨钢材价格8 500元/t计算,若采用网壳结构仅用钢量一项就要多投入近20万元。

（三） 施工工艺的比较

在实例工程中,主体钢结构采用弧形刚架梁钢结构,钢梁、柱为多弧形焊接H型钢梁。为了便于制造和运输,将钢梁进行合理分段。各单元梁、柱段在工厂车间制造完成后运至现场进行拼装及焊接,大大减少了现场工作量,特别是现场湿作业工作量,各个分项工程如基础、钢构件、屋面、围护结构可以同时进行施工而不相互影响,使施工工期大幅缩短。而网壳结构的螺栓球节点和高强度螺栓都是属于精加工部件,网壳结构在安装过程中,对于支座沉降和温度变化的影响较为敏感,加工和安装精度要求非常高,这就增加了施工工期,工程造价也就随之提高。

通过以上对两个方案的对比,可以看出刚架结构的受力性能与网壳结构相当,但是刚架结构用钢量较小,而且其施工工艺比网壳结构简单,质量易于控制,工期也较短,综合经济效益较高,所以本工程拟采用多弧段刚架方案。

六、结束语

总之，在日常的工程实践当中，不管是作为企业的管理者还是设计者，都要求在满足相同的原审定方案、使用功能的同时，要尽量对工程结构方案进行合理优化，通过比对之后从中选择最经济合理的方案。与此同时，作为设计单位，也要具有高度的责任感，对自己设计的作品要负责，做到经济合理；作为企业而言，在选择设计单位的时候，尽量选用专业理论较高，具有丰富经验的设计师，这样才能保证结构的选型和结构布置对工程造价的合理科学。

参考文献：

[1]王光远, 吕大刚, 张世海. 论结构选型的若干关键问题. 哈尔滨建筑大学学报, 2000; 33( 1) : 1—7

[2]刘大海, 杨翠如. 高层建筑结构方案优选, 北京:中国建筑工业出版社, 1996: 35—45

[3]张世海, 刘正保, 张世忠. 高层建筑结构选型需求分析. 四川建筑科学研究, 2004

第9篇：地壳中的元素范文

“经历了股改、辅导、申报，该花的钱花了，该受的罪也受了，就这么撤回来，怎能甘心？”一些IPO折戟企业这样袒露自己的心迹。

于是，中技桩业、润银化工、万达地产等一批从IPO败下阵来的企业纷纷踏上境内外借壳上市之路。无一例外，他们都曾获得过 VC、PE 机构的投资。虽然 IPO 失败后再尝试曲线上市让企业付出较高成本，但对于无法满足 IPO 上市条件却又有着迫切融资需求和股东套现退出需求的企业而言，借壳上市不失为一条可行之路。

自去年IPO大门关闭以来，借壳上市这条路上，变得十分拥挤。“退出无门”之际，倍感压力的PE纷纷将目光投向上市公司的钱袋，找壳成为他们一项不可缺失的工作内容，不少PE机构还将手伸向了香港和美国资本市场。

与此同时，为规范借壳上市，各资本市场相继提高借壳的准入门槛，增加了借壳上市的成本与难度。或许，在IPO堰塞湖大背景下，借壳上市也注定是一条崎岖之路。

案例中技桩业借来的IPO

2013年5月7日，两次IPO折戟 中技桩业终于借壳ST澄海曲线上市，但已逾七成的资产负债率、多项悬而未决的诉讼，成为停留在公司上方难散的疑云。

两年来，为了谋求上市，中技桩业历经挫折。2011年1月14日，最终董事长颜静刚带着中技桩业首次冲击上市。不过，最终倒在了发审会，源起3起安全生产事故，证监会于当年2月9日公告了《关于不予核准上海中技桩业首次公开发行股票申请的决定》。

错过了2011年初最佳的上市时机，中技桩业也开始受累于国内投资放缓，业绩出现了大幅度下滑。

2012年4月，中技桩业再度冲击上市，却遭遇同业117家企业联名投诉，被指产品存在安全隐患。结果，中技桩业再度折戟。

报表显示，2011年中技桩业的营业收入与净利润分别为23.46亿元、1.73亿元，2012年营业收入虽然增长到26.81亿元，但净利润却下滑至1.03亿元，同比下降40.4%，其持续盈利能力成疑。

此外，重组方案的财务数据更是显示中技桩业合并报表的总资产为47.17亿元，负债为37.66亿元，负债率高达80%，而上个年度合并报表负债率仅为64%。

背负着80%的负债率，中技桩业选择了借壳上市之路。对颜静刚而言，如此执着于上市，很大程度是受到了背后PE的推动。翻阅中技桩业重组报告，不难发现，中技桩业背后站着一批PE，分别是上海嘉信、首创创投、士兰创投、银湖投资、建银城投、复星创富、中比基金。

这些PE们大多是被中技桩业高成长性吸引而蜂拥而至。2012年，中技桩业总资产超过47亿元，2011年，中技桩业总资产为23亿元，而2010年中技桩业资产仅为8亿元。如果以2006年为起点，中技桩业资产总额甚至增长了69倍，营业收入增长了89倍，净利润增长了124倍。

中技桩业成立于2005年，短短7年时间，颜静刚将这极不起眼的产业做到了极致，跻身国内预制桩行业前三位。招股书显示，中技桩业目前拥有空心方桩专利84项，2011年总产量达到了1734万米。

2008年和2011年，中技桩业先后通过两轮融资，引进了复星、建银城投和中比基金等机构投资者，融资额高达4.26亿元。而这三家创投进入的成本高达每股24元，对应16.8倍市盈率。

不过，经过2011年5月29日的10股转增25股以及此次重组的1.2股换1股，上述PE的进场成本变为了8.23元/股，略高于ST澄海停牌前20日的均价8.12元/股。这意味着，即使成功借壳上市，PE的持有成本也与二级市场的持有成本大致相同。

宝鹰股份无奈中借壳

宝鹰股份2011年为上市做筹备工作，由于公司存在的股权纠纷问题导致IPO折戟。但在重组预案中，宝鹰股份的股权诉讼案依然悬而未决。不过，在还未解决上述纠纷问题的情况下，宝鹰股份背后的众多PE们有点按捺不住了，开始主动推进公司借壳上市，谋求实现并购退出。

2013年6月1日，*ST成霖公告称，拟以资产置换和定向增发方式收购宝鹰股份100%股份，并募集配套资金。上述交易完成后，公司控股股东将变更为自然人古少明。古少明也是宝鹰股份的董事长兼总经理。

公开信息显示，宝鹰股份注册资本1.65亿元人民币，成立于1994年4月，经营范围包括承担各类建筑（包括车、船、飞机）的室内外装饰工程设计与施工等。

公告披露，宝鹰股份2011年和2012年的营业收入分别为22.71亿元和29.13亿元，对应的净利润分别为1.16亿元和1.52亿元。交易对方还承诺，宝鹰股份2013年-2015年净利润分别不低于20550.72万元、26074.14万元和31555.62万元。

宝鹰股份的业绩表现如此抢眼，缘何放弃IPO？宝鹰股份投资证券部相关负责人解释，公司选择何种方式上市，主要还是根据企业自身发展需要来定。只要有利于公司做大做强，良性发展，企业不会纠葛于选择哪种方式上市。

事实上，宝鹰股份的股权纠纷案成了其IPO的障碍，不得不暂时中止上市进程，原告方是原股东深圳东方艺术研究会。关于自然人古少明及李素玉与深圳东方艺术研究会尚未了结的诉讼案件，报告书中也有详细说明。去年4月，原告申请确认其与罗娘检（罗娘检去世后由李素玉继承）签订的深圳市宝鹰装饰设计工程公司（即宝鹰股份前身）《股权转让合同书》未生效，法院受理后追加古少明为被告。今年3月做出的民事裁定书认为，上述合同书有效并驳回了原告的。因不服一审判决，原告向深圳中级人民法院提起上诉，截至目前，该案件处于二审诉讼程序中。

“宝鹰股份存在重大未决诉讼，而诉讼结果直接影响到宝鹰的股权所有权归属问题。”原告方律师甘清洪说，宝鹰股份的股权存在重大不确定性，是借壳上市的根本。

那么，宝鹰股份股权纠纷案是否会影响借壳上市？该公司回应表示，上述尚未了结的诉讼案件不会改变古少明、李素玉合法拥有宝鹰股份的股权的法律事实，不会对古少明和李素玉该等合法权利造成影响，亦不会成为本次交易的实质。

宝鹰股份经历了12次股权结构演变。其中，2010年12月30日，宝鹰股份自然人股东李素玉将其42%的股权转让给宝贤投资、宝信投资这两家公司。事实上，古少明是宝贤投资、宝信投资的实际控制人，持股比例分别为41.45%、95%。

此外，宝鹰股份在启动IPO之时也被众多PE青睐，2011年上半年，好几家PE进驻。宝鹰股份一次重大股权结构演变是在2011年5月25日，东方富海（芜湖）二号、联创晋商、长华宏信、龙柏翌明、瑞源投资以人民币增资1.65亿元，成为宝鹰股份的股东。值得注意的是，这个时间点正是宝鹰股份积极筹备上市之时。

从目前的股权结构来看，除去古少明、李素玉、吴玉琼及一致行动人共持有宝鹰股份90.18%的股份， 其他9.82%的股权就在这些PE机构手里。业内人士分析，这么大的股权被多家PE机构占着，在IPO没戏的时候，如何退出是非常头疼的事。这次借壳上市，实际上也是解放了PE机构。

点评

什么样的壳公司适合你？

究竟还有多少壳可借、值得借？借壳的成本和代价究竟有多高？

在一些券商眼中，目前在国内借壳上市的交易非常扭曲，价格也非常高昂。在国外，买一个壳所花费的成本，最多稀释10%的股权，而国内现在10亿市值的公司都很难找，相应地，价格也是有史以来最贵的。