岩石薄片鉴定报告

第一篇：岩石薄片鉴定报告

岩石薄片鉴定报告

样号：Y11066里程：

钻孔号:Jz-III109取样深度：26.40-26.60 m

肉眼描述：岩石呈紫灰色，细纱-粉砂状结构。

显微镜观察及描述：

岩石成分：

碎屑物：

石英40±%长石8±%屑岩3±%云母4±%白钛砂2±%

电气石少量锆石少量

胶结物：

泥质30±%白云石13±%

岩石组分特征：

岩硅细砂-粉砂状结构。

碎屑主要由石英，其次有长石岩屑。粒径：0.02-0.06mm，占70±%；0.06-0.13mm，占30±%.少数达0.2-0.37mm。次棱角-次圆状，分布较均匀。

长石碎屑以长斜石（已全绢云母化）为主，钾长石次之。

云母碎屑有黑云母、有白云母，片状，片径0.08-0.25mm，个别达0.46mm。白钛矿呈次圆-圆状，粒径0.02-0.12mm。

电气石、锆石呈次圆-圆状，粒径0.05-0.07mm。

白云石呈半自形（棱形）-他形粒状，粒径0.03-0.1mm。

泥质由水云母组成，分布于碎屑间隙。

结构与构造：细纱-粉砂状结构，基底式胶结。

野外定名：砂岩

鉴定名称：白云石质泥质长石石英细砂-粉砂岩

第二篇：矿物、岩石薄片鉴定实习报告

实习目的

通过实习，培养同学们的野外鉴定能力。使学生们增强感性认识并掌握辨别矿物、岩石的基本能力与方法、达到以下目的： 掌握各类矿物的基本特征 掌握各类岩石的基本特征

学会观察与描述矿物、岩石的基本方法 学会对各类岩石正确命名、熟悉命名原则 利用岩石学特征来恢复形成条件与换环境。

第一章 矿物

一、手标本上观察矿物从以下几个方面进行

1、矿物的形态

（1）矿物单体形态

一向伸长型——呈针状、柱状晶形

二向延长型——呈片状、板状晶形

三向等长型——呈粒状或等轴状晶形（2）矿物集合体形态

一向伸长型——晶簇状、纤维状、放射状、束状、毛发状、柱状

二向延长型——片状、鳞片状、板状

三向等长形——粒状

2、矿物的物理性质

（1）颜色：是矿物吸收可见光后所呈现的色调。

（2）条痕：是指矿物粉末的颜色。

（3）光泽：矿物表面反射光波的能力。

金属光泽、半金属光泽、金刚光泽、玻璃光泽、油脂光泽、树脂光泽、丝绢光泽、珍珠光泽、土状光泽等。

（4）透明度：指矿物可以透过可见光的程度。透明 半透明 不透明

（5）硬度：是指矿物抵抗外力刻划的能力。

摩氏硬度计：1—滑石

2—石膏 3—方解石 4—萤石 5—磷灰石 6—长石

7—石英 8—黄玉 9—刚玉 10—金刚石

指甲 2.5 铜针 3 钢针 5.5 玻璃5-5.5

在野外工作及室内实习中，常用小刀（硬度5.5）、指甲（硬度2.5）代替硬度计，将硬度大致分为三级：低（小于2.5）中等（2.5－5.5）高（大于5.5）

（6）解理：矿物受力后沿一定方向规则裂开的性质

解理可分为五级：极完全解理 完全解理 中等解理 不完全解理 极不完全解理

（7）断口：矿物受敲击后沿任意方向裂开成凹凸不平的断面。

二、常见矿物鉴定特征

1.萤石(Fluorite)又称氟石CaF2 【晶体结构】 等轴晶系；

【形态】 晶体常呈立方体，其次为八面体，少数有菱形十二面体。集合体呈晶粒状、块状、球粒状，偶尔见土状块体。

【物理性质】 颜色多样，有无色、白色、黄色、绿色、蓝色、紫色、紫黑色及黑色，加热时，可退色；玻璃光泽。解理完全。硬度4。

2.石榴石(Garnet)

【晶体结构】等轴晶系。

【形态】常呈完好晶形，菱形十二面体晶面上常有平行四边形长对角线的聚形纹。集合体常为致密粒状或致密块状。

【物理性质】颜色多样；玻璃光泽，断口油脂光泽，无解理，硬度6.5～7.5（小刀刻不动）。

3.石英(Quartz)SiO2 【晶体结构】三方晶系, : 【形态】常见完好晶形，呈六方柱和菱面体等单形所成之聚形。柱面上常具横纹。有时还出现三方双锥和三方偏方面体。

【物理性质】颜色多种多样，常为无色、乳白色、灰色。因含各种杂质，颜色各异，无解理,贝壳状断口,硬度为7。

4.方解石(Calcite) Ca［CO3］ 【晶体结构】三方晶系；

【形态】方解石的集合体形态也是多种多样的。由片状(板状)或纤维状的方解石，呈平行或近似平行的连生体，分别称为层解石和纤维方解石。还有致密块状(石灰岩)，粒状(大理岩)，土状(白垩)，多孔状(石灰华)，钟乳状(石钟乳)和鲕状、豆状、结核状、葡萄状、被膜状及晶簇状等。方解石的晶体形态与形成条件有关。随着形成时温度的降低，其晶形有从板状、钝角菱面体为主的晶形向复三方偏三角面体、六方柱为主及锐角菱面体晶形演化的趋势

【物理性质】无色或白色，有时被Fe、Mn、Cu等元素染成浅黄、浅红、紫、褐黑色。无色透明的方解石称为冰洲石(icespar)，解理完全，硬度3。

【鉴定特征】晶形，三组完全解理，硬度较小，相对密度较小。加HCl急剧起泡。灼热后的方解石碎块置于石蕊试纸上呈碱性反应。有钙的焰色反应(橘黄色)。

5.白云石(Dolomite)CaMg［CO］ 【晶体结构】 三方晶系

【形态】 晶体常呈菱面体状，不如方解石形态多样，晶面常弯曲成马鞍状。集合体常呈粒状、致密块状，有时呈多孔状、肾状。

【物理性质】 纯者多为白色，含铁者灰色—暗褐色，含铁白云石风化后，表面变为褐色；

玻璃光泽。解理完全，解理面常弯曲。硬度3.5～4。

【鉴定特征】 晶面常呈弯曲的马鞍形。与方解石的区别是遇冷盐酸不剧烈起泡，加热后方剧烈起泡，另外双晶纹的方向亦与方解石不同。

32第二章 岩石

第一节岩浆岩

一、岩浆岩的一般观察与描述方法 岩浆岩手标本的观察内容主要包括颜色、结构、构造、矿物成分，次生变化和产状等。

1、颜色：岩浆岩手标本的颜色是由组成岩石的矿物颜色的总和构成的一种混合色，其深浅取决于色率即暗色矿物在岩石中的百分含量。一般由基性到酸性，暗色矿物的含量逐渐减少至使岩石颜色由深至浅，因此根据其颜色可以大致确定标本属于哪一类岩石。一般各类岩石的色率为：

超基性岩>90，基性岩40～90(一般50±)，中性岩30±，酸性岩<20，但有时也不能完全按照此规律，如黑曜岩，是玻璃质岩石，虽然颜色很黑但属于酸性岩类；斜长岩颜色很浅却属基性岩类。此外，岩石的风化程度也会影响岩石的颜色，所以观察时应尽量选择新鲜面o

2、结构构造：观察岩石结构构造的目的是为了了解岩石生成时的各件，推测岩石的产状。但岩石的产状最好在野外直接观察岩体出露的实际地质情况，否则有时会得出错误的结论。所以室内鉴定均要求注明野外产状。一般情况下，产状不同的岩石具有不同的结构构造可作为参考。

喷出岩一般具有斑状结构、无斑隐晶质结构或玻璃质结构，流纹气孔和杏仁构造发育。

浅成岩一般具有斑状或微晶结构，块状构造居多。

深成岩一般具有全晶质粗粒状或似斑状结构，常具块状构造，也可具有条带状构造。

3、矿物成分：岩浆岩中造岩矿物的种类和含量是岩石的种属划分及定名的最主要依据，因此正确鉴定出各种主要造岩矿物是鉴定岩石的关键。岩浆岩中常见的主要造岩矿物为橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、碱性长石、付长石类、石英等。对于一些隐晶质的岩石来说，在手标本上鉴定是困难的，需要显微镜下或化学分析结果综合考虑。

4、定名：颜色十结构十次要矿物十基本名称。

二、岩石举例

1、橄榄岩

岩石浅黄绿色，均一块状构造，全晶质细粒等粒结构，粒径0.5－1mm。主要由橄榄石（85%）透闪石（10%）组成，可见少量辉石与磁铁矿。磁铁矿具磁性。橄榄石：粒状、黄绿色，受微弱的蛇纹石化。辉石：黄褐色、短柱状，解理面上具丝绢光泽，可能为古铜辉石，粒度比橄榄石大，最大粒径达5mm。透闪石：长柱状，长约2－8mm，长宽比5∶1－1∶ 10，无色，玻璃光泽，杂乱分布并穿过橄榄石，是后期生成的次生矿物。

定名：透闪石化纯橄榄岩。

2、安山岩

岩石具斑状结构，斑晶角闪石具熔蚀、暗化边结构；基质具玻晶交织结构即安山结构。斑晶含量20％，由斜长石（12%）及角闪石（8%）组成。

斑晶斜长石：自形板状，粒度1－2mm，常被熔蚀。蚀变较强，表面分布绢云母、高岭土、碳酸盐矿物等。正低突起，以⊥[010]晶带最大消光角法测得Np’∧（010）＝33°，An52拉长石。

斑晶角闪石：自形长柱状，长2－4mm不等。黄褐色，多色性强，Ng－黄褐色、Np－淡黄色，Z∧Ng＝15°，边缘多具暗化边，部分颗粒熔蚀较强，成港湾状边缘。

基质约80%，主要为大致平行排列的斜长石微晶及其间充填的玻璃质。构成安山结构。

斜长石微晶约30%，板条状，长0.15mm左右，蚀变轻微，正低突起，以微晶法测得Np’∧a＝5°，An35中长石。

火山玻璃45%、紫褐色，均质体，大部分已脱玻化成为霏细质、隐晶质集合体。

赤铁矿2%左右，暗红色粉尘状散布于基质中。磷灰石1%，无色，长柱状，0.1mm左右。

岩石紫红色、斑状结构，基质具安山结构，斑晶熔蚀、暗化，角闪石黄褐色，基质含赤铁矿，为喷出产状。色率低、暗色矿物为角闪石，斜长石主要为中长石，属中性岩类。

定名：角闪安山岩。

3、花岗闪长岩 结构特征：

全晶质半自形中粒结构，矿物粒度一般在2～3mm，大部分矿物为半自形，石英他形，榍石自形。斜长石多具环带结构，少量见蠕虫结构，钾长石具条纹结构，条纹较规则。

矿物成分：

主要矿物：斜长石、钾长石、石英，次要矿物：黑云母、角闪石，副矿物：榍石、磷灰石、磁铁矿等。

斜长石——半自形长板状，粒度2～4mm，正低突起、一级灰干涉色、负延性，聚片双晶和环带结构发育，可见蠕虫结构，用垂直（010）晶带最大消光角法测得Npˊ∧(010)=13°,为An=30的更中长石，含量40～45％。钾长石——半自形～他形，粒度一般2～4mm，个别颗粒较粗大，可达8.5mm，以具条纹结构的条纹长石为主，少量具格子状双晶的微斜长石，含量共20～25。

石英——不规则他形粒状，1～2mm，干净透明，部分颗粒具波状消光。黑云母——半自形、片状，深褐～浅黄色，多色性明显，一组极完全解理，含量8～10％；

角闪石——半自形～自形、柱状，深绿～黄绿色，多色性明显，含量3％； 榍石——多呈晶形完好的菱形或信封状晶体，极正高突起，高级白干涉色少量；

磷灰石——自形，六方柱状，横切面正六边形，全消光，纵切面长条状，平行消光，负延性，少量；

磁铁矿——不规则状，不透明，少量。次生变化：

次生变化不明显，仅在斜长石中有微弱的绢云母化。定名：中粒黑云母花岗闪长岩

第二节沉积岩

一、沉积岩的一般观察与描述方法

1、碎屑岩：具有典型的碎屑结构，观察描述以下内容：

1）颜色：要求指出岩石的总体颜色，并要区别新鲜面和风化面的颜色。2）构造：看有无微层理和层面构造，一般以块状构造常见。

3）结构：碎屑岩具有典型的碎屑结构，由两部分组成：

1、碎屑部分：描述碎屑颗粒的大小及含量，若为粗碎屑岩，描述砾石或角砾的大小、形态、磨圆度等。

2、胶结部分：常见的胶结物有：黏土质：土状，岩石较松散，小刀可以刻动，并在水中可以泡软。铁质：使岩石呈紫红色或褐色。硅质：白色，硬度大于小刀，往往胶结紧密。钙质：白色加稀盐酸强烈起泡。

4）碎屑成分：常见的有：石英、长石、白云母及岩屑碎屑，确定碎屑成分及含量。5）命名：碎屑岩按碎屑颗粒的大小先定出：砾岩、砂岩、粉砂岩、泥质岩，基本名称，再按碎屑粒级、成分细分。

2、泥质岩：泥质岩由黏土矿物组成，矿物颗粒非常细小，故在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写泥质岩的颜色和物理性质。

1)颜色：一般的泥质岩往往为浅色，混入有机质则显黑色，混入氧化铁呈褐色，含绿泥石、海绿石等为绿色。

2)物理性质：观察岩面断口、硬度、可塑性，在水中易否泡软，吸水性强弱等。3)构造：观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。4)是否含有生物化石。

5)泥质岩易和粉砂岩混淆：肉限鉴定一般用手研磨岩石粉末，有无砂感予以区别。若无砂感者定为泥质岩。

6)命名：泥质岩本身的进一步分类根据固结程度、有无页理构造分为黏土、泥岩和页岩，有的还可根据颜色、硬度和滴酸起抱等进一步分为铁质、硅质和钙质页岩等。

3、化学及生物化学岩：

1)颜色：灰-灰白色居多，但往往随混入物而变化。2)构造：应注意有无微细层理和层面构造，有无化石等。

3)结构：若为结晶粒状，要按粒度划分粗、中、细粒及其含量；若为生物碎屑，要分清生物种属及其含量。

4)断口：可反映岩石的固结程度和结构、构造。如岩石由显微粒状方解石或白云石组成，固结差的为土状断口，固结致密的为贝壳状断口，颗粒较粗大而均匀的则呈“砂糖状断口”颗粒较小不均匀而含有生物碎屑的则呈不平坦断口，若有显微层理则呈阶状断口。

5)硬度：一般小于小刀，如混入硅质，硬度增加。6)遇酸反应：加酸起泡程度。

7)命名：化学岩和生物化学岩主要根据物质组成进—步分类命名，其中碳酸盐类岩还应根据钙、镁和黏土物质的百分含量(即与盐酸反应难易程度)以及碎屑的成分与结构进一步细分类。

(二)沉积岩肉眼鉴定描述举例

对岩石标本，依上所述步骤观察、描述完毕，最后应给予命名。为便于从岩石名称中反映出岩石特征，往往用岩石的全名称。

一般顺序是：颜色+构造+结构+成分。

岩石举例

1、海绿石石英细砂岩。1．手标本肉眼观察

(1)颜色：风化面红褐色、新鲜面绿灰色，绿色由海绿石引起，故绿灰色属自生色。

(2)构造：平行层理。

(3)成分：颗粒占70％，填隙物约30％，颗粒成分为石英，具油脂光泽，无杂基，胶结物为自生海绿石(占20％)和石英。

(4)结构：碎屑石英约0.3mm，分选好，次圆状——圆状。自生海绿石呈团粒状。

2、细角砾岩

手标本描述：灰褐色，块状构造，砾石含量65％，以硅岩(硬度大)为主，次为泥岩；填隙物约30％，为泥质；孔隙约占5％；砾石直径2mm——10mm，分选差，棱角——次棱角状；孔隙直径达lmm，呈杂基支撑结构。

镜下鉴定：砾石成分有硅质岩、泥岩和页岩，硅质岩单偏光镜下无色，有的被泥质交代，边缘污浊；正交偏光镜下具小米粒状结构，约占砾石总量的2／3。泥岩和页岩表面污浊，泥质结构，页岩显水平层理，填隙物为粘土矿物，已发生绿泥石化和绢云母化。

定名：灰褐色块状构造单成分细角砾岩。

成因分析：鉴于砾石分选、磨圆差，杂基支撑，故为近源快速堆积的泥石流沉积。

第三篇：主要岩石肉眼鉴定特征小结

主要岩石肉眼鉴定特征小结

1主要变质岩的肉眼鉴定特征

(1)板岩(slate)：灰至黑色，多具变余结构、变余构造及板状构造。它主要由页岩、粉砂岩及凝灰岩经非常低级的变质作用而成，矿物成分只有部分重结晶，极细粒，肉眼难以鉴别。岩石具完好的平面面理，面理主要由极细粒绿泥石，或云母等片状矿物平行排列而成的，几乎无光泽，与页岩比较具有明显的“粗糙”感和“坚硬”特征。

(2)千枚岩（phyllite）：区域变质岩，黄、绿或蓝灰色，具细粒鳞片变晶结构，千枚状构造，主要矿物为石英、绿泥石、绢云母，与板岩相比，千枚岩中矿物如云母和绿泥石等颗粒加粗，片理面上显示丝绢光泽，呈灰色或绿色。主要由细小的绢云母、绿泥石、黑云母、钠长石及石英组成。

(3)片岩（schist）：区域变质岩，黑、灰绿或绿色，主要矿物为云母、绿泥石、角闪石，变晶结构，片状构造，岩石中片柱状矿物含量较多，片柱状矿物定向排列组成显著面理。片岩中片状和柱状矿物之和一般大于15％，而长石含量一般小于25％。且岩石中常常发育有线理，粒度比板岩、千枚岩粗，因此单个矿物颗粒能用肉眼鉴定与千枚岩相区别(千枚岩中矿物不能用肉眼鉴定)。

(4)片麻岩（gneiss）：区域变质岩，灰或灰或浅灰色，是一种长英质变质岩，粒状变晶结构，长石和石英形成浅色层，铁镁矿物构成的深色层呈片麻状构造，特点是具不连续的明暗交替层，颗粒较粗（一般大于1mm），长石含量>25％，含片状、柱状矿物较少，片状、柱状矿物定向排列。

(5)大理岩（marble）：区域变质岩，岩石一般为无色，粒柱状变晶结构，块状构造，主要由方解石、白云石等矿物组成，含量大于50％，岩石可以用小刀刻动，并且遇稀盐酸强烈起泡，与石英岩用小刀刻不动及遇稀盐酸不起泡相区别。

(6)石英岩（quartzite）：白色或灰白色，粒状变晶结构，块状构造。是石英砂岩或燧石重结晶的产物，主要由石英所组成，含量大于85％。

（7）构造角砾岩(tectonic breccia)：又称断层角砾岩,由脆性破裂形成的、角砾状的初碎裂岩。角砾为棱角状、次棱角状、次圆状；角砾成分来自两盘岩石。角砾为碎基和次生充填物所包围共同组成角砾结构。

2主要沉积岩的肉眼鉴定特征

（1）砾岩：粒径＞2mm。

（2）砂岩：主要由石英颗粒组成，粒径2～0.05mm，颗粒分选良好，中粒，砂质结构，（3）粉砂岩：粒径0.05 ～0.005mm，细粒，粉砂质结构，粉砂岩常有清晰的水平层理，矿物成分与砂岩近似，但粘土矿物的成分一般较高，结构较疏松，强度和稳定性不高。粉砂岩

颗粒肉眼难以分辩，用手指研磨有轻微砂感。

（4）页岩：由粘土脱水胶结而成，以粘土矿物为主，大部分由明显的薄层理，呈叶片状，具滑腻感，常含化石。

（5）火山角砾岩：火山碎屑占90%以上，粒径一般为2～100mm，多呈棱角状，常为火山灰或硅质胶结，岩石常呈暗灰、蓝灰或褐灰色。

（6）石灰岩：矿物成分以方解石为主，常呈深色、浅灰色，碎屑结构和晶粒结构，与稀盐酸反应剧烈。

（7）硅质岩：主要矿物成分是自生石英、玉髓和蛋白石，SiO2含量70%～90%，具隐晶质和非晶质的致密块状结构或生物结构，常呈薄层状及结核状构造。

3主要火成岩的肉眼鉴定特征

（1）花岗岩：深成侵入岩，酸性岩，多成肉红色，灰色或灰白色，主要矿物成分为石英和正长石，全晶质等粒结构，块状构造，（2）流纹岩：喷出岩，酸性岩，常呈灰白、紫灰或浅黄褐色，具典型的流纹构造，斑状结构，细小的斑晶常由石英或长石组成。成分大体上与花岗岩相同，均富含石英和碱性长石，与花岗岩不同之处在于，玻璃是流纹岩的主要成分之一，常含黑云母。由于熔岩的快速冷凝产生玻璃，具有气孔和杏仁子。

（3）安山岩：喷出岩，中性岩，灰色、紫色或灰紫色，斜长石（中长石或奥长石）为其主要成分，嵌入基质的斑晶通常是白色板状长石晶体、黑云母、角闪石或辉石。斑状结构，斑晶常为斜长石，气孔或杏仁状构造。

（4）玄武岩：喷出岩，基性岩，黑色、黑褐色或暗绿色，成分与辉长岩相似，呈隐晶质细粒或斑状结构，主要矿物为斜长石和辉石，气孔或杏仁状构造较普遍。玄武岩致密坚硬，节理多。为所有熔岩中分布最广数量最多的一类岩石，磷灰石和磁铁矿几乎与之相随，有时含橄榄石。

（5）辉长岩：深成侵入岩，基性岩，颜色较深，一般为灰黑至黑色，主要矿物成分为基性斜长石和单斜辉石，石英含量极少全晶质等粒结构，典型的辉长结构，块状构造，（6）橄榄岩：深成岩，超基性岩，呈深绿色，主要由橄榄石和辉石组成，特点是深色粗粒且比较重。

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第四篇：烟草薄片生产技术简介

煙草薄片是利用卷煙過程中廢棄的煙梗、煙末和煙片等作為原料制成接近煙葉的薄片再用於卷煙生產。一方面，煙草薄片最大限度地利用了煙草原料，對減少煙草行為的原料消耗、降低成本進而節約耕地等方面都有積極作用。另一方面，煙草薄片在改善和提高煙草產品質量方面有積極的意義，特別是伴隨著造紙法煙草薄片技朮的發展，可以生產出質量穩定、焦油含量低且填充值高的煙草薄片，薄片生產已經突破了單純的廢物利用的方式，開始在提高卷煙燃燒度、改善卷煙產品的內在質量、減少煙中的有害成分、降低煙焦油和尼古丁的含量、有利於吸食者的健康等方面起主要作用。

國外煙草薄片生產技朮的研究開始於上世紀50年代，目前，國際上煙草薄片的生產技朮主要包括輥壓法、稠漿法和造紙法。

輥壓法生產技朮與其它生產技朮長期共存，互為補充。優點：投資少、見效快﹔生產工藝和設備結構簡單、便於操作和維修﹔能保持薄片天然香氣等。缺點是薄片密度較高填充值較低、加工性能較差、造碎較多。

稠漿法技朮現在主要在美國和西歐應用，且大多與造紙法並用。稠漿法是將原料粉碎、混合後，加入一定比例的高效粘合劑，經充分攪拌後均勻地噴涂在不鏽鋼帶上，開成薄片。優點：產品香氣、吃味與天然煙葉接近﹔產品密度及填充值接近天然煙葉，機械加工性能好﹔可以降低天然煙葉25%的焦油釋放量。缺點是投資較大、產品的主要技朮指標明顯低於造紙法產品。

造紙法薄片生產技朮始於20世紀50年代，現在主要用於美國、西歐、日本等國。造紙法的優點是：密度小，填充值大於煙葉10%左右﹔成絲率高、造碎率低﹔機械加工性能好，優於天然煙葉﹔焦油含量僅為天然煙葉含量的50%左右﹔可最大限度地改善自身乃至卷煙的內在品質和質量，並可有效提高低檔次煙葉的使用價值﹔運輸和儲存都比較方便。缺點是設備投資大、能耗高、得率低，制作成本也較高。

第五篇：高等岩石力学读书报告

高等岩石力学 读书报告

学院：国土资源工程学院 专业：地质工程 姓名：曾敏

学号：

2006201071 高等岩石力学读书报告

岩石力学是研究岩石在外界因素(如荷载、水流、温度变化等)作用下的应力、应变、破坏、稳定性及加固的学科。又称岩体力学，它是力学的一个分支。研究的目的在于解决水利、土木工程等建设中的岩石工程问题。它是近代发展起来的一门新兴学科，是一门应用性的基础学科。对于岩石力学的定义有很多种说法，这里推荐一种较广义、较严格的定义：“岩石力学是研究岩石的力学性状的一门理论科学，同时也是应用科学；它是力学的一个分支，研究岩石对于各种物理环境的力场所产生的效应。”这个定义既概括了岩石力学所研究的破碎与稳定两个主要方面的内容，也概括了岩石受到一切力场作用所引起的各种力学效应。岩石力学的理论基础相当广泛，涉及固体力学、流体力学、计算数学、弹塑性理论、工程地质和地球物理学等学科，并与这些学科相互渗透。岩石力学主要理论基础及与其他学科的结合

岩石力学是一门应用性的基础学科。它的理论基础相当广泛，涉及到很多基础及应用学科。岩石力学的力学分支基础

1、固体力学

固体力学是力学中形成较早、理论性较强、应用较广的一个分支，它主要研究可变形固体在外界因素(如载荷、温度、湿度等)作用下，其内部各个质点所产生的位移、运动、应力、应变以及破坏等的规律。在采矿工程中用到的固体力学主要有：材料力学，结构力学，弹、塑性力学，复合材料力学，断裂力学和损伤力学。如把采场上覆岩层看作是梁或板结构用的就是结构力学理论；采用弹性力学研究巷道周围的应力分布。

2、流体力学

流体力学主要研究流体本身的静止状态和运动状态，以及流体和固体界壁间有相对运动时的相互作用和流动规律。流体力学中研究得最多的流体是水和空气。对于地下采矿工程来说，其研究对象就是地下水与瓦斯等矿井气体。

3、爆炸力学

爆炸力学主要研究爆炸的发生和发展规律，以及爆炸的力学效应的利用和防护。它从力学角度研究爆炸能量突然释放或急剧转化的过程，以及由此产生的强冲击波(又称激波)、高速流动、大变形和破坏、抛掷等效应。同时爆炸力学是流体力学、固体力学和物理学、化学之间的一门交叉学科。地下开采中的巷道掘进，露天开采中的采剥都要进行爆破。

4、计算力学

计算力学是综合力学、计算数学和计算机科学的知识，以计算机为工具研究解决力学问题的理论、方法，以及编制软件的学科。从20世纪50年代以来，它在力学的各分支学科和边缘学科中得到了很大的发展，无论是在科学研究还是工程技术中均得到了广泛应用，现在它已成为力学除理论研究和实验研究之外的第3种手段。常见的计算力学方法并已广泛用到数值模拟计算中的有：材料非线性有限元法、几何非线性有限元法、热传导和热应力有限元法、弹性动力学有限元法、边界元法、离散元法、无网格法、有限差分法、非连续变形分析等。以计算力学为基础的数值模拟方法在采矿工程中的研究应用也正广泛地开展起来。岩石力学与其他学科的结合

上述力学分支构成了岩石力学的基础，同时，岩石力学的发展也离不开其他学科的支持。在岩石力学的发展过程中，岩石力学十分关注其他学科的最新进展，并不断地吸收、借鉴它们的方法和手段，极大地丰富了岩石力学自身的研究应用手段。

岩石工程中所研究的岩块和岩体，作为一种地质体，其形成受地质作用支配，地质系统与工程岩体之间具有相互依存和相互作用关系。因此，对岩石的成岩和蜕变过程，构造应力和构造变形，岩石所赋存的构造部位及地质环境等因素的研究构成了岩石力学与工程学科的重要基础。

岩石工程的状态参数大多是随机变量，甚至可能是时间或空间的随机过程。由于这种状态参数的随机分布特性，其破坏模式及破坏过程也具有随机性。因此，对岩石工程进行参数的概率统计、破坏的随机过程分析和系统的可靠度分析就显得尤为重要了。统计学研究从观测数据(样本)出发寻找规律，利用这些规律对未来数据或无法观测的数据进行预测。现有机器学习方法共同的重要理论基础是统计学，传统统计学研究的是样本数目趋于无穷大时的渐进理论，现有学习方法也多是基于此假设。与传统统计学相比，统计学习理论(StatisticalLearning Theory或SLM)是一种专门研究小样本情况下机器学习规律的理论。V．Vapnik等人从上世纪六七十年代开始致力于此方面研究。目前该理论又成为研究热点，我国冯夏庭、赵洪波等人已将其应用到了岩石工程中。

近年来，随着现代数学和计算机技术的发展，人工智能、遗传进化算法、数据挖掘、灰色理论、非线性力学以及系统科学等新兴学科的兴起，为人们提供了全新的思维方式，这些都为突破岩石力学的确定性研究方法提供了强有力的理论基础。

虚拟现实(Virtual Reality)是一种综合计算机图形技术、多媒体技术、传感器技术、并行实时计算技术、人工智能、仿真技术等多种学科而发展起来的计算机领域的最新技术。它运用计算机表达现实世界的各种过程，通过它可以运用数学力学方法如数值模拟呈现开挖过程，在施工过程中描述尚未进行的工程，结合工程实践预测岩体变形及稳定。岩石力学的分支

岩石力学以上述这些力学分支为基础并跟其他学科融合，逐步发展出以下分支：岩石工程地质力学；岩体结构力学；统计岩体力学；岩石流变力学；分形岩石力学；岩石水力学；强动载作用下的岩石动力学；非线性岩石力学；卸荷岩石力学；软岩工程力学；岩石力学智能分析方法。这些分支目前在采矿工程各个领域中都有具体应用。岩石力学的研究内容

岩石力学的研究内容分为基础理论和工程应用两个方面。但是这些方面只是主要方面，随着建设的发展，还会有新的问题不断的提出。2.1

基础理论

1、岩石应力，包括岩体内应力的来源、初始应力(构造应力、自重应力等)、二次应力、附加应力等。初始应力由现场量测决定，常用钻孔应力解除法和水压致裂法，有时也用应力恢复法。二次应力和附加应力的计算常用固体力学经典公式，复杂情况下采用数值方法。

2、岩石强度，包括抗压、抗拉、抗剪（断）强度及岩石破坏、断裂的机理和强度准则。室内用压力机、直剪仪、扭转仪及三轴仪，现场做直剪试验和三轴试验，以确定强度参数（凝聚力和内摩擦角）。强度准则大多采用库伦－纳维准则。这个准则假定对破坏面起作用的正应力会增加岩石的抗剪强度，其增加量与正（压）应力的大小成正比。其次采用莫尔准则，也可采用格里菲思准则和修正的格里菲思准则。

3、岩石变形，包括单向和三向条件下的变形曲线特性、弹性和塑性变形、流变（应力-应变-时间关系）和扩容。岩石流变主要包括蠕变和松弛。在应力不等时岩石的变形随时间不断增长的现象称为蠕变。在应变不变时岩石中的应力随时间减少的现象称为松弛。岩石扩容是指在偏应力作用下，当应力达到某一定值时岩石的体积随偏应力的增大而增大的现象。研究岩石变形在室内常用单轴或三轴压缩方法、流变试验和动力试验等，多数试验往往结合强度研究进行。为了测定岩石应力达到峰值后的应力与应变关系，必须应用伺服控制刚性压力机。野外试验有承压板法、水压法、钻孔膨胀计法和动力法等。根据室内外试验可获得应力与应变关系和应力-应变-时间关系以及相应的变形参数，如弹性模量、变形模量、泊松比、弹性抗力系数、流变常数等。

4、岩石渗流，包括渗透性、渗流理论、渗流应力状态和渗流控制等。对大多数岩石假定岩石中的水流为层流，流速与水力梯度呈线性关系,遵循达西定律。岩石渗透性用渗透系数表示,该系数在室内用渗透仪测定，在野外用压水和抽水试验测定。渗流理论借流体力学原理进行研究。稳定渗流满足拉普拉斯方程。多数岩石内的孔隙（裂隙）水压力可用K.泰尔扎吉有效应力定律计算。为了减小大坝底面渗透压力、提高大坝的稳定性，应当采取渗流控制措施，如抽水、排水、设置灌浆帷幕以延长渗流途径等。

5、岩石动力性状，研究爆炸、爆破、地震、冲击等动力作用下岩石的力学特性、应力波在岩石内的传播规律、地面振动与损害等。动力特性在室内用动三轴试验研究，野外用地球物理性、爆炸冲击波试验等技术进行研究，波的传播规律借固体力学的理论进行研究。2.2

工程应用方面主要研究五个方面

1、地上工程建筑物的岩石地基，例如研究高坝、高层建筑、核电站以及输电线路塔等地基的稳定、变形及处理的问题；

2、地表挖掘的岩石工程问题，如水库边坡、高坝岸坡、渠道、运河、路堑、露天开采坑等天然和人工边坡的稳定、变形及加固问题；

3、地下洞室，如研究地下电站、水工隧洞、交通隧道、采矿巷道、战备地道、石油产品库等的围岩的稳定和变形问题，地下开挖施工以及围岩的加固（如固结灌浆、锚喷、预应力锚固等）问题;

4、岩石破碎，如将岩石破碎成各种所要求的规格，以作为有关建筑材料（建筑物面石、土坝护石、堆石坝和防波堤石料、混凝土骨料等）；

5、岩石爆破，如用定向爆破筑坝，巷道掘进和采矿等。此外，岩石力学还应用于某些地质问题的研究，如分析因开采地下矿体和液体而地表下陷、解释地球构造理论、预估地震和控制地震等。岩石力学的研究方法

岩石力学是一门边缘学科，为了能用力学观点对自然存在的岩体进行性质测定和理论计算，为工程建设服务，岩石力学的研究方法包括科学实验、理论分析及工程验证等几个环节，三者是紧密结合并且相互促进的。

岩石力学是一门应用性很强的工程学科，因此在应用岩石力学知识解决具体工程问题的时候，必须与工程设计与施工保持密切联系、相互配合。

按学科的领域区分岩石力学的研究方法可以有以下四个方面： 地质研究方法

着重于研究与岩石的力学性质和力学行为有关的岩体。如：

岩层特征的研究。如软弱成份、可溶盐类、含水蚀变矿物、不抗风化以及原生结构。岩体结构研究。软弱结构面、软弱面的起伏度结构面的充填物等。环境因素研究。如地应力成因和展布地下水性态，水平地质条件等。物理测试方法

结构探测。采用地球物理方法和技术来探查各种结构面的力学行为。环境物理量测。如地应力机制，渗透水系量测等。

岩石物理、力学性质测试。如室内岩块的物理性质、力学性质，原位岩体的力学性质，钻孔测试，变形监测以及位移反分析确定岩体和岩性参数等。力学分析方法

力学模型研究。包括弹塑性模型、流变模型、断裂模型、损伤力学模型、渗透网络模型、拓扑模型等。

数值分析方法。如有限元法、边界元法、离散元法、系统分析法和设计施工风险决策的人工智能专家系统等。

模糊聚类和概率分析。如随机分析、灵敏度分析、趁势分析、时间序列分析和灰箱问题等。模抑分析。如光弹应力分析，相似材料模型实验、离心模型实验等。整体综合分析方法

就整个工程进行多种方法并以系统工程为基线的综合分析。

岩石力学在采矿工程中的发展趋势

岩石力学的发生与发展与其它学科一样，是与人类的生产活动紧密相关的。岩石力学已经广泛应用到了采矿工程中的各个领域，而且其研究理论正不断创新，研究手段也日新月异。随着我国矿产资源的持续开发，在采矿工程中将会遇到条件更复杂、难度更大的岩石力学问题，因此，岩石力学与工程学科的理论水平和工程能力都有待进一步提高。

地下开采现代技术理论与矿山岩石力学和其他学科相互交叉及渗透是这一学科领域带全局性的发展趋势之一。岩石力学由研究单一的固体不连续材料向多场耦合和多相运动研究发展。灾害与公共安全的力学问题是目前需要特别给予考虑资助的重大科学问题。由此，岩石力学在采矿工程中应用的发展趋势可以归纳如下：

1、多学科相互交叉和多种手段的综合集成

岩体工程的不确定性导致来自任何一种来源的知识都难以支持可靠的决策。因此，综合地质、物探、测量、力学试验、数学、物理和化学分析等学科知识和手段是目前解决该问题的最好途径。

2、多场耦合、多相运动和多尺度的综合集成随着矿井开采深度的日益加大，采矿工程中的岩石力学问题出现了热、流、固、化多场并存以及固、气、水、微粒多相复合运动的状况。因此，对多场耦合以及多相运动的研究还有待深入，同时，随着采矿工程规模的日益扩大，力学上均一体的尺寸效应进化为大尺度和多尺度问题，因此不可避免地面临多尺度模型及其耦合，即：宏观一细观一微观的研究及其相互耦合。

3、灾害的非线性动力过程的预测和防治研究目前采矿工程中还有如下主要灾害急需深入、系统地研究：冲击矿压；煤与瓦斯突出；煤层顶、底板水防治；大型矿山的坍塌；采动引起的巨型坡体失稳和山体滑坡。

过去，工程中遇到的岩石工程问题，多凭经验解决，但工程实践证明：单凭经验越来越难以适应日益发展的工程规模及工程的复杂性。如采深近400m的大型露天矿边坡角增减1°将影响投资变化可达数千万乃至亿万元，而且一旦边坡出现失稳将造成难以估计的经济和资源损失。这些都对岩石力学提出了许多新的课题。此外，各类地下工程的设计和施工中，要求对群硐围岩稳定深入分析研究；在能源建设中如天然气和石油的开发，核电站和核工业建设中的核废料处理等等，也都是难度极大的科研问题。对这些工程的设计和施工都要求系统地的对岩石的变形性状、破坏机制以及力学模型，从而在工程设计中预测岩石工程的可靠性和稳定性，并使工程具有尽可能的经济性。这些巨大的工程建设问题，为岩石力学提出了日益繁重复杂的任务，将大大的促进岩石力学的发展。参考文献

[1] 高等岩石力学，周维垣，水利电力出版社 [2] 岩石力学简明教程，李世平，吴振业等，煤炭工业出版社

[3] 岩石力学采矿工程中的研究现状和趋势，蓝航，煤矿开采，2006（5）[4] 岩石力学在金属矿山采矿工程中的应用，蔡美峰，金属矿山，2006（1）[5] 智能岩石力学的发展，冯夏庭，中国科学院院刊，2002（4）