第一节岩石的物理性质

第一节岩石的物理性质第一页，共十一页，编辑于2023年，星期一一、岩石的密度1、颗粒密度(ρs)（1）定义：颗粒密度是指岩石固体相部分的质量与其体积的比值。颗粒密度不包括空隙在内，因此其大小仅取决于组成岩石的矿物密度及其含量。一般为2.5～3.2g／cm3之间。（2）计算公式：

式中：ms——岩石的固体部分的质量（g）；Vs——固体体积（cm3）。

第二页，共十一页，编辑于2023年，星期一岩石的比重(相对密度)(Gs

)

岩石固体部分的重量和4°C时与同体积纯水重量的比值。无单位岩石固体部分的体积岩石固体部分的重量4°C时单位体积水的重量（3）颗粒密度(ρs)的测试方法：比重瓶法第三页，共十一页，编辑于2023年，星期一2、块体密度（岩石密度）(ρ)

（1）定义：块体密度是指岩石单位体积内的质量。（2）计算公式：式中：m——岩石的质量（g）；V——岩石的体积（cm3）。

块体密度，不仅与矿物组成有关，还与岩石的空隙性及含水状态密切相关。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。

第四页，共十一页，编辑于2023年，星期一干密度饱和密度天然密度按试件含水状态分单位：105～110°C,烘24h单位：干容重饱和容重天然容重岩石容重（3）测试方法：量积法（规则试样）、蜡封法、水中称量法

（不规则试样）。容重是工程岩体稳定性分析计算及岩体压力计算的基本参数第五页，共十一页，编辑于2023年，星期一常见岩石的颗粒密度与块体密度岩石类型颗粒密度（g/cm3）块体密度（g/cm3）岩石类型颗粒密度（g/cm3）块体密度（g/cm3）花岗岩2.50~2.842.30~2.80页岩2.57~2.772.30~2.77闪长岩2.60~3.102.52~2.96灰岩2.48~2.852.30~2.77辉绿岩2.60~3.102.53~2.97泥灰岩2.70~2.802.10~2.70辉长岩2.70~3.202.55~2.98白云岩2.60~2.902.10~2.70安山岩2.40~2.802.30~2.70片麻岩2.63~3.012.30~3.00玢岩2.60~2.842.40~2.80石英片岩2.60~2.802.10~2.70玄武岩2.60~3.302.50~3.10绿泥石片岩2.80~2.902.10~2.85凝灰岩2.56~2.782.29~2.50千枚岩2.81~2.962.71~2.86砾岩2.67~2.712.40~2.66泥质板岩2.70~2.852.30~2.80砂岩2.60~2.752.20~2.71大理岩2.80~2.852.60~2.70石英岩2.53~2.842.40~2.80

第六页，共十一页，编辑于2023年，星期一二、岩石的空隙性

说明：岩石是有较多缺陷的多晶材料，因此具有相对较多的孔隙。同时，由于岩石经受过多种地质作用，还发育有各种成因的裂隙，如原生裂隙、风化裂隙及构造裂隙等。所以，岩石的空隙性比土复杂得多，即除了孔隙外，还有裂隙存在。第七页，共十一页，编辑于2023年，星期一·

岩石中的空隙有些部分往往是互不连通的，而且与大气也不相通。因此，岩石中的空隙有开型空隙和闭空隙之分，开型空隙按其开启程度又有大、小开型空隙之分。与此相对应，可把岩石的空隙率分为:总空隙率(n);总开空隙率(no);大开空隙率(nb);小开空隙率(na);闭空隙率(nc)。

第八页，共十一页，编辑于2023年，星期一空隙率（n）

总开空隙率（n0）

大开空隙率（nb）

小开空隙率（na）

闭空隙率（nc）

总空隙比（e）第九页，共十一页，编辑于2023年，星期一说明：一般提到的岩石空隙率系指总空隙率。岩石的空隙性指标一般不能实测，只能通过密度与吸水性等指标换算求得，其计算方法将在水理性质一节中讨论。工程意义：

是岩石物理性质的一个重要指标。对岩块和岩体的水理及力学性质影响很大。

空隙率愈大→岩石中的孔隙和裂隙愈多→岩石的力学性质越差(岩石的强度愈小、塑性变形越大），渗透性愈大，抗风化能力愈差等。第十页，共十一页，编辑于2023年，星期一常见岩石的空隙率

岩石类型空隙率（%）岩石类型空隙率（%）岩石类型空隙率（%）花岗岩0.4~0.5凝灰岩1.5~7.5片麻岩0.7~2.2闪长岩0.2~0.5砾岩0.8~10.0石英片岩0.7~3.0辉绿岩0.3~5.0砂岩1.6~28.0绿泥石片岩0.8~2.1辉长岩0.3~4.0页岩0.4~10.0千枚岩0.4~3.6安山岩1.1~4.5灰岩0.5~27