巖石物性資料

1、巖（礦）石物性資料（2008 年 12 月 11 日）、密度:表1-1常見(jiàn)礦物的密度名稱(chēng)密度/g. cm名稱(chēng)密度/g. cmJ石英2.65金剛石2.6-2.9正長(zhǎng)石2.55-2.63重晶石444.7鈉長(zhǎng)石2.63剛玉3.9-4.0鈣長(zhǎng)石2.76巖鹽3.1-3.2方解石2.72-2.94硬石膏2.7-3.0白云石2.86-2.93石膏2.2-2.4白云母2.77-2.88霞石2.55-2.65黑云母2.7-3.3綠高嶺石1.72-2.5角閃石3.62-3.65白榴石2.45-2.5透閃石2.99-3.00硅灰石2.79-2.91陽(yáng)起石3.1-3.2蛇紋石2.5-2.6星葉石3.0-3.15赤鐵礦

2、4.5-5.2鈉閃石3.3-3.46磁鐵礦4.8-5.2納鈣閃石3.3-3.46黃鐵礦4.9-5.2鈦鐵礦4.5-5.0磁黃鐵礦4.3-4.8鉻鐵礦3.2-4.4黃銅礦4.1-4.3輝銅礦5.5-5.8斑銅礦4.9-5.2海綠石2.2-2.9石墨2.09-2.25多水高嶺土1.9-2.6蛋白石1.9-2.5鉀鹽1.99葉綠泥石2.6-3.0硬綠泥石3.3-3.6金紅石4.18-4.23錳礦3.4-6.0鎢酸鈣礦5.9-6.2鋁磯土2.4-2.5煤1.2-1.7褐煤1.1-1.3表1-2常見(jiàn)巖石密度名稱(chēng)密度/g. cm名稱(chēng)密度/g. cm純橄欖巖2.5-3.3橄欖巖2.5-3.6玄武巖2.6-3

3、.3輝長(zhǎng)巖2.7-3.4安山巖2.5-2.8輝綠巖2.9-3.2鞍山玢巖2.6-2.9花崗巖2.4-3.1石英巖2.6-2.9流紋巖2.3-2.7片麻巖2.4-2.9云母片巖2.5-3.0千枚巖2.7-2.8蛇紋巖2.6-3.2大理巖2.6-2.9白云巖2.4-2.9石灰?guī)r2.3-3.0頁(yè)巖2.1-2.8砂巖1.8-2.8白堊巖1.8-2.6干砂巖1.4-1.7粘土1.5-2.2表土1.1-2.0化岡閃長(zhǎng)巖2.69閃長(zhǎng)巖2.81輝長(zhǎng)巖2.85-3.霞石止長(zhǎng)巖2.66正長(zhǎng)巖2.62石英閃長(zhǎng)巖2.75安山玢巖2.73石英斑巖2.60粒玄巖2.85泥巖1.2-2.4粉砂巖1.8-2.8砂質(zhì)頁(yè)巖2.3

4、-3.0泥板巖1.7-2.9角礫巖1.6-3.0泥灰?guī)r1.5-2.8鉀鹽1.9-2.0礫巖2.1-3.0玄武巖2.7-3.3角巖2.74玢巖2.6-2.9、磁性表2-1鐵磁性礦物和金屬的飽和磁化強(qiáng)度和居里溫度礦物化學(xué)式飽和磁化強(qiáng)度(A/m)居里溫度/K磁鐵礦Zn Fe2O492000853磁黃鐵礦Fe2S _x20000593赤鐵礦Fe2O385000853鎳磁鐵礦NiFe2O447000873鉆Co1618001404鐵Fe2180001053鎳Ni54400631鐵鎳礦Ni3Fe110000620鐵鉆礦CoFe232000986表2-2 一些反磁性礦物和順磁性礦物的磁化率礦物化學(xué)式抗磁化率

5、(4二X 10SI)方解石CaCO3-0.5方鉛礦PbS-0.34石英SiO2-0.5赤銅礦Cu2O-0.14自然金Au-0.14礦物化學(xué)式順磁化率(4二X 10jSI )A2；B5(Si,AI)3O22(OH)2：角閃石A 二 Mg, Fe2 ,Ca, Na13-75B =Mg, Fe2 ,Fe3 ,Al黑云母K(Mg,Fe)3(AI, Fe)Si3O10(OH)253-78氧化銅 CuO3.25石榴子石B2(SiO4)3: A 二 Ca,Mg, Fe2 , Mn2 ; B = AI,Fe3 ,Cr31-159輝石FeSiO373表2-3火成巖的磁化率巖石磁化率變化范圍（4 - X 106

6、SI)常見(jiàn)值（4二X 10占SI)花崗巖0-4000200流紋巖20-300輝綠巖8-130004500斑巖20-167005000玄武巖20-145006000閃長(zhǎng)巖50-1000013000橄欖巖7600-1560013000安山巖13500表2-4變質(zhì)巖的磁化率巖石磁化率變化范圍（4 - X 10SI)常見(jiàn)值（4 -x 10-6SI)片巖25-240120千枚巖130片麻巖10-2000石英巖350蛇紋巖250-1400板巖0-3000500表2-5沉積巖變化率巖石磁化率變化范圍（4 - X 10出 SI)常見(jiàn)值（4 -x 10$SI)白云巖0-7510輝巖砂巖頁(yè)巖0-2800-1560

7、5-1480253050表2-6礦物磁化率抗磁性物質(zhì)順磁性物質(zhì)名稱(chēng)K平均x 10-5(SI)名稱(chēng)K 平均x 10-5 (SI)(K )(K )石英-1.3橄欖石2正長(zhǎng)石-0.5角閃石10-80鋯石-0.8黑云母15-65方解石-1.0輝石40-90鹽巖-1.0鐵黑云母750方鉛礦-2.6綠泥石20-90閃鋅礦-4.8金云母50石墨-0.4斜長(zhǎng)石1磷輝石-8.1尖晶石3重晶石-1.4白云母4-20表2-7鐵磁性礦物磁化率礦物分子式k x 1/ (4 n )CGSM k )磁鐵礦Fe3Q0.07-0.2鈦磁鐵礦xFe3Q.(1-x)TiFe2O107-102磁赤鐵礦Y FqQ0.03-0.2赤鐵礦

8、a Fe?C310-6-10-5磁黃鐵礦FeS1+x10-3-10-4鐵鎳礦NiFe2O0.05錳尖晶石MnFe2C32.0鎂鐵礦MgFe2C0.8針鐵礦a FeCCH(0.02-80)x 10-4纖鐵礦丫 FeOOH(0.9-2.5)x 10-4菱鐵礦FeCO3(20-60)x 10-4表2-8地殼巖石的磁化率和天然剩余磁化強(qiáng)度巖石類(lèi)型K【10-6SI(K )Mr (A/m)超基性巖101-10310-1-101基性巖100-10310-3-101酸性巖100-10210-3-101變質(zhì)巖10-1-10210-3-10-1沉積巖101-10110-3-10-1表2-9幾種巖石的Q值巖石平均值

9、最大值Qa:花崗巖0.1-0.33橄欖巖0-55輝長(zhǎng)巖0-0.53流紋巖1-10安山巖1-15玄武巖1-20160云母片巖0-0.52片麻巖0-1.52云英巖0-0.33巖石類(lèi)型 海相碎屑陸相碎屑 地質(zhì)年代沉積巖 沉積巖噴出巖 侵入巖化學(xué)沉積巖（玄武巖 （花崗巖 （灰?guī)r，鹽巖） 流紋巖） 輝長(zhǎng)巖）三、電性表3-1一些礦物的電阻率礦物電阻率/ （Q.m）礦物電阻率/ ( Q .m)斑銅礦106-103赤銅礦103-106磁鐵礦106-103錫石103-10磁黃鐵礦106-103輝銻礦100-103黃銅礦10-3-100軟錳礦100-103黃鐵礦10-3-100菱鐵礦100-103方鉛礦10-3-

10、100鉻鐵礦100-106輝銅礦10-3-100閃鋅礦103-106輝鉬礦10-3-100黑鐵礦100-103鈦鐵礦103-106表3-2幾種常見(jiàn)巖石的各向異性巖石名稱(chēng)入p n/p t層狀粘土1.02-1.051.04-1.00層狀砂巖1.1-1.61.20-2.56泥質(zhì)板巖1.1-1.591.20-2.5泥質(zhì)頁(yè)巖1.41-2.252.2-5.0無(wú)煙煤2.0-2.554.0-6.5石墨化碳質(zhì)頁(yè)巖2.0-2.84.0-7.84表3-3幾種常見(jiàn)天然水的電阻率名稱(chēng)電阻率 （Q.m）名稱(chēng)電阻率（Q.m）雨水1000地下水100河水0.1-100礦井水1-10海水1.0-10深成鹽漬水0.1-1表3-4

11、不同地質(zhì)年代各種巖石電阻率的變化范圍第四紀(jì)和第三紀(jì) 1-1015-5010-200500-2000 50-5000中生代 5-2025-10020-500500-2000100-10000晚古生代 10-4050-30050-1000 1000-5000 200-100000早古生代40-200 100-500前寒武紀(jì)100-2000 300-5000表3-5礦物相對(duì)介電常數(shù)金剛石5.7石墨81.0方鉛礦17.0-81.0黃鐵礦33.7-81.0磁黃鐵礦81.0石英3.8石膏6.16表3-6 巖石相對(duì)介電常數(shù)干燥砂巖4.6-5.9天然氣1石油2-2.4灰?guī)r 7.5-9.2 泥巖5-25砂質(zhì)泥巖

12、 5.53干燥白云巖 7-11100-2000 1000-5000 10000-100000200-5000 5000-20000 10000-100000一些礦物的介電常數(shù) 礦物相對(duì)介電常數(shù)赤鐵礦25.0-170螢石6.26-6.79橄欖石6.8云母 5.4正長(zhǎng)石4透輝石2.9普通角閃石4.9-5.8些巖石的相對(duì)介電常數(shù)巖石相對(duì)介電常數(shù)花崗閃長(zhǎng)巖 6砂巖 5白云巖 6.9火山凝灰?guī)r 3.8-4.5黑云母花崗巖6-8輝綠巖 11.6鹽巖 5.6-6.25表3-7幾種礦物的面極化系數(shù)礦物 石墨 黃銅礦系數(shù) k 14.110.09.92(Q .m )磁鐵礦黃鐵礦 方鉛礦7.52.50.4磁黃鐵礦表

13、3-8巖礦石名稱(chēng)風(fēng)化閃長(zhǎng)巖幾種巖礦石的頻率相關(guān)系數(shù)大理巖 閃長(zhǎng)斑巖鐵帽礦化閃長(zhǎng)巖C 值范圍0.44-0.72 0.35-0.69 0.29-0.41 0.14-0.48 0.20-0.22C 值平均值 0.580.520.380.310.21表3-9 20攝氏度條件下巖，礦石的相對(duì)介電常數(shù)及損耗角正切礦物 |tg S巖石 rtg S石英4.2-5.50.0006-0.002火成巖7-150.03-0.1長(zhǎng)石4-100.03-0.15變質(zhì)巖5-120.05-0.2云母5-80.0003-0.002沉積巖氯化物5-6石灰?guī)r8-12硫化物8-17砂巖5-11石油10-30砂3-25可達(dá)水 80泥巖

14、4-30可達(dá)1表3-10巖礦石的電導(dǎo)率和介電常數(shù)MaterialCon ductivity(S/m)Dielectric con st.(F/m)Air01Asphalt:dry10- 10-24Asphalt:wet10 J 10612Clay:dry10- 10J2-6Clay:saturated10- 115-40Con crete:dry10- 10J4-10Con crete:wet10- 10J1020Freshwater10-4-10-281Freshwater ice10-34Grani te:dry10-8-10-65Gran ite:wet10 J 10，7Limest o

15、n e:dry10-9-10-67Limest on e:wet10, 108San d:dry10-7-10-346San d:saturated10-4-10-21030Seawater3-481Rock salt:dry-410 447四、波速表4-1幾種造巖礦物的彈性模量礦物楊氏模量（E/GPa）體積模量K/Gpa）泊松比方解石68.874.40.31黑云母33.850.50.27白云母56.842.90.25鈉長(zhǎng)石69.057.00.28黃鐵礦286.8143.90.16磁鐵礦230.3161.70.26表4-2幾種常見(jiàn)巖石彈性模量的平均值礦物楊氏模量（E/GPa）體積模量K/Gpa

16、）泊松比輝綠巖84.4257.850.26花崗巖62.4445.430.25砂巖65.2740.080.16粉砂巖61.6440.000.23灰?guī)r68.5948.410.25白云巖80.6465.570.27巖石Vp/(m.s-1)Vs/(m.s-1)花崗巖54703090閃長(zhǎng)巖58503180輝長(zhǎng)巖64603520輝綠巖60003400花崗閃長(zhǎng)巖5950正長(zhǎng)巖61502850巖石Vp/ (m.s-1)Vs/ (m.s-1)流紋巖46202630安山巖58403160橄欖巖82004700央女巖58402960花崗偉晶巖42702860黑云母花崗巖56002750表4-3若干常見(jiàn)礦物的聲波（地

17、震波）速度礦物Vp/(m.s-1)Vs/(m.s-1)礦物Vp/ (m.s-1)Vs/(m.s-1)正長(zhǎng)石59003070黃鐵礦79005050鈉長(zhǎng)石60603350鉻鐵礦7700奧長(zhǎng)石62403390磁鐵礦74004200拉長(zhǎng)石65503540赤鐵礦67004300石英6000閃鋅礦53102560方解石66603390方鉛礦37702080白云母58103360斑銅礦38001700角閃石72103990輝鉬礦39001850輝石72004170黑鎢礦42001800橄欖石84005160錫石69503400表4-4常見(jiàn)火成巖的聲波（地震波）速度表4-5常見(jiàn)變質(zhì)巖的聲波（地震波）速度-1

18、-1巖石Vp/ (m.s-1)Vs/ (m.s-1)巖石Vp/ (m.s-1)Vs/ (m.s-1)板巖57703370大理巖58703210片巖40302880矽卡巖54902960片麻巖47602880混合巖49703040變粒巖60103380角閃巖68002850角閃巖59203480花崗片麻巖56502800榴輝巖54603540角閃石片麻巖59002850石英巖54003260斜長(zhǎng)麻粒巖57502750磁鐵石英巖54703330角巖62203490石英脈60503760閃長(zhǎng)片麻巖62002950表4-6常見(jiàn)沉積巖的聲波（地震波）速度巖石Vp/ (m.s-1)Vs/ (m.s-1)礦

19、物Vp/ (m.s-1)Vs/ (m.s-1)礫巖50703000硬石膏60003000砂巖52903200角礫巖56002800巖石成分礫巖碎石干砂200-800砂質(zhì)粘土300-900濕砂600-800粘土1200-2500疏松巖石1500-2500致密巖石1800-4000白堊1800-3500泥質(zhì)頁(yè)巖2700-4100石灰?guī)r，致密白云巖2500-6100石膏，無(wú)水石膏3500-4500泥灰?guī)r2000-3500冰3100-3600巖鹽4200-5500表4-7各種沉積巖的波速粉砂巖54403030粘土30001800凝灰?guī)r57003170細(xì)粒巖54003240灰?guī)r55203110石膏460

20、02380白云巖62403400泥灰?guī)r45002250地震波速度Vp/ ( m.s-1)五、溫度表5-1幾種常見(jiàn)造巖礦物的熱導(dǎo)率和比熱容礦物熱導(dǎo)率W/ (m.K)比熱容J/ (kg.K)a - 石英6.5-7.2750長(zhǎng)石2.31711云母2.32760橄欖石5.15980白云石5.51870方解石2.9820硬石膏5.0560表5-2由熱導(dǎo)率，密度與比熱計(jì)算所得熱擴(kuò)散率巖石kPca名稱(chēng)(0.418W/(m.K)3(g/cm )(4.186J/ (g.K)(cm/s)角閃斜長(zhǎng)巖 5.162.780.180.01片麻巖6.52.570.1530.017片麻巖6.82.6150.1730.015片麻巖6.382.6250.1790.014片麻巖5.812.760.1760.012混合花崗巖4.912.680.190.0096安 徽 羅 河巖性標(biāo)本 比熱C塊數(shù)(4.186J/(g.K)密度p(g/cm3)熱容Cp 熱導(dǎo)率k(4.186J/( cm.K) (0.418W/熱擴(kuò)散率2(m.K) ( cm/s)砂質(zhì)泥巖70.2232.655 0.5924