岩石的地质本质性及其岩石力学演绎探讨

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1、岩石的地质本质性及其岩石力学演绎探讨　　物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性，下面是小编搜集整理的一篇探究岩石地质本质性及其岩石力学演绎的论文范文，供大家阅读参考。　　[摘要]岩石力学以岩石为主要的研究对象，但其原材料-岩石，却和其他工程材料有较大区别，具有较明显的特殊性，而其主要目标则是探讨岩石的力学性能。文章首先分析了岩石力学与地质力学之间的关系，并在此基础上，从岩石的物质性与次生演化方面入手对岩石的地质本质性进行了研究，再对岩石的力学本构性等特性作了相关探讨，旨在建立一种岩石地质学与石力学相互认识及深入结合的知识通道。　　[

2、关键字]岩石地质本质性石力学　　引言　　岩石是一种经过了漫长的地质历史和多种地球动力作用而形成的一种自然造物，并因此具有了其特殊的本质性。本文先对岩石力学与地质学的关系、岩石的地质本质性进行了相关分析，再对岩石力学本构性作了阐述，以期为岩石力学的进一步发展提供有利依据。　　1岩石力学和地质学的相关分析　　1.1岩石力学和地质学的学科关系分析　　岩石力学该门学科发展的研究目标是力学理论，其研究对象则是岩石。岩石属于地质产物，又称地质体[1]。从广义上理解岩石力学，岩石力学实质是力学和地质学结合而成的交叉学科，若从侧重点的角度看，岩石力学更侧重于力学和岩石

3、地质的结合。岩石力学是一门应用基础学科，其研究任务主要是岩石的工程建设及地质资源的开发工程。从岩石力学的发展趋势看，更具深度与广度的力学、地质学势必会和和工程学科相结合。所以，地质学一定会变为岩石力学和岩石工程学科的一门支柱性基础学科。　　1.2地质学的相关分析　　地质学以地球为研究对象，特别是对地壳的研究，主要研究任务是对其物质组成与结构、形成、演化的地质动力作用及其过程进行研究，而地质学的核心研究思路则是地质历史的时空重建，通过以层序与构造分析为基础，采用一些现代的物理化科学方法、技术方法，使传统的地质学科进入到了现代科学行列[2]。　　1.3工程

4、地质学的相关分析　　工程地质学该门学科的应用性较强，主要研究任务对工程建设的地质条件、出现的问题及治理措施进行研究，重点是对工程的地质作用进行研究，包括人类工程活动与地质环境之间的相互作用与制约。工程地质学的主要学科领域包括工程地质力学、工程岩土学、工程环境地质学、地质灾害学、资源地质工程学等[3]。　　2岩石的地质本质性分析　　物体的本质性指的是物体本身的物理特性及结构而形成的内在本性。许多岩石力学家都认为岩石属于一种较特殊的材料，而其特殊性主要决定于地质本质性，同时，岩石还具有演化性。　　2.1岩石的物质性分析　　岩石属于矿物的结合体，是由矿物组合

5、而成，而其物质性主要由成岩及其演化过程中所形成的矿物组合情况决定。　　2.1.1原岩物质的相关分析　　岩浆岩属于原始岩类，而其物质组成部分主要是由岩浆的成分决定;同时，因为变质岩与沉积岩都是次生岩类，所以岩浆岩也是地壳岩石的基本组成物质，常见的造岩矿物包括石英、云母、长石等暗色的矿物，这些造岩矿物的力学硬度与强度差异较大，其中以石英的强度最高、长石次之，那些暗色且呈鳞片状或者针状的矿物，不仅刚度小，强度也较低。矿物力学特性的差异会对岩石力学性能造成直接的影响。　　在岩石中，较典型的岩浆岩则为花岗岩，该岩石一般含有较多的长石与石英，所占的比例约分别为40

6、%～50%，但暗色矿物一般只占15%左右。不同岩类的矿物由于比例不相同及所含的矿物成分也不尽相同，因此使岩石具有多样性。沉积岩是次生岩类，其矿物组成是对原岩次生变化以及在沉积前发生于地面和水面的变化的反映。除了较典型的造岩物以外，岩石中还包括大量的岩类、黏土以及次生蚀变矿物等。化学沉积岩则主要是碳酸盐或者其他的岩类组成。同时，变质岩也是次生岩类，而浅变质岩的组成基本还和原岩一样，且原岩经过高温作用会出现熔融与再结晶的现象，最终形成深变质岩，常见的如花岗片麻岩。　　在岩石的构成中，矿物晶体或者原岩颗粒之间一般是由基质充填;在结晶中，其物质组成与颗粒相似，

7、但主要是以隐晶或者非晶质的物态呈现出来。在沉积岩中，其充填物主要是泥质、硅质与钙质，尤以硅质最强，泥质最软弱，其中硅质与钙质都是坚硬充填物。　　因此，岩石在成岩之后其力学强度便会具有显著差异，软弱组分主要是降低岩石的强度，并增大岩石的环境敏感性，在后期的演化中容易发生变异。　　2.1.2关于次生演化的相关分析　　在后期的演化过程中，岩石会出现两种转化情况：①由坚硬组分向软弱物质转化;②由软弱组分向坚硬物质转化，两者皆属于原生矿物向次生矿物转化。从岩石工程力学性能的角度看，重点的考察对象则是岩石软化。　　由上述可知，岩石的物质性主要包括矿物的组成与变异。

8、尽管造岩矿物居于主导地位，但从岩石力学与工程研究的角度看，重点是研究软弱组分，特别是对粘土化的