常见岩石密度
第一节岩石的物理性质
d
ms V
sat
msat V
m
V
单位： g / cm3
岩石 容重
干容重 d 饱和容重 sat
天然容重
单位： kN m3
g
容重是工程岩体稳定性分析计算及岩体压力计 算的基本参数
（3）测试方法：量积法（规则试样）、蜡封法、水中称量 法 （不规则试样）。
常见岩石的颗粒密度与块体密度
岩石类型 花岗岩 闪长岩 辉绿岩 辉长岩 安山岩 玢岩 玄武岩 凝灰岩 砾岩 砂岩 石英岩
泥灰岩
2.70~2.80 2.10~2.70
2.70~3.20 2.55~2.98
白云岩
2.60~2.90 2.10~2.70
2.40~2.80 2.30~2.70
片麻岩
2.63~3.01 2.30~3.00
2.60~2.84 2.40~2.80 石英片岩 2.60~2.80 2.10~2.70
2.60~3.30 2.50~3.10 绿泥石片岩 2.80~2.90 2.10~2.85
一、岩石的密度
1、颗粒密度(ρs)
（1）定义：颗粒密度是指岩石固体相部分的质量与其体 积的比值。颗粒密度不包括空隙在内，因此其大小仅取 决于组成岩石的矿物密度及其含量。一般为2.5～3.2g ／cm3之间。 （2）计算公式：
式中：ms——岩石的固体部分的质量（g）； Vs——固体体积（cm3）。
岩石的比重(相对密度)(Gs ) 岩石固体部分的重量和4°C时与同体积纯水重量的比
常见岩石的空隙率
岩石类型 空隙率（%） 岩石类型 空隙率（%） 岩石类型 空隙率（%）
花岗岩 0.4~0.5 凝灰岩 1.5~7.5 片麻岩 0.7~2.2
常见岩石的物理性质指标值
0.53～
0.69
千枚
岩
0.4～
3.6
0.5～
1.8
0.67～
0.96
泥质
板岩
2.70～
2.85
2.30～
2.80
0.1～
0.5
0.1～
0.3
0.39～
0.52
大理
岩
2.80～
2.85
2.60～
2.70
0.1～
6.0
0.1～
1.0
石英
岩
2.53～
2.84
2.40～
2.80
0.1～
8.7
0.1～
常见岩石的物理性质指标值岩石名称颗粒密度gcm岩石密度gcm空隙率软化系数250284232805400140072097263125229602500350060827032025529803400540260310253297035008500330902402802302701145034508109126428424028021500417078081玄武260330250310057203280300952562782292501575057505208267271240266081000324050096260275220271162800290065097257277230262041000532024074石灰248285230277052700145070094泥灰270280230270101000530044054白云26029021027003250013026330123030007220107075097石英26028021027007300103044084绿泥石2802902102850821010605306904360518067096板岩27028523028001050103039052大理28028526027001600110石英25328424028001870115094096其中花岗岩到玄武岩属于岩浆岩凝灰岩到白云岩属于沉积岩片麻岩到石英岩属于变质岩
岩石的密度和波速
地震波在几种主要类型岩石的速度变化范围岩石速度Vp（km/s）沉积岩 1.5~6.0花岗岩 4.5~6.5玄武岩 4.5~8.0变质岩 3.5~6.5地震波在不同类型沉积岩的速度变化范围岩石速度Vp（km/s）砾石、砂岩、干砂0.2~0.8砂质粘土0.3~0.5湿砂0.6~0.8粘土 1.2~2.5疏松岩石 1.5~2.5致密岩石 1.8~4.0白垩 1.8~3.5泥质页岩 2.5~4.1石灰岩、致密白云岩 2.5~6.1石膏、无水石膏 3.5~4.5泥灰岩 2.0~3.5盐岩 4.2~5.5常见岩土介质的密度和波速类别名称密度ρ（g/cm 3）纵波速度Vp （km/s）横波速度Vp （km/s）粘土1.60~2.04 1.2~2.5——湿砂——0.6~0.8——砂质粘土——0.3~0.9——干砂、砾石——0.2~0.8——松散层饱水沙、砾石—— 1.5~2.8——砾岩 1.60~4.20 1.6~4.20.9~2.2泥质灰岩 2.45~2.65 2.0~4.4 1.2~2.4硅质石灰岩 2.80~2.90 4.4~4.8 2.6~3.0致密石灰岩 2.60~2.77 2.5~6.1 1.4~3.5页岩 2.30~2.70 1.3~4.00.8~2.3砂岩 2.42~2.77 2.4~4.20.9~2.4致密白云岩 2.80~3.00 2.5~5.0 1.5~3.0沉积岩石膏2.41~2.583.5~4.51.8~2.3煤 1.30~1.500.8~1.50.5~1.0片麻岩 2.65~2.79 6.0~6.7 3.5~4.0大理岩2.68~2.72 5.8~7.33.5~4.7石英岩 2.65~2.75 3.0~6.6 2.8~3.2片岩 2.68~2.925.8~6.1 3.5~3.8板岩 2.31~2.75 3.6~4.5 2.1~2.8变质岩千枚岩 2.71~2.86 2.8~5.2 1.8~3.2花岗岩 2.30~2.80 4.5~6.5 2.3~3.8闪长岩 2.52~2.70 5.7~6.4 2.8~3.8玄武岩2.53~3.104.5~8.0 3.0~4.5安山岩 2.30~2.75 4.1~5.6 2.5~3.3辉长岩 2.55~2.98 5.3~6.5 3.2~4.0辉绿岩 2.53~2.97 5.2~5.8 3.4~3.5橄榄岩 2.90~3.40 6.5~8.0 4.0~4.8岩浆岩凝灰岩1.60~1.952.6~4.3 1.6~2.6水 1.0 1.4~1.6——冰0.8~0.93.1~3.6——其它混凝土2.40~2.502.0~4.51.2~2.7地震波速度的主要影响因素(纵波)：岩性、孔隙度、孔隙填充物、密度、地质年代、构造运动、岩层埋藏深度等因素。
岩石的密度
大多数成岩矿物，例如长石，石英和辉石，具有的离子或共价晶体键密度范围为2.2至3.5 g / cm 3（少数可达4.5 g / cm 3）。
具有离子金属或共价金属键的矿物质，例如亚铬酸盐，黄铁矿和磁铁矿，具有相对较高的密度，范围从3.5到7.5 g / cm3。
在金属矿区，岩石密度随金属矿物质含量的增加而增加。
矿区的花岗岩密度高达2.7g / cm3。
矿物的密度取决于每种元素的原子量和矿物的分子结构。
岩石根据其磁特性可分为三种类型
1.抗磁性矿物，例如石英，磷灰石，闪锌矿，方铅矿等。
磁化率恒定，负且较小。
2.大多数纯顺磁性矿物属于这种类型。
磁化率是恒定的，正的并且相对较小。
3.铁磁矿物，例如磁铁矿和其他含有铁，钴和镍的矿物。
磁化率不是恒定的，正的并且很大。
它也可以被视为一种特殊类型的顺磁性矿物。
岩石的磁性主要取决于构成岩石的矿物的磁性，并受成岩后地质过程的影响。
一般而言，橄榄石，辉石，玄武岩等碱性和超碱性岩浆岩具有最强的磁性，其次是变质岩和沉积岩。
扩展数据：
岩石的放射性：
天然放射性勘探方法是基于岩石和矿石中放射性元素的组成和含量的差异。
铀矿等放射性矿物的放射性元素含量最高，其次是锆石和磁铁矿等稀有辅助矿物，大多数成岩矿物的放射性元素含量相对较低。
岩浆岩和变质岩中岩石中放射性元素的含量最高，其次是沉积岩。
在岩浆岩中，放射性元素的含量以超碱性，碱性，中性和酸性的顺序逐渐增加。
热中子俘获截面是人工放射性勘探中最重要的参数。
氢和锂的热中子俘获截面小于镉和g的截面，其次是th和铀。
常见岩石密度
花岗石:2.63~3.3，正长岩：2.5～3.3，闪长岩：2.5～3.3，斑岩：2.8，安山岩：2.5～3.3，辉绿岩：2.7、2.9，流纹岩：2.5～3.3，花岗片麻岩：2.7～2.9，片麻岩：2.5～2.8，石英岩：2.61、2.8～3.0，大理岩：2.5～3.3，千枚岩（板岩）：2.5～3.3，凝灰岩：2.5～3.3，火山角砾岩（火山集块岩）：2.5～3.3，砾岩：2.2～3.3，石英砂岩：2.6～2.71，砂岩：1.2～3.0岩石密度( t/m 3 )辉石 2.7 ～3.7泥质岩 2.0 ～2.5橄榄石 2.2 ～3.4粉砂岩 2.0 ～2.4花岗岩 2.5 ～2.75砂岩 2.1 ～2.65石英岩 2.5 ～3.6灰岩 2.3 ～2.9片岩和角闪岩 2.5 ～3.7岩盐 1.95 ～ 2.20石膏 2.3 ～ 2.5砂土一般是1.4 g/cm3粉质砂土及粉质粘土1.4 g/cm3粘土为1.4 g/cm3泥炭沼泽土：1.4 g/cm3路面材料计算基础数据1.多种材料混合结构，按压实混合料干密度计算。
单位：t/m3路面名称干密度水泥稳定土基层水泥土1.75水泥砂2.05水泥砂砾2.2水泥碎石2.1水泥石屑2.08水泥石渣2.1水泥碎石土2.15水泥砂砾土2.2石灰稳定土基层石灰土1.68石灰砂砾2.1石灰碎石2.05石灰砂砾土2.15石灰稳定土基层石灰碎石土 2.1石灰土砂砾2.15石灰土碎石2.1石灰、粉煤灰稳定土基层石灰粉煤灰1.17 石灰粉煤灰土1.45石灰粉煤灰砂1.65石灰粉煤灰砂砾1.95石灰粉煤灰碎石1.92石灰粉煤灰矿渣1.65石灰粉煤灰煤矸石1.7石灰煤渣稳定土基层石灰煤渣1.28石灰煤渣土1.48石灰、煤渣稳定土基层石灰煤渣碎石 1.8 石灰煤渣砂砾1.8石灰煤渣矿渣1.6石灰煤渣碎石土1.8水泥石灰稳定砂砾 2.1碎（砾）石2.1土1.7土砂1.94粒料改善砂、粘土 1.9砾石2.1嵌锁级配型基、面层级配碎石2.2级配砾石2.2嵌锁级配型基、面层填隙碎石1.98泥结碎（砾）石2.15磨耗层砂土1.9级配砂砾2.2煤渣1.6沥青碎石粗粒式 2.28中粒式2.27细粒式2.26沥青混凝土粗粒式 2.37中粒式2.36细粒式2.35砂粒式2.35摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
常见矿物及岩石的密度
名称
石英 正长石 钠长石 钙长石 方解石 白云母 黑云母 角闪石 透闪石 阳起石 星叶石 钠闪石 钠钙闪石 钛铁矿 铬铁矿 辉铜矿 海绿石 多水高岭土 钾盐 硬绿泥石 钾盐 锰矿 铝矾土 褐煤
密度/g.cm-3
2.65 2.55-2.63 2.63 2.76 2.72-2.94 2.86-2.93 2.77-2.88 2.7-3.3 3.62-3.65 2.99-3.00 3.1-3.2 3.0-3.15 3.3-3.46 3.3-3.46 4.5-5.0 3.2-4.4 5.5-5.8 2.2-2.9 1.9-2.6 1.99 3.3-3.6 3.4-6.0 2.4-2.5 1.1-1.3
名称
金刚石 重晶石 刚玉 岩盐 硬石膏 石膏 霞石 绿高岭土 白榴石 硅灰石 蛇纹石 赤铁矿 磁铁矿 黄铁矿 磁黄铁矿 黄铜矿 斑铜矿 石墨 蛋白石 叶绿泥石 金红石 钨酸钙矿 煤
密度/g.cm-3
2.6-2.9 4.4-4.7 3.9-4.0 3.1-3.2 2.7-3.0 2.2-2.4 2.55-2.65 1.72-2.5 2.45-2.5 2.79-2.91 2.5-2.6 4.5-5.2 4.8-5.2 4.9-5.2 4.3-4.8 4.1-4.3 4.9-5.2 2.09-2.25 1.9-2.5 2.6-3.0 4.18-4.23 5.9-6.2 1.2-1.7
常见岩石的密度
名称
纯橄榄石 玄武石 安山岩 安山玢岩 石英岩 片麻岩 千枚岩
密度/g.cm-3
2.5-3.3 2.6-3.3 2.5-2.8 2.6-2.9 2.6-2.9 2.4-2.9 2.7-2.8
名称
橄榄岩 辉长岩 辉绿岩 花岗岩 流纹岩 云母片岩 蛇纹岩
常见矿物及岩石的密度
磁铁矿
4.8-5.2
钛铁矿
3.3-3.46
黄铁矿
4.9-5.2
铬铁矿
4.5-5.0
磁黄铁矿
4.3-4.8
辉铜矿
3.2-4.4
黄铜矿
4.1-4.3
海绿石 多水高岭
土 钾盐
5.5-5.8 2.2-2.9 1.9-2.6
斑铜矿 石墨 蛋白石
4.9-5.2 2.09-2.25 1.9-2.5
硬绿泥石
1.99
叶绿泥石
2.6-3.0
钾盐
3.3-3.6
金红石
4.18-4.23
锰矿
3.4-6.0
钨酸钙矿
5.9-6.2
铝矾土
2.4-2.5
煤
1.2-1.7
褐煤
1.1-1.3
常见岩石的密度
名称 密度/g.cm-3
纯橄榄石 2.5-3.3
玄武石
2.6-3.3
安山岩
2.5-2.8
2.6-2.9
黑云母 2.77-2.88
霞石
2.55-2.65
角闪石
2.7-3.3 绿高岭土 1.72-2.5
透闪石 3.62-3.65 白榴石
2.45-2.5
阳起石 2.99-3.00
硅灰石
2.79-2.91
星叶石
3.1-3.2
蛇纹石
2.5-2.6
钠闪石
3.0-3.15
赤铁矿
4.5-5.2
钠钙闪石 3.3-3.46
片麻岩
2.4-2.9
千枚岩
2.7-2.8
名称
橄榄岩 辉长岩 辉绿岩 花岗岩 流纹岩 云母片岩 蛇纹岩
密度/g.cm-3
常见岩石密度
花岗石263~3.3，正长岩：2.5〜3.3，闪长岩：2.5〜3.3,斑岩：2.8，安山岩：2.5〜3.3，辉绿岩：2.7、2.9 ,流纹岩：2.5〜3.3，花岗片麻岩：2.7〜2.9，片麻岩：2.5〜2.8，石英岩：2.61、2.8〜3.0，大理岩：2.5〜3.3，千枚岩（板岩）：凝灰岩：2.5〜3.3，火山角砾岩（火山集块岩）： 2.5〜3.3，砾岩：2.2〜3.3，石英砂岩：2.6〜2.71，砂岩：1.2〜3.0岩石密度(t/m 3 )辉石2.7〜-3.7泥质岩 2.0〜~ 2.5橄榄石 2.2〜~ 3.4粉砂岩 2.0〜~ 2.4花岗岩 2.5〜~ 2.75砂岩 2.1〜7 2.65石英岩 2.5〜-3.6灰岩 2.3〜~ 2.9片岩和角闪岩 2.5〜-3.7岩盐 1.95 〜2.20石膏 2.3 〜2.5砂土一般是 1.4 g/cm3粉质砂土及粉质粘土 1.4 g/cm3粘土为 1.4 g/cm3泥炭沼泽土： 1.4 g/cm3路面材料计算基础数据1.多种材料混合结构，按压实混合料干密度计算。
单位：t/m3路面名称干密度水泥稳定土基层水泥土 1.75水泥砂2.05水泥砂砾2.2水泥碎石2.12.5 〜3.3，水泥石渣2.1水泥砂砾土 2.2石灰稳定土基层石灰土 1.68石灰砂砾2.1石灰碎石2.05石灰砂砾土 2.15石灰稳定土基层石灰碎石土 2.1 石灰土砂砾2.15石灰土碎石2.1石灰、粉煤灰稳定土基层石灰粉煤灰石灰粉煤灰土 1.45石灰粉煤灰砂1.65石灰粉煤灰砂砾1.95石灰粉煤灰碎石 1.92石灰粉煤灰矿渣 1.65石灰粉煤灰煤矸石1.7石灰煤渣稳定土基层石灰煤渣1.28 石灰煤渣土 1.48石灰、煤渣稳定土基层石灰煤渣碎石石灰煤渣砂砾1.8石灰煤渣矿渣1.6石灰煤渣碎石土 1.8水泥石灰稳定砂砾2.1碎（砾）石2.1土 1.7土砂 1.94粒料改善砂、粘土 1.9砾石2.1嵌锁级配型基、面层级配碎石2.2 级配砾石2.2嵌锁级配型基、面层填隙碎石1.98 泥结碎（砾）石2.15磨耗层砂土 1.9级配砂砾2.2 1.17 1.8煤渣1.6沥青碎石粗粒式2.28 中粒式2.27细粒式2.26沥青混凝土粗粒式2.37中粒式2.36细粒式2.35砂粒式2.35摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
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花岗石:2.63~3.3，正长岩：2.5～3.3，闪长岩：2.5～3.3，
斑岩：2.8，安山岩：2.5～3.3，辉绿岩：2.7、2.9，
流纹岩：2.5～3.3，花岗片麻岩：2.7～2.9，片麻岩：2.5～2.8，
石英岩：2.61、2.8～3.0，大理岩：2.5～3.3，千枚岩（板岩）：2.5～3.3，凝灰岩：2.5～3.3，火山角砾岩（火山集块岩）：2.5～3.3，
砾岩：2.2～3.3，石英砂岩：2.6～2.71，砂岩：1.2～3.0
岩石密度( t/m 3 )
辉石 2.7 ～3.7
泥质岩 2.0 ～2.5
橄榄石 2.2 ～3.4
粉砂岩 2.0 ～2.4
花岗岩 2.5 ～2.75
砂岩 2.1 ～2.65
石英岩 2.5 ～3.6
灰岩 2.3 ～2.9
片岩和角闪岩 2.5 ～3.7
岩盐 1.95 ～ 2.20
石膏 2.3 ～ 2.5
砂土一般是1.4 g/cm3
粉质砂土及粉质粘土1.4 g/cm3
粘土为1.4 g/cm3
泥炭沼泽土：1.4 g/cm3
路面材料计算基础数据
1.多种材料混合结构，按压实混合料干密度计算。
单位：t/m3
路面名称干密度
水泥稳定土基层水泥土1.75
水泥砂2.05
水泥砂砾2.2
水泥碎石2.1
水泥石屑2.08
水泥石渣2.1
水泥碎石土2.15
水泥砂砾土2.2
石灰稳定土基层石灰土1.68
石灰砂砾2.1
石灰碎石2.05
石灰砂砾土2.15
石灰稳定土基层石灰碎石土 2.1
石灰土砂砾2.15
石灰土碎石2.1
石灰、粉煤灰稳定土基层石灰粉煤灰1.17 石灰粉煤灰土1.45
石灰粉煤灰砂1.65
石灰粉煤灰砂砾1.95
石灰粉煤灰碎石1.92
石灰粉煤灰矿渣1.65
石灰粉煤灰煤矸石1.7
石灰煤渣稳定土基层石灰煤渣1.28
石灰煤渣土1.48
石灰、煤渣稳定土基层石灰煤渣碎石 1.8 石灰煤渣砂砾1.8
石灰煤渣矿渣1.6
石灰煤渣碎石土1.8
水泥石灰稳定砂砾 2.1
碎（砾）石2.1
土1.7
土砂1.94
粒料改善砂、粘土 1.9
砾石2.1
嵌锁级配型基、面层级配碎石2.2
级配砾石2.2
嵌锁级配型基、面层填隙碎石1.98
泥结碎（砾）石2.15
磨耗层砂土1.9
级配砂砾2.2
煤渣1.6
沥青碎石粗粒式 2.28
中粒式2.27
细粒式2.26
沥青混凝土粗粒式 2.37
中粒式2.36
细粒式2.35
砂粒式2.35
摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
2.各种路面材料松方干密度如下：单位：t/m3
材料名称干密度
粉煤灰0.75
煤渣0.8
土1.15
矿渣1.4
煤矸石1.4
砂1.43
碎石1.45
石屑1.45
碎石土1.5
石渣1.5
砾石1.55
砂砾1.6
砂砾土1.65
粘土1.25
石粉1.4
摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
3.单一材料结构，按压实系数计算。
材料名称压实系数
砂1.25
砂土1.25
砂砾1.25
煤渣1.65
矿渣1.3
天然砂砾1.3
风化石1.3
摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
一般粘性土ρ= 1.8－2.0g/cm3；砂土ρ=1.6－2.0g/cm3；腐殖土ρ=1.5－1.7g/cm3，这是天然密度，大家可以算一下。
另外土的含水率是要考虑的主要因素，当普通土的含水率在5-7%时，一方土重1.3吨。
卵石:2.0~2.1t，碎石:1.4~1.5 t，砾石:1.7t，砂夹卵石（干、湿）:1.6~1.9 t，细砂（干）:1.40 t，粗砂（干）:1.70 t，粗细砂（湿）:2.00 t，普通砖:1.8~1.9 t ，石膏粉:0.90 t。