(完整版)岩石物理化学
岩石物理化学教案中的岩石的热分解与热稳定性
岩石物理化学教案中的岩石的热分解与热稳定性一、引言岩石是地球上的重要组成部分，其物理化学性质对地壳的形成、演化和地球内部的动力学过程起着重要的作用。
岩石的热分解与热稳定性是岩石物理化学教学中的重要内容。
本文将深入探讨岩石的热分解与热稳定性，并提供相应教案。
二、岩石的热分解1. 热分解的定义岩石的热分解是指在高温条件下，岩石中的化学物质分解为较简单的化合物或元素的过程。
热分解是岩石内部物质结构发生改变的结果，涉及到化学反应、相变和热力学平衡等过程。
2. 影响热分解的因素（1）温度：温度是影响岩石热分解的主要因素之一。
随着温度的升高，岩石内部的化学键更容易破裂，从而促进热分解的发生。
（2）压力：压力对岩石的热分解起着重要影响。
高压可以抑制岩石的热分解，而低压则有利于热分解的进行。
（3）时间：时间也是影响岩石热分解的因素之一。
随着时间的延长，岩石中化学反应的机会增多，热分解的程度也会增加。
3. 岩石热分解的应用岩石的热分解有着广泛的应用价值，包括：（1）矿石开采：热分解可以促使矿石中的有用矿物分解出来，便于提取和利用。
（2）石油勘探：通过热分解可以研究岩石中的有机物质，从而对石油勘探起到指导作用。
（3）环境保护：热分解可以将有害化学物质转化为无害的物质，对于环境保护具有重要意义。
三、岩石的热稳定性1. 热稳定性的定义岩石的热稳定性是指岩石在高温条件下保持其结构和性质的能力。
热稳定性与岩石中的矿物组成、晶体结构和化学键等密切相关。
2. 影响热稳定性的因素（1）矿物组成：不同的矿物在高温条件下具有不同的热稳定性。
一些矿物在高温下会发生相变或分解，从而影响岩石的热稳定性。
（2）晶体结构：岩石中的矿物具有各自特定的晶体结构，晶体结构的稳定性直接影响岩石的热稳定性。
（3）化学键：岩石中的化学键类型不同，其热稳定性也不同。
离子键相对稳定，共价键相对不稳定。
3. 岩石热稳定性的评价方法评价岩石的热稳定性需要采用科学的方法和手段，常用的评价方法包括：（1）热重分析：通过测定岩石在不同温度下的重量变化，可以评估岩石的热稳定性。
(完整word版)遥感地质学
遥感地质学一、影响岩性影像特征的主要因素(一）岩石成分和结构构造因素(二）岩石的物理化学性质因素1、岩石的颜色2、岩石的可溶性和粗糙度3、岩石的湿度4、岩石的透水性5、岩石抗侵蚀性(三)岩石所处的自然地理环境（四)地形和水系类型因素（五）植被和表土覆盖情况①灰岩、白云岩风化后，残留的粘土层较薄，且重酸性，植物不甚发育②砂岩风化后形成砂土，多生长灌木和针树③页岩风化后形成粘土，植被发育，有利于阔叶树生长④基性、超基性岩浆岩土壤贫瘠，加之含有较多的稀有元素，植被一般不发育⑤中酸性岩浆岩风化后形成亚粘土或粘土，土壤肥沃，植物茂盛二、沉积岩的解译（一）沉积岩的波谱特征及其色调特征对于沉积岩的波谱特征，岩石的矿物成分和岩石风化面的颜色是最关键的因素。
一般情况下，以浅色矿物为主，岩石风化面颜色较浅的岩石，其反射率偏高，色调较浅；以暗色和杂色矿物成分为主，三价铁胶结物较多，岩石风化面颜色较深的岩石,其反射率偏低,色调较深。
（二)沉积岩的图形特征沉积岩的主要构造特征是成层性，具有层理，因而在各种遥感图像上，普遍呈现为条带状、条纹状。
即为深浅不同的色调、水系、地貌的直线形－曲线形的相似（平行）形条带。
（三）沉积岩岩性解译PDF三、岩浆岩的解译（一）岩浆岩的波谱特征及其色调特征超基性、基性、中性和酸性岩浆岩岩石的波谱特征有明显规律可循。
超基性基性中性中酸性酸性碱性暗色矿物多少浅色矿物少多岩石反射率低高像片上色调深浅黑色深灰灰浅灰灰白白（二)岩浆岩的图形特征侵入体的形态，主要有圆形、椭圆形、环形、似长方形、团块形、透镜状、串珠状、分枝状、不规则块状、脉状等。
时代较新的火山岩，由于火山机构保存比较完整，它们往往以醒目的图形：锥形、舌形、放射状、环状、桌状和平台状等类型展现在图像上。
熔岩面上还可见到绳状流动构造和纵向、横向冷却裂沟。
（三）岩浆岩岩性解译PDF 文四、变质岩的解译（一)变质岩的波谱特征及其色调特征一般情况下,正变质岩的波谱特征和色调特征与岩浆岩相近，副变质岩的波谱特征和色调特征与沉积岩和部分火山岩接近。
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。
第2章2011-岩石的物理、水理性质
2.3.2 岩石的软化性
岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为岩石的软化性 岩石的软化性。 1. 岩石浸水饱和后强度降低的性质，称为岩石的软化性。 表征指标： 2. 表征指标：软化系数 软化系数为岩石试件的饱和抗压强度 为岩石试件的饱和抗压强度(σ 3. 软化系数 为岩石试件的饱和抗压强度 (σcw) 与干抗压强度 (σc)的比值
岩石的物理、 第2章 岩石的物理、水理性质
（3）岩石密度 计算 ）岩石密度(ρ)计算
块体密度
m ρ= V
（4）测试方法： ）测试方法：
ms ρd = V
msat ρsat = V
式中： ——岩石的质量 岩石的质量（ ——岩石的体积 岩石的体积（ 式中：m——岩石的质量（g）；V——岩石的体积（cm3）。
量积法、水中称量法、 量积法、水中称量法、蜡封法
岩石的物理、 第2章 岩石的物理、水理性质
岩石的物理、 第2章 岩石的物理、水理性质
2. 颗粒密度 s) 颗粒密度(ρ （1）定义： ）定义： 颗粒密度是指岩石固体相部分的质量与其体积的 颗粒密度 是指岩石固体相部分的质量与其体积的 比值。一般为2 之间。 比值。一般为2.5～3.2g／cm3之间。 （2）计算公式： ）计算公式：
大开空隙 开空隙
岩石的空隙 裂隙、孔隙) (裂隙、孔隙)
小开空隙 闭空隙
岩石的物理、 第2章 岩石的物理、水理性质
岩石的物理、 第2章 岩石的物理、水理性质
岩石的空隙率(五种类型)。 岩石ห้องสมุดไป่ตู้空隙率(五种类型) 总空隙率(n)
Vv ρd n= × 100 % = (1 − ) × 100 % V ρs
岩石的物理、 第2章 岩石的物理、水理性质
花岗岩-胶结联结 花岗岩 胶结联结
岩石的物理、水理性质
中心布置单根锚杆的锚固体在加载过 程中的红外热像系列 TVS28100MK Ⅱ红外热像仪
岩石温度－应力－渗流耦合三轴流变仪
一、设备简介 法国Top Industrie公司生产， 主要用于开展岩石类材料在应 力、温度、渗流、化学腐蚀耦 合条件下的流变试验。 二、主要技术参数 试样尺寸：Φ20ⅹ40mm、 Φ37.5ⅹ75mm、Φ50ⅹ100mm 最大轴压：600kN 最大围压：60MPa 温度：常温～90℃ 最大渗透压力：60MPa 试验力长时间稳定度＜±2％ 连续工作时间＞1200小时
Wa m w1 = × 100 % m w2 V Vb ρ dW a = × 100 % = = ρ dW a V ρw
大开孔隙进水
nb
2.饱和吸水率
岩石的饱和吸水率(Wp)是指岩石试件在高压(一 般压力为15MPa)或真空条件下吸入水的质量(mw2) 与岩样干质量(ms)之比，用百分数表示，即
W 所有开孔 隙进水
四、岩石的透水性
l l
在一定的水力梯度或压力差作用下，岩石能被水 透过的性质，称为透水性。 一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流 动一样，也服从于线性渗流规律——达西定律，即
U = KJ
几种岩石的渗透系数值
第三节、岩石的热学性质
岩石的热学性质，在诸如深埋隧洞、高寒地区及地 温异常地区的工程建设、地热开发以及核废料处理和 石质文物保护中都具有重要的实际意义。
（二）导热性 l 岩石传导热量的能力，常用导热系数来 度量。 l 导热系数 ：当温度梯度为10 C 时，单位时 间内通过单位面积岩石所传导的热量。用 λ 表示。
（三）热膨胀性 l 在温度变化时，岩石形状和尺寸变化的 性质，常用线膨胀系数和体膨胀系数表示。 α ：岩石的温度升高 10 C 1.线膨胀系数 所引起的线性伸长 Lt 与在温度为 00 C 时长度 L0 的比值。 Lt − L0 α= L0t
岩石物理化学教案中的岩石的晶体生长与晶体结构表征
岩石物理化学教案中的岩石的晶体生长与晶体结构表征岩石是地壳中最常见的矿物组合体，而矿物是由原子或分子通过晶体生长而成的。
了解岩石的晶体生长过程以及对晶体结构的表征，对于理解岩石的物理化学性质具有重要意义。
在本文中，将介绍岩石的晶体生长过程以及几种常见的晶体结构表征方法。
一、岩石的晶体生长过程晶体生长是岩石形成的关键过程之一，它代表了岩石组分在地质历史中的变化。
岩石一般是由多种矿物组合而成的，每种矿物都有其特定的晶体结构。
岩石的晶体生长可以分为以下几个步骤：1. 溶液饱和度：岩石中的矿物通常是从溶液中结晶出来的。
当溶液中的某种物质达到其最大溶解度时，溶液就处于饱和状态。
只有在饱和状态下，矿物才能开始结晶生长。
2. 超饱和度：在某些情况下，溶液中的某种矿物质可能超过其饱和状态，形成超饱和溶液。
在超饱和溶液中，矿物的结晶生长速度更快，晶体也更容易形成。
3. 成核：在饱和或超饱和溶液中，当矿物的浓度达到一定程度时，就会开始出现微小的晶核。
这些晶核逐渐生长并融合，最终形成稳定的晶体。
4. 晶体生长：晶体的生长是从晶核开始的，其速度取决于溶液中矿物质的浓度、温度、压力等因素。
晶体生长过程中，溶液中的矿物质会以一定的速率结晶并沉积在晶体表面，晶体逐渐增大。
二、晶体结构表征方法岩石的晶体结构对其物理化学性质有着重要影响，因此需要通过一些方法对晶体结构进行表征。
下面介绍几种常见的晶体结构表征方法：1. X射线衍射：X射线衍射是一种常见的晶体结构表征方法，通过测量晶体衍射图案，可以推断出晶体的晶胞参数、晶体排列方式、晶胞内原子的位置等信息。
X射线衍射技术在岩石学中得到广泛应用。
2. 电子显微镜：电子显微镜可以观察到岩石中微观结构的细节，如晶体的形貌、晶体表面的结构、晶体内部的缺陷等。
通过电子显微镜观察，可以更加准确地分析晶体的结构和成分。
3. 红外光谱：红外光谱分析可以通过检测岩石中分子之间的振动和转动模式，推断出分子的结构和化学成分。
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。
岩石物理学ppt
6.1 差应力作用下岩石的特性 6.1.3 声发射及其他性质
5、用声发射研究岩石的破裂过程 岩石变形直至发生破裂的过程中，岩石内部不断地产生微破裂，微
破裂产生时会有声波辐射出来，这就是声发射(acoustic emission)。 用仪器测定每个声发射发生的地点，就可以知道微破裂产生的地点，并 可以从其辐射图形(radiation pattern)定出其破裂机制(focal mechansim)。记录下岩石变形时微破裂不断产生的位置、频度，这 样用声发射的方法就可以知道岩石破裂微破裂的发展演变，以及和岩石 最终破裂的关系
同样平均应力
下由流体静压力实验得到的体积应变之差。前一
种方法比较简单，在处理实验资料时紧常采用，后一种方法物理意义清楚，
在理论分析时经常采用。
6.1 差应力作用下岩石的特性
6.1.1 岩石的膨胀
图6-2给出了四种岩石的体积膨胀实验绍果
6.1 差应力作用下岩石的特性
6.1.1 岩石的膨胀
（2）岩石膨胀的特点
岩石物理学ppt
《岩石物理学》
第1章 岩石 第2章 岩石孔隙度和渗透率 第3章 岩石中波的传播与衰减 第4章 岩石的弹性 第5章 岩石的变形 第6章 岩石的断裂 第7章 岩石的强度
《岩石物理学》
第6章 岩石的断裂 6.1 差应力作用下岩石的特性 6.2 脆性断裂（brittle fracture) 6.3 岩石断裂力学 6.4 流体对断裂的影响
6.1.1 岩石的膨胀
为了确定岩石的膨胀A, 必须知道在差应力σd作用下岩石的弹性变
形．以这种弹性变形为参考基准，才能得到膨胀A·。通常是把在低差应
力下岩石应力-应变曲线的线性部分外推，得到σd—εv曲线。但当岩石孔
岩石的物理、水理与热学性质
第三章岩石的物理、水理与热学性质第一节岩石的物理性质岩石和土一样，也是由固体、液体和气体三相组成的。
所谓物理性质是指岩石三相组成部分的相对比例关系不同所表现的物理状态。
与工程密切相关的物理性质有密度和空隙性。
一、岩石的密度岩石密度(rock density)是指单位体积内岩石的质量，单位为g/cm3。
它是建筑材料选择、岩石风化研究及岩体稳定性和围岩压力预测等必需的参数。
岩石密度又分为颗粒密度和块体密度，各类常见岩石的密度值列于表3-1。
表3-1 常见岩石的物理性质指标值(一)颗粒密度岩石的颗粒密度(ρs)是指岩石固体相部分的质量与其体积的比值。
它不包括空隙在内，因此其大小仅取决于组成岩石的矿物密度及其含量。
如基性、超基性岩浆岩，含密度大的矿物较多，岩石颗粒密度也大，一般为 2.7～3.2g ／cm3；酸性岩浆岩含密度小的矿物较多，岩石颗粒密度也小，多变化在2.5～2.85g ／cm3之间；而中性岩浆岩则介于上二者之间。
又如硅质胶结的石英砂岩，其颗粒密度接近于石英密度；石灰岩和大理岩的颗粒密度多接近于方解石密度，等等。
岩石的颗粒密度属实测指标，常用比重瓶法进行测定。
(二)块体密度块体密度(或岩石密度)是指岩石单位体积内的质量，按岩石试件的含水状态，又有干密度(ρd)、饱和密度(ρsat)和天然密度(ρ)之分，在未指明含水状态时一般是指岩石的天然密度。
各自的定义如下： V m sd =ρ (3-1)Vm satsat =ρ (3-2) V m=ρ (3-3) 式中：ms 、msat 、m 分别为岩石试件的干质量、饱和质量和天然质量；V 为试件的体积。
岩石的块体密度除与矿物组成有关外，还与岩石的空隙性及含水状态密切相关。
致密而裂隙不发育的岩石，块体密度与颗粒密度很接近，随着孔隙、裂隙的增加，块体密度相应减小。
岩石的块体密度可采用规则试件的量积法及不规则试件的蜡封法测定。
二、岩石的空隙性岩石是有较多缺陷的多晶材料，因此具有相对较多的孔隙。
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。
(完整版)《岩石学》第1章岩浆及岩浆作用
广义火山岩
1、 火山喷发方式
（1）根据火山通道或火山口的形态划分为：
a. 裂隙式喷发: 岩浆沿构造裂隙或断裂喷出地表，沿地面 泛流，形成熔岩被和熔岩流。面积大，常形成熔岩高原。
b. 中心式喷发: 岩浆沿管状通道喷发至地表，并伴有强烈 的爆发，除喷出大量的气体之外，还有大量的火山碎屑物， 如火山弹、火山砾和火山灰等。形成的火山岩产状有火山锥 、火山口、熔岩流和岩钟、岩针等。
例如：玄武质岩浆 p=1×105pa时，ρ＝2.63g/cm3 p=17×108pa时，ρ＝2.90g/cm3
（3）温度增高，分子间距增大，体积膨胀，密度减小。
第一章
岩浆与岩浆作用
第二节、岩浆作用与火成岩
一、侵入岩 二、火山岩
的产状和相
岩浆作用
当岩浆产生后，沿构造薄弱带或裂隙由深部高压 环境向浅部低压环境运移，上升到地表或近地表的 途中，直至最终固结成岩，把岩浆从产生、运移到 冷凝固结成岩的整个过程称为岩浆作用或岩浆活动。
➢ 火山碎屑岩锥: 组成火山锥的物质全部为火山碎屑。
➢ 熔岩火山锥: 以又称盾火山，组成火山锥的物质全部或几乎 为熔岩溢流产物为主，主要是玄武岩 。
➢ 复合火山锥: 又称层火山，由熔岩与火山碎屑岩互层组成。
火山锥－富士山
火山锥－富士山
碎屑锥
熔岩锥群
混合锥
复合锥示意图
火山喷发与火山锥
火山 喷发灰云
塌陷破火山口
塌陷破火山口
a.玛珥湖 b.火山凝灰环 c. 火山锥
c
a b
塌陷破火山口
侵蚀破火山口
侵蚀破火山口
熔岩流：是岩浆以宁静的方式至火山口流出， 主要为粘度小的基性岩浆，酸性岩浆少见。溢 流出来的岩浆可形成熔岩被、线状熔岩流、熔 岩台地等。
岩石物理学ppt课件
4500-8000
性
质
地
震
二、岩石密度的影响 由纵横波速度公式：
勘
+2 k+4/3
E(1-)
探
纵波速度 VP = --------- = ------------ = ----------------
中
(1+)(1-2)
的
E
岩
横波速度 VS = ------ = -------------
石 物
2(1+)
物 ，则可通过Gardner公式计算。
理
性
质
地 三、孔隙度的影响
震
一般说来，在其它因素相同的情况下，孔隙
勘 度大时，岩石的波速V低，也就是说，孔隙度
探 和波的传播速度V成反比。
中
Wyllie 提出了V-关系的经验公式：
的 岩 石
1
1-
------ = ----- + -------- （时间平均方程）
可知，随着增大，VP 、 VS也增大，但由公式看， 增大，VP 、 VS 应降低，为什么它反而增大？
理
这是因为增大，杨氏模量E也增大，且其增大的级
性 次比高得多，所以增大，VP 、 VS也增大。
质
地 震 勘 探 中 的 岩 石 物 理 性 质
地
震
勘
探
中
的
岩
石
物
理
性
质
砂泥岩横波速度密度关系(p=0.600Vs0.183)
勘
探
从图上可以 看出，同样的未
中
固结砂岩，水饱
的
和时的纵波速度
岩
几乎与温度没有 关系。
石
岩石的物理力学性质讲解
岩石的基本物理力学性质是岩体最基本、 最重要的性质之一，也是岩石力学学科中研究最 早、最完善的内容之一。
一、岩石的物理性质
岩石由固体，水，空气等三相组成。 (一) 密度（ρ ）和重度(γ )： 单位体积的岩石的质量称为岩石的密度。单位体积的岩
石的重力称为岩石的重度。所谓单位体积就是包括孔隙体积 在内的体积。
W （g/cm3），γ ＝ρ g(kN /m3)
V 岩石的密度可分为天然密度、干密度和饱和密度。 相应地，岩石的重度可分为天然重度、干重度和饱和重度 。
1、天然密度（ρ ）和天然重度（γ ）
指岩石在天然状态下的密度和重度。
W
V
g
（g/cm3） (kN /m3)
式中：W――天然状态下岩石试件的质量(g；) V——岩石试件的体积(cm3)； g——重力加速度。
三、岩石的主要力学性质
岩石的变形和强度特性 弹性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形能 够恢复的性质。 塑性：指物体在外力作用下发生变形，当外力撤出后变形不 能恢复的性质。 脆性：物体在外力作用下变形很小时就发生破坏的性质。 延性：物体能够承受较大的塑性变形而不丧失其承载能力的 性质。 粘性（流变性）：物体受力后变形不能在瞬间完成，且应变 速度（dε /dt）随应力大小而变化的性质。
A
（m3/s）
dh —水头变化率(水力梯度）； dx
qx——沿x方向水的流量；h——水头高度； A——垂直x方向的截面面积；k——渗透系数。
3、岩石的软化性
岩石的软化性是指岩石在饱水状态下其强度相对
于干燥状态下降低的性能，可用软化系数η 表示。
软化系数指岩石试样在饱水状态下的抗压强度
岩石物理化学性质及其分类学习教案
视频1
第7页/共26页
第七页，共26页。
材料名称
钢 铜 花岗岩 玄武岩 辉绿岩 辉长岩 石灰岩 白云岩 砂岩 板岩 石英岩
表1-3 几种(jǐ zhǒnɡ)材料的 波阻抗
密度(g/cm3) 纵波速度(m/s) 波阻抗(kg/cm2.s)
（J/cm3）和凿480次后钎刃磨钝的宽度，将岩石分3类7
级。
1-钎头； 2-承击台； 3-销钉(xiāodīng)； 4-导向杆； 5-落锤(4kg)； 6-卡套； 7-转动手柄
视频1 第21页/共26页
第二十一页，共26页。
第22页/共26页
第二十二页，共26页。
3 爆破(bàopò)性分级
第二十五页，共26页。
感谢您的观看(guānkàn)！
第26页/共26页
第二十六页，共26页。
2.6~2.7
2.56~2.67
玄武岩
0.1~0.2
2.8~3.0
2.75~2.90
辉绿岩
0.6~1.2
2.85~3.0
2.8~2.9
石灰岩
5.0~20
2.71~2.85
2.46~2.65
白云岩
1.0~5.0
2.5~2.6
2.3~2.4
砂岩
5.0~25
2.58~2.69
2.47~2.56
页岩
10~30
第十六页，共26页。
第三节 岩石的分级
1 普氏分级(fēn jí)法
1）基本(jīběn)观点
是岩石的坚固性所综合上述(shàngshù)各特性 趋于一致，即硬度、强度、凿岩性、爆破性是一致的。
岩石物理化学教案中的岩石的熔融性质与熔融行为
岩石物理化学教案中的岩石的熔融性质与熔融行为岩石是地球表层的主要组成部分，了解岩石的熔融性质与熔融行为对于地球科学的研究和实际应用具有重要意义。
本文将对岩石的熔融性质和熔融行为进行探讨，以便更好地理解岩石的形成和演化过程。
一、岩石的熔融性质1.1 熔点岩石的熔点是指在一定条件下，岩石中的矿物质开始熔化的温度。
不同矿物质具有不同的熔点，这导致了岩石的熔点范围往往比较宽。
例如，基性岩石的熔点范围一般在900℃到1200℃之间。
1.2 熔融程度熔融程度是指岩石中矿物质熔化的程度。
在同一种岩石中，不同的矿物质有不同的熔融程度。
熔融程度可以通过熔沉作用或者岩浆混合作用来改变。
熔融程度的变化会影响岩石的物理性质和化学成分。
1.3 熔融性质与压力的关系压力对岩石的熔融性质具有重要影响。
在相同的温度条件下，增加压力可以提高岩石的熔点。
这是因为压力对于矿物质的熔点具有抑制作用，需要提供更多的能量才能使矿物质熔化。
二、岩石的熔融行为2.1 岩浆的生成在地球内部，高温和高压的条件下，岩石可以发生熔融，形成岩浆。
岩浆是一种高温熔融的岩石物质，通常由矿物质、气体和液体组成。
岩浆的生成过程是地壳和地幔相互作用的结果。
2.2 熔融作用与岩石成分岩石的熔融作用与岩石的成分密切相关。
不同矿物质在熔融作用中表现出不同的行为。
一些矿物质可能会发生部分熔融，而另一些矿物质可能保持固态。
这导致了岩浆中存在多种成分的现象。
2.3 熔融作用与地质过程岩石的熔融作用在地质过程中扮演着重要角色。
在地壳运动和板块构造活动中，高温和高压条件下的岩石可以发生熔融，形成岩浆。
岩浆在地壳中的上升和冷却作用下，会形成火山岩和侵入岩等岩石类型。
三、岩石的熔融性质与熔融行为的应用3.1 岩浆活动预测通过了解岩石的熔融性质和熔融行为，可以帮助科学家预测地球内部的岩浆活动。
岩浆活动的预测对于减少地质灾害和确保人类安全具有重要意义。
3.2 岩浆提炼资源岩石熔融行为的研究也有助于开发和提炼地下资源。
岩石物理化学教案中的岩石的热传导与热扩散
岩石物理化学教案中的岩石的热传导与热扩散岩石的热传导与热扩散热传导和热扩散是岩石物理化学中非常重要的理论和实践基础。
岩石的热传导是指热量通过岩石内部进行传递的过程，而热扩散则是岩石内部温度分布的变化。
理解和研究岩石的热传导与热扩散对于地球科学、工程岩石物理学等领域具有重要的意义。
1. 岩石的热传导岩石的热传导是指通过岩石内部的微小粒子间的能量传递，实现热量传递的过程。
岩石中的微小粒子包括矿物、孔隙、裂缝等。
由于岩石中微小粒子的不均匀分布，以及不同矿物粒子间的接触情况不同，导致岩石的热传导性质也存在差异。
热传导的数学描述可以通过热传导方程进行，该方程描述了热量的传递速率与温度梯度和岩石热导率之间的关系。
岩石的热导率是指岩石通过单位面积和单位温度梯度传递热量的能力，单位通常为瓦特/米·开尔文。
岩石的热导率与矿物组成、温度、压力等因素密切相关。
热传导方程的求解可以帮助我们了解岩石中的温度分布特征，为地热资源评估、岩石工程设计等提供理论依据。
2. 岩石的热扩散热扩散是指岩石内部温度分布随时间的变化。
热扩散与热传导相似，都是热量通过岩石内部的传递。
但热扩散更注重描述岩石内部温度的时间演化特征，研究的焦点是岩石内部温度分布的变化规律。
热扩散的数学描述可以通过扩散方程进行，该方程描述了温度的变化与时间和岩石热扩散系数之间的关系。
岩石的热扩散系数是指单位时间内单位温度变化的能力，单位通常为平方米/秒。
岩石的热扩散系数与矿物组成、温度、压力等因素密切相关。
扩散方程的求解可以帮助我们理解岩石中温度分布的演化过程，对于地热资源的开发利用、地下水热回灌等领域具有指导意义。
3. 岩石热传导与热扩散的应用岩石的热传导与热扩散在地球科学和工程岩石物理学中有着广泛的应用。
以下是几个常见的应用领域：(1) 地质温度场研究：通过分析岩石的热传导和热扩散特性，可以推断地下深部的温度场分布情况。
这对于地热资源勘探和开发非常重要。
岩石物理化学教案中的岩石的表面活性与胶体性质
岩石物理化学教案中的岩石的表面活性与胶体性质教案：岩石的表面活性与胶体性质（段落1）岩石物理化学是地球科学中的重要学科，涉及岩石的物理、化学性质以及岩石与环境的相互作用等内容。
在岩石物理化学教案中，岩石的表面活性与胶体性质是需要重点关注的内容。
本文将以岩石物理化学教案的角度，探讨岩石的表面活性与胶体性质的基本概念、影响因素及应用。
（段落2）首先，我们来了解岩石的表面活性。
岩石的表面活性指的是岩石颗粒表面的化学性质和反应活性。
岩石颗粒表面的化学性质与岩石颗粒的化学成分以及结构有关。
对于不同类型的岩石，其表面活性也会不同。
表面活性的测量通常采用表面张力或接触角等物理化学方法进行。
了解岩石的表面活性有助于我们深入了解岩石与水、气体等物质的相互作用。
（段落3）其次，我们探讨岩石的胶体性质。
胶体是指由胶体颗粒、介质以及分散介质构成的混合体系。
颗粒的大小、形状以及胶体介质的性质决定了胶体的特性。
岩石中的颗粒可以具备胶体性质，例如黏土矿物。
胶体性质的研究有助于我们了解岩石中颗粒的分布、吸附性能等重要信息。
此外，胶体能够影响岩石的渗透性、稳定性以及化学反应等方面，对于岩石工程、矿石开采等具有重要意义。
（段落4）接下来，我们讨论影响岩石表面活性与胶体性质的因素。
首先是岩石的化学成分。
岩石的化学成分决定了其表面的物理化学性质，进而影响岩石的表面活性与胶体性质。
其次是岩石的结构特征。
岩石的结构特征与岩石的形成、变质等过程密切相关，不同结构特征会导致岩石的表面活性与胶体性质的差异。
此外，外界环境因素如温度、湿度、pH值等也会对岩石的表面活性与胶体性质产生影响。
（段落5）最后，我们简要介绍一些岩石的表面活性与胶体性质在实际应用中的意义。
岩石的表面活性与胶体性质的研究对于地质勘探、岩石工程、地质灾害评价等领域具有重要意义。
例如，通过研究岩石表面的物理化学性质，可以评估岩石的坚固性、渗透性以及天然气等资源的富集情况。
此外，对于地下水的富集与流动过程的研究也离不开岩石的表面活性与胶体性质。
岩石物理化学
●五、再造岩石形成及演化过程中化学反应的方法
1、岩相学、矿物学方法
据岩石结构构造特点，结合矿物的性质进行综合分析，可再造岩石中矿 物变化之化学反应。 岩石具有的反应结构、次变边、各种假像、交代结构特征等均可作为建 立化学反应的依据。
前言
● 1、结晶岩岩理学研究意义 ● 2、结晶岩岩理学研究历史 ● 3、实验岩石学的建立与发展 ● 4、岩石成因与相平衡 ● 5、学科现状与发展趋势
第一章 岩石学现象的物理化学表示
● 一、体系和环境的划分
热力学中把被研究的那部分物质对象称为热力学的体系，体系以外 与体系有关的物体称为环境。 热力学中把在过程中既没有能量的带出、带入，也没有物质的带 出、带入的体系称为孤立体系。 把只有能量的带出、带入，而没有物质的带出、带入的体系称为封 闭体系。 把有物质的带出、带入的体系称为开放体系。 哥尔特施密特矿物相律适用于封闭体系，而柯尔任斯基矿物相律才 适用于有交代作用的开放体系。
2、岩石化学的方法
将岩石变化的不同阶段的岩石的化学成分特点进行对比，是研究交代 岩形成机理的常用方法。
3、几何法
根据矿物组成图和矿物共生图上矿物点间的几何关系，可求出矿物之 间的相互反应关系。
4、代数法
对于复杂成分的矿物反应体系，可用矩阵运算确定化学反应式。
●六、岩石中矿物的平衡和稳定
1、平衡与稳定、准平衡与准稳定
（3）氧化还原反应
6Fe2O3 = 4Fe3O4+ O2↑ 赤铁矿 磁铁矿（气） 控制因素：T及fO2、还有P （4）有硅酸盐熔融相参加的反应 (Mg,Fe)2SiO4+SiO2=(Mg,Fe)2Si2O6 橄榄石 （液） 斜方辉石 控制因素：T、P以及SiO2、Al2O3等熔融相的活度
岩石物理化学与岩石物理学
岩石物理化学与岩石物理学
岩石物理化学与岩石物理学是地质学和矿物学领域中重要的学科，它们是研究岩石性质以及研究岩石由矿物和非岩石组成部分所构成的科学。
高校应针对岩石物理化学和岩石物理学及相关科学设置单独课程，相关专业学生应增强岩石物理化学和岩石物理学的学习，而且实验要求也要更加精确、准确，元素分析仪等各种新型仪器的使用要求更加广泛，更适合岩石物理化学和岩石物理学的实验需要。
在给定的条件下，实验要求能够更快更准确地完成，从而更好地了解岩石中各种组成成分物质的性质以及间接得出岩石中各种组成成分物质组合比的结果。
另外，要给学生提供更好的环境，激发学生的学习热情，学校应该鼓励学生去国内外交流访问，扩大学科知识的学习空间，提升学术研究水平。
另外，在陕西的高校不得不考虑如何在更紧凑的地质环境中尽可能地研究岩石物理化学与岩石物理学，使岩石外观化学检查有更加准确地研究可能性，这不仅有利于学生培养，也有助于实际社会应用，对国家的地质健康发展有重要作用。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
●七、高温高压实验与岩浆起源概述
1、高温高压熔融实验 2、大陆壳、上地幔及楔形地幔区中岩浆的形成
●八、地质温度计压力计概述
1、地质温度计压力计的基本原理 2、地质温度计压力计的主要类型及运用技能
课程内容的重点、难点、深度和广度
课程主要内容
●一、前言
岩石相平衡与岩石成因研究历史与发展趋势
●二、岩石学现象的物理化学表示
1、体系和环境的划分 2、状态和状态函数 ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ、矿物、岩石成分的化学计量法 4、岩石形成及演化过程中化学反应的类型 5、再造岩石形成及演化过程中化学反应的方法 6、岩石中矿物的平衡与稳定
●三、相律与相图
1、相律的基本概念 2、相图的制作方法
前言
● 1、结晶岩岩理学研究意义 ● 2、结晶岩岩理学研究历史 ● 3、实验岩石学的建立与发展 ● 4、岩石成因与相平衡 ● 5、学科现状与发展趋势
第一章 岩石学现象的物理化学表示
● 一、体系和环境的划分
热力学中把被研究的那部分物质对象称为热力学的体系，体系以外 与体系有关的物体称为环境。
热力学中把在过程中既没有能量的带出、带入，也没有物质的带 出、带入的体系称为孤立体系。
岩石物理化学
X Y
F＝C－P＋n
岩石物理化学 PETROLOGICAL PHYSICALCHEMISTRY
（课程教学大纲）
开课学期：0.5
课内外总学时：36
课内学时：36
周 学 时：4～6
学 分：2
开 课 方 式：课堂讲授
考核方式：闭卷或开卷
听 课 对 象：地质专业 (基地班)
教学要求
本课程要求学生在熟悉相律、相图、相平衡及热力学三 大定律的基础上，重点掌握岩石学相平衡实验的基本原理 和方法，相图的判读和精细解析，了解高温高压熔融实验 与岩浆作用深部过程及上地幔物质组成的P、T、C约束；地 质温度计压力计的设计原理、适用范围及运用技能。并最 终将岩石物理化学的原理和方法与岩石学研究成果紧密结 合去获取有关岩石成因的重要信息。
总之，本课程将以基础理论的深入理解、技术方 法的合理运用，理论联系实际，注重培养学生分析 问题、解决问题的实际能力，教给学生学习方法， 最终起到使学生终身受益的作用。
课程教材及主要参考书
1、邓晋福.1987.岩石相平衡与岩石成因.武汉：武汉地质学院出版社 2、周Xun若、王方正.1983.岩石物理化学基础.武汉：武汉地质学院出 版社 3、李佩兰、余行祯.1989.地质化学热力学.长沙：中南工业大学出版社 4、曾贻善.1987.实验地球化学.北京：北京大学出版社 5 、 Eric Middlemost.1997.Magmas,Rocks and Planetary Develement.England:Longman Press. (Chapter 5. Partial melting and movement of magma) 6 、 Herzberg C, O'Hara M J.1998.Phase equilibrium constraints on the origin of basalts,picrites and komatiites.Earth Sciences Reviews,44:39-79 7 、 Patino Douce A E, McCarthy T C.1998.Melting of crustal rocks during continental collision and subduction. Netherlands:Kluwer Academic Publishers
当代科学技术的发展，综合化和一体化日趋强烈。多学科、 跨学科的研究方式正处于特别重要的地位。这一趋势导致了许 多新兴的交叉科学相继出现。岩石物理化学作为岩石学，尤其 是结晶岩岩理学研究的重要理论基础，已获得重大进展。在解 决岩浆来源、源区物质组成与热状态、岩浆演化机理、岩石成 因类型、结晶过程等问题上的作用日趋重要。自70年代后期， 岩石物理化学就已逐渐成为各大专院校岩石学等专业硕士研究 生学位课程之一，并成为岩石学等专业攻读博士学位研究生入 学考试的重要专业课程之一，其重要性可见一斑。鉴于我系基 地班学生已学习过物理化学基础课程，因此，本课程的重点在 于强调理论与实践的结合，通过对相律和相图的精细解析等难 点问题的深入理解和掌握，使学生最终对结晶岩岩理学、岩浆 起源与演化、源区物质组成与岩石成因的理解达到一定的深度 和广度。
同时，在本课程的教学过程中还将加强对学生科研素质 的培养，有意识地引导学生开拓思路，提高他们发现问题 、分析问题和解决问题的能力。对课程内容重点要求学生 掌握其总体脉络，有一个清晰的思路，并能将所学内容有 机地联系和运用到相关学科中去，解决实际问题，并由此 开发学生的思维和创新能力。
在相图分析、运用、岩石学意义归纳的过程中，适当结 合自己十余年来的科研特色，加入一些课本上没有的新鲜 知识及近年来学科进展等内容。地质温度计压力计作为适 用性很强的技术和方法，重点强调方法原理及运用技能， 并以我们对青藏、中国东部中新生代火山岩研究内容为实 例，使学生能够准确地把握温压计的使用前提，正确地区 分岩浆源区温度压力、矿物对共结温度压力以及成岩温度 压力等不同含义的温压值，并以此有效地约束岩浆的形成 和演化过程。而这些适用性很强的方法和技能大多是科研 工作中探索和总结的结晶，教材中一般较少涉及。
●四、一元系相图及其岩石学意义
SiO2系统
●五、二元系相图及其岩石学意义
1、Ab-An系统
2、Or-Ab系统
3、Di-An系统
4、Di-Ab系统
5、Lc-SiO2系统 6、Ne-SiO2系统 7、Fo-Fa系统
8、Fo-Q系统
9、Fa-Q系统
●六、三元系相图类型及典型相图的解析
1、浓度三角形概述 2、具低共熔点的相图 3、具一致熔融二元化合物的相图 4、具一致熔融三元化合物的相图 5、具分解熔融二元化合物的相图 6、具分解熔融三元化合物的相图 7、具多形转变的相图 8、典型三元相系的解析