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成岩成矿深度构造校正测算和实测

文章编号:1006-6616(2000)03-0050-13

收稿日期:2000-06-15

基金项目:国家科委基础研究特别支持项目(科高[1994]83)、国家攀登计划(G 1999043214)、自然科学基金

(49572149)和国家计委科技找矿项目(GJ 947110)

作者简介:吕古贤(1949-),男,研究员,博导,从事地质力学矿田构造、区域地质研究,近年从事构造物理化学研究。成岩成矿深度构造校正测算和实测吕古贤1,刘瑞2,王方正3,丁悌平4,李晓波5,陈　晶6

(1.中国地质科学院地质力学研究所,北京　100081; 2.北京大学地质系,北京　100871;

3.中国地质大学,武汉430074;

4.中国地质科学院同位素地质开放实验室,北京　100037;

5.中国地质矿产信息研究院,北京　100037;

6.北京大学电子显微镜实验室,北京　100871.)

摘　要:成岩成矿深度的构造校正测算方法,是从测算压力中先消除构造附加静水

压力之后再计算上覆岩石厚度,即成岩成矿深度的方法。该方法建筑在对地壳岩石

处于固体应力状态的认识之上,采用弹性固体模型代替静止流体模型,比沿袭至今

单纯用压力/密度方法得出的深度更符合于实际情况。该文以胶东玲珑-焦家式金矿

床为例,介绍了该方法的理论基础和野外地质研究方法——开展变形岩相形迹填图,

在室内利用三维变形和古差应力测量,计算差应力时根据样品所处构造部位和性质,

选择不同的参数换算成矿时的差应力值。观测统计位错密度时采用“最大位错密

度”观测方法,给出恢复三维主应力的应力应变方程组,利用测算总压力P 和构造

附加静水压力P S 的关系,P =P S +P G ,取得重力产生的附加静水压力值P G ,根据

Terzag hi 假设求得成矿深度。

关键词:构造校正测算;成岩成矿深度;大别超高压变质带

分类号:P541 文献标识码:A

1　成矿深度构造校正测算方法的理论基础

以“构造附加静水压力”研究为突破口[1～15]

,以固体力学原理和应力应变测算技术为基础,用弹性固体模型代替静流体模型,对成岩成矿深度构造校正测算的理论基础经过了较长时间的探讨[6,8,9～12,16]。

1.1　固体内应力状态是深度测算的依据

地壳深处的应力状态是深度测算的力学依据。有些学者迄今采用的压力除以密度的方法是认为地下处于静岩压力状态(似静水压力状态,各向等应力状态,一般称为静水压力状态),即压力与深度呈线性相关的静流体模型。但是,目前发现地下浅部直至2900km 的地核边缘都传递剪切波,近20年出现的古应力(称之为差应力或应力差)计,已测到从地表直达

　第6卷　第3期

2000年9月地质力学学报JOU RNA L OF GEOM ECHANICS Vol.6　No.3Sep .2000　

超高压变质相带都存在不可忽视的差异应力[17～20],这都表明地下岩石呈固体性质,而不是处于静流体状态(或称“标准状态”)。地壳岩石具有流变性,粘性系数随深度缓慢增大,表明从地表到数百公里甚至更深处,地壳岩石的固体性质(刚度)是缓慢增大的[4]。因此,应该从

固体内应力状态来考虑深度测算问题。

图1　构造应力椭球体中构造附加静水压力的位置Fig .1　Additio nal tecto no -induced hydrostatre pressure in ellipsoid of structural stress 表示R 1>R 2>R 3的构造椭球体。内切圆相当于构造附加静水压力P S 1.2　受定向外力的固体偏应力场中仅各向等应

力状态相当于静水压力

地壳岩石中无论是构造力或是重力都是一种

定向压力,而定向压力作用于固体只能产生偏斜

应力场(即R 1≠R 2=或≠R 3)。这种偏应力场中的

主应力与各向等正应力(相当于平均应力部分)的

差值即是差应力(图1)。它使固体产生形状改变,

即产生构造变形,而偏应力场中的各向等正压应

力部分形态上相当于应力椭球体的内切圆,但两

者数值并不相等。它只引起体积变化,并未留下明

显的变形标志,加上通常没有未发生体积变化的

参照物,所以,构造地质学家并未对其深入研究。

实际上,各向等正压应力状态与静水压力是同一

概念。因此,受定向外力的固体产生的应力场中,

会产生一部分静水压力,但仅是其中的各向等正

压应力部分相当于静水压力[19]。

1.3　固体岩石中应力状态的分解

地壳中任一点所受外力如果主要是重力和构造力的话,可以用应力莫尔圆表示该点两种

类型的应力状态(图2)

。图2　两种三维应力状态的莫尔圆图解

Fig.2　M ohr's circle diagram of tw o kinds of 3-D stress state

a.两个水平主压应力不等,皆大于垂直主应力(R x >R y >R z )的三维莫尔圆表示的应力状态;

b.最大主压应力水平,

中间主应力垂直,最小主应力水平(R x >R y >R z )的三维莫尔圆表示的应力状态(压应力为正)

构造力和重力叠加就形成一个新的各向不等的应力状态,相当一个三轴应力椭球图。图3是地壳中应力状态示意图。这个状态中有各向相等的部分,相当应力椭球的内切圆球,通过51第3期吕古贤,等:成岩成矿深度构造校正测算和实测

矿物相转变等原理和方法形成的地质压力计所测到的是这部分压力P 。它是重力和构造力两者作用在围限条件下才有的;也有各向不等的部分,相当内切球半径与椭球半径之差,由位错密度原理形成的古应力计算方法所测到的是这部分的差应力。它也是由重力和构造力两者的差应力部分构成的[21]。构造力对各向相等部分的压应力我们称为构造附加静水压力(P S )[8,9,21,22];重力产生应力场中的各向等正压应力,称之为重力附加静水压力(P G )。我们提出的构造校正深度测算法是基于已获得的压力数据和差应力数据按固体内应力状况推算的,并发现同一构造应力椭球体的构造附加静水压力部分往往比构造差应力部分大,有时大一个数量级[16]

。

图3　地壳中任意点的应力状态分解示意图

Fig .3　Analysis diagram of stress state in the crast

R 1,R 2,R 3为三维主应力;P,P G 和P S 依次为三类各向等正应力——总静水压力、

重力附加静水压力和构造附加静水压力;R 1是差应力,R G 和R X 分别为重力和构造力产生的

差应力;图中虚点圆表示各向等正应力,即静水压力部分

1.4　构造附加静水压力及其变化特征

用有限元模型可以研究构造附加静水压力的变化特征(图4)[22]

。

重力产生的围限压力、静水压力P G 与上覆岩石容重及岩石力学性质有关[3,5]。通过对相当于15km 的地壳中25种水平外力条件的计算,结果与上述模型相同。研究可知:1总的来说,构造断裂带中的P S 比围岩的P S 要小,特别是在剪切变形带和引张带中[9～11];o各构造变形带之间的P S 差值比各构造变形地域或围岩中的P S 差值要大;?挤压变形带、剪切带到引张带,其中P S 值逐次变小;?随着外力绝对值变大和构造外力(不同方向)的相对差值加大,各带之间P S 的差值扩大。

因此,我们在进行深度测算的时候,不考虑构造附加静水压力是不严密的,不分析具体变形部位的性质和强度也是不严格的。

1.5　用弹性本构关系处理具流变性质的岩石比用静流体本构关系更为准确

用静流体本构关系,用简单的压力与深度呈线性关系去处理如此复杂的地壳深度压力状态是十分不准确的[6,13],是不符合地壳深部的实际情况的,如科拉超深钻实测的压力和应力分布情况(图5)[23]。尽管从小比例尺,从宏观上或许可以采用压力与深度呈线性关系的认识,但若涉及中、大比例尺,或从局部的角度去研究某个具体问题时,采用这种静流体本构关系是52地　质　力　学　学　报2000

图4　线弹性阶段构造附加静水压力P S 分布图

Fig.4　Distribation diagram of additio nal tecto no -induced gy dro static pressure,P S

左图为有限元计算结果,图下是应力比例尺。静压应力的大小在图中表示为圆的半径长度,双线之间

表示不同力学性质的构造带,垂向表示张力带,水平方向表示压力带,斜向表示剪切带。示出不同力学

性质构造带中构造附加静水压力也不同;右图是各单元组P S 值分布图,Ⅲ、Ⅴ和Ⅳ分别代表引张带、

剪压带和挤压带,以变形带有限元组为横坐标,纵坐标各单元为构造附加静水压力值,P S /105

图5　科拉超深钻孔剖面中的垂向变质分带的矿石分带(据文献[23])

Fig .5　Vertical zoning of m etamo rphism and mineralization in

the super deep drillhole at Ko la

Ⅰ.岩石;Ⅱ.变质相;Ⅲ.金属矿化; 1.火山岩; 2.沉积岩; 3.超基性岩; 4.含高铝质矿物的片麻岩;

5.黑云母-角闪石片麻岩;变质相;

6.葡萄石-绿纤石相;

7.绿片岩相;

8.绿帘石-角闪岩相;

9.角闪岩相;

10.退化绿片岩相;金属矿化;11.硫化铜镍矿;12.石英岩中的铁矿;13.铁钛矿化;14.热液铜铅矿;

15.片理化带;?.鲁奇洛姆波尔断层;右边曲线图表示应力场、垂直分力和温度变化;±.推测温度,

2.现今观察的温度;3.元古代带状变质时期的温度;′

.热液矿化时的温度不符合实际情况的。岩石永久变形(或称塑性变形)的存在应该用流变体模型,例如用Max w ell 体(一种粘53

第3期吕古贤,等:成岩成矿深度构造校正测算和实测

54地　质　力　学　学　报2000

弹性体)来计算会比用简单的弹性体计算更准确,因为岩石流变状态不同可能得出不同的深度值。但是在10～15km左右深度及其以下,虽然有韧性变形但岩石弹性并没有消失,纵波和横波的传播速度仍在缓慢增加(在软流层处略有降低)。纵波和横波都是弹性波,分别反映压缩和剪切的弹性性质。这说明在地质时代较短的时间(108a～106a)范围内[24],岩石对外力的反应主要是固体的弹性特性。

因此,对岩石流变状态目前还缺少定量研究的情况下,岩石圈内剪切波和差应力的存在说明岩石虽有流变性质但不是流体,更不是处于静止状态。我们用弹性模型去描述具流变性质的岩石对于用静流体模型来说应该是一种进步,它的不完善将随着岩石性质的研究由弹性模型到粘弹性或弹粘性模型的发展而逐步改进。

2　典型矿床成矿深度研究与测算

2.1　野外工作基础

在野外要建立有成生联系的构造变形岩相带及构造变形岩相地域组合——构造变形岩相的型式,才有可能讨论它得以形成的应力场及其内部的不均匀性质[10,11,16]。

人们通常对于构造应力作用的性质和时间的研究往往要比对其空间范围的确定要重视得多,实际上,构造应力场在空间上的变化是很值得研究的。从理论上讲,任何构造应力场都有一个从强到弱的变化范围[25,26]。

通常,区域构造运动规模较大,区域构造应力场的作用范围也较宽。例如,在华北中生代以来,最强的一期燕山构造主幕发生在晚侏罗世末期,最大主压应力迹线主要为NW—SE 向,李四光称此为新华夏系构造应力场。在燕山地区、太行地区,构造应力作用强度很大,造成一系列NE—NNE走向的区域性压扭性构造形迹,大多为逆掩断层、倒转褶皱等;在郯庐断裂以东的山东半岛,由于地质体总体刚性程度不同,在地台活化区表现出一系列NE向盆地和高角度压扭带,带有华夏式的某些特征;而在太行山以西地区,这期构造运动表现得时强时弱,总体趋势逐渐减弱。局部构造应力场的影响范围就更窄得多,其强弱变化也就更明显。不同构造变形部位构造应力相差达1～2倍,因而直接用大区域应力场去处理局部问题,例如矿田、矿床问题,就会出现偏差[27]。受岩体上隆、塌陷作用或侧向挤压作用产生的应力场,一般离开岩体不超过数公里,经常只有1～2km的影响范围。

有关成岩成矿研究的尺度或范围有一定的局限,往往高层次上认为属不受构造影响的岩石,而在低层次上可能被发现,构造影响仅在程度及表现形式上稍有差别而已。因此,强调构造变形带和构造变形地域的概念,在一定尺度范围把握具代表性的透入性构造变形岩相形迹更有重要意义。构造变形岩相形迹是反映在构造运动中地壳物质形成和形变及相应岩相踪迹的地质实体,包括地壳物质结构、化学组成及其形成时的物理化学环境和条件等等,可简称之为变形岩相形迹[29]。在变质岩基底中注重片理和片麻理构造;在构造变形花岗岩相带抓住有关叶理及片麻状构造;对蚀变矿化带要研究蚀变岩构造,如注意条纹状(细透镜状)黄铁绢英岩的叶理等等。即使在研究区域断裂构造岩相带时,也要在构造带活动的、具有一定宽度的韧性或脆-韧性变形地带或地域进行研究,不宜仅局限于断裂面或其附近。用构造变形岩相形迹填图的方法才有可能把不同成岩成矿阶段的构造、岩石单元区分开来,在这个基础上进行深度测算才有地质基础。

2.2　成矿压力测算

传统的成矿压力或称总静水压力测算方法比较成熟,或者用矿物流体或包裹体[30];或者用共生矿物的方法,用这些方法测得的静压力相当于成岩成矿时的总压力。

在胶东金矿,前人主要依据矿物流体包裹体成分的测试,并通过均一化温度及盐度等数据换算方法求得压力[31]。

2.3　成矿构造应力场的恢复

对于变形岩石的描述,米恩斯[25]区分了单个状态(或瞬时状况)和两个以上状态的连续的状态系列,强调应力有一定的时间和作用强度变化的空间。具备有成因联系的构造变形岩相形迹的地质研究基础,可能使我们恢复的构造应力场更接近于地质实际,在具体时间和空间中才有研究应变、应力场的实际意义。

在野外地质研究中要厘定明确的岩石变形方位,依据野外实测结果并通过手标本或更小尺度变形岩石的观测并计算出变形和应力数据才会有实际地质意义。在胶东玲珑-焦家式金矿研究期间[11,12,14,16],用来进行变形和应力场恢复的岩石标本,大多数是由石英和绢云母组成

的呈塑性变形的流纹岩,或称之为绢英质叶理状构造岩(图6)。它们的变形轴比依次是A

1=b c ,A 2=a b ,A 3=a c

;各变形面上的差应力值是A =R 1-R 3,B =R 2-R 3,C =R 1-R 2

。图6　岩石应变的应力状态示意图

Fig.6　Sketeh map of str ain and stress state o f defo rmed rocks

1.变形岩石;

2.应变轴a >b >c ;

3.主压应力R 1>R 2>R 3,压为正

在野外地质工作基础上选择代表性样品是重要的前提。为了从三维空间上实际测算岩石的应变及古差应力,需要在岩石样品的两个相互垂直的、近于平行主应变面的切面(片)上开展观测和计算。

2.3.1　岩石应变测量　地质工作只能根据构造形迹(永久变形)来恢复地史上的构造应力场,而且恢复的是地质历史时期中较强的构造应力场;所依据的永久变形主要是塑性形变,而不是强度较弱的或弹性形变[5]。然而,理论计算表明,在106a ～108a 期间,可以把地壳当作纯弹性体对待[24]。

岩石应变测量给近几十年构造地质学的发展注入了新的生命力

[32～34],并且岩石应变不仅

在野外可以实测,室内在薄片中亦可以测量。除了对比不同构造变形带的应力状态外,在测算深度时应尽可能采用挤压或压扭性构造变形岩带的样品和数据。在同一应力场范围内,对于不同构造性质和不同部位的地段也要采用不同的换算系数。

2.3.2　古构造应力场测算　成岩成矿古构造差应力值的测算方法主要有岩石力学试验资料的推断方法[35～38]、地质力学及数学解析估算方法[39～41]和显微构造估算方法。显微构造方法又

第3期吕古贤,等:成岩成矿深度构造校正测算和实测

细分为矿物机械双晶测算方法[42]、位错密度统计测算方法[43～45]、重结晶颗粒大小测算方法[46,47]和亚颗粒大小侧算方法[48]等等。

(1)最大位错密度测量计算。位错密度(dislocation density)估算差应力方法适用范围广泛,在构造活动强度中等以上的条件下,在中深变质程度的岩类中均可使用。位错构造不仅可以出现在韧性变形中,也可以出现在脆性变形中(百分之几的应变)。在超显微构造尺度,该方法利用矿物晶体的自由位错密度与差应力呈稳定的比例关系来推算差应力的大小。这种比例关系在一定条件下与应力作用时的温度、压力、应变速率(或应力作用时间)无关,这就克服了长期以来岩石力学试验中,温度、压力、介质等因素虽然可以模拟惟独应力作用时间因素不能很好模拟的难题,因而成为目前应用比较广泛的新方法。

然而,为求得差应力值,测算位错密度值所用的透射电子显微镜照片需要一定数量(20多张)。镜下视域一般要求随机摄取,有时该方法估算的古应力分布与实际地质研究结果不能很好验证,有时还出现与地质实际明显矛盾。实际上,位错方向可能受晶格影响,位错密度也不是无规律分布[28]。Gueguen和Darot(1980)[49]通过研究橄榄石的自由位错密度并推算了古构造应力之后,认为所得的古构造应力值只是一个下限值。这些是在利用矿物位错密度测估古应力时所存在的一些问题。

根据以上分析,胶东金矿研究选用广泛存在的矿物,用石英位错密度测算方法来恢复成岩成矿期的构造应力场。观测计算位错密度时,没有采用通常的方法,作者遵循一条被称为“最大密度观测”的技术路线[16]。

首先,在超微观下观察位错密度及位错方向并非完全随机,而是与矿物晶体方位及宏观岩石构造变形的不同变形面,或称与变形椭球体主变形面性质有关[18,21],往往在最大主应变平面ac面上自由位错密度明显较高。因此,在野外地质研究基础上,确定岩石最大主变形面是取得位错最大密度的第一步。

其次,在透射电子显微镜下就是在ac平面上位错也明显不均匀,因此,要选择其中位错密度高的视域开始,并尽可能测出相对高密度的位错来。于是,需摄取的超显微照片8～20张,位错均匀性高的薄膜照片要适当少一些。

由于属高密度位错,可以选用郑亚东和常志忠(1985)[34]介绍的Baily-Hirsch(1960)法。假设位错照片某一范围的面积A、薄膜厚度t及照片中位错长度R P,该薄膜体积中的位错线

真实长度R-为:R-=4R P

P,则位错密度Q=

4R P

P A t。此法测定位错密度的误差可达25%。

另一种为Smith-Guthm an法。该法要求把许多条随机定向的总长为L的直线标绘在显微照片范围(面积为A)之内,这些直线与位错的交点数可直接测得读数N,则

R P=P N A

, Q=

L t

因此,只要知道标绘直线的总长度、直线与位错线的交点数以及薄膜的厚度,便可以求得位错密度。这种方法又叫厚度-线条法[28]。

(2)差应力计算。因岩石、矿物的种类不同,用以进行差应力计算的公式也不同(表1)。

(3)三维主应力计算。取得差应力值和应变比之后,可以计算出3个主应力值[4,50,51]。由于高位错密度的测量,尚需通过一定系数换算主应力的众值和成矿时的应力值,该系数是根据具体问题的室内外地质研究和电子显微镜下的观测确定的,经过降阶处理后所得的应力值大体上相当于成矿期的构造主应力。又由于所测差应力属于最大值范围,需要寻找应力分布56地　质　力　学　学　报2000

众值。同一构造在外力作用下不同变形性质的局部差应力众值的换算参数不同。据吕古贤(1991,1997)研究[11,14],在带挤压性质的剪切带换算参数在0.5～0.75,而引张带则小于0.1或近似于0,而在略带挤压或引张的剪切带众值可以用0.5～0.1的换算参数。

表1　用位错密度计算古应力差公式

Table 1　Form ula calculating differential str esses w ith dislocatio n density in m inerals

矿　物　岩　石

算式资　料　来　源石英1

R 1-R 3=6.6×10-5?Q 0.5Weathers et al.,1979含羟基人工石英晶体

R 1-R 3=1.64×10-6?Q 0.66M cCorm ick,1977橄榄石

R 1-R 3=9.35×10-5?Q 0.5文献[45]橄榄石单晶

R 1-R 3=2×10-5?Q 0.6Durh am et al.,1977石灰石

R 1-R 3=(4.3-5.38)×10-5?Q 0.5Br iegel et al.,1978大理岩

R 1-R 3=3.55×10-5?Q 0.5文献[43]橄榄石o

(R 1-R 3)/2L =A (Q b 2)1/K Ando,1993石榴子石?(R 1-R 3)/2L =A (Q b 2)1/K

文献[7] 注:1位错密度Q 的单位为cm -2;应力R 的单位为M Pa;oL =79.08GPa,K =2,A =1.172,b =1.1526L m;?L =

92.08GPa,K =2,A =2.5,b =1.1526L m

然而,我们知道位错构造是塑性变形阶段的产物。因此,当E 1=E e 1+E P 1,E 3=E e 3+E p 3

,且E p

m E e 时,我们假设E 1E 3=E p 1E p 3,也就是E p 1E 1=E p 3E 3,才可利用联立方程R 1-M (R 2+R 3)R 3-M (R 1+R 2)=A

3R 1-R 3=A ,

R 2+R 3=

B (1)

来求出三维主应力值。式中M 为岩石或矿物的泊松比:A 和B 是ac 和bc 变形面上相应的差应力实测值;A 3是变形矿物——石英在面上的变形比值。该组主应力值大致代表了岩石塑性变形的主应力。

2.4　成岩成矿深度的构造校正

严格来讲,深度的概念可塑性太大,因为不同的成矿时期地表的起伏是不同的。本文的深度除注明者外都是指上覆岩石的厚度。

2.4.1　成矿期构造应力值　计算基础是石英位错密度的最高值分布区。因此,所得的主应力值接近于最高限值,或指较高应力强度值。为了得到应力强度的众值,需要进行一定的换算。

地质研究认为,构造变形岩相形迹是构造应力强烈活动的标志,而一般热液矿床的金属硫化物,包括区内金属硫化物、石英等载金矿物是在构造应力相对松弛、构造应力场转化的作用期产生的[15],因此我们在应力众值的基础上进行了再一次换算。

2.4.2　成矿期构造附加静水压力值　用联立方程测算出3个构造主应力值,定义其平均值或称平均应力为构造附加静水压力P S 。

P S =R -=13(R 1+R 2+R 3)=13

(R X +R Y +R Z ) 该值即为通常所说的第一不变量[4,25,41]。因此,即使前面测量的应变面和测算差应力的切

57第3期吕古贤,等:成岩成矿深度构造校正测算和实测

面不是主应变面,也不影响得到同样的构造附加静水压力值。

2.4.3　成矿深度(H)推算　成矿深度实际上也涉及构造及成岩深度问题,特别是从构造结合岩相研究的意义上来说更是如此。

因为P和P S的物理意义及量纲一致,从总的成岩成矿压力P值中可以消除构造附加静水压力部分P S。所谓构造校正法计算深度就是要利用P=P S+P G关系获得这部分剩余的压力P G,即用重力附加静水压力P G来换算上覆岩石厚度。

根据深达10余公里的钻孔岩心可以直接观察到的现象和固体力学理论分析[41,52],本文研

究按文献[53]中假设,用公式P G=1

1+M

1-v

R R Z计算重力的附加静水压力值P G,进一步依

此换算深度数据。

3　成矿深度的构造校正测算实例

用传统的计算方法,测算玲珑矿田破头青断裂蚀变矿化岩带的石英流体包裹体压力为1500×105Pa,按岩石密度2.7g/cm3计算得到的深度是5665m左右。而用同样的压力数据采取构造校正的深度测算方法,则只得到上述深度近乎一半的数据(表2)。

表2　玲珑矿田和焦家金矿构造蚀变矿化带成矿深度校正测算结果[11,14]

T able2　M etallo genetic depth corrected with struture,

Ling long and Jiaojia g oldfield

构造岩带

测算应力应变参数

A B A3三维主应力值/105Pa

R1R2R3

构造附加

静水压力

上覆岩石平均

密度/g?cm-3

上覆岩石厚

度/m

成矿年

龄/M a

破头青NE向带

(较早成矿阶段)

461.4451.7861148.771139.11678.33991.74 2.73654.97213西山108脉

NEE向带

256.84294.03853.31890.47596.47718.37 2.71914.42100.28破头青NE向带

(较晚成矿阶段)

3.5 2.71090.9780.67

九曲蒋家

NNE向带

447.75405.3841247.431205.06799.681084 2.7720.5571.86焦家金矿

Ⅰ、Ⅱ号脉带

522.59487.42101172.761135.59650.17986.84 2.72243.60105

注:A、B分别表示ac和bc变形面上的差应力实测值/105Pa,A3为a/c变形比

以下介绍玲珑矿田破头青NE向构造蚀变矿化带中,玲南金矿近0m中段蚀变岩型矿脉的成矿深度计算过程。

首先测量、计算参数:A=461.44×105Pa;B=451.78×105Pa;A3=6;P=1500×105Pa。其中A、B为经两次降阶处理的成矿阶段的构造差应力值。设M为0.25,用公式(1)算得三维主应力值:R1=1148.77×105Pa,R2=1139.11×105Pa,R3=678.33×105Pa,则构造附加静

水压力P S=1

(R1+R2+R3)=991.74×105Pa。

已知区内花岗岩等平均密度约2.7g/cm3,由此可求得每百米高且底面为1cm2的岩柱产生的重力为27kg,用R R′Z表示,则经换算为

58地　质　力　学　学　报2000

R R ′Z =27×0.980665×105Pa =26.478×105Pa 且R R ′Z 中仅仅一部分被用作引起或形成静水压力状态。我们设岩石M =0.25,根据公式P G =13?1+M 1-M

R R Z ,每百米岩柱重力产生的附加静水压力值P G =13?1+M 1-M

R R Z =0.5556×26.478×105Pa =14.711×105Pa 经过压力的构造校正,可得到该中段矿石形成时所承受的重力附加静水压力P G 的实测值

P G =P -P S =1500×105Pa -991.74×105Pa =508.26×105Pa

那么,计算形成时的深度

H =P G P ′G ×100m =508.26×105Pa 14.71×105Pa

×100m =3454.97m 由于取样中段接近0m ,如果认为现今水平基准和成矿时的相同,则可以说该处矿床形成深度是-3454.97m 。这里,我们测算的是当时上覆岩石的厚度,可以根据现有取样高度加以校正,并且认为成矿时的水平基准与现今水平基准的差异可以忽略。

4　大别超高压带成岩成矿深度的构造校正

吕古贤等用构造校正方法[13],实测大别地区英山县北超高压榴辉岩中的含柯石英榴辉岩的形成深度为32km,而不是100km 或更深。

一般认为,含有柯石英等超高压矿物的变质岩是由于板块俯冲而被带到很深的地方,经高温高压变质后又折返地表。本研究认为,大别地区英山县超高压变质带中含柯石英榴辉岩可能发育在30多公里深的地壳深处,主要是由两大陆块之间强烈的构造挤压作用产生的构造附加静水压力,致使局部地段达到高压、超高压相变的温压条件,变质压力P ≥2.8GPa [54]。可以说,该超高压变质岩是叠加在重力温压条件之上的构造物理化学环境的产物[12]。5　结论

沿袭至今的成岩成矿深度测算原理是用静流体模型来认识地下应力状态的,从压力与深度呈线性关系出发,用重力/密度来计算深度。本文对这一测算原理与方法提出以下改进意见:

(1)地表向下直到2900km 的地核边缘都传递剪切波,已知从地表到深部直达超高压变质岩相带存在不可忽视的差应力,且岩石粘性系数随深度缓慢增大,表明从地表到数百公里甚至更深处,岩石属固体性质。在较短的地质时间108a ～106a 内,应该用固体力学原理来考虑成矿深度计算问题。

(2)固体受定向外力产生偏斜应力场,且由一个应力状态再叠加一个差应力状态组成,因而重力和构造力的固体岩石中产生应力场都具有各向等应力状态,才会产生静水压力及其变化。可知,地壳中某点的静水压力并不与深度具线性关系。

(3)构造力引起的应力场中的各向等正应力部分我们称之为构造附加静水压力。构造附加静水压力在不同构造部位并不相等,用三维应力和应变的测算可以在弹性模型基础上恢复主应力和构造附加静水压力。

第3期吕古贤,等:成岩成矿深度构造校正测算和实测

(4)构造校正测算即是从总静水压力中除去构造附加静水压力之后再计算上覆岩石厚度的方法。用这种方法测算胶东玲珑-焦家式金矿的形成深度仅3.5km或更浅,因而作者提出深部存在第二条金矿富集带的预见且已被初步证实;测得大别含柯石英榴辉岩的形成深度为32km左右,为大别造山带的构造格局和演化历史的研究提出新的途径和方法。

(5)尽管成矿深度的构造校正测算方法比W/SW方法前进了一步,但需要用粘弹性或弹粘性模型不断精确化,以便更正确地描述具有流变性质的变形岩石。

感谢郭文魁、孙殿卿、宋叔和、杨开庆、陈庆宣、张炳熹、王仁、沈其韩、

马宗晋、李廷栋、谢学锦、常印佛、叶大年、欧阳自远、陈毓川、任纪舜、翟裕生、崔盛芹、刘延敏、潘立宙、王维襄、肖庆辉等师长的多年指导与培养。

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A METHOD FOR ESTIMATING THE DEPTH OF

PETROGENESIS AND METALLOGENESIS

LU Gu-x ian1,LIU Rui-x un2,WANG Fang-zheng3

DING Ti-ping4,LI Xiao-bo5,CHEN Jing6

(1.Institute of g eomechanics,CA GS,Be ij ing100081,China;2.De p ar tment of geolog,P eking Univ ersity,B eij ing100871, China; 3.Ch inese Univ ersity of Geosciences,W uhan430074,China;4.Op en R esearch L abor atory of I soto p e Geology,CA GS, Be i j ing100037,China;5.Institute of Geological,I nf ormation,B eij ing100037,China;6.Electr on M icroscopy L aboratory, P eking Univ ersity,Beij ing100871,China)

Abstract:The m ethod propo ses to calculate the hy dro static pressur e by subtracting the tec-to nic component from the to tal pressur e at a point in the cr ust.such a pressure is r eferred to as a tectonic-stress free pressure or a teetonic-stress corr ected prossure.In this paper,the depth of the sold mineralization is calculated as3.5km～2.5km,and the depth of the forma-tio n of the co esite-bearing eclo gite,Dabie UH PM zone,China as32km.Details of the calcua-tio n are given in te tex t.

Key words:tectonic-stress corrected pr essure;depth of m etallog enesis;Dabie U HPM zo ne

构造深度及摩擦系数测定过程及方法

构造深度试验（手动铺沙法、电动铺沙法、激光法）一）手工铺砂法 1．目的与适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度、路面表面的排水性能及抗滑性能。 2．仪具与材料（1）人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 ①量砂筒：一端是封闭的，容积为（25土0.15）mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V,并调整其高度,使其容积符合要求。带一专门的刮尺将筒口量砂刮平。 2推平板：推平板应为木制或铝制，直径50mm, 底面粘一层厚1．5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。 ③刮平尺：可用30cm钢尺代替。（2）量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径为0.15～0.3mm。（3）量尺；钢板尺、钢卷尺，或采用将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。（4）其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。 3．方法与步骤 1）准备工作（1）量砂准备：取洁净的细砂晾干、过筛，取0.15～0.3mm的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。回收砂必须经干燥、过筛处理后方可使用。（2）对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。 2）试验步骤 ①用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净；面积不小于30cmx 30cm。 ②用小铲装砂沿筒向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路面上轻轻地叩打3次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。不可直接用量砂筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性。③将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复做摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开；使砂填人凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意摊镭时不可用力过大或向外推挤。 ④用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm。⑤按以上方法，同一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3～5m。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 4.计算（1）计算路面表面构造深度测定结果。（2）每一处均取3次路面构造深度的测定结果的平均值作为试验结果，精确至0.1mm。（3）计算每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。 5．报告（1）列表逐点报告路面构造深度的测定值及3次测定的平均值，当平均值小于0，2mm 时，试验结果以＜0.2mm表示。（2)每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。（二）电动铺砂法 1．目的和适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观粗糙度及路面表面的徘水性能和抗滑性能。 2．仪具与材料（1））电动铺砂仪：利用可充电的直流电源将量砂通过砂漏铺设成宽度5cm、厚度均匀一致的器具。

实验1路面平整度的检测方法 (1)

实验1 路面平整度的检测方法：3米直尺法实验2 压实度试验检测方法（环刀法）实验目的1掌握环刀法现场测定土的含水量，2掌握测定现场路基土密度的方法实验目的1用于测定新建道路的路基、路面各层表面的平整度，以评定其的施工质量； 2 用于测定既有道路的路面平整度（主要是车辙），为路面维修提供依据； 3掌握用3m直尺测路面平整度的方法； 3掌握原始数据处理方法； 4 学会分析平整度检测误差来源的系统思维方法，为提高测量可信度奠定基础；实验原理： 3m直尺测定法有单尺测定最大间隙及等距离（1.5m）连续测定两种。两种方法测定的路面平整度有较好的相关关系。实验难点： 1测点的选择实验过程备注器材（1）3m直尺（2）塞尺实验流程一、讲解实验的理论，操作方法和数据处理方法。重点讲解平整度检测误差来源的系统思维方法、用3m直尺测路面平整度的步骤，掌握结果处理方法方法：1结合实验理论教学 2动手操作示范二、准备工作 1在测试路段路面上选择测试地点注意：1当为施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要确定，可以单杆检测； 2当为路基、路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，应首尾相接连续测量10尺。 3对旧路面已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记。三、实验步骤 1 在施工过程中检测时，按根据需要确定的方向，将3m直尺摆在测试地点的路面上。 2 目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况，确定间隙为最大的位置。 3 用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量记最大间隙的高度，精确至0.2mm。 4 施工结束后检测时，按现行《公路工程质量检验评定标准》（JTJ 071-98）的规定，每1处连续检测10尺，按上述步骤测记10个最大间隙。四、结果处理 1计算：单杆检测路面的平整度计算，以3m直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。合格率=（合格尺数/总测尺数）×100% 2单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。连续测定10尺时，应报告平均值、不合格尺数、合格率。

手工铺砂法测定路面构造深度试验方法

手工铺砂法测定路面构造深度试验方法 1、目的与适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观构造。 2 、仪具与材料技术要求，本方法需要下列仪具与材料： ⑴人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 ①量砂筒：形状一端是封闭的，容积为25mL±0.15mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V，并调整其高度，使其容积符合规定。带一专门的刮尺，可将筒口量砂刮平。 ②推平板：推平板应为木制或铝制，直径50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。 ③刮平尺：可用30cm钢板尺代替。 ⑵量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂粒径0.15~0.3mm。 ⑶量尺：钢板尺、钢卷尺，或采用已按式将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。 ⑷其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。 3 方法与步骤 3.1 准备工作 ⑴量砂准备：取洁净的细砂，晾干过筛，取0.15~0.3mm的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。 ⑵按本规程附录A的方法，对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在行车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。 3.2 测试步骤 ⑴用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净，面积不小于30cm×30cm。 ⑵用小铲装砂，沿筒壁向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路表面上轻轻地叩打3 次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。注：不可直接用量砂筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性。 ⑶将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复作旋转摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意，摊铺时不可用力过大或向外推挤。 ⑷用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm。 ⑸按以上方法，同一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3~5m。对同一处，应该由同一个试验员进行测定。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 4 计算 4.1 路面表面构造深度测定结果按式（T 0961）计算：式中：TD——路面表面构造深度（mm）；V——砂的体积 25cm3；D——摊平砂的平均直径（mm）。 4.2 每一处均取3次路面构造深度的测定结果的平均值作为试验结果，准确至0.01mm。 4.3 计算每一个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。 5 报告：1列表逐点报告路面构造深度的测定值及3次测定的平均值。当平均值小于0.2mm 时，试验结果以<0.2mm表示。2 每个评定区间路面构造深度的平均值、标准差、变异系数。

根据构造深度判断综合表处路面状况

根据构造深度判断综合表处路面状况摘要：综合表面处治路面在我国现存道路中被广泛应用，但相关规范较少。本文用数理统计的方法以沥青的构造深度判断综合表处路面沥青对骨料的裹附性好坏，以判断该路段路面上是否容易因沥青的剥落造成麻面或松散剥落现象。关键字：表面处治松散剥落正态分布置信度区间估计 0引言表面处治是我国早期沥青路面的主要类型, 是由沥青和集料按层铺法或拌和法铺筑而成的厚度不超过3cm 的沥青面层,具有表面粗糙、抗滑性好、所需机械设备少、施工方便、造价低等优点,广泛用于砂石路面提高等级、解决晴雨通车作简易式沥青路面。但由于柔性路面对气候条件和车辆荷载的极度敏感性,使常规沥青表面处治的使用效果受到一定影响。沥青综合表面处治就是针对这两个不利因素发展起来的。沥青综合表面处治,与传统的表面处治区别在于其加入了土工布,采用层铺法施工,即沥青—土工布—沥青—集料的施工顺序。在用土工布加固处治路面中,土工布的关键作用是土工布浸透沥青之后形成一足够厚度的密封层,可阻止路面雨水的下渗而造成的基层软化,从而保证结构层的耐久性。综合沥青表面处治路面适应于三级、四级公路的面层、旧沥青面层上加铺罩面或抗滑层、磨耗层等。对于基层基本完好,路面有网裂、松散等较轻病害的一般公路,采用表面处治技术进行罩面是经济可行的。一沥青饱和度对综合表处路面状况的影响 1、构造深度与引用概念饱和度的关系构造深度指标是影响路面抗滑功能的表面特征指标之一。影响路面抗滑功能的表面特征，与路面表面的凹凸不平或起伏不平有关，国际道路协会以路面表面凹凸或起伏不平的纵向波长特征为集合特征，将它分为四类：细构造、粗构造、宏构造、和平整度，其中的粗构造就是本文所说的构造深度。

路面构造深度(手工铺砂法)(一类建资)

第1题其他情况一致的条件下，路表构造深度越大，路面的抗滑性能（）。 A.越差 B.越强 C.不一定越强 D.强、弱无规律答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第2题手工铺砂法测定路面构造深度所采用的量砂规格为（）。 A.0.3mm~0.6mm B.0.6~1.0mm C.0.15mm~0.3mm D.0~1.0mm 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第3题使用手工铺砂法进行路面构造深度测定时，对测试路段按随机选点的方法，决定测定所在横断面位置。测点应选在车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于（）。 A.2m B.0.5m C.2m D.1m 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第4题

手工铺砂法开始测试之前清扫出的测试面积不小于（）。 A.30cm×30cm B.25cm×25cm C.20cm×20cm D.50cm×50cm 答案:A 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第5题使用手工铺砂法进行路面构造深度的测定时，每处的测定位置以（）的位置表示。 A.最前测点 B.中间测点 C.最后测点 D.都可以答案:B 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：0.0 批注：第6题手工铺砂法以3次测定的平均值作为构造深度，以下数据表示正确的是（）。 A.0.15mm B.0.1mm C.＜0.2mm D.0.10mm 答案:C 您的答案：A 题目分数：5 此题得分：0.0 批注：第7题用铺砂法测定路面构造深度，若量砂没有摊铺好，表面留有浮动余砂或用的砂过粗，则试验结果（）。

手工铺砂法测定路面构造深度试验方法

T0961-1995 手工铺砂法测定路面构造深度试验方法 1 目的与适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观结构。 2 仪具与材料技术要求本方法需要下列仪具与材料：（1）人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 ①量砂筒：形状尺寸如图。一端是封闭的，容积为25mL±，可通过称量砂筒中的水质量确定其容积V，并调整其高度，使其符合规定。带一专门的刮尺，可将筒口量砂刮平。 ②推平板：形状尺寸如图。推平板应为木质或铝制，直径50mm，底面粘一层厚的橡胶片，上面有一圆柱把手。 ③刮平尺：可用30cm厚钢板尺替代。量砂筒（单位：mm）推平板（单位：mm）（2）量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径～。

（3）量尺：钢板尺、钢卷尺，或采用已按公式将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。．（4）其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板。 3 方法与步骤准备工作（1）量砂准备：取洁净的细砂，晾干过筛，取～的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。（2）按规程的方法，对测定路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。测试步骤（1）用扫帚或毛刷将测点附近的路面清扫干净，面积不小于 30cm*30cm。（2）用小铲装砂，沿筒壁向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路表面上轻轻地叩打3次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。（不可直接用量砂筒装砂，以免影响筒内量砂的密度均匀性。）（3）将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶板的推平板，由里向外重复作旋转摊铺运动，稍稍用力将砂细心的尽可能向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面留有浮动砂砾。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。（4）用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，精确至5mm。

路面表面的构造深度

路面表面的构造深度（TD）以前称纹理深度，是路面粗糙度的重要指标，它与路表抗滑性能、排水、噪声等都有一定关系。手工铺砂法与T0962电动铺砂法都是将细砂铺在路面上，计算嵌入凹凸不平的表面空隙中的砂的体积与覆盖面积之比，从而求得构造深度。这是目前工程上最为基本也是最为常用的方法。路面构造深度：是指一定面积的路表面凹凸不平的开口孔隙的平均深度。试验方法：将已知体积的砂，摊铺在所要测试路表的测点上，量取摊平覆盖的面积。砂的体积与所覆盖平均面积的比值，即为构造深度。主要用于评定路面表面的宏观粗糙度、排水性能及抗滑性。路面平整度指的是路表面纵向的凹凸量的偏差值。路面平整度是路面评价及路面施工验收中的一个重要指标，主要反映的是路面纵断面剖面曲线的平整性。当路面纵断面剖面曲线相对平滑时，则表示路面相对平整，或平整度相对好，反之则表示平整度相对差。好的路面则要求路面平整度也要好。路面平整度是评定路面质量的主要技术指标之一,它关系到行车的安全,舒适以及路面所受冲击力的大小和使用寿命,不平整的路表面会增大行车阻力,并使车辆产生附加的振动作用.这种振动作用会造成行车颠簸,影响行车的速度和安全,影响驾驶的平稳和乘客的舒适.同时,振动作用还会对路面施加冲击力,从而加剧路面和汽车机件的损坏和轮胎的磨损,并增大油料的消耗.而且,对于位于水网地区,不平整的路面还会积滞雨水,加速路面的水损坏.因此,为了减少振动冲击力,提高行车速度和增进行车舒适性,安全性,路面应保持一定的平整度. 你看到的路面的一根根小凹槽就是构造深度的表象，它不影响汽车行驶，但可以增加抗滑度。如果路面是光滑的，没有小凹槽（构造深度为0），但忽上忽下，这就是平整度的问范畴了...

手工铺砂测定路面构造深度试验方法

手工铺砂测定路面构造深度试验方法 1 目的与适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观构造。 2 主要检测设备 2.1人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 2.1.1量砂筒：形状尺寸如图T 0961-1，一端是封闭的，容积为25mL±0.15mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V，并调整其高度，使其容积符合规定。带一专门的刮尺，可将筒口量砂刮平。 2.1.2推平板：形状尺寸如图T 0961-2。推平板应为木制或铝制，直径50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。 2.1.3刮平尺：可用30cm钢板尺代替。图T 0961-1 量砂筒（单位：mm）图T 0961-2 推平板（单位：mm）2.2量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径0.15mm～0.3mm。 2.3量尺：钢板尺，钢卷尺，或采用将直径换成构造深度作为刻度单位的专用构造深度尺。 2.4其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。 3 试验准备 3.1量砂准备：取洁净的细砂，晾干过筛，取0.15mm～0.3mm的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。 3.2对试验路段按随机取样选点的方法，决定测点所在的横断面位置。测点应选在车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。

4.1用扫帚或毛刷将测点附近的路面清扫干净，面积不小于30cm ×30cm 。 4.2用小铲装砂，沿筒壁向量砂筒中注满砂，手提量砂筒上方，在硬质路表面上轻轻地叩打3次，使砂密实，补足砂面用钢尺一次刮平。 4.3将砂倒在地面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复做旋转摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面留有浮动余砂。注意摊铺时不可用力过大或向外推挤。 4.4用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm 。 4.5按以上方法，同一处平行测定不少于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3m ～5m 。对同一处，应该由同一试验员进行测定。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 5 试验结果计算 5.1路面表面构造深度测定结果按式T0961-1计算： 2 2318314/1000D D V TD ==π （T 0961-1）式中：TD —路面表面构造深度（mm ）； V —砂的体积（25cm 3）； D —摊平砂的平均直径（mm ）。 5.2精确度要求每一处均取3次路面构造深度的测定结果的平均值作为试验结果，准确至0.01mm 。当平均值小于0.2mm 时，试验结果以<0.2mm 表示。

手工铺沙法测定路面构造深度试验方法

手工铺沙法测定路面构造深度试验方法 1目的与适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观构造。 2 仪具与材料技术要求本方法需要下列仪具与材料： ⑴人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 ①量砂筒：一端是封闭的，容积为25mL±0.15mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V，并调整其高度，使其容积符合规定。带一专门的刮尺，可将筒口量砂刮平。 ②推平板：推平板应为木制或铝制，直径50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。 ③刮平尺：可用30cm钢板尺代替。 ⑵量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径 0.15~0.3mm。 ⑶量尺：钢板尺、钢卷尺，或采用已按式(T 0961)将直径换算成构造深度作为刻度单位的专用的构造深度尺。

⑷其他：装砂容器(小铲)、扫帚或毛刷、挡风板等。 3 方法与步骤 3.1 准备工作 ⑴量砂准备：取洁净的细砂，晾干过筛，取0.15~0.3mm 的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。 ⑵按本规程附录A的方法，对测试路段按随机取样选点的方法，决定测点所在横断面位置。测点应选在车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。 3.2 测试步骤 ⑴用扫帚或毛刷子将测点附近的路面清扫干净，面积不小于30mm×30mm。 ⑵用小铲装砂，沿筒壁向圆筒中注满砂，手提圆筒上方，在硬质路表面上轻轻地叩打3次，使砂密实；补足砂面用钢尺一次刮平。注：不可直接用量砂筒装砂，以免影响量砂密度的均匀性。

⑶将砂倒在路面上，用底面粘有橡胶片的推平板，由里向外重复作旋转摊铺运动，稍稍用力将砂细心地尽可能地向外摊开，使砂填入凹凸不平的路表面的空隙中，尽可能将砂摊成圆形，并不得在表面上留有浮动余砂。注意，摊铺时不可用力过大或向外推挤。 ⑷用钢板尺测量所构成圆的两个垂直方向的直径，取其平均值，准确至5mm。 ⑸按以上方法，同一处平行测定不小于3次，3个测点均位于轮迹带上，测点间距3~5m。对同一处，应该由同一个试验员进行测定。该处的测定位置以中间测点的位置表示。 4计算 4.1路面表面构造深度测定结果按式(T 0961)计算： TD = 1000 V = 3183 1 (T 0961) πD2/ 4 D2

实验1 路面平整度的检测方法

实验1 路面平整度的检测方法：3米直尺法实验目的1用于测定新建道路的路基、路面各层表面的平整度，以评定其的施工质量； 2 用于测定既有道路的路面平整度（主要是车辙），为路面维修提供依据； 3掌握用3m直尺测路面平整度的方法； 3掌握原始数据处理方法； 4 学会分析平整度检测误差来源的系统思维方法，为提高测量可信度奠定基础；实验原理： 3m直尺测定法有单尺测定最大间隙及等距离（1.5m）连续测定两种。两种方法测定的路面平整度有较好的相关关系。实验难点：1测点的选择 2数据处理实验过程备注器材（1）3m直尺（2）塞尺实验流程一、讲解实验的理论，操作方法和数据处理方法。重点讲解平整度检测误差来源的系统思维方法、用3m直尺测路面平整度的步骤，掌握结果处理方法方法：1结合实验理论教学 2动手操作示范二、准备工作 1在测试路段路面上选择测试地点注意：1当为施工过程中质量检测需要时，测试地点根据需要确定，可以单杆检测； 2当为路基、路面工程质量检查验收或进行路况评定需要时，应首尾相接连续测量10尺。 3对旧路面已形成车辙的路面，应取车辙中间位置为测定位置，用粉笔在路面上作好标记。三、实验步骤 1 在施工过程中检测时，按根据需要确定的方向，将3m直尺摆在测试地点的路面上。 2 目测3m直尺底面与路面之间的间隙情况，确定间隙为最大的位置。 3 用有高度标线的塞尺塞进间隙处，量记最大间隙的高度，精确至0.2mm。 4 施工结束后检测时，按现行《公路工程质量检验评定标准》（JTJ 071-98）的规定，每1处连续检测10尺，按上述步骤测记10个最大间隙。四、结果处理 1计算：单杆检测路面的平整度计算，以3m直尺与路面的最大间隙为测定结果。连续测定10尺时，判断每个测定值是否合格，根据要求计算合格百分率，并计算10个最大间隙的平均值。合格率=（合格尺数/总测尺数）×100% 2单杆检测的结果应随时记录测试位置及检测结果。连续测定10尺时，应报告平均值、不合格尺数、合格率。

T0961-1995手工铺砂法测定路面构造深度试验

T0961—1995 手工铺砂测定路面构造深度试验方法 1 目的与适用范围本方法适用于测定沥青路面及水泥混凝土路面表面构造深度，用以评定路面表面的宏观构造。 2 主要检测设备 2.1人工铺砂仪：由圆筒、推平板组成。 2.1.1量砂筒：形状尺寸如图T 0961-1，一端是封闭的，容积为25mL±0.15mL，可通过称量砂筒中水的质量以确定其容积V，并调整其高度，使其容积符合规定。带一专门的刮尺，可将筒口量砂刮平。 2.1.2推平板：形状尺寸如图T 0961-2。推平板应为木制或铝制，直径50mm，底面粘一层厚1.5mm的橡胶片，上面有一圆柱把手。 2.1.3刮平尺：可用30cm钢板尺代替。图T 0961-1 量砂筒（单位：mm）图T 0961-2 推平板（单位：mm）2.2量砂：足够数量的干燥洁净的匀质砂，粒径0.15mm～0.3mm。 2.3量尺：钢板尺，钢卷尺，或采用将直径换成构造深度作为刻度单位的专用构造深度尺。 2.4其他：装砂容器（小铲）、扫帚或毛刷、挡风板等。 3 试验准备 3.1量砂准备：取洁净的细砂，晾干过筛，取0.15mm～0.3mm的砂置适当的容器中备用。量砂只能在路面上使用一次，不宜重复使用。 3.2对试验路段按随机取样选点的方法，决定测点所在的横断面位置。测点应选在车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于1m。

沥青路面构造深度SMTD、断面平均构造深度MPD计算方法

附录D 路面构造深度SMTD 计算方法 D.0.1 本方法适用于激光测距法自动化检测路面构造深度中SMTD 指标的计算。 D.0.2 超出检测范围的高程无效数据应剔除。 D.0.3 应将纵断面高程数据按纵向划分为长0.3m 的若干计算单元，并按下列公式计算各单元SMTD ： SMTD D =√ n ∑y i 2?(∑y i n i=1)2? 12(∑x i y i n i=1)2+P n 2?1 n i=1n 2 （D.0.3-1） P = 5[(n 2?1)∑y i ?12∑x i 2y i n i=1n i=1] 2 4(n 2?4) （D.0.3-2） n =D l （D.0.3-3）式中：SMTD D ——基准计算长度D 内的路面构造深度（mm ）； D ——基准计算长度，取0.3m ； x i ——基准计算长度D 内，第i 点的名义距离（m ）； x i =?(n?1)2 （D.0.3-4） x n = (n?1)2 （D.0.3-5）式中：y i ——第i 点的纵断面高程测量值（mm ）； n ——基准计算长度D 内纵断面高程数量，近似为最近的奇数（偶数进1）； l ——纵断面取样间距（m ）。 D.0.4 应以10m 为单元计算所有有效基准计算单元SMTD 的平均值。

附录E断面平均构造深度MPD计算方法 E.0.1本方法适用于激光测距法自动化检测路面构造深度中断面平均构造深度MPD指标的计算。 E.0.2 超出检测范围的无效高程数据应剔除，缺失数据应采用剔除位置前后高程检测数据的线性插值来代替。 E.0.3应按下列步骤采用移动平均法对断面高程进行低通滤波计算： 1 应按下式计算移动平均长度内纵断面高程点数m： m=M l （E.0.3-1）式中：M——移动平均长度，取0.005m； L——断面高程输出间距（m）；ｍ——移动平均长度内高程点数，近似为最近奇数（偶数进1）； 2 应按下式计算0.1m计算单元长度内的纵断面高程点数n： n=B l （E.0.3-2）式中：B——计算单元长度，取0.1m； l——断面高程输出间距（m）；ｎ——0.1m计算单元内断面高程点数量，近似为最近奇数（奇数进1）； 3应按下式计算每个断面位置k的高程移动平均值： y k= { 1 i ∑y i j=i j=1 , i=2k?1,k∈[1,m?1 2 ] 1 m ∑y i j=i+m?1 j=1 ,i=k?m?1 2 ,k∈[m+1 2 ,T?m?1 2 ] 1 l ∑y i T j=T?i+1 ,i=2(T?k)+1,k∈[T?m?3 2 ,T] （E.0.3-3）式中：y i——第i点的纵断面高程测量值（mm）； T——10m单元内纵断面高程点数；ｍ——移动平均长度内高程点数。 E.0.4应将滤波处理后的断面划分为100mm±2mm长的若干基准计算长度。 E.0.5应按下列公式对每个基准长度中断面测值进行线性回归： y=ai+b（E.0.5-1） a=1 D [n∑iy i n i=1 ?n(n+1) 2 ∑y i n i=1 ]（E.0.5-2） b=1 D [n(n+1)(2n+1) 6 ∑y i?n(n+1) 2 n i=1 ∑iy i n i=1 ]（E.0.5-3） D=1 12 n2(n2?1)（E.0.5-4）式中：i——100mm长基准计算长度内第i个检测断面，取值范围1～n； n——100mm片段内检测断面数； y i——i断面滤波处理后的平均值（mm）。 E.0.6应利用线性回归结果按下式对滤波处理后的断面值进行修正： Y i=y i?(ai+b)（E.0.6）

城镇道路工程质量控制资料、观感、安全和功能核查记录

单位（子单位）道路工程质量控制资料核查记录单位（子单位）工程名称含子分部（分项）工程名称施工单位五矿二十三冶建设集团有限公司核查人序号资料名称份数核查意见 1 施工图会审、设计交底、设计变更、洽商记录 2 施工组织设计（施工方案）及审批 3 技术交底记录 4 工程定位测量、放线记录 5 地基验槽记录 6 原材料、半成品、成品出厂质量证明文件及规范要求需要进场复试的试验报告 7 石灰、水泥稳定基层7d无侧限抗压强度及厚度检测报告 8 沥青混合料基层、面层钻芯取样厚度检测报告 9 混凝土路面弯拉强度试验检测报告 10 混凝土强度检验报告 11 砂浆强度检验报告 12 施工记录 13 隐蔽工程验收记录 14 验收批、分项、分部（子分部）工程验收记录 15 竣工图 16 工程质量事故及事故调查处理资料 17 其它必要的文件和记录施工单位检查意见项目经理：技术负责人：年月日监理（建设）单位核查意见总监理工程师：（建设单位项目技术负责人）：年月日

单位（子单位）道路工程质量安全和功能检验资料抽查记录单位（子单位）工程名称含子分部（分项）工程名称施工单位五矿二十三冶建设集团有限公司核查人序号资料名称份数核查意见 1 地基承载力检测报告 2 桩基质量检测报告 3 路基、基层及沥青面层压实度检测报告 4 路床、基层、沥青面层弯沉检测报告 5 沥青面层抗滑系数与构造深度检测报告 6 混凝土面层抗滑构造深度检测报告施工单位检查意见项目经理：技术负责人：年月日监理（建设）单位核查意见总监理工程师：（建设单位项目技术负责人）：年月日

2019年全国公路水运工程试验检测人员继续教育网络平台-路面构造深度(手工铺砂法)

其他情况一致的条件下，路表构造深度越大，路面的抗滑性能（）。 A.越差 B.越强 C.不一定越强 D.强、弱无规律答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第2题手工铺砂法测定路面构造深度所采用的量砂规格为（）。 A.0.3mm~0.6mm B.0.6~1.0mm C.0.15mm~0.3mm D.0~1.0mm 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第3题使用手工铺砂法进行路面构造深度测定时，对测试路段按随机选点的方法，决定测定所在横断面位置。测点应选在车道的轮迹带上，距路面边缘不应小于（）。 A.2m B.0.5m C.2m D.1m 答案:D 您的答案：D 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第4题手工铺砂法开始测试之前清扫出的测试面积不小于（）。 A.30cm×30cm B.25cm×25cm C.20cm×20cm D.50cm×50cm 答案:A

题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第5题使用手工铺砂法进行路面构造深度的测定时，每处的测定位置以（）的位置表示。 A.最前测点 B.中间测点 C.最后测点 D.都可以答案:B 您的答案：B 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第6题手工铺砂法以3次测定的平均值作为构造深度，以下数据表示正确的是（）。 A.0.15mm B.0.1mm C.＜0.2mm D.0.10mm 答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第7题用铺砂法测定路面构造深度，若量砂没有摊铺好，表面留有浮动余砂或用的砂过粗，则试验结果（）。 A.表面留有浮动余砂，试验结果偏大；若砂过粗，试验结果偏大 B.表面留有浮动余砂，试验结果偏小；若砂过粗，试验结果偏小 C.表面留有浮动余砂，试验结果偏大；若砂过粗，试验结果偏小 D.表面留有浮动余砂，试验结果偏小；若砂过粗，试验结果偏大答案:C 您的答案：C 题目分数：5 此题得分：5.0 批注：第8题手工铺砂法测定路面构造深度，所使用量砂筒的容积为（）。 A.15mL