岩石物理学报告

一、地震波

地震波是指从震源产生向四周辐射的弹性波。按传播方式可分为纵波（P波）、横波（S波）（纵波和横波均属于体波）和面波（L波）三种类型。地震发生时，震源区的介质发生急速的破裂和运动，这种扰动构成一个波源。由于地球介质的连续性，这种波动就向地球内部及表层各处传播开去，形成了连续介质中的弹性波。

地震波按传播方式分为三种类型：纵波、横波和面波。纵波是推进波，地壳中传播速度为5．5~7千米/秒，最先到达震中，又称P波，它使地面发生上下振动，破坏性较弱。横波是剪切波：在地壳中的传播速度为3.2～4.0千米/秒，第二个到达震中，又称S波，它使地面发生前后、左右抖动，破坏性较强。面波又称L波，是由纵波与横波在地表相遇后激发产生的混合波。其波长大、振幅强，只能沿地表面传播，是造成建筑物强烈破坏的主要因素。

现象介绍

像声、光或水波一样，地震波也可在一边界上反射或折射，但和其他波不同的特点是，当地震波入射到地球内的一反射面时，例如一P波以一角度射向边界面时，它不但分成一反射的P波和一折射的P波，还要产生一反射S波和折射S波，其原因是，在入射点边界上的岩石不仅受挤压，还受剪切。换句话说，一入射P波产生4种转换波。由一种波型到另一种波型的波型增殖也发生于SV波斜入射于内部边界时，会产生反射和折射的P波和SV波。在这种情况下反射和折射的S波总是SV型，这是因为当入射的SV波到达时岩石质点在一与地面垂直的入射面里横向运动。相反，如果入射的S波是水平偏振的SH型，则质点在垂直于入射平面且平行于边界面的方向上前后运动，在不连续界面上没有挤压或铅垂方向的变形，这样不会产生相应的新的P波和SV波，只有SH型的一个反射波和一折射波。从物理图像形象地分析，垂直入射的P波在反射界面上没有剪切分量，只有反射的P波，根本没有反射的SV波或SH 波。以上讨论的波型转换的种种限制，在全面理解地面运动的复杂性和解释地震图中的地震波各种图像时是至关重要的。建筑在较厚土壤上的，诸如在沿河流冲积河谷中的沉积物上的建筑物，地震时易于遭受严重破坏，其原因也是波的放大和增强作用。当我们振动连在一起的两个弹簧时，弱的弹簧将具有较大的振动幅度。类似地，当S波从地下深处传上来时，穿过刚性较大的深部岩石到刚性较小的冲积物时，冲积河谷刚性小的软弱岩石和土壤将使振幅增强4倍或更大，取决于波的频率和冲积层的厚度。在1989年加利福尼亚的洛马普瑞特地震时，建在砂上和冲填物上的旧金山滨海区的房屋比附近不远建在坚固地基上相似的房屋破坏更大。

二、地震波衰减的主要因素

地震波在地层中传播的过程中会存在能量衰减，这种衰减会受到许多因素的影响和制约。这些因素包括：频率、压力、温度、饱和度、应变振幅以及岩石的特性等。在研究地层吸收衰减特性的过程中，了解这些因素的影响作用对于衰减问题的研究是很有帮助的。

1. 频率

频率与衰减的关系目前尚未有定论。室内研究表明 Q值与频率有关，而一些对实际地震数据的研究则表明了衰减与频率无关。现有的资料表明：对不同特性的岩石，频率的影响不同。对干燥岩石，衰减与频率无关；对于部分饱和或完全饱和岩石，地震波以复杂的路线传播，由流体流动类型所决定，衰减通常与频率有关。Johnston等利用与地震勘探有关的孔隙流体的粘滞系数和标准线性粘滞性模型，计算出地震频段的衰减对频率的依赖关系；O’Connelland Budiansky(1977)分析了饱和碎屑岩石的弹性特征，提出了与频率相关的衰减模型，他们指出在两种特性频率条件下产生的衰减最大；White(1975)计算出了在部分饱和流体岩石的弹性波衰减，推断出 P波的衰减和频率有关，而 SH波的衰减和频率无关。

2.岩性

高速的岩石，吸收性弱，而低速的岩石，吸收性强。对于大多数地区，泥岩的平均吸收性比砂岩强，砂岩的吸收比页岩和灰岩的吸收强，砂岩含有油气时，其吸收性显著增强。总之，介质弹性越好，地震波在介质中传播的能量损耗

3．压力

P波、S波在所有饱和岩石中，随压力的增加Q增大（衰减减小），在高压下则保持为一稳定值。低频时增加较快，高频时趋于一稳定值。同时在干燥岩石中随压力的增加Q增大，主要是因为增加压力能减小岩石基质中的裂缝，从而减小摩擦。

4.孔隙度

同一种砂岩，孔隙度越高，Q值越小，衰减越强；对饱和流体砂岩：衰减峰的峰位随孔隙率的增加向低温方向移动，峰值增大，峰宽变窄. 总之，衰减随孔隙率的增加而增加，呈正比关系。

5.饱和度

当岩石孔隙中饱和液体较少时，衰减随饱和度的增加呈线性增大；当饱和度再增大时，衰减随饱和度的增加而增大的速度放慢，衰减随饱和度的增加变成了非线

性增大，直到衰减达到极值；当饱和度还继续增加时，衰减随饱和度的增加呈非线性下降。所以，当岩石孔隙中含有部分饱和流体时，衰减才会达到最大。部分饱和岩石的衰减大于完全饱和岩石的衰减。对于低粘度流体（例如水、油）完全饱和的岩石来说，QP >QS ；对于部分饱和岩石，则QP

6.液体粘度

液体粘滞性越强，衰减越大；同时液体粘度受温度的影响。

7.温度

在较低温度下，Ｑ与温度无关；在温度高于150度时，在石英砂中，由于岩石中的热裂缝引起衰减的增加；在孔隙流体的沸点附近，衰减随温度产生剧烈的变化（Volaroich(1957)、Davis(1968)和 Spancer(1981)）。

8.埋藏深度

岩石的吸收性质与埋藏深度有关，一般随埋藏深度的增加而减小。

三、地震波衰减机制

陆基孟把吸收衰减机制归结为两个方面：一是弹性理论。该理论认为，物体在外力的持续作用下，其内部结构发生变化，在外力消失后，该物体不能完全恢复其原状，存在一定的剩余应变，它的存在消耗了部分弹性能量而使地震波振幅发生衰减；二是内摩擦理论。该理论认为，介质中质点在振动过程中发生相互间的摩擦作用，使部分机械能转化为热能而消耗，使地震波振幅发生衰减。

尽管不同条件下的岩石具有不同的衰减机制，但在大多数情况下,岩石颗粒表面和岩石窄裂缝之间的摩擦是主要的衰减机制。

四、反Q滤波的原理及方法

1、Q滤波原理

Futterman（1962年）研究了大地对地震波的吸收及频散作用，得到如下的结

论：

A f t A f0e

（，）（，）（4-1）

当Q为常数时，大地吸收效应是一个逐点频衰减的低通滤波。反Q滤波就是要将因Q 因素而衰减损耗的地震波的能量补充回来。从地震波传播的观点来看，反Q滤波可看作是地震波的逆向传播或者是偏移过程，是将地表记录到的数据反向延拓并剔除地球介质对入射地震波所产生的Q值滤波作用。

2、滤波的几种典型方法

（1）常Q 值模型的相位反Q 滤波

该方法与Stolt 偏移相似，用级联式常数Q 补偿的方式，开时窗逐级向下计算，每次补偿Q 值的一段，相位反Q 滤波的表示式

'''1(,0)[0,()]exp[]exp[]22dw w p t p w w iw dw

dw Q τττπ==-? 式中： '(,)(,)ref v s w w w

v s w =

（2）层常Q 值模型的相位反Q 滤波

该方法适用于每一层的Q 值是常数的地质模型，能有效校正速度频散引起的相位畸变，是稳定的，但与常Q 值地层模型的相位反Q 滤波一样只考虑了相位补偿而忽略了振幅的影响。

（3）层常Q 值模型的全反Q 滤波（同时作振幅、相位补偿）

3、滤波的稳定性

反Q 滤波能够对吸收振幅和频散相位进行补偿，其中频散相位校正项是无条件稳定的；振幅补偿项是条件稳定的，可通过设置高截频的方法来实现。通过子波响应试验表明，应根据原始数据吸收频散特点选取合适模型进行反Q 滤波以保证其振幅补偿和相位校正的正确性和稳定性。反Q 滤波的稳定性还受限于有效信号频带范围和Q 值大小。

影响反Q 滤波稳定性的因素主要包括：吸收衰减模型，有效信号频带范围，品质因子Q. 总体而言，反Q 滤波补偿的最终稳定性取决于数据的吸收衰减程度，频率成分和最大延拓深度。

小结

本文对地层的吸收衰减，衰减介质中的地震波正演模拟以及其反Q 滤波补偿的原

理和方法进行了概述。目前常用的反Q滤波方法都是在频率域进行，而频率域算子较长，计算效率低。为此在时间域进行反Q滤波将大量的频率域乘法工作转化为少量的时域褶积运算，可使计算效率大大提高，进一步研究时间域反Q滤波具有很大价值。

参考文献

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[7] 赵宪生等. 地震记录的Q值正演模拟与滤波，石油物探.1994；33（2）；42——48.

岩石力学重点总结

岩石岩体区别:岩石可以瞧作就是一种材料,岩体就是岩石与各种不连续面的组合体;岩石可以瞧作就是均质的,岩体就是非均质的(在一定的工程范围内);岩石具有弹、塑、粘弹性,岩体受结构面控制,性质更复杂,强度更低;岩体通常就是指一定工程范围内的地质体,岩石则无此概念。岩石力学就是一门研究岩石在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。又称岩体力学,就是力学的一个分支。研究目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。它就是一门新兴的,与有关学科相互交叉的工程学科,需要应用数学、固体力学、流体力学、地质学、土力学、土木工程学等知识,并与这些学科相互渗透。研究对象:对象:岩石—对象—岩石材料—地壳中坚硬的部分; 复杂性:地质力学环境的复杂性(地应力、地下水、物理、化学作用等) 研究的基本内容: 基本理论岩体地应力材料实验——三大部分→岩体的强度工程应用岩体的变形

裂隙水力学研究方法: 物理模拟→岩石物理力学性质常规实验,地质力学模型试验; 数学模型→如有限元等数值模拟; 理论分析→用新的力学分支,理论研究岩石力学问题; 由于岩石中存在各种规模的结构面(断裂带、断层、节理、裂隙)→致使岩石的物理力学性质→不连续、不均匀、各向异性→因此,有必要引入刻划不均一程度的参数。各向异性:指岩石的强度、变形指标(力学性质)随空间方位不同而异的特性。岩石的基本物理力学性质岩石力学问题的研究首先应从岩石的基本物理力学性质研究入手, 1.岩石的容重:指单位体积岩石的重量。2、比重(Gs)指岩石干重量除以岩石的实体积(不含孔隙体积)的干容重与4?c 水的容重的比值。3、孔隙率(n%)指岩石内孔隙体积与总体积之比。4、天然含水量:指天然状态下,岩石的含水量与岩石干重比值的百分比。5、吸水率:指岩石在常温条件下浸水48小时后,岩石内的含水量与岩石干容重的比值。6、饱与含水率:指岩样在强制状态(真空、煮沸或高压)下,岩样最大吸水量与岩石干重量比值。7、饱水分数:指岩石吸水

岩石物理性质

岩石物理性质地球物理勘探中所涉及的各类岩石和矿物的物理性质。岩石的密度、弹性波传播速度、磁化率、电阻率、热导率、放射性等,是形成各种地球物理场的基础（表1）。磁性常用的岩石磁性参数是磁化率、磁化强度、剩余磁化强度矢量，以及剩余磁化强度同感应磁化强度的比值Q。矿物按其磁性的不同可分为3类： ①反磁性矿物,如石英、磷灰石、闪锌矿、方铅矿等。磁化率为恒量，负值，且较小。 ②顺磁性矿物，大多数纯净矿物都属于此类。磁化率为恒量,正值，也比较小。 ③铁磁性矿物,如磁铁矿等含铁、钴、镍元素的矿物。磁化率不是恒量，为正值，且相当大。也可认为这是顺磁性矿物中的一种特殊类型。岩石的磁性主要决定于组成岩石的矿物的磁性，并受成岩后地质作用过程的影响。一般说，橄榄石、辉长石、玄武岩等基性、超基性岩浆岩的磁性最强；变质岩次之；沉积岩最弱。 ①岩浆岩的磁性取决于岩石中铁磁性矿物的含量。结构构造相同的岩石，铁磁性矿物含量愈高，磁化率值愈大。铁磁性侵入岩的天然剩余磁化强度，按酸性、中性、基性、超基性的顺序逐渐变大。铁磁性侵入岩的特点是Q值一般小于1。由接触交代作用而形成的岩石,Q值可达1～3，甚至更大。 ②沉积岩的磁性主要也是由铁磁性矿物的含量决定的。分布最广的沉积岩造岩矿物，如石英、方解石、长石、石膏等，为反磁性或弱 1顺磁性矿物。菱铁矿、钛铁矿、黑云母等矿物之纯净者是顺磁性矿物；含铁磁性矿物杂质者具有强顺磁性。沉积岩的磁化率和天然剩余磁化强度值都比较小。

③变质岩的磁性是由其原始成分和变质过程决定的。原岩为沉积岩的变质岩，磁性一般比较弱；原岩为岩浆岩的变质岩在变质作用相同时，其磁性一般比原岩为沉积岩的变质岩强。大理岩和结晶灰岩为反磁性变质岩。岩石变质后，磁性也发生变化。蛇纹石化的岩石磁性比原岩强；云英岩化、粘土化、绢云母化和绿泥石化的岩石，磁性比原岩减弱。岩石磁性的各向异性是岩石的层状结构造成的。磁化率高，变质程度深的岩石，磁各向异性很明显。褶皱区沉积岩的磁各向异性一般要比地台区的大。岩石的天然剩余磁化强度矢量是在岩石形成过程中，按当时当地的地磁场方向“冻结”下来的。这个矢量的指极性与现代地磁场方向一致的称为正极性。岩石的年代愈古老，它的剩余磁化强度矢量的成分愈复杂。岩石剩余磁性由各种天然磁化过程形成。岩石在磁场中从居里点以上温度冷却时获得的剩余磁性称为热剩余磁性；岩石中的铁磁性物质在磁场中由于磁粘滞性而获得的剩余磁性称粘滞剩余磁性；沉积岩中的微小磁性颗粒在沉积过程中受磁场作用采取定向排列因而获得的剩余磁性称为沉积剩余磁性；沉积物中的铁矿物沉积后，在磁场中经化学变化而获得的剩余磁性称化学剩余磁性；还有等温剩余磁性是常温下磁性物质在磁场中获得的剩余磁性（见岩石磁性）。岩石的剩余磁性是古地磁学赖以建立的基础。岩石和矿物的磁性与温度、压力有关系。顺磁性矿物的磁化率与温度的关系遵循居里定律。铁磁性矿物的居里温度一般为300～ 2700℃，其磁化率一般随温度升高而增大（可达50％），至居里温度附近则迅速下降。铁磁性矿物的磁化率与温度的关系有两种类型：一为可逆型，即在矿物加热和冷却过程中温度相同时磁化率值相同，如纯磁铁矿、钛铁矿。另一种为不可逆型，即矿物加热和冷却过程中温度相同时磁化率值不同，如对升温不稳定的铁磁性矿物。岩石加热时，磁化率也逐步升高，至200～400℃迅速下降。岩石的磁化率和磁化强度值都随压力的增大而减小。密度和孔隙度矿物的密度是由构成该矿物各元素的原子量和矿物的分子结构决定的。大多数造岩矿物如长石、石英、辉石等具有 3

岩石力学研究进展报告

岩石力学研究新进展报告姓名：XXX 学号：XXXXXXXX 专业：岩土工程

岩石力学研究新进展报告 1 引言时光如白驹过隙，一学期的《XXXXX》课程在不知不觉间结课了。这一学期的学习，使我在岩石力学方面有了很大的启发，特别是分形理论在岩石力学中的应用令我神往。下面我对岩石力学研究的新进展做简要报告。岩石力学可以作为固体力学的一个新分支，用以研究岩石材料的力学性能和岩石工程的特殊设计方法。岩石力学经过近50年的发展，在土木工程、水利工程、采矿工程、石油工程、国防工程等领域都得到了广泛的应用，随着科学技术的进步，岩石力学涉及的领域会进一步扩大。岩石力学是一门内涵深，工程实践性强的发展中学科。岩石力学面对的是“数据有限”的问题，输入给模型的基本参数很难确定，而且没有多少对过程（特别是非线性工程）的演化提供信息的测试手段。另一方面，对岩体的破坏机体还不能准确的解释。岩石力学所涉及的力学问题是多场（应力场、温度场、渗流场、甚至还存在电磁场等)、多相（固、液、气）影响下的地质构造和工程构造相互作用的耦合问题。这就表明，工程岩体的变形破坏特征是极为复杂的，其大多数是高度非线性的。目前，岩石力学的许多数学模型是不准确和不完整的，可以广泛接受和适用的概化模型并不多。基于此，近年来，多种数值方法、细观力学、断裂与损伤力学、系统科学、分形理论、块体理论等在岩石力学中的应用以及各种人工智能、神经网络、遗传算法、进化算法、非确定性数学等域岩石力学的交叉学科的兴起，为我们提供了全新和有效的思维方式和研究方法，更能激发研究者的创新精神，这也为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础[1]。本报告主要对分形岩石力学、块体岩石力学、断裂与损伤岩石力学和岩石细观力学四部分的研究新进展做简要报告。由于时间和精力有限（最近导师安排的任务非常多，而且要准备英语和政治期末考试），每部分内容除第一大段的研究新进展综述外，只对近几年的三篇比较好的文献做分析说明，包括两篇中文学术论文和一篇外文学术论文，这12篇学术论文我都比较仔细的看了。以后若有机会和时间，我会在导师和各位老师同学的不吝赐教下，努力做岩石力学的创新性研究，届时会在文献综述部分查阅和介绍更多最新以及更优秀的文献。 2 分形岩石力学从古至今，岩石已成为人们熟知的工程材料，它是由矿物晶粒、胶结物质和大量各种不同阶次、不规则分布的裂隙、薄弱夹层等缺陷构成，是一种成分和结构高度复杂的孔隙体。岩石力学经过近50年的发展，人们尝试用各种数学力学方法研究和描述岩石复杂的自然结构性状和物理力学性质，提出了多种岩石力学分析和计算方法，为解决实际工程中的岩石力学问题创造了条件。19世纪70年代Mandelbrot创立分形几何学，提出了一种定量研究和描述自然界中极不规则且看似无序的复杂结构、现象或行为的新方法，从此分形几何学广泛地应用于自然科学研究的各个领域，并且在经济学等社会科学也有很巧妙的应用。19世纪80年代，分形几何学开始应用于岩石力学研究，开始形成分形岩石力学这一门新兴交叉学科。人们逐渐发现岩石力学领域中的分形现象相当普遍，不仅岩石的自然结构性状、缺陷几何形态、分布以及地质结构产状、断层几何形态、分布都观察到分形特征或分形结构，而且岩石体强度、变形、破断力学行为以及能量耗

岩石力学知识点整理

岩石力学第一章绪论 1、岩石力学是研究岩石或者岩体在受力的情况下变形、屈服、破坏及破坏后的力学效应。 2、岩石的吸水率的定义。演示吸水率是指岩石在大气压力下吸收水的质量w m 与岩石固体颗粒质量s m 之比的百分数表示，一般以a w 表示，即w 0s a s s m w 100%m m m m -==? 第二章岩石的物理力学性质 1、影响岩石的固有属性的因素主要包括试件尺寸、试件形状、三维尺寸比例、加载速度、湿度等。 2、简述量积法测量岩石容重的适用条件和基本原理。适用条件：凡能制备成规则试样的岩石均可基本原理：G/A*H H ：均高；A ：平均断面；G ：重量 3、简述劈裂试验测岩石抗压强度的基本原理。在试件上下支承面与压力机压板之间加一条垫条，将施加的压力变为线性荷载以使试件内部产生垂直于上下荷载作用方向的拉应力在对径压缩时圆盘中心点的压应力值为拉应力值的3倍而岩石的抗拉强度是抗压强度的1/10，岩石在受压破坏前就被抗拉应力破坏 4、简述蜡封法测量岩石容重的适用条件和基本原理。适用条件：不能用量积法或水中称量法（非规则岩石试样且遇水易崩解，溶解及干缩湿胀的岩石）基本原理：阿基米德浮力原理首先选取有代表性的岩样在105~110℃温度下烘干24小时。取出，系上细线，称岩样重量（g s ）,持线将岩样缓缓浸入刚过熔点的蜡液中，浸没后立即提出，检查岩样周围的蜡膜，若有起泡应用针刺破，再用蜡液补平，冷却后称蜡封岩样的重量（g 1），然后将蜡封岩样浸没于纯水中称其重量（g 2），则岩石的干容重（γd ）为： γd =g s /[（g 1-g 2）/γw -（g 1-g s ）/γn] 式中，γn 为蜡的容重（kN/m 3），.γw 为水的容重（kN/m 3）附注：1. g 1- g 2即是试块受到的浮力，除以水的密度，（g 1- g 2）/γw 即整个试块体积。 2. （g 1- g s ）/γn 为蜡的体积第三章岩石的力学性质 1、岩石的抗压强度随着围压的增大而(增大或减小)? 增大而增大。 2、岩石的变形特性通常用弹性模量、变形模量和泊松比等指标表示。 ①弹性模量：岩石在弹性变形阶段内，正应力和对应的正应变的比值。 ②变形模量：岩石在弹塑性变形阶段内，正应力和对应的总应变的比值。 ③泊松比：岩石在单向受拉或受压时，横向正应变与轴向正应变的绝对值的比值。 3、简述如何利用全应力-应变曲线预测岩石的蠕变破坏。当岩石应力水平小于 H 点的应力值，岩石试件不会发生蠕变。

岩石力学试验报告-2010

长沙理工大学岩石力学试验报告年级班号姓名同组姓名实验日期月日理论课教师：指导教师签字：批阅教师签字：实验一实验二实验三实验四实验五实验六实验七

试验一、岩石单向抗压强度的测定一、试验的目的：测定岩石的单轴抗压强度Rc。当无侧限试样在纵向压力作用下出现压缩破坏时，单位面积上所承受的载荷称为岩石的单轴抗压强度，即试样破坏时的最大载荷与垂直于加载方向的截面积之比。本次试验主要测定天然状态下试样的单轴抗压强度。二、试样制备： 1、试料可用钻孔岩心或坑槽探中采取的岩块。在取料和试样制备过程中，不允许人为裂隙出现。 2、本次试验采用圆柱体作为标准试样，直径为5cm，允许变化范围为4.8～5.4cm，高度为10cm，允许变化范围为9.5～10.5cm。 3、对于非均质的粗粒结构岩石，或取样尺寸小于标准尺寸者，允许采用非标准试样，但高径之比宜为2.0～2.5。 4、制备试样时采用的冷却液，必须是洁净水，不许使用油液。 5、对于遇水崩解、溶解和干缩湿胀的岩石，应采用干法制样。 6、试样数量：每组须制备3个。 7、试样制备的精度。 (1)在试样整个高度上，直径误差不得超过0.3mm。 (2)两端面的不平行度，最大不超过0.05mm。 (3)端面应垂直于试样轴线，最大偏差不超过0.25。三、试样描述：试验前的描述，应包括如下内容： 1、岩石名称、颜色、结构、矿物成分、颗粒大小，风化程度，胶结物性质等特征。 2、节理裂隙的发育程度及其分布，并记述受载方向与层理、片理及节理裂隙之间的关系。 3、量测试样尺寸，检查试样加工精度，并记录试样加工过程中的缺陷。试件压坏后，应描述其破坏方式。若发现异常现象，应对其进行描述和解释。四、主要仪器设备：

岩石力学数值试验实验报告

岩石力学数值试验实验报告姓名：郑周立学号： 1108010103 班级：采矿111班指导教师：左宇军同组人：郑周立、周义现、胡斌、朱红伟、高言、王坤实验名称：圆孔对岩石力学性质影响的数值加载试验 2014年5月16日

圆孔对岩石力学性质影响的数值加载试验一、实验目的: 1.通过对RFPA2D学习，知道RFPA2D基本使用方法。 2.了解RFPA2D模拟试验的条件和RFPA2D的基本功能。 3.通过操作端部效应对岩石力学性质影响的数值实验，了解每一步操作以及岩石破裂过程，最终完成实验得到结果。二、实验原理: RFPA-2D是一种基于有限元应力分析和统计损伤理论的材料破裂过程分析数值计算方法，是一个能够模拟材料渐进破裂直至失稳全过程的数值试验工具。三、 1、试样尺寸： 100mm*51mm 2、基元数: 100*51 3、应力分析模式: 平面应变 4、圆孔：半径10mm 5、加载方式：单轴压缩 6、加载条件：竖向位移加载 7、均质度m=2 8、加载量：每步0.002mm

9、实验内容：（1）、应力-应变曲线；（2）、强度；（3）、破坏模式四、实验内容： (一)、操作步骤：第一步启动RFPA，新建模型建立存放的根目录第二步划分网格，单击在弹出的窗口中设置模型的大小，单击确定第三步选择施加荷载模式... （二）实验结果弹性模量图第1步

第4步（开始破坏）第7步（开始横向破坏）第32步（彻底破坏）第200步

最大剪应力图第1步

第4步（开始破坏）第33步（彻底破坏）第200步最大主应力图

《大地构造学》知识点总结.

《大地构造学》知识点总结第一章绪论一、大地构造学的研究对象、内容、方法、意义研究对象：大地构造学，是研究地球过程的综合学科。研究内容：①区域或全球尺度的地壳与岩石圈构造变形特征及圈层相互作用，如：大洋-大陆相互作用、地球内部圈层相互作用、造山带与盆地的形成过程等；②构造变形与岩浆作用-沉积作用-变质作用的相互关系；③地壳与岩石圈的形成与演化过程；④地球表面海-陆的形成与演变方式及过程；⑤地球深部作用过程及其机制。研究方法：大地构造学研究方法需要综合利用地质学其他学科以及地球物理探测、地球化学的研究手段与研究成果。研究意义：大地构造学研究可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释。二、固体地球构造的主要研究方法主要包括固体构造几何学与构造运动学的研究。固体地球的构造几何学：主要研究地球的组成成分及结构。方法有：①研究暴露在地表的中、下层地壳乃至地幔顶部剖面，通过地质、地物、地化综合研究，揭示地壳深部物质组成、结构构造、物理性质、岩石矿物及元素的物化行为、温压条件、地热增温率、有关元素及矿物成分的聚散规律；②研究火山喷发携带到地表的深源包裹体，揭示深部物质与构造特征；③人工超深钻探直接取样（目前为止涉及最深深度12km）；④地震探测：分为天然地震探测和人工地震探测，利用地震波的折射与反射可揭示地球深部构造特征。固体地球构造运动学：主要研究地质历史时期的大地构造运动学与现今固体地球表面的构造运动。地质历史时期的大地构造运动学可以利用古地理学（岩相、生物、构造）、古气候分区、地球物理学与古地磁学进行研究；现今固体地球表面的构造运动可以利用空间对地的观测与分析技术。三、大地构造学研究意义理论意义：可以为认识和分析构造地质学的研究背景和形成机制提供宏观的上成因解释；实际应用意义：①大型成矿集中区（矿集区）等成矿构造背景、资源规划；②大规模破坏性地震产生于形成的地质构造背景与稳定性评价；③绝大对数大型、灾难性地震都发生在活动板块边缘带（区）上，或与板块相互作用有关的次级活动构造单元边界区域。第二章固体地球主要构造特征一、地球表面基本面貌：海陆分布、高程分布及其意义海陆分布特征：陆地面积占29.22%；海水覆盖面积70.78%；高程分布特征：陆地主要分布在海平面以上数百米高程范围，大洋的主体分布在海平面以下5km的高程上；

常用的岩土和岩石物理力学参数

(E, ν) 与(K, G)的转换关系如下：（7.2）当ν值接近0.5的时候不能盲目的使用公式3.5，因为计算的K值将会非常的高，偏离实际值很多。最好是确定好K值(利用压缩试验或者P波速度试验估计)，然后再用K和ν来计算G值。表7.1和7.2分别给出了岩土体的一些典型弹性特性值。岩石的弹性（实验室值）（Goodman,1980）表7.1 干密度 (kg/m3) E(GPa) νK(GPa) G(GPa) 砂岩19.3 0.38 26.8 7.0 粉质砂岩26.3 0.22 15.6 10.8 石灰石2090 28.5 0.29 22.6 11.1 页岩 2210- 2570 11.1 0.29 8.8 4.3 大理石2700 55.8 0.25 37.2 22.3 花岗岩73.8 0.22 43.9 30.2 土的弹性特性值（实验室值）（Das,1980）表7.2 干密度(kg/m3) 弹性模量E(MPa) 泊松比ν 松散均质砂土1470 10-26 0.2-0.4 密质均质砂土1840 34-69 0.3-0.45 松散含角砾淤泥质砂土1630 密实含角砾淤泥质砂土1940 0.2-0.4 硬质粘土1730 6-14 0.2-0.5 软质粘土1170-1490 2-3 0.15-0.25 黄土1380 软质有机土610-820 冻土2150 各向异性弹性特性——作为各向异性弹性体的特殊情况，横切各向同性弹性模型需要5中弹性常量：E1, E3,ν12,ν13和G13；正交各向异性弹性模型有9个

弹性模量E1,E2,E3,ν12,ν13,ν23,G12,G13和G23。这些常量的定义见理论篇。均质的节理或是层状的岩石一般表现出横切各向同性弹性特性。一些学者已经给出了用各向同性弹性特性参数、节理刚度和空间参数来表示的弹性常数的公式。表3.7给出了各向异性岩石的一些典型的特性值。横切各向同性弹性岩石的弹性常数（实验室）表7.3 Ex(GPa) Ey(GPa) νyx νzx Gxy(GPa) 砂岩43.0 40.0 0.28 0.17 17.0 砂岩15.7 9.6 0.28 0.21 5.2 石灰石39.8 36.0 0.18 0.25 14.5 页岩66.8 49.5 0.17 0.21 25.3 大理石68.6 50.2 0.06 0.22 26.6 花岗岩10.7 5.2 0.20 0.41 1.2 流体弹性特性——用于地下水分析的模型涉及到不可压缩的土粒时用到水的体积模量Kf，如果土粒是可压缩的，则要用到比奥模量M。纯净水在室温情况下的Kf值是2 Gpa。其取值依赖于分析的目的。分析稳态流动或是求初始孔隙压力的分布状态（见理论篇第三章流体-固体相互作用分析），则尽量要用比较低的Kf，不用折减。这是由于对于大的Kf流动时间步长很小，并且，力学收敛性也较差。在FLAC3D中用到的流动时间步长, tf与孔隙度n，渗透系数k以及Kf有如下关系：（7.3）对于可变形流体（多数课本中都是将流体设定为不可压缩的）我们可以通过获得的固结系数来决定改变Kf的结果。（7.4）其中其中，——FLAC3D使用的渗透系数 ——渗透系数，单位和速度单位一样（如米/秒） ——水的单位重量

岩石力学试验报告

岩石力学实验指导书及实验报告班级姓名山东科技大学土建学院实验中心编

目录一、岩石比重的测定二、岩石含水率的测定三、岩石单轴抗压强度的测定四、岩石单轴抗拉强度的测定五、岩石凝聚力及内摩擦角的测定（抗剪强度试验）六、岩石变形参数的测定七、煤的坚固性系数的测定

实验一、岩石比重的测定岩石比重是指单位体积的岩石（不包括孔隙）在105～110o C 下烘至恒重的重量与同体积4o C 纯水重量的比值。一、仪器设备岩石粉碎机、瓷体或玛瑙体、孔径0.2或0.3毫米分样筛、天平（量0.001克）、烘箱、干燥器、沙浴、比重瓶。二、试验步骤 1、岩样制备：取有代表性的岩样300克左右，用机械粉碎，并全部通过孔径0.2（或0.3）毫米分样筛后待用。 2、将蒸馏水煮沸并冷却至室温取瓶颈与瓶塞相符的100毫升比重瓶，用蒸馏水洗净，注入三分之一的蒸馏水，擦干瓶的外表面。 3、取15g 岩样（称准到0.001克）得g 借助漏斗小心倒入盛有三分之一蒸馏水的比重瓶中，注意勿使岩样抛撒或粘在瓶颈上。 4、将盛有蒸馏水和岩样的比重瓶放在沙浴上煮沸后再继续煮1～1.5小时。 5、将煮沸后的比重瓶自然冷却至室温，然后注入蒸馏水，使液面与瓶塞刚好接触，注意不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 1。 6、将岩样倒出，比重瓶洗净，最后用蒸馏水刷一遍，向比重瓶内注满蒸馏水，同样使液面与瓶塞刚好接触，不得留有气泡，擦干瓶的外表面，在天平上称重得g 2。三、结果：按下式计算： s d g g g g d 1 2-+= 式中：d ——岩石比重； g ——岩样重、克； g 1——比重瓶、岩样和蒸馏水合重、克； g 2——比重瓶和满瓶蒸馏水合重、克； d s ——室温下蒸馏水的比重、d s ≈1

岩石应力应变的各个阶段

岩石的变形特性岩石的基本物理力学性质及其试验方法(之二) 一、内容提要：本讲主要讲述岩石的变形特性、强度理论二、重点、难点：岩石的应力-应变曲线分析及岩石的各种强度理论。三、讲解内容：四、岩石的变形特性与岩石的强度特性一样，岩石的变形特性也是岩石的重要力学特性。只有对岩石的变形特性的变化规律有了足够的了解，才能应用某些数学表达式描述岩石的变形特性，进而运用这些表达式计算岩石在外荷载作用下所产生的变形特性，并评价其稳定性。在实际的工程中，经常遇到岩石在单轴和三轴压缩状态下的变形问题。 (一)岩石在单向压缩应力作用下的变形特性 1. 岩石在普通试验机中进行单向压缩试验时的变形特性岩石的变形特性通常可从试验时所记录下来的应力-应变曲线中获得。岩石的应力-应变曲线反映了各种不同应力水平下所对应的应变(变形)规律。以下先介绍具有代表性的典型的应力-应变曲线。 1)典型的岩石应力-应变曲线分析图15-1-17例示了典型的应力-应变曲线。根据应力-应变曲线的变化，可将其分成OA，AB，BC 三个阶段。三个阶段各自显示了不同的变形特性。 (1)OA阶段，通常被称为压密阶段。其特征是应力-应变曲线呈上凹型，即应变随应力的增加而减少。形成这一特性的主要原因是存在于岩石内的微裂隙在外力作用下发生闭合所致。 (2)AB阶段，也就是弹性阶段。从图15-1-17可知，这一阶段的应力-应变曲线基本呈直线。若在这一阶段卸荷的话，其应变可以恢复，由此可称为弹性阶段。这一阶段常用两个弹性常数来描述其变形特性。即弹性模量E和泊松比。所谓弹性模量，是指应力—应变曲线中呈直线阶段的应力与应变之比值(或者是该曲线在直线段的斜率)被称作平均模量。就模量的概念而言，岩石的模量还有初始模量、切线模量、割线模量等。在岩石力学中比较常用的是平均弹性模量E和割线模量E50，E50是指岩石峰值应力一半的应力、应变之比值，其实质代表了岩石的变形模量。所谓泊松比，是指在弹性阶段中，岩石的横向应变与纵向应变比之值。这是描述岩石侧向变形特性的一个参数。最近几年来，经过大量的试验发现，在AB阶段，由于岩石受荷后不断地出现裂纹扩展，将产生一些不可逆的变形。因此从某种意义上来说，它并不属于真正的弹性特性，只能是

岩石物理学

岩石物理学这段这这我主要这了岩石物理～这以下方面这行了这,学学几个学这致阿这奇公式的重要岩石物理这这学阿这奇公式的这用件条岩石这的近代究方法学研 Cole-Cole模型岩石的这激这化效这极 Gassmann方程这致阿这奇公式的重要岩石物理这这学这阻率这井这明于20世这20年代.从它在1927年9月这生的那天起一直到1942年这这止,这于如何利用这阻率这井这料这算地这油含量的究工作一直也有停止这气研没.但是由于有到岩石这阻率和其含油这没找气和度之这的定量这系,这阻率这井这料只被用这这油这来,划分岩性和这行地这这比,而不能用于定量解这和这这这价.这这情直到况Archie的公式这表以后才有了根本性的改这. 这了充分地了解阿这奇公式有这的一些这这与,首先回这一下在阿这奇公式这表之前(前阿这奇这代)这于岩石这阻率的究这以及在研状1942年以前所做这的一些这这性的岩石这这这学. 前阿这奇这代的岩石这这性究这研状岩石是一这自然生成的混合物,其含有一定的孔隙内.在自然这下状,岩石的孔隙中充这着具有这解液性这的地这水或这化度低的淡水很.在油这集这气内,岩石孔隙中的充物一般由地这水、石油及填天然按天然形成的比例混合而成气.

在这流通这岩石这,岩石孔隙水中的子要在这流的作用下这生这离运.这这这明,岩石孔隙水(地这水)中的子离主要是这子离(Na+)和这子离(Cl-),所以,这这子在这流作用下穿这岩石孔隙系这的这易程度这定了岩石两离决的这阻率.孔隙度这高且其孔隙系这具有良好这通性的岩石具有这低的这阻率.孔隙度这低且其孔隙通道的几何形这这和这通性不好的岩石的这阻率这高状.如果岩石中的孔隙通道被不这这的这物所堵塞,这这这子不能在离孔隙通道中移这,因此提高了岩石的这阻率.在含有这化合物的地这中碳,由于这这化合物一般是不这这的,所以它离运这的存在这这上是堵塞了子移的通道,使岩石的这阻率这大.另外,含泥这岩石的这阻率这受土这物的含黏量和这型的影响. 前阿这奇这代的岩石这这性究这这研当研响这这阿这奇的究工作有重要影的这这有下列4个: Kogan这这 1935年,前这这巴这阿塞这柏疆(Azerbayzhan)石油究所的研I Kogan采用这慢替代法做了一这于松散个砂粒堆这物这这性的这这.他把巴这从(Baku)油田采到的砂粒在一垂直管子里管子里充这了这水装个并将.然后,将个管子的底部放入到一石油这杯中.最后,向这杯中加入这这空气.利用这这空的这力气,使得这杯里的石油慢慢地这入到这砂子的管子里去装,将并来管子里的这水这走用石油代替.Kogan的含水这和度据是利用重数量这量得到的,而这阻率据是利用这臂数(惠斯登(Wheatstone))这这采集的. 在整这这这程中个,Kogan一共这这了这不同的砂粒两,模这砂岩的孔隙度这20%到45%.相这的这量这果这出了明这的这律性.Kogan的这这据被成功地用于这这前这这巴这地的油田的这采和枯竭程度数区.

中南大学ANSYS上机实验报告

ANSYS上机实验报告小组成员：郝梦迪、赵云、刘俊一、实验目的和要求本课程上机练习的目的是培养学生利用有限单元法的商业软件进行数值计算分析，重点是了解和熟悉ANSYS的操作界面和步骤，初步掌握利用ANSYS建立有限元模型，学习ANSYS分析实际工程问题的方法，并进行简单点后处理分析，识别和判断有限元分析结果的可靠性和准确性。二、实验设备和软件台式计算机，ANSYS10.0软件三、基本步骤 1）建立实际工程问题的计算模型。实际的工程问题往往很复杂，需要采用适当的模型在计算精度和计算规模之间取得平衡。常用的建模方法包括：利用几何、载荷的对称性简化模型，建立等效模型。 2）选择适当的分析单元，确定材料参数。侧重考虑一下几个方面：是否多物理耦合问题，是否存在大变形，是否需要网格重划分。 3）前处理（Preprocessing）。前处理的主要工作内容如下：建立几何模型（Geometric Modeling），单元划分（Meshing）与网格控制，给定约束（Constraint）和载荷（Load）。在多数有限元软件中，不能指定参数的物理单位。用户在建模时，要确定力、长度、质量及派生量的物理单位。在建立有限元模型时，最好使用统一的物理单位，这样做不容易弄错计算结果的物理单位。建议选用kg，N，m，sec；常采用kg，N，mm，sec。 4）求解（Solution）。选择求解方法，设定相应的计算参数，如计算步长、迭代次数等。 5）后处理（Postprocessing）。后处理的目的在于确定计算模型是否合理、计算结果是否合理、提取计算结果。可视化方法（等值线、等值面、色块图）显

水文地质学知识点整理

地下水的概念P1：地下水是赋存于地表以下岩石（土）空隙中各种形态的水的总称。既有液态的水液，也有气态的水汽，也包括固态的水冰，还有介于它们之间其他形态的水。地下水的功能属性P2：地下水的资源属性，地下水是生态因子，地下水是环境（灾害）因子，地下水是一种重要的地质营力，地下水是地球深部的信息载体。水文地质学的研究方法P4：野外调查，野外试验，室内试验，遥感，地球物理勘察，信息技术的应用。第一章水循环与地下水赋存 1、了解地球内部圈层构P7 地球圈层构造划分表地球外部圈层：由五个大致成层分布的自然子系统组成，按照性质可以分成3类。即3个无机子系统———大气圈、水圈、岩石圈。1个类有机子系统———土壤圈。1个有机子系统———生物圈。 2、地球水圈可以划分为地质水圈和水文水圈。P9 3、地球上的水循环P10：地球各个圈层中的水相互联系、相互转化的过程统称为大气水的水循环，又叫做自然界的水循环。按其循环途径的长短、循环速度的快慢以及涉及层圈的范围，可分为地质循环和水文循环两类。 4、岩石（土）介质中水的存在形式P17页

5、赋存介质的水理性质P19-20：指与水的储容和运移有关的赋存介质的性质，主要包括空隙的大小、多少、连通程度及其分布的均匀程度，这些性质的差异，会使其储容、滞留、释放以及透过水的能力不同。表征介质水理性质的指标有容水度，给水度，持水度。容水度：指介质能够容纳一定水量的性质。给水性：指饱水介质在重力作用下，能够自由给出一定水量的性质持水性：指重力释水后，介质能够保持一定水量的性能。二、地下水的基本类型及其特征 1、包气带和饱水带：P21 2、越流P22：把两个含水层透过该弱透水层发生垂直水量交换的现象称为地下水的越流。按照地下水的埋藏条件，可以把地下水分为潜水、承压水、与上层滞水。其中潜水和承压水在一定条件下是可以相互转化的。P23 3、潜水的概念P26：潜水是地表一下埋藏在饱水带中第一个稳定隔水层智商的具有自由水面的重力水。

岩石物理方程解释

Reuss 模型：此模型为Reuss 在应力均匀恒定的情况下，相当于各个岩石模块的并联组合，容易得出∑==N i i i R M M 11 φ. 模型如右所示：推导过程：因为有i dV dV =∑，由dV V P M = ，则可得到()i i R i P V PV M M ?=∑又因为假设岩石内应力各向相同，则容易得出∑==N i i i R M M 11φ，即可得出岩石体积模量的最小值。 Voigt 模型：此模型为Voigt 在岩石中各矿物的应变均匀情况下，相当于岩石模块的串联组合，容易得出V i i M M φ=∑. 模型图如右所示：推导过程：因为有i i P P φ= ∑，同理dV P M V =，即有i V i i dV dV M M V V φ=∑，又因为假设岩石中各矿物的应变均匀相同即i i dV dV φ=，即可得∑=i i V M M φ，即可得出岩石体积模量的最大值。 Wyllie 模型：此模型为Wyllie 在沉积岩中发现孔隙度和速度之间的简单单调关系，即完全理想情况，岩石各向同性即可得出岩石速度f f i Mi W νφνφ ν+= ∑，则可得出岩石的平均速度，然后根据体积模量和速度的关系即可得出岩石的集体模量W M . 模型图如右： Hill 模型：Hill 模型为Hill 提出用上下边界求平均值的方法来对岩石有效弹性模量进行切合实际的评价即可得出 2 R V H M M M += .

Reuss、Voit和Hill模型所得体积模量对比 Reuss、Voit和Hill模型所得剪切模量对比

孔隙流体为水，泥质和石英各为占一半的岩石体积模量界限值对比孔隙流体为水，泥质和石英占骨架比7:3和1:1的岩石体积模量界限值对比 Qua:Cla=1:1 Qua:Cla=7:3

岩层实验报告

中国矿业大学矿业工程学院实验报告

《岩层控制》实验报告实验一矿山岩体力学实验注：包括岩石抗拉、抗压、抗剪三个内容。岩石的抗拉强度试验一、实验目的与要求岩石在单轴拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力称为岩石的单轴抗拉强度。由于进行直接拉伸实验在准备试件方面要花费大量的人力、物力和时间，因此采用间接拉伸实验方法来测试岩石的抗拉强度。劈裂法是最基本的方法。二、实验仪器（1）钻石机或车床，锯石机，磨石机或磨床。（2）劈裂法实验夹具，或直径2.0mm钢丝数根。（3）游标卡尺（精度0.02mm），直角尺，水平检测台，百分表架和百分表。（4）材料实验机。三、实验原理图3-1显示的是在压应力作用下，沿圆盘直径y-y的应力分布图。在圆盘边缘处，沿y-y方向（σy）和垂直y-y（σx）方向均为压应力，而离开边缘后，沿y-y方向仍为压应力，但应力值比边缘处显著减少，并趋于平均化；垂直y-y方向变成拉应力。并在沿y-y的很长一段距离上呈均匀分布状态。虽然拉应力的值比压应力值低很多，但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而导致试件沿直径的劈裂破坏，破坏是从直径中心开始，然后向两端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。 χy r/R 0.5 -0.5x σyσx y 压缩拉伸应力值/MPa 160120804040 图3-1 劈裂实验应力分布示意图四、实验内容

(1) 了解试件的加工机具、检测机具，规程对精度的要求及检测方法； (2) 学会材料实验机的操作方法及拉压夹具的使用方法； (3) 学会间接测试岩石抗压强度及数据处理方法。五、实验步骤（1）测定前核对岩石名称和岩样编号，对试件颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态机加工过程中出现的问题进行描述，并填入记录表1-1内。（2）检查试件加工精度，测量试件尺寸，填入记录表内。（3）选择材料实验机度盘时，一般应满足下式：0.2 P 0< P max <0.8P 0 （4）通过试件直径两端，沿轴线方向画两条互相平行的线作为加载基线。把试件放入夹具内，夹具上、下刀刃对准加载基线，用两侧夹持螺钉固定好试件，或用两根直径2.0mm 的钢丝放在加载基线上，钢丝间用橡皮筋固定。（5）把夹好试件的夹具或夹好钢丝的试件放入材料实验机的上、下承压板之间，使试件的中心线和材料实验机的中心线在一条直线上。（6）开动材料实验机，施加数百牛载荷后，松开夹具两侧夹持螺钉，然后以0.03~0.05MPa/s 的速度加载，直至试件破坏。（7）记录破坏载荷，对破坏后的试件进行摄影或描述。六、注意事项（1）记录试件的完整状态，（2）选择合适的材料实验机及合适的实验机度盘值，（3）夹具对试件的加载方向要与试件的轴线在一平面上，（4）选择合适的加载速率。七、数据处理表1-1 计算试件单向抗拉强度： R 1= 102?DL P π=5.98MPa 式中 R 1—试件的抗拉强度，MPa ； P —试件破坏载荷，kN; D —试件直径，cm; L —试件厚度，cm 。八、误差分析（1）试件自身各方面的影响；（2）系统误差；

岩石物理学复习提纲2017

岩石物理学复习提纲 2017 一、试卷题型 ?基本概念以填充和名词解释形式考查一、填充题：例： 1、岩石物理学主要从（）和（）上研究岩石特性与其（）性质间相互关系。 2、矿物一般是由无机作用形成的，（）和（）都是有机作用的产物，故均非矿物。二、名词解释：例： 1、岩石物理学： 2、离子导电岩石：

一、试卷题型 ?简述题与综合题：三、简述题，主要考查对岩石物理中一些问题的理解例： 1、简述岩石物理学研究中存在的问题 2、用定性或定量方式列举三个主要岩石特性因素是怎样影响岩石地震特性的 3、岩石物理模型中公式的定义，物理量的含义，公式等一、试卷题型 ?简述题与综合题：四、综合题，与简述题的差别为，一般在综合题中会加入简单的计算，同时考查对知识的综合应用。例： 1、阿尔奇公式的基本形式和物理意义，写出各个参量的含意；已知一些参数后求岩石的电阻率孔隙度和饱和度； 2、 Gassmann方程中需要哪些参数，与空间平均方式建立岩石物理模型有什么关系，基质体积模量，孔隙内混合流体的体积模量用什么模型计算，已知体积模量怎样计算速度，反之。

一、试卷题型 ?图示说明题和公式推导或证明五、图示说明题，用图示的方式说明弹性波在固液介质中的传播规律并用文字回答基本规律；例1：在一个液－固介质的分界面上，上层液体介质的波阻抗为Z 1＝Vp 1ρ1，下层固体介质的波阻抗为Z 2＝Vp 2ρ2，且V 2＞V 1。当一个波以α角入射到界面时，在界面上会发生什么现象？用射线、箭头和角度方式图示，并回答问题。一、试卷题型 ?图示说明题和公式推导或证明例2：图示岩石基本特性与速度的关系(定性关系)。

岩体力学实验..

岩体力学实验一.实验目的岩石单轴压缩是指岩石在单轴压缩条件下的强度、变形和破坏特征。通过该实验掌握岩石单轴压缩实验方法，学会岩石单轴抗压强度、弹性模量、泊松比的计算方法；了解岩石单轴压缩过程的变形特征和破坏类型。二.实验设备、仪器和材料 1.钻石机、锯石机、磨石机； 2.游标卡尺，精度0.02mm； 3.直角尺、水平检测台、百分表及百分表架； 4.YE-600型液压材料试验机； 5.JN-16型静态电阻应变仪； 6.电阻应变片（BX-120型）； 7.胶结剂，清洁剂，脱脂棉，测试导线等。三.试样的规格、加工精度、数量及含水状态 1. 试样规格：采用直径为50 mm，高为100 mm的标准圆柱体，对于一些裂隙比较发育的试样，可采用50 mm×50 mm×100 mm的立方体，由于岩石松软不能制取标准试样时，可采用非标准试样，需在实验结果加以说明。 2. 加工精度： a 平行度：试样两端面的平行度偏差不得大于0.1mm。检测方法如图5-1所示，将试样放在水平检测台上，调整百分表的位置，使百分表触头紧贴试样表面，然后水平移动试样百分表指针的摆动幅度小于10格。 b 直径偏差：试样两端的直径偏差不得大于0.2 mm，用游标卡尺检查。 c 轴向偏差：试样的两端面应垂直于试样轴线。检测方法如图5-2所示，将试样放在水平检测台上，用直角尺紧贴试样垂直边，转动试样两者之间无明显

缝隙。 3.试样数量：每种状态下试样的数量一般不少于3个。 4.含水状态：采用自然状态，即试样制成后放在底部有水的干燥器内1～2 d ，以保持一定的湿度，但试样不得接触水面。四.电阻应变片的粘贴 1.阻值检查：要求电阻丝平直，间距均匀，无黄斑，电阻值一般选用120欧姆，测量片和补偿片的电阻差值不超过0.5Ω。 2.位置确定：纵向、横向电阻应变片粘贴在试样中部，纵向、横向应变片排列采用“┫”形，尽可能避开裂隙，节理等弱面。 3.粘贴工艺：试样表面清洗处理→涂胶→贴电阻应变片→固化处理→焊接导线→防潮处理。五.实验步骤 1. 测定前核对岩石名称和试样编号，并对岩石试样的颜色、颗粒、层理、裂隙、风化程度、含水状态等进行描述。 2. 检查试样加工精度。并测量试样尺寸，一般在试样中部两个互相垂直方向测量直径计算平均值。 3. 电阻应变仪接通电源并预热数分钟后, 连接测试导线，接线方式采用公 1—百分表 2-百分表架 3-试样 4水平检测台图5-1 试样平行度检测示意图 1—直角尺 2-试样 3- 水平检测台图5-2 试样轴向偏差度检测示意图图5-3 电阻应变片粘贴

常见岩石的辨别

学会用肉眼或借助于放大镜来鉴定火成岩，是野外地质旅行的基本功之一。特别在填绘地质图、测制剖面图、研究侵入体及其相互穿插关系，观察侵入体与其围岩的关系，以及各种火成岩与成矿的关系等方面，均具有重要意义。学会野外鉴定火成岩，大体上应从以下几项步骤入手。首先观察岩石的颜色、含石英的分量、含铁镁矿物的分量这三项指标，估计遇到的火成岩应归属于哪一个大类。比如淡红色、浅灰色，含石英晶体的颗粒较多，而含铁镁矿物的分量较少的，大体上是属于酸性火成岩。如果岩石呈灰色、灰绿色，铁镁矿物的含量相当明显，而石英晶体的颗粒大为减少，或偶尔可见者，大体应属于中性火成岩。如果岩石的颜色黝黑，并略带橄榄绿，完全看不到石英颗粒，铁镁矿物几乎成为岩石的全部组分，则应属于基性岩类。基本上分辨出酸性、中性和基性三大类岩石以后，接着就应该鉴定其具体的名称了。这时候，认识岩石中所含的矿物名称是鉴定的关键，因此，熟悉一下最基本的几种造岩矿物很有必要。石英：晶体多为六方柱体及菱面体的聚形，晶面有横纹。颜色多种多样，纯净者无色透明，称之为水晶。常见者有白色、灰色乃至暗灰色。如含锰质，呈紫色；含有机质，呈烟黄色、烟褐色、墨色。玻璃光泽。断口不平，有如贝壳状。硬度7，超过铁器，故刀口针尖均难以刻画。

正长石：晶体短柱状，常呈粒状或块状。表面可见解理裂缝。颜色多呈肉红色、浅黄色。玻璃光泽。硬度6，与铁器相近。斜长石：板状、板柱状晶体，多为白色、浅灰色，有时为浅绿色、浅红色。常为不规则的粒状。玻璃光泽。硬度6～6.5。黑云母：晶体常呈板状、柱状。片状解理发育，极易剥落成薄片，故可用小刀、指甲拨开。具玻璃-珍珠光泽。硬度低，2～3。薄片富有弹性。颜色呈黑、褐色。易风化，成为绿泥石。白云母：晶体形状与黑云母相同。片状解理亦发育，极易剥成薄片。玻璃-珍珠光泽。硬度2～3，颜色白、浅黄，浅灰、浅绿。不易风化。普通角闪石：晶体常呈柱状，横断面为假六边形，颜色为黑色。绿色、褐色。玻璃光泽。有时可见金属光泽。其解理裂缝的交角为60°。硬度5.5～6。普通辉石：晶体呈短柱状。其横剖面为假八面形。颜色多为黑色、墨绿色及褐黑色。玻璃光泽。硬度5～6。解理裂缝的交角呈90°。橄榄石：它的颜色比较特殊，通常呈橄榄绿、黄绿色，有些则呈黑色。有较强的玻璃光泽。断口呈贝壳状。硬度6～7，因其极