岩石物理学复习题
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岩体力学复习题一、判断(含填空)1、结构面组数越多,岩体强度越接近于结构面强度。
(V )*2、.在原岩体内存在着原岩应力,其方向与水平方向垂直。
(X)3、岩石蠕变与岩石类别有关,与应力大小有关。
(V)4、.弱面不仅能承受压缩及剪切作用,还能承受拉伸作用。
(X)5、岩石限制性剪切强度不是固定值,与剪切面上作用的正压力有关。
(V)6、随开采深度增加,巷道围岩变形将明显增大。
(V)7、从巷道周边围岩受力情况看,拱型断面巷道要比梯形巷道断面差。
(X)8、塑性变形与静水应力无关,只与应力偏量有关,与剪应力有关。
(V)9、平行层理面的波速(或动弹性模量)总是大于垂直于层理面。
(V)10、在我国工程岩体分级标准中,软岩表示岩石的饱和单轴抗压强度为5~15MPa。
(V)11、岩石三向抗压强度不是一个固定值,将随围压变化而改变。
(V)12、结构面组数越多,岩体越接近于各向异性。
(X)13、软弱岩层受力后变形较大,表明构造应力在软弱岩层中表现显著。
(X)14、对无粘聚力的松散体,由地表开始侧压力随深度成线性增长。
(V)(15、我国工程岩体分级标准中是根据①结构面;②地下水;③地应力对岩石基本质量进行修正的。
(V)16、岩石中含有的亲水性和可溶性矿物越多,软化系数越小。
(X)17、适用于拉伸破坏的判据是格里菲斯判据。
(V)18、莫尔判据没有考虑中间主应力对岩石破坏的影响。
(V)19、结构面的剪切刚度,随结构面的规模增大而减小。
(V)20、随深度的增大,铅直天然应力而增大。
(V)二、名词解释(含填空)1、岩石:指地壳中由矿物或岩屑,在地质作用下按一定规律聚集而成的自然物体(或集合体)。
2、岩体:指在自然界中处于一定地质环境中的各种岩性和结构特征的岩石所组成的集合体(或自然地质体)。
3、结构面:指在地质历史(尤其是地质构造影响)过程所形成的具有一定方向,厚度较小和一定延展长度的地质界面。
如:层理、节理、片理等。
(包括物质分介面和不连续面),统称结构面。
知识归纳整理20~20学年 第学期 级专业 试题学号:姓名:……………………………………密…………封……………线…………………………………一二三四五六七八九总分一、简答题:(30分)1、岩石的常用物理指标有哪些?它们与岩石的强度之间大致有什么关系?(5分)2、现场测定岩体变形指标的试验想法有哪些?(5分)3、简述水对岩石强度的影响。
(5分)4、影响岩石应力-应变曲线主要因素有哪些?是怎么影响的?(5分)5、什么是岩体初始应力场?岩体内产生应力的原因有哪些?(5分)第1页共6 页求知若饥,虚心若愚。
20~20学年 第学期 级专业 试题学号:姓名:……………………………………密…………封……………线…………………………………6、何谓喷锚支护,它与传统的老式支护有何区别?(5分)二、作图题(5分)什么是岩石的蠕变?试作图说明岩石流变三阶段的特点:三、填空题: (0.5/空)(共20分)1、岩石力学是研究岩石的,是探讨岩石对。
岩石力学研究的主要领域可概括为、、。
研究想法主要有 、、 、。
2、岩石的破坏形式:、、。
3、影响岩石抗压强度的主要因素普通有:、和、、、、、、、等。
4、格里菲斯理论把岩石看作为有材料,岩石之所以破坏是由于在引起细小裂隙的发生发展所致。
修正的格里菲斯理论则以为岩石破坏除拉第2页共6 页20~20学年 第学期 级专业 试题应力集中所致外,还可以是引起裂隙沿裂隙长轴方向发生 。
5、已知材料的弹性模量E 和泊松比μ,用它们来表示G:λ:、K:。
6、在1=ok 的周围等压地应力场rH vh==σσ作用下,围岩中的径向应力rσ都岩体中的初始应力;切向应力θσ则岩体中的初始应力,在洞壁上达最大值。
由理论上可以证明,开挖洞室的影响范围是。
7、岩压力是由于洞室开挖后岩体和而形成的。
由于岩体而对支护或衬砌的压力,称为“变形压力”;将由于岩体而而对支护或衬砌的压力,称为“松动压力”。
8、按压力拱理论分析,在可形成压力拱的洞室内,压力拱的高度是 ,洞室顶部的最大垂直压力在拱轴线上大小为,洞室任何其它点的垂直山岩压力等于。
练习题一、名词解释:1、各向异性:岩石的全部或部分物理、力学性质随方向不同而表现出差异的性质。
2、软化系数:饱水岩样抗压强度与自然风干岩样抗压强度的比值。
3、初始碎胀系数:破碎后样自然堆积体积与原体积之比。
4、岩体裂隙度K:取样线上单位长度上的节理数。
5、本构方程:描述岩石应力与应变及其与应力速率、应变速率之间关系的方程(物理方程)。
6、平面应力问题:某一方向应力为0。
(受力体在几何上为等厚薄板,如薄板梁、砂轮等)1.平面应变问题:受力体呈等截面柱体,受力后仅两个方向有应变,此类问题在弹性力学中称为平面应变问题。
2.给定载荷:巷道围岩相对孤立,支架仅承受孤立围岩的载荷。
3.长时强度:作用时间为无限大时的强度(最低值)。
4.扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象5.支承压力:回采空间周围煤岩体内应力增高区的切向应力。
1.平面应力问题:受力体呈等厚薄板状,所受应力为平面应力,在弹性力学中称为平面应力问题。
2.给定变形:围岩与母体岩层存在力学联系,支架承受围岩变形而产生的压力,这种工作方式称为给定变形。
3.准岩体强度:考虑裂隙发育程度,经过修正后的岩石强度称为准岩体强度。
4.剪胀现象:岩石受力破坏后,内部断裂岩块之间相互错动增加内部空间在宏观上表现体积增大现象。
5.滞环:岩石属滞弹性体,加卸载曲线围成的环状图形,其面积大小表示因内摩擦等原因消耗的能量。
1、岩石的视密度:单位体积岩石(包括空隙)的质量。
2、扩容现象:岩石破坏前,因微裂隙产生及内部小块体相对滑移,导致体积扩大的现象。
3、岩体切割度Xe:岩体被裂隙割裂分离的程度:4、弹性后效:停止加、卸载,应变需经一段时间达到应有值的现象。
5、粘弹性:岩石在发生的弹性变形具有滞后性,变形可缓慢恢复。
6、软岩(地质定义):单轴抗压强度小于25MPa的松散、破碎、软弱及风化膨胀类岩石。
1.砂土液化:饱水砂土在地震、动力荷载或其它物理作用下,受到强烈振动而丧失抗剪强度,使砂粒处于悬浮状态,致使地基失效的作用或现象。
中国矿业大学2010~2011学年第 2 学期《矿山岩体力学》试卷(A)卷一、名词解释(20分,每题2分)1、岩体:是由岩块和各种各样的结构面共同组成的综合体。
2、体力:分布在物体整个体积内部各个质点上的力,又称为质量力。
3、结构面:在岩体中存在着各种不同的地质界面,这种地质界面称为结构面。
4、岩石的孔隙度:是岩石中各种孔洞、裂隙体积的总和与岩石总体积之比,常用百分数表示,故也称为孔隙率。
5、岩石的软化系数:是指水饱和岩石试件的单向抗压强度与干燥岩石试件单向抗压强度之比。
6、岩石强度:岩石在各种荷载作用下破坏时所能承受的最大应力。
7、破坏准则:用以表征岩石破坏条件的应力状态与岩石强度参数间的函数关系,是在极限状态下的“应力—应力”关系。
8、岩石的弹性:指卸载后岩石变形能完全恢复的性质。
9、岩石的流变性:指岩石在长期静载荷作用下应力应变随时间加长而变化的性质。
10、地应力:指存在于地层中的未受工程扰动的天然应力。
也称原岩应力、初始应力。
二、单项选择题(30分,每题2分)1、下列那个不是矿山岩体力学的特点(B )A)工程支护多为临时结构物B)只关心岩石在弹性阶段的力学性质C)工作面不断移动D)煤岩经常受瓦斯气体作用与影响2、围压对岩石极限强度(峰值强度)有较大影响,随着围压的增加,岩石的三轴极限强度将(B )A)减小B)增大C)不变D)不一定增大3、在岩石的室内单轴压缩试验中,对同一岩石试样所进行的试验中,如其余的条件均相同,则下列试样强度最高的是( A )A)圆柱形试件B)六角菱柱形试件C)四角菱柱形试件D)三角菱柱形试件4、岩石的破坏形式不取决于下列哪个(C )A)岩石的性质与结构面性质B)岩石受力状态有关C)岩石强度D)岩石环境条件5、巴西劈裂法测量岩石的抗拉强度要求(C )A)线荷载不通过试件的直径B)试件含有裂隙C)破坏面必须通过试件的直径D)岩石试件为方形6、岩石的Griffith破坏准则是(B )A)压破坏准则B)拉破坏准则C)剪破坏准则D)压剪破坏准则7、多个极限应力圆上的破坏点的轨迹称为莫尔强度线/莫尔包络线,实际中对于给定的岩石是否存在下图中的应力圆3( C )A)很定存在B)不一定C)不存在D)与所受外力有关8、下列哪类岩体结构面不是按地质成因分类(C )A)原生结构面B)构造结构面C)张性结构面D)次生结构面9、岩体强度受(D )控制A)岩块强度B)结构面强度C)岩块和结构面强度D)岩块和结构面强度及其组合方式10、岩体质量指标RQD分类是将钻探时长度在10cm(含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔总长的百分比,下列对该分类方法的评价哪个是错的( C )A)简单易行B)没有考虑节理方位的影响C)考虑了充填物的影响D)是一种快速、经济而实用的分类方法11、围岩作用于支护结构上的力称为(C )A)支承压力B)围岩应力C)围岩压力D)采动应力12、通常把在外力作用下破坏前总应变大于(C )的岩石称为塑性岩石。
岩石学试题及答案一、选择题1. 下列哪种岩石是由高温、高压环境下形成的?A. 砂岩B. 石灰岩C. 片麻岩D. 火山岩答案:C. 片麻岩2. 岩石的主要成分是由下列哪种矿物组成的?A. 钙质矿物B. 铁质矿物C. 硅质矿物D. 钾质矿物答案:C. 硅质矿物3. 下列哪种岩石是由火山活动喷发的岩浆冷却凝固形成的?A. 花岗岩B. 页岩C. 砂岩D. 石灰岩答案:A. 花岗岩4. 下列哪种岩石是由沉积物经过压实和胶结作用形成的?A. 片麻岩B. 花岗岩C. 灰岩D. 麻粒岩答案:C. 灰岩5. 岩石的结构特征包括下列哪几种?A. 颗粒结构B. 层理结构C. 胶结结构D. 碎裂结构答案:A. 颗粒结构、B. 层理结构、D. 碎裂结构二、填空题1. 泥岩是由于沉积物含有大量______颗粒而形成的岩石。
答案:粘土2. 片麻岩是经过______变质形成的岩石。
答案:动态3. 玄武岩是一种______质火山岩。
答案:铁4. 石英是一种具有______晶体结构的矿物。
答案:六角形5. 片岩是经过______变质形成的岩石。
答案:静态三、简答题1. 请简要解释岩石的三个主要分类。
答案:岩石的三个主要分类包括:火成岩、沉积岩和变质岩。
- 火成岩是由火山喷发的岩浆冷却凝固形成的,如花岗岩、玄武岩等。
- 沉积岩是由沉积物经过压实和胶结作用形成的,如砂岩、泥岩等。
- 变质岩是由原始岩石在高温、高压等条件下发生物理或化学改变形成的,如片麻岩、蛇纹岩等。
2. 请简要介绍一种火成岩和一种沉积岩,并说明它们形成的主要过程。
答案:花岗岩是一种火成岩,主要由岩浆冷却凝固形成。
岩浆是在地壳深部形成的高温熔融物质,当地壳发生运动或地下岩浆从地表喷发时,岩浆就会充填到地表或地下岩石中,随后冷却凝固形成花岗岩。
泥岩是一种沉积岩,主要由含有大量细粒颗粒的沉积物经过压实和胶结作用形成。
泥岩的形成过程一般分为三个步骤:沉积、压实和胶结。
在沉积的过程中,沉积物颗粒会沉积在水体底部或湖泊、海洋等地表水体中。
岩石物理学复习题第一章绪论1、什么叫岩石物理学?2、岩石物理学研究的基本目的?3、岩石物理学在油气勘探中的桥梁作用是什么?4、为什么岩石物理学的许多研究在实验室进行(实验室的研究意义)?第二章岩石的基本特性1、沉积岩中有那些常见的岩石和矿物,至少列出三种。
2、岩石结构是指什么?3、什么是岩石的尺度,有那几种?地球物理勘探主要研究哪几种尺度?4、为什么岩石的物理性质与尺度有关?5、粘土矿物中较有代表性有那几种?6、压力、地应力、孔隙压力等力的国际单位是什么?列出几个还有常用的单位?7、什么是有效压力8、什么是岩石的骨架、基质和岩石的结构?9、从岩石构造上一般怎样区分泥岩和砂岩?10、最常用的测量砂岩颗粒的方法是什么?怎样表示砂岩颗粒的分布?11、岩石的比面是什么,为什么要研究岩石的比面?12、砂岩中胶接物的胶接方式有几种类型?13、粘土矿物中的水按其存在状态有几种,特点是什么?14、岩石的孔隙结构是指什么?有那几个孔隙结构参数?15、当砂岩颗粒是等径简单立方堆积时,用简单的作图法计算这种结构的孔隙度。
16、描述岩石孔隙结构主要有那几个参数,17、孔隙度有几概念,它们的大小分别?18、描述岩石密度时,会用到几种密度概念?19、设岩石孔隙中含有水和油,其中水的饱和度为35%,油的密度是0.92g/cm3,水的密度1.04 g/cm3,求孔隙中流体的密度。
20、实验室最简单测试岩石孔隙的方法用什么?写出相应的计算公式,并说明公式中每个量的含意。
21、什么是地层水、矿物水?地层水中分几种状态,它们的特点是什么?第三章岩石的电磁学性质1、为什么要进行岩石导电性的研究?2、岩石的导电特性与储层的那些特性有关?3、岩石导电性由那两个因素决定(岩石的电性主要由谁决定),可分成那两类?4、简述岩石的电阻率及其影响因素(岩石电阻率主要取决于那些因素)?5、一般认为砂岩的骨架不导电,为什么在含泥或饱和砂岩中电阻率较低。
《岩石》测试题及答案一、选择题(每题2分,共20分)1. 岩石的三大类分别是:A. 沉积岩、变质岩、岩浆岩B. 沉积岩、火成岩、变质岩C. 沉积岩、岩浆岩、变质岩D. 火成岩、变质岩、岩浆岩2. 以下哪项不是岩石的物理性质?A. 硬度B. 颜色C. 密度D. 可溶性3. 岩石的矿物组成可以通过什么方法来观察?A. 显微镜B. 肉眼C. 放大镜D. 望远镜4. 沉积岩的主要形成方式是:A. 岩浆冷却凝固B. 岩石碎屑沉积压实C. 岩石在高温高压下变质D. 矿物结晶5. 以下哪种岩石是由岩浆冷却凝固形成的?A. 花岗岩B. 页岩C. 石灰岩D. 大理石6. 变质岩的形成条件通常是:A. 低温低压B. 高温低压C. 高温高压D. 低温高压7. 岩石的风化作用主要包括:A. 物理风化、化学风化、生物风化B. 物理风化、化学风化、生物侵蚀C. 物理侵蚀、化学风化、生物风化D. 物理风化、化学侵蚀、生物风化8. 岩石的分类除了根据形成方式外,还可以根据什么来分类?A. 颜色B. 硬度C. 矿物组成D. 密度9. 以下哪种岩石是由沉积物经过压实、胶结形成的?A. 玄武岩B. 砂岩C. 片麻岩D. 花岗岩10. 岩石的矿物成分可以通过什么设备来分析?A. 显微镜B. X射线衍射仪C. 放大镜D. 望远镜答案:1. C2. D3. A4. B5. A6. C7. A8. C9. B 10. B二、填空题(每空1分,共10分)11. 岩石的三大类分别是________、________和________。
12. 岩石的硬度可以通过________来测定。
13. 沉积岩的典型特征是________。
14. 变质岩的形成条件通常是________。
15. 岩石的风化作用包括物理风化、化学风化和________。
答案:11. 沉积岩、岩浆岩、变质岩12. 摩氏硬度计13. 层理结构14. 高温高压15. 生物风化三、简答题(每题5分,共20分)16. 简述岩石的三大类及其主要特征。
习题一绪论1.1 选择题1.1.1 岩石与岩体的关系是()。
(A)岩石就是岩体(B)岩体是由岩石和结构面组成的(C)岩体代表的范围大于岩石(D)岩石是岩体的主要组成部分1.1.2 大部分岩体属于()。
(A)均质连续材料(B)非均质材料(C)非连续材料(D)非均质、非连接、各向异性材料1.2 简答题1.2.1 岩石力学的基本研究内容和研究方法?1.2.2 常见岩石的结构连结类型有哪几种?1.2.3 影响岩石力学性质的主要因素有哪些,如何影响的?1.2.4 岩石与岩体的关系是什么?1.2.5 岩石与岩体的地质特征的区别与联系?习题二第一章岩石物理力学性质2.1 选择题2.1.1 已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.82,则该岩石()(A)软化性强,工程地质性质不良(B)软化性强,工程地质性质较好(C)软化性弱,工程地质性质较好(D)软化性弱,工程地质性质不良2.1.2 当岩石处于三向应力状态且比较大的时候,一般应将岩石考虑为()(A)弹性体(B)塑性体(C)弹塑性体(D)完全弹性体2.1.3 在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石的抗压强度()(A)增大(B)减小(C)不变(D)无法判断2.1.4 在岩石的含水率试验中,试件烘干时应将温度控制在()(A)95~105℃(B)100~105℃(C)100~110℃(D)105~110℃2.1.5 按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是()(A)受拉破坏(B)受压破坏(C)弯曲破坏(D)剪切破坏2.1.6在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度的()(A)1/2~1/5(B)1/10~1/50(C)2~5倍(D)10~50倍2.1.7岩石的弹性模量一般指()。
(A)弹性变形曲线的斜率(B)割线模量(C)切线模量(D)割线模量、切线模量及平均模量中的任一种2.1.8某岩石试件相对密度d s=2.60,孔隙比e=0.05,则该岩石的干密度ρd为()(A)2.45(B)2.46(C)2.47(D)2.482.1.9下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中,哪一种被称为凯尔文模型?()(A)弹簧模型(B)缓冲模型(C)弹簧与缓冲器并联(D)弹簧与缓冲器串联2.2简答题2.2.1 何谓岩石中的微结构面,主要指哪些,各有什么特点?2.2.2 常见岩石的结构连结类型有哪几种?2.2.3 影响岩石力学性质的主要因素有哪些,如何影响的?2.2.4 什么是全应力应变曲线?为什么普通材料试验机得不出全应力应变曲线?2.2.5 在三轴压缩试验条件下,岩石的力学性质会发生哪些变化?2.2.6 什么是莫尔强度包络线?如何根据实验结果绘制莫尔强度包络线?2.2.7 表示岩石物理性质的主要指标及其表示方式是什么?2.2.8 岩石破坏有几种形式?对各种破坏的原因作出解释。
岩石力学期中考试题-答案一、单项选择题(5x4’’)1、按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是(A )(A )受拉破坏 (B )受压破坏 (C )弯曲破坏(D )剪切破坏2、按照库仑—莫尔强度理论,若岩石强度曲线是一条直线,则岩石破坏时破裂面和最大主应力作用面的夹角为(B )。
(A )45°(B )2/45ϕ+o (C )2/45ϕ-o (D )60°3、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照(A )(A )岩石的单轴饱和抗压强度 (B )岩石的抗拉强度(C )岩石的变形模量 (D )岩石的粘结力4、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面(A )(A )原生结构面 (B )构造结构面 (C )次生结构面5、在我国工程岩体分级标准中,岩体基本质量指标是由哪两个指标确定的(B )(A )RQD 和节理密度 (B )岩石单轴饱和抗压强度和岩体的完整性指数(C )地下水和RQD (D )节理密度和地下水二、填空题(10x4’’)1、岩石的变形特性常用弹性模量E 和泊松比μ两个常数来表示。
2、岩石的物理性质指标有容重、比重、孔隙率、吸水率、膨胀性、崩解性。
3、岩石的容重愈大,其性质愈好。
4、岩石的水理性质包括渗透性、膨胀性、崩解性、软化性。
5、岩石的软化性高低一般用软化系数表示,其定义为岩石受水饱和状态下的抗压强度和干燥状态下的抗压强度的比值。
6、结构面产状三要素走向、倾向、倾角。
7、岩石质量指标RQD 是采用修正的岩心采取率。
8、RMR 岩体分类考虑了完整岩石的强度、RQD 、节理间距、节理状态、地下水状况等五项要素。
9、岩石破坏表现出脆性破坏、延性破坏、弱面剪切破坏等三种形式。
10、岩体的强度决定于岩块和结构面的强度。
三、问答题(4x5’’)1、结构面的定义答:具有一定的延伸方向,长度、厚度相对较小的地质界面。
2、结构面的密集程度的双重含义答:一是结构面的组数,即不同产状和性质、不同规模的结构面数目;另一是单位面积(体积或长度)内结构面的数量。
岩石力学复试题及答案高中一、选择题(每题2分,共10分)1. 岩石的力学性质主要包括以下哪几个方面?A. 密度B. 弹性模量C. 泊松比D. 所有选项都是2. 以下哪项不是岩石力学研究的内容?A. 岩石的变形B. 岩石的强度C. 岩石的化学成分D. 岩石的破坏3. 岩石的单轴抗压强度是指:A. 岩石在单向压缩下的最大承受力B. 岩石在单向拉伸下的最大承受力C. 岩石在双向压缩下的最大承受力D. 岩石在三向压缩下的最大承受力4. 岩石的剪切强度与以下哪个因素无关?A. 岩石的类型B. 岩石的湿度C. 岩石的密度D. 岩石的内部结构5. 岩石的破坏模式通常包括以下几种?A. 拉伸破坏B. 压缩破坏C. 剪切破坏D. 所有选项都是答案:1. D2. C3. A4. C5. D二、填空题(每空1分,共10分)6. 岩石力学中的“三轴试验”是指在__________、__________和__________三个方向上对岩石施加压力的试验。
7. 岩石的弹性模量是指岩石在__________作用下,应力与应变的比值。
8. 岩石的泊松比是指在单向压缩下,岩石的__________与__________的比值。
9. 岩石的破坏通常表现为__________、__________和__________。
10. 岩石的摩擦角是描述岩石在__________状态下的摩擦特性的参数。
答案:6. 垂直、水平、水平7. 弹性8. 横向应变、纵向应变9. 拉伸破坏、压缩破坏、剪切破坏10. 剪切三、简答题(每题5分,共20分)11. 简述岩石力学在土木工程中的应用。
12. 解释岩石的单轴抗压强度和三轴抗压强度的区别。
13. 岩石的破坏模式有哪些?请简要说明。
14. 岩石力学中的“Mohr-Coulomb”理论是什么?它在岩石力学中有何重要性?答案:11. 岩石力学在土木工程中的应用包括隧道开挖、大坝建设、地基处理、边坡稳定分析等,它帮助工程师评估岩石的稳定性和承载能力,确保工程安全。
2013年岩石物理学复习题一、名词解释类1、岩石与岩石学岩石:是由一种或几种造岩矿物按一定构造或结构组成的天然固态集合体岩石学:是地质学的一个分支,是研究岩石的分布、产状、成分、结构构造、分类命名、成因演化等方面的科学2、岩石微裂缝3、岩石物理学利用物理学的原理与方法,研究岩石物理性质及其产生机制的一门学科,属于物理学的一个分支4、偏振具有优化振动方向的振动5、Rock physics与Petrophysics内涵区别rock physics与petrophysics仅仅是研究侧重点与工作方式略有差异,不表示二者研究结论具有本质性差异,Rock physics 侧重实验室研究,Petrophysics 侧重现场原位测试等实际资料处理与分析6、火成岩一般指岩浆在地下或喷出地表冷凝后形成的岩石,又称岩浆岩,是组成地壳的主要岩石7、沉积岩成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石8、变质岩在地球内部高温或高压情况下,先已存在的岩石发生各种物理、化学变化,使其中的矿物重结晶或发生交互作用,进而形成新的矿物组合9、极化正负电荷作用中心不重合10、岩石结构矿物颗粒的形状、大小和联结方式所决定的结构特征11、岩石构造各种不同结构的矿物集合体的各种分布和排列方式12、应力单位面积上的作用力13、应变物体受力后形状和大小的改变14、振动一个物理量P当每隔某一时间总取为定值时,则该物理量的变化为振动15、波空间内一点所产生的状态变化,依次按某一有限速度向周围传播16、矿物与矿物学矿物:由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的基本组成单位。
矿物学:是一门研究地球及其他天体的物质组成及演化规律的地质基础学科,是研究矿物(包括准矿物)的成分、结构、形态、性质、成因、产状、用途及其相互间的内在联系,以及矿物的时空分布规律及其形成和变化的历史的科学17、衰减岩石往往不是完全弹性的,这样,当波在岩石中传播时,会有一部分机械能转化为热能18、地应力地应力是存在于地壳中的未受工程扰动的天然应力,也称岩体初始应力二、问答与作图计算类1、判断玻璃、石盐、石油、沥青、人造金刚石、人造水晶、自然汞、煤、石墨等哪些为矿物?矿物:由地质作用或宇宙作用所形成的、具有一定的化学成分和内部结构、在一定的物理化学条件下相对稳定的天然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的基本组成单位。
2、陶瓷、水泥是岩石吗?岩石:是由一种或几种造岩矿物按一定构造或结构组成的天然固态集合体3、岩石具有哪些特点?(1)是地球内力或外力作用甚至天体作用(陨石)的天然产物,人工合成的陶瓷、砖瓦、水泥、炼钢炉渣不是岩石。
(2)可以由一种矿物组成,如石英岩、灰岩,也可以由多种矿物组成,如花岗岩、辉长岩。
(3)是具有一定形状的固态集合体,天然产出的石油、天然气不属于岩石的范畴。
(4)主要分布在岩石圈中。
火成岩(岩浆岩):由地壳与上地幔的岩浆侵入到地下或喷出地表冷凝形成,如花岗岩、玄武岩。
沉积岩:由地表风化产物、生物遗体、火山碎屑等经搬运、沉积、成岩形成,如砂岩、灰岩。
变质岩:由岩浆岩、沉积岩等经变质作用形成。
4、沉积岩、火成岩、变质岩分别占地壳岩石的多少百分比?火成岩占地壳岩石64.7%变质岩占地壳岩石27.4%5、火成岩有几种类型,二者核心差别是什么,分别解释之?喷出岩和侵入岩喷出岩是岩浆喷出地表冷凝形成侵入岩是岩浆侵入到地下冷凝形成6、岩石有哪些基本物理性质?物理性质参数质量指标容重、密度、比重孔隙性孔隙率、孔隙比水理性质含水率、吸水率、饱水率、渗透性抗风化指标膨胀性、崩解性、软化性、抗冻性7、岩石物理学研究的上限尺度?地球的运动,使得整块的岩石发生破裂,其中出现许多断层、解理和劈理等间断面,这些大小不一的间断面和岩石就构成了岩体,岩体的性质很大程度上都要受间断面的影响,岩体中间断面的存在,提供了岩石测量的上限尺度8、岩石物理学研究包含哪三个方向,具体说明?(1)正问题:如果知道(1)各构成成分的体积含量,(2)各构成成分的弹性模量,(3)各构成成分如何相互组合在一起的细节,求取岩石的等效弹性模量。
这是一个由微观宏观、由局部整体的推演过程。
(2)反问题:如果知道地层或岩石的等效弹性模量(观测数据),如何求取(1)各构成成分的体积含量,(2)各构成成分的弹性模量,(3)各构成成分如何相互组合在一起的细节,这是一个由宏观微观、由整体局部的反演过程。
(3)岩矿特性的改造:如果知道地层或岩石的等效弹性模量(观测数据)、地质环境,如何人为改造岩矿特性,从而改变岩体与地层的地质特性,这是岩石物理学重要的应用方向,具有十分重大的经济价值。
9、作图说明时空多尺度性是岩石物理学研究的最大困难?怎样才能把实验室内小尺度测量结果外推应用到大尺度的自然界?唯象分析法首先将无序的、复杂结构的岩石等效(模型化)为简单结构的介质(模型),然后利用宏观物理定律进行分析和计算10、为什么岩石力学与弹性力学规定的正应力相反?应力的单位?岩石力学规定压应力为正,拉应力为负,弹性力学相反,原因有两点:一是地球介质所受压力多为压应力;二是构造地质学等与岩石力学相关的学科已经采用压应力为正的规定。
应力单位N/m211、声发射的基本原理岩石在受外载荷作用(高差应力下),岩石中原来存在的或新产生的裂纹周围应力集中,应变能较高,当外力增加到一定大小时,在有裂纹的缺陷地区产生微观缺服和变形,裂纹扩展,从而使得应力弛豫,储藏的一部分能量将以弹性波(声波)的形式释放出来。
由于部分声发射信号频率包含人耳听觉频段20-20KHz,故称该现象为声发射12、作图说明声发射信号的频谱分布及不同专业所使用的频谱范围。
13、作图说明研究岩石力学性质的二类不同的声学方法。
14、应力定义中的二个重要概念?第一,应力是单位面积上的作用力;第二,应力不仅与岩石内部受力情况有关,而且与切面方向n选择有关。
15、地震学与地震勘探的假定前提是什么,写出具体数值?16、“偏振”与“极化”反映物理量的什么特征?“偏振”与“极化”皆反映某个物理量具有优势方向的特征。
17、“偏振”强调质点的什么特性?“偏振”强调质点的振动特性18、“极化”强调质点的什么特性?“极化”强调质点的波动特性。
%“偏振”的概念来自光学,不严格的定义:具有优化振动 方向的振动称为偏振。
例如对自然光来说,一个普通光 源所发出的光(白光或单色光)是数目极多的彼此无关 的分子、原子辐射的电磁波之总和。
这些大量分子、原 子所发出的光波,不仅初相位彼此无关,它们的振动方 向也是杂乱无章的。
宏观来看,入射光中包含了所有方 向的振动。
也就是说,实际光源所发出的光振动必然是 在垂直于光传播方向的平面内取各种可能的方向,没有 一个方向比其它方向更占优势;并且各方向光振动的振 幅的平均值完全相等。
具有这种特点的光叫自然光。
显 然自然光的光振动具有对称而又均匀分布的特性。
不具 有自然光这种特性的光叫做偏振光,也就是具有优势振 动方向的光。
例如电磁波。
%“极化”这个词来自电磁介质研究。
从物质微观结构的电气性能特性, 可以将电介质分为极性电介质与非极性电介质二大类。
在没有外电场作用时,其正电荷的作用中心和负电荷的作用中心互相 重合的分子,称为非极性分子。
由非极性分子构成的电介质称为非极性电 介质。
在没有外电场作用时,其正、负电荷的作用中心就已经不相重合而 形成一个电耦极子的分子,称为极性分子。
由极性分子构成的电介质称为 极性电介质。
所有碳氢化合物都是非极性物质。
聚乙烯、石蜡、地蜡、矿物绝缘油 等都是非极性物质。
碳氢化合物中的氢原子为卤族元素或某些基因(NH2, NO2,OH )取代后,就成为极性化合物。
有机材料如聚氯乙烯、酚醛树脂等 为极性介质。
原系中性的介质被引入电场后,要经受极化。
极化后,在介质内部产 生沿电场方向的电偶极矩,同时在介质表面有(本质上属于束缚电荷)极 化电荷出现。
非极性介质的极化,是由于在电场作用下,正负电荷的作用中心发生 相对位移,从而形成诱生偶极子的结果。
极性介质的极化,则是由于它的 每一个分子电偶极矩在外电场的作用下,受到向电场方向的力矩。
19、依留辛条件?线性化的应变-位移关系:)(21ij ij j i L u L u ∂∂+∂∂=ε i,j=1,2,3 上式适用的范围是位移梯度必须小于4-10到3-10,这就是依留申条件。
20、试讨论应变与位移的关系。
三维形变中:j i ij dL dL t L L ),(2t ε=∆),(’ i,j=1,2,3 由于)(21),(jk i k i i j i ij L u L u L u L u t L ∂∂∂∂+∂∂+∂∂=ε i,j,k=1,2,3 由张量定义知,上式所反 映的量是二阶张量的元素,所以,应变是一个张量,应变张 量的矩阵形式就是位移梯度矩阵。
21、写出位移梯度矩阵表达的位移场矩阵方程;22、写出三维平衡方程组。
23、物理问题的一般表达式。
24、写出线性条件下,用应变表示的本构方程。
25、写出各向同性介质的刚度矩阵。
26、讨论岩石典型的单向应力(压缩)下的本构关系曲线。
27、相似性问题(1)相似性有几种?几何相似或空间相似物理相似时间相似广义相似(2)解释物理相似性在进行着物理过程的两个系统中,若两个系统的几何相似(包括形状相似、路径相似),且各个对应点或对应段的各个物理量也互成常数比例,则这种现象成为物理相似。
(3)解释时间相似性所谓时间相似,就是指在两个几何相似的系统中,其对应点或对应部分沿着相似的路径运动,而且在成一定比例关系的时间间隔内,所通过的几何路径相同。
这里的时间间隔比例,也等于同一数值。
(4)求相似系数分几个步骤1.相似现象,抓住描写现象的物理规律,并写出微分方程式;2.相似条件,建立能够反映这些条件的相似关系式;3.似关系式代入微分方程式,进行相似变换,可以得出相似指标式;4.将相似关系式再带入相似指标式,从而获得相似系数(5)地震勘探、重力勘探、电法勘探、磁法勘探、地热勘探的本质?地质体与围岩之间的物差异28、岩石弹性概念问题。
(1)根据弹性常数关系表推导体积模量、杨氏模量(2)至少举两个例子对泊松比的特例开展讨论(3)根据主要造岩矿物弹性参数表与几种主要岩石弹性参数表,说明为什么矿物的弹性参数大于岩石的弹性参数矿物的弹性常数远远高于岩石的弹性常数。
造成这种现象的原因是岩石中存在许多孔隙。
(4)为什么说,岩石的动态弹性模量普遍大于静态弹性模量?动弹性模量普遍大于静弹性模量:1.法采用的最大应力大部分在1.0-10.0MPa,少数则更大,变形量常以mm计,而动力法的作用应力则约为10-4MPa量级,引起的变形量微小。