岩石的分类及性质

岩石力学岩石的物理性质 一、 岩石的分类火成岩：侵入岩和喷出岩。

沉积岩：砂岩（95%的油气储量）、页岩（待开采，如页岩气、煤层气）、石灰岩。

变质岩：不含油气。

二、 岩石的强度主要取决于：组成其矿物的强度、连接结构形式、岩石的结构和整体构造、胶结物的成分和胶结方式 三、岩石的物理性质孔隙度、渗透率、可压缩性、导电性、传热性的总称。

1、 孔隙度：绝对孔隙度：φ = V 孔/V 岩总 孔隙度越高，岩石的力学性质越差。

有效孔隙度： φ有效 =V 连通/V 孔总。

2、 渗透性：在一定压力作用下，孔隙具有让流体（油、气、水）通过的性质。

其大小用渗透率来描述，反映了流体在岩石孔隙中流动的阻力的大小。

达西定律：A LhK Q ∆=φ...K Φ——反应岩石性质系数 含义：以粘度为1厘泊的流体完全饱和于岩石孔隙中，在1个大气压差的作用下，以层流的方式用过截面积为1cm 2,长度为1cm 的岩样时，其流量为1cm 3/s 。

则渗透率为1达西（D ）。

3、 岩石中的油、气、水饱和度。

…4、 岩石的粒度组成和比表面积：粒度组成的分析方法：筛分析法和沉降法。

通过粒度得孔隙度。

比表面积：单位体积岩石内颗粒的总表面积。

通过粒度组成估算比面。

孔隙度、粒度、比表三者之二求一岩石的力学性质岩石的类型、组成成分、结构构造、围压、温度、应变率、载荷等对其力学性质都有影响 一、 岩石变形性质的基本概念1、 弹性：… 基本弹性参数E 、υ。

2、 塑性3、 黏性：物体受力后，变形不能在瞬时完成，且应变率随应力的增加而增加的性质。

4、 脆性：受力后变形很小就发生破裂的性质。

（ε>5%就发生破裂的称为塑性材料,小于的称脆性材料）5、 延性：发生较大塑性变形，但不丧失其承载能力的性质。

岩石在常温，常压下，并不是理想的弹性或塑性材料，而是几种的复合体，如塑弹性、塑弹塑、弹塑蠕。

其本构关系略。

6、常温常压下岩石的典型应力-应变曲线：（重点）OA---塑性，应力增加快，但应变增加不多。

第一章岩石及岩体的基本性质第一节概述岩石是组成地壳的基本物质，它由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律〔通过结晶或借助于胶结物粘结〕组合而成。

一、岩石的分类自然状态下的岩石，按其固体矿物颗粒之间的结合特征，可分为：①固结性岩石：固结性岩石是指造岩矿物的固体颗粒间成刚性联系，破碎后仍可保持一定形状的岩石。

②粘结性岩石、③散粒状岩石、④流动性岩石等。

在煤矿中遇到的大多是固结性岩石。

常见的有砂岩、石灰岩、砂质页岩、泥质页岩、粉砂岩等。

按岩石的力学性质不同，常把矿山岩石分为：①坚硬岩石②松软岩石两类。

工程中常把饱水状态下单向抗压强度大于10MPa的岩石叫做坚硬岩石，而把低于该值的岩石称为松软岩石。

松软岩石具有结构疏松、密度小、孔隙率大、强度低、遇水易膨胀等特点。

从矿压控制角度看，这类岩石往往会给采掘工作造成很大困难。

二、岩石的结构和构造岩石的强度与岩石的结构和构造有关。

1.岩石的结构指决定岩石组织的各种特征的总合。

如岩石中矿物颗粒的结晶程度、颗粒大小、颗粒形状、颗粒间的联结特征、孔隙情况，以及胶结物的胶结类型等。

岩石中矿物颗粒大小差异很大，在沉积岩中，有的颗粒小到用肉眼难以分辩〔如石灰岩、泥岩、粉砂岩中的细微颗粒〕，有的颗粒可大至几厘米〔如砾岩中的粗大砾石〕。

组成岩石的物质颗粒大小，决定着岩石的非均质性。

颗粒愈均匀，岩石的力学性质也愈均匀。

一般来说，组成岩石的物质颗粒愈小，则该岩石的强度愈大。

2.岩石的构造是指岩石中矿物颗粒集合体之间，以及与其它组成部分之间的排列方式和充填方式。

主要有以下几种构造：1.整体构造——岩石的颗粒互相紧密地紧贴在一起，没有固定的排列方向；2.多孔状构造——岩石颗粒间彼此相连并不严密，颗粒间有许多小空隙；3.层状构造——岩石颗粒间互相交替，表现出层次叠置现象〔层理〕。

岩石的构造特征对其力学性质有明显影响，如层理的存在常使岩石具有明显的各向异性。

在垂直于层理面的方向上，岩石承受拉力的性能很差，沿层理面的抗剪能力很弱。

岩石类知识点总结归纳一、岩石的分类地球上的岩石可以大致分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类，它们各自有着自己独特的形成过程和特点。

1. 火成岩火成岩是由地下熔岩在地表或地下冷却凝固而形成的岩石。

根据岩浆凝固的地点、速度和环境不同，可以分为深成岩和浅成岩两类。

（1）深成岩：深成岩是在地壳深部形成的岩石，其凝固速度较慢，结晶度高，晶粒明显，例如花岗岩、辉石岩等。

（2）浅成岩：浅成岩是在地表或浅部形成的岩石，凝固速度较快，结晶度低，晶粒细小，例如玄武岩、安山岩等。

2. 沉积岩沉积岩是由岩屑、有机物等在沉积作用下，经过压实、胶结而形成的岩石。

它是地球表面最为广泛的岩石类型，包括砂岩、页岩、煤等。

3. 变质岩变质岩是原有的岩石在高温、高压等条件下经历了变质作用而形成的岩石。

变质作用通常发生在岩石的深部，包括片岩、云母片麻岩、大理岩等。

二、岩石的成因不同类型的岩石具有各自独特的形成过程和成因。

1. 火成岩的成因火成岩是从地球内部升华或熔化的物质凝固而成。

其成因主要包括玄武质岩熔融、沉积岩熔融、地壳物质的再结晶等。

2. 沉积岩的成因沉积岩是由岩屑、生物残骸等在沉积过程中经受水、风、冰等力量的作用而形成的。

其成因主要包括机械沉积、化学沉积和有机沉积等。

3. 变质岩的成因变质岩是在高温、高压等条件下，原有岩石发生了结晶、融化等变质作用而形成的。

其成因主要包括热液变质、区域变质和动力变质等。

三、岩石的特征不同类型的岩石具有各自的特征，这些特征是我们进行岩石鉴定和研究的重要依据。

1. 火成岩的特征火成岩的特征包括晶粒结构、矿物成分和斑晶等。

晶粒结构主要有玻璃质、细粒、晶粒状等形态，矿物成分主要包括石英、长石、斜长石、黑云母、白云母等。

2. 沉积岩的特征沉积岩的特征包括层理、颗粒度和化石等。

层理主要反映了沉积过程中的沉积结构和沉积环境，颗粒度反映了岩石的颗粒大小和分布，化石则反映了沉积岩的年代和古生态环境。

3. 变质岩的特征变质岩的特征包括岩石的结构、矿物组成和构造特征。

第一章岩石的物理性质及岩石工程分类学习对象岩石及岩石的结构特征、岩石的不连续性、不均匀性和各向异性岩石的各项指标。

学习内容岩石及岩石的结构特征、岩石的不连续性、不均匀性和各向异性岩石的容重、密度比重、孔隙率和孔隙比；含水量、吸水率与饱和系数；渗透系数。

学习目的掌握有关概念，特别是掌握岩石及岩石的结构特征、岩石的不连续性、不均匀性和各向异性岩石的各项指标。

掌握岩石的容重、密度比重、孔隙率和孔隙比；含水量、吸水率与饱和系数；渗透系数等计算。

1.1 岩石及岩石的结构特征1岩石工程岩石力学的研究对象是岩石。

岩石是构成地壳的基本材料，是经过地质作用而天然形成的（一种或多种）矿物集合体。

岩石通常按地质成因分为岩浆岩、沉积岩和变质岩等三种类型，下图为三类岩石的部分岩体。

a、岩浆岩岩浆岩是岩浆冷凝而形成的岩石，绝大多数岩浆岩是由结晶矿物所组成，由于组成它的各种矿物化学成分和物理性质较为稳定，它们之间的联结是牢固的，因此岩浆岩通常具有较高的力学强度和均质性。

工程中常遇到的岩浆岩有花岗岩、玄武岩等。

b、沉积岩沉积岩是母岩（岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩）经风化剥蚀而产生的物质在地表经搬运沉积和硬结成岩作用而形成的岩石组成。

沉积岩的主要物质成分为颗粒和胶结构。

颗粒包括各种不同形状及大小的岩屑及某些矿物；胶结物常见的成分有钙质、硅质、铁质以及泥质等。

沉积岩的物理力学性质不仅与矿物和岩屑有关，而且也与胶结物性质有关。

沉积岩具有层理构造，这使得它的物理力学性质具有方向性。

工程建设中常见的沉积岩有灰岩、砂岩、页岩等。

c、变质岩变质岩是由岩浆岩、沉积岩甚至变质岩在地壳中受到高温、高压及化学活动性流体的影响下发生变质而形成的岩石。

它在矿物成份、结构构造上具有变质过程中产生的特征，也常常残留有原岩的某些特点。

因此，变质岩的物理力学性质不仅与原岩的性质有关，而且与变质作用的性质及变质程度有关。

工程建设中常见的变质岩类有大理岩、片麻岩、板岩等。

天然岩石的分类岩石按地质形成条件分为火成岩、沉积岩和变质岩三大类，它们具有显著不同的结构、构造与性质。

1.火成岩火成岩又称岩浆岩，是因地壳变动，熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成，火成岩是组成地壳的主要岩石，占地壳总重量的89%,火成岩按岩浆冷却条件的不同，又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。

(1)深成岩。

深成岩是岩浆在地壳深处，在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石，其特性是：构造致密、表观密度大、抗压强度高、吸水率小、抗冻性好、耐磨性好，如花岗岩、正长岩、辉长岩、闪长岩等，(2)喷出岩。

喷出岩是熔融岩浆喷出地表后，在压力降低、迅速冷却的条件下形成的岩石。

当岩浆形成较厚的岩层时，其结构致密，性能接近于深成岩，但因冷却迅速多呈隐品质（矿物晶粒细小，肉眼不能识别）或玻璃质，如建筑上常用的玄武岩、安山岩等；若喷出的岩浆层较薄时，常呈多孔构造。

(3)火山岩。

火山岩又称火山碎屑岩。

火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中，急速冷却后落下而形成的碎屑岩石，如火山灰、浮石等。

火山岩都是轻质多孔结构的材料，其中火山灰被大量用作水泥的混合材料，浮石可用作轻质骨料以配制轻骨料混凝土用作墙体材料。

2.沉积岩沉积岩又称水成岩。

地表的多种岩石在外力地质作用下，经风化、搬运（风吹搬迁、流水冲移）、沉积和再造岩等作用（压固、胶结、重结晶等）,在地表或离地表不太深处形成的岩石。

沉积岩大都呈层状结构，各层岩石的成分、构造、颜色、性能等均不相同，且为各向异性。

与深成火成岩相比，沉积岩的表观密度小，结构致密性较差，孔隙率和吸水率较大，强度和耐久性较低。

沉积岩虽仅占地壳总重量的5%,但在地球上分布很广、约占地壳表面积的75%,加之藏于离地表不太深处，故易于开采。

沉积岩用途广泛，其中最重要的是石灰岩。

石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，更是配制普通混凝土的重要组成材料。

石灰岩也是修筑堤坝和铺筑道路的原材料。

3.变质岩变质岩由原生的火成岩或沉积岩，经过地壳内部高温、高压等变化作用使它们的矿物成分、结构、构造以及化学组成都发生改变后而形成的岩石。

初中岩石知识点总结一、岩石的类型1. 岩石的分类岩石主要可以分为火成岩、沉积岩和变质岩这三大类。

其中火成岩是由地壳深部岩浆冷却凝固形成的岩石，例如花岗岩和玄武岩；沉积岩是由岩屑、有机体或化学沉淀物堆积形成的岩石，例如砂岩和页岩；变质岩是在高温高压条件下，原有火成岩、沉积岩或变质岩发生变质作用形成的岩石，例如片岩和大理岩。

2. 岩石的性质不同类型的岩石有着不同的性质，火成岩的结晶颗粒大，硬度高，抗风化能力强；沉积岩的颗粒细腻，有层状结构，容易分层剥离；变质岩的结晶颗粒较小而有序，硬度高，抗风化能力也强。

二、岩石的形成1. 火成岩的形成火成岩是由地壳深部的高温岩浆冷却凝固形成的。

岩浆可以分为玄武岩、花岗岩等，根据其形成条件和成分的不同可以分为深成岩和浅成岩。

2. 沉积岩的形成沉积岩是由岩屑、有机体或化学沉积物经过风化、磨蚀、沉积、压实等过程形成的。

其形成有着特定的环境条件，例如湖泊、海洋、河流等。

3. 变质岩的形成变质岩是在高温高压条件下，原有的岩石（包括火成岩、沉积岩、变质岩）在不融化的情况下发生了结晶、形状、次生矿物或原有矿物的排列结构等方面的变化，形成了变质岩。

三、岩石的用途岩石在生活中有着多种用途。

火成岩可以用来建筑、雕刻和装饰等；沉积岩可以制作砖头、石灰等；变质岩可以作为地质材料和装饰材料等。

四、国内外的岩石地质中国地处欧亚大陆的东部，地质构造复杂，岩石种类繁多。

主要分布在东北的火成岩、华北的变质岩、长江中下游的火成岩和沉积岩、西南的岩石构造多样。

五、岩石的保护与治理由于自然条件剥蚀、水文作用、地质活动等，岩石往往受到自然侵蚀的影响。

对于岩石的保护与治理是一项长期的工作。

总结：岩石作为地球的基本组成部分，在地球形成的过程中扮演着重要的角色。

同学们应该通过学习岩石的相关知识，了解岩石的形成、类型和用途，进而增强对地质学知识的理解和应用能力。

同时也要关注岩石的保护与治理，促进岩石资源的可持续利用。

常见岩⽯及⼒学性质虽然岩⽯的⾯貌是千变万化的，但是从它们形成的环境，也就是从成因上来划分，可以把岩⽯分为三⼤类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。

1、沉积岩 沉积岩是在地表或近地表不太深的地⽅形成的⼀种岩⽯类型。

它是由风化产物、⽕⼭物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和⽯化作⽤，最后形成的岩⽯。

沉积岩的物质来源主要有⼏个渠道，风化作⽤是⼀个主要渠道，它包括机械风化、化学风化和⽣物风化。

机械风化是以崩解的⽅式把已经形成的岩⽯破碎成⼤⼩不同的碎屑；化学风化是由于⽔、氧⽓、⼆氧化碳引起的化学作⽤使岩⽯分解形成碎屑；细菌、真菌、藻类等⽣物风化作⽤也能分解岩⽯。

此外，⽕⼭爆发喷射出⼤量的⽕⼭物质也是沉积物质的来源之⼀；植物和动物有机质在沉积岩中也占有⼀定⽐例。

不论那种⽅式形成的碎屑物质都要经历搬运过程，然后在合适的环境中沉积下来，经过漫长的压实作⽤，⽯化成坚硬的沉积岩。

2、岩浆岩 岩浆岩也叫⽕成岩，是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆，在侵⼊到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作⽤⽽形成的岩⽯。

因为它⽣成的条件与沉积岩差别很⼤，因此，它的特点也与沉积岩明显不同。

在野外观察，沉积岩常具有成层构造，层状构造是沉积岩所独有的特征。

⽽在岩浆岩发育的地区则常常见到节理，⽽基本上看不到层理；在矿物组合上，在岩浆岩中出现的矿物，如橄榄⽯、辉⽯、⾓闪⽯等矿物是在⾼温⾼压条件下结晶形成的，在常温常压条件下不容易保存.3、变质岩 在地壳形成和发展过程中，早先形成的岩⽯，包括沉积岩、岩浆岩，由于后来地质环境和物理化学条件的变化，在固态情况下发⽣了矿物组成调整、结构构造改变甚⾄化学成分的变化，⽽形成⼀种新的岩⽯，这种岩⽯被称为变质岩。

变质岩是⼤陆地壳中最主要的岩⽯类型之⼀。

在变质岩的概念中，有两点必须强调，这是变质岩区别于沉①⽕成岩也称岩浆岩。

来⾃地球内部的熔融物质，在不同地质条件下冷凝固结⽽成的岩⽯。

当熔浆由⽕⼭通道喷溢出地表凝固形成的岩⽯，称喷出岩或称⽕⼭岩。

1、碎屑岩类（1）砾岩----成分多为坚硬而稳定的岩石、矿物组成，一般为石英、燧石、长石、石灰石砾等，颗粒直径大于1mm，含量大于50%，分选差，一般为棱角状、次棱角状及圆状或近似圆状，具表面性质（粗糙、光滑、光泽、层理、擦痕等），砾石排列（定向或杂乱），胶结类型（接触式、孔隙式、基底式或混合式），胶结物有硅质、钙质、铁质、泥质。

（2）角砾岩----成分复杂，颗粒磨圆差，呈棱角状，其它同砾岩。

（3）砂岩----成分以石英、长石为主，还有少量云母，暗色矿物和岩屑等；颗粒直径大于0.1mm，小于1mm，颜色以灰、浅灰、灰白、深灰、灰绿、棕红、紫红色最为常见，颗粒为圆状或次圆状，分选以中、好为主，胶结物主要为泥质胶结，另有钙质、铁质及硅质胶结，胶结程度以松散、疏松，致密为主，一般具层理特征，包括层理类型、构造类型（如虫孔构造、网状构造）、冲刷面等，砂岩中含有物较普遍特殊矿物（黄铁矿、菱铁矿）、结核、团状斑块、泥砾等，化石一般有介形虫、腹足类、植物根、茎、叶、动物化石碎片。

遇酸一般起泡反应，分强、中、弱三个等级。

（4）粉砂岩----成分以石英为主，长石次之，有少量的暗色矿物及白云母，颗粒直径在0.01~0.1mm之间，含量大于50%，颜色以灰、浅灰、灰白、绿灰色最为常见，颗粒为圆状、近圆状，分选好，胶结物以泥质、钙质为主，另有硅质，铁质胶结，胶结程度以疏松、致密为主，具层理特征，包括层理类型、构造类型、冲刷等，具特殊矿物（黄铁矿、菱铁矿）、结核、团状斑块等，化石主要为介形虫、植物根、茎、叶，动物化石碎片等，遇酸反应较强烈，分中、强两级。

2、泥质岩类（1）泥岩----成分以各种粘土矿物为主，可掺入多种碎屑和化学沉积物，颗粒直径小于0.01mm，含量大于50%，颜色以灰、深灰、褐灰、棕红、紫红色、灰绿色为主，纯度以含砂、含钙的多少而定，坚硬程度分软、硬、坚硬、脆四级表示，固结程度为松软、致密。

物理性质包括断口、滑腻程度、可塑性、膨胀性、裂缝性。

岩石种类及特点岩石是由不同粒径的矿物组成的固体物质，有着自己的形态、成分结构和性质，具有流变、热变和物理强度，几乎可以把地球上的所有地质体进行划分。

地质学中，岩石是由单一或多种矿物和凝灰石组成，具有特定化学成分和结构特征，是地球内部构成最基本的组成体。

岩石主要分为三大类：火成岩、沉积岩和变质岩，以及它们之间的综合岩。

火成岩是由火山喷发、冷却析出来的岩石，是构成地壳和地幔的主要物质之一，具有较大深度，承受巨大的压力和温度，在软物质的作用下，它会随着岩浆的冷却而形成结晶岩、浆料岩和其它类型的火成岩。

例如玄武岩、花岗岩、岩膏岩等等。

火成岩有比较高的熔点和硬度，是地壳构成最重要的材料。

沉积岩是从母岩上沉积而成，除了涡流成岩之外，大部分是由水搬运的沉积物沉积在沉积基底上而成的岩石。

这些沉积物来自母岩，也可以由水中碎屑、微生物和化石组成，它们有各种不同的形态和结构，例如砂岩、泥岩、灰岩、岩棉、石灰岩等等，在沉积过程中可以形成碎屑岩、细菌岩、有机岩、湖泊岩等等。

变质岩是由火成岩在外力作用下，形变、变质、改变形态、成分和结构，形成新岩石的过程。

变质岩因受压力作用而产生，其主要特征是具有交互结构，该结构由矿物形成，具有不同程度的变质，类型包括片麻岩、变质花岗岩、变质辉闪岩、变质玄武岩、接触变质岩等等，具有密实的结构、细腻的矿物构造，较低的温度和较高的压力，受地壳和地幔作用，可以形成多种变质岩。

综合岩是指火成岩与变质岩的综合构成，它介于火成岩和变质岩之间，有时也可以当作沉积岩。

综合岩由多种矿物组成，有火成岩和变质岩的特征，具有较强的抗冲磨能力、较高的硬度和较高的热稳定性。

它分为四类：砂岩岩石、泥岩岩石、岩砂岩石和土砂岩石，最常见的是石灰岩。

它们的特征常常比较复杂，因此用于建筑、制造磨具和做器皿等。

以上就是岩石的分类及其特点，在我们日常生活中，岩石有着重要作用，如建筑材料、景观设计、熔炼等，岩石的多样性也是地质学中重要的研究对象。