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變質作用的類型和主要的變質巖

更新時間：2020-10-12　點擊量：8353

　一、變質作用的類型依據引發變質作用的主要因素、變質規模，變質作用可分為下面幾種常見的類型：

　　區域變質作用：是巖石在大范圍內，在溫度增高及定向和均向壓力、流體等多因素參與下經過重結晶、變質結晶、變形，有時伴隨有變質分異或交代等作用的一類變質作用。大面積的巖石普遍經歷了程度不等的變質，所形成的巖石普遍具有結晶片理及其他定向性組構，一般地質構造復雜。低變質區常保留了原巖某些礦物及結構、構造，而高級變質區常伴隨混合巖化作用及巖漿作用。區域變質作用廣泛出現于太古代結晶基底及其他時代的變質活動帶，里面狀或帶狀分布，其地質成因極為復雜。

　　接觸變質作用：這種類型變質作用是一種局部性變質作用，常規模不大，圍巖主要受巖漿所散發的熱量及揮發分的影響，發生重結晶及變質結晶作用而形成新的巖石；有時也可伴有熱水溶液交代作用，引起化學成分的變化。靜壓力和應力的作用較為次要。

　　當以溫度升高為主時，圍巖僅受巖漿體溫度影響而發生重結晶、變質結晶作用，變質前后化學成分基本相同，揮發組分僅起催化劑作用。這類接觸變質作用稱為熱觸變質作用。當接觸變質作用發生時，圍巖除受巖漿體溫度影響外，由于揮發組分的影響，在巖體與圍巖之間發生交代作用（化學成分的交換），致使接觸帶附近巖體和圍巖的化學成分發生變化，稱接觸交代變質作用。

　　當接觸變質作用發生在與火山巖相接觸的圍巖中時，由于火山巖溫度較深部巖漿更高，但冷凝速度較快，可出現小規模的高溫的變質現象，稱為高熱（烘焙）變質作用，特征是圍巖被烘烤退色、脫水，甚至局部熔化出現少量玻璃質，并可出現一些特殊的低壓高溫礦物，如鱗石英、透長石等。

　　動力變質作用：動力變質作用是在構造作用過程中所產生的強應力作用下，巖石發生破碎、變形的同時，伴一定的變質結晶、重結晶作用的一類變質作用。其發育常受斷裂構造所控制，原巖受動力變質作用后的變化也極為復雜，有時碎裂作用占主導地位（脆性狀態下的巖石），變質結晶、重結晶作用輕微。有時變形作用（塑性狀態下的巖石）和變質結晶、重結晶作用都很顯著，視動力變質作用發生時的地質環境及熱動力條件而定。

　　混合巖化作用：這一類型變質作用是變質作用的一個高發展階段，是在變質作用的基礎上，隨地殼內部熱流繼續作用，原有變質巖的低熔組分（如石英）發生重熔或受深部流體的持續影響，使已成變質巖發生部分熔融狀態下的結晶和交代成固體狀態下的(有時呈塑變狀態）滲透、注入、交代，從而使原有巖石重新調整、改造成為成分不均勻、形態多樣、性質介于正常結晶片巖和巖衆巖之間的一類巖石的轉化過程。常出現于中、大規模變質地區。在前寒武紀結晶基底和寒武紀后的一些變質活動帶，常廣泛發育。在變質活動帶，混合巖化和花崗巖漿作用有密切的關系，它的出現與否，發育的程度如何，標志著變質演化階段中的熱流變化，也代表著變質作用的晚期特點。

　　變質巖的分類及常見的變質巖根據變質巖的構造特征，通常把變質巖分為片理狀巖類和塊狀巖類兩大類。

　　片理狀巖類：是具有板狀構造、千枚狀構造、片狀構造和片麻狀構造及條帶狀構造的變質巖，如片麻巖、片巖、千枚巖、板巖等。

　　塊狀巖類：是具有塊狀構造的變質巖，如大理巖、石英巖、蛇紋巖等。

　　二、常見的變質巖有以下幾類：

　　參片麻巖：片麻狀或條帶狀構造，晶粒粗大，變晶或變余結構。主要礦物為石英和長石，其次有云母、角閃石、輝石等。由砂巖、花崗巖變質而成。片麻巖強度較高，如云母含量增多，強度相應降低。因具片麻狀構造，故較易風化。

　　參片巖：片狀構造，變晶結構。主要由一些片狀、針柱狀礦物（如云母、綠泥石、角閃石等）和粒狀礦物（石英、長石、石榴子石等）組成。片巖的片理一般比較發育，片狀礦物含量高，強度低，抗風化能力差，極易風化剝落，巖體也易沿片理的傾斜方向塌落。

　　參千枚巖：千枚狀構造。由黏土巖、粉砂巖、凝灰巖變質而成。礦物成分主要為石英、絹云母、綠泥石等。千枚巖的質地松軟，強度低，抗風化能力差，容易風化剝落，沿片理傾斜方向容易產生塌落。

　　參大理巖：由石灰巖或自云巖經重結晶變質而成，等粒變晶結構、塊狀構造。主要礦物成分為方解石，遇稀鹽酸強烈起泡。大理巖常呈白色、淺紅色、淡綠色、深灰色以及其他各種顏色，常因含有其他帶色雜質而呈現出美麗的花紋。大理巖強度中等，易于開采加工，色澤美麗，是一種很好的建筑裝飾石料。

　　參石英巖：結構和構造與大理巖相似。一般由較純的石英砂巖或桂質巖變質而成，常呈白色，因含雜質可出現灰白色、灰色、黃褐色或淺紫紅色。強度很高，抵抗風化的能力很強，是良好的建筑石料，但硬度很高，開采加工相當困難。

　　巖石的工程地質水文地質性質，主要取決于巖石的類型、成分、結構和構造。對于新鮮而完整的巖石塊體來說，組成它們的固體礦物顆粒之間存在著致密而牢固的聯結，決定了它們具有滲透性能很低、力學性能很高的基本特點。因此，如果自然界中存在著相對于擬建建筑物規模來說其體積足夠大的巖石，顯然可以認為它是能夠滿足工程要求的。

　　但是，在實際的自然條件下，情況卻要復雜得多。巖石是自然歷史的產物。由于它們的生成條件以及生成以后的漫長地質歷史時期中，受到各種地質作用的影響，形成了許多各式各樣的、顯形或潛在的結構面（不連續面），如侵入巖與圍巖的接觸面、不整合面、節理、斷層等，它們嚴重地破壞了巖石的完整性。在這種情況下，巖石本身的工程地質性質通常不能對工程建筑物的安危起主要的控制作用，而起控制作用的有時主要是結構面，有時則是由巖石和結構面（共稱為巖體）共同控制。而且在許多結構面中，還時常充填著黏土物質，這就使得它們的力學性質更加惡化。巖體中結構面的間距一般總是比任何一個建筑物所涉及的或其荷載應力影響的范圍小得多。換言之，對于任何一種建筑物都很難不涉及結構面，因而，完整巖石盡管不含有或基本上不含有大量顯形結構面，也在所擬建的建筑物的穩定和安全方面起著很大程度的作用，但是直接影響建筑物安全的卻往往還是結構面的工程地質性質。

　　巖體是工程影響范圍內處于一定應力狀態下和被各種結構面所分割的巖石。巖體規模大小，可視所研宄的工程地質問題所涉及的范圍和巖體的特征而定，它可由一種巖石或幾種巖石組成，甚至可以是不同成因巖石的組合體。

　　從水文地質工程地質觀點考慮，結構面是巖體的重要組成部分。它的工程地質性質與其分割的巖石塊體顯著不同，一般遠遠低于后者。因此，巖體中結構面的存在和它的性質，對于巖體的水文地質工程地質性質影響大。此外，由于結構面的存在，還賦予巖體明顯的非均質性和各向異性。在各類巖石中，除少數膠結程度很差的沉積碎屑巖外，大多數巖體的透水能力都決定于巖體裂隙的發育程度、開啟程度和充填程度。結構面對于巖體水文地質工程地質性質的影響更為突出的是，不僅在結構面發育程度、開啟程度和充填程度不同的各個部位性質不同，甚至在同一部位上，隨水的滲透方向和作用力方向與結構面方向間夾角的大小不同，水文地質工程地質性質也有明顯的差異。

全自動野外地溫監測系統/凍土地溫自動監測系統

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TD-016C型地源熱泵能耗監控測溫系統

產品關鍵詞：地源熱泵測溫，地埋管測溫，淺層地溫在線監測系統，分布式地溫監測系統

此款系統專門為地源熱泵生產企業，新能源技術安裝公司，地熱井鉆探公司以及節能環保產業等單位設計，通過連接我司單總線地熱電纜，以及單通道或多通道485接口采集器，可對接到貴司單位的軟件系統。歡迎各類單位以及經銷商詳詢！此款設備支持貼牌，具體價格按量定制。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統【產品介紹】

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯,對建筑物進行供熱和供冷.在埋地管換熱器設計中,土壤的導熱系數是很重要的參數.而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長,測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的測溫電纜設計方法，單總線測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

采集服務器通過總線將現場與溫度采集模塊相連，溫度采集模塊通過單總線將各溫度傳感器采集到的數據發到總線上。每個采集模塊可以連接內置1-60個溫度傳感器的測溫電纜相連。本方案可以對大型試驗場進行溫度實時監測，支持180口井或測溫電纜及1500點以上的觀測井溫度在線監測。

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統：

1. 地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2. U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究，埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

豎直地埋管地源熱泵溫度測量系統，主要是一套*基于現場總線和數字傳感器技術的在線監測及分析系統。它能有對地源熱泵換熱井進行實時溫度監測并保存數據，為優化地源熱泵設計、探討地源熱泵的可持續運行具有參考價值。

二、RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統本系統的重要特點：

１．結構簡單，一根總線可以掛接1-60根傳感器，總線采用三線制，所有的傳感器就燈泡一樣，可以直接掛在總線上．

２．總線距離長．采用強驅動模塊，普通線，可以輕松測量500米深井.

３．的深井土壤檢測傳感器，防護等級達到ＩＰ６８，可耐壓力高達5Mpa.

４．定制的防水抗拉電纜，增強了系統的穩定性和可靠特點總結：高性價格比，根據不同的需求，比你想象的*．

針對U型管口徑小的問題，本系統是傳統鉑電阻測溫系統理想的替代品. 可應用于：

１.地埋管回填材料與地源熱泵地下溫度場的測試分析

2.U型垂直埋管換熱器管群間熱干擾的研究

3. U型管地源熱泵系統性能及地下溫度場的研究

4. 地源熱泵地埋管的傳熱性能實驗研究

5. 地源熱泵地埋管換熱器傳熱研究

6. 埋地換熱器含水層內傳熱的數值模擬與實驗研究。

本系統技術參數：支持傳感器：18B20高精度深井水溫數字傳感器，測井深：1000米，傳感器耐壓能力：5Mpa ,配置設備：遠距離溫度采集模塊＋測井電纜＋傳感器，

RS485豎直地埋管地源熱泵溫度監測系統系統功能：

1、溫度在線監測

2、報警功能

3、數據存儲

4、定時保存設置

5、歷史數據報表打印

6、歷史曲線查詢等功能。

【技術參數】

1、溫度測量范圍：-10℃ ～ +100℃

2、溫度精度：正負0.5℃ (-10℃ ～ +80℃)

3、分辨率： 0.1℃

4、采樣點數：小于128

5、巡檢周期：小于3s（可設置）

6、傳輸技術： RS485、RF(射頻技術)、GPRS

7、測點線長：小于350米

8、供電方式： AC220V /內置鋰電池可供電1-3年

9、工作溫度： -30℃ ～ +80℃

10、工作濕度：小于90%RH

11、電纜防護等級：IP66

使用注意事項：

防水感溫電纜經測試與檢測，具備一定的防水和耐水壓能力，使用時，請按以下方法操作與使用：
1．使用時，建議將感溫電纜置于U形管內以方便后期維護。
若置與U形管外，請小心操作，做好電纜防護，防止在安裝過程中電纜被劃傷，以保持電纜的耐水壓能力和使用壽命。
2. 電纜中不銹鋼體為傳感器所在位置，因溫度為緩慢變化量，正常使用時，請等待測物熱平衡后再進行測量。
3. 電纜采用三線制總線方式，紅色為電源正，建議電源為3-5V DC，黑色為電源負，蘭色為信號線。請嚴格按照此說明接線操作。
4. 系統理論上支持180個節點，實際使用應該限制在150個節點以內。
5.系統具備一定的糾錯能力，但總線不能短路。
6. 系統供電，當總線距離在200米以內，則可以采用DC9V給現場模塊供電，當距離在500米之內，可以采用DC12V給系統供電。

【北京鴻鷗成運儀器設備有限公司提供定制各個領域用的測溫線纜產品介紹】

由北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出的地源熱泵溫度場測控系統，硬件采取*ARM技術；上位機軟件使用編程語言技術設計，富有人性、直觀明了；測溫傳感器直接封裝在電纜內部，根據客戶距離進行封裝。目前該系統廣泛應用于地源熱泵地埋管、地源熱泵溫度場檢測、地源熱泵地埋換熱井、地源熱泵豎井及地源熱泵溫度場系統進行地溫監測，本系統的可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

地源熱泵診斷中土壤溫度的監測方法：
　　為了實現地源熱泵系統的診斷，必須首先制定保證系統正常運行的合理的標準。在系統的設計階段，地下土壤溫度的初始值是一個重要的依據參數，它也是在系統運行過程中可能產生變化的參數。如果在一個或幾個空調采暖周期（一般一個空調采暖周期為1年）后，系統的取熱和放熱嚴重不平衡，則這個初始溫度會有較大的變化，將會大大降低系統的運行效率。所以設計選用土壤溫度變化曲線作為診斷系統是否正常的標準。
　　首先對地源熱泵系統所控制的建筑物進行全年動態能耗分析，即輸入建筑物的條件，包括建筑的地理位置、朝向、外形尺寸、圍護結構材料和房間功能等條件，計算出該區域全年供暖、制冷的負荷，我們根據該負荷，選擇合適的系統配置，即地埋管數量以及必要的輔助冷熱源，并動態模擬計算地源熱泵植筋加固系統運行過程中土壤溫度的變化情況，得到初始土壤溫度標準曲線。采用滿足土壤溫度基本平衡要求的運行方案運行，同時系統實時監測土壤溫度變化情況，即依靠埋置在地下的測溫傳感器監測土壤的溫度，并且將測得的溫度傳遞給地源熱泵系統。

淺層地溫能監測系統概況：

地源熱泵空調系統利用土壤作為埋地管換熱器的熱源或熱匯，對建筑物進行供熱和供冷，在埋地管換熱器設計中，土壤的導熱系數是很重要的參數，而對地溫進行長期可靠的監測顯得特別重要。在現場實測土壤導熱系數時測試時間要足夠長，測試時工況穩定后的流體進出口及不同深度的溫度會影響測試結果的準確性。因此地源熱泵地埋測溫電纜的設計顯得尤其重點。較傳統的地源熱泵測溫電纜設計方法，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的數字總線式測溫電纜因為接線方便、精度高且不受環境影響、性價比高等優點，目前已廣泛應用于地埋管及地源熱泵系統進行地溫監測，因可靠性和穩定性在諸多工程中已得到了驗證并取得了較好的口啤。

為方便研究土壤、水質等環境對空調換熱井能效等方面的可靠研究或溫度測量，目前地源熱泵地埋管測溫電纜對于地埋換熱井，有口徑小，深度較深等特點的測溫方式,如果測量地下120米的地源熱泵井，要放12路線PT100傳感器。12根測溫線纜若平均放置，即10米放一個探頭，則所需線材要1500米，在井上需配置一個至少12通道的巡檢儀，若需接入電腦進行溫度實時記錄，該巡檢儀要有RS232或RS485功能,根據以上成本估計，這口井進行地熱測溫至少成本在8000元，雖然選擇高精度的PT100可提高系統的測溫精度，但對模擬量數據采集，提供精度的有效辦法是提供儀器的AD轉換器的位數，即提供巡檢儀的測量精度，若能夠在長距離測溫的條件下進行多點測溫，能夠做到0.5度的精度，則是非常不容易。針對這一需求，北京鴻鷗成運儀器設備有限公司推出“數字總線式地源熱泵地埋管測溫電纜”及相應系統。礦井深部地溫監測，地源熱泵溫度監測研究，地源熱泵溫度測量系統，淺層地熱測溫系統。

地源熱泵數字總線測溫線纜與傳統測溫電纜對比分析：
傳統的溫度檢測以熱敏電阻、PT100或PT1000作為溫度敏感元件，因其是模擬量，要對溫度進行采集，若需較高精度，需要選擇12位或以上的AD轉換及信號處理電路，近距離時，其精度及可靠性受環境影響不大，但當大于30米距離傳輸時，宜采用三線制測方式，并需定期對溫度進行校正。當進行多點采集時，需每個測溫點放置一根電纜，因電阻作為模擬量及相互之間的干擾，其溫度測量的準確度、系統的精度差，會受環境及時間的影響較大。模塊量傳感器在工作過程中都是以模擬信號的形式存在，而檢測的環境往往存在電場、磁場等不確定因素，這些因素會對電信號產生較大的干擾，從而影響傳感器實際的測量精度和系統的穩定性，每年需要進行校準，因而它們的使用有很大的局限性。

北京鴻鷗成運儀器設備有限公司研發的總線式數字溫度傳感器，具有防水、防腐蝕、抗拉、耐磨的特性，總線式數字溫度傳感器采用測溫芯片作為感應元件，感應元件位于傳感器頭部，傳感器的精度和穩定性決定于美國進口測溫芯片的特性及精度級別，無需校正，因數據傳輸采用總線方式，總線電纜或傳感器外徑可做得很小，直徑不大于12mm,且線路長短不會對傳感器精度造成任何影響。這是傳統熱電阻測溫系統*的優勢。所以數字總線式測溫電纜是地源熱泵地埋管管測溫、地溫能深井和地層溫度監測理想的設備。數字總線式數據傳感器本身自帶12位高精度數據轉換器和現場總線管理器，直接將溫度數據轉換成適合遠距離傳輸的數字信號，而每個傳感器本身都有唯的識別ID，所以很多傳感器可以直接掛接在總線上，從而實現一根電纜檢測很多溫度點的功能。

地源熱泵大數據監控平臺建設

一、系統介紹

1、建設自動監測監測平臺，可監測大樓內室內溫度；熱泵機組空調側和地源側溫度、

壓力、流量；系統空調側和地源側溫度、壓力、流量；熱泵機組和水泵的電壓、電流、功率、

電量等參數；地溫場的變化等，實現熱泵機組運行情況 24 小時實時監測，異常情況預

警，做到真正的無人值守。可對熱泵系統的長期運行穩定性、系統對地溫場的影響以及能效

比等進行綜合的科學評價，為進一步示范推廣與系統優化的工作提供數據指導依據。

具體測量要求如下：

1）各熱泵機組實時運行情況；

2）室內溫度監測數據及變化曲線；

3）室外環境溫度數據及變化曲線；

4）機房內空調側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

5）機房內地埋管側出回水溫度、壓力、流量等監測數據及變化曲線；

6）機房內用電設備的電流、電壓、功率、電能等監測數據及變化曲線；

7）地溫場內不同深度的地溫監測數據及變化曲線；

8）能耗綜合分析、系統 COP 分析以及系統節能量的評價分析。

2、自動監測平臺建成以后可以對已經安裝自動監測設備的地熱井實施自動監測的數據分

析展示，可實現地熱井和回灌井的水位、水溫、流量實施傳輸分析，并可實現數據異常情況預

警，做到實時監管，有地熱井運行的穩定性。

1）開采水量及回水水量的流量監測及變化曲線；

2）開采水溫及回水水溫的溫度監測及變化曲線；

3）開采井井內水位監測及變化曲線；

變質作用的類型和主要的變質巖

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