岩石波速.doc

请教：不知道密度如何求动弹性模量不知道密度如何求动弹性模量？2007-5-21 11:11 wanglg按经验给定密度，一般都不会差太多的，只要能确定岩性就可以了。其实都有利用纵横波速度反推密度度的公式，只是不太准，而且经验性太强罢了。2007-5-21 11:14 wanglg一些常见矿物的特征 石墨（C）常为鳞片状集合体，有时为块状或土状。颜色与条痕均为黑色，可污手。半金属光泽。有一组极好解理，易劈开成薄片。硬度12，指甲可刻划。有滑感。相对密度为2.2。 黄铁矿（FeS2）大多呈块状集合体，也有发育成立方体单晶者。立方体的晶面上常有平行的细条纹。颜色为浅黄铜色，条痕为绿黑色。金属光泽。硬度66.5。性脆，断口参差状。相对密度5。 黄铜矿（CuFeS2）常为致密块状或粒状集合体。颜色铜黄，条痕为绿黑色。金属光泽。硬度34，小刀能刻划。性脆，相对密度4.14.3。 黄铜矿以颜色较深且硬度小可与黄铁矿相区别。 方铅矿（PbS）单晶常为立方体，通常呈致密块状或粒状集合体。颜色铅灰，条痕灰黑色。金属光泽。硬度23。有三组解理，沿解理面易破裂成立方体。相对密度7.47.6。 闪锌矿（ZnS）常为致密块状或粒状集合体。颜色自浅黄到棕黑色不等（因含Fe量增高而变深），条痕为白色到褐色。光泽自松脂光泽到半金属光泽。透明至半透明。硬度3.54。解理好。相对密度3.94.1（随含铁量的增加而降低）。 石英（SiO2）常发育成单晶并形成晶簇，或成致密块状或粒状集合体。纯净的石英无色透明，称为水晶（crystal）。石英因含杂质可呈各种色调。例如含Fe”呈紫色者，称为紫水晶；含有细小分散的气态或液态物质呈乳白色者，称为乳石英。石英晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽，无解理。硬度7。贝壳状断口。相对密度2.65。 隐晶质的石英称为石髓（玉髓），常呈肾状、钟乳状及葡萄状等集合体。一般为浅灰色、淡黄色及乳白色，偶有红褐色及苹果绿色。微透明。 具有多色环状条带的石髓称为玛瑙。 赤铁矿（Fe203）常为致密块状、鳞片状、鲕状、豆状、肾状及土状集合体。显晶质的赤铁矿为铁黑色到钢灰色，隐晶质或肾状、鲕状者为暗红色，条痕呈樱红色。金属、半金属到土状光泽。不透明。硬度56，土状者硬度低。无解理。相对密度4.05.3。 磁铁矿（Fe304）常为致密块状或粒状集合体，也常见八面体单晶。颜色为铁黑色。条痕为黑色。半金属光泽，不透明。硬度5.56.5。无解理。相对密度5。具强磁性。 褐铁矿实际上不是一种矿物而是多种矿物的混合物，主要成分是含水的氢氧化铁（Fe203nH2O），并含有泥质及二氧化硅等。褐至褐黄色，条痕黄褐色。常呈土块状、葡萄状，硬度不一。 萤石（CaF2）常能形成块状、粒状集合体，或立方体及八面体单晶。颜色多样，有紫红、蓝、绿和无色等。透明。玻璃光泽。硬度4。解理好。易沿解理面破裂成八面体小块。相对密度3.18。 方解石（CaCO3）常发育成单晶，或晶簇、粒状、块状、纤维状及钟乳状等集合体。纯净的方解石无色透明。因杂质渗人而常呈白、灰、黄、浅红（含Co、Mn）、绿（含Cu）、蓝（含Cu）等色。玻璃光泽。硬度3。解理好。易沿解理面分裂成为菱面体。相对密度2.72。遇冷稀盐酸强烈起泡。 白云石（CaMg（CO3）2）单晶为菱面体，通常为块状或粒状集合体。一般为白色，因含Fe常呈褐色。玻璃光泽。硬度3.54。解理好。相对密度2.86，含铁高者可达2.93.1。白云石以在冷稀盐酸中反应微弱，以及硬度稍大而与方解石相区别。 孔雀石（Cu(C03)（OH）2）常为钟乳状、块状集合体，或呈皮壳附于其它矿物表面。深绿或鲜绿色。条痕为淡绿色。晶面上为丝绢光泽或玻璃光泽。硬度3.54。相对密度3.54.0。遇冷稀盐酸剧烈起泡。 孔雀石以其特有颜色而易与其他矿物相区别。 硬石膏（CaSO4）单晶体呈等轴状或厚板状。集合体常为块状及粒状。纯净者透明。无色或白色，常因含杂质而呈暗灰色。玻璃光泽。硬度33.5。解理好，沿解理面可破裂成长方形小块。相对密度2.93.0。 石膏（CaSO42H20）单晶体常为板状。集合体为块状、粒状及纤维状等。为无色或白色。有时透明。玻璃光泽，纤维状石膏为丝绢光泽。硬度2。有极好解理，易沿解理面劈开成薄片。薄片具挠性。相对密度2.302.37。石膏中透明而呈月白色反光者称透明石膏，纤维状者称纤维石膏，细粒状者称雪花石膏。 磷灰石（Ca5（PO4）3（F，C1，OH）常为六方柱状之单晶，集合体为块状、粒状、肾状及结核状等。纯净磷灰石为无色或白色，但少见。一般呈黄绿色。可以出现蓝色、紫色及玫瑰红色等。玻璃光泽。硬度2007-5-21 11:14 wanglg5断口参差状。断面为油脂光泽。相对密度2.93.2。 以结核状出现的磷灰石称磷质结核。 用含钼酸铵的硝酸溶液滴在磷灰石上，有黄色沉淀（磷钼酸铵）析出，是鉴别磷灰石的重要方法。 橄榄石(（Mg，Fe）2(SiO4) 常为粒状集合体。浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量增高而加深。玻璃光泽。硬度67。解理不好。相对密度3.24.4，随含铁量增高而增大。 石榴子石（X3Y2(SiO4)3）化学式中的X代表二价阳离子ca2+、Mg2+、Mn2+、Fe2+等，Y代表三价阳离子Al3+、Fe3+、Cr3+、等，阳离子为铁、铝者称为铁铝榴石，阳离子为钙、铝者，称为钙铝榴石。尽管它们的化学成分有某种变化，但其基本结构相同，特征近似。 石榴子石常形成等轴状单晶体。集合体成粒状和块状。浅黄白、深褐到黑色（一般随含铁量增高而加深）。玻璃光泽。硬度67.5。无解理。断口为贝壳状或参差状。相对密度4左右。 红柱石（A12SiO5）单晶体呈柱状，横切面近于正方形，集合体呈放射状，俗称菊花石，常为灰白色及肉（A12SiO5）红色。玻璃光泽。硬度6.57.5。有平行柱状方向的解理。相对密度3.133.16。 蓝晶石（A12SiO5）单晶体常呈长板状或刀片状。常为蓝灰色。玻璃光泽，解理面上有珍珠光泽。有平行长轴方向的解理。硬度5.57。平行伸长方向的硬度小，垂直伸长方向的硬度大。相对密度3.53一3.65。 夕线石（A12SiO5）通常为针状及纤维状集合体。常为灰白色。玻璃光泽。硬度7。有平行伸长方向的解理。相对密度3.38一3.49。 普通辉石(Ca，Mg，Fe，Al)2（Si，Al）206单晶体为短柱状，横切面呈近正八边形，集合体为粒状。绿黑色或黑色。玻璃光泽。硬度5.56.0。有平行柱状方向的两组解理，其交角为87o。相对密度3.23.4。 普通角闪石（Ca，Na）2一3（Mg，Fe，Al）5(Si6（Si，Al）2O22)（OH，F）2）单晶体较常见，为长柱状。横切面呈六边形，经常以针状形式出现，绿黑色或黑色，玻璃光泽；硬度56。有平行柱状的两组解理，交角为56o。相对密度3.023.45，随着含Fe量增加而加大。 滑石（Mg3（Si4010）（OH）2）单晶体为片状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体。无色或白色。解理面上为珍珠光泽。硬度1。平行片状方向有极完全解理。有滑感。薄片具挠性。相对密度2.582.55。 高岭石（A14（Si4010）（OH）3）一般为土状或块状集合体。白色，常因含杂质而呈其它色调。土状者光泽暗淡，块状者具蜡状光泽。硬度2。相对密度2.612.68。具可塑性。 白云母（KA12（AlSi3010）（OH，F）2）单晶体为短柱状及板状，横切面常为六边形。集合体为鳞片状，其中晶体细微者称为绢云母。簿片为无色透明。具珍珠光泽。硬度2.53。有平行片状方向的极好解理，易撕成薄片。具弹性。相对密度2.772.88。 黑云母(K(Mg,Fe3（AlSi3010）（OH，F）2)单晶体为短柱状、板状，横切面常为六边形，集合体为鳞片状。棕褐色或黑色，随含铁量增高而变暗。其它光学与力学性质同白云母相似。相对密度2.73.3。2007-5-21 11:15 wanglg长石长石是硅酸盐矿物中分布最广的一类矿物，约占地壳重量的50。长石包括三个基本类型： 钾长石(K(AlSi308) （代号Or） 钠长石(Na(AlSi308) （代号Ab） 钙长石(Ca(AlSi208) （代号An） 钾长石与钠长石因其中含有碱质元素Na与K，故常称碱性长石 钠长石与钙长石常按不同比例混溶在一起，组成类质同像系列: 钠长石Ab l0090An 010 更长石Ab 9070 An l030 中长石Ab 7050 An 3050 拉长石Ab 5030 An 5070 培长石Ab 3010 An 7090 钙长石Ab l00 An 90100 这六种长石成分上连续过渡，总体称斜长石。其中钠长石与更长石称为酸性斜长石；拉长石、培长石及钙长石称为基性斜长石（此处酸性、基性为地质上的，非化学上的意义）。 斜长石有许多共同特征。如单晶体为板状或板条状。常为白色或灰白色。玻璃光泽。硬度66.52。有两组解理，彼此近正交，相对密度2.612.75，随钙长石成分增大而变大。 钾长石包含正长石、钾微斜长石、透长石及冰长石等变种，其成分无变化，仅结构略有差别。其中常见的是正长石。单晶体常为柱状或板柱状。常为肉红色，有时具有较浅的色调。玻璃光泽。硬度6。有两组方向相互垂直的解理。相对密度2.42.57。2007-5-21 11:16 wanglg主要岩石完整岩块的弹性波速度及动力变形参数表岩石名称 密度(gcm3) 纵波速度(ms) 横波速度(ms) 动弹性模量(GPa) 动泊松比(d) BHDG1*2/3玄武岩 2.603.30 45707500 30504500 5311628 0.10.22 BH安山岩 2.703.10 42005600 25003300 414833 0.220.23 BH闪长岩 2.522.70 57006450 27933800 52.896.2 0.230.34 BH花岗岩 2.522.96 45006500 23703800 37.0106.0 0.240.31 BH辉长岩 2.552.98 3006560 32004000 63.4114.8 0.200.21 BH纯橄榄岩 3.28 65007980 40804800 128.3183.8 0.170.22 BH石英粗面岩 2.302.77 30005300 18003100 18.266.0 0.220.24 BH辉辉岩 2.532.97 52005800 31003500 59.588.3 0.210.22 BH流纹岩 1.972.61 48006900 29004100 40.2107.7 0.210.23 BH石英岩 2.562.96 30305610 18003200 20.476.3 0.230.26 BH片岩 2.653.00 58006420 35003800 78.8106.6 0.210.23 BH片麻岩 2.503.30 60006700 35004000 76.0129.1 0.220.24 BH板岩 2.552.60 36504450 21602860 29.348.8 0.150.23 BH大理岩 2.682.72 58007300 35004700 79.7137.7 0.150.21 BH千枚岩 2.712.86 28005200 18003200 20.270.0 0.150.20 BH砂岩 2.612.70 15004000 9152400 5.337.9 0.200.22 BH页岩 2.302.65 13303970 7802300 3.435.0 0.230.25 BH石灰岩 2.302.90 25006000 14503500 12.188.3 0.240.2 BH硅质灰岩 2.812.90 44004800 26003000 46.861.7 0.180.23 BH泥质灰岩 2.252.35 20003500 12002200 7.926.6 0.170.22 BH白云岩 2.803.00 25006000 15003600 15.494.8 0.22 BH砾岩 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常见岩体的纵波速度(ms)成因及地质年代 岩石名称 裂隙少，未风化的新鲜岩体 裂隙多，破碎，胶结差，微风化 破碎带，节理密集 软弱，胶结差，风化显著古生代及中生代的岩浆岩、变质岩和坚硬的沉积岩 玄武岩、花岗岩、辉绿岩、流纹岩、蛇纹岩、结晶片岩、千枚岩、片麻岩、板岩、砂岩、砾岩、石灰岩 55004500 45004000 40002400 BHDG6古生代及中生代地层 片理显著的变质岩，片理发育的古生代及中生代地层 46004000 40003100 BHDG8中生代火山岩地层，早第三纪地层 页岩、砂岩、角砾凝灰岩、流纹岩、安山岩硅化页岩、硅化砂岩、火山质凝灰岩 50004000 40003100 31001500 BHDG6第三纪地层 泥岩、页岩、砂岩、砾岩、凝灰岩、角砾凝灰岩、凝灰熔岩 40001300 31002200 22001500 BHDG6新第三纪地层及第四纪火山喷出物 泥岩、砂岩、粉砂岩、砂砾岩、凝灰岩 24002000 20001500 BG)F2007-5-21 11:16 wanglg常见岩体动弹性模量(Ed)和动泊松比(d)参考值岩体名称 特征Ed(103Mpa) 特征d 花岗岩 新鲜 半风化 全风化 新鲜 半风化 全风化 33.065.0 7.021.8 1.011.0 0.200.33 0.180.33 0.350.40 BH石英闪长岩 新鲜 微风化 半风化 新鲜 微风化 半风化 55.088.0 38.064.0 4.511.0 0.280.33 0.240.28 0.230.33 BHDG4安山岩 新鲜 半风化 新鲜 半风化 12.019.0 3.69.7 0.280.33 0.260.44 BHDG4 玢岩 新鲜 半风化 全风化 新鲜 半风化 全风化 34.739.7 3.520.0 2.4 0.280.29 0.240.4 0.39 BH玄武岩 新鲜 半风化 全风化 新鲜 半风化 全风化 34.038.0 6.17.6 2.6 0.250.30 0.270.33 0.27 BH砂岩 新鲜 半风化至全风化 裂隙发育 20.644.0 1.14.5 12.519.5 0.180.28 0.270.36 0.260.4 BH页岩砂质 裂隙发育 岩体破碎 碳 质 0.817.14 0.512.50 3.215.0 0.170.36 0.240.45 0.380.43 BH石灰岩 新鲜，微风化 半风化 全风化 25.854.8 9.028.0 1.487.30 0.200.39 0.210.41 0.270.35 BH泥质灰岩 新鲜，微风化 半风化 全风化 8.652.5 13.124.8 7.2 0.180.39 0.270.37 0.29 BH片麻岩 新鲜，微风化 片麻理发育 全风化 22.035.4 11.515.0 0.30.85 0.240.35 0.330.46 BH板岩硅质 12.623.2 3.79.7 5.05.5 0.270.33 0.250.36 0.250.29 BHDG4角闪片岩 新鲜致密坚硬 裂隙发育 45.065