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。
第二章 岩石物性分析方法1
Chapter 2
1.5 岩样中油和盐的清洗方法（Core Cleaning）
(2)离心清洗法： 速度快 (3) 二氧化碳、溶剂加压清洗法
--清洗致密岩心的有效方法
原理及步骤：
把CO2气压入装有干净甲苯(或其它溶剂)及待洗岩样 的岩心室，然后逐渐加压，使溶有 CO2的甲苯进入岩 心，当压力加到6.9MPa(1000psi)时突然降压, CO2和 甲苯溢出岩心,并带出溶解的原油,如此反复，最后排 到废液筒中。再压入干净溶剂，重复上述步骤，直至 洗净岩心中的原油。
2
第二章 储层岩石物性参数的确定 及应用
研究内容
第一节 取心及分析方法 第二节 常规岩心分析
第三节 特殊岩心分析
第二节常规岩心分析
Chapter 2
岩心分析研究内容
2.1 岩心中流体饱和度 2.2 岩石渗透率 2.3 岩石孔隙度 2.4 岩石压缩系数 2.5 岩石比面及药剂在岩石壁面的吸附 2.6 岩石粒度组成 2.7 岩石中的粘土矿物及储层敏感性分析
1 MPa
Pf
Pf
Pi
Pi
Ps Ps
Cf = (1 ~ 2) ×10−4 1 MPa
•岩石的孔隙压缩系数Cp：
Cp
=
1 Vp
⎜⎜⎝⎛
∂Vp ∂P
⎟⎟⎠⎞T
C
p＝
1 φVf
⋅ ∂Vp ∂P
= Cf φ
第二节常规岩心分析
Chapter 2
2)岩石压缩系数的应用
•确定油藏的综合弹性压缩系数C：
C指单位体积油藏岩石，当压力降低一个1MPa
将干燥岩心放入岩心夹持器，200psi的围压下用氮气测定 岩石的孔隙体积；然后用盐水饱和岩心，放入夹持器；保持 岩石中流体的压力不变，逐渐增加上覆压力，测定稳定时排 出的流体的体积及上覆压力。
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。
碳酸盐岩的成岩作用与岩石物性研究
碳酸盐岩的成岩作用与岩石物性研究碳酸盐岩是一种由碳酸盐矿物组成的岩石，常见的有石灰岩、大理石等。
这些岩石在地壳中广泛分布，并且在地质学中具有重要的地位。
在地质演化过程中，碳酸盐岩经历了成岩作用，同时其物性也受到了成岩作用的影响。
本文将探讨碳酸盐岩的成岩作用与岩石物性的研究进展。
一、碳酸盐岩的成岩作用成岩作用是指岩石在地壳中受到变质、变成、溶蚀等作用的过程。
对于碳酸盐岩来说，其主要的成岩作用包括压实作用、溶蚀作用、溶解作用和结晶作用等。
1. 压实作用碳酸盐岩在沉积过程中会受到来自上方沉积物的压力，这种压力会使岩石内部的空隙逐渐减小，粒间接触增强，致使岩石的密实度增加。
压实作用既可以使碳酸盐岩变得更坚硬，又可以改善岩石的物性。
2. 溶蚀作用碳酸盐岩中存在易溶性的碳酸钙矿物，当岩石受到地下水和地下水溶液的侵蚀作用时，其中的碳酸钙会溶解掉，从而形成溶蚀孔洞。
这种溶蚀作用是碳酸盐岩地貌发育的重要原因之一。
3. 溶解作用碳酸盐岩在地壳中容易发生溶解作用，当地下水和地下水溶液中的二氧化碳与碳酸盐岩发生反应时，会使碳酸岩石中的碳酸钙溶解并从岩石中流失。
这种溶解作用不仅改变了碳酸盐岩的化学组成，还进一步影响了岩石的物性。
4. 结晶作用在碳酸盐岩中，当溶液中的溶解物质浓度过高时，其中的碳酸钙会通过结晶作用重新沉积，形成胶结物，并填塞岩石的空隙。
结晶作用不仅改变了碳酸盐岩的成分，还使岩石的物理结构产生变化。
二、碳酸盐岩的岩石物性研究岩石物性是指岩石在力学、物理等方面的特性，包括密度、孔隙度、抗压强度、磁性等。
对于碳酸盐岩来说，其物性受到成岩作用的影响，同时也受到岩石化学组成和结构性质的制约。
1. 密度碳酸盐岩的密度因碳酸钙的含量、压实程度和孔隙度等因素而异。
密度的测定可以为碳酸盐岩的成分分析和岩石性质研究提供重要依据。
2. 孔隙度碳酸盐岩常常含有不同程度的孔隙，这些孔隙直接影响岩石的渗透性和孔隙度。
通过岩心分析、岩石薄片观察和气体测井等方法可以对碳酸盐岩的孔隙度进行研究。
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。
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 -------------。
（完整版）第三章储层岩石的物理性质
（完整版）第三章储层岩⽯的物理性质第三章储层岩⽯的物理性质3-0 简介⽯油储集岩可能由粒散的疏松砂岩构成，也可能由⾮常致密坚硬的砂岩、⽯灰岩或⽩云岩构成。
岩⽯颗粒可能与⼤量的各种物质结合在⼀起，最常见的是硅⽯、⽅解⽯或粘⼟。
认识岩⽯的物理性质以及与烃类流体的相互关系，对于正确和评价油藏的动态是⼗分必要的。
岩⽯实验分析是确定油藏岩⽯性质的主要⽅法。
岩⼼是从油藏条件下采集的，这会引起相应的岩⼼体积、孔隙度和流体饱和度的变化。
有时候还会引起地层的润湿性的变化。
这些变化对岩⽯物性的影响可能很⼤，也可能很⼩。
主要取决于油层的特性和所研究物性参数，在实验⽅案中应考虑到这些变化。
有两⼤类岩⼼分析⽅法可以确定储集层岩⽯的物理性质。
⼀、常规岩⼼实验1、孔隙度2、渗透率3、饱和度⼆、特殊实验1、上覆岩⽯压⼒，2、⽑管压⼒，3、相对渗透率，4、润湿性，5、表⾯与界⾯张⼒。
上述岩⽯的物性参数对油藏⼯程计算必不可少，因为他们直接影响这烃类物质的数量和分布。
⽽且，当与流体性质结合起来后，还可以研究某⼀油藏流体的流动状态。
3-1 岩⽯的孔隙度岩⽯的孔隙度是衡量岩⽯孔隙储集流体（油⽓⽔）能⼒的重要参数。
⼀、孔隙度定义岩⽯的孔隙体积与岩⽯的总体积之⽐。
绝对孔隙度和有效孔隙度。
特征体元和孔隙度：对多孔介质进⾏数学描述的基础定义是孔隙度。
定义多孔介质中某⼀点的孔隙度⾸先必须选取体元，这个体元不能太⼩，应当包括⾜够的有效孔隙数，⼜不能太⼤，以便能够代表介质的局部性质。
ii p U U U U M i ??=?→?)(lim)(0φ，)(lim )(M M M M '='→φφ称体积△U 0为多孔介质在数学点M 处的特征体元—多孔介质的质点。
这样的定义结果，使得多孔介质成为在每个点上均有孔隙度的连续函数。
若这样定义的孔隙度与空间位置⽆关，则称这种介质对孔隙度⽽⾔是均匀介质。
对于均匀介质，孔隙度的简单定义为：绝对孔隙度：V V V V V GP a -==φ有效孔隙度：VV V V V V nG eP --==φ孔隙度是标量，有线孔隙度、⾯孔隙度、绝对孔隙度、有效孔隙度之分。
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。
安徽省区域岩石物性基本特征
ｍ 。同时具有 同性异相特征 ，深 成侵入岩密度 普 的空 间分 布 特 征对 物探 资 料 地 质解 释 、分 析 构造 环 ｃ 境等有 重要作用。本文宏观分析安徽省 区域岩石密 遍 大于浅成岩和喷出岩 。例如 ，皖南地区的南山辉
度 、磁性基本 特征 。 绿 岩体 密 度 均值 为２８ｇｃ ， 亭辉 绿玢 岩 体密 度 为 ．８／ｍ３ 渔
１３ １
表 １ 华 北 陆 块 地 层 密 度 、 性 参 数 表 磁
Ｔａ ｌ Ｓｔａ ｉ ａｐ ｉ ｅ ｓ ｔ ｎ ａ ｎ ｔ ａｒ ｂｅ １ ｒｔ ｇｒ ｈ ｃ ｄ ｎ ｉ ａ ｄ ｍ ｇ ｅ ｉ ｐ ａｍｅ ｅｒ ｆｔ ｅ Ｎｏｒｈ Ｃｈ ｎ ａｎ ｍ ａ ｓ ｙ ｃ ｔ ｓ ｏ ｈ ｔ ｉａ Ｌ ｄ ｓ
参 数 主要 依 据 “ 徽 省 区域 岩石 密 度 、磁性 参 数 测 安 定与研 究 ”［ ３ 等资料 整理 。 安徽 省侵 入岩平 均密 度 、磁 ｌ参 数统计 见 表４ 生 。
面 、密度 差 约 ００ ｇｃ ；沿江 和 皖南 地 区的 印支构 ．８ ／ｍ 造 层顶 界 面 、密 度差 约 ０１ｇｃ ， 里 东构 造层 顶界 ．２ ／ｍ３ 加
２．０ ／ ｍ。 ８ ｇｃ 。
１
矿 ） 度 、 性参 数 统 计 石密 磁
变质岩密度变化与原岩关 系密切 ，且具有普遍
安 徽 省 区 域 地 层 岩 石 （ 括 中 生 代 火 山 碎 屑 大 于原岩 的特点 。 包 结 合区域 重 力场 分 析 ，除 “ 伏 ”密 度 界面 外 ，安 超 岩 ）平 均 密 度 、磁 性 （ 化 率 、剩磁 ） 数 统计 见 表 磁 参 Ｉ 一表３ 。地层层序根据 《 安徽省 区域地质志 》…、 徽 省 地 壳 上 层 重要 密 度 界 面 主要 有 ：皖 北地 区 的燕 ． ／ 印支构 造层顶 界 ２ ｍ３ 《 安徽省岩石地层 》ｆ ２ 等划分 。岩石平均密度 、磁性 山构造 层顶 界面 、密度 差约 ０ ｇｃ ，
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
地球物理勘探中常用的各类岩石物性参数
地球物理勘探中常⽤的各类岩⽯物性参数各类岩⽯磁参数（数量级）⼀览表沉积岩、冲积物及⽔的电阻率（单位：Ω.M）⽕成岩和变质岩的电阻率（单位：Ω.M）⾦属元素及常见矿物电阻率（单位：Ω.M）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。
主要岩⽯和矿⽯密度表组成岩⽯和矿⽯的矿物磁性绝⼤部分矿物属逆磁性和顺磁性，只有少部分的矿物具有铁磁性。
⼀、属于逆磁性的矿物岩盐⽯膏⽅解⽯⽯英⽯油⼤理⽯⽯墨⾦刚⽯及某些长⽯等，其值的数量级为-10-6CGSM单位。
基本上可视为接近于零。
但有时在某些简单的地质条件下，在某些盐丘和⽯英脉上能观测到微弱的负异常。
⼆、属于顺磁性的矿物如⿊云母、辉⽯、⾓闪⽯、蛇纹⽯、⽯榴⼦⽯、堇青⽯、褐铁矿等。
磁化率变化范围由0—5000×10-6CGSM单位。
有时，由于矿物中掺有磁铁矿⽽出现较⾼的磁化率。
三、⾃然界并不存在纯铁磁性矿物，主要是铁淦氧磁性的（也有反铁磁性的）矿物如铁的氧化物和硫化物及铁的氧化物和其他⾦属氧化物的混合结晶体。
这些矿物虽然数量不多，但磁性很强。
1. 磁铁矿（FeO.Fe2O3）:它是典型的铁淦氧磁体。
在弱磁场中的磁化率为0--29CGSM，Jr=4--20 CGSM，Tc=560—5650C。
饱和磁化Js=485 CGSM。
Hc=7—30Oe。
2. 氧化铁Fe2O3: 有两种类型,即γFe2O3和αFe2O3。
前者是磁⾚铁矿к=0.1CGSM，Tc=7200C，Hc=30—400Oe。
后者是⾚铁矿，为菱形晶体系，具有反铁磁性，к=20-100×10-6CGSM，Tc=6750C，Hc=7600Oe。
天然的⾚铁矿常含有铁磁性杂质（γFe2O3和Fe3O4）使к及Jr增加。
⾚铁矿的⼀个重要特性是当其从⾼温冷却下来时，会得到很强的温差剩磁，⽐感磁⼤数千倍。
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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（4×610-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（4×610-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（4×610-SI ） 常见值（4×610-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（4×610-SI ） 常见值（4×610-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（4×610-SI ） 常见值（4×610-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--2~4 Asphalt:wet 2110~10--6~12Clay:dry 3110~10--2-6Clay:saturated 110~1-15-40 Concrete:dry3210~10--4-10 Concrete:wet 2110~10--10~20 Freshwater 10-4-10-281 Freshwater ice 10-3 4Granite:dry 10-8-10-6 5Granite:wet 32--710~10Limestone:dry 10-9-10-67Limestone:wet 21--810~10Sand:dry 10-7-10-34~6Sand:saturated 10-4-10-210~30Seawater 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。