巖石波速.doc

請(qǐng)教：不知道密度如何求動(dòng)彈性模量不知道密度如何求動(dòng)彈性模量？2007-5-21 11:11 wanglg按經(jīng)驗(yàn)給定密度，一般都不會(huì)差太多的，只要能確定巖性就可以了。其實(shí)都有利用縱橫波速度反推密度度的公式，只是不太準(zhǔn)，而且經(jīng)驗(yàn)性太強(qiáng)罷了。2007-5-21 11:14 wanglg一些常見礦物的特征 石墨（C）常為鱗片狀集合體，有時(shí)為塊狀或土狀。顏色與條痕均為黑色，可污手。半金屬光澤。有一組極好解理，易劈開成薄片。硬度12，指甲可刻劃。有滑感。相對(duì)密度為2.2。 黃鐵礦（FeS2）大多呈塊狀集合體，也有發(fā)育成立方體單晶者。立方體的晶面上常有平行的細(xì)條紋。顏色為淺黃銅色，條痕為綠黑色。金屬光澤。硬度66.5。性脆，斷口參差狀。相對(duì)密度5。 黃銅礦（CuFeS2）常為致密塊狀或粒狀集合體。顏色銅黃，條痕為綠黑色。金屬光澤。硬度34，小刀能刻劃。性脆，相對(duì)密度4.14.3。 黃銅礦以顏色較深且硬度小可與黃鐵礦相區(qū)別。 方鉛礦（PbS）單晶常為立方體，通常呈致密塊狀或粒狀集合體。顏色鉛灰，條痕灰黑色。金屬光澤。硬度23。有三組解理，沿解理面易破裂成立方體。相對(duì)密度7.47.6。 閃鋅礦（ZnS）常為致密塊狀或粒狀集合體。顏色自淺黃到棕黑色不等（因含F(xiàn)e量增高而變深），條痕為白色到褐色。光澤自松脂光澤到半金屬光澤。透明至半透明。硬度3.54。解理好。相對(duì)密度3.94.1（隨含鐵量的增加而降低）。 石英（SiO2）常發(fā)育成單晶并形成晶簇，或成致密塊狀或粒狀集合體。純凈的石英無色透明，稱為水晶（crystal）。石英因含雜質(zhì)可呈各種色調(diào)。例如含F(xiàn)e”呈紫色者，稱為紫水晶；含有細(xì)小分散的氣態(tài)或液態(tài)物質(zhì)呈乳白色者，稱為乳石英。石英晶面為玻璃光澤，斷口為油脂光澤，無解理。硬度7。貝殼狀斷口。相對(duì)密度2.65。 隱晶質(zhì)的石英稱為石髓（玉髓），常呈腎狀、鐘乳狀及葡萄狀等集合體。一般為淺灰色、淡黃色及乳白色，偶有紅褐色及蘋果綠色。微透明。 具有多色環(huán)狀條帶的石髓稱為瑪瑙。 赤鐵礦（Fe203）常為致密塊狀、鱗片狀、鮞狀、豆?fàn)睢⒛I狀及土狀集合體。顯晶質(zhì)的赤鐵礦為鐵黑色到鋼灰色，隱晶質(zhì)或腎狀、鮞狀者為暗紅色，條痕呈櫻紅色。金屬、半金屬到土狀光澤。不透明。硬度56，土狀者硬度低。無解理。相對(duì)密度4.05.3。 磁鐵礦（Fe304）常為致密塊狀或粒狀集合體，也常見八面體單晶。顏色為鐵黑色。條痕為黑色。半金屬光澤，不透明。硬度5.56.5。無解理。相對(duì)密度5。具強(qiáng)磁性。 褐鐵礦實(shí)際上不是一種礦物而是多種礦物的混合物，主要成分是含水的氫氧化鐵（Fe203nH2O），并含有泥質(zhì)及二氧化硅等。褐至褐黃色，條痕黃褐色。常呈土塊狀、葡萄狀，硬度不一。 螢石（CaF2）常能形成塊狀、粒狀集合體，或立方體及八面體單晶。顏色多樣，有紫紅、藍(lán)、綠和無色等。透明。玻璃光澤。硬度4。解理好。易沿解理面破裂成八面體小塊。相對(duì)密度3.18。 方解石（CaCO3）常發(fā)育成單晶，或晶簇、粒狀、塊狀、纖維狀及鐘乳狀等集合體。純凈的方解石無色透明。因雜質(zhì)滲人而常呈白、灰、黃、淺紅（含Co、Mn）、綠（含Cu）、藍(lán)（含Cu）等色。玻璃光澤。硬度3。解理好。易沿解理面分裂成為菱面體。相對(duì)密度2.72。遇冷稀鹽酸強(qiáng)烈起泡。 白云石（CaMg（CO3）2）單晶為菱面體，通常為塊狀或粒狀集合體。一般為白色，因含F(xiàn)e常呈褐色。玻璃光澤。硬度3.54。解理好。相對(duì)密度2.86，含鐵高者可達(dá)2.93.1。白云石以在冷稀鹽酸中反應(yīng)微弱，以及硬度稍大而與方解石相區(qū)別。 孔雀石（Cu(C03)（OH）2）常為鐘乳狀、塊狀集合體，或呈皮殼附于其它礦物表面。深綠或鮮綠色。條痕為淡綠色。晶面上為絲絹光澤或玻璃光澤。硬度3.54。相對(duì)密度3.54.0。遇冷稀鹽酸劇烈起泡。 孔雀石以其特有顏色而易與其他礦物相區(qū)別。 硬石膏（CaSO4）單晶體呈等軸狀或厚板狀。集合體常為塊狀及粒狀。純凈者透明。無色或白色，常因含雜質(zhì)而呈暗灰色。玻璃光澤。硬度33.5。解理好，沿解理面可破裂成長(zhǎng)方形小塊。相對(duì)密度2.93.0。 石膏（CaSO42H20）單晶體常為板狀。集合體為塊狀、粒狀及纖維狀等。為無色或白色。有時(shí)透明。玻璃光澤，纖維狀石膏為絲絹光澤。硬度2。有極好解理，易沿解理面劈開成薄片。薄片具撓性。相對(duì)密度2.302.37。石膏中透明而呈月白色反光者稱透明石膏，纖維狀者稱纖維石膏，細(xì)粒狀者稱雪花石膏。 磷灰石（Ca5（PO4）3（F，C1，OH）常為六方柱狀之單晶，集合體為塊狀、粒狀、腎狀及結(jié)核狀等。純凈磷灰石為無色或白色，但少見。一般呈黃綠色?？梢猿霈F(xiàn)藍(lán)色、紫色及玫瑰紅色等。玻璃光澤。硬度2007-5-21 11:14 wanglg5斷口參差狀。斷面為油脂光澤。相對(duì)密度2.93.2。 以結(jié)核狀出現(xiàn)的磷灰石稱磷質(zhì)結(jié)核。 用含鉬酸銨的硝酸溶液滴在磷灰石上，有黃色沉淀（磷鉬酸銨）析出，是鑒別磷灰石的重要方法。 橄欖石(（Mg，F(xiàn)e）2(SiO4) 常為粒狀集合體。淺黃綠到橄欖綠色，隨含鐵量增高而加深。玻璃光澤。硬度67。解理不好。相對(duì)密度3.24.4，隨含鐵量增高而增大。 石榴子石（X3Y2(SiO4)3）化學(xué)式中的X代表二價(jià)陽離子ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等，Y代表三價(jià)陽離子Al3+、Fe3+、Cr3+、等，陽離子為鐵、鋁者稱為鐵鋁榴石，陽離子為鈣、鋁者，稱為鈣鋁榴石。盡管它們的化學(xué)成分有某種變化，但其基本結(jié)構(gòu)相同，特征近似。 石榴子石常形成等軸狀單晶體。集合體成粒狀和塊狀。淺黃白、深褐到黑色（一般隨含鐵量增高而加深）。玻璃光澤。硬度67.5。無解理。斷口為貝殼狀或參差狀。相對(duì)密度4左右。 紅柱石（A12SiO5）單晶體呈柱狀，橫切面近于正方形，集合體呈放射狀，俗稱菊花石，常為灰白色及肉（A12SiO5）紅色。玻璃光澤。硬度6.57.5。有平行柱狀方向的解理。相對(duì)密度3.133.16。 藍(lán)晶石（A12SiO5）單晶體常呈長(zhǎng)板狀或刀片狀。常為藍(lán)灰色。玻璃光澤，解理面上有珍珠光澤。有平行長(zhǎng)軸方向的解理。硬度5.57。平行伸長(zhǎng)方向的硬度小，垂直伸長(zhǎng)方向的硬度大。相對(duì)密度3.53一3.65。 夕線石（A12SiO5）通常為針狀及纖維狀集合體。常為灰白色。玻璃光澤。硬度7。有平行伸長(zhǎng)方向的解理。相對(duì)密度3.38一3.49。 普通輝石(Ca，Mg，F(xiàn)e，Al)2（Si，Al）206單晶體為短柱狀，橫切面呈近正八邊形，集合體為粒狀。綠黑色或黑色。玻璃光澤。硬度5.56.0。有平行柱狀方向的兩組解理，其交角為87o。相對(duì)密度3.23.4。 普通角閃石（Ca，Na）2一3（Mg，F(xiàn)e，Al）5(Si6（Si，Al）2O22)（OH，F(xiàn)）2）單晶體較常見，為長(zhǎng)柱狀。橫切面呈六邊形，經(jīng)常以針狀形式出現(xiàn)，綠黑色或黑色，玻璃光澤；硬度56。有平行柱狀的兩組解理，交角為56o。相對(duì)密度3.023.45，隨著含F(xiàn)e量增加而加大。 滑石（Mg3（Si4010）（OH）2）單晶體為片狀，通常為鱗片狀、放射狀、纖維狀、塊狀等集合體。無色或白色。解理面上為珍珠光澤。硬度1。平行片狀方向有極完全解理。有滑感。薄片具撓性。相對(duì)密度2.582.55。 高嶺石（A14（Si4010）（OH）3）一般為土狀或塊狀集合體。白色，常因含雜質(zhì)而呈其它色調(diào)。土狀者光澤暗淡，塊狀者具蠟狀光澤。硬度2。相對(duì)密度2.612.68。具可塑性。 白云母（KA12（AlSi3010）（OH，F(xiàn)）2）單晶體為短柱狀及板狀，橫切面常為六邊形。集合體為鱗片狀，其中晶體細(xì)微者稱為絹云母。簿片為無色透明。具珍珠光澤。硬度2.53。有平行片狀方向的極好解理，易撕成薄片。具彈性。相對(duì)密度2.772.88。 黑云母(K(Mg,Fe3（AlSi3010）（OH，F(xiàn)）2)單晶體為短柱狀、板狀，橫切面常為六邊形，集合體為鱗片狀。棕褐色或黑色，隨含鐵量增高而變暗。其它光學(xué)與力學(xué)性質(zhì)同白云母相似。相對(duì)密度2.73.3。2007-5-21 11:15 wanglg長(zhǎng)石長(zhǎng)石是硅酸鹽礦物中分布最廣的一類礦物，約占地殼重量的50。長(zhǎng)石包括三個(gè)基本類型： 鉀長(zhǎng)石(K(AlSi308) （代號(hào)Or） 鈉長(zhǎng)石(Na(AlSi308) （代號(hào)Ab） 鈣長(zhǎng)石(Ca(AlSi208) （代號(hào)An） 鉀長(zhǎng)石與鈉長(zhǎng)石因其中含有堿質(zhì)元素Na與K，故常稱堿性長(zhǎng)石 鈉長(zhǎng)石與鈣長(zhǎng)石常按不同比例混溶在一起，組成類質(zhì)同像系列: 鈉長(zhǎng)石Ab l0090An 010 更長(zhǎng)石Ab 9070 An l030 中長(zhǎng)石Ab 7050 An 3050 拉長(zhǎng)石Ab 5030 An 5070 培長(zhǎng)石Ab 3010 An 7090 鈣長(zhǎng)石Ab l00 An 90100 這六種長(zhǎng)石成分上連續(xù)過渡，總體稱斜長(zhǎng)石。其中鈉長(zhǎng)石與更長(zhǎng)石稱為酸性斜長(zhǎng)石；拉長(zhǎng)石、培長(zhǎng)石及鈣長(zhǎng)石稱為基性斜長(zhǎng)石（此處酸性、基性為地質(zhì)上的，非化學(xué)上的意義）。 斜長(zhǎng)石有許多共同特征。如單晶體為板狀或板條狀。常為白色或灰白色。玻璃光澤。硬度66.52。有兩組解理，彼此近正交，相對(duì)密度2.612.75，隨鈣長(zhǎng)石成分增大而變大。 鉀長(zhǎng)石包含正長(zhǎng)石、鉀微斜長(zhǎng)石、透長(zhǎng)石及冰長(zhǎng)石等變種，其成分無變化，僅結(jié)構(gòu)略有差別。其中常見的是正長(zhǎng)石。單晶體常為柱狀或板柱狀。常為肉紅色，有時(shí)具有較淺的色調(diào)。玻璃光澤。硬度6。有兩組方向相互垂直的解理。相對(duì)密度2.42.57。2007-5-21 11:16 wanglg主要巖石完整巖塊的彈性波速度及動(dòng)力變形參數(shù)表巖石名稱 密度(gcm3) 縱波速度(ms) 橫波速度(ms) 動(dòng)彈性模量(GPa) 動(dòng)泊松比(d) BHDG1*2/3玄武巖 2.603.30 45707500 30504500 5311628 0.10.22 BH安山巖 2.703.10 42005600 25003300 414833 0.220.23 BH閃長(zhǎng)巖 2.522.70 57006450 27933800 52.896.2 0.230.34 BH花崗巖 2.522.96 45006500 23703800 37.0106.0 0.240.31 BH輝長(zhǎng)巖 2.552.98 3006560 32004000 63.4114.8 0.200.21 BH純橄欖巖 3.28 65007980 40804800 128.3183.8 0.170.22 BH石英粗面巖 2.302.77 30005300 18003100 18.266.0 0.220.24 BH輝輝巖 2.532.97 52005800 31003500 59.588.3 0.210.22 BH流紋巖 1.972.61 48006900 29004100 40.2107.7 0.210.23 BH石英巖 2.562.96 30305610 18003200 20.476.3 0.230.26 BH片巖 2.653.00 58006420 35003800 78.8106.6 0.210.23 BH片麻巖 2.503.30 60006700 35004000 76.0129.1 0.220.24 BH板巖 2.552.60 36504450 21602860 29.348.8 0.150.23 BH大理巖 2.682.72 58007300 35004700 79.7137.7 0.150.21 BH千枚巖 2.712.86 28005200 18003200 20.270.0 0.150.20 BH砂巖 2.612.70 15004000 9152400 5.337.9 0.200.22 BH頁巖 2.302.65 13303970 7802300 3.435.0 0.230.25 BH石灰?guī)r 2.302.90 25006000 14503500 12.188.3 0.240.2 BH硅質(zhì)灰?guī)r 2.812.90 44004800 26003000 46.861.7 0.180.23 BH泥質(zhì)灰?guī)r 2.252.35 20003500 12002200 7.926.6 0.170.22 BH白云巖 2.803.00 25006000 15003600 15.494.8 0.22 BH礫巖 1.702.90 15002500 9001500 3.416.0 0.190.22 BH混凝土 2.402.70 20004560 12502760 8.8549.8 0.180.21 BH2007-5-21 11:16 wanglg常見巖體的縱波速度(ms)成因及地質(zhì)年代 巖石名稱 裂隙少，未風(fēng)化的新鮮巖體 裂隙多，破碎，膠結(jié)差，微風(fēng)化 破碎帶，節(jié)理密集 軟弱，膠結(jié)差，風(fēng)化顯著古生代及中生代的巖漿巖、變質(zhì)巖和堅(jiān)硬的沉積巖 玄武巖、花崗巖、輝綠巖、流紋巖、蛇紋巖、結(jié)晶片巖、千枚巖、片麻巖、板巖、砂巖、礫巖、石灰?guī)r 55004500 45004000 40002400 BHDG6古生代及中生代地層 片理顯著的變質(zhì)巖，片理發(fā)育的古生代及中生代地層 46004000 40003100 BHDG8中生代火山巖地層，早第三紀(jì)地層 頁巖、砂巖、角礫凝灰?guī)r、流紋巖、安山巖硅化頁巖、硅化砂巖、火山質(zhì)凝灰?guī)r 50004000 40003100 31001500 BHDG6第三紀(jì)地層 泥巖、頁巖、砂巖、礫巖、凝灰?guī)r、角礫凝灰?guī)r、凝灰熔巖 40001300 31002200 22001500 BHDG6新第三紀(jì)地層及第四紀(jì)火山噴出物 泥巖、砂巖、粉砂巖、砂礫巖、凝灰?guī)r 24002000 20001500 BG)F2007-5-21 11:16 wanglg常見巖體動(dòng)彈性模量(Ed)和動(dòng)泊松比(d)參考值巖體名稱 特征Ed(103Mpa) 特征d 花崗巖 新鮮 半風(fēng)化 全風(fēng)化 新鮮 半風(fēng)化 全風(fēng)化 33.065.0 7.021.8 1.011.0 0.200.33 0.180.33 0.350.40 BH石英閃長(zhǎng)巖 新鮮 微風(fēng)化 半風(fēng)化 新鮮 微風(fēng)化 半風(fēng)化 55.088.0 38.064.0 4.511.0 0.280.33 0.240.28 0.230.33 BHDG4安山巖 新鮮 半風(fēng)化 新鮮 半風(fēng)化 12.019.0 3.69.7 0.280.33 0.260.44 BHDG4 玢巖 新鮮 半風(fēng)化 全風(fēng)化 新鮮 半風(fēng)化 全風(fēng)化 34.739.7 3.520.0 2.4 0.280.29 0.240.4 0.39 BH玄武巖 新鮮 半風(fēng)化 全風(fēng)化 新鮮 半風(fēng)化 全風(fēng)化 34.038.0 6.17.6 2.6 0.250.30 0.270.33 0.27 BH砂巖 新鮮 半風(fēng)化至全風(fēng)化 裂隙發(fā)育 20.644.0 1.14.5 12.519.5 0.180.28 0.270.36 0.260.4 BH頁巖砂質(zhì) 裂隙發(fā)育 巖體破碎 碳 質(zhì) 0.817.14 0.512.50 3.215.0 0.170.36 0.240.45 0.380.43 BH石灰?guī)r 新鮮，微風(fēng)化 半風(fēng)化 全風(fēng)化 25.854.8 9.028.0 1.487.30 0.200.39 0.210.41 0.270.35 BH泥質(zhì)灰?guī)r 新鮮，微風(fēng)化 半風(fēng)化 全風(fēng)化 8.652.5 13.124.8 7.2 0.180.39 0.270.37 0.29 BH片麻巖 新鮮，微風(fēng)化 片麻理發(fā)育 全風(fēng)化 22.035.4 11.515.0 0.30.85 0.240.35 0.330.46 BH板巖硅質(zhì) 12.623.2 3.79.7 5.05.5 0.270.33 0.250.36 0.250.29 BHDG4角閃片巖 新鮮致密堅(jiān)硬 裂隙發(fā)育 45.065