天然岩石的物理性質有哪些

① 天然石材的物理性質和力學性質有哪些

天然石材的物理性質主要指顏色紋理、光澤度、硬度、耐磨性、機械強度（抗拉、抗壓、抗剪），比重（密度）、吸水率、空隙度、耐酸度與耐鹼度、耐熱性、抗凍性等。例如石膏在大於 107 ℃時分解；石灰石、大理石在大於 910℃時分解；花崗石在 600℃時因組成礦物受熱不均而裂開。

天然石材的化學性質：大部分天然石材會出現石材表面產生泛鹽、返潮的現象。

(1)天然岩石的物理性質有哪些擴展閱讀：

天然石材使用注意事項：

1、在寒冷多雨地區，室外避免使用拋光和亞光地面，因為容易令人滑倒。應盡量使用火燒面、荔枝面等粗糙表面。建議對石材表面進行防滑處理。

2、如果是安裝在室內，那麼應當在樓梯上安裝防滑條。在門口處應當使用防滑劑，讓光滑表面變得粗糙防滑。

3、為防止石材表面產生泛鹽、返潮等現象發生，應當在石材背面和側面塗一層特殊的防鹼塗層和硅砂。

4、如果想用軟性石材（比如白色石灰石）作為寒冷地區的樓體正面，那麼需要注意採取正確的安裝步驟。

5、如果打算用天然石材作為地面和樓梯，那麼在選擇規格時，需要考慮到運輸、操作和安裝因素。

② 岩石的物理性質有哪些

(1)密度,指岩石的顆粒質量與所佔體積之比,一般常見岩石的密度為1400-3000kg/m3.(2)堆積密度.指包括空隙和水分在內岩石總質量與總體積之比,即單位體積岩石的質量.隨著密度的增加,岩石的強度和抵抗爆破作用的能力增強,破碎岩石和移動岩石所耗費的能量也增加.所以,在工程實踐中常用公式K=0.4+(y/2450)2(kg/m3)來估算標准拋擲爆破的單位用葯量值.(3)孔隙率.指岩土中孔隙體積（氣相,液相所佔體積）與岩土的總體積之比,也稱孔隙度.常見岩石的孔隙率一般在0.1%~30%之間.隨著孔隙率的增加,岩石中沖擊波和應力波的傳播速度降低.(4)岩石波阻抗.指岩石中縱波波速(c)與岩石密度(p)的乘積.岩石的這一性質與炸葯爆炸後傳給岩石的總能量及這一能量傳遞給岩石的效率有著直接關系.通常認為選用的炸葯波阻抗若與岩石波阻抗相匹配（接近一致）,則能取得較好的爆破效果.(5)岩石的風化程度.指岩石在地質內力和外力的作用下發生破環疏鬆的程度.一般來說隨著風化程度的增大,岩石的孔隙率和變形性增大,其強度和彈性性能降低.所以,同一種岩石常常由於風化程度的不同,其物理力學性質差異很大.

③ 岩石有哪些主要的物理性質，它們對爆破效果有何影響

一、礦物是構成岩石的主要成分，礦物顆粒愈細、密度愈大，愈堅固，則愈難於作業。膠結物成分和顆粒大小也會影響效果。

二、隨著岩石密度增加，岩石的強度和抵抗爆 破作用的能力增大，同時，破碎或拋移岩石所消耗的能量也增加。

三、岩石容重表示單位體積岩石的重量，容重越高越難以爆。

四、岩體的裂隙性，垂直層理、裂隙爆破時，比較容易破碎;而平行或順著層理、裂隙的作業則比較困難。

五、岩石強度是表示岩石抵抗壓、剪、拉諸應力，從而導致岩石破壞的能力。強度越高，越難以作業。

④ 岩石的物理力學性質有哪些

1岩石的物理性質
容重、含水量、堅固性、彈性、塑性、韌性、碎漲性、流變性、孔隙度、密度，容重
、滲透性、聲波速度（在岩石中的傳播速度)等等。
2岩石力學性質
2.1非限制壓縮強度
2.2點荷載強度
2.3
三軸壓縮強度
2.4拉伸強度
2.5剪切強度
2.6全應力—應變曲線及破壞後強度

⑤ 岩石有哪些物理機械性質

岩石的主要物理機械性質有：容重、鬆散性、強度、硬度、彈性、脆性、耐磨性、穩定性。
1、容重：單位體積原生岩石的重量。它在很大程度上反映了礦岩的機械強度。
2、鬆散性：整體岩石被破碎後，其容積增大的性能，常用岩石的鬆散系數K表示。K指岩石破碎前、後容積之比。
3、強度：岩石抵抗機械破壞（拉、壓、剪）的能力。岩石機械強度受岩石的孔隙度、異向性和不均勻性的影響而變化很大，一般情況下，抗拉強度（1/10~1/50）< 抗剪強度（1/8~1/12）< 抗壓強度
4、硬度：指岩石抵抗尖銳工具侵入的性能。它取決於岩石的結構、組成顆粒的硬度及形狀和排列方式等。硬度越大，截割、鑽鑿越困難。
5、彈性：即當撤銷所受外力後，岩石恢復原來形狀和體積的性能。彈性越大，鑽鑿越困難，消耗能量也較多。
6、塑性：即當撤銷所受外力後，岩石形狀和體積不能得到恢復的性能。塑性越大，破碎消耗能量也較多。
7、脆性：岩石被破碎時不帶殘余變形的性能。脆性越大，鑽鑿越容易。
8、耐磨性：岩石磨損工具的性能。耐磨性越大，鑽鑿越困難
9、穩定性：岩石暴露出自由面後，不致塌陷的性能。〗
鑿岩時岩石的破碎是多種因素綜合作用的結果。在上述諸多因素中，岩石的硬度、強度和脆性是主要的因素，又可將它們概括為岩石的堅固性。

⑥ 岩石的物理性質指標有哪些

岩石物理性質指岩石的力學、熱學、電學、聲學、放射學等特性參數和物理量。
岩石的物理性質包括：顏色、條痕、光澤、透明度、硬度、解理、斷口、脆性和延展性、彈性和撓性、相對密度、磁性、發光性、電性、其它性質。在力學特徵中包括滲流特性和機械特性。

⑦ 岩石有哪些物理性質

岩石的性質主要包括物理性質､力學性質､化學性質和熱力學性質｡1物理性質工程上一般主要對石材的體積密度､吸水率和耐水性等有要求｡大多數岩石的體積密度均較大

⑧ 岩土體的一些基本物理、熱物理性質

1.岩石的主要物理性質

天然岩石受地質環境的制約，常常表現為不均一性和各向異性的特點，在分析判別岩石的熱物理性質時岩石的物理性質是基礎。

（1）比重：岩石的固體顆粒重量與其同體積水在4℃時的重量之比稱為岩石的比重（Δ）。

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式中：W——絕對乾燥時岩石的重量；

V_s——岩石乾燥重為W時其中固體顆粒的體積；

r_ω——水在4℃時的容重。

（2）容重：

岩石單位體積的重量稱為容重，容重在不同的含水狀態分為干容重、天然容重和飽和容重三種。

常用干容重（r_d）作為容重的評價指標（單位：kg/m³）：

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式中：V——岩石體積；

G——岩石的重量。

（3）孔隙度：

岩石的孔隙體積與岩石的總體積的百分率（n）：

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式中：V_δ——岩石孔隙體積；

V——岩石總體積。

（4）孔隙比：

岩石中孔隙體積和岩石固體顆粒體積之比稱孔隙比（ξ）。孔隙比ξ可由孔隙度直接計算求得：

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2.土的主要物理性質

（1）土的重量和含水量：常常要測試土的比重△s，天然容重γ，干容重r_d和天然含水量ω。

（2）土的顆粒組分。

（3）土的水理性質：土與水相互作用顯示的一系列性質，包括土的塑性、膨脹性、收縮性等。

表1-1碎石土分類

表1-2砂土與粘性土分類

註：①對砂土定名時，應根據粒徑分組，從大到小由最先符合者確定；當其粒徑小於0.005mm的顆粒含量超過全重的10%時，按混合土定名，如「含粘性土細砂」等。

② 砂質粉土的工程性質接近粉砂。

③ 粘質粉土的定名（或Ip＜12的低塑性土），當按Ip定名與顆分定名有矛盾時，應以顆分定名為准。

④ 塑性指數的確定，液限以76g圓錐儀入土深度10mm為准；塑限以搓條法為准。

⑤對有機質含量Q＞5%的土，可定名為：5%＜Q≤10%時，定為有機質土；10%＜Q≤60%時，定名為泥炭質土；Q＞60%時，定名為泥炭土。

一般來講，影響岩石物理性質的因素有兩大類：①內部因素；②外部因素。內部因素是指岩石的礦物成分、結構構造以及孔隙充填物的物理性質。外部因素主要是指岩石所處環境的溫度、壓力、埋深等。

3.岩石的主要熱物理性質

目前，關於岩土體的熱物理性質的研究尚缺乏系統的資料，通常由岩石的熱物理性質代替，而岩土體通常比單一岩石要復雜得多。在地殼岩石的各種熱物理性質中，最重要的是岩石的導熱系數或熱導率（λ）、岩石熱阻系數或熱阻率（ξ）、岩石比熱（C）、岩石熱容量（C_p）及岩石溫度傳導系數或熱擴散系數（a）。

（1）岩石的導熱系數或熱導率（λ）。

表示岩石導熱能力的大小，即沿熱流傳遞的方向單位長度（l）上溫度（e）降低一度時單位時間（T）內通過單位面積（s）的熱量（Q）。按傅里葉定律，在熱流量一定的條件下，通過熱傳導作用所流經的物質的熱導率與溫度梯度成反比，可用下式表示：

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岩石的熱導率［λ，W/m·℃]在數值上等於單位溫度梯度下，單位導熱面積上的導熱速率。它表徵物質導熱能力的大小（熱阻力的倒數），通常用實驗測定。

岩石的熱導率取決於岩石的成分、結構、濕度、溫度及壓力等條件，即熱導率是密度、溫度、壓力等的函數，其表達式為λ＝λ（ρ，t,P……）。

一般情況下，岩石的熱導率隨壓力、密度、濕度的加大而增高，隨溫度的增高而減小，但地殼上部的溫度和壓力對岩石的熱導率的影響極小。除礦物成分外，岩石的孔隙度和濕度對其熱導率有較大影響，一般隨孔隙度的增加而降低，隨濕度的增加而增加。對於各向同性的均質材料來說，熱導率可以用一個單一的數值來表徵；對於各向異性的岩石而言，不同方向的熱導率差別較大，在從事淺層地溫能資源開發利用過程中，第四系鬆散沉積物各向異性的特點應引起足夠重視。

在緻密的岩石中，造岩礦物的性質對岩石的熱導率起主要控製作用，如果岩石中具有高熱導率的礦物含量越高，岩石的熱導率也越高。近年來，為計算大地熱流值，世界各地岩石熱導率的實測數據日益增多，緻密堅硬的岩石一般在實驗室測量，而鬆散層沉積物主要是深海沉積及湖底沉積，多為就地測量。土壤熱導率（λ）大小同樣由土壤組成成分和比例決定。土壤水分熱導率居中，土壤空氣熱導率最小，土壤固體導熱率最大。

在所有的固體中，金屬是最好的導熱體。一般對純金屬熱導率是溫度的函數，用λ＝λ（t）表示，並且隨溫度的升高熱導率降低。對於金屬液體，熱導率也是隨溫度的升高熱導率降低。

對於非金屬的熱導率可以表述為是組成、結構、密度、溫度、壓力等的函數，表示為λ＝λ（組成，結構，密度，溫度t、壓強P……）。一般情況下，非金屬的熱導率隨溫度的升高和壓力的提高而增大。

對大多數均質的固體，熱導率與溫度成線性關系：

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式中：λ——t℃值；

α^t——溫度系數，金屬為負，非金屬為正；

λ₀——0℃值。

應予指出，在熱傳導過程中，物體內不同位置的溫度各不相同，因而熱導率也不同，在工程計算中，熱導率可取平均溫度下的數值，視作常數。

液體的導熱系數一般0.1～0.7W/（m·℃），隨溫度升高而降低。氣體的導熱系數真空最小，是良好的絕熱體，有利於保溫，絕熱，如熱水瓶夾層抽真空保溫。再如非金屬保溫材料，空氣夾層的雙層玻璃，彈松的棉被等具有良好的保溫功能的實質是含有大量的空氣。氣體的導熱系數隨氣體密度和溫度的升高而增大。在相當大的壓強范圍內（P＞2000at或p＜20mmHg），壓強對導熱系數無明顯影響。

綜上所述，金屬的熱導率值最大，非金屬次之，液體的較小，氣體的最小，常見的岩石熱導率值可從手冊中查得。

（2）岩石熱阻系數或熱阻率（ξ）

是岩石導熱系數或熱導率的倒數（單位：m·℃/W），即

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由傅里葉熱傳導方程可推出以下關系式：

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當熱流（q）不變時，地溫梯度（ΔT/ΔZ）與熱阻率（ξ）成正比。

岩石熱阻率一般呈現如下規律：隨著岩石密度的增大（隨著埋深加大，同一類沉積物的密度會變大），岩石和某些礦層的熱阻減小；岩石熱阻隨總濕度的增加而減小，其原因是水的熱阻（2.00）大大小於空氣的熱阻（46.00），由於干岩石孔隙中充滿著空氣，故熱阻大，對未膠結的鬆散岩石，當濕度增加到20%～40%時，熱阻大致可降低6～7倍；岩石熱阻隨著岩石透水性的增強而顯著減小，因含水層中熱的傳遞方式除傳導作用外，還有對流現象發生；在具有層狀構造的岩石中，可以觀測到各向異性現象，即沿層理方向的熱阻比垂直於層理方向的熱阻要低；岩石熱阻隨溫度增高而略微增大。

（3）岩石比熱（C）：加熱一千克物質使其上升攝氏一度時所需的熱量，即

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式中：C——岩石的比熱，J/g·℃；

ΔQ——加熱p克物質溫度升高△t時所需要的熱量（J/g·℃）與容重（kg/m³）的乘積，即

C_p=C·ρ

C_p單位為J/m³·℃。大部分岩石和有用礦物的比熱，其變化范圍都不大，一般介於0.59～2.1J/g·℃之間。由於水的比熱較大（15℃時為4.2J/g·℃），因此，隨著岩石濕度的增加，其比熱也有所增加。沉積岩如粘土、頁岩、砂岩、灰岩等在自然埋藏條件下，一般都具有很大的濕度，其比熱稍大於結晶岩，前者為0.8～1.0J/g·℃，後者為0.63～0.84J/g·℃。

土壤的熱容量（C_v）分重量熱容量和容積熱容量。氣象常用容積熱容量。1g物質溫度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的熱量，稱重量熱容量（J/g·℃）;1cm³的物質溫度升高（或降低）1℃所吸收（放出）的熱量，稱容積熱容量（J/cm³·℃）。

土壤的熱容量大小由土壤組成成分和比例決定。土壤水分熱容量最大，溫度不易升、降，如潮濕土壤。土壤空氣熱容量最小，溫度易升、降，如乾燥土壤。土壤固體熱容量，居中。

（4）岩石溫度傳導系數或導溫率（a）：又稱熱擴散系數，表示在非穩定熱態下岩石單位體積在單位時間內溫度的變化，即岩層中溫度傳播的速度，其關系式如下：

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式中：a——岩石溫度傳導系數，m²/h；

λ——岩石熱導率，J/m·℃；

ξ——岩石熱阻率，m·℃/W;

C——岩石比熱，J/g·℃；

ρ——岩石的容重，g/m³;

C_p——岩石的單位熱容量，J/m³·℃。

岩石溫度傳導系數或溫度傳導率是一個綜合性參數，主要反映岩石的熱慣性特徵，在分析鑽孔內溫度平衡的形成條件和用人工場方法研究鑽孔剖面時具有重要意義。岩石溫度傳導系數主要與岩石的熱阻及其容重有關，並與它們成反比關系。同時，岩石溫度傳導系數隨岩石濕度增加而增加，隨溫度的增高而略微減小。對層狀岩石來說具有各向異性特點，岩石溫度傳導系數順岩石層理方向比垂直層理方向要高。

綜上所述，為了獲得有關地球溫度場的量的相關參數，除在野外進行地溫、熱傳導等測量、採取原狀樣品外，還必須開展實驗室工作，以測定岩石熱導率、比熱及溫度傳導系數等熱物理性質。

⑨ 岩石物理性質和熱物理性質評價

岩石物理性質包括岩石的結構、構造、礦物成分、密度、孔隙率、彈性波速、磁化率、電阻率、放射性等，岩石熱物理性質包括岩石熱導率、熱容量、生熱率。在淺層地溫研究中關注更多的是密度、孔隙率和熱物理性質。

(一)岩石密度、孔隙度、含水率

1.岩石密度

岩石密度是指單位體積岩石的質量，用ρ表示:

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式中:ρ———密度(g/cm³);

m———質量(g);

V———體積(cm³)。

岩石的密度與化學成分、礦物組成、結構構造、孔隙度以及它所處外部條件有關。

岩漿岩的密度與化學成分有直接關系，總體講由基性岩到酸性岩密度減小。化學成分相同時，侵入岩密度大於噴出岩，這是由噴出岩中孔隙度比侵入岩大所致。

沉積岩的密度取決於沉積物礦物組成、孔隙度和孔隙內充填物的密度。沉積岩孔隙度變化范圍較大，一般為2%～2.5%，高者達50%，鬆散沉積物孔隙度更大。因此，沉積岩密度變化大。隨埋藏深度增加和成岩作用的加深，密度增大，形成了同種岩性埋藏深度越大則密度越大、地層成岩時代越老則岩石密度越大的規律。

變質岩的密度取決於礦物組成。變質岩中孔隙度很小，一般為0.1%～3%，極少達到5%，岩石密度受孔隙影響很小，而受變質作用性質影響較大。在區域變質岩中綠片岩相岩石密度小於原岩，角閃岩、麻粒岩、榴輝岩等中深度變質岩密度大於原岩，這是由於化學成分中鎂鐵元素集中的結果。在動力變質過程中有礦物重結晶者密度大於原岩，無重結晶者密度小於原岩，原因在於無重結晶者使岩石產生了裂隙。

2.岩石孔隙度

岩石孔隙度又稱孔隙率，是岩石的孔隙體積與包括空隙體積在內的岩石總體積之比。孔隙度是表示岩石孔隙性的數量指標，反映岩石顆粒接觸關系和成岩及後期淋濾作用的綜合結果。

岩石的孔隙度取決於岩石的結構和形成條件。岩漿岩的孔隙度與形成環境相關，噴出岩孔隙度大於侵入岩。變質岩由於在變形條件下伴有組分變化，且在一定壓力下孔隙度變小。沉積岩在不同的成岩階段孔隙度變化很大，沉積物組成、結構中的支撐關系、成岩作用和成岩後淋濾作用都對孔隙度產生影響;沉積岩孔隙度不但影響油氣遷移富集，而且對岩石熱導率和熱容量也有重要影響。

3.岩石含水率

岩石含水率是岩石中水的質量與岩石礦物或顆粒質量之比。含水率與孔隙度直接相關。孔隙是岩石充水的前提條件，岩石中孔隙都被水充填時岩石達到水飽和狀態。

(二)岩石熱導率、比熱容、生熱率

物質熱傳導都是物質內部微觀粒子相互碰撞和傳遞的結果。不同物質處於不同狀態時，結構不同，導熱機理不盡相同。固體中的熱傳導機制主要由兩部分組成:①電子傳導(依靠電子相互作用和碰撞傳遞熱量);②晶格原子傳導(依靠晶體點陣和晶格振動傳遞熱量)。一般金屬中熱量主要由電子傳導，硅質物質中的傳熱主要由晶格原子完成。

岩石熱導率(K)、熱容(C)和生熱率(A)是基本熱物理參數，分別反映了岩石對熱能量傳輸、儲存和生熱的能力。淺層岩石土壤熱導率(K)、熱容(C)、生熱率(A)是影響淺層地溫能資源質量的主要因素。

1.岩石熱導率(K)

熱導率是反映物質導熱能力的性質參數，一般通過理論計算和實驗測試來確定熱導率，後者是獲得物質熱導率的主要途徑。

岩石傳熱機理是通過造岩礦物晶格振動和礦物晶體點陣振動進行的，主要是傳導方式。岩石熱導率指沿熱流傳遞方向單位長度(l)上溫度(T)降低1℃時單位時間(t)內通過單位面積(S)的熱量(Q)。根據傅里葉定律，物質熱導率與熱流密度成正比，與溫度梯度成反比，用如下關系式表達:

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熱導率受礦物成分(岩性)和礦物間接觸關系即岩石結構影響，同時受外部環境影響，如岩石裂隙、孔隙及含水率、壓力條件等(對於鬆散堆積物的熱導率影響的因素更為復雜)，一般情況下岩石熱導率隨壓力、密度、濕度增大而增大。均質物質熱導率可用一個數值表徵，非均質材料熱導率不能用一個數值來表徵，岩石屬非均質體，特別是具有層理、片理、葉理以斷層等外部條件約束時，熱導率就不可用簡單關系描述。

總體上，結晶岩熱導率數值高於沉積岩，且隨岩石中鎂鐵組分增高而增大，表2－9是根據楊淑貞對華北地殼上部岩石熱傳導結構探討，熊亮萍等對中國東南地區岩石熱導率值分析，邱楠生對西北塔里木、准噶爾、柴達木三盆地岩石熱導率研究和吳乾蕃對松遼盆地地熱場研究資料匯總簡化而成。由表2－9可見，岩漿岩、變質岩熱導率普遍高於沉積岩，沉積岩熱導率隨顆粒粒徑增大而增大，化學沉積岩熱導率隨成分而異並隨結晶程度增高而增大。

表2－9 中國各地岩石熱導率表

沉積岩熱導率變化較大，沉積物顆粒成分、形狀、接觸關系、孔隙度、含水率等對熱導率有直接影響。此外，熱導率還受岩石所處構造環境影響。同一種岩性固態顆粒，由細到粗熱導率增大，壓力增大熱導率升高，孔隙含水率增大熱導率增大，溫度升高熱導率減小。對於鬆散沉積物來講，其孔隙度大、含水率不同，熱傳輸的影響因素不僅有傳導形式，還有水參與下的對流和無水孔隙中的輻射，其熱傳輸機理較復雜。

孔隙中含水程度不同，熱導率不同，在成岩岩石中熱導率與孔隙度呈指數關系，表2－10是楊淑貞等於1986年對砂岩與泥岩的研究成果，以圖2－19表示;表2－11是對岩石不同含水率下的熱導率的測試結果，顯示當孔隙一定時，熱導率隨含水率增大而增大，呈線性關系。圖2－20這種線性形式可用K=A+B·W表示，式中，K為熱導率，A為初始熱導率，B為變化系數，W為含水量。

表2－10 飽和水和風干狀態孔隙岩石熱導率表

注:K=A+Blogφ，回歸系數r為0.9748或0.9660。(據楊淑貞，1986，略修改)

圖2－19 砂岩(砂質泥岩)熱導率與孔隙度關系圖(據楊淑貞，1986)

南京大學肖琳對不同孔隙度與含水量的土體熱導率進行了實驗室熱線法研究，得出不同土體熱導率隨含水量及孔隙度的變化規律是:孔隙度一定時，土體熱導率隨含水量增大而增大;含水量一定時土體熱導率隨孔隙度增大而減小。由圖2－21可見，土體熱導率隨孔隙度、含水量變化規律在不同土體中表現形式不同。對於粉砂和粉土熱導率與含水量呈對數關系，含水量增大至一定量時，熱導率趨於穩定;粉質粘土熱導率與含水量呈指數關系，熱導率在較大含水量范圍內增加急劇，達一定量時趨於穩定。土體熱導率隨孔隙度增大而減小，粉砂和粉土熱導率與孔隙度呈指數函數，先急劇增大後趨穩定;粉質粘土熱導率與孔隙率呈對數函數，隨孔隙度增長先平緩減小後急劇增加。

表2－11 不同含水率時孔隙岩石熱導率表

(據楊淑貞等，1985)

圖2－20 孔隙岩石熱導率與含水率的關系圖(據楊淑貞，1986)

這項研究還表明，孔隙岩石中熱導率隨含水率變化是有臨界值的，含水率增加到臨界值時，熱導率不再增加。究其原因是因為粘土顆粒的熱傳遞依靠顆粒接觸進行，水的加入使顆粒接觸面積增大，熱導率升高，當水量達到使顆粒充分接觸時，水量再繼續增加，顆粒有效接觸面積不會增加。所以，熱導率趨於穩定。北京地區實際測試岩土體熱導率結果也支持這一結論。

圖2－21 含水量對土樣(不同孔隙率)熱導率的影響圖(據肖玉林等，2008)

沉積岩(物)熱導率隨壓力增大、埋藏深度增大、岩石地層形成年齡增長而增大的根本原因在於岩石中孔隙度隨上述因素增加而減小、顆粒質點接觸面積加大。

沉積岩(物)熱導率隨溫度升高而降低，但降低數量級在10^－3上，影響很小。雖然這一數量級對熱導率影響較小，但這一變化規律在地溫場研究中非常重要。據張延軍研究，在0℃以上，粘土和中細砂熱導率與溫度有以下線性關系:

粘土:k=－0.0016T+1.2269，β=1.30×10^－3

中砂:k=－0.0057T+1.8819，β=3.03×10^－3

細砂:k=－0.0099T+1.8957，β=5.22×10^－3

式中:k———熱導率(W/(m·K));

T———溫度;

β———溫度影響系數。

2.岩石比熱容(C)

岩石比熱容指使單位質量物質溫度變化1K所必需的熱量，單位為J/(kg·K)。

C=Q/(m·ΔT)

式中:C———比熱容;

m———質量(kg);

ΔT———溫度變化。

比熱容是反映物質吸熱或放熱能力的物理量。任何物質都有自己的比熱容，同種物質在不同狀態下，比熱容也不同。比熱容與過程有關，可分為定壓比熱容和定容比熱容。從工程手冊上可以查閱的比熱容為物質的平均比熱容(表2－12)。

鬆散沉積物比熱容是(顆粒)固態物質與孔隙及填充物比熱容之和。不同物質成分、結構岩性層構成的堆積體比熱容採用加權平均法計算;對同一岩性，飽和水狀態與非飽和水狀態、均質狀態和非均質狀態下，比熱容有顯著差別。

比熱容是計算熱量的主要參數之一，岩土體的比熱容可以通過多種測試方法獲得，也可查閱各種工程手冊獲得。

表2－12 幾種岩石土壤比熱容表

(據胡芃等，2009)

3.岩石生熱率(A)

岩石生熱率是指單位體積岩石在單位時間內生成熱量的總和，是表徵岩石自身生熱能力高低的性質參數。一般認為，地殼淺部熱源是由岩石中U，Th，K三種放射性元素衰變產生的，可以用下式來求取岩石熱量:

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式中:A———岩石生熱率(μW/m³);

w(U)，w(Th)，w(K)———U，Th，K在岩石中的質量分數(10^－6)。

岩石生熱率與岩性密切相關，岩漿岩由基性到酸性生熱率增高;沉積岩隨顆粒減小生熱率增高;變質岩生熱率變化較大，為0.3～10.9μW/m³，以變粒岩最大。三大岩類的生熱率排列為岩漿岩>沉積岩>變質岩。

岩石生熱率隨深度(z)分布呈指數遞減，表達式為

A(z)=A(0)·exp^(－z/H)

式中:A(z)———岩石生熱率隨深度變化值;

A(0)———地表岩石生熱率;

H———對數縮減量。

地球不同深度帶生熱率估計如下:0～100km大地熱流為50%;100～200km為25%;200～300km為15%;300～400km為8%;>400km為2%。

岩石放射性是地殼溫度場分布的主要控制因素，是地球內部驅動深部構造熱過程的重要動力來源，在淺層地溫場評價中應予高度重視。

表徵岩石熱物理性質的參數還有熱阻率、熱擴散率、不同傳熱形式的熱流密度等。熱導率、比熱容和生熱率是岩石最基本的熱物理性質參數，以此為基礎，利用其他物性參數和相應關系可以導出岩石的其他熱物理性質參數。

⑩ 岩石有哪些物理力學性質

岩石的物理性質
容重、含水量、堅固性、彈性、塑性、韌性、碎漲性、流變性、孔隙度、密度,容重 、滲透性、聲波速度（在岩石中的傳播速度)等等.
岩石力學性質：非限制壓縮強度，點荷載強度 ，三軸壓縮強度，拉伸強度，剪切強度，全應力—應變曲線及破壞後強度。
岩石是由一種或幾種礦物和天然玻璃組成的，具有穩定外形的固態集合體。由一種礦物組成的岩石稱作單礦岩，如大理岩由方解石組成，石英岩由石英組成等；由數種礦物組成的岩石稱作復礦岩，如花崗岩由石英、長石和雲母等礦物組成，輝長岩由基性斜長石和輝石組成等等。沒有一定外形的液體如石油、氣體如天然氣以及鬆散的沙、泥等，都不是岩石。
岩石是組成地殼的物質之一，是構成地球岩石圈的主要成分。其中，長石是地殼中最重要的造岩成分，比例達到60%，石英則是數量第二多的礦石。
岩石根據其成因、構造和化學成分分類，大多數岩石含有二氧化硅（SiO2），而74.3%的地殼成分都是後者。岩石中硅的含量是決定岩石屬性的重要因素之一。
岩石是人類早期工具的重要來源，在人類進化中具有重要意義。因此，人類的第一個文明時期被稱為石器時代。岩石一直是人類生活和生產的重要材料和工具。