變質(zhì)作用PTt軌跡的形態(tài)反映了變質(zhì)作用過程中溫度（T）和壓力（P）在時間上的相關(guān)變化特征。P（相對于T）的變化特征反映了變質(zhì)地體被構(gòu)造埋葬或構(gòu)造剝蝕的相對速率和幅度（對應(yīng)于地殼增厚或減薄的相對速率和幅度），而T（相對于P）的變化特征主要反映熱源性質(zhì)及熱流增減的速率和幅度，二者的不同組合變化趨勢必然反映地殼或巖石圈內(nèi)不同類型的運動學(xué)、動力學(xué)和熱力學(xué)特征，這種內(nèi)在聯(lián)系使得PTt軌跡成為分析構(gòu)造環(huán)境和地球動力學(xué)的重要依據(jù)之一（盧良兆等，2004）。
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變質(zhì)作用PTt軌跡就其總體變化趨勢可以分為兩類：順時針PTt軌跡和逆時針PTt軌跡。
圖7-3-6a為一典型的順時針PTt軌跡，其中線段AB反映的是表殼巖或地殼表部的巖石（下文通稱為表殼巖）迅速進入中、下地殼的場景，壓力增加較快，而由于巖石導(dǎo)熱慢，溫度升高相對較慢，導(dǎo)致這一場景的動力學(xué)機制可能是：①板塊邊緣的A型俯沖過程；②大規(guī)模陸殼巖片的逆沖推覆作用；③強烈擠壓過程中大規(guī)模褶皺到板巖劈理帶的形成。當(dāng)構(gòu)造作用停止后（圖中B點），表殼巖達到最大深度，承受最大壓力。此后，可有一段相對寧靜的時期，在此期間，表殼巖或者滯留在深部，或者緩慢回返，由于環(huán)境的加溫和熱平衡導(dǎo)致溫度較快回升，這一階段相當(dāng)于圖中的BC線段，以等壓增溫或減壓增溫為特征，至C點達變質(zhì)作用峰期（溫度最高）。接著，線段CD揭示的是巖石從地殼深部回返到地殼淺部的場景，壓力迅速降低，而溫度不變或略有降低（等溫降壓），導(dǎo)致這一場景的動力學(xué)機制是重力均衡、剝蝕、由于強烈拉張而導(dǎo)致的構(gòu)造減薄或深部巖石的逆沖上隆等。線段DE為折返過程的晚期，地殼上升和剝蝕速度減慢，相應(yīng)的減壓現(xiàn)象而變慢，溫度卻因巖石回到地殼淺部大幅度下降，表現(xiàn)出近等壓降溫的過程?？傮w上，一個完整的順時針PTt軌跡盡管反映的是表殼巖從地表進入中、下地殼然后回返到地殼表部的過程，卻連續(xù)反應(yīng)了不同的動力學(xué)場景。
圖7-3-6 變質(zhì)作用PTt軌跡的兩種典型樣式
（轉(zhuǎn)引自盧良兆等，2004）
a—順時針PTt軌跡，以奧地利陶恩構(gòu)造窗南部費拉赫附近外圍片狀巖石的阿爾卑斯期變質(zhì)作用為例（據(jù)Droop，1985）；逆時針PTt軌跡，以Adirondack地區(qū)麻粒巖相變質(zhì)地體為例（據(jù)Bohlen，1987）
逆時針PTt軌跡（圖7-3-6b）所表現(xiàn)另外一種不同的地球動力學(xué)過程，早期進變質(zhì)階段的線段AB顯示出增溫幅度明顯大于增壓幅度的特征，這與表殼巖在進入下地殼的過程中有大規(guī)模巖漿侵位有關(guān)，巖漿的上升使地殼淺部巖石升溫發(fā)升大規(guī)模的進變質(zhì)作用，所以線段AB的開始階段坡度較平緩，以增溫為主，壓力增加較慢。隨著巖漿不斷加入和同時發(fā)生的大規(guī)模側(cè)向擠壓，地殼厚度不斷增加，表殼巖在升溫的同時增壓，最后同時達到溫度和壓力高峰期（圖中B點），峰期之后早期階段可能由于巖漿結(jié)晶冷卻而表現(xiàn)出等壓冷卻的軌跡?？傮w上，逆時針PTt軌跡反映的是地殼增厚的同時又有大規(guī)模巖漿增生的過程。
對于這兩種變質(zhì)作用PTt軌跡，普遍認(rèn)為順時針PTt軌跡與板塊俯沖和陸-陸碰撞構(gòu)造環(huán)境有關(guān)，而逆時針PTt軌跡可能對應(yīng)于大陸邊緣島弧、大陸裂谷和地幔柱環(huán)境。
第一次作業(yè)參考答案——第二章
2.2
100
號篩孔的孔徑是多少毫米？當(dāng)泥沙粒徑小于多少毫米時就必須用水析法作粒徑分析
答
：
1
）根據(jù)
N
號篩的定義：
1
英寸內(nèi)有
N
個孔就稱為
N
號篩。
1
英寸
=25.4mm.
。可知如果
網(wǎng)線直徑為
D
，則
N
號篩的孔徑計算公式如下
:
(25.4
－
D
×
N)/N=25.4/N-D
但本題并沒有給出
100
號篩的網(wǎng)線直徑，無法用公式進行計算。經(jīng)查表可得，
100
號篩孔的
孔徑為
0.149mm
（表
2-2
）或是
0.147mm
（表
2-4
）
。
2)
對于粒徑小于
0.1mm
的細(xì)砂，由于各種原因難以用篩析法確定其粒徑，而必須采用
水析法作粒徑分析。
注
：第一問因為篩的網(wǎng)線直徑可能不一樣，所以以上兩個答案都正確
2.5
什么是級配曲線？給出中值粒徑，算術(shù)平均粒徑，幾何平均粒徑的定義或定義式？
答
：
1
）在
僅以橫軸采用對數(shù)刻度
的坐標(biāo)上，以粒徑為橫坐標(biāo)，以小于粒徑
D
的重量百分比
即小于該粒徑
D
的泥沙顆粒重量在總重量中所占比例為縱坐標(biāo)，點繪數(shù)據(jù)連成的曲線，稱
為累計頻率曲線，亦稱級配曲線。
2
）中值粒徑即累積頻率曲線上縱坐標(biāo)取值為
50%
時所對應(yīng)得粒徑值。換句話說，細(xì)于
該粒徑和粗于該粒徑的泥沙顆粒各占
50%
的重量。
3
）算術(shù)平均粒徑即各組粒徑組平均粒徑的重量百分比的加權(quán)平均值，計算公式為
?
?
?
?
?
n
i
i
i
m
p
D
D
1
100
1
4
）幾何平均粒徑是粒徑取對數(shù)后進行平均運算，最終求得的平均粒徑值。計算公式為
)
ln
100
1
exp(
1
?
?
?
?
?
n
i
i
i
mg
p
D
D
注：
關(guān)于級配曲線的定義錯的比較多，并不是以粒徑的對數(shù)或是負(fù)對數(shù)為橫坐標(biāo)，也不是
按幾何級數(shù)變化的粒徑尺度為分級標(biāo)準(zhǔn)
……
只要跟上述表達的意思一致都為正確答案。
2.6
某海灘的沙粒粒度范圍是
1.4
3.6
?
?
?
，試給出以毫米為單位的顆粒粒徑范圍
解
：因為
D
2
log
?
?
?
，其中
D
為顆粒粒徑，所以可得到
2
D
?
?
?
3789
.
2
2
4
.
1
1
1
?
?
?
?
?
?
D
，
0825
.
2
2
6
.
3
2
2
?
?
?
?
?
?
D
所以顆粒的粒徑范圍為
0.083mm-0.379mm
。
注：
此題不要忘記單位
第二次作業(yè)參考答案——第二章
2.21
動床模型中常采用量瓶法測量渾水濃度？量瓶的容積約為
1000cm
3
,
每次使用前需在當(dāng)
時水溫下精確測量其容積。已知某次測量數(shù)據(jù)為：水溫
2
℃，空瓶的質(zhì)量為
113.0g,
空瓶
加清水的質(zhì)量為
1146.14g,
空瓶加渾水的質(zhì)量為
1149.42g,
濾出瓶中渾水中的沙樣烘干后得
沙的質(zhì)量為
52.99g
。已知模型沙的顆粒容重為
1.065gf/cm
3
,
2
℃時清水的容重為
0.9982
gf/cm
3
，試求量瓶體積，沙樣固體的體積，渾水的體積比和質(zhì)量比濃度。
解
：水溫
20
℃時，清水的重量為
W=1146.14-113.0=1033.14gf
AB 和 CB由鉸鏈B連接，所以對這兩桿來說 B點運動情況相同。
取A點為基點，則 ?vb= va+vba ?
取C點為基點，則 ?vb= vc+vbc ?
兩式均為矢量式。
式中 ?va=ω1√3b ? vc=ω2b ? ?vba ? ?vbc 分別是B點相對基點 A ? C的速度，他們的方向如圖所示
有矢量合成圖可知：
va=vbc cos30
vc=vba - vbc sin30
聯(lián)立解得：vbc=va/cos30=2ω1b ? ?vba=vc+vbcsin30=(ω1+ω2)b
所以 vb=√va2+vba2 =b√[(3ω12)+(ω1+ω2)2]
這道題目可以采用轉(zhuǎn)動慣量的平行軸定理，AB沒問題很好求，CD通過平行軸定理求出它對A軸的轉(zhuǎn)動慣量，然后再乘以角速度就得到角動量，也就是動量矩。
或者也可以用質(zhì)心運動原理，找到兩物體的質(zhì)心所在，算出質(zhì)心動量，再取矩就可以了。
重慶分公司
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