岩石物理学8(岩石其它特性).ppt

《岩石物理学》授课人:黄文新地球物理与石油资源学院长江大学联系方式:E-mail:******@yangtzeu.******@tel:8060418(o)**********Date1地球物理与石油资源学院《岩石物理学》《岩石物理学》Date3地球物理与石油资源学院第8章岩石的其它特性地球表面任何一点的静态磁场由两部分组成:第一,地球本身仿佛一块巨大的磁铁,它在整个地球表面产生了全球性的磁场,第二岩石具有的磁性也是地球磁场的另一组成部分,岩石磁性包含了由全球性磁场感应而生的岩石磁性(称为岩石的感应磁化强度Mi)和冻结在岩石中的磁性(称为岩石的剩余磁化强度Mt)两个部分。本节岩石磁性的介绍以岩石的剩余磁化强度为重点。岩石的剩余磁化强度是岩石对于磁性的一种记忆,它与岩石中含铁的矿物成分关系很大;因此,岩石磁性的研究可以用于寻找铁矿。,岩石的抗压强度远比抗拉强度大,少则大十几倍,,而且即使是同一类岩石,例如石灰岩在不同地方其强度也会差10倍之多。因此,在研究岩石强度问题时,对具体的某类岩石进行强度的实验室测定是十分置要的。:抗压强度,抗拉强度和抗张强度,因此人们对岩石固有强度做了大量研究。Coates和Denco(1980)在Deere和Miller(1963)实验基础上拟合出了有关岩石抗压强度的关系式,具体表示如下:(7-1)E—Young’:式中:T0——抗拉强度。Griffth破裂准则的数字意义是:如果三个应力中有两个为零,在这个临界条件下,第三个应力一定等于单轴抗压强度C0。并且:C0=,破裂是其发生破坏的主要形式。一旦岩石承受的压力σ1超过其强度岩石就发生破裂。图7-2岩石破裂准则图7-2表示了岩石破裂的两个准则,库仑准则:(1)正应力、剪切应力坐标系|τ|=S0+μσ(7—2)S0-内聚力,μ-内摩擦系数(2)主应力坐标系σ1=C0+qσ3(7—3)C0–单轴抗压强度,q-围压对岩石强度的影响系数(3)参数间的关系C0=2S0[(μ2+1)1/2+μ](7—4)q=[(μ2+1)1/2+μ]2(7—5)μ≈-;q=3-5,因此,-3500MPa围压下岩石强度随温度的变化图7-3给出了岩石强度与温度的关系,岩石强度随温度升高而下降,多数岩石当温度升高至400度,强度下降越1倍,同时,强度-温度关系强烈地依赖与岩石的种类。(1)岩石强度随温度升高而下降的主要原因是:在较高温度下,岩石在存在围压情况下容易发生脆性-延性转变,例如,在小于1GPa的围压下,随温度升高,大多数岩石,包括火成岩、变质岩和部分沉积岩等都会出现脆性-延性转变,从而导致岩石强度的下降。在常压下,情况就不尽如此了,随温度升高,岩石很少会发生脆性-延性转变,因此强度的变化也不太显著,但这方面的实验数据很少,考虑到地下岩石都处在一定的压力条件下,所以常压下岩石强度与温度关系的研究也不是十分重要。Date10地球物理与石油资源学院