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各专业委员会、工作委员会、各地方学会：顷接第11届国际岩石力学大会组委会通知，第11届国际岩石力学大会将于2007年7月9—13日在葡萄牙里斯本召开，会议主题为“岩石力学发展的后半个世纪”。专题为：（1）岩石工程与环境问题；（2）模拟岩石力学性质问题；（3）边坡、地基与露天采矿；（4）隧道、地下洞室及地下开采；（5）地震工程与岩石动力学；（6）石油工程与碳氢化合物（Hydrocarbon）地下储存；（7）安全评估与风险管理。近几年来学会已成为国际岩石力学界大国，本次大会分配给我国家小组的论文篇幅为62页，请学会各有关部门及各有关单位尽快发动本部门所属有关人员，依大会主题、分题撰写论文于2006年7月15日将所有撰写的论文提要汇总寄学会秘书处（100029，北京9825信箱，中国岩石力学与工程学会秘书处收），并注明作者的详细联系方式。提要经学会学术评委会评选后，通知被录取的作者正式撰写论文。论文收齐后再次组织专家评审把关，并以中国国家小组名义统一报送大会组委会（大会对个人报送论文，一律不予受理）。提交论文提要的同时，须同时交纳300元论文评审费。
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游振东[中国地质大学(武汉)]一、引言1949年以前，中国变质岩石学的研究相对薄弱，即使有一些变质岩方面的著述，也是偏重于变质地层学方面的。但从一些早期研究，如1941年程裕淇《西康道孚附近之古生代晚期喷出岩及其变质》(中国地质学会志21卷1期)，1944年彭琪瑞与朱夏《西康富林附近之震旦纪前火山岩系及侵入岩》(中国地质学会志24，1～2期)，1945以后重要的研究工作，如1948年陈梦熊《甘肃中部皋兰系变质岩之初步观察》和宋叔和《甘肃皋兰杂岩之初步研究》(中国地质学会志28卷，2/4期)，明显看出当年变质岩石学研究与矿产勘查密切结合的趋势。另外，此一时期变质构造岩的研究也已经引入，例如，1946何作霖《山西五台结晶片岩之岩组研究及其在构造上之意义》王嘉荫《衡山花岗闪长岩中石英脉之岩组分析》(均见中国地质学会志26卷)，便是代表作。1949年以后，随着中华人民共和国的成立，百废待兴，变质岩石学也获得迅速发展的机遇。60年来完善了变质岩石学学科的建设，开拓了研究领域，深化了研究内容，提高了科学研究水平，促进了地质找矿事业的发展。本文试图对1949～2009年这60多年来变质岩石学的进展作一简要回顾。二、新中国成立初期(1949～1958)由于国家经济建设、国防工业发展的需要，中国变质岩石学紧密结合生产实际，得到蓬勃的发展。在铁矿找矿方面，李春昱、沈其韩等在鞍山的找矿勘探获得进展，《辽宁鞍山樱桃园至眼前山铁矿地质》专著于1958年由地质出版社出版，程裕淇等领导的对湖北大冶-鄂城等地的铁矿勘探综合形成了“对于勘探中国铁矿问题的初步意见”(1953，《地质学报》33卷2期)，黄懿、裴荣富等“论大冶式铁矿”(1957，《地质学报》37卷2期)。在铜矿方面，李希勣等“云南东川铜矿地质”(1953，《地质学报》33卷2期)，宋叔和“祁连山一带黄铁矿型铜矿的特征与成矿规律”(1955，学报35卷1期)，以及基于中条山铜矿的普查王植发表的“中条山式斑岩铜矿”(1957，学报37卷)等，都是很有影响的论文。随着研究工作的深入，一系列基础地质问题摆在面前：鞍山式条带状铁矿的成因，涉及华北前寒武纪发展的认识；大冶矽卡岩型铁矿，涉及矽卡岩成因及岩浆热液成矿；甘肃白银厂铜矿的勘探，引出细碧-角斑岩的发育与区域构造的认识问题。前寒武纪地质方面，王曰伦领导的五台山地质队，结合铁矿普查，对五台山五台系进行了较系统的研究，以该队名义提出“五台山五台纪地层的新见”(1952，学报32卷)，提供了五台山五台群地层剖面，对该区前寒武纪的认识刷新了Belly Willis等人“Research in China”一书对五台山的概略认识。大致与此同时，赵宗溥(1954)发表“中国前寒武纪地层问题”(学报，第34卷)。1956～1957马杏垣教授领导的北京地质学院师生对五台山进行了系统的1：5万地质调查，较全面研究了五台山的地质构造，并且厘定了该区的地质构造发展历史，为研究华北地区前寒武纪奠定了基础。三、发展时期(1958～1978)为了满足国家战略矿产资源发展的要求，1958年起，全国各省(自治区、直辖市)，除西藏之外，普遍开展了1：20万的区域地质测量和矿产普查工作，为全国地质矿产情况的了解奠定了基础。其中高校的地质院系师生贡献很大。以北京地质学院为例，马杏垣教授领导的湖北大队，池际尚教授领导的山东大队，赵鹏大教授领导的福建大队等，都做了大量的工作。以山东大队为例，1958年起与山东省地质厅合作组建山东区域地质测量第一大队，对山东西部泰安、新泰等8幅开展1：20万区域地质测量，1959年开始向西扩大至肥城、济宁，向东扩至掖县、日照、胶南共14幅。1961年有8幅通过部级验收。通过多年的工作，对泰山群进行了详细研究，从中识别出新泰雁领关组和山草峪火山沉积变质岩系，揭示了胶东与鲁西在地质结构上的明显差异。在鲁西，寒武系之下还有一层晚前寒武纪的土门组，不整合于泰山群变质基底之上，这就深化了对郯庐断裂的认识，指出沂沭断裂带的存在。这些实际资料成为日后研究山东省区域地质的基础。在北京地区，陈光远、王仁民研究了密云铁矿成因。王仁民等在前人研究基础上发现了密云群麻粒岩中的多相变质作用，有关论文于1963年11月在北京地质学院召开的中国第一届矿物岩石地球化学专业学术会议上宣读，该会议论文集 1964年出版。与此同时，在董申保教授领导下，长春地质学院师生对东北和胶东地区也进行了详细的研究，提出变质建造的概念，强调混合演化作用及其与成矿的关系，深入论述花岗岩的成因等，培养了一批年轻的地质学家和矿床地质学家。1964贺同兴等合作编写的《变质岩石学》作为高等学校试用教材出版，在国内使用甚广。20世纪60年代在程裕淇、王曰伦的领导下，首次对中国前寒武纪地层进行了总结性研究，编制出1：300万中国前寒武纪地质图及矿产图，1963年以程裕淇为首编纂的《变质岩的一些基本问题和工作方法》出版，成为变质岩发育区研究工作的指南。四、改革开放(1979～2009)改革开放的新形势，给中国科技界带来了春天，地质行业也不例外。大家奋起赶超世界先进水平。1986年董申保、沈其韩院士主编的1：400万《中国变质地质图》问世，总结了我国各地区各时代变质岩的分布，系统总结了中国变质作用及其演化。该成果反映了我国变质地质研究的新水平，具里程碑意义，引起国内外地质界的关注。由于同位素年代学技术的发展，过去有争议的岩群，都获得更准确的定年。在鞍山和冀东的一些老变质岩发育区，相继借助锆石U-Pb法获得35亿年以上的变质年龄，为早前寒武纪古陆核的存在，提供了信息。超高压变质作用研究的兴起，拓宽了变质岩石学研究的领域，使人们认识到变质压力大于5GPa的条件下岩石的变质作用，很好地揭示了岩石从地表俯冲到地幔深度而后迅速折返的过程。20世纪80年代中期以来，我国的大别-苏鲁成为国际上研究超高压变质的热点之一。1995年夏，国际榴辉岩野外工作会议在大别山召开。1998年国际科学钻探计划在青岛召开学术会议，为中国实施大陆科学钻探工程选址。在以许志琴院士为首的科学团队努力下，2001年6月25日在江苏连云港东海县“科钻一井”开钻，历时5年，钻井深度5185m，是全球大陆科学钻探中深度最大的全取心钻井，钻孔的岩石资料以及伴随的地球化学、地球物理等全套资料已陆续发表。近年来超高压变质研究正向着深度和广度两方面迈进，在深度上，联系到碰撞造山作用，认识到板块俯冲的深度可以到达地幔200km(Ye et ，2000)；在广度上，超高压研究重点有西移的趋势。张立飞等在天山的超高压变质带的系统工作，利用白云石变成菱镁矿+文石的反应推断大陆沉积物深俯冲150km，提出变质禁区的新认识，有广泛的国际影响。在变质岩成因方面，我国学者也有突出表现。吴春明博士近年来所进行的关于变质作用温压计的新探索，特别是泥质岩变质压力计方面的成果，已被国际权威教科书(Kurt Bucher ＆ Rodney Grapes，2011，Petrogenesis of Metamorphic Rocks(8thed)，Springer)所引用。超高压变质是一种极端条件下的变质作用。这几年国内集中注意了超高压变质，超高温变质却少有报道。所谓超高温是指变质温度高达850℃以上，以出现假蓝宝石、大隅石、刚玉等高温矿物为特征。国内过去曾报道东北麻山群出现一例，后来湖北黄陵背斜也有过报道，值得进一步发掘，应在现有高温麻粒岩-孔兹岩发育区中详细追索。撞击变质作用也是一种极端条件下的变质作用，是地外天体陨击地球所引发的瞬时高温和动态高压所导致的变质作用。世界上目前已经确定的陨石坑大致170多个，我国学者经过数十年努力，目前已经确认的陨石坑有两个：一是海南白沙，王道经于1992年发现，陨击作用发生于距今70万年前，坑径3800m；另一是辽宁岫岩，陈鸣于2007年报道，陨击作用年龄距今5万年，坑径1800m。后在陨石坑中心实施科学钻探，终孔深度307m，获得比较系统的地层、地质和岩石学资料，可供进一步研究。混合岩化作用是大陆地壳岩石在深部高温部分熔融的产物，是一种介于岩浆作用与变质作用之间的变质作用，因而也是一种极端的变质作用。以往在解释混合岩化现象时往往注意其交代作用的形迹，以致交代成因说一度盛行。挽近期的地质岩石学研究主张熔融作用是混合岩化的主要机制(Sawyer and Brown，2008)。这一点已经被许多混合岩的包体中出现熔体残余以及花岗岩熔融实验所证实。但是，部分熔融的天然标本则尚未见报道。2004年意大利 Bernado Cesare 在西班牙东南的新近纪火山岩省(Neogene Volcanic Province，NVP)的英安岩成分火山喷发岩石中发现了变质沉积岩的包体，具无石英矿物组合：石榴子石+斜长石+黑云母+矽线石+石墨+玻璃质±堇青石±钾长石±尖晶石，据包体岩石化学成分[大约 SiO244%，Al2O331%，FeO(全铁)10%]应用温压计求得平衡温度为850℃±50℃，压力为(5～7)×108Pa，相当于麻粒岩相。所以该岩石原岩应是炭质泥质岩经深熔作用抽提了40%～60%(wB)的花岗岩，并被基性岩浆混染，成为英安岩成分。作为部分熔融产物的玻璃质出现在石榴子石变斑晶的核部，亦可出现在黑云母边缘受到溶蚀的部分甚至出现于岩石内一些强干性组分两侧的压力影中或沿面理分布，说明玻璃质形成于岩石发生深变质阶段，是麻粒岩相变质阶段部分熔融的产物，纯因火山喷发将其带到地表迅速淬火冷却遂成玻璃态出现。以上的发现，加深了对岩石深熔作用的理解。联系“十二五”规划，为了满足国家经济建设和人民生活的需要，对矿产资源提出了更高的要求。温总理于(2011年9年2日)在地质矿产部视察工作时指出：地质勘查是技术密集型，需要科技进步来推动，开展基础和前沿的研究，要加强成矿理论、找矿方法研究和开展技术革新。结合当前地质科技发展现状，今后地质科学研究应当更加结合实际。变质岩与多种矿产资源，包括金属、非金属，都有密切的联系。仅以与极低级变质(very low grade metamorphism)有关的成岩作用(diagenesis)与近变质作用(anchimeta-morphism)的划分来说，这一技术对于在泥岩、页岩中选定合适的核废料放置区段，以利环境保护，就起很大作用，它还可以决定碳氢能源资源的配置。利用X射线粉晶衍射，系统测定沉积岩中伊利石结晶度，可以构绘油气田的远景，是一项很有应用前景的技术，一些生产部门正在进行中。对于变质岩石本身，在变质共生分析方面，运用拓扑学原理提高变质岩成因分析的水平，是一项理论水平很高的工作，应用面很广，目前从事此项研究的人还不多，有待推广和提高。我们期待未来十年变质岩石学各方面将会有更加辉煌的成果。参考文献[1]沈其韩著作目录岩石学报，2011，27(4)：1246～1252[2]王仁民等古岩求索录北京：地震出版社，2009，2～15[3]游振东五十年来的中国变质岩石学见：王鸿祯主编中国地质科学五十年武汉：中国地质大学出版社，1999，144～152[4]Sawyer E Wand Brown MWorking with Migmatites Short Course Series V 38 QMineralogical Association of Canada，2008，37～55[5]Bucher K，Grapes RPetrogenesis of Metamorphic Rocks Heidelberg Spinger：2011，118，182[6]游振东，刘嵘陨石撞击作用研究现状与前景地质力学学报，2008，24(1)：22～32[7]Frey M and Robinson DLow-Grade Metamorphism Blackwell Science，1999，9
莫宣学岩浆是在地下形成的含挥发分的高温黏稠的硅酸盐（少数为碳酸盐）熔融体，由岩浆凝固而成的岩石称为岩浆岩或火成岩。岩浆岩岩石学是地球物质科学中以岩浆和岩浆岩为研究对象的分支，对于阐明地球动力学问题，满足人类对利用资源、保护环境、减轻灾害的需求，有着重要的意义。1 两个基本趋势1 地球系统科学的思想是现代地球科学的核心地球科学的学科体系，正在朝着地球系统科学的方向进行着深刻的改造。也就是说，要把地球的各圈层当作相互关联的不可分割的整体，把地球当作一个统一的大系统，地球科学不仅要研究不同圈层各自的性质与特征，更要研究各圈层之间的相互关系和相互作用。“地球整体性”的观点及“各层圈间相互作用”的观点，是地球系统科学两个最基本的观点。它正逐渐成为贯穿岩石学学科的红线。岩石学研究更加贴近地球动力学（特别是大陆动力学）及全球变化两大主题。近10年来，岩浆岩石学的许多前沿方向，都是在这一总趋势中产生的。也只有符合这个总趋势，岩浆岩岩石学才能得到更加迅速的发展。2 岩石学已经成为新兴的地球物质科学的组成部分现代地球科学已经发展到了这样的高度和深度：提出了阐明地球内部性质及动力学（其中包括控制地壳和地表物质迁移和分布的基本过程）的重大任务。地球物质研究在这个使命中的重要性，正在日益凸现。人们越来越深刻地认识到地球物质的物理、化学性质控制了上述过程，地球物质的研究对于解决许多重大地球科学问题，进一步了解地球及其动力学至关重要。人们还认识到，在地球科学面临越来越繁重的任务的今天，任何一门分支学科都不可能单独地承担起认识地球、开发资源、改善环境、减轻灾害的巨大任务。只有实现各学科的交叉渗透和科技协作，才能解决重大地学问题。在这种形势下，于上世纪末到本世纪初产生了以阐明地球内部性质及动力学为目标的新型交叉学科——地球物质科学。现在，研究地球物质的各分支学科，矿物学、岩石学、矿床学、地球化学，正在地球物质科学的学科系统中进行着交叉、渗透、改造和创新，以提高自己参与解决地学重大问题的能力。当前，深部地球物质运动及其与浅表物质运动的互馈作用、不同层圈之间物质与能量的交换与调整、极端条件下岩石矿物的特点与成因以及成矿规律等的研究，受到了格外重视。许多我国特有的地学优势地域，成为地球物质科学的主要研究基地。尽管在不同的时期，会产生不同的具体前沿课题，但决不会离开上述两个基本趋势，这是必须牢牢把握的。2 岩浆岩（火成岩）是探（窥）测地球深部的“探针”和“窗口”岩浆主要来源于地壳或上地幔的部分熔融，但还有些岩浆类型与下地幔、甚至核-幔边界产生的地幔柱（Plume）有关。岩浆作用实质上是地球各层圈之间，特别是壳-幔之间、岩石圈-软流圈之间相互作用的结果。岩浆是地球各层圈之间物质和能量交换的重要载体。如果能够通过对火成岩及其所携带的深源岩石包体的正、反演研究，弄清岩浆源区的特点和岩浆起源演化过程中的各种物理化学条件，并把它们放到区域构造演化的时空格架中加以分析，那就可以获得许多重要的地球动力学参量，如地幔或地壳源区的物质组成、热状态、氧化还原状态、流体活动、流变学特点以及软流圈顶面的埋深（即岩石圈厚度）、温度和熔体数量等，从而为建立地壳-上地幔的岩石柱状剖面，划分地幔、地壳的地球化学省，恢复岩石圈演化历史提供重要的依据。因此，岩浆岩及其所携带的深源岩石包体被当之无愧地称作探测地球深部的“探针”（lithoprobe）和“窗口”（window）。它们提供的探测深度，比现今世界上任何深钻都要深得多。不仅如此，它们的时间坐标，为人们研究地球深部的演化过程提供了可能。“岩石探针”方法与地质、地球物理、高温高压实验的有机地结合，将会把我国深部地质与深部地球物理的研究推上新的高度。3 岩浆岩（火成岩）不仅是探测地球深部的“探针”和“窗口”，而且是板块运动过程与大地构造事件的记录通过火成岩的研究，可以恢复古板块构造格局，追溯大地构造演化历史。为了研究岩浆作用与板块运动和大地构造的关系，人们提出了岩石构造组合、构造岩浆类型等概念。按Dickinson（1971）的定义，岩石构造组合（petrotectonic assemblage）是指表示板块边界或特定的板块内部环境特征的岩石组合。岩石构造组合分析是恢复古板块构造格局和历史的基本手段。不同学者提出了划分火成岩岩石构造组合的不同方案。Carmichael等（1974）将火成岩划分为大洋盆地玄武岩组合、大陆拉斑玄武岩省及大陆深源镁铁质岩浆组合。该分类虽然也联系了构造环境，但更强调火成岩的自然组合。Condie（1997）以构造环境为主线划分出五种岩石构造组合：大洋组合、消减带相关组合、克拉通裂谷组合、克拉通组合和碰撞相关组合。类似地，Hyndman（1985）提出了五种岩石构造组合：大洋扩张脊组合、大陆裂谷组合、洋-陆会聚边缘组合、陆-陆碰撞带组合和板内组合。最近，由于大陆动力学研究的深入和需求，对后碰撞（post-collisional）岩石构造组合的研究受到了特别的重视，并取得了前所未有的重要进展。在国内文献中出现的“构造-岩浆类型”，与火成岩岩石构造组合基本上是同义的，被定义为在一定构造环境下所产生的具有共同的岩石化学、地球化学特征的一种或几种火山岩组合或（和）侵入岩组合的总称。火成岩-构造组合或构造-岩浆类型体现了构造环境与岩浆作用之间的内在联系。不同的构造环境具有不同的动力学条件、不同的岩浆源区特征和不同的热状态，影响着岩浆的起源和演化机制，因而对火成岩组合和化学特征具有制约作用，形成不同的火成岩-构造组合或构造-岩浆类型，进而又影响和制约着内生成矿作用，构成一个统一的构造-岩浆成矿动力学体系。因此，正确鉴别火成岩-构造组合或构造-岩浆类型是火成岩研究中的一个基本任务，对大地构造和区域成矿的研究有重要的意义。然而值得注意的是，由于构造作用和岩浆作用的复杂性，火成岩的特点和构造环境之间的对应关系也会出现复杂的情况。在同一构造环境中产生多种火成岩组合的情况是常见的，而在不同构造环境中出现具类似特点的火成岩组合的情况也不乏其例。因此，必须把火成岩-构造组合（或构造-岩浆类型）与其他（沉积的、变质的）岩石构造组合结合起来，进行综合的、全面的岩石构造组合分析，才能得到比较正确的认识。4 岩浆岩的成因对岩浆岩成因，即岩浆起源及演化机制的研究，是揭示岩浆作用与构造运动、深部过程之间内在联系的关键环节。使人们不但知其然，而且知其所以然。因此，它始终是岩浆岩石学研究的主要前沿方向之一。自然界为什么会形成如此多样的岩浆岩？主要取决于两种基本作用过程：岩浆的起源、岩浆的演化。1 岩浆的起源岩浆的起源是指在一定的温、压条件下地壳或上地幔发生部分熔融，产生原生岩浆的作用过程。导致固体地幔或地壳发生部分熔融的原因有：由于软流圈上隆、地幔柱上升、或板块俯冲消减引起地温异常，超过源岩的固相线温度（即起始熔融温度）；由于挥发分的加入使源岩的固相线温度降低；由于地幔对流、岩石圈拆沉、去根作用等诱发的减压熔融。在某些特定条件下，增加压力也可引起部分熔融。影响原生岩浆类型和成分的主要因素有：源岩及源区的性质和组成、起源温度与熔融程度、起源压力与深度、挥发分的类型及含量等。可以通过热力学计算、相平衡实验及相分析、同位素示踪来获取这些与地球动力学有关的重要参数。在这些因素中，源岩及源区的性质是决定原生岩浆类型的第一重要因素，又与构造环境有密切的关系。有三大岩浆源区：地幔、陆壳及俯冲洋壳。从同位素地球化学的角度看，地幔中包含着DM、PREM、EM1、EM2、HIMU等地球化学端元（或称地球化学储源，reservoir）。幔源岩浆多数起源于岩石圈与软流圈的界限附近，可以通过计算岩浆起源深度，结合地球物理资料，来限定岩石圈的厚度，勾画岩石圈/软流圈界面的起伏。壳源岩浆可以发生在陆壳（包括正常厚度地壳、加厚地壳、减薄地壳）的各个层位。俯冲带岩浆可以起源于俯冲洋壳的部分熔融，也可源于地幔楔的部分熔融。不同的源区会产生不同的原生岩浆类型。除源区之外，起源温度与熔融程度、起源深度与压力、挥发分等因素，对原生岩浆的成分和数量也有重要影响，均应逐一加以研究。2 岩浆的演化岩浆的演化是指原生岩浆通过各种作用衍生为多种多样的进化岩浆及岩浆岩的过程。岩浆演化机制主要有岩浆分异作用、同化混染作用、岩浆混合作用。岩浆分异作用又可分为结晶分异作用（又称分离结晶作用）、扩散作用、液态不混溶作用、气运作用、压滤扩容作用等。在一个地区，由共同的母岩浆演化而成的子岩浆（派生岩浆）称为同源岩浆。同源岩浆可以在一个区域内形成具有亲缘关系的一套岩浆岩等级体系。然而，由于岩浆体系通常是开放体系，因此同化混染作用、岩浆混合作用也是常见的，它们是壳-幔之间或地壳内部不同层之间物质和能量交换的一种重要形式，不可忽视。可以应用岩浆岩及其中矿物的主元素、稀土元素、微量元素、同位素分析资料，通过热力学模型、质量平衡计算及相平衡分析，来恢复岩浆演化路线，获得不同矿物相晶出时的温度、压力、氧逸度及数量，计算混合岩浆或混染岩浆中不同端元的比例。3 岩浆过程的物理作用此问题过去是岩浆岩石学研究的薄弱环节，近年来取得了许多重要进展。其主要内容，是研究岩浆从源区到地表的运动规律，包括熔体与源区分离并聚集成岩浆团的机制、岩浆的上升与传输、岩浆房内作用、岩浆侵位、岩浆喷发等。对岩浆过程的物理作用的研究，直接涉及岩浆的运动学与动力学，进而涉及一些地球动力学问题，因而有重要意义。流体力学是研究岩浆运动的理论基础。5 岩浆作用与岩浆岩对人类生活的影响生产力发展和社会进步的需求是推动学科发展的基本动力。研究地球的过去、现在和将来的地球科学，归根到底，是为了服务于人类社会对于利用资源、改善环境、减轻灾害的需求。岩浆岩岩石学毫无疑问也是如此。1 金属与非金属矿产与岩浆岩关系密切许多矿产直接产在特定的岩浆岩母岩中，如铬铁矿床、铜-镍矿床、铂族元素矿床、金刚石及其他一些宝玉石矿床等。很多岩浆岩或其蚀变产物本身就是重要的非金属材料。绝大多数热液矿床都直接或间接地与岩浆活动有关。因为岩浆活动推动壳-幔间物质和能量的交换，参与成矿流体的形成，驱动流体的循环，促进各圈层物质与能量的再分配，从而有利于有用元素的活化、萃取、迁移与富集。一个大的岩浆旋回的晚期，往往是极有利于成矿的时期。这已为大量事实所证明。2 岩浆岩研究对石油、天然气的寻找也有重要作用岩浆岩的研究有助于阐明油气盆地的地球动力学背景，估算盆地的扩张系数。岩浆活动对油气田成熟度有重要影响。岩浆岩尤其火山岩，本身也是一种重要的储层类型。白垩纪发生的与超级地幔柱有关的全球巨量火山喷发（“大火成省事件”），造成全球性黑色页岩缺氧事件，成为重要的油气形成时期。3 岩浆岩与水资源、土壤资源也有密切关系（略）4 岩浆活动带来的环境与灾害问题火山喷发向大气和海洋放出大量有害气体、烟尘、各种不同粒级的碎屑物及热量，对大气圈、水圈造成污染，影响海平面升降及海水温度，影响气候和生态。特别是巨大规模的、喷发柱达到平流层的火山爆发，对气候和生态的影响更是难以估量。巨大规模的火山喷发事件，被认为是生物群集绝灭的一个重要原因。在活火山集中的国家和地区，火山灾害对人类安全造成巨大威胁。对活火山及休眠火山进行监测，研究火山活动的规律，包括研究古火山对古环境的影响及古火山灾害发生的规律，对人类改善环境、减轻灾害非常重要。6 岩石学（含岩浆岩石学）的学科特点与发展现状岩石学是一门研究地球物质组成的学科，它是以观察和实验为基础的。这里讲的“观察”，包括仔细的野外地质观察和室内通过显微镜及各种分析测试手段对岩石及其组成矿物的物理和化学性质的细致研究。任何时候，都不要忽视获得尽可能准确、全面的野外与室内第一手资料。它是一切理论的基础。另一方面，理论的概括与飞跃，在岩石学研究中也非常重要。感性认识只能感知事物的外部联系（现象），理性认识才能揭示事物的内部联系（本质）。这是形成正确认识的两个相互联系、不可分割又不能相互代替的阶段。具有百年以上历史的岩石学，作为一门学科来说，早已越过了过去的单纯描述阶段，正在通过理论与实践的结合，逐步实现向理性认识阶段的飞跃。在此过程中，除了现代技术（现代分析测试技术、实验技术、空间技术）的推动外，不断发展中的化学、物理、数学、力学等基础学科理论向岩石学的渗透及由此产生的许多边缘学科与横断学科，起着极其重要的作用。参考文献邓晋福等岩石成因、构造环境与成矿作用北京：地质出版社邓晋福岩石相平衡及岩石成因武汉：中国地质大学出版社Best，MGIgneous and Metamorphic Petrology，Blackwell，NYWilson，MIgneous Petrogenesis：A Global Tectonic AChapman＆Hall：LondonNiu，YLGeneration and Evolution of Basaltic Magmas：Some Basic Concepts and a New view on the Origin of Mesozoic-Cenozoic Basaltic Volcanism in Eastern CGJOf China Universities，11，1，9～46Wyllie，PJ，and Ryabchikov，DVolatile components，magmas，and critical fluids in upwelling JPetrology，41，1195～1206Carmichael，ISE，Turner，FJand JVIgneous PMcGraw-Hill Company，New YorkIUGS火成岩分类学委员会火成岩分类命名（中译本，1991）北京：地质出版社Hugh RR岩石地球化学（1993版中译本）合肥：中国科技大学出版社Condie，KCPlate Tectonics and Crustal Evolution（4thEdition），Butterworth-Heinemann，OxfordFaure，GPrinciples of Isotope Geology，2ndedition，New York：WileyDepaolo，JDNeodymium Isotope Geochemistry：An ISpring-Verlag，New York郑永飞，陈江峰稳定同位素地球化学北京：科学出版社肖庆辉等花岗岩研究思维与方法北京：地质出版社赵海玲岩浆物理性质及流体动力学武汉：中国地质大学出版社
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蚂蚁为什么不会迷路？蚂蚁，相信大家都很熟悉。那又有谁能真
蚂蚁为什么不会迷路？蚂蚁，相信大家都很熟悉。那又有谁能真正地了解蚂蚁呢？蚂蚁为什么不会迷路呢？带着这个问题，我查阅了一些书籍。书上说，蚂蚁从蚁穴出发到达目的地后，沿途会留下一些气味，返回蚁穴。用触角相互碰一下，通知其他的蚂蚁。科学家曾经就这个问题作了一个试验。科学家先确定一只蚂蚁，将他沿途到达目的地的地方用力擦干净。当这只蚂蚁返回时，在被擦去气味的地方突然间停了下来。原地边转圈边寻找着什么。从而得到蚂蚁是靠气味来辨别方向的。我为了证实这个结论，我做了个试验。我首先准备了一个十厘米左右的细小树枝，在树枝的一头放上一个诱饵——小糖果。我把这个装置放在一个蚁穴附近。不一会儿，有一只蚂蚁出来探路了。我把他引上木棍后，他到达了糖果的地方，仿佛在闻一闻、嗅一嗅。我趁此机会将木棍的中断部分截下一厘米的木棍。当这只蚂蚁返回的时候，就在被截去的地方左转右转，就是找不到回家的路。过了一会儿，我又重复了上面的试验，蚂蚁仍然没有找到回家的路。通过这两次实验，我终于知道蚂蚁为什么不会迷路的秘密了。原来蚂蚁是根据气味来辨别方向的。知道了蚂蚁的这一秘密后，我在想：是否我们可以制作一种蚂蚁报警器呢？当蚂蚁走到报警器附近时，报警器就能“闻”出蚂蚁的气味，然后发出鸣叫声，让我们知道蚂蚁跑到橱柜里了或其他地方“同学们，蛋壳都带来了吗？”老师问。“带来了！”我们异口同声地回答。为了今天的科学课，老师让我们带蛋壳来。带蛋壳做什么呢？是做不倒翁吗？我们都很好奇。“今天，我们要用这两个半截蛋壳做一个小实验。做之前，请大家先猜猜，我用这枝铅笔朝着蛋壳垂直往下刺，是口朝上的蛋壳先破呢，还是口朝下的蛋壳先破？”“当然是口朝下的先破！”大多数同学都抢着回答。“口朝上的先破！”同桌偏要和大家作对。老师微笑着说：“那好，下面我们就来做做实验，看谁的答案才是正确的。”老师叫了一名同学上讲台，让他用铅笔对准自己手上口朝上的蛋壳。老师一声令下，同学手一放，铅笔刺到了蛋壳上，蛋壳没有破。老师又让他试了几次，铅笔第三次刺下的时候，终于刺破了蛋壳。接着，老师又让他用铅笔刺口朝下的蛋壳。“一下、两下、三下……”我们一起数着；但那半个蛋壳就像穿了盔甲一样，被刺了十几下还是不破。“耶！我猜对了！”同桌高兴得手舞足蹈。虽然我们都不服气，但经过多次试验，我们发现，同样的两个半边蛋壳，用铅笔垂直去刺，的确是口朝上的比较容易破
我不会，有没有被这个回答蒙住？啊哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈哈
李 娜 李振春 黄建平 田 坤 孔 雪 刘玉金（中国石油大学（华东）地球科学与技术学院，青岛 266555）基金项目：国家973课题（编号2011CB202402），石油大学创新基金（编号27R1001046A）及（Y090104）作者简介：李娜，女，在读博士研究生，现从事地震波正演模拟研究。Email：lina19202＠。摘 要：横波分裂是识别波传播介质的各向异性的中重要标志，快慢横波的分裂时差和快横波的偏振方 向是评价横波分裂的两个主要参数。在含定向平行排列的各向异性介质中，横波分裂时差及快横波的偏振方 向能反映裂隙的密度、宽度、体积、走向及介质的性质等裂缝信息。为检测定向裂隙介质中横波分裂的方位 属性特征，分析分裂时差随极化角及Thomsen弱各向异性参数的变化规律，本文采用交错网格高阶有限差分法，PML吸收边界法，得到VTI介质绕x轴逆时针旋转不同角度时的三分量记录，研究得到如下主要结论：(1)从能量角 度，极化角为45°时，分裂的快慢横波能量对比最强，是观测横波分裂的最佳角度；(2)同时对单道波形进行对比，定量分析，得到分裂时差随qP波各向异性强度参数ε的增大而减小，随qS波各向异性强度参数γ的增大而增大，随连接纵横波速度的过渡性参数δ的增大而增大；(3)同等强度下，qS波各向异性强度参数γ对横波分裂时差的影 响最大，δ的影响最小。快横波速度只由γ决定，由此可通过快横波速度判断γ的取值范围，而qP波速度由ε决 定，故可通过qP波速度判断ε的取值范围。并且，当ε与δ数值相近时，横波分裂时差随角度没有明显变化趋势，反之，横波分裂时差随极化角度变化呈递增或递减趋势，进而，对表征横波分裂的分裂时差有了深入认识。关键词：横波分裂；各向异性；VTI介质；分裂时差The Quantity Study of The Shear-wave Splitting for The Carbonate Karst ReservoirLi Na，Li Zhenchun，Huang Jianping，Tian Kun，Kong Xue，Liu Yujin（School of Geoscience of China University of Petroleum（East China），Qingdao 266555，China）Abstract：The most diagnostic effect of anisotropy is shear-wave splitting，routine measurements of shear-wave splitting are the delay time between fast and slow wave and the polarization of the fast shear The two measurements of shear-wave splitting in stress-aligned seismic anisotropy reflect the density，width，size，strike of the cracks and the property of the anisotropy To detect the azimuthal attributes in stress-aligned cracks and analyze the rules of the time delay changes with polarization angle and the anisotropic parameters，this paper gets three-component records when VTI media is rotated to different angles in anti clockwise direction，using staggered-grid high-order finite difference with PML absorbing layer The research results shows the following conclusions：（1）From the point view of energy，the fast and slow shear wave are both have strong energy when polarization angle goes to 45°，so we can make it the best angle to observe shear-splitting；（2）At the same time，through comparative analysis between single-waveform and qualitative research，we get that the delay time decreases with increasing εthat characterizing the qP anisotropy intensity，increases with increasing γ that characterizing the qS wave anisotropy intensity and increases with increasing δ that related the velocity of qP wave and qS wave；（3）At the same intensity，γ has the biggest influence on the delay time and δ has the The velocity of the fast shear wave is controlled by γ only，so we can measure γ through the velocity of the fast shear wave，The velocity of the qP wave is controlled by ε only，so we can measure ε throughthe velocity of the qP What's more，the delay time has no noticeable shift when εsand δ have low difference in value，otherwise，the delay time shows increase or decrease All of these help us have deep insight into the time delay of shear-wave Key words：shear-wave splitting；anisotropy；VTI media；time delay1 引言地球介质的各向异性是普遍存在的。研究地震波在各向异性介质中的传播规律与成像方法是地震学 和勘探地震学研究领域的前沿课题。实际地球介质引起地震各向异性的因素很多、成因很复杂。许多地 球物理学家和地震学家通过对地震波在地球介质中的传播现象进行观测，对地震波在各向异性介质中的 传播规律和形成机理方面做了大量的研究工作［1～10］，认识到地球介质存在各向异性；而横波分裂是诊 断各向异性最有效的方法［4］。综合起来，地下岩石的地震各向异性成因主要来源于三个方面：固有各 向异性、裂隙诱导各向异性和长波长各向异性。裂缝诱导各向异性的机制十分复杂，由于受到应力场的作用，岩石中形成择优取向排列的裂缝、裂 隙和孔隙，这些裂缝、裂隙或孔隙可能充满气体或流体等充填物，地震波在裂隙岩石中的传播相当于在 均匀弹性各向异性固体中的传播。通过理论与实验室研究证实，地壳中大多数岩石中存在定向排列的流 体充填的裂隙，可广泛引起横波分裂。随着西部裂缝性碳酸盐岩储层逐步成为石油勘探的重点，基于各向异性的正演模拟方法最近也得到 了长足的发展。Byun（1984）、Tanimoto（1987）、Chapman（1989）等研究了基于Cerveny（1972）的 射线理论，以波动方程的高频近似为前提的射线追踪技术；Mora（1989）、Tsingas等（1990）、Igel等（1995）研究了利用有限差分方法进行各向异性介质地震波正演模拟问题；Kosloff（1989）、Carcione等（1992）研究了伪谱法地震波场正演。在国内，何樵登教授等人采用有限差分法、有限元法、傅里叶变 换法等对各向异性的正演问题进行了的研究［1；牛滨华（1994、1995、1998）利用有限元方法研究了 EDA介质中的地震波场、横波分裂现象和P波各向异性；阴可（1998）、董良国（1999）等在各向异性 弹性波的物理模拟方面做了深入的研究。图1 波在各向同性与各向异性中传播时的三维图解比较[1]对横波分裂的研究，裴正林［16］利用交错网格高阶有限差分 法研究了层状各向异性介质的横波分裂现象；吴松翰等［20］设计 了含垂直定向裂隙的各向异性介质物流模型，研究了分裂横波的 传播速度和传播时间与裂隙方位的关系。郭桂红等［9］利用伪谱法 分析研究了横波分裂时差、偏振方向与裂隙密度及方位的关系。所谓横波分裂，是指横波在各向异性介质中，沿不同方向 的射线路径会分裂成两个偏振方向垂直，速度不同的波，快横 波的偏振与裂隙走向一致，慢横波的偏振方向平行于裂隙的排 列方向。快慢横波的分裂时差是表征横波分裂的主要参数之一。本文从能量角度研究了分裂时差随极化角度的变化规律，同时，通过改变Thomsen弱各向异性参数建立不同的模型，得 到单道波形并从中拾取快、慢横波的峰值时刻进行对比，得到 横波分裂时差与Thomsen参数的关系。2 TTI介质二维三分量弹性波动方程x，y为水平方向（平行于地表），z方向为垂直方向，沿深度走向。具有垂直方向对称轴的VTI（横向各向异性）介质绕x轴旋转得到TTI介质（称为极化各向异性），TTI介质的对称轴与坐标轴z轴 的夹角称为极化角。观测横波分裂现象随极化角的变化需要旋转观测坐标系，但是利用常规二维弹性波数值模拟方法旋 转后仍然无法观测到，这是因为VTI介质模拟的裂隙走向是平行于y方向的，快横波的偏振方向与裂隙 走向一致；因此，本文采用二维三分量的方法，增加了y方向对x，z的偏导，更真实的模拟空间波场。二维三分量用到三维各向异性弹性常数张量矩阵中除了第二行与第二列以外的全部弹性参数，考虑了影 响横波各向异性强度的弹性常数c66，更精确的反映横波分裂现象。设速度向量为v＝（vx，vy，vz）′，体力向量为f＝（fx，fy，fz）′，应力向量为（σxx，σzz，σyz，σxz，σxy）′，ρ 为介质密度， ，于是，TTI介质二维三分量应力-速度弹性波方程可以表示为国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集式中，cij表示空间微分算子和弹性常数矩阵Cx中的元素，求取方法如下。三维VTI介质弹性常数矩 阵为国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集绕x轴逆时针旋转θ°坐标变换矩阵为国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集则旋转后的弹性常数张量矩阵表达式为国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集3 模型试算定量观测极化角0°～90°变化对横波分裂时差及能量的影响。均匀横向各向异性模型参数（方位角 90°）：ρ＝1000kg/m3。网格点数300×300，网格大小dx＝dz＝10m，震源主频20Hz，x方向横波震源，震源位置（150，150），接收线：z＝110水平网格线。1 不同模型下横波分裂时差随极化角度变化研究（1）Thomsen参数：vp＝49m/s，vs＝214m/s，ε＝1/3，δ＝166875，γ＝25图2～图4为VTI介质绕x轴逆时旋转20°，45°，70°时，在x，y，z分量的炮记录和500ms波场快照。图2 炮记录（旋转20°）；上：x分量；下左：y分量；下右：z分量图3 炮记录（旋转70°）；左：x分量；中：y分量；右：z分量从图2～图4可以看出；(1)当震源偏振方向与介质的对称轴存在一定夹角时，就会产生横波分裂现 象，从波场快照中沿裂隙方向可以明显看到快横波（qS1波）；(2)从炮记录可以看出能量的强弱变化： x，z分量随着极化角从0°到90°变化，快横波逐渐增强，慢横波（qS2波）逐渐减弱，所以45°左右是 观测横波分裂的最佳角度，快慢横波能量相当；(3)另外，从炮记录中还可以看到，每个角度的横波分 裂时差相差不大，没有明显增大或减小的现象。图5为抽取x ＝250网格线的单道波形，得出快慢横波峰值时刻，定量观测横波分裂时差。可以看出除了0°及90°，随着极化角的增大，快横波初至减小，而慢横波初至增大，使得横波分裂 时差增大，时差变化了39ms，呈递增趋势；由单道记录可以看出，qP波初至随极化角增大而减小。图4 旋转45°时炮记录（上）和波场快照（下，t＝500ms）；左：x分量；中：y分量；右：z分量图5（2）Thomsen参数：vp＝49m/s，vs＝214m/s，ε＝1，δ＝2，γ＝25从炮记录和500ms炮记录可以看出，依然在极化45°左右时快慢横波的能量对比最强。由图6可见，快慢横波初至均减小，分裂时差总体呈减小趋势，变化最大为6ms，相对上个模型小 了很多，这是因为，虽然横波各向异性强度参数未变，但是联系纵、横波的参数变了，由此影响到横波 的分裂时差；从单道波形上可以明显观测到，由于qP波各向异性强度参数变小，其初至随角度的变化 幅度减小。（3）Thomsen参数：vp＝49m/s，vs＝214m/s，ε＝05，δ＝2，γ＝25由图7可见，随着角度增大，分裂时差逐渐减小；由于γ未变，所以快横波的变化趋势同图5（a），6（a）一样；而慢横波峰值时刻随极化角改变减少的多；另外由单道记录可知，qP波初至随角 度增大而减小。图6图7对比图5（b），6（b）及7（b）可知，快横波初至由γ决定，γ不变时，快横波峰值时刻的变化 基本不变；qP波初至由ε决定，慢横波初至由ε，δ共同决定，其初至随极化角度的变化取决于ε，δ 的大小；当两参数数值接近时，慢横波初至变化缓慢；而两参数相差大时，慢横波初至变化明显，随角 度递增或递减，进而影响分裂时差的变化趋势；因此，分裂时差随极化角度的变化趋势可以测定ε，δ 的大小关系，同时，由快横波的初至或峰值时刻可以判断γ的范围。2 极化角为45°时观测ε，γ，δ三个参数变化对横波分裂时差的影响。Thomsen参数：ρ＝1000kg/m3，vp＝2450m/s，vs＝1414m/s，ε＝ 1/3，δ＝ 1/6，γ＝25。ε，γ分别单独由0变化到3，δ在-3～3内变化，观察横波分裂时差随各参数的变化趋势。由图8可见，ε增大，横波分裂时差减小，总幅度为38ms；ε的变化基本未影响快横波的初至，但 是慢横波的初至逐渐减小。另外，由单道波形图可以看出，qP波的初至也逐渐减小，变化较慢横波大，这验证了ε为表征qP波各向异性强度参数。由图9可见，随着δ的增大，分裂时差增大，3ms内增大的幅度为13ms，相对于ε对分裂时差的 影响，δ对分裂时差的影响小了很多；另外，从单道波形可以看到，δ主要影响慢横波，快慢横波初至 均增大而qP波初至减小，但是qP波与快横波的初至变化都很小，在3ms内。图8图9由图10看出，随着γ增大，分裂时差增大，3ms内分裂时差的变化达到138ms；另外，从单道上 可以看出，γ的变化对快横波影响较大，慢横波初至变化很小；其对qP波没有影响，没有引起qP波初 至的变化。图10图11为ε，δ，γ在同等强度（都为1）下，分别与横波分裂时差的关系曲线。图11 同等强度下ε，δ，γ与横波分裂时差的关系由上图可以发现，在同等强度下，γ对分裂时差的影响最大，这是因为γ代表横波各向异性强度，而分裂时差随ε，δ的变化比较平缓。4 结论本文通过二维三分量交错网格高阶有限差分法，对横向各向异性介质不同极化角度下横波分裂时差 的研究，得到如下几点主要认识：(1)ε增大，横波分裂时差减小；qP波与横波的初至均减小，并且ε 只影响qP波与慢横波的初至，对快横波的影响很小，其峰值时刻的变动范围在2ms以内；(2)δ增大，横波分裂时差增大；慢横波初至增大，δ只影响慢横波初至，对qP波和快横波的影响很小，其峰值时 刻的变动范围在3ms以内；(3)γ增大，横波分裂时差增大；快横波初至均增大，且γ只影响快横波初 至，qP波不受影响；同时结合(1)、(2)可知，快横波也只受γ的影响，由此，可以通过快横波的速度来 判断γ，同时，qP波只由ε控制，故可通过qP波的速度判断ε的取值范围，最后由qP波与慢横波速 度确定δ的取值范围；(4)由图11可知，同等强度下，γ对横波分裂时差的影响最大，而ε，δ对其影响 较平缓，当两者数值接近时，分裂时差随极化角变化较小，可能没有递增或递减的现象；当两者数值差 别较大时，随极化角改变剧烈的对分裂时差起主导作用，影响分裂时差的变化趋势，ε使得分裂时差随 角度减小，而δ使其增大；(5)从能量角度，45°左右时观测到的快慢横波的能量对比最强，是研究横波 分裂的最佳角度；x，z分量快慢横波的能量随角度变化呈现一定的规律变化，0°时只观测到相当于慢横 波的波，90°时只观测到相当于快横波的波，因在0°与90°时横波不分裂，两个波的速度相同，称为SV 波，SH波。Crampin［3～5］经过多年理论研究与实践证明，方位各向异性是广泛存在的，常与裂缝有关且伴有横 波分裂现象。对于碳酸盐岩地区，裂缝与渗透率以及油气的聚集和运移密切相关，因此，利用横波分裂 研究碳酸盐岩裂缝具有重要意义。但由于地下裂隙发育层位的厚度通常较小，快慢横波往往混叠在一 起，由此，提取分裂时差与裂隙方位成为难点。本文仅讨论了均匀各向异性介质下分裂时差与裂隙方位 的关系，对于更为复杂的裂隙介质还需要结合能量比法、波形特征最相似法、最小熵旋转法［11］等多种 方法来确定分裂时差，以取得更好的研究效果。参考文献［1］Savage，MKSeismic anisotropy and mantle deformation：what have we learned from shear wave splitting？ Geophysics，1999，37（1），65-［2］Thomsen，LWeak elastic Geophysics，1986，51（10），1954-［3］Crampin，SThe New Geophysics：shear-wave splitting provides a window into the crack-critical rock Leading Edge，2003，22，536-［4］Crampin，SA review of wave motion in anisotropic and cracked elastic-Wave Motion，1981，3，343～［5］Crampin，S，Peacock，SA review of the current understanding of seismic shear-wave splitting in the Earth's crust and common fallacies in Wave Motion，2008，45，675-［6］高乐，刘媛，马劲风对各向异性介质中横波分裂现象的认识西北大学学报（自然科学网络版），2006，4（2）［7］甘文权，董良国，马在田含裂隙介质中横波分裂现象的数值模拟同济大学学报，2000，28（5），547～［8］甘其刚，杨振武，彭大钧振幅随方位角变化裂缝检测技术及其应用石油物探，2004，43（4），373～［9］郭桂红，石双虎，等基于二维三分量伪谱法模拟数据的EDA介质中横波分裂研究地球物理学报，2008，51（2），469～［10］何樵登，张中杰对各向异性介质中横波分裂现象的研究世界地质，1990，2，11～［11］李忠三分量地震勘探方法研究成都：成都理工大学，2007，1～［12］黎书琴，李忠，张白林利用横波分裂预测裂缝石油地球物理勘探，2009，44（增刊1），130～［13］刘爱红，马昭军基于横波分裂的转换波各向异性分析技术及应用物探化探计算技术，2010，32（5），464～［14］罗省贤，李录明基于横波分裂的地层裂缝预测方法与应用成都理工大学学报（自然科学版），2003，30（1），52～［15］牟永光，裴正林三维复杂介质地震数值模拟石油工业出版社，2005，72～［16］裴正林层状各向异性介质中横波分裂和再分裂数值模拟石油地球物理勘探，2006，41（1），17～［17］阮爱国，李清河地壳介质各向异性研究状况，存在问题及进一步研究思路地震地磁观测与研究，1999，20（3），1～［18］孙武亮EDA介质的参数反演研究成都：成都理工大学，2006，15～［19］滕吉文，张中杰等地球内部各圈层介质的地震各向异性与地球动力学地球物理学进展，2000，15（1），1～［20］吴松翰，贺振华，曹均EDA介质快慢横波时差和振幅-方位曲线的实验分析石油物探，2006，45（2），146～［21］吴国忱各向异性介质地震波传播与成像北京：中国石油大学出版社，［22］曾新吾，向云阳，宋江杰从单源VSP数据中提取横波分裂参数的算法石油物探，2000，39（3），8～［23］张中杰，滕吉文，何樵登，等三分量地震资料中各向异性检测长春地质学院学报，1994，24（1），77～［24］张美根各向异性弹性波正反演问题研究北京：中国科学院地质与地球物理研究所，2000，1～［25］张学映，马昭军，徐美多层裂缝介质转换横波分裂分析技术及应用新疆石油地质，2009，30（3），337～［26］朱培民，王家映，等用纵波AVO数据反演储层裂隙密度参数石油物探，2001，40（2），1～
康志江 张 允（中国石油化工份有限公司石油勘探开发研究院，北京 100083）摘 要：缝洞碳酸型盐岩油藏具有储集空间变化尺度大、介质复杂、流体流动形态多样等特点，无法利 用比较成熟的砂岩油藏数值模拟理论与技术，因此缝洞油藏数值模拟成了当前世界面临的难点和重点，其制 约着这类油藏的合理高效开发。为此，在缝洞油藏尺度上，依据连续性介质的思想框架，发展了双重介质，形成了等效多重介质理论，即将缝洞型油藏中的多相流动问题等效成为若干个连续介质中的多相流动问题，建立了包含溶洞、裂缝、溶孔的三重介质连续性模型，研究了表征单元体理论，提出了模型的建立准则；同 时针对缝洞型油藏大型溶洞中流体流动需要精细刻画的问题提出了耦合型数值模拟技术。主要包括建立了缝 洞型油藏数值模拟多孔介质区、洞穴区及其交界面的数学模型，实现了溶洞中Navier-Stokes流和基质中Darcy 流的耦合，解决了油水两相界面处理问题，形成了洞穴与多孔介质区的交界面条件，然后分别研究了等效多 重介质模型和耦合型数值模拟的数值算法。最后根据形成的缝洞型油藏数值模拟技术编制了的三维三相流体 数值模拟器，通过物理模拟实验和数值模拟实验模拟了一注水驱油过程，结果的一致性验证了方法的正确性。关键词：缝洞型油藏；数值模拟；多重介质；流渗耦合Study on Numerical Simulation Technology of Fractured-vuggy Carbonate ReservoirKang Zhijiang，Zhang Yun（Exploration ＆ Production Research Institute，SINOPEC，Beijing 100083，China）Abstract：Fractured-vuggy carbonate reservoir is characterized by different scales of reservoir space，medium complex，many fluid flow patterns，And it can not make use of more mature sandstone reservoir simulation theory and So the numerical simulation method of naturally fractured-vuggy carbonate reservoir is the world difficulty and emphasis，and it restricts efficient development of such Then according to the fractured-vuggy reservoir characteristics，the equivalent multi-media numerical simulation technology was formed based on dual media That is，multiphase flow problems are equivalent to a number of multiphase flow problems in continuous medium in fractured- vuggy The continuity medium of triple-medium model was established including caves，fractures and so And then Representative Elementary Volume was studied，and the model rules were put And in order to fine description fluid flow in the large cave of fractured-vuggy reservoir，coupled numerical simulation technology was The article established the mathematical model that included porous media area，cave area，and their interface，achieved the coupling of the Navier-Stokes flow in cave and Darcy flow in matrix，and solved the oil-water two- phase interface problem，and formed caves and porous area of the interface Then the numerical algorithm of the numerical simulation of multiple media model and coupled model was Finally，the fractured-vuggy reservoir numerical simulator was The physical simulation and numerical simulation of a simulation process of water flooding was And it was used to verify the correctness of the numerical simulation Key words：fractured-vuggy reservoir；numerical simulation；multi-media；coupled flow引言世界上已发现的油气储量有一半以上来自碳酸盐岩油气储集层［1］，而缝洞型碳酸盐岩油藏作为 其中的一种特殊类型，也在我国乃至世界的油气资源中也占有很大的比重。缝洞型碳酸盐岩油藏属 于非常规油气藏类型，其储量规模大，可以形成大型油气藏，也是世界碳酸盐岩油藏生产的重要组 成部分。近十多年来，研究对象为碎屑岩的油藏数值模拟，其相关的理论与技术研究均基于多孔介质理论，已经取得了巨大的发展，形成了工业化技术应用。但对于储层空间变化尺度大，介质复杂的碳酸盐岩缝 洞型储层，目前的理论与技术方法在很多方面都不能适用，为此开展了缝洞型碳酸盐岩油藏数值模拟研 究，主要为等效多重介质数值模拟技术［2～16］和耦合型数值模拟技术［17～20］。1 数学模型的建立1 模型建立准则多重介质理论本质上是一种连续介质理论，而连续介质理论成立的前提是其表征单元体存在。目前 在单重介质表征单元体研究方面已有很多成果［21］，对于多重介质表征单元体理论方面的研究国内外还 很少，这是由于复杂介质中不同空隙类型的空间尺度差异很大、空隙中多相流体的流动形态也是多种多 样，因此在我们研究的尺度范围内复杂介质的表征单元体往往并不存在。为解决这一问题，我们提出了 复杂介质多重表征单元体的概念。对于复杂介质油藏，设ΩK（x0）为复杂介质区域中的一个体积，x0是体积ΩK（x0）的质心，E为 该复杂介质的外延量（质量、空隙空间、单位时间通过的流体质量等）、e为该外延量对应的内涵量（密度、孔隙度、质量流量等）。E（ΩK（x0））表示体积ΩK（x0）内的外延量，eK（x）表示点x处的内涵 量，M、F、V为基质、裂缝、溶洞，如果满足：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集则，外延量EK相应的内涵量eK的表征单元体存在，连续介质方法可用，采用多重介质方法。否则 就要单独处理，即用离散方法（耦合方法）处理，式（1）和式（2）即是复杂介质的多重介质模型的 建立准则。2 多孔介质中的控制方程洞缝型油藏考虑为等温条件，并且包含油、水两相流体。复杂介质区域流体流动的方程为：水相：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集油相：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集其中，当b相流体（w为水；o为油）为Darcy流动时，其速度根据Darcy定理如下定义：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集式中，ρβ是β相在油藏条件下的密度； 是在油藏条件下脱去溶解气的油相密度；φ是油层的有效孔 隙度；μβ是β相的黏度；Sβ是β相的饱和度；Pβ是β相的压力；qβ是地层β组分每单位体积汇点/源 点项；g是重力加速度；k是油层的绝对渗透率；krβ是β相的相对渗透率；D是深度。3 洞穴中的控制方程洞穴自由流动区控制方程采用Navier-Stokes方程。在自由流动区域油水不可混溶形成双流体。孔洞 内油水两种流体间有明显的界面，且可以明确表示出来。控制方程包括油区域的控制方程、水区域的控 制方程以及油水界面运动方程。首先分别对油、水存在的区域给出质量守恒、动量守恒方程。油相方程：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集水相方程：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集其中，fσ表示表面张力。这就是微可压缩流体的两相流动方程。作为特例，假设油水不可压缩，则密度为常数，此时在上述方程中消去密度常数可得：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集以及（8）式和（9）式是两组标准的N-S运动方程组。区别在于在交界面上，两相流体性质如密 度、黏性不同。另外还有交界面的运动方程。下面考虑油水间界面的运动方程。关于界面有两种表达形式，针对不同的算法可以选取不同的 形式。(1)界面用点集描述，国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集这种情况下，界面上的点以流体速度按如下规律运动。国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集(2)界面上的点用F（x，t）＝0方程确定国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集此时F（x，t）满足国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集其中u表示流体运动速度。在油水两种流体的分界面上压力、速度等物理量都是连续的。而密度、黏性等表示流体特性的物理 量则不同。4 洞穴与多孔介质区的交界面条件界面条件包括浓度连续性、压力平衡、流通量平衡等。并考虑油藏实际情况，可以对交界面条件进 行简化。由于不论是多孔介质的压力pd还是洞穴的压力ps，都很大。相对于地层压力，速度和黏性都 很小，因此可以忽略。同时可以假设洞穴流动区域和多孔介质区域在边界切线方向上没有滑移。在这种 假设下，交界面条件可以表示为国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集这组条件实际上表示在交界面上浓度、压力和速度的连续性。实际计算过程中，交界面条件（12）一般要比较容易使用，特别是在使用有限差分和有限体积进 行离散时。但在使用有限元方法求解推导弱形式过程中，可以直接应用。2 数值算法研究1 等效多重介质模型数值模拟技术油藏模型考虑为等温条件，并且包含油、气、水三相流体。水和油这两个液体组分分别存在于水相 中和油相中，而气体不仅存在于气相，而且可以溶解于油中。每一相的流体在压力、重力和毛细管力的 作用下按照Darcy定理流动；溶洞内和溶洞之间的流动为非Darcy流或管流。采用有限体积法进行空间离散后，采用向后一阶差分进行时间离散，可得离散化后单元i内方 程为：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集其中，M是β相的质量；上标n表示是前一时刻的量；上标n＋1表示是当前时刻的量；Vi是单元 i（基质、裂缝或溶洞）的体积；△t是时间步长；ηi是同单元i相连接的单元j的集合；Fβ，ij是单元i同 单元j之间β相的质量流动项；Qβi是单元i内β相的源汇项。多重介质单元i、j之间的流动项Fβ，ij可表 示如下：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集其中，λβ，ij＋1/2是β相的流度，国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集为了描述复杂介质中的多种流动形态，在复杂介质的多重介质模型中，单元间的流动分为渗流（达西流、非达西低速流或非达西高速流）、一维管流和裂缝面上的二维流动（非达西高速流）、无充填 溶洞内的三维“洞穴流”。2 耦合型数值模拟技术针对缝洞型油藏大型洞穴内流体流动问题，在Navies-Stokes方程的理论基础上，考虑动量守衡，创 建了油水两相不混溶、微可压缩流动的数学模型，实现了复杂介质油藏Navies-Stokes流和渗流耦合的数 值模拟技术。其数值模型的建立包含两个步骤：求解区域的离散和方程的离散。求解区域的离散产生求 解区域的数值描述，包括求解点的位置和边界描述。空间被分为有限的离散区域，称为控制体积或体 网格。而对瞬态问题，时间区间也被分为有限的时间步长。方程离散则将控制方程的项转化为代数 表达。对任意的物理量φ，其传递方程可写为：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集有限体积方法要求满足以P为基础的控制体VP中控制方程的积分形式：国际非常规油气勘探开发（青岛）大会论文集由于扩散项是φ的二阶导数，为保证一致性，有限体积中离散的阶数必须等于或大于方程的阶数。离散方法的精确性取决于在点P附近的时空位置上假定的变化函数φ＝φ（x，t）。要获得传递方程的离散形式，关键在于交界面f上的值及其上的垂直梯度，即φf和S·（▽φ）f。对 位于区域边界上的面，其值由边界条件计算得到。3 油藏数值模拟方法的验证根据对油藏数值模拟方法研究结果，编制了相应的数值模拟软件，为了验证该数值模拟方法的正确 性，开展了注水驱替油物理实验，实验中充填物为右半部为5mm白色大理石，左半部为3mm白色大理 石，注入清水速度为9L/min，模型内部充满油，从左向右驱替油，实验结果如图1所示，采用相同 的参数进行数值模拟，结果如图2所示，通过比较可以得出数值模拟实验与物理实验趋势一致，从而验 证了方法的正确性。图1 水驱油物理实验现象图2 油藏数值模拟实验含油饱和度图4 结论（1）双重介质理论在裂缝型油藏广泛应用，较好地解决了基质与裂缝中流体流动差异性大的问题，对于小型溶蚀洞，也有的专家开展了三重介质数值模拟研究，对于具有洞穴的缝洞型油藏没有相关报 道，通过研究形成了一套能处理洞穴的基于多重介质缝洞油藏自适应隐式数值模拟方法；（2）针对洞穴内两相流界面计算和洞穴多孔介质耦合计算两个关键问题开展了研究，结合洞穴内 油水两相流物理实验，解决了油水两相界面技术问题，形成了耦合油藏数值模拟方法，确定了数值 解法；（3）根据形成的数值模拟方法编制了相应的数值模拟软件，并通过实验验证了方法的正确性。参考文献［1］李珂，李允，刘明缝洞型碳酸盐岩油藏储量计算方法研究［J］石油钻采工艺，2007，29（2）：103～［2］HKazemi，LSMJR，KLPNumerical simulation of water-oil flow in naturally fractured Simulation of Reservoir Performance［C］Loa Angeies，［3］RSimulation of naturally fractured reservoirs with semi-implicit source he SPE-AIME Fo ～h SymPOsiVm on Numerical Simulation of Reservoir Performance［C］Los Angeles，［4］SSimulations of naturally fractured he Reservoir Simulatlon Symposium［C］San Francleco，CA，［5］ACHill，GWTA new approach for simulating complex fractured he SPE 1985 Middle East Oil Technical Conference and Exhibition［C］Bahrain：SPE 13537，［6］FSonier，PSouillard，FTBNumerical simulation of naturally fractured he 1986 SPE Annual Technical Conference and Exhibition［C］New Orlean：SPE 15627，［7］IImproved matrix，fracture fluid transfer function in dual porosity he SPE International Meeting on Petroleum Engineering［C］Tianjin，China：Paper SPE 17599，［8］Abbas Firoozabadi，LKent TSixth spe comparative solution project：dual-porosity he 1989 SPE Symposium on Reservoir Simulation［C］Houston：SPE 18741，［9］Karimi-Fard，M，Gong，B，Durlofsky，LJGeneration of coarse-scale continuum flow models from detailed fracture Water RR［J］42，［10］Yu-Shu Wu，Guan Qin，Richard EEwing et A Multiple-Continuum Approach for Modeling Multiphase Flow in Naturally Fractured Vuggy Petroleum Rhe 2006 SPE International Oil ＆Gas Conference and Exhibition［C］Beijing，China：SPE 104173，［11］ZKang，YSWu，JLi et Modeling multiphase flow in naturally fractured vuggy petroleum he 2006 SPE Annual Technical Conference and Exhibition［C］Texas，USA：SPE 102356，［12］SGσmez，GFuentes，RCamacho et Application of an Evolutionary Algorithm in Well Test Characterization of Naturally Fractured Vuggy RThe First International Oil Conference and Exhibition［C］Mexico：SPE 103931 ，［13］Peter Popov，Linfeng Bi，Yalchin Efendiev et Multiphysics and Multiscale Methods for Modeling Fluid Flow Through Naturally Fractured Vuggy Carbonate Rhe 15th SPE Middle East Oil ＆ Gas Show and Conference［C］Kingdom of Bahrain：SPE 105378，［14］Wu，YS，JLGThe transient flow in naturally fractured reservoirs with three-porosity systems［J］Acta，Mechanica Sinica，1983，15（1）：81-［15］Abdassah，Dand Ershaghis ITriple-porosity system for representing naturally fractured reservoirs［C］SPE FE，1986，1，113-［16］Wu，YS，HHLiu，GSBA triplecontinuum approach for modeling flow and transport processes in fractured rock［J］Journal Of Contaminant Hydrology，2004a，73：145-［17］Kang，Zhijiang，Yu-Shu Wu，Jianglong Li，Yongchao Wu，Jie Zhang，Guangfu WModeling multiphase flow in naturally fractured vuggy petroleum he 2006 SPE Annual Technical Conference and Exhibition［C］San Antonio，Texas，2006，24-［18］林加恩，李亮，杨慧珠管流与渗流耦合流动理论研究初探［J］西安石油大学学报（自然科学版），2007，22（2）：11～［19］耿克勤，吴永平拱坝和坝肩岩体的力学和渗流的耦合分析实例［J］岩石力学与工程学报，1997，16（2）：125～［20］耿克勤复杂岩基的渗流、力学及其耦合分析研究以及工程应用［D］清华大学工学博士论文［21］郭自强碳酸盐岩缝洞型油藏水锥预测及控制研究［D］北京：中国石油大学，［22］周创兵，陈益峰，姜清辉岩体表征单元体与岩体力学参数［J］岩土工程学报，2007，29（8）：1135～
读了红色经典小说《红岩》后，我受益匪浅。现在的我们很幸福，我们生活在和平的年代。没有战争、没有硝烟，我们理所当然的享受着这种幸福的生活。殊不知，我们这些幸福的后面是无数战士英雄的血泪。他们，用自己的坚持换来了解放；他们，用自己的英勇换来了和平；他们，用自己的生命换来了胜利的曙光！所以，我们一定要学会珍惜，珍惜这来之不易的生活。《红岩》的历史背景是1948年至1949年重庆解放的时期。这部长篇小说主要了描写重庆解放前夕严酷的地下斗争，特别是狱中斗争。人民解放军摧枯拉朽的胜利进军和反动派的垂死挣扎，是这一时期的特点。小说把反动派在全局上不可逆转的覆灭命运，与局部上的气势汹汹，疯狂镇压；把革命事业全局上的辉煌胜利，与革命者个人的悲壮牺牲，辩证地统一起来。它的基本情节以“中美合作所”集中营内的敌我斗争为中心，交错地展开了我地下党领导的城市的地下斗争、学生运动、工人运动、狱中斗争以及华蓥山区的武装斗争，集中描写了革命者为迎接解放、挫败敌人的垂死挣扎而进行的最后决战。在《红岩》中，我们看到了众多的革命英雄，他们的团结奋斗、舍已为人让我感动；他们的临危不惧、英勇斗敌让我佩服；他们的奋勇突围、投身革命让我激动万分。然而，所有的英雄人物中最令我感动的是江姐。江姐虽然是女流之辈，但是她一点也不输于男人。她受尽酷刑却坚贞不屈的精神深深感动着我。江姐是一位伟大的女性，一位坚强的共产主义战士，她在渣滓洞集中营被敌人连续多日严刑拷打，宁死不屈的精神给那里所有的战友以无穷的动力。在狱中，她受尽了折磨，凶残的敌人把竹签钉进了她的十指。面对毒刑，她傲然宣告：“毒刑拷打是太小的考验，竹签子是竹做的，共产党员的意志是钢铁。”竹签子钉进每一根指尖，血水飞溅，我们敬爱的江姐没有发出一点声音，但她不知道经历了多少剧烈的疼痛。解放前夕国统区斗争形势十分严峻，当我看到江姐回乡下为游击队送药的片段是，眼眶不禁湿了……雨雾蒙蒙的城墙门，木笼子里一颗颗血淋淋的人头映入江姐的眼帘，她尽力让自己平静下来去看牺牲者的名单，陡然发现丈夫的名字列在第一行！这种突然失去亲人的感觉我实在是无法想象，这么大的打击她一个弱女子究竟该如何承受？书中如此描述：江姐热泪盈眶，胸口梗塞，不敢也不愿再看。她禁不住要恸哭出声。一阵又一阵头昏目眩，使她无力站稳脚跟……但坚强的江姐立即想到的是自己负担着党托付的任务，没有权利在这里流露内心的痛苦，更没有权利逗留。她的脚步，不断踏进泥泞，一路上激起的水花、泥浆，溅满了鞋袜，她却一点也不知道。她全力控制着满怀悲愤，要把永世难忘的痛苦，深深地埋进心底。渐渐地，向前凝视的目光，终于替代了未曾涌流的泪水。她深藏在心头的仇恨，比泪水更多，比痛苦更深！江姐，这样一名女共产党员，但是她却坚信道路虽然是曲折的，但是只要我们英勇奋斗，胜利就在不远处！一个人可以被消灭，但是不能被打倒！我们可爱的战士们虽然受到国民党反动派肉体上的折磨，伤痕累累。但是我们的战士们非但没有被打倒，反而更积极的想要用斗争来争取胜利！他们的斗争精神得到了升华！读了《红岩》，看到了这些面对困境却坚决斗争的战士们，让我想到了自己平常面对困境时的躲避态度，真的是让我感到羞愧万分。想想自己只要生活中遇到一些不顺心的事，或是学习的压力太大，或者在工作中遇到不顺心的事时，我只会乱发脾气，为自己的失败找各种各样的借口，却从来不会想着要如何去克服这些失败与挫折。可如今，在红岩英雄的光辉形象前，我明白了：人的一生中总是会充满了各种挫折，当我们面对它时，不应该退缩，而是应该要奋勇向前，愈挫愈勇！正是因为有了这些英勇无畏的战士血染红岩，才迎来了解放战争胜利的黎明，才让我们过上了今天的幸福生活。所以，作为当代大学生的我们，不仅要学会珍惜现在的快乐生活，更要学习战士们的英勇、学习战士们的坚强。遇到困境时，想要放弃时，让我们想想《红岩》，我们将能以更好的精神面貌去面对困难、战胜困难，去迎接属于我们自己的明天！
《红岩》读后感《红岩》是我们中华民族文化宝库中一块美丽的瑰宝，读完《红岩》之后，我的心久久不能平静。《红岩》这本书描写了许云峰领导工人运动，江姐、双枪老太婆开展华蓥山武装斗争，成岗办《挺进报》等情节，展现了共-产-党领导下国统区人民的爱国民-主运动、此起彼伏的状况，又以重庆中美合作所渣滓洞、白公馆两处国民党特务的秘密监狱为背景，赞扬许云峰、江姐、成岗等共-产-党人在被捕后，面对国民党特务的严刑拷打、强行逼迫毫不动摇，坚持到底，死不说出口的精神。最令我难忘的一次是江姐被捕之后，特务用长长的竹签插入江姐指缝中间逼问的情景，十指连心，那可多疼呀!!。特务的铁锤高高举起。墙壁上映出沉重的黑色阴影。‘钉!’人们好像看见绳子紧紧绑着她的双手，一根竹签对准她的指尖……血液飞溅……读到这里，我不禁镇住了：特务们残忍得令人发愤，而江姐又是多么的坚强呀!面对敌人的严刑拷打，面对狱中的艰苦困难，江姐和那里的战士以常人难以想象的毅力与敌人抗横着。还有，在白公馆敌人用肉体上的折磨，丝毫动摇不了革命者的的斗志;而在狱中的艰苦生活，反而磨练了他们的意志。在他们面前，我感到很惭愧。平时，我总以为自己是个男子汉，走路一不小心跌了跤，换牙的时侯流一点血，都忍不住要大呼小叫;在学习遇到一点不顺心的事或小小的挫折，就非常气馁;总以为现在的时代不同了，我们能过上今天这样幸福的生活是理所当然的事，我们的幸福也是他们用生命得来的，我们要珍惜现在的生活，努力学习，创造出美好的未来吧。篇二读《红岩》有感这个寒假我读了第一本革命小说《红岩》，我一直是用敬畏的心态来读这本书。封面上的那两个打字“红岩”，似乎是用烈士的鲜血染红的，一看见它们，我的心就沸腾了。这本书讲述了重庆地下党和国民党斗争的故事，成功塑造了华子良、许云峰、江姐、宋振中、成钢、成瑶、刘思扬、双枪老太婆等英雄形象。小萝卜头宋振中还是一个十来岁的小孩子，就参加了共-产-党，但是后来全家都被杀光了。刘思扬出身豪门却参加共-产-党，这种热情为党的精神，值得大家学习。而最让人感动的就是江姐，她的形象深深地树立在了我的心中。在渣滓洞中，无论鞭挞棒打，无论竹刺针扎，无论“十指连心”，她都咬紧牙关，终以微笑面对着大家，洁白的蓝色旗袍上不沾一点浮沉，似乎告诉大家：咬紧牙关，不要泄露秘密，相信党总是会胜利的。她总是毅然地说：毒刑拷打是太小的考验，竹签子是竹做的，共-产-党员的意志是钢铁做的。。这些革命英雄的壮烈事迹，我们必须铭记在心没有他们挥洒热血，哪有我们胸前飘扬的红领巾?没有他们咬紧牙关，哪有我们的高楼大厦。没有共-产-党，就没有新中国。
纪念白求恩