地质接触关系

地质接触关系（精选4篇）

地质接触关系 篇1

摘要：金塔盆地与鼎新谷地之间的地质接触关系,至今为止还没有系统的研究。金塔盆地与鼎新谷地之间的水力联系一直不能做出正确判断。在分析区域资料的基础上,进行了研究区地质调查,并在国内首次开展了该问题的地电研究工作,对比了地质接触关系与地电特征的符合程度,并进一步分析了金塔盆地与鼎新谷地的地质接触关系和水力联系。地电特征研究结果显示金塔盆地和鼎新谷地地质接触关系及其地电特征存在明显的一一对应关系。结论认为黑河干流下部存在古近系砂砾岩、砂岩和泥质粉砂岩基底隆起及其伴随断层,该基底隆起和伴随断层构成了金塔盆地和鼎新谷地之间的地质接触关系,并且阻碍了两者之间的地下水水力联系。研究工作为黑河下游地下水水资源量评价、区域生态环境治理和恢复提供了科学的依据。

关键词：地质接触关系,地电特征,基底隆起,水力联系

黑河是我国西北地区典型内流河之一,黑河流域生态与水文状况对该流域经济、社会、环境的可持续发展起着至关重要的制约作用,对它进行深入研究,无疑对西北地区其它内流河流域具有重要的推广意义［1，2］。

受哨马营隆起和黑河河流沉积作用,黑河流域的下游可分为3个子系统,分别为金塔盆地、鼎新谷地和额济纳盆地。区域内低矮山梁或基底隆起对这3个盆地进行了分隔,使其具有相对的独立性［3］。 这些盆地之间的地质接触关系,至今为止还没有较为详细的、系统的研究［4］。前人研究资料显示,金塔盆地与鼎新谷地地质构造的空间位置分布特征勘查精度不高,综合研究程度很低,对分析断裂控水机制以及金塔盆地与鼎新谷地之间的水力联系不能做出相对正确的判断［5—6］,因此需要做进一步工作,并分析总结其水文地质特征。

针对上述存在的问题,在收集分析以往资料的基础上,选择重点地段,在国内首次开展了金塔盆地和鼎新谷地主要地质构造的地电特征研究工作( 测线A—A'和B—B'布置见图1) ,结合地质、水文地质资料总结金塔盆地和鼎新谷地之间的地质接触关系,对比分析了研究区地质特征与地电特征的符合程度,获得了有意义的成果。工作结论对黑河下游地下水水资源量的评价、区域生态环境的治理和恢复提供了科学依据。

1研究区区域地质特征

位于黑河下游的金塔盆地,南起夹山,高程约1 400 m,北至金塔北山( 马鬃山) ,高程约1 200 m。 黑河在天成村附近穿越夹山,蜿蜒向北,在鼎新附近形成河谷平原,高程1 100 ~ 1 200 m,即所谓鼎新谷地。鼎新谷地以黑河干流与金塔盆地紧邻。

自中生代以来,金塔盆地长期沉降,堆积了巨厚的古近系,并且其上覆地层第四系松散层就厚达400 m,岩性为洪积、冲积、湖积砂砾石、砂和黏土等［7，8］。盆地北部金塔北山( 马鬃山) 南麓由古老的片岩、片麻岩及花岗岩组成,盆地东部发育有以中酸性岩体为主的燕山期侵入岩［9，10］。

金塔盆地基底埋深较小,新构造运动不甚发育, 基底较为平坦,起伏平缓［11，12］。

金塔盆地的含水层为第四系松散层,地下水位埋深较浅,在南部最深仅50 m,向北变薄,最浅处仅1 m左右。地下水径流条件尚好,矿化度较低,富水性在1 000 ~ 3 000 m3/ d之间［13—15］。

位于金塔盆地东部的鼎新谷地,以往地质研究程度很低,地层结构特征、与金塔盆地的地质接触关系以及金塔盆地与鼎新谷地之间的水力联系都有待于初步查明。

2研究区区域地电特征

研究区表层广泛分布的第四系松散层电阻率值变化很大。砂砾石的电阻率一般小于30 Ω·m,砂的电阻率一般大于30 Ω·m,含砾亚黏土的电阻率一般大于30 Ω·m。

第四系下伏地层为古近系,古近系砂砾岩的电阻率大于30 Ω·m,粉砂质泥岩的电阻率小于30 Ω·m, 泥质粉砂岩的电阻率范围为30 ~60 Ω·m,砂岩的电阻率一般大于60 Ω·m。

金塔北山( 马鬃山) 南麓片麻岩、花岗岩的电阻率一般大于100 Ω·m,而巴丹吉林沙漠西侧燕山期侵入岩的电阻率较高,其最大值可达200 Ω · m以上［16］。

研究区第四系、古近系、片麻岩、花岗岩以及侵入体在电性上存在着较大程度的差异,具备了开展研究工作的区域地电前提。

3地电探测方法

本次研究选用的是音频大地电磁法( audio fre- quency magnetotelluric method,AMT) 。音频大地电磁法利用0. 001( 来自电离层) ~ 100 Hz( 来自全球雷暴活动) 范围内的大地电场和磁场的波动变化来探测地质构造。音频大地电磁法视场源为无穷远, 则电磁波为平面波,与传统大地电磁法( MT) 相比, 大大简化了数据的处理和解释。在地表测点处同时观测电场和磁场的波动,再经过傅立叶变换,以功率谱的方式进行保存,并使用这些功率谱来计算地表阻抗。该方法高频数据反映的是浅部的影响,而低频数据反映的是深部的影响。音频大地电磁法能够计算给出测点处的垂向视电阻率值,以及该测点处的地电断面［17］。

4研究区地质调查初步成果

研究区浅表地层较为简单,主要为第四系砂砾石、砂和含砾亚黏土。除黑河两岸较小范围内分布有少量耕植土外,其余广阔地带荒漠化现象十分严重。

金塔北山( 马鬃山) 南麓广泛分布风化程度较高的片麻岩、花岗岩碎片。

但是在广阔的荒漠化区域内,金塔至鼎新公路与黑河交点以东3 km处,地表却揭露有明显的古近系砂砾岩基底隆起特征( 图2) 。砂砾岩呈现红色, 结构成熟度较低,砾石为骨架,孔隙空间被砂粒充填,而在由砂粒组成的孔隙中,孔隙又被黏土杂基充填,属于沉积岩中的陆源碎屑岩,碎屑沉积被胶结凝固后成岩,砂砾岩碎屑颗粒较大。

5研究区地质接触关系与地电特征之间的对应关系

依据区域地质资料和本次野外地质调查初步成果,开展了地电特征研究工作,对金塔盆地与鼎新谷地地质接触关系及其地电特征符合程度进行了分析和讨论。本次地电探测工作采用了前述AMT方法, 布设测线A—A' 和B—B' ( 图1) 。数据采集采用StratagemTMEH-4电导率成像系统,频率范围为1 ~ 8 192 Hz,电偶极矩为50 m,点距为500 m,测量方式为标量测量,测量电极采用钛钢电极。经过Bo- stick数据处理后［18］,得到的AMT探测成果图和地质推断图见图3和图4。

结合区域地质资料和本次野外地质调查初步结论,对AMT探测成果进行了解释［19—21］,深入讨论了金塔盆地与鼎新谷地地质接触关系的地电特征。

5. 1地质接触关系分析

由图3可以看出,测线A—A'大致可分为3段。

第1段,测线0 ~18 km。测线0 ~3 km,上覆厚度为80 ~ 200 m的第四系砂砾石( 电阻率小于30 Ω·m) , 基底推断为片麻岩( 电阻率大于100 Ω·m) 。测线3 ~ 18 km,浅层有厚度120 ~ 250 m的第四系砂砾石( 电阻率小于30 Ω·m) ,下伏地层推断为古近系砂岩( 电阻率为30 ~ 60 Ω·m) 。

第2段,18 ~ 28 km。该段在18 km处与第1段之间电阻率等值线发生垂向的剧烈变化,推断存在一个断层F1,即第2段地层与第1段地层为断层接触。该段除浅层有厚度约为70 m的第四系砂砾石外,下伏地层推断为古近系砂砾岩基底隆起( 古近系砂砾岩电阻率为30 ~160 Ω·m) ,且在约27 km处( 金塔至鼎新公路附近) 有砂砾岩出露至地表( 野外实摄照片见图2) 。其中黑河干流位于测线约24 km处,说明在黑河干流一带除浅层分布有较薄的第四系外,隆起的主体为古近系砂砾岩。

第3段,28 ~ 56 km。该段在28 km处与第2段之间电阻率等值线发生垂向的剧烈变化,推断存在一个断层F2,即第3段地层与第2段地层也为断层接触。其中在测线28 ~43 km范围内,浅层有厚度约为170 m的第四系砂( 电阻率为30 ~ 100 Ω·m) , 下伏地层推断为古近系粉砂质泥岩( 电阻率小于30 Ω·m) 。测线43 ~ 56 km,古近系粉砂质泥岩出露地表。另外,在测线51 ~ 56 km范围内,深部地层电阻率值明显升高,查阅区域地质资料后,推断为燕山期侵入岩。

由图4可以看出,测线B—B' 也大致可分为3段。

第1段,0 ~ 10 km。依据电阻率值的变化特征, 该段地层大致分为2层,地表以下厚度约为200 m推断为第四系含砾亚黏土( 电阻率为30 ~ 90 Ω·m) , 下伏地层推断为古近系粉砂质泥岩( 电阻率小于30 Ω·m) 。

第2段,10 ~ 15 km。在10 km处,电阻率等值线发生垂向的剧烈变化,推断该处存在一个断层F1,即第2段地层与第1段地层为断层接触。该段浅层有最大厚度约150 m的第四系含砾亚黏土( 电阻率为40 ~ 80 Ω·m) ,下伏地层推断为古近系泥质粉砂岩( 电阻率约为40 ~ 60 Ω·m) 和砂岩( 电阻率约为60 ~ 190 Ω·m) ,说明该段深部古近系泥质粉砂岩和砂岩依旧存在基底隆起的现象。

第3段,15 ~ 25 km。在15 km处与第2段之间电阻率等值线发生垂向的剧烈变化,推断存在一个断层F2,即第3段地层与第2段地层也为断层接触。该段有厚度为50 ~ 250 m的第四系含砾亚黏土( 电阻率大于30 Ω·m) ,下伏地层推断为古近系泥岩( 电阻率小于30 Ω·m) 。

因此,结合区域地质、水文地质资料可以推断金塔盆地与鼎新谷地之间的地质接触关系为古近系砂砾岩、砂岩和泥质粉砂岩隆起及其伴随断层。

5. 2水力联系分析

根据本次研究结果认为,金塔盆地与鼎新谷地之间存在古近系砂砾岩、砂岩和泥质粉砂岩基底隆起及其伴随断层,而黑河干流正好位于基底隆起的上方,同时考虑黑河两侧金塔盆地和鼎新谷地的地层结构,认为两者之间无水力联系,即基底隆起阻碍了金塔盆地和鼎新谷地之间的地下水联系。金塔盆地与鼎新谷地的地下水通过上覆第四系松散层向黑河流动。

6结论

( 1) 黑河干流下部存在古近系砂砾岩、砂岩和泥质粉砂岩基底隆起及其伴随断层。该基底隆起和伴随断层构成了金塔盆地和鼎新谷地之间的地质接触关系,且该基底隆起和伴随断层阻碍了金塔盆地和鼎新谷地之间的地下水水力联系。

( 2) 结合区域地质资料和本次地质调查初步结论认为,金塔盆地北部区域,浅表地层主要为第四系砂砾石,深部地层主要是砂岩。金塔盆地中部区域, 浅表地层主要为含砾亚黏土,深部地层主要是粉砂质泥岩。金塔北山( 马鬃山) 南麓,山体隆起导致变质岩和花岗岩在地表出露。鼎新谷地浅表地层主要为砂或含砾亚黏土,深部地层为粉砂质泥岩。

( 3) 金塔盆地和鼎新谷地之间地质接触关系与地电特征存在明显的一一对应关系。实践证明,为了快速高效的刻画地质特征,AMT方法具有成本低、速度快、分辨率高等明显的优越性。

从群际接触视角探析亲子关系 篇2

1 群体接触理论

群际接触理论一直被认为是促进群际关系最有效的策略之一, 是由Allport在1954年提出的群际接触假说的基础上, 对群际接触的机制和条件进行探索而形成的理论体系。群际接触理论的核心是先无知现象, “这一理论假定, 刻板印象的形成是因为一群体对另一群体缺乏充足信息和/或存在错误信息, 而接触情境为获得新的信息, 澄清感知错误, 以及再学习提供了机会”。 (1) 因此, Allport认为, 接触情境必须符合以下几个关键条件, 群际接触产生积极的效果:平等地位、共同目标、群际合作、权威法律的支持。

群际接触可以改善群际关系, 已得到了大量研究的证实。例:pettigrew对515个研究和超过250000个被试的元分析表明群际接触可以降低偏见。结果表明接触与偏见之间负相关, 94%的研究报告了接触与各种类型的偏见之间呈负相关。 (2)

2 九零后群体和父母的互动

社会中存在着许多不同的群体, 每个人也都可能隶属于几种不同的群体。例如, 民族群体、地域群体、宗教群体、性别群体、年龄群体、职业群体等都是常见的群体。九零后和父母属于不同的年龄群体, 他们之间的互动受教养方式、父母文化程度等多种因素的影响, 本文仅从动机、互动方式两个方面探讨。

2.1 动机因素

积极健康的亲子互动对儿童的成长有重要的意义。如果父母和儿童之间缺少互动, 势必会引起亲子关系的疏远。九零后群体一直被描述为特立独行的, 他们沉溺于自己的世界, 不愿意和父母有过多的互动。

那么, 如何提高九零后群体和父母的互动动机呢?有研究发现, 群体关于外群体的信念可以影响互动动机, 而互动动机又影响群体互动。 (3) 研究者操纵被试使其相信外群体是: (1) 可延展的; (2) 不可延展的。然后检验被试的外群体接触动机。结果发现, 当被试相信外群体是可延展的, 被试更愿意和外群体接触。此外, 有研究发现, 被试的双重认同可以有效地增加群际接触的动机。 (4) 研究者操作了被试的认同: (1) 双重认同组:同时认识到自己的美国身份和移民身份; (2) 共同点认同组:凸显自己的美国身份忽略移民身份。结果发现, 双重认同组被试比共同点认同组被试有更强烈的和外群体接触的动机。因此, 改变群体的心理因素可以影响群体互动动机。

因此, 父母如果要增加九零后子女和自己的互动动机, 可以从以下两方面做出努力:第一, 要使九零后子女意识到父母角色群体是可延展的, 不是一成不变的, 父母不仅可以以长辈的身份与其互动, 还可以以朋友、“同龄人”等角色与其互动;第二, 启动九零后子女的双重或多重认同, 使其意识到他的角色不仅仅是子女, 还是这个家庭中重要的一员, 需要和父母一起为这个家庭做出努力。

2.2 互动方式

互动是社会中人与人、人与群体、群体与群体之间通过信息传递而发生相互作用的社会行动。 (5) 因此, 亲子互动可以定义为父母与子女之间通过信息传递而发生相互作用的行动。大量的研究表明父母的教养方式影响亲子关系, 互动方式可以认为是教养方式的一种表现形式, 势必也会影响亲子关系。研究表明, 群际互动类型影响群际关系。研究者操作了被试的类型:结果发现, 凸显共同点互动被试组有更高的政治团结。 (6) 此外, 还有一些研究表明, 结构式互动比自由互动带来更加平等的结果。

因此, 父母如果要改善和九零后子女的亲子关系, 可以尝试从以下两方面做出改变:第一, 和子女互动时, 凸显共同点, 尝试理解九零后子女的兴趣爱好;第二, 以结构式互动取代自由互动。

注释

1Ben-Ari R, Amir Y.Intergroup contact, cultural information, and change in ethnic attitudes[A].In WStroebe, A W Kruglanski, D Bar-Tal, M Hewstone (Eds.) , The Social psychology of intergroup conflict[C].Berlin:Springer, 1988:151-165.

2Thomas F.Pettigrew, Linda R.Tropp, Ulrich Wagner, Oliver Christ.Recent advances in intergroup contact theory.International Journal of Intercultural Relations[J].2011.35:271-280.

3Halperin, E., Crisp, R.J., Husnu, S., Trzesniewski, K.H., Dweck, C.S., &Gross, J.J. (2012, May 28) .Promoting Intergroup Contact by Changing Beliefs:Group Malleability, Intergroup Anxiety, and Contact Motivation.Emotion.Advance online publication.doi:10.1037/a0028620.

4DemisE.Glasford, JohnF.DovidioE pluribusunum:Dualidentityandminority group members'motivation to engagein contact, as well as social change[J]Journal of Experimental Social Psychology, 2011.47:1021-1024.

5童星.现代社会学理论新编[M].南京:南京大学出版社, 2003:97.

浅谈粉尘接触量与矽肺发病的关系 篇3

1 对象与方法

1.1 对象

选择该矿1975年1月1日至1980年12月31日期间工作一年以上的全部接尘工人1 372例(男1 266例，女106例)，入队列时60.5%的矿工年龄<30岁，到2007年12月31日为止，年龄>50岁的占73.0%，平均年龄56.2岁。随访从工人接尘开始至2007年底止。

1.2 职业接触资料

粉尘资料由矿安全科提供，该矿从1975年开始对作业场所总粉尘浓度和游离二氧化硅含量进行测定，历年监测资料完整。

1.3 矽肺资料

矽肺患病情况由矿职工医院提供，矽肺诊断按国家《尘肺病诊断标准》(GBZ70-2002)[1]进行，以前诊断的矽肺按此标准进行重新阅片诊断。矽肺诊断由3名以上专职放射科医师认可，Ⅰ～Ⅲ期作为矽肺病例。

1.4 分析方法

将研究对象按累积总粉尘接触量进行分层，分层统计矽肺患者人数及矽肺发病率。

2 结果

2.1 2007年底该矿队列基本情况（见表1)

由表1可见，矿工中发现矽肺459例(占33.5%)，其中多数矽肺308例(占矽肺的67.1%)于停止接尘后确诊。

2.2 矽肺与非矽肺患者接尘特性比较（见表2)

由表2可见，矽肺患者每年总粉尘接触量与接尘浓度均明显高于非矽肺患者。

2.3 累积总粉尘接触量与矽肺发病关系（见表3)

由表3可见，累积总粉尘接触量与矽肺发生有明显的剂量关系，但与矽肺期别的进展没有明显关系。

2.4 按累积总粉尘接触量分层计算矽肺人年平均发病率（见表4)

由表4可见，随着累积总粉尘接触量的增加，矽肺的发病率逐渐上升。每年总粉尘接触量>150mg/m3的矽肺发病率是每年总粉尘接触量<10 mg/m3约155倍。

3 讨论

(1)该矿矽肺的发病率是很高的。本队列1 372例中，患矽肺459例，占33.5%。在有色金属工业公司各大生产系统中，矽肺患病数、矽肺死亡人数均占首位，且矽肺目前仍属不可逆性疾病，因此，对如何预防矽肺是该矿生产中的一个重要问题。调查结果显示，随接尘量的增加，矽肺发病率升高，两者存在明显的接触剂量反应关系。

(2) 1987年国务院发布了《中华人民共和国尘肺防治条例》，该条例对监督监测、健康管理以及奖励和处罚作出了规定，对防尘工作起到进一步的推进作用。随着国家加大对降低粉尘浓度采取的措施，该矿作业场所粉尘浓度显著降低，矽肺发病率明显减少。例如，该矿1988年开始改革生产工艺，普遍推广通风除尘、尘源密闭、湿式作业，并及时进行设备维护检修等综合性防尘措施，1988年以后开始接触粉尘的工人发生矽肺者显著减少。1988年以前接触粉尘者矽肺发病率为1.8%，1988年及以后接触粉尘者矽肺发病率为0.03%，后者为前者的1/60，差别十分惊人。上述数据充分反映了实施防尘措施以后，取得的显著降低矽肺发病率的功绩，也论证了矽肺是完全可以通过降低粉尘浓度来预防的，消除粉尘对人的危害也是可能的。

(3)表中数据显示，接尘与矽肺发病之间存在明确的接触关系，通过与类似的流行病学研究比较，获得了较一致的结果，因此，控制或减少矽肺发病，关键在于防尘。我们必须进一步加强防尘措施，同时在工人中积极开展健康教育活动，力争做到： (1) 厂矿领导要有专人分管防尘事宜;建立健全防尘机构及规章制度，制订防尘工作计划，切实贯彻综合防尘措施;建立粉尘监测制度，还应有专职测尘人员;医务人员应对测尘工作提出要求，定期检查并指导，做到定时定点测尘，评价劳动条件改善情况和技术措施的效果。做好防尘的宣传工作，从领导到广大职工，让其都能了解粉尘的危害，根据自己的职责和义务做好防尘工作。 (2) 努力改善有害生产工段的环境卫生，降低粉尘浓度。如安装通风排气设备、增加排气量、改革生产工艺、密闭尘源防尘外逸。对生产环境定期监测空气中粉尘浓度，将其控制在国家标准以下。 (3) 严格贯彻执行国家对职业病防治管理的有关法规，对就业人员进行就业前体检和上岗前培训，凡不满18岁以及就业禁忌证者和高危人员不予上岗。如活动性结核病、严重的慢性上呼吸道及支气管疾病(萎缩性鼻炎、支气管喘息、支气管扩张及慢性支气管炎)、显著影响肺功能的胸部疾病(弥漫性肺纤维化、肺气肿、严重的胸膜肥厚与粘连、胸廓畸形等)、严重的心血管系统疾病、易感矽肺及粉尘过敏者[2]。 (4) 接尘工人应做好定期体检，包括X线胸片，以便早发现、早诊断、早调离、早治疗。检查间隔时间根据接触二氧化硅含量和空气粉尘浓度而定。加强矿区结核病的防治工作。对结核菌素试验阴性者应接种卡介苗，阳性者预防性抗结核化疗，以降低矽肺合并结核的发病率。 (5) 做好个人防护和个人卫生。个人防护用品有各种防尘口罩、防尘头盔和防护服，可酌情选用。对受到条件限制一时粉尘浓度达不到允许浓度标准的作业，应佩带合适的防尘口罩。可根据具体情况选择重量轻、透气好、滤率高、侧漏少，不影响工人视野，便于佩带使用及清洁的防尘口罩。接尘工人还必须经常进行体育锻炼，注意营养，以增强个人体质，提高抵抗力。此外，应注意个人卫生习惯，勤洗澡，勤换衣服，保持皮肤清洁，养成良好的卫生习惯;不吸烟，遵守防尘操作规程，严格执行未佩带防尘口罩不上岗操作的制度。 (6) 接尘工人应实行轮岗制，接尘3～5年应调离接尘作业，改换非接尘作业，进行休息调整。

总之，矽肺是完全可以预防的，只要严格控制作业场所粉尘的浓度，创造出一个清洁、适宜的生产环境，就能有效降低矽肺的发病率和消除粉尘对人类的危害，从而确保接尘工人的身体健康。

摘要：目的探讨粉尘接触量与矽肺发病的关系。方法选择某大型矿山1975～1980年间工作1年以上的1 372名接尘工人进行队列研究, 将队列成员按累积总粉尘接触量进行分层, 分层统计矽肺患者人数及矽肺发病率。结果追访到2007年底, 检出矽肺459例 (占33.5%) , 在累积总粉尘接触量达每年 (87.7±64.8) mg/m3时即发生矽肺。结论累积总粉尘接触量与矽肺发生有明显的剂量关系, 每年累积总粉尘接触量>150mg/m3的矽肺发病率是每年累积总粉尘接触量<10 mg/m3约155倍。

关键词：矽肺,粉尘接触量,发病率

参考文献

[1]孙贵范.预防医学[M].北京:人民卫生出版社, 2005.

上下牙尖窝接触关系的生物力特征 篇4

咬合的生物力特征主要体现在以下2 个方面, 一是静态咬合, 即上下牙在某一颌位关系下的接触关系及其生物力特征, 二是三维动态咬合, 即下颌牙功能尖沿上颌牙功能面引导滑行过程中的生物力关系。静态咬合和动态咬合中升颌肌群收缩力通过上下牙之间的接触, 或通过食物间接接触, 作用于牙弓上。有效分散加载到牙列上的咬合力、确保功能运动时咬合接触所引导的下颌运动流畅无障碍, 是维持牙、牙周组织、颞下颌关节等组织结构健康的重要生物力原则。

许多研究表明, 下颌切牙处的咀嚼运动轨迹途径呈泪滴状, 咀嚼时下颌首先向食物所在侧由外向内作侧向咬合运动, 通过尖对尖然后到达牙尖交错位, 在闭合咬合至牙尖交错位的过程中嚼碎食物。在咀嚼运动轨迹中这段轨迹被称为“咬合引导轨迹”或者“牙尖引导区域”, 为下颌运动的最上缘部分, 食物在这里被压碎, 上下颌牙发生接触关系。在分析环形咀嚼运动轨迹时, 牙尖交错位常被作为起点或终点, 在这个位置时大部分上下牙发生接触, 闭颌肌群收缩可产生较大的咬合力。

尖窝接触是最经典的一种咬合接触关系, 如牙尖交错位时支持尖位于对颌牙对应的中央窝中。本综述从静态和动态2 个方面分析这种经典咬合接触 (即尖窝接触) 关系中的生物力特征, 其中静态咬合主要分析牙尖交错位上下牙最大程度紧密接触时咬合力在牙尖区域的分布规律, 以及咬合的稳定性、下颌位置的平衡状态对这种咬合接触生物力特征的影响;动态咬合则主要研究牙尖斜面在最大幅度咀嚼运动中的引导作用及其相关生物力特征, 并讨论咬合类型对咀嚼运动的影响;最后对咬合接触的检测方法做一简要回顾。

1 静态咬合

虽然上下牙之间紧密的静态接触通常被认为与磨牙症有关 (磨牙症不属于本综述讨论范畴) , 但这种紧密接触也正是咀嚼的最后阶段——嚼碎食物以利吞咽的上下牙接触状态。因此, 文献中常模拟牙尖交错位时的上下牙紧密接触状态, 以分析面承担、传递咬合力的特征。

1.1 尖窝接触关系在

力传递中的作用

牙列面的多尖结构增大了上下牙之间的咬合接触面积, 提高了咀嚼效率, 并有效地分散了咬合力。图 1显示牙尖斜面承担的分力均小于升颌肌群所产生的垂直向的咀嚼肌力[13], 这样根尖区组织在牙尖交错位紧咬时所承受的应力明显小于垂直向的咀嚼肌力。相反, 平面患者咀嚼时下颌停留在牙尖交错位的时间明显长于有尖者[14], 表明无尖者咬合面需要承担更大的咬合力, 以补偿面形态不良造成的咀嚼效率低下。有学者建议不要以调磨方式减少单个牙上的接触点, 以便有效分散垂直向的咬合力[15]。

精确记录在体时的咬合力方向比较困难, Dos Santos等[16]采用建立力学模型的方法模拟下颌的10 个不同位置, 并分析各位置状态下的咬合力特征, 认为牙尖斜面对牙列上咬合力的传递有很大影响。Southard等[17]在15 位受试者的下颌第一磨牙和第二前磨牙之间放一个特制的压电传感器, 结果发现咬合力的近中补偿分力与磨牙的牙尖斜面密切相关。

Wang等采用光弹性模型分析方法分析下颌牙承受垂直向咬合力时根尖周最大应力的方向和大小[13], 通过分析认为, 在牙尖交错位紧咬时, 后牙根尖区的主应力呈向远中、舌向分布的趋势, 由此推断咬合力的主要承受部位在下颌后牙颊尖的远中舌斜面上, 即:在正中下颌后牙颊尖的远中舌斜面是承担咬合力的主要部位 (图 1) 。当异常咬合时, 如后牙反, 下颌后牙的主要受力部位从颊尖舌侧转移到颊尖颊侧, 根尖主应力方向则由舌向变为颊向[13]。根尖主应力分布还受尖窝关系的影响, 例如加载到平面上的垂直向咬合力很难被有效地分散, 致使正中紧咬时的根尖应力集中[13]。这一研究表明, 咬合力主要以垂直于牙尖斜面的方式加载于牙面上, 并被有效分散。Hidaka等[18]也认为, 增大咬合接触面积有利于减少单个牙面承受过大的咬合力。

1.2 咬合的稳定性

咬合的稳定性在修复学中定义为牙齿均衡接触, 闭合后牙齿无滑动;在正畸学中定义为正畸治疗结束时咬合关系稳定无复发, 相应地, 若有复发则为咬合不稳定[19,20,21]。本综述取修复学中的咬合稳定性概念进行综述, 其基本内涵为咬合稳定与咬合接触紧密关联。

由定义可知, 检查咬合稳定性需要在最大紧咬状态下进行, 因为即使仅次于最大紧密的咬合接触, 下颌也有向双侧咬合平稳方向移动的趋势[18]。另外, 当上、下之牙间没有食物分隔而直接咬合时, 用力大时的咬合接触面积会大于用力小时[12,22,23,24]。另有报道显示, 咀嚼口香糖后上下牙之间的咬合接触面积将明显增大[25]。承载时后牙的生理性移动以及牙弓变形, 可解释受力后咬合接触数目接触区域面积的变化[26,27,28]。因此, 只有最大紧咬状态才能提供可重复的咬合稳定性的检测信息。

升颌肌群产生的垂直向咀嚼肌力 (MF) 分散在各个牙尖斜面上, 并沿不同方向传递到根尖区域[13]。光弹应力分析结果表明, 咬合力 (大箭头) 主要由下颌后牙颊尖舌斜面和牙尖远中舌斜面承担[13]。左为冠状面图, 右为矢状面图。MF:升颌肌力。箭头所指为MF加载到牙尖斜面上的分力。

然而, 目前尚无评价咬合稳定性的指标, 也没有可以直接并准确测量咬合稳定性的方法。肌电图描记法是一种间接分析方法[29,30], 咬合稳定时, 上下牙紧密接触, 并提高升颌肌群收缩水平[4,29,30,31,32,33], 因此紧咬时的肌电活动水平可作为评价咬合稳定性的指标。将棉条置于牙列上然后作最大紧咬, 由于棉条可阻隔异常咬合接触, 也就是说位于咬合面上的棉条改善了咬合接触的稳定性[34], 升颌肌的肌电电活动明显增加[35,36]。侧向咬合时上、下牙之间的接触不稳定, 中间放置棉条后稳定性增加, 升颌肌肌电活动明显高于不放棉条时。这一现象可归因于牙周膜对咀嚼肌的反馈调节作用, 因为紧密咬合时上、下颌牙尖在牙窝内下移, 牙周的力感受器被激活[37]。食物的大小、硬度等性质对咀嚼频率和咀嚼力有不同的影响, 也缘于此[38]。

因此, 最大正中紧密咬合时的肌电活动可作为评价咬合稳定性的一个指标, 肌电水平较高则咬合较稳定, 肌电水平较低则咬合较不稳定。在稳定的咬合状态下进一步检测、评价具有较好重复性的咬合特征是研究咬合接触的重要途径。

1.3 下颌骨平衡稳定性

下颌骨稳定性用于描述下颌、下牙列或颞下颌关节的位置特征[39], 由于下颌稳定时的咬合接触由升颌肌群来收缩维持, 受牙周反馈调节的影响, 因此下颌稳定性常与咬合稳定性混淆。

上下颌牙咬合时升颌肌收缩, 下颌向后上转动[18,40], 附着于髁突与下牙弓之间的升颌肌收缩产生使下颌作闭口运动的力, 升颌肌的动力臂总小于第二磨牙远中到髁突支点的垂直距离 (阻力臂) [41], 因而从维持下颌平衡的角度来看, 相对于前牙, 后牙对面的支撑作用更为重要[42,43]。若没有后牙支撑, 紧咬时升颌肌群的活动将明显降低, 这是升颌肌群在咬合接触减少时维持下颌平衡稳定的一种保护机制[34,35,44,45], 这就解释了为什么在最大紧咬时, 若左边拔除6 颗牙只剩下第二磨牙接触, 咬肌和颞肌前束的肌电活动并无明显改变[42]。相对于接触范围的大小和发生接触的牙齿数量来说, 咬合接触的位置在维持最大紧咬时下颌位置平衡的稳定中起的作用更加明显[35,36,42,46]。

2 动态咬合

运循环的最后阶段下颌可沿牙尖斜面滑动[10,47], Adams 和Zander[48]把咀嚼过程的咬合接触分为2 类:62%的咬合接触发生在闭合 (到达正中关系之前) 过程中, 38%的咬合接触发生在开 (到达正中关系之后) 过程中。

2.1期轨迹

许多学者针对咀嚼运动中牙尖斜面引导的滑动运动 (即:期轨迹) 进行研究, 但所采用的标准各不相同[10,49,50,51,52]。Rilo等[53]总结了沿牙尖斜面滑动的现象后指出, 期轨迹特指下颌侧向咬合运动与咀嚼运动中运循环的开始或结束轨迹的重叠部分, 这是后天获得的面形态与咀嚼功能之间的一种相互依存、相互适应的关系。

不少研究显示咀嚼运动的类型反映了个体咬合引导的类型[51,52,54], Ogawa等[47,55,56]认为在距离咬合接触5 mm以外的范围, 闭合过程的咀嚼运动路径不受咬合接触的直接影响, 而是受咀嚼肌、关节韧带影响, 并可能也受咬合平面倾斜度的影响。牙尖斜度密切相关的期轨迹角度[47]曾被用于描述咀嚼形态与咬合的关系[11], 一些学者更倾向于分析期轨迹的大小[10,12,49,50], 不同研究者所报道的期轨迹的大小差异与测试时所用食物、测试方法、分析诊断标准以及受试者的咬合特征等因素密切相关 (切牙的滑动距离如表1所示) 。

由于侧运动多由后牙或尖牙引导, 因此后牙的运循环备受关注。在运循环中, 闭口期轨迹由工作侧上颌牙颊尖引导, 开口期轨迹可能主要由非工作侧上颌颊尖引导, 工作侧舌尖可能无接触或轻微接触 (图 2) 。这就解释了为什么咀嚼时开口期轨迹闭合期轨迹变化大[57]以及在叩齿运动时闭合运动的重复性高于开合运动[58]的现象。基于此, 工作侧-正中位置-非工作侧的全程咬合接触范围在自然咀嚼过程中并未全部涉及到, 因此在进行有关咬合对咀嚼运动影响的研究时不能只做自然咬合运动, 而沿咬合面形态所决定运动轨迹所进行的最大幅度的咀嚼运动, 更能反映牙尖斜面对咀嚼运动的引导作用, 所以建议相关研究应记录咬合所引导的、最大幅度的咀嚼运动期轨迹。

2.2运循环

通过咀嚼轨迹的形状、持续时间以及最高咀嚼速度等指标的分析[59,60], 有学者指出, 错畸形者咀嚼运动轨迹较正常人不规则[61], 其中对后牙反、深覆的研究较多。

单侧后牙反是错畸形的一种, 常导致下颌偏斜。咀嚼时单侧后牙反患者会先向对侧移动, 避开反牙尖的锁结性干扰, 然后再转向咀嚼侧进行环形咀嚼移动, 其结果是改变了正常运循环的运动方向, 咀嚼运动轨迹呈8字型[62-68], 并且常伴有咬肌活动水平下降[69]。纠正单侧反关系后这种不正常的8字形咀嚼运动轨迹出现频率明显减少[62-64]。但也有报道称8字型咀嚼运动轨迹反而会增加[64,65,68]。

下颌首先向工作侧移动 (1所示) , 然后下颌牙颊尖 (舌斜面区域) 沿上颌牙颊尖舌斜面滑动 (从1到2) , 通过牙尖交错位 (2) 作咀嚼开口期的运动 (从2到3) 。工作侧上颌牙舌尖颊斜面在开口期的咬合运动中并不起引导作用, 此时的咬合引导主要由非工作侧的上颌颊尖舌斜面完成, 也就是说闭合路径是由工作侧上颌颊尖引导, 开合路径由非工作侧上颌颊尖引导。即:期轨迹主要由上颌牙齿面形态确定, 左侧侧向咬合运动的闭口期轨迹可能是右侧侧向咬合运动的开口期轨迹。因此, 左侧最大幅度咀嚼的轨迹与右侧最大幅度咀嚼的轨迹在有咬合引导的阶段应当镜像对称。R:右侧侧合动止点;L:左侧侧运动止点。

虽然后牙在咀嚼的咬合引导运动中起主要作用, 前牙对运循环也有一定的影响。重度深覆者垂直向咀嚼幅度显著增加[70], 荧光分析也支持此观点, 采用荧光分析结果显示, 深覆患者的运循环明显不正常:咀嚼开始时便为垂直走向[71]。然而Sheppard等[72]的荧光分析研究结果并不赞同这个观点, 认为深覆成年患者的咀嚼运动并非以垂直向运动为主。Alexander等[73]也认为深覆并不是影响咀嚼运动的主要因素。Buschang等[60]报道, 咀嚼口香糖时, 深覆患者的垂直向运动幅度明显降低, 而向后方的运动幅度明显增加, 在开合的前30%运动幅度内, 正常者下颌的前后向位置基本稳定, 而深覆者的下颌则迅速后移。相对于非深覆者来说, 约6%的深覆患者在侧运动开始时先向非工作侧运动[47,55,56]。除运循环轨迹外, 儿童单侧后牙反[64,68]和深覆[60]者的咀嚼速度降低, 提示这些患者需要更长的时间来进行期咀嚼的准备活动, 例如调整下颌位置以及咀嚼肌的协调收缩等[60]。

有关咀嚼运动中咬合引导的争议:对12～14 岁受试者的研究显示, 这一年龄段的儿童咀嚼运动轨迹表现为前部开口幅度大、侧向运动明显等成年人的咀嚼运动模式[74], 这种后天习得的咀嚼运动模式将持续终身, 即使改变咬合对它也不会产生太大影响[64,65,68]。Rilo等[53]报道, 咀嚼三种不同硬度的食物, 其运动轨迹中咬合引导轨迹的长度并未表现出的明显差别。

但是咀嚼运动轨迹并不单由CPG决定, 还要受到牙周组织中感受器的反馈调节。当上下牙接触时, 牙周组织中的力感受器会被激活, 进而改变感受器的传入信息[75,76,77,78]。咀嚼时虽然有咬合接触的时间很短, 约80～162 ms[59,79,80], 但牙周力感受器可能通过条件反射机制对闭颌肌群产生长远影响, 牙周力感受器是这一条件反射的启动环节。动物实验显示咬合接触类型的改变例如:变成前牙反, 或加高咬合等, 均可影响牙周组织力感受器的功能[81,82]。这意味着咬合关系可通过影响牙周感受器的活动而影响咀嚼肌的功能。咀嚼运动中牙的短暂接触, 可能诱发牙周感受器-咀嚼肌之间的条件反射, 引起咀嚼肌以独特活动型收缩。咀嚼中的条件反射刺激会让咀嚼肌产生“记忆”, 从而成为构成咀嚼肌收缩型的一部分, 虽然, 如前所述, 咀嚼肌收缩类型主要由CPG决定[83], 牙周反射所影响的咀嚼肌收缩类型决定着有效嚼碎不同硬度食物的咀嚼运动特征[84]。

咬合时咀嚼肌的活动受到牙周感受器的调节[75,76,77], 同时后天习得咀嚼活动也会影响下颌、舌、唇的活动, 这也是咀嚼动能所必需的[85], 其中一项支持性证据是, 咀嚼运动中咬合接触之初, 咬肌和颞肌均有一个约25 ms的短暂静息期[79], 而且咀嚼期下颌运动的速率小于开口期[59,86]。这种反复的咀嚼运动可对咀嚼肌的收缩活动产生明显影响[68], 例如:在早期影响颌面部发育[87]。安氏II类错上颌第二磨牙高度变低与下颌后缩和小颌畸形密切相关[88]。临床经验也表明, 前牙反与下颌前突相关, 单侧后牙反与偏颌畸形相关, 早期矫正前、后牙反有利于防止下颌前突及偏颌畸形的进一步发展。

咀嚼是一个由中枢神经系统以及和外周 (牙周等) 反馈调节共同调控的复杂生理活动, 测试指标的受试者个体内差异通常小于受试者之间的差异, 然而Hayasaki等[84]的研究表明, 即使咀嚼同一种测试物 (口香糖) , “期轨迹”的受试者个体内也明显大于受试者之间的差异, 深覆患者的个体内差异更大[60]。这种个体内差异是否在咀嚼运动中最大幅度咬合引导轨迹中依然存在值得探讨。

3 咬合接触的测量方法

综上所示, 咬合接触部位对分散咬合力、确定咀嚼运动中的咬合引导轨迹类型非常重要。因此, 记录和分析动、静态咬合接触特征对于研究咬合的生物力作用规律非常重要。但是目前很难记录到咀嚼中嚼碎食物时的咬合接触特征。

目前记录咬合接触的技术手段研究报道包括咬合纸[89,90]、咬合条[55,56,90]、藻酸盐印模材料[49,91,92]、硅橡胶咬合记录材料[93]以及特制的分频记录系统 (Dental Prescale system) [18,94]、光弹记录系统[95,96,97]、光电分析系统[98,99]、T- Scan咬合记录系统[90,100,101]等。用于记录下颌运动的工具也有助于观察咀嚼运动中的咬合接触特征[11,12,84,102,103]。如前所述, 咬合接触特征受咬合力的影响, 因此一些记录咬合接触面积同时记录咬合力水平[90,100,101], 升颌肌肌电活动水平[104,105]以及下颌运动 (包括影像记录技术) [53]的设备均备受研发者关注。

目前咬合接触的诊断、评价标准尚未达成共识, Kirveskari[99,100]建议采用以下2 个标准:由T- scan记录的从最开始有咬合接触到最广泛、最紧密咬合接触的时间;从后退接触位到牙尖交错位之间的滑动距离, 但是这些指标对于评价是否是“正常”尚无定论。鉴于临床经验与基于临床研究所得出的结论之间尚有很大的差距, 这些临床研究多采用目前所能提供的各种咬合检查设备而展开, 因此迫切需要研发、改良咬合记录材料及技术方法和材料[99,100]。

4 小 结

建立正常的咬合标准, 为增龄性咬合改变的健康保健、正畸治疗、修复治疗提供依据, 具有重要意义[2,106,107]。然而目前尚没有理想的功能正常标准[108], 磨耗可能是人类天然具有的一种功能性适应机制, 但是现代人的牙磨耗明显减弱, 这种减弱变化所带来的咬合接触特征的变化是否促进了现代社会的肌-骨疾病, 有待于探讨[109]。平衡在天然牙列中很常见, 在正畸治疗中也是一种可以接受的咬合表现[110]。超过1/3的桥修复体与对颌牙并无接触[111], 说明临床医生不自觉地在通过避免建立紧密接触的过度保护措施来降低修复失败的风险。所有这些均表明, 有必要建立一个功能性咬合接触标准。本文提出了牙尖斜面在咬合生物力作用中具有重要功能意义的观点, 强调牙尖和牙窝的接触关系在有效分散咬合力、引导下颌运动中的功能作用。这一观点丰富了过去咬合治疗中前牙与美观以及切道等功能相关的型、后牙与尖牙、组牙等工作侧咬合接触形态以及非工作侧咬合接触特征等内涵[49,107,112,113], 这种咬合概念的扩展将有助于建立合理化咬合治疗原则。