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注:本文为国家自然科学基金项目(编号40372091)、中国石油天然气集团公司创新基金项目和国家“十五”重点科技攻关项目(编号2001BA 605A 206201)资助的成果。
收稿日期:2003210224;改回日期:2004205216;责任编辑:章雨旭。
作者简介:陈竹新,男,1979年生。
2001年获石油大学(华东)学士学位,现为南京大学地球科学系2003级博士研究生。
通讯地址:210093,南京市汉口路22号;Em ail :czxin @sina .com 。
龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析陈竹新1),贾东1),张惬1),魏国齐2),李本亮2),魏东涛1),沈扬1)1)南京大学地球科学系,210093;2)中国石油天然气股份有限公司勘探开发研究院,北京,100083内容提要:对龙门山前陆褶皱冲断带形成的正反转构造过程有过许多分析,但明显缺乏直接的证据和定量的分析。
本文在地层资料分析的基础上,借助平衡剖面分析验证龙门山形成的正反转构造过程:志留纪至中三叠世受多条倾向北西的同沉积断裂控制;晚三叠世以来遭受北西—南东向挤压、抬升和剥蚀,形成逆冲推覆构造。
在晚三叠世和新生代的两期板块碰撞的影响下,龙门山产生了两期褶皱冲断作用,但在南、北两段表现出显著不同的变形过程。
龙门山北段表现为复杂的逆冲推覆构造,能明确划分出两期构造变形,晚三叠世的变形强烈,缩短率达3117%;而新生代的变形较弱,缩短率仅为1015%。
南段则表现出基底卷入的叠瓦状冲断的特点,主要体现新生代的构造变形,晚三叠世的构造变形基本上被改造,南段整体缩短率达2612%。
关键词:龙门山;平衡剖面;正反转构造;缩短率 对龙门山前陆褶皱冲断带(文中简称龙门山)的研究已有相当长的历史,在构造变形特征、发育演化和形成的动力学机制等方面已经取得了很多较为明确的认识(潘桂棠等,1983;金若谷,1987;卢华复等,1989;罗志立,1991;林茂炳等,1991;刘和甫等,1994;杨逢清等,1994;刘树根等,1995;曾允孚等,1995),而且对其形成的正反转过程也进行过许多分析(龙学明,1991;Chen et al .,1996),但直接的证据和定量的分析依然比较缺乏。
盆地的构造演化史分析—平衡剖面技术200613003*摘要：盆地模拟做到了对盆地构造演化、油气生成、运移、聚集和分布等内容的定量研究。
地史模型作为盆地“五史模型”之一，其模拟内容包括沉降史、埋藏史及构造演化史。
而平衡剖面技术，则是目前进行盆地构造演化史分析的重要手段。
本文结合《盆地模拟与资源评价》的课堂教学内容以及前人研究成果，总结了平衡剖面技术的原理、应用、尚存不足及其发展动向。
关键词：构造演化史；平衡剖面技术；应用；尚存不足；发展动向1平衡剖面技术的原理Dahlstrom等（1969）定义平衡剖面技术为把剖面上的变形构造通过几何学原则全部复原成合理的未变形剖面的技术。
据物质守恒定律，可推导出体积守恒、面积守恒和层长守恒等系列平衡剖面恢复的几何法则。
当岩层长度在变形与未变形的两种状态下等是，剖面为平衡的。
其编制原则如下：（1）面积守恒原则。
在地层变形前后其地层所占面积应是不变的，对比区域在变形前后是同一种岩石，若孔隙度保持不变，计算过程中构造压实作用不考虑。
（2）断层法则。
断层活动引起的岩层缩短在上、下岩层一致。
（3）能量最小法则。
断层在能量消耗最小部位发生。
（4）伸缩量一致原则。
岩层经过断裂、褶皱，其伸缩量应基本一致。
2平衡剖面技术的应用平衡剖面技术已普遍应用于挤压构造和褶皱一冲断带中的构造分析，并能定量描述变形和形成发育过程。
李汉阳等（2013）利用平衡剖面技术对川西凹陷侏罗系剖面进行了构造恢复，编制了构造发育剖面，恢复了该区的构造演化史。
准噶尔盆地西北缘为典型的前陆冲断带，复杂的地质条件致使地震波速横向变化较大，郭峰等（2012）利用平衡剖面技术，解决了如何研究该区构造演化及动力学机制这一难点。
结果表明，研究区经历了挤压、伸展、挤压三期构造运动，构成一完整的构造旋回。
其中，晚二叠世存在一个小幅度的快速挤压期，而三叠纪为构造挤压最强烈期，对该区构造演化、构造格架形成、油气运聚成藏等均具重要影响和控制作用。
平衡剖面技术在构造分析中的应用及意义作者：谭静张林光庹秀松来源：《卷宗》2018年第10期摘要：平衡剖面技术是一种遵循几何守恒原则而建立的地质剖面正演与恢复方法。
通过介绍了平衡剖面技术的原理和平衡剖面的制作方法，论述了平衡剖面技术在构造分析中的应用及取得的进展。
结合计算机技术，实现完整的三维地质可视化、平衡和恢复系统，是平衡剖面技术的发展趋势。
关键词：平衡剖面技术，物质守恒原理，构造分析，构造演化1 引言平衡剖面技术是一种通过分析区域构造背景，对解释剖面选用合适的变形机制，将剖面上的变形构造通过几何学、运动学原理全部或部分复原成合理的未变形状态的构造分析技术。
Chamberlin，Buche最早将平衡剖面技术用于确定同心褶皱的拆离面深度。
20世纪50-60年代，Dahlstrom系统提出平衡剖面技术，随着Suppe、Verrall等人对平衡剖面理论的不断完善，逐渐推广至伸展构造、挤压构造以及造山带等形成演化研究。
特别是与计算机结合后，平衡剖面技术在地震资料解释也取得很好的应用效果。
近年来，随着一些新的反转构造、伸展构造、滑脱构造等物理模型和数学模型的建立，平衡剖技术在反转构造、挤压区盐构造平衡和伸展断陷盆地亚分辨正断层的预测等方面取得重要进展。
2 平衡剖面技术的基本原理平衡剖面技术的理论基础是物质守恒原理（Ramsay，1987）。
即岩石在变形前后体积保持不变，且对于一条剖面而言，剖面的缩短与地层的加厚相一致。
根据地壳变形规律、物体变形机理和物质守恒定律，平衡的剖面必须要满足以下几个限制条件：面积守恒、层长守恒、位移量守恒（张进铎，2007）。
即如果变形前后物质的体积不变，则在垂直构造走向剖面上体现为“面积守恒”；如果变形前后岩层厚度保持不变，则表现为“层长守恒”。
因此，平衡剖面可以理解遵循岩层层长或面积在几何学上的守恒原则，考虑岩石变形的物理属性和岩层的大规模、多期次构造变形，将已变形的剖面恢复到未变形状态，或从未变形地层剖面依据变形原理得到变形剖面的方法，成为研究构造演化的有效工具。
同沉积挤压盆地构造演化恢复的平衡剖面方法及其应用
周建勋
【期刊名称】《地球学报》
【年(卷),期】2005(26)2
【摘要】平衡剖面技术是构造演化定量恢复的有效手段,但须根据实际地质条件采取相应的方法才能获得可靠的结果.本文针对中国西部的陆相同沉积挤压盆地的特点,提出更好地利用平衡剖面技术进行构造演化恢复的方法:①采用变速时-深转换获取可靠的地质剖面;②采用分层恢复方法抑制变形恢复误差;③对浅部地层按弯滑机制进行恢复,对深部或塑性地层则按垂直/斜滑和塑性变形机制进行恢复;④对岩性横向变化大的地层进行分段去压实以减小去压实校正误差.并以柴达木盆地为例,探讨这一方法的实际应用.
【总页数】6页(P151-156)
【作者】周建勋
【作者单位】石油大学教育部石油天然气成藏机理重点实验室,石油大学地球科学系,北京,102249
【正文语种】中文
【中图分类】P544.4
【相关文献】
1.平衡剖面技术在塔里木盆地阿克库勒凸起构造演化分析中的应用 [J], 任朝波;漆立新;丁文龙;吕海涛;高丰;姜敏
2.松辽盆地宾县凹陷平衡剖面恢复及构造演化分析 [J], 毕素萍;张庆龙;王良书;陈竹新;解国爱;徐士银;崔营滨
3.平衡剖面技术在海拉尔盆地构造演化中的应用 [J], 赵海燕;李杭兵;范广鹏
4.平衡剖面分析技术在松辽盆地构造演化恢复中的应用 [J], 张世奇;纪友亮;高岭
5.平衡剖面技术在台湾海峡盆地西部构造演化研究中的应用 [J], 韦振权;张莉;帅庆伟;易海;钱星;雷振宇;王衍棠
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本文由石油大学教育部石油天然气成藏机理重点实验室基金资助。
改回日期:2003-6-20;责任编辑:宫月萱。
第一作者:周建勋,男,1961年出生,博士,教授,博士生导师,从事油气构造地质和构造物理工作;E -mail:Jxzhou@ 。
同沉积挤压盆地构造演化恢复的平衡剖面方法及其应用周建勋石油大学教育部石油天然气成藏机理重点实验室,石油大学地球科学系,北京,102249摘 要 平衡剖面技术是构造演化定量恢复的有效手段,但须根据实际地质条件采取相应的方法才能获得可靠的结果。
本文针对中国西部的陆相同沉积挤压盆地的特点,提出更好地利用平衡剖面技术进行构造演化恢复的方法:¹采用变速时-深转换获取可靠的地质剖面;º采用分层恢复方法抑制变形恢复误差;»对浅部地层按弯滑机制进行恢复,对深部或塑性地层则按垂直/斜滑和塑性变形机制进行恢复;¼对岩性横向变化大的地层进行分段去压实以减小去压实校正误差。
并以柴达木盆地为例,探讨这一方法的实际应用。
关键词 平衡剖面技术 构造演化 柴达木盆地The Balanced C ross -Section Method for Restoration of Structural Evolution in Compressional Basins with Synkinematic Sedimentation and Its ApplicationZHOU Jianx unKey L aboratory f or Hyd rocarbon Accu mulation ,Petroleum Univ ersity ,Depar tme nt of Earth S cience ,Petroleu m Univ ersity ,Beij ing ,102249Abstract Balanced cross -section is an effect ive tool fo r quantitativ e restoration of structural evolut ion.N ev er theless,to obtain reliable r esults,one must choose suitable methods on the basis of actual geological conditions.In order to obtain r eliable restoration of struc -tural evolution by balanced cross -section in such compressional basins w ith synkinematic sedimentat ion as those in nort hwestern China,t he autho rs suggest several critical steps:¹using variable velocity parameters in time -depth conversion to obtain r eliable g eolog ical sections,ºusing multiple component restoration method to restrain restoration err or of deformation,»adopting the flexur al slip mechanism for upper strata and the vertical/oblique slip method or plastic defor mation mechanism for lower or plastic strata,and ¼using mult iple seg ment metho d for strata of remar kable hor izontal v ar iations in ro ck kinds to decrease the deco mpaction erro r.In add-ition,ex amples from Qaidam Basin in N orthwest China are discussed.Key words balanced cross -section structural ev olution Q aidam Basin1 引言自1969年Dahlstrom 系统地提出平衡剖面方法,并在阿巴拉契亚山前的阿尔伯达油田得到成功应用以来(Dahlstrom,1969),这一方法逐渐推广至逆冲推覆、伸展、反转和盐底辟构造的形成演化研究。
平衡剖面技术在榆东地区构造演化分析中的应用
何志勇;刘海涛
【期刊名称】《油气藏评价与开发》
【年(卷),期】2012(002)002
【摘要】利用TSM软件,结合平衡剖面技术,对榆东地区东西向的两条地震剖面进行了平衡剖面恢复,编制了各剖面的构造演化史图.研究结果表明,榆东地区扶杨油层自泉头组开始沉积,至嫩江组末期基本定型,期间共经历了四期演化阶段,即泉三段—泉四段的稳定下沉阶段,青山口组—姚一段的强烈伸展阶段,姚二、三段的稳定下沉阶段和嫩江组末期的构造反转阶段.通过对比各剖面的伸展量和伸展速率的变化特征,发现研究区总体的变形呈现南强北弱、东强西弱的特点,其中在青山口组沉积期的平均伸展速率较大,为37 m/Ma,与区域上松辽盆地在该时期内强烈伸展的坳陷背景相吻合.
【总页数】5页(P12-16)
【作者】何志勇;刘海涛
【作者单位】中国石化勘探南方分公司,四川成都610041;中国石化勘探南方分公司,四川成都610041
【正文语种】中文
【中图分类】P631.445
【相关文献】
1.平衡剖面在焉耆盆地构造演化分析中的应用 [J], 胡斌;齐丽军;张辉;冯全东;方江雪
2.平衡剖面技术在塔里木盆地阿克库勒凸起构造演化分析中的应用 [J], 任朝波;漆立新;丁文龙;吕海涛;高丰;姜敏
3.平衡剖面技术在构造复杂地区地震资料解释中的应用 [J], 李乐;王静
4.平衡剖面技术在构造复杂地区地震资料解释中的应用 [J], 李乐;王静
5.吉林榆树地区榆东、榆西断陷构造特征及演化史分析 [J], 李多姿;孙晓猛;董清水;刘长利;何松;郑涵;万阔
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2017年03月应用软件编制平衡剖面流程及其应用李凤娇（中国石化集团公司中原油田分公司勘探开发研究院，河南郑州450000）摘要：平衡剖面技术在石油勘探领域得到了广泛应用，对于研究区的构造演变进行定量分析，合理地恢复洼陷的构造演化历史，平衡剖面为油气的形成和运移提供参考。
本次应用软件实现了平衡剖面的制作，省时省力，提高了工作效率，经过颜色填充之后，直观地再现地下构造的原始几何形态，并对地震解释结果进行校验，定量分析构造演化特征，为深刻分析构造演化史和油气运移及聚集规律提供有力的证据。
关键词：平衡剖面；消除断距；层拉平；断层活动性；油气富集东濮凹陷经过30多年的勘探实践，平衡剖面技术在石油勘探领域得到了广泛应用。
用平衡剖面进行合理性检验是平衡剖面应用的最主要的一个方面，平衡剖面得到的只是一种模式图，而且可能有多种解释方法，但与不平衡的剖面相比，它实现了许多的合理性限制，因此更接近事实；平衡剖面对研究区的构造变形进行定量分析，合理恢复盆地的构造演化史，为油气的形成和演化的历史提供参考。
以往总是用手工编制平衡剖面，花费的时间多，本次应用软件实现了平衡剖面的制作，省时省力，提高了工作效率，经过颜色填充之后，直观地再现地下构造的原始几何形态。
1平衡剖面技术的原理平衡剖面技术是根据物质守恒定律推出的，对于一条剖面而言，剖面的缩短量和地层的加厚是一致的，这样才能保持剖面面积的不变，平衡剖面根据这个原理提出了一系列的几何法则用来制约在剖面解释中的随意性。
平衡剖面应用的几何法则有多种，主要运用的有以下几种：面积守恒、层长一致、位移一致、缩短量一致。
层长守恒定理是在面积守恒的基础上简化而来的，目前在剖面平衡中应用较多。
22Dmove 软件编制平衡剖面的流程2.1剖面的选择选择的剖面线应该垂直于构造走向，如果选择的剖面线与构造走向交角太大，或者剖面线穿过走滑构造带等，用平衡的原理进行构造复原，反而会误入歧途，不能得到想要的结果。
![Geosec平衡剖面培训手册[1]](https://uimg.taocdn.com/f288ee96daef5ef7ba0d3c85.webp)
第一章平衡剖面基本原理与方法一、平衡剖面的原理与研究意义平衡剖面技术是根据物质守恒定律推出的，自然界的任何事物都是力求达到平衡的稳定状态。
旧的平衡态的破坏与新的平衡态的建立是相辅相成的。
就全球构造而言，一个地区的拉张必然伴随着另一个地区的压缩，否则就无法保持地球表面积的恒定。
对于一条剖面而言，剖面的缩短与地层的加厚是一致的，否则就不能保持剖面面积的守恒，平衡剖面正是根据这一原理提出了一系列几何学法则并以此制约在剖面解释中的随意性。
平衡剖面的概念：首先剖面应该是可以被接受的剖面，即剖面上的构造应是在露头上观察到的或者证实是确实存在的；其次它必须是合理的剖面，即能够将剖面合理地恢复到未变形的状态，这种既合理又可以被接受的剖面就叫做平衡剖面。
在实际应注意区分不同的概念，防止将平衡剖面的概念简单化。
⑴平衡剖面并不等于复原剖面。
首先，一条好的剖面应当是一个地区构造特征的浓缩；其次，平衡剖面应当是合理的，这就是要对剖面中缺乏资料的地区进行合理的推测，从平衡剖面的几何学法则对解释和推断进行限制，减少随意性。
任何一条剖面无论其合理与否，都可以进行复原，一条剖面可以有多种不同的解释，也就有多种复原方案，如果简单地把复原剖面当作平衡的剖面，就会得出错误的结论。
⑵应注意区分不平衡的剖面与不能平衡的剖面，这是两个不同的概念，不平衡的剖面是指在解释中存在着不合理的因素，经过检验修改后可以获得平衡的剖面。
而不能平衡的剖面是指所选剖面中由于本身的地质因素，如剖面线选择与构造方向交角太大，或剖面线穿过走滑构造带等，这些因素决定了剖面本身并不符合平衡剖面的前提，如果用平衡的原理进行修改，反而会误入歧途。
二、平衡剖面方法目前主要应用于以下几个方面：⑴进行剖面的合理性检验用平衡剖面进行剖面的合理性检验是平衡剖面应用的最主要的一个方面。
平衡的剖面是合理的，但不一定是真实的剖面，但不平衡的剖面却一定是错误的。
平衡剖面可能只是一种模式，且可能有多种解释，但与不平衡的剖面相比，它满足了大量的合理性限制，因此，可能更接近正确，它必须与其它方法结合使用才能收到良好的效果。
平衡剖面技术在盆地构造分析中的应用进展及存在的问题汤济广;梅廉夫;沈传波;于水明;周锋【期刊名称】《油气地质与采收率》【年(卷),期】2006(013)006【摘要】平衡剖面技术是一种遵循几何守恒原则而建立的地质剖面正演与恢复方法,是构造演化定量分析的有效手段.介绍了平衡剖面技术的原理和平衡剖面的制作.论述了平衡剖面技术在反转构造和挤压区盐构造平衡、伸展断陷盆地亚分辨正断层预测等方面取得的进展,而对不同方向的叠加构造、含斜向滑动的构造以及含不均匀剥蚀的多期构造平衡与恢复目前则难以实现.由二维剖面平衡与复原走向三维平衡与复原,同时与计算机技术紧密结合,实现完整的三维地质可视化、平衡和恢复系统,是平衡剖面技术的发展趋势.【总页数】4页(P19-22)【作者】汤济广;梅廉夫;沈传波;于水明;周锋【作者单位】中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;湖北省油气勘探开发理论与技术重点实验室,湖北,武汉,430074;中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074;中国地质大学(武汉)资源学院,湖北,武汉,430074【正文语种】中文【中图分类】TE111.1【相关文献】1.平衡剖面技术在海拉尔盆地构造演化中的应用 [J], 赵海燕;李杭兵;范广鹏2.平衡剖面技术在洼陷构造分析中的应用——以临南洼陷古近系为例 [J], 李翔3.伸展区域平衡剖面法及其在构造分析中的应用 [J], 薛冈;卢华复;朱成宏;包红林4.平衡剖面正演模拟技术在松辽盆地构造分析中的应用 [J], 张功成;梁慧社5.平衡剖面技术在台湾海峡盆地西部构造演化研究中的应用 [J], 韦振权;张莉;帅庆伟;易海;钱星;雷振宇;王衍棠因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
南天山西段前陆褶皱冲断带平衡剖面分析钱俊锋;肖安成;张微;孟立丰;王亮;楼谦谦【期刊名称】《科技通报》【年(卷),期】2009(25)4【摘要】平衡剖面技术是一种基于几何守恒原理的应用于造山带和盆地结构恢复的方法。
本文以挤压环境下形成的南天山西段前陆褶皱冲断带为例,对其典型二维地震剖面进行变形分析和平衡剖面恢复。
结果表明,从平面上可将该冲断带划分为多排近似平行、东西走向的背斜带,由南往北依次为喀什、阿图什、托帕-康西维尔和喀拉伯克托尔-温古尔背斜带;从剖面上可以将该冲断带划分为两个不同层次的推覆构造系统:浅层为大规模叠瓦式冲断系统;深层为原地隐伏双重冲断构造系统。
对重点剖面进行平衡剖面分析,得出自上新世以来研究区南北构造缩短量为49.1km,缩短率为50.51%,地壳平均缩短速率为13.72mm/a。
【总页数】5页(P402-406)【关键词】南天山冲断带;平衡剖面技术;构造变形;背斜带【作者】钱俊锋;肖安成;张微;孟立丰;王亮;楼谦谦【作者单位】浙江省地质矿产研究所;浙江大学地球科学系;中国国土资源航空物探遥感中心【正文语种】中文【中图分类】P541【相关文献】1.龙门山前陆褶皱冲断带的平衡剖面分析 [J], 陈竹新;贾东;张惬;魏国齐;李本亮;魏东涛;沈扬2.龙门山褶皱冲断带典型地震剖面平衡剖面恢复及构造演化分析 [J], 范增辉;刘树根;范存辉;胡林辉;李文佳;米鸿;韩翀;韩小俊3.南天山褶皱冲断带西段变形空间差异性及控制因素 [J], 余宏甸;陈汉林;程晓敢;张欲清;辛文;林秀斌;杨少梅4.构造平衡分析及其对前陆褶皱冲断带构造极性的制约:以浙西北地区为例 [J], 肖文交;李继亮;孙枢;陈海泓5.帕米尔—西昆仑北麓新生代前陆褶皱冲断带构造剖面分析 [J], 伍秀芳;刘胜;汪新;杨树锋;顾雪梅因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
构造平衡分析及其对前陆褶皱冲断带构造极性的制约：以浙西北地区为例肖文交;李继亮;孙枢;陈海泓【期刊名称】《地质科学》【年(卷),期】2000(35)3【摘要】应用多级平衡恢复原则 ,对浙西北地区褶皱 -冲断构造样式及其组合进行缩短量计算与分析 ,同时 ,对前陆褶皱冲断带的变形缩短量和前陆盆地的缩短量及其二者关系进行了探讨 ,表明后者包容于前者之中。
平衡缩短量与构造样式空间展布关系的研究表明前陆褶皱冲断带蕴含了递进变形的复杂过程 ,记录了造山作用及其挤压变形从初始→发展→顶峰→尾声的连续过程。
综合分析表明缩短量自南东向北西呈递减趋势 ,即向前陆方向缩短量减少 ,与应变状态向前陆方向减弱是协调一致的。
构造平衡及其综合分析是浙西北前陆褶皱冲断带向北西的构造极性的主要制约因素之一。
【总页数】10页(P257-266)【关键词】构造平衡分析;前陆褶皱冲断带;造山带;构造极性【作者】肖文交;李继亮;孙枢;陈海泓【作者单位】中国科学院地质研究所岩石圈构造演化开放研究实验室【正文语种】中文【中图分类】P542.2【相关文献】1.龙门山前陆褶皱冲断带构造解析与川西前陆盆地的发育 [J], 贾东;陈竹新;贾承造;魏国齐;李本亮;张惬;魏东涛;沈扬2.多层滑脱条件下褶皱-冲断带形成制约因素研究:以川东—雪峰构造带为例 [J], 刘重庆;周建勋;郎建3.前陆褶皱冲断带冲起构造发育特征：基于砂箱构造物理模拟实验研究 [J], 万元博;李智武;邓宾;刘树根;赵高平;林彤;黄瑞4.帕米尔—西昆仑北麓新生代前陆褶皱冲断带构造剖面分析 [J], 伍秀芳;刘胜;汪新;杨树锋;顾雪梅5.受盐层影响的前陆褶皱-冲断带构造特征——以库车秋立塔克构造带为例 [J], 余一欣;汤良杰;王清华;杨文静;彭更新;雷刚林因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
