岩石物性资料
地球物理学中的地震波与岩石物性
地球物理学中的地震波与岩石物性地球物理学是研究地球内部结构和物理特性的学科，其中地震波与岩石物性是其重要的研究内容之一。
地震波是地震活动中产生的波动，经过地球内部的传播，能够提供地球深部结构的信息。
而岩石物性则是指岩石的物理性质，包括力学性质、电磁性质等，在地震波的传播过程中起着重要的作用。
地震波分为体波和面波两种。
体波是指沿着地球内部传播的波动，包括纵波（P波）和横波（S波）。
P波是一种压缩波，能够在固体、液体和气体中传播，速度较快；S波是一种剪切波，只能在固体中传播，速度稍慢于P波。
面波是指沿着地表传播的波动，包括Rayleigh波和Love波，其传播速度较慢，但振幅较大。
在地震波的传播过程中，岩石物性是决定波速和波形的关键因素之一。
岩石的物理性质受其成分、结构和温度等因素的影响。
不同类型的岩石具有不同的密度、弹性模量和波速等物理性质，这些物性参数将直接影响地震波的传播。
通过测量地震波的传播速度和振幅，可以推断出地下岩石的性质和分布。
岩石的密度是指单位体积岩石的质量，是岩石物性的基本参数之一。
密度的大小与岩石的成分和结构密切相关。
例如，含水岩石的密度较低，而含矿物质较多的岩石的密度较高。
地震波在传播过程中，会受到地下岩石密度变化的影响，从而改变其传播速度和波形。
岩石的弹性模量是指岩石材料在受力时发生变形的抵抗能力，是评定岩石强度和刚度的重要参量。
不同类型的岩石具有不同的弹性模量，例如花岗岩的弹性模量较高，而泥岩的弹性模量较低。
地震波在传播过程中，会受到岩石的弹性模量影响，在高弹性模量的岩石中，地震波传播速度较快，波形较为简单；而在低弹性模量的岩石中，地震波传播速度较慢，波形较为复杂。
此外，岩石还具有导电性、磁性等电磁性质，这些性质在地震波的传播中也具有重要作用。
地震波在岩石中传播过程中，会产生电磁效应，从而改变波速和波形。
测量地震波的电磁性质，可以获得地下岩石的电导率和磁导率等信息，有助于研究地下岩石的物性特征和构造。
岩石物性测定
岩石物性测定引言：岩石是地壳中的主要构成部分，其物性参数的测定对于地质勘探、工程建设、矿产资源开发等具有重要的意义。
岩石物性参数包括密度、孔隙度、饱和度、渗透率、抗压强度、抗拉强度、弹性模量等。
本文将介绍常见的岩石物性测定方法及其原理和应用。
一、密度测定：密度是岩石物性中的一个重要参数，通常分为体积密度和真实密度两种。
体积密度可以通过测量岩石的质量和体积来确定，真实密度则是指岩石矿物各个组成部分的密度。
常用的密度测定方法有测重法、气浮法、全自动水浸法等。
测重法需要用到天平、测量容器等设备。
首先，我们将岩石样品放入干燥容器中，并称量其质量。
然后，将容器降入装满水的水槽中，记录水面的变化。
根据浸入前后的体积差和质量差，可以计算出岩石样品的体积密度。
气浮法是通过比较岩石样品在气体和液体中的浮力来测定岩石的密度。
首先，将干燥的岩石样品置于量筒中，注入一定量的液体和气体，测量液位和压强的变化。
通过计算浸没物体的浮力和物体的体积，可以得到岩石样品的密度。
全自动水浸法是一种相对较新的测定方法。
它通过测量岩石样品在液体中的浸入力和浸没力的差异，计算岩石的体积密度。
这种方法具有自动化程度高、操作简单等特点，广泛应用于实际生产和科学研究中。
二、孔隙度测定：孔隙度是岩石中孔隙（包括微孔隙和裂隙）所占的比例。
它是表征岩石透水性和储集性等重要指标。
常用的孔隙度测定方法有曲线法、质量法和气体法。
曲线法是通过岩石样品的吸入曲线或排出曲线来测定孔隙度。
这种方法可以通过测量曲线的上升段或下降段，来计算样品的孔隙度。
曲线法简单易行，非常适用于现场测试。
质量法是利用岩石样品在称重前后的质量差异来测定孔隙度。
首先，将干燥的岩石样品放入烘箱中加热，使其中的水分全部挥发。
然后，将样品放入测量容器中，称量质量，并记录浸泡前后的质量变化。
根据质量差异和岩石的体积，可以计算出孔隙度。
气体法是基于气体在岩石孔隙中扩散的原理来测定孔隙度。
在实验中，我们将岩石样品置于密封的测量装置中，然后注入气体，并测量气体的扩散速率。
岩石类型及其物性特征差异
岩石类型及其物性特征差异————岩体的磁异常特征及其电阻率岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地幔的主要物质。
岩石虽然也有一定的化学成分和物理性质,但与矿物相比,其物质组成不固定，有一定的变化范围，物理性质也不均匀。
岩石的种类很多,但从成因和形成过程来看,一般被分为三大类:岩浆岩（注：火成岩是一些由岩浆作用而形成的岩浆岩和一些貌似岩浆岩而不是岩浆岩的岩，由于火成岩以岩浆岩为主，一般可以将火成岩称为岩浆岩）、沉积岩、变质岩。
它们在地球上的分布情况,各不相同。
沉积岩主要分布在地壳表层部分,占陆壳面积75%; 而距地表越深,火成岩和变质岩就越多,在地壳的深部和上地慢,主要由火成岩和变质岩构成。
按体积计算,地壳中火成岩占64.7%,变质岩占27.4%,沉积岩占7.9%。
一．岩浆岩岩浆是地下深处形成的高温高压熔融体,其成分主要为硅酸盐,富含挥发份。
岩浆沿着地壳薄弱地带侵入地壳甚至喷出地表,随着温度降低,岩浆最后冷凝固结成岩石,形成岩浆岩。
当岩浆喷出地表后冷凝形成的岩石称喷出岩,或称火山岩。
分熔岩和火山碎屑岩。
岩浆在地表以下冷凝形成的岩石称侵入岩。
在较深处形成的侵入岩叫深成岩,在较浅处形成的侵入岩叫浅成岩。
岩浆岩的种类很多,组成岩浆岩的矿物种类也各不相同。
但最主要的矿物有:石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。
石英、长石中含SiO2,Al2O3高,颜色浅,称浅色矿物;角闪石、辉石、橄榄石中氧化铁, 氧化镁含量高,硅铝含量少,颜色较深,称为暗色矿物。
现在已经发现700多种岩浆岩，大部分是在地壳里面的岩石。
常见的岩浆岩有花岗岩、闪长岩、辉长岩、橄榄岩、流纹岩、安山岩及玄武岩等。
一般来说，岩浆岩易出现于板块交界地带的火山区花岗岩：是酸性火山岩，是一种岩浆在地表以下凝结冷却形成的火成岩，主要成分是长石和石英。
花岗岩体上的磁异常特征：花岗岩类一般磁性较弱。
多数花岗岩体上只有数百纳特的磁异常，有时仅几十纳特，曲线起伏跳跃较小。
岩石物性与储层评价技术
岩石物性与储层评价技术岩石物性与储层评价技术是石油地质学中的关键领域，它对于油气勘探和生产具有重要的指导意义。
通过对岩石的物性参数分析和储层评价，可以帮助地质工作者更好地理解油气资源的分布，为储层的有效开发和生产提供科学依据。
一、岩石物性岩石物性是指岩石在地质力学作用下的一些基本物理特征，包括密度、孔隙度、渗透率等。
岩石物性参数的测量和分析是储层评价的基础，也是评价岩石储集性能和油气开发潜力的重要手段。
1. 密度测量岩石的密度与其成分、孔隙度、含水饱和度等因素有关。
通过地震勘探等方法可以获得地下岩石的密度分布情况，进而反演岩石中的油气含量和储集性能。
2. 孔隙度测量孔隙度是指岩石体积中孔隙所占的比例，是评价储层质量的重要指标之一。
常用的孔隙度测量方法有压汞法、氦气置换法等，可以准确测定岩石孔隙度并进一步评价其储存流体的能力。
3. 渗透率测量渗透率是指岩石中流体渗透的能力，是评价储集层透水性的重要指标。
常用的渗透率测量方法有渗流模型、试油法等，可以帮助确定储层的渗透能力和产能潜力。
二、储层评价技术储层评价技术是指对储集层进行系统分析和评价的一种方法和手段，用于判断储层的优劣和变化情况，进而指导油气勘探和生产。
1. 相态分析相态分析是通过石油地质学、地震学和油气物性等技术手段，对储层中的油气-水-岩石三相关系进行研究。
通过相态分析可以评价储层的饱和度、物性变化和含油气阶段等参数，为油气勘探提供理论依据。
2. 流体识别技术流体识别技术是通过地球物理学、地层学和岩石物性等综合手段，识别和区分储层中的不同流体类型，如原油、天然气和水等。
通过流体识别技术可以判断储层中油气的产状、储量分布和流体运移规律，为油气开发提供准确的评价数据。
3. 产能评价技术产能评价技术是评价储层产能潜力和储层可采程度的关键方法。
通过地质地球物理参数、流体动力学模拟等技术手段，可以对储层的产能进行定量评价和预测，为油气勘探和生产提供决策支持。
岩石的观察与描述及实例
岩⽯的观察与描述及实例⼀、岩浆岩的观察和描述对各类岩浆岩的观察和描述，要从以下⽅⾯⼊⼿：l．颜⾊岩浆岩的颜⾊⼤致可分为浅⾊、中⾊和暗⾊⼏种。
观察时，应分出原⽣⾊（即新鲜⾯的颜⾊）及次⽣⾊（即经过次⽣变化后风化⾯的颜⾊）。
原⽣⾊可反映岩⽯的成分及形成环境，次⽣⾊可反映岩⽯的经历过程。
深成岩的颜⾊深浅，是暗⾊矿物含量和浅⾊矿物含量⽐率的反映。
辉长岩、撖榄岩为深⾊；闪长岩为中⾊；花岗岩、霞⽯正长岩为浅⾊。
浅成岩的颜⾊深浅，多受矿物拉度⼤⼩。
结晶程度的影响，如微晶和隐晶质岩⽯⽐相同成分的深成岩颜⾊深。
喷出岩的颜⾊深浅，则受到岩⽯成分、次⽣变化、结晶程度等⽅⾯的影响。
此外，还受到强烈氧化燃烧作⽤的影响。
通常⽞武岩类多呈⿊、⿊绿⾊、蚀变后呈中绿～浅绿⾊；安⼭岩类呈深灰、暗紫～紫红⾊；流纹岩类呈浅灰～粉红⾊。
描述岩⽯颜⾊时，应分出新鲜⾯（原⽣⾊），风化⾯（次⽣⾊），分别加以描述。
2．结构显晶质岩⽯，其主要造岩矿物粒度⼤致相等时，应写出粒度与习惯⽤结构名称。
如中粒辉长结构、粗粒花岗结构、中粒⼆长结构、粗粒半⾃形结构等；隐晶质⾄玻璃质岩⽯，应写明隐晶质结构或半晶质结构，或玻璃质结构。
具隐晶质⾄玻璃质的岩⽯，以及其它显微结构的岩⽯，只有在岩⽯薄⽚鉴定的情沉下，才能定出其具体结构。
3．构造最常见的岩浆岩构造的种类不多，只须准确描述即可。
侵⼊岩多具块状、斑杂状、条带状构造；喷出岩则多具⽓孔、杏仁、流纹构造等。
4．矿物成分对矿物成分的观察和描述应包括以下内容：矿物名称、物性特点、粒度⼤⼩、百分含量等。
对显晶质等粒结构的岩⽯，应描述主要矿物、次要矿物、副矿物、次⽣矿物。
描述时应按含量多的先描述，含量少的后描述，即“先多后少”的顺序。
对矿物特征的描述应包括以下⼏⽅⾯：颜⾊、形态及鉴定特征（包括可反映岩⽯的结构、构造等特征）、粒度、⽬估百分含量等。
岩⽯具斑状或似斑状结构时，应⾸先指明斑晶矿物在整个岩⽯中的⽬估百分含量，然后以斑晶矿物含量“先多后少”的顺序描述其特征。
各种岩石矿物地球物理物性参数总结
各种岩⽯矿物地球物理物性参数总结沉积岩、冲积物及⽔的电阻率（单位：Ω.M）岩⽯名称ρ变化范围岩⽯名称ρ变化范围固结页岩 20-2×103潜⽔＜100厚层泥岩 10-8×102海⽔ n×10-1- n×100砾⽯ 2×103-104矿井⽔ n×100砂岩 1-6．4×108n×10-1深成盐渍⽔灰岩 50-107未凝结20湿粘⼟泥灰岩 3-70粘⼟ 1-10010-800冲击层和砂油砂 4-800⽩云岩 3．5×102-5×103⾬⽔＞1000河⽔ n×10-1- n×102各类岩⽯磁参数（数量级）⼀览表岩⽯类型K（10-6CGSM）Jr（10-6CGSM）磁铁矿及钛磁铁矿103—106103—106其他铁矿101—105100—105超基性岩102—104102—104基性岩101—104100—104酸性岩101—103100—104变质岩100—103100—102沉积岩100—102100—102⽕成岩和变质岩的电阻率（单位：Ω.M）岩⽯名称ρ变化范围岩⽯名称ρ变化范围花岗岩 3×102-106⽞武岩 10-1.3×106(⼲) 花岗斑岩4.5×102(湿)-1.3×106(⼲) 橄榄苏长岩103-6×104(湿)长⽯斑岩 4×103(湿) 橄榄岩3×103(湿)-6.5×103(⼲)钠长岩3×102(湿)-3.3×103(⼲)⾓闪岩8×103(湿)-6×107(⼲)正长岩 102-106⽚岩 20-104闪长岩 104-105凝灰岩 2×103(湿)- 105(⼲) 闪长斑岩1.9×103(湿)-2.8×104(⼲)⽯墨⽚岩 10-102斑岩(各类)60-104板岩 6×102-4×107英安岩 2×104(湿) ⽚⿇岩6.8×104(湿)-3×106(⼲)辉绿斑岩103(湿)-1.7×105(⼲)⼤理岩 102-2.5×108(⼲)辉绿岩 20-5×107矽卡岩2.5×102(湿)-2.5×108(⼲)熔岩 102-5×104⽯英岩 10-2×108辉长岩 103-106⾦属元素及常见矿物电阻率（单位：Ω.M）⾦属元素良导电性矿物 10-810-710-6——10-310-3——1 ⾦铁⽯墨⽅铅矿银锡斑铜矿辉钼矿铜铅铜蓝黄铁矿镍锑磁黄铁矿辉铜矿铝汞磁铁矿黄铜矿中等导电性矿物劣导电性矿物 1——103103——106＞106⿊钨矿褐铁矿⽯英⾚铁矿⾚铁矿长⽯软锰矿蛇纹⽯云母菱镁矿闪锌矿⾓闪⽯铬铁矿⽅解⽯部分岩⽯、矿⽯极化率实测数据统计结果明显不含电⼦导电矿物的岩⽯⽯墨化岩⽯含浸染状硫化物的岩⽯浸染状硫化物矿⽯块状硫化物矿⽯梯形下底边两端点位置表⽰极化率的极⼤值和极⼩值；梯形上边两端点位置是不同作者得到的极化率平均值。
岩石物性资料
岩（矿）石物性资料（2008年12月11日）一、密度：表1-1 常见矿物的密度名称密度/g.3cm-名称密度/g.3cm-石英 2.65 金刚石2.6-2.9正长石 2.55-2.63 重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94 硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93 石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88 霞石2.55-2.65黑云母 2.7-3.3 绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65 白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00 硅灰石2.79-2.91阳起石 3.1-3.2 蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15 赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46 磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46 黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0 磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4 黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8 斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9 石墨2.09-2.25多水高岭土 1.9-2.6 蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99 叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 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表1-2 常见岩石密度cm-名称密度名称密度/g.3cm-纯橄榄岩 2.5-3.3 橄榄岩/g.32.5-3.6玄武岩 2.6-3.3 辉长岩 2.7-3.4安山岩 2.5-2.8 辉绿岩 2.9-3.2鞍山玢岩 2.6-2.9 花岗岩 2.4-3.1石英岩 2.6-2.9 流纹岩 2.3-2.7片麻岩 2.4-2.9 云母片岩 2.5-3.0千枚岩 2.7-2.8 蛇纹岩 2.6-3.2大理岩 2.6-2.9 白云岩 2.4-2.9石灰岩 2.3-3.0 页岩 2.1-2.8砂岩 1.8-2.8白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0花岗闪长岩 2.69 闪长岩2.81 辉长岩 2.85-3.05霞石正长岩2.66 正长岩 2.62 石英闪长岩2.75安山玢岩 2.73 石英斑岩 2.60粒玄岩 2.85 泥岩 1.2-2.4粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3角岩 2.74 玢岩 2.6-2.9二、磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度 矿物化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K磁铁矿24ZnFe O 92000 853 磁黄铁矿21x Fe S 20000 593 赤铁矿23Fe O 85000 853 镍磁铁矿24NiFe O 47000 873 钴 Co 161800 1404铁 Fe 218000 1053镍 Ni 54400 631铁镍矿3Ni Fe 110000 620铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率矿物 化学式 抗磁化率（4π×610-SI ）方解石 3CaCO -0.5方铅矿 PbS -0.34石英 2SiO -0.5赤铜矿2Cu O -0.14 自然金 Au -0.14矿物化学式 顺磁化率（4π×610-SI ） 角闪石2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca Na B Mg Fe Fe Al -+++== 13-75 黑云母33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78 氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ）片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率岩石磁化率变化范围（4π×610-SI）常见值（4π×610-SI）白云岩 0-75 10辉岩 0-280 25砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax 花岗岩 0.1-0.3 3橄榄岩 0-5 5辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三、电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00 层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56 泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5 泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0 无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5 石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000早古生代40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000前寒武纪100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称 风化闪长岩 大理岩 闪长斑岩 铁帽 矿化闪长岩C 值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22 C 值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物 εr tg δ 岩石 εr tg δ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectricconst.(F/m)Air 0 1Asphalt:dry 3210~10-- 2~4Asphalt:wet 2110~10-- 6~12Clay:dry 3110~10-- 2-6 Clay:saturated 110~1- 15-40 Concrete:dry 3210~10-- 4-10Concrete:wet 2110~10-- 10~20Freshwater 10-4-10-2 81Freshwater ice 10-3 4Granite:dry 10-8-10-6 5Granite:wet3210~10-- 7 Limestone:dry 10-9-10-6 7Limestone:wet2110~10-- 8 Sand:dry 10-7-10-3 4~6Sand:saturated 10-4-10-2 10~30Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-4 4~7四、波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石 68.8 74.4 0.31黑云母 33.8 50.5 0.27白云母 56.8 42.9 0.25钠长石 69.0 57.0 0.28黄铁矿 286.8 143.9 0.16磁铁矿 230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩 84.42 57.85 0.26花岗岩 62.44 45.43 0.25砂岩 65.27 40.08 0.16粉砂岩 61.64 40.00 0.23灰岩 68.59 48.41 0.25白云岩 80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物 Vp /（m.s-1） Vs/（m.s-1）矿物 Vp/（m.s-1） Vs/（m.s-1）正长石 5900 3070 黄铁矿 7900 5050钠长石 6060 3350 铬铁矿 7700奥长石 6240 3390 磁铁矿 7400 4200拉长石 6550 3540 赤铁矿 6700 4300石英 6000 闪锌矿 5310 2560方解石 6660 3390 方铅矿 3770 2080 白云母 5810 3360 斑铜矿 3800 1700角闪石 7210 3990 辉钼矿 3900 1850辉石 7200 4170 黑钨矿 4200 1800橄榄石 8400 5160 锡石 6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石 Vp /（m.s-1） Vs/（m.s-1）岩石 Vp/（m.s-1） Vs/（m.s-1）花岗岩 5470 3090 流纹岩 4620 2630闪长岩 5850 3180 安山岩 5840 3160辉长岩 6460 3520 橄榄岩 8200 4700辉绿岩 6000 3400 英安岩 5840 2960花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩 6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石 Vp /（m.s-1） Vs/（m.s-1）岩石 Vp/（m.s-1） Vs/（m.s-1）板岩 5770 3370 大理岩 5870 3210片岩 4030 2880 矽卡岩 5490 2960片麻岩 4760 2880 混合岩 4970 3040变粒岩 6010 3380 角闪岩 6800 2850角闪岩 5920 3480 花岗片麻岩5650 2800榴辉岩 5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩 5400 3260 斜长麻粒岩 5750 2750磁铁石英岩5470 3330 角岩 6220 3490石英脉 6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石 Vp /（m.s-1） Vs/（m.s-1）矿物 Vp/（m.s-1） Vs/（m.s-1）砾岩 5070 3000 硬石膏 6000 3000砂岩 5290 3200 角砾岩 5600 2800粉砂岩 5440 3030 粘土 3000 1800凝灰岩 5700 3170 细粒岩 5400 3240灰岩 5520 3110 石膏 4600 2380白云岩 6240 3400 泥灰岩 4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度Vp/（m.s-1）砾岩碎石干砂 200-800砂质粘土 300-900湿砂 600-800粘土 1200-2500疏松岩石 1500-2500致密岩石 1800-4000白垩 1800-3500泥质页岩 2700-4100石灰岩，致密白云岩 2500-6100石膏，无水石膏 3500-4500泥灰岩 2000-3500冰 3100-3600岩盐 4200-5500五、温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077 安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126六、放射性表6-1 岩浆岩的放射性Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K岩石类型 SiO2（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026中性 65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性 52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水 Rn（氡）（3.7Bq/m3） Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L)金属里式硬度试验方法地海洋，河 0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-12 8×10-6水地沉积岩 6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床 500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-6页脚内容11。
岩石各向异性
片麻岩等片理发育的岩石，沿片理面测量的波速大于垂直片理面测量的波速，有时相差一倍以上
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。
岩石物性各向异性描述参数有：电阻率，弹性波传播速度、磁化率、电阻率、热导率
大多数矿物的热导率都显示各向异性，又岩石使矿物得集合体，行于矿物的拉长方向或岩层的层面时所测定的电阻率值ρt,常小于电流垂直于矿物的拉长方向或岩层层面时所测定的电阻率值 ρn。
速度各向异性是指地震波在各向异性介质中沿不同方向路径传播,其传播速度表现出不同,这就称为速度各向异性
岩石物理学及岩石性质
岩石物理学及岩石性质一、矿物1.1矿物矿物是单个元素或若干个元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩石的基本单元。
矿物多数是在地壳（地球）物理化学条件下形成的无机晶质固体，也有少数呈非晶质和胶体。
1.2矿物的主要物理特性1.2.1光学特性（1）颜色：矿物的颜色由矿物对入射光的反映呈现出来。
一般来说矿物的颜色是矿物对入射光吸收色的补色。
（2）条痕:条痕色指矿物经过在不涂釉的瓷板上擦划，在瓷板上留下的矿物粉粒的颜色。
（3）光泽:光泽是矿物表面对入射光所射的总光量。
根据光泽有无金属感，将光泽分为金属光泽与非金属光泽。
矿物光泽特性既与矿物组成和结构有关，又与矿物表面特征有关。
（4）透明度:透明度与矿物对矿物透射光的多少有关。
1.2.2力学性质（1）硬度：矿物的硬度是指矿物的坚硬程度。
一般采用摩氏硬度法鉴别矿物硬度。
即采用标准矿物的硬度对未知矿物进行相对硬度的鉴别。
摩氏硬度中选取十种矿物作为标准矿物，将矿物分为10级，称为摩氏硬度计。
这十种矿物硬度由1级到10级的顺序是：①滑石，②石膏，③方解石，④磷灰石，⑤萤石，⑥正长石，⑦石英，⑧黄玉，⑨刚玉，⑩金刚石。
（2）解理与断口：矿物受力后产生破裂出现的没有一定方向的不规则的断开面，谓之断口。
当晶质体矿物受力断开时，出现一系列平行的、平整的裂面时，称为解理。
断口出现的程度跟解理的完善程度相互消长，解理程度越低的矿物越容易形成断口。
因此，断口具有了非晶质体的基本含义。
解理与晶质体内质点间距有明显的关系，解理常出现在质点密度较大的方向上。
（3）延展性：矿物的延展性，也可以称为矿物的韧性。
其特征是表现为矿物能被拉成长丝和辗成薄片的特性。
这是自然金属元素具有的基本特性。
1.3重要矿物（1）自然元素矿物：这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫磺、金刚石（见图1）、石墨等。
图1金刚石（2）硫化物类矿物：本类是金属元素与硫的化合物，大约200多种，Cu、Pb、Mo、Zn、As、Sb、Hg等金属矿床多有此类矿物富集而称，具有很大的经济价值。
岩石物性资料
岩（矿）石物性资料密度：一． 表1-1 常见矿物的密度名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65 金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63 重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63 刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76 岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9石墨 2.09-2.25 多水高岭土1.9-2.6 蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 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表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -纯橄榄岩 2.5-3.3橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9白云岩 2.4-2.9 石灰岩 2.3-3.0页岩 2.1-2.8 砂岩 1.8-2.8白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0 花岗闪长岩 2.69闪长岩 2.81 辉长岩 2.85-3.05 霞石正长岩 2.66 正长岩 2.62 石英闪长岩 2.75 安山玢岩 2.73 石英斑岩 2.60 粒玄岩 2.85 泥岩 1.2-2.4 粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0 泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0 泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0 砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3 角岩 2.74 玢岩 2.6-2.9二．磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度 矿物化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K 磁铁矿24ZnFe O 92000 853 磁黄铁矿21x Fe S - 20000 593 赤铁矿23Fe O 85000 853 镍磁铁矿24NiFe O 47000 873 钴 Co 161800 1404 铁 Fe 218000 1053 镍 Ni 54400 631铁镍矿3Ni Fe 110000 620 铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率 矿物化学式 抗磁化率（4π×610-SI ） 方解石3CaCO -0.5 方铅矿 PbS -0.34石英2SiO -0.5 赤铜矿2Cu O -0.14 自然金 Au -0.14矿物 化学式 顺磁化率（4π×610-SI ）角闪石 2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca NaB Mg Fe Fe Al -+++== 13-75黑云母 33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ）白云岩 0-75 10辉岩 0-280 25砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4 表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩 0.1-0.3 3橄榄岩 0-5 5辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三．电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代 5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代 10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000 早古生代 40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000 前寒武纪 100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22 C值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εr tgδ岩石εrtgδ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectric const.(F/m) Air 0 1 Asphalt:dry 3210~10--2~4Asphalt:wet 21--6~1210~10Clay:dry 31--2-610~10Clay:saturated 1-15-4010~1Concrete:dry32--4-1010~10Concrete:wet 21--10~2010~10Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4 Granite:dry 10-8-10-6 5 Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67 Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30 Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-44~7四．波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.8 74.4 0.31 黑云母33.8 50.5 0.27 白云母56.8 42.9 0.25 钠长石69.0 57.0 0.28 黄铁矿286.8 143.9 0.16 磁铁矿230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.42 57.85 0.26 花岗岩62.44 45.43 0.25 砂岩65.27 40.08 0.16 粉砂岩61.64 40.00 0.23 灰岩68.59 48.41 0.25 白云岩80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）正长石5900 3070 黄铁矿7900 5050钠长石6060 3350 铬铁矿7700奥长石6240 3390 磁铁矿7400 4200拉长石6550 3540 赤铁矿6700 4300石英6000 闪锌矿5310 2560方解石6660 3390 方铅矿3770 2080白云母5810 3360 斑铜矿3800 1700角闪石7210 3990 辉钼矿3900 1850辉石7200 4170 黑钨矿4200 1800橄榄石8400 5160 锡石6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）花岗岩5470 3090 流纹岩4620 2630闪长岩5850 3180 安山岩5840 3160辉长岩6460 3520 橄榄岩8200 4700辉绿岩6000 3400 英安岩5840 2960花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）板岩5770 3370 大理岩5870 3210片岩4030 2880 矽卡岩5490 2960片麻岩4760 2880 混合岩4970 3040变粒岩6010 3380 角闪岩6800 2850角闪岩5920 3480 花岗片麻岩5650 2800榴辉岩5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩5400 3260 斜长麻粒岩5750 2750磁铁石英岩5470 3330 角岩6220 3490石英脉6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）砾岩5070 3000 硬石膏6000 3000砂岩5290 3200 角砾岩5600 2800粉砂岩5440 3030 粘土3000 1800凝灰岩5700 3170 细粒岩5400 3240灰岩5520 3110 石膏4600 2380白云岩6240 3400 泥灰岩4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度V p/（m.s-1）砾岩碎石干砂200-800砂质粘土300-900湿砂600-800粘土1200-2500疏松岩石1500-2500致密岩石1800-4000白垩1800-3500泥质页岩2700-4100石灰岩，致密白云岩2500-6100石膏，无水石膏3500-4500泥灰岩2000-3500冰3100-3600岩盐4200-5500五．温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126 六．放射性表6-1 岩浆岩的放射性岩石类型SiO2Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026中性65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水Rn（氡）（3.7Bq/m3）Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L) 地海洋，河0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-128×10-6水地沉积岩6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-6。
岩石物性与地球物理勘探
岩石物性与地球物理勘探地球物理勘探是一种通过测量和解释地球内部的物理现象以了解地球内部结构和性质的方法。
在地球物理勘探中，了解岩石物性对于正确解释地球内部性质至关重要。
本文将讨论岩石物性及其在地球物理勘探中的应用。
一、岩石物性概述岩石物性是指岩石在不同条件下表现出的性质和特征。
常见的岩石物性包括密度、磁性、电性、弹性等。
这些性质可以通过实验室测试或地球物理测量方法获得。
1. 密度岩石的密度是指单位体积岩石的质量。
不同类型的岩石具有不同的密度。
通过测量地球表面上的重力场，可以推断地下岩石的密度。
密度的变化可以揭示地球内部岩石的分布和特征。
2. 磁性岩石的磁性指的是岩石对外界磁场的响应。
根据岩石的磁性，可以判断岩石的类型和内部结构。
例如，铁磁性岩石常常与含有矿物质的矿床相关联。
3. 电性岩石的电性是指岩石对电流的传导能力。
根据岩石的电性，可以获取地下岩石的分布和性质信息。
例如，在地球物理勘探中，电磁法常用于探测地下矿物资源和地下水含量。
4. 弹性岩石的弹性指的是岩石在受力作用下的变形能力。
通过测量岩石的弹性参数，可以推断地下岩石的力学性质。
地震勘探中，弹性参数是解释地震波传播路径和岩石介质特性的重要依据。
二、岩石物性在地球物理勘探中的应用岩石物性是地球物理勘探的重要依据，为解释地球内部结构和性质提供了重要的线索。
以下是岩石物性在地球物理勘探中的一些应用示例。
1. 密度测量通过测量岩石的密度，可以推断地下岩石的类型和分布。
例如，地质勘探中常使用密度测量来确定地下储层的特征，如油气储集情况和盖层厚度。
2. 磁力测量利用磁性测量方法，可以探测地下岩石中的矿床。
磁法勘探广泛应用于寻找磁性矿床和磁性地层的勘探工作。
磁力测量还可用于构建地下地质构造，如断层和褶皱。
3. 电磁测量电磁测量是一种通过测量地下岩石的电性来推断地下结构和性质的方法。
电磁法常用于探测地下地层和地下水资源。
它的应用范围广泛，包括寻找油气储层、地热资源和地下水层等。
有关岩石的资料
有关岩石的资料岩石，是固态矿物或矿物的混合物，其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙，由一种或多种矿物组成的，具有一定结构构造的集合体，也有少数包含有生物的遗骸或遗迹（即化石）。
岩石有三态：固态、气态（如天然气）、液态（如石油），但主要是固态物质，是组成地壳的物质之一，是构成地球岩石圈的主要成分。
现在所使用的石材几乎包括了地球上的各类岩石。
而每一种岩石都有其生成以及后期保存，变化的特定环境。
以下分别进行讨论。
1、花岗岩经天文地质学的研究，在地球以外的星球上还未发现有花岗岩。
所以说，花岗岩是地球上物理、化学及生物作用的独特产物。
地球形成约60亿年；在42.5亿前后，形成了大气圈和水圈；在40亿年前后，出现了生命，进而形成了生物圈。
初始地地壳主要由火山岩构成，其成分相当于地幔里的岩浆，由铁、镁、硅等矿物组成，也叫做超铁镁岩和铁镁岩类。
现在所见到的黑色花岗岩太白青、丰镇黑、蒙古黑、福鼎黑等以及由黑色花岗石蚀变成绿色花岗石万年青、森林弛等即属此类。
还有大理石中的大花绿也属这类岩石经后期蛇纹石化变质所至。
由于地球上水、汽、温度及生物作用，使火山岩被蚀变、风化，并被机械、化学、生物作用所分选、富集，形成了泥泥质岩、硅质岩、化学岩（石灰岩、白云岩）以及铁、铜、磷、锰、铅、镁、钾、钠、稀土等沉积岩和沉积矿床。
当经硅铝成分为主的沉积岩下沉到地下深处后将发生以下几种变化。
1.1、在40公里左右的深度，巨大的压力和高温使得岩石发生塑性变形及塑性状态下的矿物重结晶，在这种状态下，重结晶不充分，所以晶体较小并且混浊。
矿物及晶体在巨大的垂直填压力下，定向排列，形成片麻理，这种岩石叫做片麻岩。
由沉积岩直接变质而成，属负变质岩。
到此阶段，如果岩石上升冷却，即成为片麻岩，有些还保留了沉积岩的层构造特征，如南辉县的太行红、夜里雪、芝麻红，山西灵丘的贵妃结，山东平邑的将军红等。
1.2、当片麻岩在地下深处遭受水平方向的挤压时，在层理和片麻理间产生揉皱构造成并由此产生虚脱构造（即在层间发生由于扭动而产生的弯曲的凸镜体空间）。
(整理)岩石物性资料
岩（矿）石物性资料（2008年12月11日）一、密度：表1-1 常见矿物的密度名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9石墨 2.09-2.25 多水高岭土1.9-2.6蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 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表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -纯橄榄岩 2.5-3.3橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9白云岩 2.4-2.9石灰岩 2.3-3.0 页岩 2.1-2.8 砂岩 1.8-2.8 白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7 粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0 花岗闪长岩 2.69闪长岩 2.81 辉长岩 2.85-3.05 霞石正长岩 2.66 正长岩 2.62 石英闪长岩 2.75 安山玢岩 2.73 石英斑岩 2.60 粒玄岩 2.85 泥岩 1.2-2.4 粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3角岩 2.74 玢岩 2.6-2.9二、磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度 矿物化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K 磁铁矿24ZnFe O 92000 853 磁黄铁矿21x Fe S - 20000 593 赤铁矿23Fe O 85000 853 镍磁铁矿24NiFe O 47000 873 钴 Co 161800 1404 铁 Fe 218000 1053 镍 Ni 54400 631 铁镍矿3Ni Fe 110000 620 铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率 矿物化学式 抗磁化率（4π×610-SI ） 方解石3CaCO -0.5 方铅矿 PbS -0.34石英2SiO -0.5赤铜矿 2Cu O -0.14自然金 Au -0.14矿物 化学式 顺磁化率（4π×610-SI ）角闪石 2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca Na B Mg Fe Fe Al -+++== 13-75黑云母33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78 氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ）白云岩 0-75 10砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4 表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1 表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩 0.1-0.3 3辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三、电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代 5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代 10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000 早古生代 40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000 前寒武纪 100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22C值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εr tgδ岩石εrtgδ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1 长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2 云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectric const.(F/m) Air 0 1 Asphalt:dry 32--2~410~10Asphalt:wet 21--6~1210~10Clay:dry 31--2-610~10Clay:saturated 1-15-4010~1Concrete:dry32--4-1010~10Concrete:wet 21--10~2010~10Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4Granite:dry 10-8-10-6 5Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67 Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30 Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-44~7四、波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.8 74.4 0.31 黑云母33.8 50.5 0.27 白云母56.8 42.9 0.25 钠长石69.0 57.0 0.28 黄铁矿286.8 143.9 0.16 磁铁矿230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.42 57.85 0.26花岗岩62.44 45.43 0.25砂岩65.27 40.08 0.16粉砂岩61.64 40.00 0.23灰岩68.59 48.41 0.25白云岩80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）正长石5900 3070 黄铁矿7900 5050钠长石6060 3350 铬铁矿7700奥长石6240 3390 磁铁矿7400 4200拉长石6550 3540 赤铁矿6700 4300石英6000 闪锌矿5310 2560方解石6660 3390 方铅矿3770 2080白云母5810 3360 斑铜矿3800 1700角闪石7210 3990 辉钼矿3900 1850辉石7200 4170 黑钨矿4200 1800橄榄石8400 5160 锡石6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）花岗岩5470 3090 流纹岩4620 2630闪长岩5850 3180 安山岩5840 3160辉长岩6460 3520 橄榄岩8200 4700辉绿岩6000 3400 英安岩5840 2960花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）板岩5770 3370 大理岩5870 3210片岩4030 2880 矽卡岩5490 2960片麻岩4760 2880 混合岩4970 3040变粒岩6010 3380 角闪岩6800 2850角闪岩5920 3480 花岗片麻岩5650 2800榴辉岩5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩5400 3260 斜长麻粒岩5750 2750磁铁石英岩5470 3330 角岩6220 3490石英脉6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）砾岩5070 3000 硬石膏6000 3000砂岩5290 3200 角砾岩5600 2800粉砂岩5440 3030 粘土3000 1800凝灰岩5700 3170 细粒岩5400 3240灰岩5520 3110 石膏4600 2380白云岩6240 3400 泥灰岩4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度V p/（m.s-1）砾岩碎石干砂200-800砂质粘土300-900湿砂600-800粘土1200-2500疏松岩石1500-2500致密岩石1800-4000白垩1800-3500泥质页岩2700-4100石灰岩，致密白云岩2500-6100石膏，无水石膏3500-4500泥灰岩2000-3500冰3100-3600岩盐4200-5500五、温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126六、放射性表6-1 岩浆岩的放射性岩石类型SiO2Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026 中性65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水Rn（氡）（3.7Bq/m3）Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L) 地海洋，河0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-128×10-6水-------------地沉积岩6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-6 -------------。
主要造岩矿物及其物理性质
绢云母
Na1-xKxAlSi3O8,0.2<=x<=0.3
pH<7蚀变为高岭石， pH>7为伊利石-蒙脱石
(K,Na)AlSi3O8
酸性条件下蚀变为高岭 石
KAlSi3O8
Smec., Kaolinite；转变 为绢云母
Na1-xCaxAlxSi3-xO8,0<=x<=1
绿泥石
Na1-xCaxAl1+xSi3-xO8,0.9<=x<=1
火成岩和变质岩：正长岩和花岗岩中最大含量可达70％和45％。 沉积岩：长石砂岩等矿物成熟度低的砂岩 偏碱性正长岩。可见于火山岩（安山岩、粗面岩）
通常出现在火山岩中：流纹岩、粗面岩、碱性辉长岩
火成岩：酸性到中酸性火成岩中最广泛。变质岩：主要在片麻岩 中。沉积岩：见于未成熟砂岩。 火成岩：花岗岩、正长岩、流纹岩。沉积岩：低成熟度碎屑岩 （长石砂岩）。变质岩：片麻岩、大理岩 稀有矿物 花岗岩。闪长岩。 火成岩：闪长岩、安山岩。沉积岩：只在不成熟砂岩中 火成岩：闪长岩、辉长岩，苏长岩；安山岩、玄武岩。变质岩： 角闪岩 火成岩：闪长岩、辉长岩，苏长岩；安山岩、玄武岩。 火成岩
硫 酸放 盐射
性 硫 酸 盐
钙芒硝 无水钾镁钒
石膏
含水硫酸
盐
水镁钒
沉积岩：见于湖泊或海相蒸发岩中。
沉积岩：在蒸发岩矿床中相当稀有的矿物，常以结核或颗粒状存 在，很少呈层状。
沉积岩：蒸发岩是最常见的厚层硫酸盐，但也与石灰岩、泥岩、 泥灰岩和砂岩互层 沉积岩：在蒸发岩中，在德国的盐矿床中大量存在
含水硫酸 盐
铁阳起石
变质岩：为绿片岩相的典型矿物，也多见于接触变质的碳酸盐中 。
角
是火成岩和变质岩的常见部分。火成岩：在超基性、酸性和碱性
岩石物性测试方法与工程应用
岩石物性测试方法与工程应用引言：岩石是地球上的重要构成部分，其物性特征对于工程建设至关重要。
为了有效地评估和应用岩石的物性参数，科学家和工程师们研发了多种测试方法。
本文将介绍一些常见的岩石物性测试方法，并探讨其在工程应用中的重要性。
一、岩石抗压强度测试岩石的抗压强度是表示岩石抗压破坏能力的重要参数。
常用的测试方法包括单轴压缩试验和扭转试验。
单轴压缩试验通过施加垂直于其轴线的力来测定岩石的抗压强度。
扭转试验则通过施加扭转力来测定岩石的剪切强度。
这些测试方法可以帮助工程师们确定岩石的承载能力和稳定性，并对结构设计和施工安全做出重要决策。
二、岩石弹性模量测试岩石的弹性模量反映了其在受力后恢复初始状态的能力。
对于土木工程设计和施工来说，准确测定岩石的弹性模量至关重要。
传统的测试方法包括弹性波速测量和压缩试验。
弹性波速测量通过测量传播于岩石中的固有波的速度来计算弹性模量。
压缩试验则通过施加恒定的应力来测定岩石的压缩变形并计算弹性模量。
这些测试方法可以帮助工程师们评估岩石的刚度，在设计结构和预测变形时提供关键数据。
三、岩石渗透性测试岩石的渗透性是指岩石中液体或气体流动的能力。
测试岩石的渗透性对于水工、地下工程和石油开采等领域非常重要。
渗透性测试方法包括渗透试验和含水砂岩与非含水砂岩的比较法。
渗透试验通过施加一定的水头差来测定岩石的渗透系数。
而比较法则通过测定含水砂岩和非含水砂岩之间的液体流动速率来评估岩石的渗透性。
这些测试方法可以帮助工程师们评估岩石的渗透性，为水资源管理和地下工程的规划提供重要依据。
四、岩石热导率测试岩石的热导率是指岩石导热性能的指标，对于热工程建设和地热能利用具有重要意义。
常见的测试方法包括恒定温差法和热脉冲法。
恒定温差法通过测量加热和冷却后岩石表面的温度变化，计算出岩石的热导率。
热脉冲法则通过施加热脉冲并测定时间和温度变化来计算热导率。
这些测试方法可以帮助工程师们评估岩石的热传导性，为土木工程和地热能利用提供重要参数。
岩石物理学及岩石性质
岩石物理学及岩石性质一、矿物1.1矿物矿物是单个元素或若干个元素在一定地质条件下形成的具有特定理化性质的化合物，是构成岩石的基本单元。
矿物多数是在地壳（地球）物理化学条件下形成的无机晶质固体，也有少数呈非晶质和胶体。
1.2矿物的主要物理特性1.2.1光学特性（1）颜色：矿物的颜色由矿物对入射光的反映呈现出来。
一般来说矿物的颜色是矿物对入射光吸收色的补色。
（2）条痕:条痕色指矿物经过在不涂釉的瓷板上擦划，在瓷板上留下的矿物粉粒的颜色。
（3）光泽:光泽是矿物表面对入射光所射的总光量。
根据光泽有无金属感，将光泽分为金属光泽与非金属光泽。
矿物光泽特性既与矿物组成和结构有关，又与矿物表面特征有关。
（4）透明度:透明度与矿物对矿物透射光的多少有关。
1.2.2力学性质（1）硬度：矿物的硬度是指矿物的坚硬程度。
一般采用摩氏硬度法鉴别矿物硬度。
即采用标准矿物的硬度对未知矿物进行相对硬度的鉴别。
摩氏硬度中选取十种矿物作为标准矿物，将矿物分为10级，称为摩氏硬度计。
这十种矿物硬度由1级到10级的顺序是：①滑石，②石膏，③方解石，④磷灰石，⑤萤石，⑥正长石，⑦石英，⑧黄玉，⑨刚玉，⑩金刚石。
（2）解理与断口：矿物受力后产生破裂出现的没有一定方向的不规则的断开面，谓之断口。
当晶质体矿物受力断开时，出现一系列平行的、平整的裂面时，称为解理。
断口出现的程度跟解理的完善程度相互消长，解理程度越低的矿物越容易形成断口。
因此，断口具有了非晶质体的基本含义。
解理与晶质体内质点间距有明显的关系，解理常出现在质点密度较大的方向上。
（3）延展性：矿物的延展性，也可以称为矿物的韧性。
其特征是表现为矿物能被拉成长丝和辗成薄片的特性。
这是自然金属元素具有的基本特性。
1.3重要矿物（1）自然元素矿物：这类矿物较少，其中包括人们所熟知的矿物，如金、铂、自然铜、硫磺、金刚石（见图1）、石墨等。
图1金刚石（2）硫化物类矿物：本类是金属元素与硫的化合物，大约200多种，Cu、Pb、Mo、Zn、As、Sb、Hg等金属矿床多有此类矿物富集而称，具有很大的经济价值。
岩石物性资料
53-78 3.25
石榴子石 辉石
31-159 73
FeSiO3 表 2-3 火成岩的磁化率
岩石 花岗岩 流纹岩 辉绿岩 斑岩 玄武岩 闪长岩 橄榄岩 安山岩
磁化率变化范围（4 × 106 SI） 0-4000 20-300 8-13000 20-16700 20-14500 50-10000 7600-15600
电阻率/（Ω.m） 10-3-10-6 10-3-100 100-103 100-103 100-103 100-106 103-106 100-103
岩石名称 层状粘土 层状砂岩 泥质板岩 泥质页岩 无烟煤 石墨化碳质页岩
几种常见岩石的各向异性 λ 1.02-1.05 1.1-1.6 1.1-1.59 1.41-2.25 2.0-2.55 2.0-2.8
矿物 方解石 方铅矿 石英 赤铜矿 自然金 矿物
A2 3 B5 (Si, Al )3 O22 (OH ) 2 :
角闪石
A Mg , Fe 2 , Ca, Na B Mg , Fe 2 , Fe3 , Al
13-75
黑云母 氧化铜
K ( Mg , Fe)3 ( Al , Fe) Si3O10 (OH ) 2 CuO
表 3-6 岩石 相对介电常数 干燥砂岩 4.6-5.9 天然气 1 石油 2-2.4 灰岩 7.5-9.2 泥岩 5-25 砂质泥岩 5.53 干燥白云岩 7-11
一些岩石的相对介电常数 岩石 相对介电常数 花岗闪长岩 6 砂岩 5 白云岩 6.9 火山凝灰岩 3.8-4.5 黑云母花岗岩 6-8 辉绿岩 11.6 盐岩 5.6-6.25
储层岩石物性及孔隙结构特征
3. 储层岩石物性及孔隙结构特征本章将重点分析柴西北区N12 ～N22储层岩石的孔隙度、渗透率、储集空间类型及分布、大小等反映储层孔隙结构特征的性质，区域上仍以南翼山、油泉子、尖顶山和咸水泉作为研究对象。
3.1 储层岩石物性分析3.1.1 南翼山储层岩石物性南翼山构造位于青海省柴达木盆地西部北区，属于西部坳陷区——茫崖凹陷南翼山背斜带上的一个三级构造。
该构造为两翼基本对称的大而平缓的箱状背斜构造，两翼倾角20°左右，构造轴线近北西西向，长轴50km，短轴15km，闭合面积620km2，闭合高度820m。
构造的基本模式为两断夹一隆，南翼山背斜的形成主要受控于翼北、翼南两组断层，由于该断层的控制作用，使得本区产生了一个宽缓的背斜构造，主体构造两翼基本对称。
浅层（N21以上）构造隆起幅度较中深层要略小，表现为轴部地层较薄，两翼地层增厚的特征。
N21～N22时期柴西北区广泛发育较深湖、浅湖和滨湖相。
南翼山地区N21时期为较深湖—浅湖沉积，该地区中部受构造古隆起的控制主要为浅湖沉积；N22时期随着湖盆沉积中心的进一步往北东方向迁移，主要沉积浅湖相。
共收集该区N22～N21储层岩石Ⅰ～Ⅵ油层组18口井钻井取心样品物性分析资料，其中孔隙度1802块、渗透率1897块，碳酸盐含量933块、氯离子含量514块。
物性统计结果见表3-1。
21从统计结果来看，南翼山油田除Ⅰ+Ⅱ油组孔隙度和渗透率稍高些，Ⅲ+Ⅳ和Ⅴ+Ⅵ油层组物性基本一致，均表现出物性总体较差，属典型中-低孔隙度、低-特低渗透率储层。
图3-1是该油田统计的所有样品的孔隙度与渗透率关系图。
图3-1 南翼山N22-N21储层岩石孔渗关系由图3-1可以看出，该区孔渗分布存在明显的两个区域（图中大圈和小圈），小圈内的孔渗稍高些，是浅部Ⅰ+Ⅱ油层组岩石的孔渗分布，孔隙度一般大于25%，而深透率一般在10mD左右。
而大圈内是Ⅲ+Ⅳ和Ⅴ+Ⅵ油层组岩石的孔渗分布，孔隙度一般在5%-20%之间，渗透率在0.01mD-10mD之间。
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岩石物性资料岩（矿）石物性资料（2008年12月11日）一、密度：表1-1 常见矿物的密度名称 密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -石英 2.65金刚石 2.6-2.9 正长石 2.55-2.63重晶石 4.4-4.7 钠长石 2.63刚玉 3.9-4.0 钙长石 2.76岩盐 3.1-3.2 方解石 2.72-2.94硬石膏 2.7-3.0 白云石 2.86-2.93石膏 2.2-2.4 白云母 2.77-2.88霞石 2.55-2.65 黑云母 2.7-3.3绿高岭石 1.72-2.5 角闪石 3.62-3.65白榴石 2.45-2.5 透闪石 2.99-3.00硅灰石 2.79-2.91 阳起石 3.1-3.2蛇纹石 2.5-2.6 星叶石 3.0-3.15赤铁矿 4.5-5.2 钠闪石 3.3-3.46磁铁矿 4.8-5.2 纳钙闪石 3.3-3.46黄铁矿 4.9-5.2 钛铁矿 4.5-5.0磁黄铁矿 4.3-4.8 铬铁矿 3.2-4.4黄铜矿 4.1-4.3 辉铜矿 5.5-5.8斑铜矿 4.9-5.2 海绿石 2.2-2.9石墨 2.09-2.25 多水高岭土 1.9-2.6蛋白石 1.9-2.5 钾盐 1.99叶绿泥石 2.6-3.0 硬绿泥石 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表1-2 常见岩石密度 名称密度/g.3cm - 名称 密度/g.3cm -纯橄榄岩 2.5-3.3橄榄岩 2.5-3.6 玄武岩 2.6-3.3辉长岩 2.7-3.4 安山岩 2.5-2.8辉绿岩 2.9-3.2 鞍山玢岩 2.6-2.9花岗岩 2.4-3.1 石英岩 2.6-2.9流纹岩 2.3-2.7 片麻岩 2.4-2.9云母片岩 2.5-3.0 千枚岩 2.7-2.8蛇纹岩 2.6-3.2 大理岩 2.6-2.9白云岩 2.4-2.9石灰岩 2.3-3.0 页岩 2.1-2.8 砂岩 1.8-2.8 白垩岩 1.8-2.6 干砂岩 1.4-1.7 粘土 1.5-2.2 表土 1.1-2.0 花岗闪长岩 2.69闪长岩 2.81 辉长岩 2.85-3.05 霞石正长岩 2.66 正长岩 2.62石英闪长岩 2.75 安山玢岩 2.73石英斑岩 2.60 粒玄岩 2.85泥岩 1.2-2.4 粉砂岩 1.8-2.8 砂质页岩 2.3-3.0 泥板岩 1.7-2.9 角砾岩 1.6-3.0 泥灰岩 1.5-2.8 钾盐 1.9-2.0 砾岩 2.1-3.0 玄武岩 2.7-3.3 角岩 2.74玢岩 2.6-2.9二、磁性表2-1 铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度矿物 化学式 饱和磁化强度（A/m ） 居里温度/K 磁铁矿 24ZnFe O 92000 853磁黄铁矿 21x Fe S - 20000 593赤铁矿 23Fe O 85000 853镍磁铁矿 24NiFe O 47000 873钴 Co 161800 1404铁 Fe 218000 1053镍 Ni 54400 631铁镍矿 3Ni Fe 110000 620铁钴矿 CoFe 232000 986表2-2 一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率矿物 化学式 抗磁化率（4π×610-SI ） 方解石 3CaCO -0.5方铅矿 PbS -0.34石英 2SiO -0.5赤铜矿 2Cu O -0.14自然金 Au -0.14矿物 化学式 顺磁化率（4π×610-SI ）角闪石 2353222223(,)():,,,,,,A B Si Al O OH A Mg Fe Ca Na B Mg Fe Fe Al -+++== 13-75黑云母33102(,)(,)()K Mg Fe Al Fe Si O OH 53-78 氧化铜 CuO 3.25石榴子石2222433():,,,;,,A B SiO A Ca Mg Fe Mn B Al Fe Cr +++== 31-159 辉石3FeSiO 73表2-3 火成岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 花岗岩 0-4000 200流纹岩 20-300辉绿岩 8-13000 4500斑岩 20-16700 5000玄武岩 20-14500 6000闪长岩 50-10000 13000橄榄岩 7600-15600 13000安山岩 13500表2-4 变质岩的磁化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 片岩 25-240 120千枚岩 130片麻岩 10-2000石英岩 350蛇纹岩 250-1400板岩 0-3000 500表2-5 沉积岩变化率 岩石磁化率变化范围（4π×610-SI ） 常见值（4π×610-SI ） 白云岩 0-75 10砂岩 0-1560 30页岩 5-1480 50表2-6 矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英 -1.3 橄榄石 2正长石 -0.5 角闪石 10-80锆石 -0.8 黑云母 15-65方解石 -1.0 辉石 40-90盐岩 -1.0 铁黑云母 750方铅矿 -2.6 绿泥石 20-90闪锌矿 -4.8 金云母 50石墨 -0.4 斜长石 1磷辉石 -8.1 尖晶石 3重晶石 -1.4 白云母 4-20表2-7 铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿 Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿 xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿 FeS1+x10-3-10-4铁镍矿 NiFe2O40.05锰尖晶石 MnFe2O32.0镁铁矿 MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH (0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH (0.9-2.5)×10-4菱铁矿 FeCO3(20-60)×10-4 表2-8 地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】 Mr（A/m）超基性岩 101-103 10-1-101基性岩 100-103 10-3-101酸性岩 100-102 10-3-101变质岩 10-1-102 10-3-10-1沉积岩 10-1-101 10-3-10-1 表2-9 几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩 0.1-0.3 3辉长岩 0-0.5 3流纹岩 1-10安山岩 1-15玄武岩 1-20 160云母片岩 0-0.5 2片麻岩 0-1.5 2云英岩 0-0.3 3三、电性表3-1 一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿 10-6-10-3赤铜矿 10-3-10-6磁铁矿 10-6-10-3锡石 10-3-100磁黄铁矿 10-6-10-3辉锑矿 100-103黄铜矿 10-3-100软锰矿 100-103黄铁矿 10-3-100菱铁矿 100-103方铅矿 10-3-100铬铁矿 100-106辉铜矿 10-3-100闪锌矿 103-106辉钼矿 10-3-100 黑铁矿 100-103钛铁矿 103-106表3-2 几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn /ρt层状粘土 1.02-1.05 1.04-1.00层状砂岩 1.1-1.6 1.20-2.56泥质板岩 1.1-1.59 1.20-2.5泥质页岩 1.41-2.25 2.2-5.0无烟煤 2.0-2.55 4.0-6.5石墨化碳质页岩 2.0-2.8 4.0-7.84表3-3 几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水 >1000 地下水 <100河水 0.1-100 矿井水 1-10海水 1.0-10 深成盐渍水 0.1-1表3-4 不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-10 15-50 10-200 500-2000 50-5000中生代 5-20 25-100 20-500 500-2000 100-10000晚古生代 10-40 50-300 50-1000 1000-5000 200-100000早古生代40-200 100-500 100-2000 1000-5000 10000-100000前寒武纪 100-2000 300-5000 200-5000 5000-20000 10000-100000表3-5 一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石 5.7 赤铁矿 25.0-170石墨 <81.0 萤石 6.26-6.79方铅矿 17.0-81.0 橄榄石 6.8黄铁矿 33.7-81.0 云母 5.4磁黄铁矿 <81.0 正长石 4石英 3.8 透辉石 2.9石膏 6.16 普通角闪石 4.9-5.8表3-6 一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩 4.6-5.9 花岗闪长岩 6天然气 1 砂岩 5石油 2-2.4 白云岩 6.9灰岩 7.5-9.2 火山凝灰岩 3.8-4.5泥岩 5-25 黑云母花岗岩 6-8砂质泥岩 5.53 辉绿岩 11.6干燥白云岩 7-11 盐岩 5.6-6.25表3-7 几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k 14.1 10.0 9.9 7.5 2.5 0.4（Ω.m2）表3-8 几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围 0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22C值平均值 0.58 0.52 0.38 0.31 0.21 表3-9 20摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εr tgδ岩石εrtgδ石英 4.2-5.5 0.0006-0.002火成岩 7-15 0.03-0.1 长石 4-10 0.03-0.15 变质岩 5-12 0.05-0.2 云母 5-8 0.0003-0.002 沉积岩氯化物 5-6 石灰岩 8-12硫化物 8-17 砂岩 5-11石油 10-30 砂 3-25 可达1水 80 泥岩 4-30 可达1表3-10 岩矿石的电导率和介电常数Material Conductivity(S/m) Dielectric const.(F/m)Air 0 1Asphalt:dry 32--2~410~10Asphalt:wet 21--6~1210~10Clay:dry 31--2-610~10Clay:saturated 1-15-4010~1Concrete:dry32--4-1010~10Concrete:wet 21--10~2010~10Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4 Granite:dry 10-8-10-6 5 Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67 Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30 Seawater 3-4 81Rock salt:dry 10-44~7四、波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.8 74.4 0.31 黑云母33.8 50.5 0.27 白云母56.8 42.9 0.25 钠长石69.0 57.0 0.28 黄铁矿286.8 143.9 0.16 磁铁矿230.3 161.7 0.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.42 57.85 0.26花岗岩62.44 45.43 0.25砂岩65.27 40.08 0.16粉砂岩61.64 40.00 0.23灰岩68.59 48.41 0.25白云岩80.64 65.57 0.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）正长石5900 3070 黄铁矿7900 5050 钠长石6060 3350 铬铁矿7700奥长石6240 3390 磁铁矿7400 4200 拉长石6550 3540 赤铁矿6700 4300 石英6000 闪锌矿5310 2560 方解石6660 3390 方铅矿3770 2080 白云母5810 3360 斑铜矿3800 1700 角闪石7210 3990 辉钼矿3900 1850 辉石7200 4170 黑钨矿4200 1800 橄榄石8400 5160 锡石6950 3400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）花岗岩5470 3090 流纹岩4620 2630 闪长岩5850 3180 安山岩5840 3160 辉长岩6460 3520 橄榄岩8200 4700 辉绿岩6000 3400 英安岩5840 2960 花岗闪长岩5950 花岗伟晶岩4270 2860正长岩6150 2850 黑云母花岗岩5600 2750表4-5 常见变质岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）板岩5770 3370 大理岩5870 3210 片岩4030 2880 矽卡岩5490 2960 片麻岩4760 2880 混合岩4970 3040 变粒岩6010 3380 角闪岩6800 2850 角闪岩5920 3480 花岗片麻岩5650 2800 榴辉岩5460 3540 角闪石片麻岩5900 2850石英岩5400 3260 斜长麻粒岩5750 2750 磁铁石英岩5470 3330 角岩6220 3490 石英脉6050 3760 闪长片麻岩6200 2950表4-6常见沉积岩的声波（地震波）速度岩石V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）矿物V p/（m.s-1）V s/（m.s-1）砾岩5070 3000 硬石膏6000 3000 砂岩5290 3200 角砾岩5600 2800 粉砂岩5440 3030 粘土3000 1800 凝灰岩5700 3170 细粒岩5400 3240 灰岩5520 3110 石膏4600 2380 白云岩6240 3400 泥灰岩4500 2250表4-7各种沉积岩的波速岩石成分地震波速度V p/（m.s-1）砾岩碎石干砂200-800砂质粘土300-900湿砂600-800粘土1200-2500疏松岩石1500-2500致密岩石1800-4000白垩1800-3500泥质页岩2700-4100石灰岩，致密白云岩2500-6100石膏，无水石膏3500-4500泥灰岩2000-3500冰3100-3600岩盐4200-5500五、温度表5-1几种常见造岩矿物的热导率和比热容矿物热导率W/（m.K）比热容J/（kg.K）α-石英 6.5-7.2 750长石 2.31 711云母 2.32 760橄榄石 5.15 980白云石 5.51 870方解石 2.9 820硬石膏 5.0 560表5-2由热导率，密度与比热计算所得热扩散率岩石 k ρ c α名称（0.418W/（m.K）（g/cm3）（4.186J/（g.K））（cm2/s)角闪斜长岩 5.16 2.78 0.18 0.01片麻岩 6.5 2.57 0.153 0.017片麻岩 6.8 2.615 0.173 0.015片麻岩 6.38 2.625 0.179 0.014片麻岩 5.81 2.76 0.176 0.012混合花岗岩 4.91 2.68 0.19 0.0096表5-3中国科学院实测岩石标本热扩散率地区岩性标本比热C 密度ρ热容Cρ热导率k 热扩散率α块数（4.186J/（g.K））（g/cm3）（4.186J/（cm.K）（0.418W/（m.K）（cm2/s) 河砂质泥岩 7 0.223 2.655 0.592 4.78 0.0081南粉砂岩 1 0.235 2.575 0.584 5.02 0.0083平细砂岩 2 0.227 2.649 0.601 5.02 0.0084顶中砂岩 6 0.212 2.642 0.560 6.37 0.0113山石灰 1 0.217 2.679 0.581 5.44 0.0094 岩 3 0.214 2.645 0.566 4.40 0.0077安正长斑岩 2 0.203 2.580 0.523 5.12 0.0098徽凝灰角砾岩1 0.214 2.577 0.589 4.33 0.0079罗次生石英岩1 0.220 2.691 0.592 8.79 0.0148河硬石膏石英岩2 0.190 3.97 0.754 9.52 0.0126 六、放射性表6-1 岩浆岩的放射性岩石类型SiO2Ra×10-12 U×10-6 Th×10-6 Th/U K（%）（g/g）（g/g）（g/g）（g/g）酸性75-65 1.34 4.0 13.0 3.3 0.026中性65-52 0.51 1.4 4.4 3.2 0.020基性52-40 0.38 1.1 4.0 3.6 0.014超碱性少于40 0.20 0.6 2.0 3.3 0.004表6-2各种水中氡，镭，铀的含量水Rn（氡）（3.7Bq/m3）Ra（镭）（g/L) U（铀）（g/L) 地海洋，河0 （1-2）×10-13（6-20）×10-7表湖0 10-128×10-6水地沉积岩6-15 （2-300）×10-12（2-50）×10-7下酸性岩浆岩100 （2-4）×10-12 （4-7）×10-6水铀矿床500-1000 （6-8）×10-12（8-600）×10-611。