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岩石力学复习知识要点提纲《岩石力学》课程知识要点一、基本概念 1.岩石力学 2.应力3.正应力/normal stress component ：应力在其作用截面的法线方向的分量。
4.剪应力/shear stress component ：应力在其作用截面的切线方向的分量。
5.体力：分布在物体体积内的力。
面力：分布在物体表面上的力。
6.弹性力学的基本假定7.内力：物体本身不同部分之间相互作用的力。
8.正面：外法线沿着坐标轴的正方向的截面。
正面上的应力分量与坐标轴方向一致为正，反之为负。
9.负面：外法线是沿着坐标轴的负方向的截面。
负面上的应力分量与坐标轴方向相反为正，反之为负。
10.应力变换公式222ll lm 2()()()()x xx y yy z zz x y xy y z yz z x zx x x xx y y yy z z zz x y y x xy y z z y yz z x x z zxl l l l l l l l l l m l m l m l m l m l m l m l m l m σσσσσσσσσσσσσσ=+++++=++++++++11.主平面：单元体剪应力等于零的截面。
12.主应力：主平面上的正应力。
13.三维主应力方程与应力不变量：321231222222230()2()P P P xx yy zzxx yy yy zz zz xx xy yz zx xx yy zz xy yz zx xx yz yy zx zz xy I I I I I I σσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσσ-+-=⎧=++⎪⎪=+++++⎨⎪=+-++⎪⎩σ1,σ2,σ3最大主应力、中间主应力和最小主应力． 14.主应力之间相互正交条件：1212120x x y y z z λλλλλλ++=15.静水应力分量与主偏应力分量 1112233,,,3m m m m I S S S σσσσσσσ==-=-=-16.静力平衡方程000xy xx xzyx yy yzzy zx zzX x y z Y x y z Z x y z σσσσσσσσσ∂⎧∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂⎪+++=⎨∂∂∂⎪⎪∂∂∂+++=⎪∂∂∂⎪⎩17.平面问题的主应力及其方向计算1,21()tan 12xx xx yy xyp σσσσσασ-=+=-18应变、位移关系方程,,1,()21,()21,()2y x z xy z y y x x xy z y y z z yz z x x z z zx z u u ux y z u u u u y x x y u u u u z y y z u u u u x z z x εεεγγγ∂⎧∂∂===⎪∂∂∂⎪⎪∂∂∂∂=+Ω=-⎪⎪∂∂∂∂⎨∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎪∂∂∂∂⎪=+Ω=-⎪∂∂∂∂⎩19.体积应变xx yy zz εεε∆=++20.变形协调方程/strain compatibility equations ：(P28) 22222yyxy xx yxx yεγε∂∂∂+=∂∂∂∂21.虎克定律()()()111111,,,x x y z y y z x z zx y xy xy yz yz xz xz E E E G G G εσμσσεσμσσεσμσσγτγτγτ⎧⎡⎤=-+⎪⎣⎦⎪⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎨⎪⎡⎤=-+⎣⎦⎪⎪⎪===⎩22.岩土力学关于位移、应力、应变正负的规定(i)沿坐标轴正向作用的力和位移分量为正；(ii)收缩正应变为正；(iii)压缩正应力为正；(iV)若截面内法线相对于坐标的原点向内指，则截面上剪应力方向相对于坐标原点向内为正，反之亦然。
岩体力学复习提纲一．概念题1．名词解释：（1）岩石；（2）岩体；（3）岩石结构；（4）岩石构造；（5）岩石的密度；（6）块体密度；（7）颗粒密度；（8）容重；（9）比重；（10）孔隙性；（11）孔隙率；（12）渗透系数；（13）软化系数；（14）岩石的膨胀性；（15）岩石的吸水性；（16）扩容；（17）弹性模量；（18）初始弹性模量；（19）割线弹性模量；（20）切线弹性模量；（21）变形模量；（22）泊松比；（23）脆性度；（24）尺寸效应；（25）常规三轴试验；（26）真三轴试验；（27）岩石三轴压缩强度；（28）流变性；（29）蠕变；（30）松弛；（31）弹性后效；（32）岩石长期强度；（33）强度准则。
2．岩石颗粒间连接方式有哪几种？3．何谓岩石的水理性？水对岩石力学性质有何影响？4．岩石受载时会产生哪些类型的变形?岩石的塑性和流变性有什么不同?从岩石的破坏特征看，岩石材料可分为哪些类型？5．岩石在单轴压缩下典型的应力—应变曲线有哪几种类型，并用图线加以说明。
6．简述循环荷载条件下岩石的变形特征。
7．简述岩石在三轴压缩条件下的变形特征与强度特征。
8．岩石的弹性模量与变形模量有何区别？9．岩石各种强度指标及其表达式是什么？10．岩石抗拉强度有哪几种测定方法？在劈裂法试验中，试件承受对径压缩，为什么在破坏面上出现拉应力破坏？11．岩石抗剪强度有哪几种测定方法？如何获得岩石的抗剪强度曲线？12．岩石的受力状态不同对其强度大小有什么影响？哪一种状态下的强度较大？13．简述影响岩石单轴抗压强度的因素。
14．岩石典型蠕变可划分为几个阶段，图示并说明其变形特征？15．岩石流变模型的基本元件有哪几种？各有何特征？16．简述马克斯伟尔（Maxwell）模型和凯尔文（Kelvin）模型的特点。
17．何谓岩石长期强度，其与岩石瞬时强度的关系如何？其研究实际意义是什么？18．莫尔强度理论的主要观点是什么？如何根据莫尔强度理论判断岩石中一点破坏与否？19．简述格里菲斯强度理论的基本观点,并写出格里菲斯条件。
普通岩石学复习提纲一基本概念1.折射率：光在空气中的速度与光在该材料中的速度之比率。
材料的折射率越高，使入射光发生折射的能力越强。
折射率越高，镜片越薄，即镜片中心厚度相同，相同度数同种材料，折射率高的比折射率低的镜片边缘更薄。
折射率与介质的电磁性质密切相关。
2.折射定律：光从空气斜射入水或其他介抽中时，折射光线与入射光线、法线在同一平面上，折射光线和入射光线分居法线两侧；折射角小于入射角；入射角增大时，折射角也随着增大；当光线垂直射向介质表面时，传播方向不变，在折射中光路可逆。
理解：折射规律分三点：（1）三线一面（2）两线分居（3）两角关系分三种情况：①入射光线垂直界面入射时，折射角等于入射角等于0°；②光从空气斜射入水等介质中时，折射角小于入射角；③光从水等介质斜射入空气中时，折射角大于入射角3.双折射：光在非均质体中传播时，其传播速度和折射率值随振动方向不同而改变，其折射率值不止一个。
光波入射非均质体，除特殊方向以外，都要发生双折射，分解成振动方向互相垂直，传播速度不同，折射率不等的两种偏振光，此现象称为双折射4.双折率：光波在斜消光轴入射时，发生双折射，分解形成两种偏光；其振动方向必定分别平行椭圆切面长短半径，其相应的折射率必定分别等于椭圆切面长短半径No 与Ne'。
双折率等于No与Ne'之差。
5.光率体：又称光性指示体，是表示光波在晶体中传播时，光波振动方向与相应折射率值之间关系的一种几何图形。
也可以说光率体是表示光波在晶体中各振动方向上折射率和双折率变化规律的一个立体几何图形。
6.光轴角：晶体二光轴相交的锐角，根据双轴晶体中二根光轴之间夹角等分线之不同，可分为正二轴晶和负二轴晶两种。
前者光率体的长轴平分光轴角，如定向有机玻璃；后者光率体的短轴平分光轴角，如双轴拉伸聚对苯二甲酸乙二酯薄膜。
7.光轴面：8.光性方位：9.多色性：均质性的有色矿物，由于内部结构的方向性差异，就使其对各色光的吸收能力也因方向而不同。
岩石力学复习重点第一章、绪论1.岩石材料的特殊性：岩石材料不同于一般的人工制造的固体材料，岩石经历了漫长的地质构造作用，内部产生了很大的压应力，具有各种规模的不连续面和孔洞，而且还可能含有液相和气相，岩石远不是均匀的、各向同性的弹性连续体。
2.岩石与岩体的区别：（1）岩石：是组成地壳的基本物质，他是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚而成的自然地质体。
（2）岩体：是指一定工程范围内的自然地质体，他经历了漫长的自然历史过程，经受了各种地质作用，并在地应力的长期作用下，在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹如不整合褶皱断层层理节理劈理等不连续面。
重要区别就是岩体包含若干不连续面。
起决定作用的是岩体强度，而不是岩石强度。
3.岩体结构的两个基本要素：结构面和结构体。
结构面即岩体内具有一定方向、延展较大、厚度较小的面状地质界面，包括物质的分界面与不连续面。
被结构面分割而形成的岩块，四周均被结构面所包围，这种由不同产状的结构面组合切割而形成的单元体称为结构体。
第二章岩石的物理力学性质1.名词解释：孔隙比：孔隙的体积（Vv）与岩石固体的体积的比值。
孔隙率：是指岩石试样中孔隙体积与岩石总体积的百分比。
吸水率：干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率。
其大小取决于岩石中孔隙数量多少盒细微裂隙的连通情况。
膨胀性：是指岩石浸水后体积增大的性质。
崩解性：岩石与水相互作用时失去粘结力，完全丧失强度时的松散物质的性质。
扩容：岩石在压缩载荷作用下，当外力继续增加时，岩石试件的体积不是减小，而是大幅度增加的现象。
蠕变：应力恒定，变形随时间发展。
松弛：应变恒定，应力随时间减少。
弹性后效：在卸载过程中弹性应变滞后于应力的现象。
长期强度：当岩石承受超过某一临界应力时，其蠕变向不稳定蠕变发展，当小于该临界值时，其蠕变向稳定蠕变发展，称该临界值为岩石的长期强度。
2.岩石反复冻融后强度下降的原因：①构成岩石的各种矿物的膨胀系数不同，当温度变化时由于矿物的涨缩不均而导致岩石结构的破坏；②当温度减低到0℃以下时岩石孔隙中的水将结冰，其体积增大约9%，会产生很大的膨胀压力，使岩石的结构发生改变，直至破坏。
岩石力学复习资料1、岩石力学——研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的立场产生效应的一门理论科学。
2、岩石——组成地壳的基本物质，它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而成的自然体。
3、岩体——岩体是地质体，一定工程范围内的自然地质体，经过各种地质运动，内部含有构造与裂隙。
4、岩石结构——岩石矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、脉结类型。
5、岩石构造——岩石的组成部分在空间排列的情况。
6、渗透系数——表征岩石渗透性能的大小。
7、软化系数——岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值。
8、弹性——在一定应力范围内，物体受外力作用产生全部变形，而去除外力后立即回复其原有的形状和尺寸大小的性质，称为弹性。
产生的变形称为弹性变形。
9、岩石的变形指标有弹性模量、变形模量、泊松比。
10、弹性模量——在单向压缩条件下，弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。
11、变形模量——在单轴压缩条件下，轴向应力与轴向总应变之比。
12、泊松比——横向应变与轴向应变之比。
13、单轴抗压强度——岩石试件在无侧隙的条件下，受轴向压力作用至破坏时，单位横截面积上所承受的最大压应力。
14、抗拉强度——岩石在拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。
15、抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下抵抗剪切破坏的最大剪应力。
16、流变性——指介质在外力不变的条件下，应力或应变随时间变化的性质。
17、蠕变——介质在大小和方向均不改变的外力作用下，其变形随着时间的变化而增大的现象。
18、松弛——介质的变形保持不变时，内部应力随时间变化而降低的现象。
19、弹性后效——对介质加载或卸载时，弹性应变滞后于应力的现象。
20、结构面——指岩体中存在着各种不同成因和不同特性的地质界面，包括物质的分界面、不连续面。
21、准岩体强度——由完整岩石试件的强度和完整性系数K确定。
22、完整性系数——弹性波在岩体中传播纵波速度的平方与在岩石中传播纵波速度的平方之比。
第一章绪论一、岩石物理学1、定义：是专门研究岩石的各种物理性质及其产生机制的一门学科。
2、研究方法：观察、实验、归纳、总结3、主要困难：岩石是混合物；多尺度系统；观测条件偏离实际条件二、研究尺度1、有关岩石研究的尺度问题：矿物的组成、性质、含量；矿物的分布、胶结情况；矿物间的孔隙度及孔隙流体等。
推论：岩石的物理性质与测量的尺度有关2、分类：矿物尺度：研究各个矿物的性质、矿物与矿物之间相互的接触几何等岩石尺度：研究由多个矿物组成的岩石，在此尺度下，矿物的性质被平均掉了，取而代之的是岩石的性质岩体尺度：研究不仅包括了完整的岩石，而其还包括了岩石的组合，包括岩石的节理等间断面地质尺度：为各级尺度性质的高度且复杂的综合。
而地质现象是由矿物、岩石、岩体和构造运动的总体所决定的。
第二章基础知识和基础概念第一节矿物学和岩石学基础1、矿物：在地质作用下形成的天然单质或化合物，具有相对固定的化学成分、物理性质和结晶构造，是岩石和矿石的基本组成部分。
2、矿物的特点：天然产出、无机作用形成、均匀的固体（具有确定的或在一定范围内变化的化学成分和分子结构，其均匀性表现在不能用物理的方法把其分成在化学上互不相同的物质，这是矿物与岩石的根本区别。
）3、粘土：是一种颗粒非常细的天然沉积物或软岩石，由直径小于0.05mm的颗粒组成。
4、骨架：泛指岩石中除泥质之外的固体部分第二节多空介质及其描述一、比面1、定义：单位体积的岩石内，骨架（或叫颗粒）的总表面积；或单位体积的岩石内，总孔隙的内表面积。
S=A/Vｂ2、实质：反映了单位外表体积岩石中所饱和的流体与岩石骨架接触面积的大小。
反映了岩石骨架的分散程度，比面越大，骨架分散程度越大，颗粒也越细，渗流阻力越大。
3、影响因素：颗粒大小、形状、排列方式、胶结物含量颗粒越小 S越大孔隙度越大 S越小胶结物含量越高 S越小二、曲折度三、压缩性系数第三节岩石的孔隙度一、孔隙度1、孔隙度是表征岩石储集特征或能力的参数2、孔隙分类：（1）按大小：超毛管、毛细管、微毛细管（2）按连通状况：连通孔隙、孤立孔隙-死孔隙（3）按储渗性能：有效孔隙、无效孔隙只有相互连通的超毛细管孔隙和毛细管孔隙是有效的油气储渗空间，微毛细管孔隙和死孔隙都是无意义的3、孔隙度：岩石孔隙体积与岩石的外表体积之比4、孔隙度分类：绝对孔隙度有效孔隙度流动孔隙度绝对 > 有效 > 流动二、双重孔隙度1、定义：含有裂缝-孔隙或溶洞-孔隙的储层岩石称为双重孔隙介质，简称双重介质。
《岩石力学》全书复习资料第一章绪论1、岩石力学定义:岩石力学是研究岩石的力学性质的一门理论与应用科学；它是力学的一个分支；它探讨岩石对其周围物理环境中力场的反应。
2、岩石力学研究的目的：科学、合理、安全地维护井巷的稳定性，降低维护成本，减少支护事故。
3、岩石力学的发展历史与概况：（1）初始阶段（19世纪末—20世纪初）1912年，海姆（A.Hmeim ）提出了静水压力理论：金尼克（A.H.ΠHHHHK ）的侧压理论：朗金（W.J.M.Rankine ）的侧压理论：（2）经验理论阶段（ 20世纪初—20世纪30年代）普罗托吉雅克诺夫—普氏理论：顶板围岩冒落的自然平衡拱理论；太沙基：塌落拱理论。
4、地下工程的特点：（1）岩石在组构和力学性质上与其他材料不同，如岩石具有节理和塑性段的扩容（剪胀）现象等；（2）地下工程是先受力（原岩应力），后挖洞（开巷）；（3）深埋巷道属于无限域问题，影响圈内自重可以忽略；（4）大部分较长巷道可作为平面应变问题处理；（5）围岩与支护相互作用，共同决定着围岩的变形及支护所受的荷载与位移；（6）地下工程结构容许超负荷时具有可缩性；（7）地下工程结构在一定条件下出现围岩抗力；（8）几何不稳定结构在地下可以是稳定的； 5、影响岩石力学性质和物理性质的三个重要因素矿物：地壳中具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物；结构：组成岩石的物质成分、颗粒大小和形状以及相互结合的情况；构造：组成成分的空间分布及其相互间排列关系；第二章岩石力学的地质学基础 1、岩石硬度通常采用摩氏硬度，选十种矿物为标准，最软是一度，最硬十度。
这十种矿物由软到硬依次为：l-滑石； 2-石膏；3-方解石；Hγ1νλν=-H λγH λγ4-萤石；5-磷灰石；6-正长石；7-石英；8-黄玉；9-刚玉；10-金刚石；2、解理：是指矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，裂开的光滑平面称为解理面。
3、岩石的工程特性4、影响岩石的工程性质的因素包括矿物成分、结构、构造、水、风化等因素。
岩石物理学复习提纲
2017
一、试卷题型
•基本概念以填充和名词解释形式考查
一、填充题：
例：
1、岩石物理学主要从（）和（）上研究岩石特性与其（）
性质间相互关系。
2、矿物一般是由无机作用形成的，（）和（）都是有机作用的
产物，故均非矿物。
二、名词解释：
例：
1、岩石物理学：
2、离子导电岩石：
一、试卷题型
•简述题与综合题：
三、简述题，主要考查对岩石物理中一些问题的理解
例：
1、简述岩石物理学研究中存在的问题
2、用定性或定量方式列举三个主要岩石特性因素是怎样影响岩石地震
特性的
3、岩石物理模型中公式的定义，物理量的含义，公式等
一、试卷题型
•简述题与综合题：
四、综合题，与简述题的差别为，一般在综合题中会加入简单的计算，
同时考查对知识的综合应用。
例：
1、阿尔奇公式的基本形式和物理意义，写出各个参量的含意；已知一
些参数后求岩石的电阻率孔隙度和饱和度；
2、 Gassmann方程中需要哪些参数，与空间平均方式建立岩石物理
模型有什么关系，基质体积模量，孔隙内混合流体的体积模量用什么模型计算，已知体积模量怎样计算速度，反之。
一、试卷题型
•图示说明题和公式推导或证明
五、图示说明题，用图示的方式说明弹性波在固液介质中的传播规律并用文字回答基本规律；
例1：在一个液－固介质的分界面上，上层液体介质的波阻抗为Z 1＝Vp 1ρ1，下层固体介质的波阻抗为Z 2＝Vp 2ρ2，且V 2＞V 1。
当一个波以α角入射到界面时，在界面上会发生什么现象？用射线、箭头和角度方式图示，并回答问题。
一、试卷题型
•图示说明题和公式推导或证明
例2：图示岩石基本特性与速度的关系(定性关系)。
一、试卷题型
•图示说明题和公式推导或证明
六、公式推导或证明，均匀各向同性介质中的胡克定律，展开式；5个弹性模量定义、相互及与纵横波速度的关系。
例：设一弹性杆受力为 1）用拉梅系数λ和μ写出此杆的广义胡克定律的表示式；
2) 按弹性杆的受力条件写出广义胡克定律展开式，并证明： 3）求出此弹性杆的杨氏模量E ，用拉梅系数λ和μ表示，写出速度公式
,0233121332211=====≠σσσσσσ 11
11)23(σμλμμ
λε++=二、复习提纲
1、什么叫岩石物理学
2、简述岩石物理学的研究中主要完成哪几方面的任务。
3、岩石物理学研究的两个基本目的
4、岩石物理学在油气勘探中的桥梁作用？
5、为什么岩石物理学的许多研究是在实验室进行（实验室的研究意义）？
第一章
第二章岩石的基本性质
1.矿物的概念，矿物形态、颗粒大小和种类、颗粒特征测量方法
2.沉积岩中常见的岩石和矿物
3.三种主要沉积岩的特点
4.岩石的均匀与非均介质性；岩石的各向同性与各向异性；为什么岩石的物
理性质与尺度有关
5.岩石的骨架和基质
6.岩石结构或砂岩的结构
7.岩石的孔隙和裂隙；岩石孔隙结构模型和结构参数
8.孔隙的结构模型
9.孔、渗、饱的基本概念
10.流体的概念和特性
11.覆压力、孔隙压力与有效压力，定义与相互关系
12. 岩石的密度，计算公式
第三章岩石的弹性
1、弹性介质、连续介质
2、应力、应变的定义和概念，分量表示式
3、线应变、角应变和体积应变(图示和表示)
4、各向同性介质的胡克定律的定义、一般表示式、张量(分量展开)表示式
5、 E、K、 、泊松比和用拉梅系数的定义、表示式的推导，几种弹性常
数定义和物理含义，相互间联系的推导
6、弹性模量与速度之间的相互关系
7、各向异性和非均质性的基本概念，横向各向同性和正交各向异性介质
的独立弹性模量的个数
8、群速度、相速度
第四章岩石中波的传播和衰减
1、弹性波、体波、纵波和横波（SV和SH）、同类波、转换波。
2、横波在什么样的介质中传播，为什么？
3、有限大介质中的速度比三维介质的大或是小，速度大小与介质的弹
性模量有关外，还与的什么有关？
4、射线，纵波和横波（SV和SH）的振动模式和射线方向（图示）。
5、波阻抗、波的反射和透射、Snell 定律
6、用图示（射线表示波传播方向，双箭头表示波的类型）分别在几种
分界面上（固－空、液－空、液－固、固－固界面）画出的波的入
射与反射和透射波的关系。
7、垂直入射时波的反射和透射系数的公式。
8、非垂直入射时波的反射系数的公式和应用。
9、实验室测试岩石的速度和衰减的方法
10、地震、测井、超声测试频段的频率范围分别是多少？
第五章岩石物理模型
1、岩石物理模型、有效介质模型的概念
2、建立有效介质模型需要知道岩石的几种信息
3、为什么界限模型只能给出岩石弹性模型的上限和下限，在Voigt和Reuss模型中当岩石的孔隙形态变化（硬或软）时，上下限怎样变化（可作图示意）。
4、V-R-H模型是什么，在什么时候使用。
5、 Wood方程的形式，在什么时候使用，临界孔隙度的概念。
6、多孔流体饱和介质模型可用Gassmann方程表示，也称为流体置换方程，需要知道岩石的那几个量(参数)而才能得到饱和流体后的体积模量？怎样获得(或计算)各参数。
7、Biot理论的贡献，与Gassmann方程的主要差别，慢纵波的特征。
第六章经验公式
1、影响沉积岩石地震特性（速度）的主要因素从岩石特性，流体
特性，岩石的储层条件三方面
2、影响地震速度因素的定性描述，图示或描述
3、速度—密度公式的重要性，Gardner公式
4、孔隙度与速度的关系式，Wyllie时间平均方程
5、粘土与速度的关系
6、横波速度的重要性，纵波速度与横波速度的关系，泥岩线
7、上覆压力、孔隙压力、有效压力与速度的关系
第七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、岩石导电性由那两个因素决定，可分成那两类？
3、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）
4、沉积岩中哪些岩石的电阻率低(哪些岩石电阻率高)？量级大致多少？
5、电阻率测井方法评价地层含油饱和度的物理基础。
6、阿尔奇公式- 地层因子F和电阻率指数I的基本形式和物理意义，各
个参量的含意，说明与孔隙度、饱和度、孔隙几何形态之间的关系。
7、简述阿尔奇公式的优缺点
8、泥质岩石的电阻率特点
9、矿化度、温度压力、孔隙结构和润湿性的概念，及其对岩石电阻率
的影响（电阻率大小与什么有关）。
10、介电常数概念，岩石骨架和孔隙中各种流体的介电常数。
11、岩石介电常数对哪些岩石的特征敏感。
