岩石密度图文课件
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岩石的密度
第五章岩（矿）石的密度岩石、矿物的密度，是指单位体积物质的质量，其单位为g/Cm3或kg/m3。
地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是开展重力勘探工作的地球物理前提条件，也是对重力测量结果进行地形校正和中间层校正不可缺少的参数。
而且，密度资料对于重力异常的解释也有着重要的作用。
因此，对岩石密度的测定以及对测定结果的分析研究是重力勘探工作的一个重要内容。
§1 决定岩（矿）石密度的主要因素根据大量测定和长期研究结果认为，决定岩石密度大小的主要因素是：1．岩石中各种矿物成分及其含量的多少；2．岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少；3．岩石所受压力的大小。
下面分别对火成岩，沉积岩和变质岩的密度特点作一介绍。
一、火成岩的密度火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。
从图1.5—1中可以看出，火成岩的矿物成分与其密度有一定关系。
从酸性岩向基性岩过渡时，其密度值是随岩石中铁镁暗色矿物的百分含量的逐渐增加而变大。
对于同一种侵人的火成岩体，在岩浆侵人后的冷凝过程中，结晶分异作用使得在岩体边部和顶部与其内部矿物结晶先后的不同，导致形成不同的岩相带。
一般而言，在周围偏基性，向中心逐渐发育为偏酸性。
图1.5—2为江西蒙山花岗间长岩和九岭花岗岩侵入体的不同岩相带的密度分布曲线。
由图所示，边缘相的密度要比过渡相和内相的密度大些。
对于同类侵人岩体，不同时期侵人，其矿物成分虽然相同，但因含量有所变化时，则其密度也会有所不同。
对于同源岩浆，尽管其化学成分可能一样，但由于成岩环境不同时，也可能形成不同的矿物和岩石，当然其密度亦不同。
由此可知，侵人岩与喷出岩之间密度有较大差异。
二、沉积岩的密度组成沉积岩的矿物成分对岩石密度的影响虽然没有象对火成岩那样明显，但由于沉积岩具有不同的孔隙度，因而它们的密度往往有较大的变化范围。
我们从图1.5—3可以看出这一点。
一般而言，近地表的沉积岩由于受到的压力较小，其孔隙度较大，则密度较小；随着埋深增加上层负荷压力加大时，使其孔隙度相应减小，因而密度就要增大。
第六讲 岩(矿)石密度
岩(矿)石密度地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是开展重力勘探工作的地球物理前提条件。
地质体的密度也是对重力测量结果进行地形校正和中间层校正不可缺少的参数;密度资料对于重力异常的正演计算及反演、解释也具有决定性的作用。
对岩石密度的测定以及对测定结果的分析研究是重力勘探工作的一个重要内容。
一、决定岩(矿)石密度的主要因素决定岩石密度大小的主要因素岩石中各种矿物成分及其含量的多少；岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少； 岩石所受压力的大小等。
火成(岩浆)岩密度> 变质岩密度> 沉积岩密度火成岩的密度(2.5-3.6g/cm3)主要由矿物成分及含量多少来决定。
酸性→基性→超基性岩，随着密度大的铁镁暗色矿物含量增多，密度逐渐增大。
成岩过程中的冷凝、结晶分异作用也会造成同一岩体不同岩相带，由边缘相到中心相，密度逐渐增大。
不同成岩环境(如侵入与喷发)也会造成同一岩类的密度有较大差异，同一成分的火成岩密度，喷出岩小于侵入岩。
沉积岩的密度(1.6-2.7g/cm3)主要取决于岩石的孔隙度及岩石所处的构造部位。
沉积岩一般具有较大的孔隙度，如灰岩、页岩、砂岩等，其密度主要取决于孔隙度大小，干燥的岩石随孔隙度减少密度呈线性增大。
孔隙中如有充填物，充填物的成分(如水、油、气等)及充填孔隙的百分比也明显地影响着密度。
同一成分的沉积岩，时代较老的沉积岩要比时代新的密度大些。
同一时代同类岩性的沉积岩，由于地质作用条件不同，盆地边缘密度大，向盆地中心密度逐渐减小。
变质岩的密度(2.6-2.8g/cm3)其密度与矿物的成分、含量和孔隙度均有密切关系，这主要由变质性质和变质程度大小决定。
一般区域变质作用的结果，使变质岩的密度比原岩的密度增大。
动力变质作用使原岩结构遭破坏，矿物被压碎，其密度比原岩密度低。
但有时动力变质作用使原岩发生硅化，碳酸盐化以及重结晶，则密度会比原岩大些。
二、岩(矿)石标本密度的测定(一)岩、矿石标本的采集系统地采集不同构造单元及不同岩性的标本；浅部、深部都要采集；每类标本的数量一般为10-50块，每块标本重量一般在100-200g左右；对所采集的标本登记，编号，并注明地点、名称、地质年代及深度等；考虑其它物性参数测定的要求。
岩石的密度
大多数成岩矿物，例如长石，石英和辉石，具有的离子或共价晶体键密度范围为2.2至3.5 g / cm 3（少数可达4.5 g / cm 3）。
具有离子金属或共价金属键的矿物质，例如亚铬酸盐，黄铁矿和磁铁矿，具有相对较高的密度，范围从3.5到7.5 g / cm3。
在金属矿区，岩石密度随金属矿物质含量的增加而增加。
矿区的花岗岩密度高达2.7g / cm3。
矿物的密度取决于每种元素的原子量和矿物的分子结构。
岩石根据其磁特性可分为三种类型
1.抗磁性矿物，例如石英，磷灰石，闪锌矿，方铅矿等。
磁化率恒定，负且较小。
2.大多数纯顺磁性矿物属于这种类型。
磁化率是恒定的，正的并且相对较小。
3.铁磁矿物，例如磁铁矿和其他含有铁，钴和镍的矿物。
磁化率不是恒定的，正的并且很大。
它也可以被视为一种特殊类型的顺磁性矿物。
岩石的磁性主要取决于构成岩石的矿物的磁性，并受成岩后地质过程的影响。
一般而言，橄榄石，辉石，玄武岩等碱性和超碱性岩浆岩具有最强的磁性，其次是变质岩和沉积岩。
扩展数据：
岩石的放射性：
天然放射性勘探方法是基于岩石和矿石中放射性元素的组成和含量的差异。
铀矿等放射性矿物的放射性元素含量最高，其次是锆石和磁铁矿等稀有辅助矿物，大多数成岩矿物的放射性元素含量相对较低。
岩浆岩和变质岩中岩石中放射性元素的含量最高，其次是沉积岩。
在岩浆岩中，放射性元素的含量以超碱性，碱性，中性和酸性的顺序逐渐增加。
热中子俘获截面是人工放射性勘探中最重要的参数。
氢和锂的热中子俘获截面小于镉和g的截面，其次是th和铀。
第一章岩石性质
状的性质。
E
岩石的塑性是指在外力作用下产生变形，当取消外力后，仍保持变形后的形 状和尺寸的性质。
1）蠕变：是指在恒定载荷持续作用下，应变随时间变化而增 长的现象称蠕变。
2）后效弹性变形：是指岩石在弹性变形阶段，卸载以后，有 一部分变形立刻恢复，还有一部分变形不能立刻恢复，但是经 过一定时间仍能完全恢复。这部分变形，不是塑性变形，这种 现象称为后效弹性变形。
岩石名称
煤
细砂岩
砂岩类
中砂岩 粗砂岩
粉砂岩
砾岩类
砂砾岩 砾岩
页岩类
砂质页岩 页岩
灰岩类
石灰岩
抗压强度 50～500 1060～1460 875～1360 580～1260 370～560 710～1240 820～960 490～920 190～400 540～1610
抗拉强度 20～50 56～180 61～143 55～119 14～25 29～99 41～120 40～121 28～55 79～141
软岩层
3.比较坚硬的块状岩层，Rb=40～60 MPa
围岩能维持一个月以上稳 定, 有时会产生局部岩块 掉落
砂岩、砂质页岩、粉砂 岩、石灰岩、硬质疑灰 岩
Ⅳ
稳定性较 差岩层
1.较软的完整岩层，Rb＜20 MPa 2.中硬的层状岩层
3.中硬的块状岩层，Rb=20～40 MPa
围岩的稳定时间仅有几天
页岩、泥岩、胶结不好 的砂岩、硬煤
岩石的碎胀性是指岩石破碎以后的体积将比整体状态下的体积增大 的性质。两种状态下的体积比称为碎胀系数，用α来表示，按下式计算：
V" V0
——岩石的碎胀系数；
V″——岩石破碎膨胀后的堆积体积（m3）
岩石的密度
岩石的密度:大多数造岩矿物如长石、石英、辉石等具有离子型或共价型结晶键密度为2.2～3.5克/厘米3（极少数达4.5克/厘米3）。
结晶键为离子-金属型或共价-金属型的矿物，如铬铁矿、黄铁矿、磁铁矿等密度较大,为3.5～7.5克/厘米3。
在金属矿区,岩石中金属矿物的含量增高，岩石的密度就增大。
矿区花岗岩的密度有的就高达2.7克/厘米3以上。
矿物的密度是由构成该矿物各元素的原子量和矿物的分子结构决定的。
岩石按其磁性的不同可分为3类：1、反磁性矿物,如石英、磷灰石、闪锌矿、方铅矿等。
磁化率为恒量，负值，且较小。
2、顺磁性矿物大多数纯净矿物都属于此类。
磁化率为恒量,正值，也比较小。
3、铁磁性矿物,如磁铁矿等含铁、钴、镍元素的矿物。
磁化率不是恒量，为正值，且相当大。
也可认为这是顺磁性矿物中的一种特殊类型。
岩石的磁性主要决定于组成岩石的矿物的磁性，并受成岩后地质作用过程的影响。
一般说，橄榄石、辉长石、玄武岩等基性、超基性岩浆岩的磁性最强而变质岩次之，沉积岩最弱。
岩石具有的放射性：天然放射性勘探方法所依据的是岩石和矿石中放射性元素成分和含量的差别。
放射性矿物如铀矿等的放射性元素含量最高，锆石等稀有副矿物和磁铁矿等金属矿物次之，绝大多数造岩矿物的放射性元素含量都比较低。
岩石的放射性元素含量以岩浆岩和变质岩为最高，沉积岩次之。
岩浆岩中，按超基性、基性、中性、酸性的顺序，放射性元素含量逐渐增加。
人工放射性勘探方法中最重要的参数是元素的热中子俘获截面。
氢、锂等元素的热中子俘获截面较小；镉、钆等元素的热中子俘获截面较大，钍、铀等元素的热中子俘获截面次之。
岩石的密度
第五章岩（矿）石的密度岩石、矿物的密度，是指单位体积物质的质量，其单位为g/Cm 3或kg/m 3。
地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是开展重力勘探工作的地球物理前提条件，也是对重力测量结果进行地形校正和中间层 校正不可缺少的参数。
而且，密度资料对于重力异常的解释也有着重要的作用。
因此，对岩石密度的测 定以及对测定结果的分析研究是重力勘探工作的一个重要内容。
§决定岩（矿）石密度的主要因素根据大量测定和长期研究结果认为，决定岩石密度大小的主要因素是：1 •岩石中各种矿物成分及其含量的多少；-1不同岩相带曙厦廿和曲縄二、沉积岩的密度组成沉积岩的矿物成分对岩石密度的影响虽然没有象对火成岩那样明显，但由于沉积岩具有不同的 孔隙度，因而它们的密度往往有较大的变化范围。
我们从图 1.5 — 3可以看出这一点。
一般而言，近地表的沉积岩由于受到的压力较小，其孔隙度较大，则密度较小；随着埋深增加上层 负荷压力加大时，使其孔隙度相应减小，因而密度就要增大。
图 1.5 一 4表明，沉积岩的密度随孔隙度的JOU2•岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少； 3 •岩石所受压力的大小。
下面分别对火成岩，沉积岩和变质岩的密度特点作一介绍。
一、火成岩的密度火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。
从图1.5 —1中可以看出，火成岩的矿物成分与其密度有一定关系。
从酸性岩 向基性岩过渡时，其密度值是随岩石中铁镁暗色矿物的百分含量 的逐渐增加而变大。
对于同一种侵人的火成岩体，在岩浆侵人后的冷凝过程中， 结晶分异作用使得在岩体边部和顶部与其内部矿物结晶先后的不 同，导致形成不同的岩相带。
一般而言，在周围偏基性，向中心 逐渐发育为偏酸性。
图1.5 — 2为江西蒙山花岗间长岩和九岭花岗 岩侵入体的不同岩相带的密度分布曲线。
由图所示，边缘相的密 度要比过渡相和内相的密度大些。
对于同类侵人岩体，不同时期侵人，其矿物成分虽然相同， 但因含量有所变化时，则其密度也会有所不同。
岩石的基本物理力演示课件
闭型空隙：岩石中不与外界相通的空隙。
开型空隙：岩石中与外界相通的空隙。包括大开型空隙和 小开型空隙。
在常温下水能进入大开型空隙，而不能进入小开型空隙。 只有在真空中或在150个大气压以上，水才能进入小开型空 隙。
1、空隙率
根据岩石空隙类型不同，岩石的空隙率分为： (1)总空隙率n (2)大开空隙率nb (3)小开空隙率nl (4)总开空隙率n0 (5) 闭空隙率nc
nl
Vnl 100% V
(4)总开空隙率（孔隙率）n0: 即岩石试件内开型空隙的 总体积（Vn0)占试件总体积(V)的百分比。
n0
Vn0 V
100%
(5)闭空隙率nc: 即岩石试件内闭型空隙的体积（Vnc)占 试件总体积(V)的百分比。
nc
Vnc 100% V
2 、空隙比(e)
所谓空隙比是指岩石试件内空隙的体积（V V)与 岩石试件内固体矿物颗粒的体积（Vs)之比。
❖ KR ＜ 0.75 ， 岩 石 软 化 性 较 强 ， 工 程 地 质 性 质 较 差
常见岩石的物理性质指标值
三、岩石的抗冻性
❖ 岩石抵抗冻融破坏的能力，称为抗冻性。
❖ 抗冻系 数 (Rd) ：岩石试件 经 反复冻 融 后的干抗
压强度(σc2)与冻融前干抗压强度(σc1)之比，用
百分数表示
Rd
g——重力加速度。
3、饱和密度（ρ ）和饱和重度(γw)
饱和密度就是饱水状态下岩石试件的密度。
w
Ww V
w wg
（g/cm3） (kN /m3)
式中：WW——饱水状态下岩石试件的质量 (g)； V——岩石试件的体积(cm3)；
g——重力加速度。
二、比重(Δ)
岩石的密度
第五章岩（矿）石的密度岩石、矿物的密度，是指单位体积物质的质量，其单位为g/Cm3或kg/m3。
地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是开展重力勘探工作的地球物理前提条件，也是对重力测量结果进行地形校正和中间层校正不可缺少的参数。
而且，密度资料对于重力异常的解释也有着重要的作用。
因此，对岩石密度的测定以及对测定结果的分析研究是重力勘探工作的一个重要内容。
§1 决定岩（矿）石密度的主要因素根据大量测定和长期研究结果认为，决定岩石密度大小的主要因素是：1．岩石中各种矿物成分及其含量的多少；2．岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少；3．岩石所受压力的大小。
下面分别对火成岩，沉积岩和变质岩的密度特点作一介绍。
一、火成岩的密度火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。
从图1.5—1中可以看出，火成岩的矿物成分与其密度有一定关系。
从酸性岩向基性岩过渡时，其密度值是随岩石中铁镁暗色矿物的百分含量的逐渐增加而变大。
对于同一种侵人的火成岩体，在岩浆侵人后的冷凝过程中，结晶分异作用使得在岩体边部和顶部与其内部矿物结晶先后的不同，导致形成不同的岩相带。
一般而言，在周围偏基性，向中心逐渐发育为偏酸性。
图1.5—2为江西蒙山花岗间长岩和九岭花岗岩侵入体的不同岩相带的密度分布曲线。
由图所示，边缘相的密度要比过渡相和内相的密度大些。
对于同类侵人岩体，不同时期侵人，其矿物成分虽然相同，但因含量有所变化时，则其密度也会有所不同。
对于同源岩浆，尽管其化学成分可能一样，但由于成岩环境不同时，也可能形成不同的矿物和岩石，当然其密度亦不同。
由此可知，侵人岩与喷出岩之间密度有较大差异。
二、沉积岩的密度组成沉积岩的矿物成分对岩石密度的影响虽然没有象对火成岩那样明显，但由于沉积岩具有不同的孔隙度，因而它们的密度往往有较大的变化范围。
我们从图1.5—3可以看出这一点。
一般而言，近地表的沉积岩由于受到的压力较小，其孔隙度较大，则密度较小；随着埋深增加上层负荷压力加大时，使其孔隙度相应减小，因而密度就要增大。
《岩石力学》(完整版)ppt课件
•
（a）纵波（又称：初至波、
Primary波）
• 质点振动的方向和传播方向一致的波
• 它产生压缩或拉伸变形。
• （b）横波（又称次到波、Second波)
• 质点振动方向和传播方向垂直的波
• 产生剪切变形。
• （2）面波：仅在岩石表面传播。
• 质点运动的轨迹.为一椭圆，其长轴垂
• 按波面形状，应力波又区分为平面波、球面波和和柱面波。 • 波面上介质的质点具有相同的速度、加速度、位移、应力
和变形。 • 最前方的波面称为波前、波头和波阵面。
二、弹性波在固体中的传播
(
G
d
)
x
G 2u
u 2 t 2
拉梅运动方程 (不计体力)
(
Gd ) y
G 2v
u 2 t 2
(
G
d
)
z
G 2w
u 2
t 2
.
由上方程导出纵波在各向同性岩体中的传播速度：
CVp
(2Gd
1
)2
横波在各向同性岩体中的传播速度：
试验前的试件烘干质量 m r ；残留在筒内的试件烘
•
干质量 m s
.
（三）岩石的膨胀性
评价膨胀性岩体工程的稳定。
1、自由膨胀率：无约束条件下，浸水后胀 变形与原尺寸 之比
轴向自由膨胀 VHH/H （%）
H——试件高度
径向自由膨胀 VDD/D （%）
D——直径
返回
.
第三章 岩石动力学基础
第一节 岩石的波动特性 一、固体中应力波的种类
质 试
初始应力 岩体赋存条件分析
结构面几
何特征
介质的模型化 物理
第三章 岩石密度、孔隙度和渗透率
第三章岩石密度、孔隙度和渗透率3.1岩石的密度密度是岩石的一种固有性质。
岩石密度是决定重力场的一个基本物理参数。
密度又对岩石的其它许多物性有着重要影响，如弹性波速度、岩石强度、导电性和孔隙度等。
岩石密度是重力法勘探和地震勘探中一个主要参数。
在地壳中由于所经历的地质作用不同，所形成的岩石，其密度也具有相应变化。
因此岩石密度不但是地球物理学研究的基本参数，也是研究地质问题的很重要信息。
3.1.1密度的有关定义有关岩石密度的术语和定义，由于测试方法的不同，在不同的文献中的表述有所不同，所定义密度概念不一样。
有一些密度定义在测量时容易实现，而且也能表示岩石密度特征。
常见的概念如下：1）真密度岩石的质量/（岩石体积-孔隙度体积），即单位体积岩石的质量，体积中不包含任何孔隙体积。
其量纲为g/cm3,T/m3。
2）真比重岩石的质量/（同体积蒸馏水的质量），即岩石质量与同等体积水质量的比值，岩石体积中不包含任何孔隙体积。
3）视密度岩石在空气中的重量/（岩石体积-孔隙体积），即单位体积岩石的重量，体积中不包含任何孔隙体积。
其量纲为g/cm3,T/m3。
4）视比重岩石在空气中的重量/同体积蒸馏水的重量（空气中干重-浸在水中的重量），即岩石重量与同等体积水重量的比值，岩石体积中不包含任何孔隙体积。
5）体密度岩石在空气中的重量/（包括全部空隙在内的体积），即单位体积岩石的重量，此时的单位体积中包含各种孔隙的体积。
6）体比重岩石在空气中重量/同体积水的重量（饱和重量-浸在水中重量），即岩石重量与同等体积水重量的比值，岩石此时的体积中包含各种孔隙的体积。
7）粒密度对于粒状结构的岩石，可用粒密度来定义，即单位体积颗粒的质量，颗粒的总质量/颗粒的总体积，如下式表示：∑==ni ii v1ρρ8）堆密度对于松散堆积物可用堆密度来定义，即岩石（或矿物）颗粒自然堆积后单位体积的质量。
3.1.2岩石密度的主要影响因素1）岩石中矿物成分岩石中矿物种类及含量是影响岩石密度的重要因素。
岩石的密度
第五章岩（矿）石的密度岩石、矿物的密度,是指单位体积物质的质量，其单位为g/Cm3或kg/m3。
地壳内不同地质体之间存在的密度差异，是开展重力勘探工作的地球物理前提条件,也是对重力测量结果进行地形校正和中间层校正不可缺少的参数。
而且，密度资料对于重力异常的解释也有着重要的作用.因此，对岩石密度的测定以及对测定结果的分析研究是重力勘探工作的一个重要内容.§1 决定岩(矿）石密度的主要因素根据大量测定和长期研究结果认为，决定岩石密度大小的主要因素是：1．岩石中各种矿物成分及其含量的多少;2．岩石中的孔隙度大小及孔隙中的充填物多少；3．岩石所受压力的大小。
下面分别对火成岩,沉积岩和变质岩的密度特点作一介绍。
一、火成岩的密度火成岩的密度主要由矿物成分及含量多少来决定。
从图1。
5—1中可以看出，火成岩的矿物成分与其密度有一定关系。
从酸性岩向基性岩过渡时，其密度值是随岩石中铁镁暗色矿物的百分含量的逐渐增加而变大。
对于同一种侵人的火成岩体,在岩浆侵人后的冷凝过程中,结晶分异作用使得在岩体边部和顶部与其内部矿物结晶先后的不同,导致形成不同的岩相带。
一般而言，在周围偏基性，向中心逐渐发育为偏酸性。
图1。
5-2为江西蒙山花岗间长岩和九岭花岗岩侵入体的不同岩相带的密度分布曲线。
由图所示，边缘相的密度要比过渡相和内相的密度大些。
对于同类侵人岩体，不同时期侵人，其矿物成分虽然相同，但因含量有所变化时，则其密度也会有所不同。
对于同源岩浆,尽管其化学成分可能一样，但由于成岩环境不同时,也可能形成不同的矿物和岩石,当然其密度亦不同。
由此可知，侵人岩与喷出岩之间密度有较大差异。
二、沉积岩的密度组成沉积岩的矿物成分对岩石密度的影响虽然没有象对火成岩那样明显,但由于沉积岩具有不同的孔隙度，因而它们的密度往往有较大的变化范围。
我们从图1.5-3可以看出这一点.一般而言,近地表的沉积岩由于受到的压力较小,其孔隙度较大，则密度较小;随着埋深增加上层负荷压力加大时，使其孔隙度相应减小,因而密度就要增大。
常见岩石密度
常见岩石密度花岗石:~，正长岩：～，闪长岩：～，斑岩：，安山岩：～，辉绿岩：、，流纹岩：～，花岗片麻岩：～，片麻岩：～，石英岩：、～，大理岩：～，千枚岩（板岩）：～，凝灰岩：～，火山角砾岩（火山集块岩）：～，砾岩：～，石英砂岩：～，砂岩：～岩石密度 ( t/m 3 )辉石～泥质岩～橄榄石～粉砂岩～花岗岩～砂岩～石英岩～灰岩～片岩和角闪岩～岩盐～石膏～砂土一般是 g/cm3粉质砂土及粉质粘土 g/cm3粘土为 g/cm3泥炭沼泽土： g/cm3路面材料计算基础数据1.多种材料混合结构，按压实混合料干密度计算。
单位：t/m3 路面名称干密度水泥稳定土基层水泥土水泥砂水泥砂砾水泥碎石水泥石屑水泥石渣水泥碎石土水泥砂砾土石灰稳定土基层石灰土石灰砂砾石灰碎石石灰砂砾土石灰稳定土基层石灰碎石土石灰土砂砾石灰土碎石石灰、粉煤灰稳定土基层石灰粉煤灰石灰粉煤灰土石灰粉煤灰砂石灰粉煤灰砂砾石灰粉煤灰碎石石灰粉煤灰矿渣石灰粉煤灰煤矸石石灰煤渣稳定土基层石灰煤渣石灰煤渣土石灰、煤渣稳定土基层石灰煤渣碎石石灰煤渣砂砾石灰煤渣矿渣石灰煤渣碎石土水泥石灰稳定砂砾碎（砾）石土土砂粒料改善砂、粘土砾石嵌锁级配型基、面层级配碎石级配砾石嵌锁级配型基、面层填隙碎石泥结碎（砾）石磨耗层砂土级配砂砾煤渣沥青碎石粗粒式中粒式细粒式沥青混凝土粗粒式中粒式细粒式砂粒式摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
2.各种路面材料松方干密度如下：单位：t/m3材料名称干密度粉煤灰煤渣土矿渣煤矸石砂碎石石屑碎石土石渣砾石砂砾砂砾土粘土石粉摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
3.单一材料结构，按压实系数计算。
材料名称压实系数砂砂土砂砾煤渣矿渣天然砂砾风化石摘自交公路发[1992]65号《公路工程预算定额》附录一。
一般粘性土ρ= －cm3；砂土ρ=－cm3；腐殖土ρ=－cm3，这是天然密度，大家可以算一下。
另外土的含水率是要考虑的主要因素，当普通土的含水率在5-7%时，一方土重吨。
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密度（g/cm3） 最小值 2.15 2.2 2.19 2.31 2.37 2.32 2.26 2.4 2.63 2.45 2.56 2.41 2.33 2.68 2.49 2.69 2.58 2.56 2.69 2.69 2.65 2.69 2.69 2.66 2.68 平均值 2.33 2.41 2.42 2.4 2.49 2.41 2.41 2.61 2.65 2.55 2.63 2.74 2.61 2.7 2.57 2.7 2.61 2.68 2.7 2.7 2.7 2.7 2.75 2.74 2.7 最大值 257 156 34 11 25 19 27 20 18 23 14 254 32 14 18 5 17 5 6 5 8 6 6 4 8
820000
800000
780000
760000
740000
720000
700000
2400000 2420000 2440000 2460000 2480000 2500000 2520000 2540000 2560000
1.3 岩(矿)石标本密度测定
1.3.1 标本的采集与统计 按岩石类类别和产出地层进行统计，计算处各类或各地层岩石密度。
• 岩(矿)石的矿物组分及含量；
•岩石结构与矿物结晶程度； • 岩石中孔隙及其充填物成分及含量（若孔隙内部的存在充填物）；
-岩石的埋藏深度及埋藏环境条件。
1.1 决定岩石密度的主要因素
1.1.1 岩石中各种矿物的密度及含量 岩石通常由多种矿物组成，由于不同矿物密度存在差异，其所占岩石 重量百分比决定了岩石的密度。显然密度大的矿物所占百分比越高，岩石 的密度就越大。
矿物结晶颗粒减小 密度减小
地球元素丰度（前六）中有：铁、镁、硫、镍——组成暗色矿物的主 要成分。
成分：超基性岩、基性岩、中-酸性岩
暗色矿物含量减少 SiO2含量增加 密度减小
1.2 三大类岩石密度特征
岩浆岩的成分、结晶颗粒粒度对密度影响大，孔隙度影响小。所以， 岩浆岩密度主要取决于矿物成分及结构。 对于同一种侵入的火成岩体，在岩浆侵入后的冷凝过程中，结晶分 异作用导致形成不同的岩相带。一般而言，在周围为偏基性，向中心逐 渐发育为偏酸性。边缘相的密度要比过渡相和内相的密度大些。
地层年代：
老——新 孔隙度增大、密度减小
孔隙度：
小——大 密度减小
孔隙充填物： 其它、水、油、气 密度减小
沉积岩的矿物成对密度影响较小，孔隙度及充填物影响大。
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.2 沉积岩密度分布规律
沉积岩密度与孔隙度之间的关系
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.3 变质岩密度分布规律 特点：次生岩石，因各种变质作用而形成，其密度要取决于原岩密度和 变质类型及程度。
对于同类侵入岩体，不同时期侵入，其矿物成分虽然相同，但因含量 有所变化时，则其密度也会有所不同。对于同源岩浆，尽管其化学成分 可能一样，但由于成岩环境不同，也可能形成不同的矿物和岩石，其密 度亦不同。由此可知，侵入岩与喷出岩之间密度有较大差异。
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.2 沉积岩密度分布规律 特点：次生岩石，多呈层状， 成分复杂，孔隙多；岩石、矿 物颗粒小。
1 N i N i 1
密度统计离差分析
D
2 i i 1
N
N 1
1.3 岩(矿)石标本密度测定
1.3.2 标本密度的测定方法 (1) 天平法
P 1 P 1P 2
(2) 密度计法
补充章节： 岩石密度
1.1 决定岩石密度的主要因素 1.2 三大类岩石密度特征 1.3 岩（矿）石标本密度测定 1.4 地层平均密度的估计
根据上述的异常呈线性变化的假定，在下述的最小二乘条件下求取最 佳的取决于密度的 b 值。
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.4 常见岩矿石密度分布
补充章节： 岩石密度
1.1 决定岩石密度的主要因素 1.2 三大类岩石密度特征 1.3 岩（矿）石标本密度测定 1.4 地层平均密度的估计
1.3 岩(矿)石标本密度测定
1.3.1 标本的采集与密度统计 采集岩石、矿石标本，一般要求均匀分布于全测区，以获得平面上岩 矿密度分布的规律，并充分利用如有钻孔、竖井或坑道等，采集岩芯标 本。 要求和条件
磁化率(10-5SI) 最小值 19 6 7 4 7 8 9 9 5 14 0 41 2 9 7 2 12 1 2 2 2 3 1 2 3 平均值 80 10 12 8 16 13 13 14 10 20 7 135 5 12 13 3 15 3 3 3 4 4 3 3 5
泥页岩、粉砂质泥 岩 砂岩、砾岩 细砂岩、砂岩 细砂岩、砂岩 砂岩、岩屑砂岩 砂岩 砂岩 泥岩、粉砂岩 砂岩 凝灰岩、流纹斑岩 钙质砂岩 褐铁矿、凝灰岩 凝灰质砂岩、灰岩 灰岩 泥岩、粉砂质泥岩 灰岩 泥岩、粉砂岩 灰岩 灰岩 灰岩 泥晶灰岩、灰岩 灰岩 白云岩、灰岩 白云岩 灰岩
结晶程度：
高——低 密度减小
1.2 三大类岩石密度特征
对变质岩来说，其密度与矿物的成分、含量和孔隙度均有密切关系， 这主要由变质的性质和变质的程度大小来决定。一般讲区域变质作用 的结果，将使变质岩的密度比原岩的要大。 例如，变质程度较深的片麻岩、麻粒岩等要比变质程度浅的千枚岩、 石英片岩等岩石密度大些。
（1）应按不同的构造单元及不同的岩性分别采集标本，并应注意标本 的代表性。
（2）采集标本时，既要采集浅部的标本，亦要采集深部的标本。
（3）每种岩石的标本至少应采集10~50块，每块标本的重量以100~200 g为宜，测定精度应达0.01~0.02 g/cm3；
（4）采集标本时，应及时编号，登记，注明岩石的名称、采集地点、 地层年代等。
1.4 地层平均密度的估计
1.4.1 重力试验剖面法 内特尔顿在 1942年提出了一个用重力试验剖面估计中间层密度的野 外方法。在野外有地形起伏的地区布臵一条重力剖面并进行观测，用不 同密度 进行布格校正(0.3086-0.0419) ，便得到不同的重力剖面曲线。 从中找出一条地形对重力值影响最小的剖面。
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.1 岩浆岩密度分布规律 特点：原生岩石，结构紧 密，岩石孔隙度很低(一般小 于1%~2%) ；成分及结晶程 度变化大。
花岗岩
流纹岩
闪长岩
安山岩
辉长岩
辉绿岩
玄武岩
橄榄岩
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.1 岩浆岩密度分布规律 特点：原生岩石，结构紧密，岩石孔隙度很低(一般小于1%~2%) ； 成分及结晶程度变化大。 成岩深度：深成岩—浅成岩—喷出岩（火山岩）
1.1.2 岩石结构与矿物结晶程度 一般而言，岩石中矿物结晶程度越高，颗粒越大，密度也越大；反之， 岩石密度就越小。
1.1 决定岩石密度的主要因素
1.1.3 岩石中孔隙度及孔隙充填物的密度及含量
由于天然岩石内或多或少都存在一定孔隙，孔隙中还有可能充填了物 质。如此，岩石内存在孔隙空间的大小——孔隙度以及孔隙内部充填的物 质成分将会影响岩石的密度。
补充章节：岩石密度
补充章节： 岩石密度
1.1 决定岩石密度的主要因素 1.2 三大类岩石密度特征 1.3 岩（矿）石标本密度测定 1.4 地层平均密度的估计
1.1 决定岩石密度的主要因素
各种岩石、矿石的密度是有差异的，根据大量的岩石标本测定和许多 研究的结果表明，决定岩石、矿石密度的主要原因素有：
沉积岩景观
砂岩
含铁石英砂岩
粉沙岩
长石砂岩
页岩 石英砂岩 2.1地球层圈的特征（31b）
火山角砾岩 泥岩
灰岩
燧石—硅质岩
含生物化石石英砂岩 2.1地球层圈的特征（32b） 鲕状灰岩
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.2 沉积岩密度分布规律 特点：次生岩石，多呈层状，成分复杂，孔隙多；岩石、矿物颗粒小。 埋藏深度： 深——浅 孔隙度增大、密度减小
2.1地球层圈的特征（34a）
板岩
石英岩
大理岩
片麻岩 2.1地球层圈的特征（ 34b）
片麻岩
纤枚岩 2.1地球层圈的特征（34c云母片岩 ）
蛇纹岩
1.2 三大类岩石密度特征
1.2.3 变质岩密度分布规律 特点：次生岩石，因各种变质作用而形成，其密度要取决于原岩密度和 变质类型及程度。 一般而言，变质程度越高，尤其是变质过程中原岩矿物发生重结晶， 变质岩比其原岩密度高。但也有相反的情况，如超基性岩橄榄岩变质成为 蛇纹岩后密度变低。 变质程度： 深——浅 密度减小
选 择 地 形 特征 时 ， 最 好选 择山脊地形而不选山谷 ， 因 为 后 者 在底 部 可 能 有非 典型的泛滥的平原沉积物； 地 形 特 征 两边 应 当 具 有大 致相同的高程。
1.4 地层平均密度的估计
1.4.2 最小二乘估计法 在工区内选择地形有一定起伏的地段，进行剖面测量。要求点距不应 过大，还要满足局部异常和区域异常在相邻三点之间呈线性变化的条件。 假定在N个测点上的重力观测值为 gi , i 1, 2,..., N ; 相应的高程 为 hi , i 1, 2,..., N。任意点的重力值 g i 与前后相邻两点重力值 gi 1 , gi 1 的平均值之差表示为 g i ，则有
1.1.4 岩石的埋藏深度及埋藏环境条件 岩石的埋藏深度及环境主要是指岩石所处的压力和温度环境。一般 压力越大岩石（体）密度就越大，温度升高，岩石会因热胀作用而密度变 小。
补充章节： 岩石密度
1.1 决定岩石密度的主要因素 1.2 三大类岩石密度特征 1.3 岩（矿）石标本密度测定 1.4 地层平均密度的估计
g i 1 g i 1 g i g i 2
根据上述条件，相邻点的重力差只与测点高度和中间层影响有关，所以