Ⅰ 主要的岩土性質指標及地基承載力
一、主要的岩土性質指標
（一）土的物理力學性質指標
1）土的主要物理性質指標有天然含水量、天然重度、相對密度（比重）、孔隙比、液限、塑限、塑性指數、液性指數和滲透系數等。
2）土的力學性質指標有壓縮性（壓縮系數、壓縮模量、變形模量）、抗剪強度（內摩擦角、黏聚力）和無側限抗壓強度等。
（二）岩石的物理力學性質指標
1）岩石的主要物理性質指標有天然密度、相對密度（比重）、孔隙率、吸水率、飽和系數和軟化系數等。
2）岩石的主要力學性質指標有抗壓強度、抗拉強度、抗剪強度（摩擦系數、黏聚力）及變形特性（靜彈性模量、動彈性模量、泊松比）等。
二、主要的岩土性質指標經驗值及地基承載力
（一）土的主要物理力學性質指標經驗值及地基承載力
1996年，通過對深圳地區大量岩土試樣物理力學性質試驗成果的統計，並將統計結果編入深圳市標准《深圳地區地基處理技術規范》（SJG 04-96）附錄A、B、C中，經多年在工程項目中應用及不斷積累和補充，與《岩土工程試驗監測手冊》和《工程地質手冊》（第四版）中的「有關土的經驗數據」對比，提出「深圳地區第四系黏性土層和全、強風化岩的物理力學性質指標經驗值」（表2-2-53）、「深圳地區第四系黏性土層靜三軸、固結、滲透試驗指標經驗值」（表2-2-54）、「砂土的物理力學性質指標經驗值」（表2-2-55）和「深圳地區第四系砂土及風化岩體滲透系數指標經驗值」（表2-2-56）。
（二）岩石的主要物理力學性質指標經驗值
根據廣東省標准《建築地基基礎設計規范》（DBJ15-31-2003）條文說明中的表4.4.1一1（深圳地區各種岩石飽和單軸抗壓強度新老方法統計對照表），《工程地質手冊》（第四版）岩石的物理力學性指標中的表3-1-41（岩石的物理性質指標）、表3-1-42（幾種岩石力學強度的經驗數值）和表3-1-43（岩石力學性質指標經驗數據）；《岩土工程試驗監測手冊》表4.8-2（混凝土與岩石現場直剪試驗數據與有關資料）、表4.8-3（各類岩石現場直剪試驗數據及有關說明）和表4.8-4（岩石軟弱結構面、軟弱岩石現場直剪試驗數據及有關說明）等，綜合深圳地區的經驗值，編制《深圳地區岩石物理力學性質指標的經驗數據》（表2-2-57）。
表2-2-53 深圳地區第四系黏性土層和全、強風化岩物理力學性質指標經驗值
表2-2-54 深圳地區第四紀黏性土層靜三軸、固結、滲透試驗指標經驗值
表2-2-55 砂層物理力學性質指標經驗值
表2-2-56 深圳地區第四紀砂土及風化岩體滲透系數指標經驗值
表2-2-57 深圳地區岩石物理力學性質指標的經驗數據
Ⅱ 岩石的物理力學性質與可鑽性
(一)岩石的物理性質
岩石的物理性質是指岩石的基本工程地質性質。主要物理性質指標包括:岩石密度、孔隙性、含水性、透水性、裂隙性、鬆散性、流散性和穩定性等。
1.岩石密度
岩石密度是指岩石單位體積的質量。表達式為:
岩石密度=岩石質量÷岩石體積
岩石密度通常有如下幾種表示方法:
(1)岩石密度
岩石密度是指單位體積岩石固體部分的質量。它取決於組成岩石的礦物密度及其在岩石中的相對含量。
(2)岩石容重
岩石容重是單位體積岩石的重量。
按岩石的含水狀況不同,容重可分為天然容重、干容重和飽和容重。天然容重決定於組成岩石的礦物成分,空隙發育程度及其含水情況。
2.岩石孔隙性
岩石孔隙性系指岩石孔隙性和裂隙性的統稱,常用孔隙率表示。
3.岩石吸水性
是岩石在一定試驗條件下的吸水性能。它取決於岩石空隙數量、大小、開閉程度和分布情況。表示岩石吸水性的指標有吸水率、飽水率和飽水系數。
(二)岩石的力學性質
岩石的力學性質是指岩石在各種靜力、動力作用下所表現的性質。主要力學性質指標包括:岩石的硬度、強度、研磨性、可鑽性等。
1.岩石硬度
岩石硬度是指岩石表面抵抗其他剛性物體壓入的能力。岩石的硬度一般可分為十個等級;習慣上通常把如下岩石,即:滑(石)、石(膏)、方(解石)、螢(石)、磷(灰石)、長(正長石)、石(英)、黃(玉)、剛(玉)、金(剛石)作為這十個等級的代表性岩石。表1-5分別列出了上述十個等級代表性岩石的標准礦物的摩氏硬度及顯微硬度。
表1-5 不同岩石硬度等級代表性岩石的標准礦物摩氏硬度及顯微硬度
2.岩石強度
岩石強度是指岩石在各種外力(如拉、壓、彎曲、剪切)作用下,岩石整體抵抗破碎的能力。
3.岩石研磨性
岩石研磨性是指岩石磨損切削工具的能力。一般可分為強、中、弱研磨性三個種類。
(三)岩石的可鑽性
1.岩石可鑽性的含義
岩石可鑽性是指在現有技術條件下,反映鑽進中岩石抵抗破碎的一種綜合能力表現。
2.岩石可鑽性等級劃分
按壓入硬度、擺球硬度、機械鑽速等測定方法進行綜合劃分,岩石的可鑽性分為12個等級,其中:Ⅰ級最低,可鑽性難度最小;Ⅻ級最高,可鑽性難度最大。岩石可鑽性分類如表1-6所示。
Ⅲ 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
Ⅳ 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。
Ⅳ 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.
Ⅵ 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:
淺層地溫能資源評價
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:
淺層地溫能資源評價
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:
淺層地溫能資源評價
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。
Ⅶ 岩石的物理性質
岩石的物理性質主要包括密度、磁性（包括磁化率、磁化強度、剩餘磁化強度以及剩餘磁化強度同感應磁化強度的比值等）、電性（包括電導率、電容率、極化率等）、孔隙度、滲透率、彈性波速度、導熱性、放射性、熱學性質（熱導率、熱容）、硬度等。這里僅介紹幾種對理解岩石過程和深部地質最重要的物理性質。
（一）密度
岩石的密度是岩石基本集合相（固相、液相和氣相）的單位體積質量。岩石的密度取決於它的礦物組成、結構構造、孔隙度和它所處的外部條件。大多數造岩礦物如長石、石英、輝石等具有離子型或共價型結晶鍵，密度為2.2～3.5g/cm3（極少數達4.5g/cm3）。結晶鍵為離子－金屬型或共價－金屬型的礦物，如鉻鐵礦、黃鐵礦、磁鐵礦等密度較大，為3.5～7.5g/cm3。
侵入岩從長英質到超鎂鐵質，隨著SiO2含量的減少和鐵鎂氧化物含量的增加，岩石的密度逐漸增大。岩石中金屬礦物的含量增高，岩石的密度就增大。礦區花崗岩的密度有的高達2.7g/cm3以上。噴出岩的孔隙度比侵入岩大因而與相應的侵入岩相比密度要小。另外，沉積岩的密度是由組成沉積岩的礦物密度、孔隙度和填充孔隙氣體和液體的密度決定的。變質岩的密度主要決定於其礦物組成。密度在重力勘探、油氣儲層中岩性識別、測井解釋等方面應用廣泛，此外對理論研究也很重要。
（二）磁性
岩石磁性是由岩石所含鐵磁性礦物產生的磁性。常用的岩石磁性參數是磁化率、磁化強度、剩餘磁化強度矢量，以及剩餘磁化強度同感應磁化強度的比值。岩石的磁性主要決定於組成岩石的礦物的磁性，並受成岩後地質作用過程的影響。一般說，橄欖岩、輝長岩、玄武岩等超基性、基性岩漿岩的磁性最強；變質岩次之；沉積岩最弱。火成岩的磁性取決於岩石中鐵磁性礦物的含量。結構構造相同的岩石，鐵磁性礦物含量愈高，磁化率值愈大。鐵磁性侵入岩的天然剩餘磁化強度，按酸性、中性、基性、超基性的順序逐漸變大；沉積岩的磁性主要也是由鐵磁性礦物的含量決定的；變質岩的磁性是由其原始成分和變質過程決定的。
圖4－15 火成岩的熱導率與溫度的關系（轉引自Williams et al.，1979）
（三）熱導率
熱導率是物質導熱能力的量度，是一個重要的物理量。符號為λ或k。其定義為：在物體內部垂直於導熱方向取兩個相距1m，面積為1m2的平行平面，若兩個平面的溫度相差1K，則在1s內從一個平面傳導至另一個平面的熱量就規定為該物質的熱導率，它既控制著穩態條件下地殼各層的地溫梯度，又決定著諸如侵入體的冷卻等非穩態的時間尺度。熱導率定義為在穩態熱傳導條件下，熱流密度（即通過單位面積的熱流量）除以一維導熱體中的溫度梯度所得的商。硅酸鹽熔體是熱的不良導體，它們的熱導率（圖15）與兩種傳熱體制有關，即正常晶格熱傳導和輻射熱傳遞。隨溫度升高和晶格結構膨脹，前一種機制的作用降低，而後一種的增大。到達熔融范圍內，兩種效應趨於平衡，但在高溫下基性岩漿的熱導率通常以一個不斷增大的速率降低，這種情況待續到1200℃。溫度更高時，晶體或流體的暗度快速降低，輻射熱傳遞增強，總的熱導率就要高得多。更酸性的岩石，如安山岩和流紋岩，暗度較低，因而在低得多的溫度范圍內就顯示了熱導率的增大。
岩石的熱導率取決於組成岩石的礦物和固體顆粒間的介質如空氣、水、石油等的絕熱性質。火成岩和變質岩的熱導率相對於沉積岩來說變化范圍不大，數值較高。侵入岩中，超基性岩的熱導率較高，花崗岩次之，中間成分的侵入岩又次之。噴出岩的熱導率比相應的侵入岩小。沉積岩的熱導率變化范圍大是熱導率較低的孔隙充填物造成的。岩石和礦物的熱導率與溫度、壓力有關系。一般說來，溫度升高，熱導率降低。
（四）熱容
岩漿和火成岩的最具特色的熱學性質之一是，它們比熱容小，而熔融熱或結晶熱很大。熱容（heat capacity）C的定義為C＝△Q/△T（δ－17）。即當一系統接受一微小熱量△Q而溫度升高△T時，比值△Q/△T即為該系統的熱容C。比熱容（specific heat capacity）c，則是單位質量的熱容，亦即單位質量物質升高一度所需的熱量，c＝C/m＝△Q/（m·△T）。熔融熱或結晶熱△HF是在液相、固相共存的溫度下，使單位質量物質熔融或結晶所需增加或移出的熱量。對大多數火成岩，常壓下的比熱容cp約為1255J/（kg·K）（Mcbirney，1984）。例如，玄武岩漿cp可取1214J/（kg·K），而酸性岩漿的cp可取1340J/（kg·K）（馬昌前等，1994）。而熔融熱或結晶熱△HF的典型值約介於（2.5×105～4.2×105）J/kg之間。可見在相變溫度下，使岩石熔融所需吸收（或放出）的熱量，在其他溫度時則能使這些岩石（或岩漿）溫度改變200～300℃。
（五）彈性波速
橫波（S）是指振動方向與傳播方向相垂直的波，縱波（P）是指振動方向與傳播方向相同的波。在岩石和礦物中傳播的速度vP和vS是地球物理勘探中常用的兩個參數。岩石中的波速取決於其礦物成分和孔隙充填物的彈性。對固體礦產、油氣、工程中的地震勘探、垂直地震剖面（Vertical Seismic Profiling，VSP）等非常重要。
火成岩和變質岩的彈性波速度與岩石密度的關系接近於線性關系，密度越大，速度越高。火成岩和變質岩的含水飽和度增大時，vP變大，vS也變大，但不如vP的變化那樣顯著。氣飽和岩石的vP比相應的水飽和岩石的vP小。片麻岩等片理發育的岩石，沿片理面測量的波速大於垂直片理面測量的波速，有時相差1倍以上。與結晶岩相比，沉積岩中的彈性波速度受孔隙度的影響很大，變化范圍很寬。表4－11列出了一些火成岩的P波速資料，可見，在未蝕變的火成岩中，速度是比較高的，但火山碎屑岩和蝕變的火成岩，波速就變化很大。
表4－11 火成岩的波速
（據Schutter，2003）