时间：2023-05-30 09:06:18
地壳中含量居前五位的元素分别为氧、硅、铝、铁和钙。在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%，其次是硅，占26.3%，以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。
地壳中含量前五的元素是什么
地壳(qiào)，地质学专业术语，是指由岩石组成的固体外壳，地球固体圈层的最外层，岩石圈的重要组成部分，通过地震波的研究判断，地壳与地幔的界面为莫霍洛维奇不连续面(莫霍面)。
在地壳中最多的化学元素是氧，它占总重量的48.6%;其次是硅，占26.3%;以下是铝、铁、钙、钠、钾、镁。丰度最低的是砹和钫，约占1023分之一。上述8种元素占地壳总重量的98.04%，其余80多种元素共占1.96%。
（来源：文章屋网 ）
【关键词】 枳壳；枳实；微量元素；火焰原子吸收光谱法
Determination the content of trace elements，such as Zn，Fe，Cu and Mn，in Fructus Aurantii(FA)and Fructus Aurantii Immaturus(FAI) FENG Mei， CHEN Xue．jun,WANG Xiu．feng.TheDepartment of Chemistry and Chemical Engineering of Mian Yang Normal University，Mian Yang 621000,China
【Abstract】 Objective To determine the contents of Fe，Zn，Mn，and Cu in Fructus Aurantii(FA)and Fructus Aurantii Immaturus(FAI).Methods Flame Atomic Absorption Spectrometry.Results The contents of Fe，Zn，and Mn in FA are higher than that in FAI,the content of Cu in FA is lower than that in FAI.Conclusion FA and FAI are rich in the Fe，Cu，Mn，and Zn,and the clinical application of FA and FAI can be decided according to their contents of the four trace elements.
【Key words】 Fructus Aurantii;Fructus Aurantii Immaturus;Trace Element;Flame Atomic Absorption Spectrometry
枳实、枳壳为同一种植物，前者为幼果，后者为将熟之果。两者来源相同，但由于采摘期不同，其功效有所不同(唐《新修本草》，公元659 年)。
枳实质坚硬，气清香，味苦，微酸[1]，主归脾、胃经，辛散苦降，气锐力猛，为破气除痞，消积导滞之药，用治积滞内停，痞满胀痛，泻利后重，大便不通等症，常作为主药,辛散苦泄，性烈而速，有破气化痰，行滞消痞，还可用治痰阻气滞的胸痹结胸等症，亦常作为主要药物使用(《中国药典》)。
枳壳为芸香科植物酸橙及其栽培变种玳玳花等的干燥未成熟果实[2]。7月果皮尚绿时采收，自中部横切为两半，晒干或低温干燥[3]。枳壳性微寒，味苦、辛、酸，入肺、脾、大肠经,具有理气宽中，行滞消胀的功效,主治胸肋气滞、胀满疼痛、食积不化、痰饮内停及胃下垂、脱肛、子宫脱垂等症。枳壳能调节胃肠功能，有利胆作用[4]。
中药中无机元素的药理作用及活性，在发挥药物疗效方面有着十分重要的作用[5．7]。近年来微量元素以其生物学作用、生理功能和临床治疗的实用价值引起人们对中草药中无机成分尤其是微量元素的研究兴趣[8]。不少学者对枳壳和枳实进行研究，但主要是对其化学成分的研究[9．10]。未见采用火焰原子吸收光谱法测定枳壳、枳实中Fe、Zn、Cu、Mn微量元素的报道。本文以HNO3和HClO4湿法消化处理样品，用火焰原子吸收分光光度法对枳壳、枳实(酸橙的不同部位)中Fe、Zn、Mn、Cu等4种微量元素的含量进行定量测定，结果表明枳壳和枳实中含有丰富的Fe、Zn、Cu、Mn 4种微量元素，且两者微量元素含量存在明显差异。
1 实验部分
1．1 主要仪器及试剂 TAS．990型原子吸收分光光度计(北京普析)，KJ．B型无油气体压缩机(天津市利迈豪工贸有限公司)，铁、铜、锌、锰、钙、镉空心阴极灯(型号KY．1，北京曙光明电子光源仪器有限公司)，FW．100高速万能粉碎机(北京市永光明医疗仪器厂)，101．2A型恒温干燥箱(上海泸南电炉烘箱厂)，电子分析天平 AUY120(上海精密科学仪器有限公司)。铜、铁、锰、锌、镉标准储备溶液(1．000 mg/ml)。HNO3，HCL，HClO4均为优级纯，实验用水为二次蒸馏水。
1．2 样品来源及处理 枳壳、枳实样品产自四川省，均购自绵阳市天城大药房。
分别将枳壳和枳实样品依次用自来水清洗2~3遍(因枳壳炒过，故用0．1 mol/ml稀HCl浸泡几分钟，除去可能引入的Fe)，去离子水冲洗数次，晾干，置于烘箱中(70℃~80℃)烘烤4 h至干，最后用粉粹机将样品粉碎且过100目筛，放入干燥器中待用。准确称取待用的枳壳、枳实样品各1．000 0 g于洁净干燥的小烧杯中，分别加入10 ml混合酸(HClO4+HNO3=1+4)，静置过夜，次日低温加热消解6 h直至棕色烟挥发尽，HClO4白烟冒尽、消化液成为无色透明近干时,取下烧杯，转入25．00 ml比色管中，在定容过程中用0．01 mol/L稀HNO3定容，同时做空白对比实验。将1．000 mg/ml的各标准储备溶液稀释成浓度为50．00 μg/ml的标准溶液。准确移取25．00 ml 1．000 mg/ml的标准储备溶液于500 ml的容量瓶中，用0．01 mol/L稀硝酸定容，摇匀，待用。
1．3 仪器工作条件 按表1仪器工作条件，利用原子吸收光谱标准曲线法测定各元素含量，同时做空白实验校正。
1．4 实验方法 样品处理采用湿法消化法，既高效完全地分解大分子有机物，又避免采用干法灰化时微量金属离子损失较严重的问题，提高各元素的回收率。分别试验HClO4．HNO3体积比例为1∶3，1∶4，1∶5等条件下，样品的消化效果，见表2。结果表明，采用HClO4．HNO3体积比例为1∶4的消化能力强，空白低，消化效果最好。
2 结果与讨论
2．1 标准曲线方程及相关系数(R) 标准曲线方程及相关系数(R)如表3。
2．3 枳壳枳实中微量元素含量的比较 由实验知，枳壳中Fe、Zn、Mn的含量大于枳实,Cu含量小于枳实。
2．4 精密度和回收率实验 测定其吸光度并计算其回收率，结果见表5和表6。
由表6结果表明，枳壳和枳实中4种元素的加标回收率为88．2%~110．0%，说明该方法准确可靠，可用于枳壳和枳实等中草药中微量元素的测定。
3 结论
枳壳、枳实虽来源于同一种植物，但由于采摘期不同，其微量元素的含量也不同。因此在临床用药时应根据其元素含量加以选择。
参考文献
1 Jones R，Lydeard S.Irritable bowel syndrome in the general population.Br Med J, 1992，304:87．90.
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8 刘彦明，王黎，韩金土.火焰原子吸收光谱法测定复方丹参片中微量元素.信阳师范学院学报(自然科学版),2004，17(4):411．416.
【关键词】 原子壳层结构 旋涡 质子 中子
1 核内外粒子排列存在的问题
元素周期表较好地反映了元素的性质与原子核外电子分布的关系，正确地解释了许多原子物理现象。原子核壳层结构模型也较为理想地解释了幻数和磁矩等基本性质，这些已经得到了实验的检验，在理论上取得了令人鼓舞的成就。但是，影响原子性质的不只是核外电子和核内质子的多少和如何分布，还有核内中子的多少和如何排布。只考虑质子、电子不考虑中子显然是欠缺的，其结果是不正确的。
1.1 核外电子壳层为什么大都未排满
由经典物理，我们知道，电子壳层允许的最大电子数为2、8、18、32、50、72、98，最大电子总数为2、10、28、60、110、182、280，元素周期表从第三周期开始，为什么就没有排满呢？为什么电子会违反能量最低原理而先进入外壳层呢？为什么外壳层的能级反而比内壳层的要小呢？理论预言最大电子总数为280，实际上只发现了92（铀），制造出了116（Uuh）。为什么差了这么多？
1.2 核子壳层为什么与核外电子壳层不对应
早在70年前，原子核的壳层结构模型就已经确定了四个质子层，与核外电子的排列矛盾。为什么核内的质子排列与核外的电子的排列就不能一一对应呢？难道电子是随意排列的吗？为什么幻数理论预言的298（114，184）双幻数核至今未找到呢？
2 原子壳层结构的改进与统一
上述疑难问题将如何回答呢？原有的经典理论则束手无策，只能另辟行径，将原子壳层结构内外协调、统一起来，根据袁玉刚[1]提出的旋涡模型，假设原子是一个太空旋涡。原子核位处旋涡中心（核中心有黑洞），电子位处旋涡的赤道两侧，光子应该处于旋涡的边缘。原子旋涡力决定了核内质子和中子数即质量数的大小，可顺理成章的给出核外电子层的多少，同时也决定了原子的性质。质子和中子数及其位置与核外电子数及其位置应是一一对应的。核内某个位置有一个中子，核外某个位置就一定没有电子。核内某个位置有一个质子，核外某个位置就一定有一个电子。如果核内某个位置有一个质子，而核外某个位置没有电子，就缺失了一个电子，就产生出一个空穴来，就能够吸引其它高势能的电子或者原子外的电子来充填。
核子和电子都是自旋量子数为1/2，因此要遵守泡利不相容原理、能量最低原理和洪特规则，所以要排列在壳层里的旋臂上。旋臂是分叉的，一条旋臂进入新的壳层就一分为二。叉数等于所在壳层的2的壳层次方。核内旋臂分叉很难测试，迈耶夫人所提出的能级劈裂可以看作旋臂的分裂。核内核外都是四个壳层，每个壳层的厚度或者小壳层数等于所在壳层的2的壳层次方。
在经典的原子模型中，原子呈球形，电子在球壳上运动。并且规定相临的两个同层电子必须旋向相反，运动方向相反，这样才能解释原子的自旋磁矩为零的现实。在袁玉刚的原子旋涡模型中，不需要这样的规定，粒子都应该服从原子旋涡的安排，朝着同一个方向旋转，与太阳系行星的运动一样。但是，上面提到的微观粒子一进入原子旋涡就被迅速的两极分化了。旋涡力像缯把经线一分为二一样把四维旋涡里的物质一分为二两极化，越近核心，分化越严重。不管是质子、中子，还是电子均不例外。因此，先后进入的同壳层相临的两个粒子是一南一北，或者说一上一下、一左一右。事实上，如果透过原子从N极向S极看，电子的运动方向都是右旋。但是，如果从赤道上看，电子的运动方向就是N极右旋、S极左旋了。
因为小壳层里依然还有更小的壳层，粒子在自己的小小壳层里做变速圆周运动，不会相互碰撞。就目前的旋涡理论认为核子最多只能有340个，质子不超过170个，也就是说核外电子数不超过170。（其实小壳层的厚度是不相等，因为有此带来的误差很小。可以认为小壳层的厚度是相等的）。核内质子与核外电子的壳层及位置都应是一一对应，核子要求从外向里排列，电子则从里向外排列。只要知道了核外电子的位置，进而，可以判断出核内对应质子的位置。既然核外电子的位置越向外能级越高，相对应的核内质子的位置就越向里能级越高。
这样，壳层里的核子等于或者小于4的壳层次方。于是，元素周期表的第一、第二周期不变，第三、第四周期成为原子周期表的第三周期（分别为第1、2小壳层；3、4、5、6、7、8小壳层）；元素周期表的第五、第六和第七周期成为原子周期表的第四周期（分别为第1、2、3小壳层；4、5、6、7、8小壳层；9以及以后的小壳层）。
3 结语
本文根据袁玉刚提出的新原子壳层结构理念，意图完善旧的壳层理论，更好地揭示原子的真相，解释原子的性质和实验结果。 例如，为什么镓的有效核电荷数较低呢？对于Li、Na、Rb的有效核电荷数较低是因为它们都位于新周期的初始位置，元素周期率也能够解释清楚。那么，镓的有效核电荷数为什么也较低呢？元素周期率不好解释。而根据本文的解释是，因为镓位于原子周期第三壳层的第七小壳层的开始处，所以，应该和K、Cs的情况一样，有效核电荷数较低。还有为什么锰、锝、铼的原子半径突然变大，电负性突然变小呢？以及为什么天然放射性元素的衰变要到铅才能稳定呢？特别是为什么原子核表面中子的密度大？等一系列悬而未解的问题，本文都能给出合理的解释。该理论在奇异原子的研究中有重要应用[2]，文中所提到的涡旋模型对基本粒子性质的研究也有一定的参考价值[3-4]。
参考文献：
[1]袁玉刚.旋涡里的宇宙[M].甘肃科技出版社，2008年版.120-130.
[2]游阳明，王炳章，王吉有.P原子的光学模型势与核极化修正[J].物理学报，2012，60（20）202401-6.
分析方法
样品的破碎和锆石挑选在河北廊坊市诚信地质服务公司完成。锆石阴极发光图像处理在西北大学“大陆动力学国家重点实验室”完成。锆石U－Pb同位素定年在中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验利用LA－ICP－MS分析完成。对分析数据的离线处理（包括对样品和空白信号的选择、仪器灵敏度漂移校正、元素含量及U－Th－Pb同位素比值和年龄计算）采用软件ICPMSDataCal完成。详细的仪器操作条件和数据处理方法见Liu等。锆石标准91500的U－Th－Pb同位素比值推荐值据文献。锆石样品的U－Pb年龄谐和图绘制和年龄权重平均计算均采用Isoplot／Ex＿ver3完成。岩石主量元素、微量元素组成及Sr－Nd同位素组成分析在中科院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室完成，Sr－Nd同位素组成采用热电离质谱（TIMS）分析，所用仪器是ThermoFisher公司生产的Triton型热电离质谱仪，分析方法参见文献。主元素测试采用AxiosPW4400型X荧光光谱仪，分析精度优于3％；微量元素分析采用ELAN6000ICP－MS完成，分析精度优于5％。
分析结果
1锆石
U－Pb年龄所采样品约50kg，并从中挑选出约200粒单颗粒锆石。挑选出的锆石为自形—半自形无色透明状，锆石直径为70～120μm，具有清晰的震荡环带（图2）。所测试锆石的Th／U值均＞0．1（表1），具有岩浆锆石的特征。分析点均位于U－Pb谐和线上，206Pb／238U加权平均年龄为（222．1±1．6）Ma（图2），代表了该岩墙的结晶年龄，为印支晚期岩浆活动的产物，与平泉光头山碱性花岗岩的形成年龄（（220±1．0）Ma）一致。
2岩石地球化学特征
本次共测定了10个代表性样品的主微量元素组成（表2、3）。所有样品具有相对较低的SiO2质量分数（47．43％～48．62％），在TAS图解中（图3）几乎所有样品都落在拉斑玄武岩区域，样品全碱质量分数很低（w（K2O＋Na2O）＝3．20％～4．19％，平均为3．22％），且w（K2O）＜w（Na2O）。Mg＃＝48．32～50．73，w（Al2O3）＝14．60％～15．09％，平均为14．86％。LaN／YbN＝1．52～4．02，平均为3．10，δEu＝0．86～1．08，平均为0．96。在三岔口基性岩墙稀土元素配分曲线上（图4a），所有样品都具有弱的右倾趋势。在微量元素蛛网图上（图4b），样品相对富集大离子亲石元素（Rb、K和U），亏损高场强元素（Nb、Ta和Ti），且具有明显的Pb富集和Sr亏损特征。
3Sr－Nd同位素组成
三岔口基性岩墙的Sr－Nd同位素组成见表4。（87Sr／86Sr）i＝0．7060～0．7064，εSr（t）＝21．5～27．1。143Nd／144Nd＝0．512197～0．512286，εNd（t）＝－9．3～－6．1，与燕辽—阴山三叠纪碱性岩的同位素组成有着相似的特征（图5），暗示三岔口基性岩墙与这条碱性岩带的源区相同，都属于富集的岩石圈地幔。
讨论
1分离结晶作用
三岔口基性岩墙的Mg＃＝48．32～50．73，低于原始岩浆的参考数值（65），表明基性岩墙是原始岩浆经历了一定程度分异作用的产物。在Harker图解中（略），MgO与Al2O3没有明显的相关关系，而且在稀土配分图解中Eu的负异常不明显（δEu＝0．86～1．08，平均为0．96），暗示成岩过程中斜长石的分离结晶作用不明显。
2地壳混染
三岔口基性岩墙富含大离子亲石元素（LILE、K和Rb等）和轻稀土元素（LREE），相对亏损高场强元素（Nb和Ta等），这些特征说明岩脉可能受到陆壳的混染作用，不排除有其他可能，如地壳物质的再循环作用或流体交代作用。但其相对均一的元素地球化学性质和变化微小的La／Sm值（2．62～3．26）表明地壳混染作用在岩浆演化过程中的影响微弱，另外，用Nb／Ta－La／Yb相互关系做进一步检验，如果岩浆在上升侵位过程存在明显的地壳混染，基性脉岩在该图上的标绘点应当呈现出负相关关系。该区岩墙在相关图中（略）并不呈现出负相关关系，因此，其元素地球化学特征主要反映了其源区的地球化学性质。
3源区特征
上述讨论说明三岔口基性岩墙的地球化学特征反映了源区特征。那么岩墙w（SiO2）＝47．43％～48．62％，表明岩墙的母岩浆只能是地幔源区。另外，样品较高的Sr同位素初始比值（0．7060～0．7064），以及负的εNd（t）值（－9．3～－6．1，平均为－8．0），表明该岩墙来源于富集的岩石圈地幔。但三岔口基性岩墙的εNd（t）值却有地壳、壳幔混染以及富集地幔3种可能的成因。华北克拉通下地壳由太古宙和早元古代角闪岩相－麻粒岩相变质岩系组成，它们在130Ma时εNd（t）为－40～－30，如果用研究区基性岩墙年龄（222．1Ma）进行校正，下地壳的εNd（t）略升高但不会有较大变化，与三岔口基性岩墙的εNd（t）值相差太远，表明这样的εNd（t）值不可能来自下地壳，只能是壳幔混合或富集地幔。在华北北部近EW向展布的三叠纪碱性岩带，Nd同位素都具有富集地幔的特征，而三岔口基性岩墙同样形成于这条碱性岩带区域，形成年龄也一致，所以推测三岔口基性岩墙可能与华北岩石圈地幔有内在联系。
4岩石成因及地质意义
岩石富集LREE，亏损高场强元素Nb和Ta，以及高Sr低Nd的同位素组成可能有以下2种原因：1）俯冲背景交代地幔楔部分熔融的产物；2）大陆岩石圈伸展背景下富集岩石圈地幔减压部分熔融而成。三岔口基性岩墙富集不相容元素（Ba、Rb、Th和K），而亏损HFSE（Ti、Nb、Ta、Zr和Hf）和Sr，这些特点在一定程度上和美国西部产于与俯冲消减作用有关的岩浆相似；因此，三岔口基性岩墙可能与大洋俯冲作用有一定联系。但古亚洲洋早在三叠纪初期就已经完成了闭合，三岔口基性岩墙形成时（222．1Ma），本区已经为一个完整的克拉通，大洋俯冲的影响已不可能存在；因此，三岔口基性岩墙应该是大陆岩石圈伸展背景下富集岩石圈地幔减压部分熔融形成的。在这个时期的侵入岩除了三岔口岩墙外，还有同时期的碱性岩及花岗岩，被认为形成于后碰撞环境中。关于三岔口岩墙的成因，作者认为是在海西末期西伯利亚板块与华北板块发生碰撞闭合，随后应力松驰并逐渐向板块内部传递，印支期时应力传递到板块内部，导致板内拉张作用加剧，软流圈地幔上涌使岩石圈部分熔融最终形成三岔口基性岩墙。
从中生代开始，华北地区的大规模岩浆活动正是华北克拉通减薄的表现，在此之前的元古宙和古生代，华北的构造及岩浆活动都非常微弱，岩石圈处于稳定的状态。如果说岩石圈破坏的高峰期是中生代，那么中生代岩浆活动鼎盛时期和古生代的稳定时期之间的这段时间内的岩浆活动都有可能是华北克拉通破坏的开始。在区域上，早中生代岩浆活动在华北北缘形成了以富集地幔来源为主的燕山—阴山三叠纪侵入岩带，其年龄都在196～230Ma，其时代与三岔口基性岩墙基本一致。尽管中国东部晚中生代岩石圈减薄可能与华北和华南板块碰撞或太平洋板块的俯冲有关，但是这些都难以解释空间上近EW向展布于中亚造山带和华北北缘，时间上且大致一致的早中生代岩浆活动；再结合中亚造山带内构造体制在早中生代开始发生转变，从挤压转变为伸展，以及在华北北缘的中—基性岩墙的出现，可以推测这些岩浆活动事件和构造事件可能为深部壳幔相互作用的表现，同时掀起了岩石圈减薄的开端。
结论
1）锆石U－Pb年龄表明，三岔口基性岩墙形成于（222．1±1．6）Ma，属印支晚期岩浆活动的产物。
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。
资金的宠儿，乌鸡变凤凰，股价数日翻倍……今年以来，受到IPO发行进度缓慢和监管部门大幅“放开”并购重组审批的双重影响，一股“借壳”热浪席卷A股市场，壳资源也随之变得炙手可热。
对于当前企业借壳上市如火如荼的局面，广发证券投行部工作人员为《投资者报》记者分析了个中缘由：“一方面注册制将使得壳资源丧失价值，或大幅贬值。目前阶段如果有合适的价格，卖壳是明智的选择，另一方面，IPO发行进度缓慢，数百家公司排队等待。准备上市的公司如果在时间上耗不起，可选择借壳上市的方法‘曲线救国’。”
那么，什么样的企业会成为投行眼中的壳资源？他们选择壳资源的第一标准是什么？
《投资者报》记者分别采访了招商证券投行部、广发证券投行部、西部证券投行部、信达证券中小市值团队和上海重阳投资5家企业的投资和分析人士，他们表示，筛选壳资源最重要是看壳市值，因为市值决定重组后新股东的持股比例。
招商证券投资银行总部执行董事胡伟业表示：“在借壳市场，投行找壳的市值标准是，市值最好不要超过20亿元，在10亿元以下的壳最为珍贵，注入资产的体量最好控制。不过现在的‘壳’都太贵，10亿元以下的公司基本没有。”
记者统计发现，截止到9月2日，A股上市公司中市值在10亿元以下的公司只有一家，即万福生科。目前该公司市值7.5亿元，因重大事项处于核查阶段仍在停牌状态。A股上市公司中市值低于20亿元的上市公司有173家，其中停牌企业有50家，有32家企业涉及重大资产重组。而在一年前，A股上市公司中，市值低于20亿元的公司有533家，其中，市值在10亿元以下的公司有19家。
市值成投行选取壳资源首要因素
并不是所有公司都能成为优良的壳资源。什么样的上市公司会成为投行眼中的壳资源？
记者多方采访的结果显示，投行选取壳资源的首要因素是市值。因为市值决定重组后新股东的持股比例。对于多大市值的公司可以纳入壳资源的范围，上述5家公司的投资分析人士意见不太一致，有人认为市值应在15亿元以下，有人认为市值应在20亿元以下，有人认为市值在30亿元以下。
为便于统计，《投资者报》此次选取了市值在20亿元以下的上市公司作为分析样本。据Wind统计，在当前A股市场上2500多家上市公司中，市值低于20亿元的上市公司有173家，其中停牌企业有50家，这50家公司中有32家涉及重大资产重组。根据2013年年报数据显示，上述173家公司中有110家企业业绩亏损，占比超过六成。
“市值意味着重组后的持股比例。对买方而言，持股比例非常重要，关系到注入资产被别人分享的问题，壳越小，借壳后新股东持股比例越大，后续增资扩股融资空间也大。”西部证券投行银行总部总经理张亮如是对《投资者报》记者表示。
而胡伟业解释道：“因为政策的原因，创业板还不允许被借壳。所以，中小板的壳往往比主板要好一些，因为市值更小。”
除去市值这一首要条件以外，哪些因素可判定公司能否成为优秀的壳资源？
前述5家公司的投资人士认为，有两大主要因素，分别是资产负债率和公司股权结构。“资产负债率用于判断壳的干净程度。而上市公司实际控制人的股权比例不超过30%，控制力不强的公司就喜欢卖‘壳’。”信达证券中小市值团队的工作人员对记者解释。
“一般而言，干净的壳账面资产负债表比较简单，负债少，没有官司或纠纷的公司都是比较好的选择。而公司的股权结构比较分散的公司一般也比较受欢迎。”胡伟业表示。
找到优秀的壳资源之后，投行就需要判断并购重组成功的可能性。而最终影响并购重组能否成功的因素还很多。
“投行站在买方的角度来看，瞄准的目标一般会选择民营企业。国有企业卖壳比较难，需要处理的问题也比较多。”张亮表示，“而站在卖方的角度来看，去年业绩处于亏损或者处于有色金属、钢铁、纺织、造纸和制造业等目前不景气的行业中企业，卖壳的可能性较大。”
根据市值、股东持股比例、资产负债率、是否民营企业等上述条件，《投资者报》记者对A股上市公司进行了筛选，具备上述条件的优秀壳资源仅有13家，包括国农科技、德棉股份、金宇车城、皇台酒业、法因数控、东光微电、天伦置业、江苏三友、鑫茂科技、龙生股份、西北轴承、圣阳股份和中联电气。
两类公司倾向于借壳上市
“本来今年初IPO放开的时候，壳资源市场并没那么热，但在5月后情况发生了改变。”上海重阳投资的一位分析师对记者表示。
2014年5月19日，证监会召开会议，研究部署学习贯彻《国务院关于进一步促进资本市场健康发展的若干意见》，证监会主席肖钢指出，从6月份到年底，计划发行上市新股100家左右，并按月大体均衡发行上市。
记者根据Wind数据统计显示，今年以来，借壳上市的并购案达到41起，其中已完成的借壳交易案例为9起，涉及交易金额最大的是海澜之家；失败交易3起，正在进行中的借壳交易达到29起。
企业是选择借壳上市还是IPO，在这一过程中，投行中介扮演着重要角色。哪些企业适合借壳上市，哪些企业适合IPO？
胡伟业总结曾经接触过的项目，有两类公司更倾向于借壳上市。“一种是规模大，资金短缺有大量贷款，往往借壳冲动比较大。二是一些达不到IPO标准的公司，通过借壳上市‘曲线救国’。这些公司在财务或者其他方面的业务都有瑕疵。”
“未来借壳上市等同于IPO后，上市公司的并购重组应该不会减少。”张亮表示，“首先注册制的具体配套政策并未出台，将来的情况目前还是未知数。其次，即使以后未来注册制放开以后，相应IPO审核的周期缩短，我觉得对于以一个企业来说，到底选择IPO还是并购也要看企业的需求。”
“选择IPO还是并购重组上市，都是企业基于自身发展的战略考虑选择的一种上市方式。那么一家企业为什么不独立上市？因为它可能会受到规模、人才或产业的限制，即使它上市成功，独立运行的话，也会有很多经营的风险和压力。”信达证券中小市值团队的工作人员表示。
投行都通过哪些途径来寻找壳资源？胡伟业表示：“一般有两种途径：第一种是比较直接，找到合适公司的董秘直接谈，或者联系证券公司在当地营业部的工作人员，联系当地熟悉的朋友进行沟通接洽；第二种操作手法依赖公司的并购重组信息平台，里面会随时有买卖需求的公司信息。”
借壳上市成功率为何不高
在“注册制”正式推出和IPO的拥堵疏通之前，并购重组是高频高发的大概率事件。
广发证券投行部的工作人员告诉记者：“虽然壳资源市场如此火爆，但是借壳成功率并不高。就在前段时间，公司的一单借壳上市的项目就以失败而告终。”
为什么借壳上市的成功率不高，借壳上市实际操作中的技术难度高于IPO吗？
对于买方而言，主要有两个原因影响借壳上市能否成功。
前述广发证券投行部的工作人员解释：“其一是因政策变化，未来借壳上市等同于IPO后，审核的套利空间就会很少，很难有IPO不通过的来借壳上市。其二是IPO排队之路遥遥无期，众人开始爆炒壳资源。一句话，壳资源贵呀！规模比较大的公司不在乎多出几个亿的话，当然可以选择借壳上市。现实情况是，一般公司是没有这个实力，也是不愿意负担的。”
对于投行而言，上海重阳投资的分析师表示：“借壳上市和IPO对于投行的技术难度都差不多。借壳交易的案子需要协调的关系太多，首先要让买卖双方满意，接着是管理层满意，职工满意，债权人满意等等。其中需要博弈的环节实在是很多。借壳谈判成功的概率非常之低。很多买方看了几十个壳，谈判了很多次，也撮合不成。从这个意义上说，其实借壳的成功率远远低于IPO。”
胡伟业表示，做借壳上市的并购案收益率并不是很高，而且成功率也低，所以目前公司主要业务集中在上市公司再融资的业务上。
关键词壳聚糖;烟草病毒病;防效
烟草种植业是福建省闽西北山区的支柱产业之一,但烟草病毒病的常年发生使烟草生产遭受重大损失[1]。1998年病毒病在全省主要烟区蔓延流行,病重田减产20%～50%;烟草花叶病是由多种病毒引起的一类世界性重要病害,一般年份减产20%～30%,流行年份则毁种甚至绝收,严重影响了烟叶产量和质量。在田间有暴发性和一旦发病便很难根治的特点,致使病害防治滞后,需要采取种植抗病品种、避免或减少病毒传播和应用高效病毒抑制剂预防等措施进行综合防治[2]。针对烟草花叶病的防治,国内外一些学者已作了许多研究,但都仅针对某一种病毒或病害的某个方面。因此,根据目前的研究进展,探索一套经济、合理和有效的防治方法是十分必要的[3]。
在病原菌或植物细胞壁表面能降解产生一类寡糖激发子,它们是由糖苷连接而成的短链化合物,francois等将具有生物活性的寡聚糖片段统称为寡糖素(oligosaccharins)[4]。壳聚糖是甲壳动物的外壳降解而成,为聚和度在4~10的寡聚脱乙酰氨基葡萄糖。壳聚糖能诱导植物产生广谱抗性,可有效抑制tmv、cmv、pvy等植物病毒病的增殖,对烟草花叶病毒病有明显的诱导抗性效果[5]。为此,笔者于2003～2008年开展了烟草病毒病消长规律与影响因素的调查研究[6,7],2007年开展了药剂小区防治试验和小面积防治示范等研究[8],2008年在继续进行试验示范的基础上,推广面积达到2 380hm2。示范推广防治效果显著,取得了较好的经济效益。
1材料与方法
1.1试验材料
供试药剂为:3%绿宝(又名甲壳素,主要成分为壳聚糖,由多伦多公司生产),4%博联生物菌素(主要成分为胞嘧啶核苷肽水剂,由沈阳博联生物技术有限责任公司生产),2%菌克毒克水剂(由中国农业科学院成都生物研究所微生物厂生产),3.95%病毒必克可湿性粉剂(由西安海浪科技公司生产)。供试烟草品种为云烟85。
1.2试验地概况
试验设在永定县陈东乡高丰村,海拔320m。试验田地势平坦,排灌方便,前茬为水稻,田间管理与施肥同正常水平。
1.3试验设计
试验设5个处理,分别为:3%绿宝300倍液(a);4%博联生物菌素200倍液(b);2%菌克毒克水剂200倍液(c);3.95%病毒必克可湿性粉剂500倍液(d);以喷清水作对照(ck)。3次重复,15个小区,随机排列,小区面积52.8m2,每小区种烟80株,四周设保护行。示范面积每种药剂各13.33 hm2,其中文馆4.00hm2、洪源5.33hm2、田地4.00hm2。
1.4试验实施
2008年12月5日播种,2009年2月5日移栽。小区试验分别于烟苗小十字期、成苗期和大田伸根期、团棵期进行1次叶面喷施。示范分别于成苗期、大田团棵期、现蕾期各进行1次叶面喷施,喷药时叶片正反两面均匀喷雾,每次喷雾的药液量以正反叶面喷透而不滴为度。每个示范点设0.2hm2清水对照。
1.5田间调查
烟苗成苗期调查1次病毒病发生情况,大田伸根期喷药前开始调查,以后每隔10d调查1次发病率、病情指数,烟叶采收前最后一次调查。按烟草病毒病调查标准[9],病害严重度0~4级分级,分别记载各处理调查的总株数、各级病株数,并计算病株率、病情指数和防治效果。
烟草花叶病分级标准如下:0级为全株无病;1级为烟株上部1/3叶片表现花叶,但不影响生长;2级为1/2叶片表现花叶和皱缩、叶片扭曲变形,植株矮化;3级为多数叶片严重皱缩变形,叶面形成疱斑,花叶面积占整叶片面积的40%以上;4级为全株叶片花叶、严重变形,植株严重畸形矮化。
病情指数=∑(各级病株数×该病级值)/(调查总株数×最高级值)×100
防治效果=(对照区病情指数-防治区病情指数)/对照区病情指数×100%
烟株打顶后,从每小区中选择有代表性的烟株5株,调查株高、茎围、有效叶片数、最大叶长宽等农艺性状。分次分小区对烟叶进行采烤,烘烤结束后按照国家标准分级,计算各小区的产量、产值、均价及上中等烟比例等指标。于每次施药后3、7d调查,观察是否发生药害。
2结果与分析
2.1烟草病毒病发生规律
据调查,2006年、2007年烟草花叶病于2月上旬(还苗期)始发,发病率为0.16%～3.36%,病指0.12～0.57;3月上旬至4月上旬(团棵旺长期)病情迅速发展,4月上旬达到高峰,发病率为7.77%～19.74%,病指7.21～13.50。2008年由于持续干旱,降雨量分别比前2年减少157.3mm和404.3mm,致使移栽期推迟20～30d。花叶病初发与高峰期也相应推迟20d左右,于2月下旬(还苗期)始发,发病率为6.2%～10.2%,病指2.51～4.23;4月下旬(团棵旺长期)达高峰,峰日病指达17.5。烟株打顶后,抗性增强,病情基本稳定,甚至有减轻的迹象(部分烟株体现隐症现象)。
2.2不同处理对烟株抗病力的影响
从表1可以看出,3%绿宝(壳聚糖)300倍液对烟草病毒病的防治效果达54.5%,4%博联生物菌素200倍液的防治效果达46.8%,2%菌克毒克的防治效果为32.5%,3.95%病毒必克的防治效果为30.6%。3%绿宝(壳聚糖)对烟草病毒病的相对防效分别比生产上推广的药剂2%菌克毒克和3.95%病毒必克提高22.0个百分点和23.9个百分点。经方差分析,各药剂处理与清水对照间的差异达显著水平,3%绿宝(壳聚糖)、4%博联生物菌素与2%菌克毒克、3.95%病毒必克间差异达极显著水平,而3%绿宝(壳聚糖)与4%博联生物菌素间差异极显著,2%菌克毒克与3.95%病毒必克间差异不显著。说明各药剂尤其是3%绿宝(壳聚糖)对烟草病毒病的发生具有较好的控制作用。
从示范结果来看,3%绿宝(壳聚糖)300倍液的大田示范防治效果达到36.72%～40.00%,4%博联生物菌素200倍液的大田示范防治效果达20.57%～46.74%(见表2)。
2.3不同处理对烟株生长发育的影响
以3%绿宝(壳聚糖)300倍液表现最好,株高、茎围、有效叶片数、最大叶长宽等指标均优于其他处理,其次是2%菌克毒克水剂200倍液、4%博联生物菌素200倍液、3.95%病毒必克可湿性粉剂500倍液,对照喷清水表现较差。对生长势和叶色的田间调查表明,3%绿宝(壳聚糖)处理表现出较好的生长势,说明3%绿宝(壳聚糖)对烟株生长有一定的促进作用(见表3)。
2.4对烤烟产质量的影响
从表4可以看出,各处理对烤烟的产量、质量均有一定的影响,其中3%绿宝(壳聚糖)处理的产量比对照提高289.5kg/hm2,均价提高0.49元/kg,产值提高3 481.65元/hm2;4%博联生物菌素处理的产量比对照提高213.0kg/hm2,均价提高0.51元/kg,产值提高2 761.64元/hm2。经方差分析(q测验),3%绿宝(壳聚糖)处理的产量、产值与对照相比均达到极显著水平,与3.95%病毒必克处理相比达到显著水平,与2%菌克毒克的产量差异显著、产值差异不显著;4%博联生物菌素处理的产量、产值与对照差异达显著水平。3.95%病毒必克、2%菌克毒克处理的产量和产值均与对照差异不显著。
从示范结果看,3%绿宝300倍液较对照平均增产160.83 kg/hm2,产值增加1 768.64元/hm2。经方差分析,除田地示范点的产量未达到显著水平外,其余的产量、产值均达到显著水平。4%博联生物菌素200倍液较对照平均增产159.82 kg/hm2,产值平均增加1 637.91元/hm2。经方差分析,洪源与田地示范点的产量、产值均达到显著水平(见表5)。
2.5安全性
药后3、7d观察,各小区烟株均没有发生药害,说明3%绿宝300倍液、4%博联生物菌素200倍液的高浓度不会对烟株产生药害。
3结论与讨论
病毒病对寄主植物的为害与病毒的复制和寄主的代谢过程紧密相联,病毒在植物细胞内的复制一旦开始,就很难将病毒从寄主体内完全消除。3%绿宝生物激发剂能诱导植物产生广谱抗性,而4%博联生物菌素是一种抗病毒病型的纯生制剂,两者可有效抑制tmv、cmv、pvy等植物病毒病的增殖,具有预防植物病毒病的作用以及调节和促进植物生长发育的功能。在试验中,3%绿宝300倍液对烤烟病毒病的防治效果达54.5%,防效比当前生产上推广的药剂3.95%病毒必克提高23.9个百分点,比2%菌克毒克提高22.0个百分点。试验产量比对照提高289.5kg/hm2,均价提高0.49元/kg,产值提高3 481.65元/hm2,产量、产值与对照相比均达到极显著水平,与生产上推广的药剂相比也达到了显著水平。示范田防效达36.72%～40.00%,产量平均增产160.83 kg/hm2,产值增加1 768.64元/hm2,其产量、产值也达到显著水平。4%博联生物菌素对烤烟病毒病的防治效果达46.8%,比3.95%病毒必克提高16.2个百分点,产量比对照提高213.0kg/hm2,均价提高0.51元/kg,产值提高2 761.64元/hm2,产量、产值与对照差异显著。示范田防效达20.57%～46.74%,平均增产159.82kg/hm2,产值平均增加1 637.91元/hm2。3%绿宝对烤烟病毒病的防治效果明显,对产量、质量的影响达到显著水平,经济效益显著。
4致谢
本文在试验过程中,得到福建省烟草农业科学研究所龙岩分所曾文龙高级农艺师、赖荣泉博士的指导,在此一并致谢!
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关键词:锆石;年代学;地球化学特征;地质应用
随着能够显示矿物内部复杂化学分区的成像技术和高分辨率的微区原位测试技术的发展和广泛应用,研究颗粒锆石等副矿物微区的化学成分、年龄、同位素组成及其地质应用等已成为国际地质学界研究的热点[1]。锆石U2Pb法是目前应用最广泛的同位素地质年代学方法,锆石的化学成分、Hf和O同位素组成广泛应用于岩石成因、壳幔相互作用、区域地壳演化的研究等,对地球上古老锆石的化学成分和同位素的研究是追朔地球早期历史的有效工具。笔者着重综述锆石的化学成分、同位素组成特征及其在地质学中的应用。
1微区原位测试技术
锆石等副矿物在地质学中的广泛应用与近年来原位分析测试技术的快速发展密不可分。写作论文目前已广泛应用的微区原位测试技术主要有离子探针、激光探针和电子探针等。
1.1离子探针
离子探针(sensitivehighresolutionionmicro-probe,简称SHRIMP)可用于矿物稀土元素、同位素的微区原位测试。在目前所有的微区原位测试技术中,SHRIMP的灵敏度、空间分辨率最高(对U、Th含量较高的锆石测年,束斑直径可达到8μm),且对样品破坏小(束斑直径10～50μm,剥蚀深度<5μm)[2-3],是最先进、精确度最高的微区原位测年方法。其不足之处是仪器成本高,测试费用昂贵,测试时间较长(每测点约需20min)。
2000年,CamecaNanoSIMS50二次离子质谱开始用于对颗粒大小为1～2μm的副矿物进行U-Th-Pb年代学研究。写作毕业论文NanoSIMS对粒度极细小的副矿物进行定年要以降低精度为代价,且用于U-Th-Pb定年还没有进行试验,还未完全估算出其准确度和分析精度,有可能在西澳大利亚大学获得初步的成功[2,4]。
1.2激光探针
激光剥蚀微探针2感应耦合等离子体质谱仪(la-serablationmicro2probe2inductivelycoupledplas-mamassspectrometry,简称LAM2ICPMS),即激光探针技术可实现对固体样品微区点常量元素、微量元素和同位素成分的原位测定[5]。近年研制成功的多接收等离子质谱(MC-ICPMS)可同时测定同位素比值,该仪器现今已经成为Hf同位素测定的常规仪器[6]。近年来激光探针技术在原位测定含U和含Th副矿物的U-Pb、Pb-Pb年龄或Th-Pb年龄方面进展极快,在一定的条件下可获得与SHRIMP技术相媲美的准确度和精确度,且经济、快速(每个测点费时<4min,可以直接在电子探针片内进行分析[5,7-8]);但与SHRIMP相比,激光探针要求样品数量较大,对样品破坏大(分析束斑大小一般为30～60μm,剥蚀深度为10～20μm),其空间分辨率和分析精度一般低于SIMS、SHRIMP[1,9210]。
1.3电子探针、质子探针、X射线荧光探针
电子探针(electronprobeX-raymicroanalysis,简称EPMA)、质子探针(protoninducedX-rayemissionmicro-probe,简称PIXE)和X射线荧光探针(X-rayfluorescenceprobe,简称XRF)均属微区化学测年技术。其优点是可以直接在岩石探针片上进行测定,不破坏样品,保留了岩石的原始结构,样品制备方便,便于实现原地原位分析,与同位素定年相比,价格低廉,分析快速;其缺点是不能估计平行的U-Pb衰变体系的谐和性[1,11],且由于化学定年不需进行普通铅的校正,容易导致过高估计年轻独居石、锆石等矿物的年龄[12]。
电子探针测定锆石的Th-U-全Pb化学等时线年龄方法(chemicalTh2U2totalPbisochronmeth-od,简称CHIME)的优点是空间分辨率高达1～5μm,可进行年龄填图[5,8],可进行锆石和独居石、磷钇矿、斜锆石等富U或富Th副矿物年龄的测定[11,13215];缺点是因对Pb的检出限较低而导致测年精度偏低,不能用于年龄小于100Ma的独居石等矿物的定年。
质子探针是继电子探针之后发展起来的、一种新的微束分析技术,能有效地进行微区微量元素、痕量元素的分析,近年来用于测定独居石的U-Th-Pb年龄,其分析原理与电子探针相似。对EPMA无能为力的、小于100Ma的独居石年龄的测定,PIXE具有明显的优势[5,8]。
此外,近年逐步改进的X射线荧光探针在测定年轻独居石年龄方面具有较大的优势。在分析束斑为40～60μm、使用单频X射线的条件下,Pb的检出限可达10×10-6,对于年龄为数十百万年甚至是15Ma的年轻独居石,可获得与ICP-MS同位素定年相近的结果,XRF化学定年的精度和分辨率大大高于EMPA,但在相同空间分辨率的情况下,XRF化学年龄与同位素年龄测定的比较有待进一步研究。其另一优势是仪器成本较低,装置简单,易于组建和操作。但由于XRF的空间分辨率较低,因此不适于分析内部具有不均一年龄分区的、粒度小的独居石[12,16]。
尽管微区原位测试技术给出了重要的、空间上可分辨的年龄信息,但在精确度、准确度方面仍无法与传统的同位素稀释热电质谱技术(ID-TIMS)相比。写作硕士论文在副矿物不存在继承性(如对幔源岩石、陨石等中的锆石进行定年)的情况下,ID-TIMS仍得到广泛使用。
2锆石U-Th-Pb同位素年代学
2.1锆石U-Th-Pb同位素体系特征及定年进展
由于锆石具有物理、化学性质稳定,普通铅含量低,富含U、Th[w(U)、w(Th)可高达1%以上],离子扩散速率很低[17],封闭温度高等特点,因此锆石已成为U-Pb法定年的最理想对象[1]。
虽然锆石通常能较好地保持同位素体系的封闭,但在某些变质作用或无明显地质作用过程中亦可能丢失放射性成因铅,使得其t(206Pb/238U)和t(207Pb/235U)两组年龄不一致。造成锆石中铅丢失的一个最主要原因是锆石的蜕晶化作用;此外,部分重结晶作用也是导致锆石年龄不一致的又一原因[18-19]。
锆石内部经常出现复杂的分区,每一区域可能都记录了锆石所经历的结晶、变质、热液蚀变等复杂的历史过程[20-21]。因此,在微区分析前,详细研究锆石的形貌和内部结构对解释锆石的U2Pb年龄、微区化学成分和同位素组成的成因至关重要。只有对同一样品直接进行结构和年龄的同步研究,才能得到有地质意义的年龄。利用HF酸蚀刻图像、阴极发光图像(cathodoluminescence,简称CL)和背散射电子图像(back2scatteredelectronimage,简称BSE)技术可观察锆石内部复杂的结构[20]。
近年来,锆石年代学研究实现了对同一锆石颗粒内部不同成因的锆石域进行微区原位年龄分析,提供了矿物内部不同区域的形成时间,使人们能够获得一致的、清楚的、容易解释的地质年龄,目前已经能够对那些记录在锆石内部的岩浆结晶作用、变质作用、热液交代和退变质作用等多期地质事件进行年龄测定,从而建立起地质过程的精细年龄框架。
例如,变质岩中锆石的结构通常非常复杂,对具有复杂结构锆石的定年可以得到锆石不同结构区域的多组年龄,这些年龄可能分别对应于锆石寄主岩石的原岩时代、变质事件时间(一期或多期)及源区残留锆石的年龄等。对这些样品中锆石的多组年龄如何进行合理的地质解释,是目前锆石U-Pb年代学研究的重点和难点[21],而明确不同成因域的锆石与特定p-T条件下生长的、不同世代矿物组合的产状关系是合理解释的关键。吴元保等[21]的研究表明,锆石的显微结构、微量元素特征和矿物包裹体成分等可以对锆石的形成环境进行限定,从而为锆石U-Pb年龄的合理解释提供有效的制约。目前对变质岩中锆石、独居石等矿物定年的主要方法是先从岩石中分选出测年用的单矿物,然后用环氧树脂固定并抛光制成靶,再进行微形貌观察和年龄的原位测定。但这样往往破坏了待测矿物与特定地质事件的原始结构关系。为此,陈能松等[8]提出了原地原位测年的工作思路,即利用各种微区原位测试技术直接测定岩石薄片中与特定温压条件下生长的不同世代矿物组合、产状关系明确的锆石和独居石等富U-Th-Pb的副矿物在不同成因域的年龄,从而将精确的年龄结果与特定的变质事件或变质反应联系起来。
2.2锆石微区定年的示踪作用
火成岩中耐熔的继承锆石可以保持U-Pb同位素体系和稀土元素(REE)的封闭,从而包含了关于深部地壳和花岗岩源区的重要信息[22-23],可用于花岗岩物源和基底组成的示踪。写作职称论文笔者在研究江西九岭花岗岩中的锆石时,发现部分锆石边部发育典型的岩浆成因的环带,其中心具有熔融残余核(图1)。SHRIMP分析表明,这2部分的年龄组成有明显的差别,环带部分的年龄约为830Ma,而核部的年龄集中在1400～1900Ma,核部年龄可能代表花岗岩源岩的锆石组成年龄。
deleRosa等[23]通过研究葡萄牙境内欧洲Variscan造山带缝合线两侧的花岗闪长岩、星云岩中继承锆石的稀土元素和U2Pb同位素特征,发现这2组锆石无论是在年龄谱上还是在REE组成上,均存在明显差异,说明它们来源不同,即这2个地区深部地壳的物质组成(基底)不同。
近年来,随着LA-ICP-MS技术的发展,沉积岩中碎屑锆石的年龄谱分析广泛应用于沉积岩源区物质成分组成和地壳演化的研究[24-27]。通过对比盆地沉积物中锆石的U-Pb年龄谱和盆地毗邻山脉出露岩体的年龄,可以了解某一沉积时期沉积物源区的多样性及盆地不同时期物源性质的变化特征。该方法同时还可估算地层的最大沉积年龄。3锆石化学成分特征及其在岩石成因中的应用
通常,在组成锆石的总氧化物中,w(ZrO2)占67.2%、w(SiO2)占32.8%,w(HfO2)占0.5%～2.0%,P、Th、U、Y、REE常以微量组分的形式出现。由于Y、Th、U、Nb、Ta等离子半径大、价态高,写作留学生论文使得它们不能包含在许多硅酸盐造岩矿物中,趋向于在残余熔体中富集,而锆石的晶体结构可广泛容纳不同比例的稀土元素,因此锆石成为岩石中U、Th、Hf、REE的主要寄主矿物[1,28231]。稀土元素和一些微量元素是限定源岩性质和形成过程最重要的指示剂之一,锆石中的离子扩散慢,因此锆石中的稀土元素分析结果可为它们的形成过程提供重要的地球化学信息。
3.1锆石中的w(Th)、w(U)及w(Th)/w(U)比值
大量的研究[21,28]表明,不同成因的锆石有不同的w(Th)、w(U)及w(Th)/w(U)比值:岩浆锆石的w(Th)、w(U)较高,w(Th)/w(U)比值较大(一般大于014);变质锆石的w(Th)、w(U)低,w(Th)/w(U)比值小(一般小于011)。但也有例外情况,有些岩浆锆石就具有较低的w(Th)/w(U)比值(可以小于0.1),部分碳酸岩样品中的岩浆锆石则具有异常高的w(Th)/w(U)比值(可以高达10000)[21,28],所以,仅凭锆石的w(Th)/w(U)比值有时并不能有效地鉴别岩浆锆石和变质锆石。
3.2锆石微量元素、稀土元素特征及其应用
锆石的稀土元素特征研究主要用于判断其寄主岩石的成因类型,但岩浆锆石的微量元素特征是否能判断寄主岩石的类型目前还存在较大的争议[21]。而一些变质岩(如麻粒岩)中的变质锆石可以具有较高的w(Th)/w(U)比值[21]。
Hoskin等[29-30]认为,虽然幔源岩石中的锆石与壳源岩石中的锆石在REE含量及稀土配分模式上具有明显差别,但并未发现不同成因的壳源岩石中锆石的REE特征存在系统差异,它们具有非常类似的REE含量和稀土配分模式,目前对壳源锆石REE组成如此相似的原因并不清楚。
Belousova等[28,31]的研究结果表明,锆石中的稀土元素丰度对源岩的类型和结晶条件很敏感。从超基性岩基性岩花岗岩,锆石中的稀土元素丰度总体升高。锆石的w(REE)在金伯利岩中一般低于50×10-6,在碳酸盐岩和煌斑岩中可达600×10-6～700×10-6,在基性岩中可达2000×10-6,写作英语论文而在花岗质岩石和伟晶岩中可高达百分之几。这种趋势反映了岩浆的分异程度。
正长岩中锆石具有正Ce异常、负Eu异常和中等富集重稀土元素(HREE);花岗质岩石中锆石明显负Eu异常、无Ce异常,无明显HREE富集;碳酸岩中锆石无明显的Ce、Eu异常,轻、重稀土元素分异程度变化较大;镁铁质火山岩中锆石的轻、重稀土元素分异明显;金伯利岩中锆石无明显的Eu、Ce异常,轻、重稀土元素分异程度不明显[28,31](图2)。大部分地球岩石中锆石的HREE比LREE相对富集,显示明显的正Ce异常、小的负Eu异常;而陨石、月岩等地外岩石中锆石则具强的Eu亏损、无Ce异常[28]。Belousova等[28]建立了通过锆石的微量元素对变化图解和微量元素的质量分数来判别不同类型的岩浆锆石的统计分析树形图解。
与岩浆锆石相比,变质锆石HREE的富集程度相对LREE的变化较大。岩浆锆石具有明显的负Eu异常,形成于有熔体出现的变质锆石具有与岩浆锆石类似的特征:富U、Y、Hf、P,REE配分模式陡,正Ce异常、负Eu异常。但变质锆石的w(Th)/w(U)比值低(<0.1),这是区别于岩浆锆石的惟一的化学特征。在变质过程中,锆石是否发生了重结晶以及结晶过程中是否有流体或熔体的参与,都会显著影响锆石稀土元素组分的变化[32]。
变质增生锆石的稀土元素特征除与各个稀土元素进入锆石晶格的能力大小有关外,还与锆石同时形成的矿物种类有关(如石榴石、长石、金红石等),这些矿物的存在与否对变质作用的条件(如榴辉岩相、麻粒岩相和角闪岩相等)有重要的指示意义,锆石的REE组成可反映锆石母岩的变化,至少在某些情况下反映了锆石与其他矿物如石榴石(稀土元素总量低、亏损HREE)[32-35]或长石(负Eu异常)[32,36-37]、金红石[34]的共生情况。
变质增生锆石的微量元素特征不仅受与锆石同时形成的矿物种类的影响,而且还与其形成时环境是否封闭有关。在“封闭”的榴辉岩相的体系中,REE的供应有限,由于石榴石是榴辉岩中富集HREE的矿物,固相线下石榴石的形成会使熔体亏损HREE;而在开放环境中,石榴石的形成并不能引起局部环境HREE质量分数的改变,这种条件下与石榴石共生的锆石就不会出现HREE的相对亏损。因此,HREE的相对亏损与否并不能直接用来判别变质锆石是否与富集HREE的石榴石同时形成[21]。
锆石微区的稀土元素分析与微区定年、锆石中的包裹体研究相结合能够较好地限定锆石的形成环境,可以将锆石的形成与变质条件联系起来,从而将变质过程中的p-T-t有效地联系在一起,在造山带研究中用于追溯超高压变质岩的形成过程[21,36-38]。4锆石同位素的地质应用
4.1锆石的Lu2Hf同位素
Lu与Hf均为难熔的中等2强不相容性亲石元素,这与Sm-Nd体系类似,因此Hf同位素示踪的基本原理与Nd同位素相同。
Hf与Zr呈类质同象存在于锆石的矿物晶格中,相对其他矿物,锆石中w(Hf)高[w(HfO2)≈1%],这为获取高精度的Hf同位素比值数据提供了保障;同时其w(Lu)/w(Hf)值极低[w(176Lu)/w(177Hf)n0.01][39-40],由176Lu衰变形成的176Hf比例非常低,对锆石形成后的Hf同位素组成的影响甚微,这样锆石的Hf同位素组成基本上代表了锆石结晶时的初始Hf同位素组成。加上锆石化学性质稳定,具有很高的Hf同位素封闭温度,即使经历了麻粒岩相等高级变质作用也能很好地保留初始Hf同位素组成,因此锆石中的Hf非常适合于岩石成因的Hf同位素研究[41-42]。Lu-Hf同位素体系本身所具有的高于Sm-Nd同位素体系的封闭温度及锆石特有的抗风化能力,使得锆石成为研究太古宙早期地壳的理想研究对象。
近年来,一些作者应用锆石的Hf同位素原位测试成功地解决了太古宙早期是否存在超亏损地幔的问题。在太古宙的Sm-Nd同位素研究中,部分太古宙早期岩石(年龄约为3.8Ga)具有较高的ε(Nd)值[ε(Nd)≈+4][43-44],似乎显示当时地球发生过极大规模的壳幔分异作用,并出现地幔的极度亏损。通过锆石Lu2Hf研究发现,高ε(Nd)t值的样品并未显示高的ε(Hf)t值,同一时期不同地质单元的太古宙岩石中的锆石具有十分相近的ε(Hf)t值,这表明由Nd同位素确定的极度亏损地幔,是由于Sm-Nd同位素体系开放造成的假象[45-48]。
沉积岩中碎屑锆石的REE特征及其原位的U-Pb年龄、Hf同位素组成测定已被作为研究沉积物母岩以及地壳演化的强有力工具[25,42,49]。
在岩石由多种组分构成、而其Nd同位素数据只有一个的情况下,可以通过多组锆石的Hf同位素来认识其演化过程。
锆石微区年龄、稀土元素的测定与Hf同位素研究相结合,是示踪壳幔相互作用、研究区域大陆地壳增长的有力工具[50-51]。如郑建平等[51]对玄武岩中麻粒岩捕虏体的锆石进行了年龄、REE、Hf同位素分析,探讨了早元古代华北克拉通的形成和壳幔相互作用。
由于性质不同的岩石的Hf同位素组成可能存在一定的差别,物理条件或结晶途径也可能改变矿物的化学成分,但不会影响Hf同位素组成。如果锆石在生长过程中不仅存在化学成分和晶体形貌上的变化,而且还伴随了Hf同位素组成的变化,则说明有来源明显不同的岩浆发生了化学混合。这为研究岩浆作用过程中不同组分的混入提供了重要途径。写作工作总结对于一个由多种组分构成的岩石样品,岩浆岩中形态不同的锆石晶体及同一锆石内部不同环带均记录了不同组分的岩浆相互作用的过程,因此通过多组锆石和同一锆石颗粒内不同环带的Hf同位素研究,可追踪岩体的结晶历史,获得岩浆演化的信息。
Griffin等[52]通过对华南平潭和桐庐I型花岗岩体中锆石的Hf同位素研究,发现不同生长阶段的锆石的Hf同位素组成不同,且它们的微量元素组成也存在差异[53],揭示这2个I型花岗岩体在形成过程中有多于2种不同来源的岩浆发生了混染。虽然化学混合(mixing)使岩体中不同类型的岩石具有类似的Sr、Nd同位素组成,但锆石却像“录音机”一样记录了不同岩浆产生和相互作用的细节。
汪相等[54]利用锆石中的Hf同位素探讨了幔源岩浆对过铝花岗岩成因的制约。华南过铝花岗岩在岩相学和岩石化学上充分显示了壳源的基本特征,且在这些花岗岩体中很少见到地幔岩浆侵入形成的淬冷包体或基性岩脉,故它们的成因无法与地幔活动联系起来。锆石颗粒内部的多阶段生长的环带,记录了岩浆形成和冷凝过程中的物理化学信息。因此对颗粒内部不同环带的同位素原位分析可以直接揭示中下地壳花岗质岩浆形成过程的复杂性和岩浆性质的演化,这些现象很难在野外观察到,通过全岩同位素分析也难以检测出来,而锆石中的Hf同位素特征却可以有效地揭示幔源岩浆对花岗岩形成的贡献。
由于锆石中的Hf很难与岩石外部的Hf发生交换,因此,除Hf同位素组成本身可以作为地球化学的示踪剂外,还可通过对锆石Hf同位素的研究来解译导致锆石U2Pb年龄不一致的原因。对于重结晶的锆石,如果体系在锆石结晶前后在成分上未发生明显变化,则其锆石的同位素组成符合单体系的线性演化规律;但如果有外来Hf的加入,则会形成年轻的、Hf同位素组成明显不同的增生锆石。基于同样的原因,锆石的Hf同位素组成能够指示锆石的U-Pb体系是否、何时发生了重置,因而在解释下地壳、地幔来源的高级变质岩的锆石年龄时帮助很大[55]。
4.2锆石的氧同位素
由于地壳物质与地幔物质的氧同位素组成存在差异,因此氧同位素可以很好地示踪壳幔的相互作用。此外,氧同位素是一种敏感的、示踪地壳中的流体和固体相互作用的、依赖于温度的示踪剂,岩浆岩的氧同位素比值对那些经历了低温水2岩反应的物质混染尤其敏感,这些物质可能曾经与大气水、沉积物及与那些曾经和大气水发生蚀变的岩石发生了相互作用,因此氧同位素是示踪岩浆来源的最有效的工具之一[56]。
高温下锆石和岩浆的同位素分馏很小,锆石的氧同位素组成基本上反映了锆石形成时岩浆的氧同位素特征[57]。研究表明锆石中的氧同位素扩散很慢,氧扩散的有效封闭温度≥700°C[58-59],其氧同位素组成不像其他矿物那样易受高温变质、热液蚀变的影响而发生变化[59-60],即使岩石经历了麻粒岩相的变质作用,岩浆锆石也能在干的岩石中保留岩浆氧同位素的初始比值[57]。
正常地幔的δ(18O)约为5‰,源于地幔的岩石表现出接近该值的、均一的氧同位素比值(该值被认为是正常地幔火成岩的比值)。在高温条件下锆石与正常地幔岩石达到平衡时的δ(18O)=5.3‰±0.3‰[61]。幔源岩浆分异出的火成岩结晶的锆石δ(18O)接近正常地幔的δ(18O)[61262]。研究表明,锆石的δ(18O)是岩浆物质来源的良好示踪剂。通过锆石氧同位素分析,可以判断结晶出锆石的岩浆是直接来自地幔还是来自经过地壳循环的物质[56,60-63]。
如果岩浆的氧同位素比值低于正常地幔值,通常认为岩浆的产生是与发生了热液蚀变的地壳岩石有关,这些岩石可能是洋壳岩石与高温海水或者陆壳岩石与大气降水发生了高温热液蚀变的结果[64-66]。但如果岩浆锆石的δ(18O)明显高于正常值,则说明岩浆来源于曾经历低温水2岩交换的岩石的部分熔融或岩浆在形成过程中有表壳物质的加入[56,67-68]。
锆石的氧同位素分析为研究花岗质岩石的成因和岩浆系统的演化提供了新的方法[60-61,69]。在岩浆演化过程中,如果体系是封闭的,且同位素分馏达到平衡(此假设在大多数情况下都成立),那么从基性-酸性的岩浆结晶的锆石的δ(18O)应该相同;但如果发生了同化混染,则锆石从内到外的生长区往往记录了岩浆成分的变化。分析各组锆石或同一锆石颗粒不同区域的氧同位素,可为岩浆的同化混染、不同来源的岩浆混合的定量化研究提供信息,也有助于深入认识岩浆的期次问题。
如能对锆石的U-Pb年龄和氧同位素组成以及REE进行同步测定,就有可能把氧同位素组成特征与某阶段年龄相联系,对具有复杂地质历史的岩石的成因环境进行限定。将锆石的氧同位素与U-Pb年龄(必要时进行REE分析)原位测定相结合是锆石的氧同位素研究的发展趋势。
近年来,一些学者对澳洲JackHills地区的古老碎屑锆石进行了微区离子探针U2Pb年龄和氧同位素组成的研究,获得了目前已知的最古老的锆石单颗粒年龄(4.4Ga),其δ(18O)为7.4‰～5.0‰,比地幔值高,暗示着岩浆混染和高δ(18O)物质的重熔,这些高δ(18O)的物质可能是沉积物或低温水2岩反应的热液蚀变岩石,表明有上地壳物质参与的岩浆过程最早可追溯到4.4Ga前。这些锆石的氧同位素组成表明,地球在4.4Ga前就可能存在水圈,地球的表面温度在地核和月球形成后不到100Ma的时间里就已冷却到允许液体水存在的温度[56,67,69]。
陈道公等[65]、郑永飞等[66]分别对大别2苏鲁超高压变质岩中的锆石进行了U-Pb和氧同位素微区原位分析,发现即使在榴辉岩相高级变质作用中,锆石仍基本保存了原岩中锆石的氧同位素特征,其中原岩年龄为0.7～0.8Ga的变质岩中锆石的δ(18O)明显低于地幔平均值,表明其形成时岩浆源区明显有大气降水的加入,这可能与新元古代华南Rodinia超大陆的裂解和全球的雪球事件有关。
5结语
锆石的结构和成分记录了岩石所经历的复杂地质过程。对内部结构复杂的锆石进行同位素和化学成分的微区原位分析,必须在对其内部结构进行详细研究的基础上进行。
由于幔源锆石和壳源岩浆锆石的化学组成存在较明显的区别,因而容易区分,但利用壳源岩浆锆石的微量元素、稀土元素特征识别其寄主岩石的类型还有待于成因明确的锆石微区原位测试数据的积累,因为目前用于建立“判别树”的数据比较有限,且有些数据的来源不太明确。此外,在原始成因产状不清楚的情况下(如碎屑锆石),变质锆石和岩浆锆石的区分除利用w(Th)/w(U)比值外,能否通过其他的微量元素、稀土元素的比值或图解来有效区分,这方面的研究目前报道较少。
分别对锆石颗粒中的不同区域进行年代学、化学组成、Hf或O同位素进行原位分析,可以提供有关岩石成因的丰富信息,而这些信息的提取依赖于分析仪器和分析技术的进步。虽然现在的测试技术已实现了矿物的微区原位测试,但分析仪器的空间分辨率不够高(目前锆石REE、O、Hf同位素微区测定的束斑直径一般为20～40μm),且锆石颗粒一般较小,尤其是变质岩中变质增生或变质重结晶部分的锆石,或者是记录了几个期次岩浆活动的岩浆锆石,每一次地质作用形成的生长区域可能较小(<10μm),致使很多重要的信息无法提取。随着原位测试技术的进一步发展,对锆石内部不同结构域地球化学特征的研究将提供更多、更详细、有关岩石成因的重要信息。参考文献:
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关键词：单层柱面网壳；精细化模型；球节点刚度；地震响应
中图分类号：TU393.3
文献标志码：A
文章编号：16744764（2014）01000109
空间网壳结构的节点大多采用焊接空心球或螺栓球。对于采用螺栓球节点的网壳，以前都用无摩擦的铰代替螺栓球节点，但是通过试验研究发现螺栓的弯曲刚度是不小的，把螺栓球节点假设为无摩擦的铰并不合理[1]，节点刚度对网壳承载力[2]和失效荷载[3]有明显的影响。文献[4]研究了螺栓节点的弯曲刚度对结构承载力的影响，发现其影响也很大。因此，后面的研究都应用半刚性节点来模拟螺栓球。而对于采用焊接空心球节点的单层网壳，目前的研究中绝大部分都不考虑网壳中节点刚度的影响，直接把梁单元连接到刚性节点上[59]（见图1）。由抗震设计可知，在罕遇地震作用下部分构件屈服是允许的。焊接空心球节点不是绝对的刚体，它在压力或拉力下会发生较大变形[1011]。如果球节点在强震作用下发生屈服变形，这种屈服变形会影响结构的地震响应或整体稳定性，而常用网壳模型不能考虑节点的屈服变形，因此得出的结果可能会存在较大误差。后来虽然有些学者在分析中考虑了节点刚度的影响[1215]，但是他们采用的是等效法，即用弹簧单元等效节点刚度，由于没有试验数据或精细化模型的分析结果作为参照，并且弹簧单元不能等效球节点轴向刚度和弯曲刚度的耦合作用，因此采用等效模型的分析结果与实际值之间可能也有较大误差。为了使数值分析结果与结构的实际受力情况更接近，有必要建立与实际模型接近的精细化模型。顾磊等[16]和薛素铎等[17]在这方面进行了尝试，分别建立了精细化单层球面和柱面网壳模型，模型中按照实际尺寸建立球节点和钢管杆件。顾磊等[16]主要从静力角度研究考虑球节点刚度后结构承载力和稳定性的变化，分析结果表明精细化模型与常用模型之间的差别不大。文献[18]和[19]从动力角度出发，采用文献[17]的建模方法建立精细化模型分别进行了地震响应分析和动力稳定性分析，与常用模型的分析结果进行对比后发现，精细化建模后得出的结构地震响应明显大于常用模型的值，并且精细化模型的动力稳定性明显变差。因此建议在强震下进行单层柱面网壳结构动力分析时要采用考虑节点刚度影响的精细化模型。
图1常用网壳模型（梁单元建立）
在已有研究的基础上重点研究了2个方面的内容：1） 当PGA（Peak Ground Acceleration地震动峰值加速度）小于结构失稳临界值时，采用精细化模型（建模按实际情况考虑节点刚度）和常用模型（建模不考虑节点刚度）2种模型进行地震响应对比研究；2）当PGA超过结构失稳临界值时，采用精细化模型，通过改变节点壁厚研究节点刚度的变化对结构地震响应的影响。在分析中考虑了结构参数（矢跨比和长宽比）的变化。
薛素铎，等：球节点刚度对单层柱面网壳地震响应影响随PGA变化的规律
1焊接空心球节点承载力验算
“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。
9月6日，A股上市公司凯诺科技（600398.SZ）再次强势涨停。这已是该股连续第6天封涨停，累计涨幅高达77%。
8月31日，凯诺科技披露重组预案，拟向同宗“兄弟”企业男装品牌海澜之家以3.38元/股的价格发行38.46亿股，购买后者100%股权。交易达成后，后者将实现借壳上市。根据预案，海澜之家估值高达130亿元。
凯诺科技的强势上涨，只是当前A股汹涌借壳上市大潮中的一朵浪花。IPO大门紧闭，借壳上市的浪潮已经席卷A股市场。
业内人士告诉记者，由于眼下监管层鼓励借壳上市，审批速度就比较快，很多半年就能批下来。而这更激发了急于上市融资的企业的借壳热情。
对此，接受《财经国家周刊》记者采访的一些业内人士表示了忧虑。
“借壳的主要功能是‘造富’，而真正的产业并购是产业整合并最终推动产业发展。二者有着本质上的差别。‘壳资源’买卖的火爆甚至会导致绩差公司价格水涨船高，最终对真正的产业并购活动产生抑制。”北京某机构人士陈卓（化名）告诉《财经国家周刊》记者，建议监管层提高借壳门槛，让真正优质的资产进入资本市场。
一位接近证监会的知情人士向记者透露，在鼓励并购重组的同时，监管层正进一步细化借壳上市的标准，将对注入资产的净利润等作出硬性规定。
说不清的“高估值”
“若上述重组完成，凯诺科技将成为接近300亿元市值的服装业A股龙头。”一位参加重组调研的基金人士向记者表示。
2012年3月，海澜之家正式进入IPO队列，拟募资10.6亿元。但却因“独立性存疑”受阻。证监会披露的否决原因显示，海澜之家控股股东海澜集团曾控股凯诺科技，而在2009?2010年，凯诺科技的3家主要供应商与海澜之家、海澜集团存在业务或资金往来。
IPO失败后，海澜集团一位高管在接受媒体采访时表示，海澜之家的上市计划并未改变，公司将择机重来。但到了2013年，在地方政府的提议和撮合下，“放弃IPO转而借壳凯诺科技上市”的方案开始实施。
据凯诺科技披露的重组预案，公司拟向海澜之家全体股东以3.38元/股的价格发行38.46亿股股份购买海澜之家100%股权，合计达130亿元；凯诺科技现控股股东三精毛纺将其持有的公司23.29%股权，以每股作价3.38元、总价约5.09亿元协议转让给海澜集团。
上述交易完成后，海澜集团将持有凯诺科技39.31%的股份；联合收购人荣基国际将直接持有凯诺科技29.96%的股份。海澜集团及其联合收购人将成为凯诺科技的控股股东，海澜集团董事长周建平则成为凯诺科技的实际控制人。
然而据记者了解，根据中联资产评估集团有限公司出具的资产评估报告，截至2013年6月30日，海澜之家总资产94.87亿元，归属母公司所有者权益合计26.55亿元，而其收购价格按评估值计为130亿元，增值率408%。
也有投资者指出，海澜之家的估值相当于4.9倍的市净率，是目前A股上市服装类公司平均市净率的2.7倍。同时，该评估值大约等值于七匹狼、报喜鸟、步森股份、浪莎股份、大杨创世等5家服装上市公司的当前市值总和。
“如此高的评估值需要非常好的业绩才能支撑。”一位消费品行业券商分析师对《财经国家周刊》记者表示，对于海澜之家而言，无论是门店增长数量，或是单店收入未来几年增长1.5倍，还都只是基于假设。在2013年上半年12家主营男装的上市公司整体净利润继续同比下滑、服装行业整体景气度低迷的背景下，公司预测的增长假设很难成真。
“借壳背后的复杂性远高于IPO。”一位投行人士在接受记者采访时也表示，海澜之家高企的账面回报率以及资产增值率并不能掩饰其盈利遭遇瓶颈的现状。
可以确定的是，假设上述重组交易成功，最大的赢家莫过于潜伏于海澜之家的3家私募股权机构。根据公开资料，国星集团、万成亚太、挚东投资分别持有海澜之家9%、5%、1%的股权，若交易达成，3家PE账面收益率将分别高达117.18倍、19.98倍、129倍。
扭曲的借壳
诸如海澜之家这样从拟IPO队伍中撤单转向借壳上市的公司还有很多。僧多粥少的形势下，一些壳公司开始“坐地起价”。
然而，对于借壳上市，有市场人士一针见血地指出，在这类重组中，能否实现行业的成功整合并不是重组方考虑的内容。甚至对某些重组方而言，上市公司未来的经营状况都不在考虑范围内，唯有壳资源才具有“引无数英雄竞折腰”的魅力。
早在2011年年中，证监会就通过出台《关于修改上市公司重大重组与配套融资相关规定的决定》，要求借壳上市标准与IPO趋同。
但两年多过去了，借壳上市的标准不仅没有IPO那么严格，监管层还向市场传递出支持借壳上市的态度倾向。甚至有监管层人士提出“盘活垃圾股”，使其让出壳资源。
加之借壳上市无须排队，审批和发行周期都相对较短，这就使得借壳上市的诱惑力倍增。
渤海证券研究员谢晓冬在接受《财经国家周刊》记者采访时称，在IPO停发状态下，由于借壳上市在发行审核上具有优势，同时从管理层的意图上看对借壳上市的监管也会比IPO更加宽松，因此借壳上市对IPO的替代或将持续。
然而，不少业内人士向记者表示，虽然有利于业务开展，但他们并不赞同支持壳资源买卖活动。
“如果从保护股民利益、释放证券市场风险的角度看，‘盘活垃圾股’有一定意义，但如果从产业结构调整的角度看，这种做法反而会加大产业结构调整的难度。”陈卓指出。
陈卓告诉记者，正常的产业重组中合理的逻辑是好公司卖好价格，垃圾公司对应“垃圾价格”，这样才能推动并购方以合理的价格对其进行收购。
但如果一个市场中的买壳卖壳活动受到鼓励，那么大量垃圾股的价格就会暴涨，从而带动资产价格上涨，因为行业之间大家都在相互参照。这将不利于产业整合中的并购重组，对产业结构调整和经济结构转型都会产生负面影响。
在股市中，垃圾股的暴涨还会推动小盘股价格飙升，最终将导致市场价格机制失灵。
“一个烂得一塌糊涂的壳都能卖10亿，新股IPO时市场会有更高的价格预期，而这也是新股发行中‘三高’问题久治不愈的关键因素。”有业内人士称。
中国社会科学院金融所研究员尹中立在接受《财经国家周刊》记者采访时称，在发达国家，产业发展的基本规律都是小企业发展到一定程度就会卖给大企业—由此小企业风险得以释放，变现之后可以再创业；大企业则能做得更大更强，“世界500强”也就随之诞生。
但在我国，这种正常的产业发展规律也被扭曲了。
“我国的小企业做到一定程度，只要符合IPO标准，一定要‘肉搏’IPO换取一夜暴富的超高溢价。这是中小企业主不愿被并购的最关键因素。”尹中立指出，这最终会导致正常的产业成长链条被截断，遏制产业的发展壮大。
关键词:玄武岩 辉长岩包体 构造环境
中图分类号:P62 文献标识码:A 文章编号:1007-3973 (2010) 01-118-02
湘南新田、宁远、道县一带,沿NE向分布有500多个玄武质火山岩体及次火山岩体,单个岩体规模不大,面积从几十平方公里至几平方米不等,产状有小规模岩流、火山锥、岩筒、岩脉和岩墙等,火山岩体的围岩主要是泥盆纪、石炭纪灰岩、最新者为白垩系的灰紫色、绿色的泥质砂岩,因而可知火山岩形成的时代应为白垩纪。其中虎子岩玄武岩体同位素年龄132~151Ma,形成时间应在晚侏罗世-早白垩世,即燕山运动的中期阶段。在这套中生代玄武岩中的携带有深源包体,种类多而齐,且数量极为丰富,为了解地壳深部的结构组成提供了重要的信息。
图1宁远-道县一带地质略图
1.Z-S地层;2.侏罗系地层;3.白垩系地层4.中生代玄武岩;
5.深大断裂;6.不折合接触界线;Ⅰ.虎子岩岩体包体组成为:尖晶石二辉橄榄岩+辉长岩+麻粒岩+钾长石片麻岩;
Ⅱ.太阳山岩体包体组成:尖晶石二辉橄榄岩
1寄主玄武岩岩石学与地球化学特征
湘南地区玄武岩岩体主要呈灰绿色,块状、气孔-杏仁状构造,斑状结构,斑晶主要为镁橄榄石。TAS 分类图,本区熔岩大多分布在玄武岩和粗面玄武岩区,少数落在碧玄岩区。按照CIPW矿物分类命名,这些岩体的岩性包括:石英拉斑玄武岩、橄榄拉斑玄武岩、碱性橄榄岩、碧玄岩等。椐(Na2O + K2O)-SiO2 图及AFM 图等判别,石英拉斑玄武岩和橄榄拉斑玄武岩属拉斑玄武岩系列,其余均属碱性玄武岩系列。
湘南地区的玄武岩的稀土配分型式类似,稀土总量较高, REE值分别为210.21~223.2(东城山岩体)和190.81~247.8(虎子岩体)。配分曲线强烈的右倾,为轻稀土富集型,具有大陆裂谷型的特征,表明本区玄武岩产出的构造环境应为大陆裂谷环境。Eu异常不明显,表明岩浆未经历过以斜长石为主的分离结晶作用。认为湘南地区的玄武岩主要是受控于部分熔融机制,而不是分离结晶机制。
本区玄武岩较MORB明显富集K、Pb、Ba、Zr而贫Ti、Yb和Y等,其微量元素配分型式于板内玄武岩相似但更富Rb、Ba和Th。同时,在过渡元素配分型式上,富Fe、Ti,并显示强烈的配分型式。在稀土元素配分模式上,无Eu明显异常,右倾斜型,斜率大,(La/Yb)N在10.30至12.53之间,轻稀土元素相对富集,属于大陆裂谷碱性玄武岩。
2辉长岩包体特征
辉长岩包体是该地区中生代玄武岩中一类重要的包体,包体大小不一,几厘米至几十厘米者均有,形状以球状、肾状为主。包体多呈深灰色至黑色,灰长结构,局部可见堆晶结构。。矿物组成为斜长石+单斜辉石斜方辉石+橄榄石+角闪石+尖晶石。
2.1包体的岩石化学特征
辉长岩包体的全岩分析结果见(表1)。包体总的来说具有(1)是富Al和Ca, Ca的含量在10%左右,Fe、Mg相对贫;(2)是Na2O十K2O在4%左右,Na2O>K2O;(3)是在硅-碱图上投点落在拉斑系列,TiO2-10P2O5-10MnO图为钙碱性玄武岩区,反应了岛弧型的构造环境。(4)在Mg#[Mg#=Mg/(Mg+∑Fe)]对主要氧化物图解中,CaO呈正相关,TiO2、FeO为负相关,Al2O3、K2O和P2O5变化很小,Al2O3局部显示出负相关趋势。CaO含量随着岩浆的演化而降低,这与辉长岩中单斜辉石、斜方辉石及基性辉长石的早期分离结晶作用有关。
表1辉长岩包体岩石化学成分
2.2包体地球化学特征
辉长岩包体的稀土总量(表2)远低于玄武岩,可能表明源区亏损稀土元素,具显著的Eu正异常,这主要是因为分离结晶相长石中Ca含量高有关,它可能由斜长石二辉橄榄岩源区熔融形成, 斜长石的熔融起了主要作用,熔浆在分离结晶过程中斜长石又作为主要的分离结晶相在分异的早期与暗色矿物一起沉淀,从而形成具有条带状构造的辉长岩。这在辉石的矿物化学特征上得到了体现,即岩浆分异向着富Fe富碱的方向演化,含角闪石的尖晶石辉长岩就是岩浆分异晚期的产物。随着辉长岩浆的分异演化,F2O3含量增高,表明岩浆的结晶条件从还原状态向着相对氧化状态过渡,指示岩石圈伸展减薄的地质事件,辉长岩浆的形成就是深部岩石圈地幔上隆,发生较大规模熔融的产物,在侵入到地壳厚,通过结晶、固结成岩。
微量元素:辉长岩的过渡元素配分形式与寄主玄武岩相似,只是总量低于玄武岩,它代表了深部结晶分异形成的堆积岩碎块。其亲石元素的特征参数K*=0.94(
图2辉长岩包体的TAS图解(据文献10)
B-玄武岩;O1-玄武安山岩;O3-英安岩;R-流纹岩;
S1-粗面岩玄武岩;U1-碧玄岩或碱玄岩;A-碱性系列;
S-亚碱性系列;.辉长岩包体
图3辉长岩包体TiO2-10P2O5-10MnO(据Mullen,1983)
MORB-洋脊玄武岩;OIT-洋岛拉斑玄武岩;OIA-
洋岛碱性玄武岩;IAT-岛弧拉斑玄武岩;CAB-钙碱
玄武岩;.辉长岩包体
表2湘南地区中生代玄武岩及其包体稀土元素含量表
3大地构造意义讨论
通过前人对该地区辉长岩包体做了大量多种方法的同位素年代学的。采用U-Pb法测得辉长岩包体中的锆石,获得不一致线与和谐曲线的上交点年龄为7870Ma,这与区域上分布的基性岩年龄相一致,认为是在晋宁造山之后的拉张背景下,基性岩浆侵入下地壳的结果。下交点年龄为2987Ma,这与前人测的辉长岩包体的全岩和单矿物Sm-Nd等时线年龄为2244Ma相吻合,人为对应于海西构造期,它是地壳大规模裂陷作用的产物,辉长岩包体再次熔融,底侵上身。这与该时期扬子地台西缘大面积的峨嵋二叠纪玄武岩喷溢的响应,都反映了海西期构造-热事件。此外获得锆石表面年龄为13856Ma,则认为是在岩浆上升过程中所捕获的中元古代地壳园区的锆石,这与岩浆受到了地壳混染结果相吻合,反映了晚元古时期地壳深部的岩浆活动是较为强烈的,晚元古时期发生了幔源基性岩浆对下地壳的底侵作用,并且是反映了地壳的一种垂直增生机制。
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