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石英岩

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2013年岩石物理学复习题

时间:2019-12-21 17:18 作者:admin

  2013年岩石物理学温习题_探求生入学考察_上等教导_教导专区。2013 年岩石物理学温习题 一、名词诠释类 1、岩石与岩石学 岩石:是由一种或几种制岩矿物按必定构制或组织构成的自然固态会合体 岩石学:是地质学的一个分支,是探求岩石的漫衍、产状、因素、组织构制、分

  2013 年岩石物理学温习题 一、名词诠释类 1、岩石与岩石学 岩石:是由一种或几种制岩矿物按必定构制或组织构成的自然固态会合体 岩石学:是地质学的一个分支,是探求岩石的漫衍、产状、因素、组织构制、分类定名、成 因演化等方面的科学 2、岩石微裂痕 3、岩石物理学 欺骗物理学的道理与手段, 探求岩石物理本质及其产希望制的一门学科, 属于物理学的一个 分支 4、偏振 具有优化振动宗旨的振动 5、Rock physics 与 Petrophysics 内在区别 rock physics与petrophysics仅仅是探求偏重心与任务式样略有分歧,不体现二者探求结论具 有本色性分歧, Rock physics 偏重试验室探求, Petrophysics 偏重现场原位测试等实质材料 管理与剖析 6、火成岩 日常指岩浆正在地下或喷出地外冷凝后造成的岩石,又称岩浆岩,是构成地壳的紧要岩 石 7、浸积岩 成层聚积的松散浸积物凝结而成的岩石 8、变质岩 正在地球内部高温或高压处境下,先已存正在的岩石爆发各式物理、化学改观,使个中的 矿物重结晶或爆发交互用意,进而造成新的矿物组合 9、极化 正负电荷用意核心不重合 10、岩石组织 矿物颗粒的形势、巨细和联络式样所决意的组织特色 11、岩石构制 各式差别组织的矿物会合体的各式漫衍和分列式样 12、应力 单元面积上的用意力 13、应变 物体受力后形势和巨细的改动 14、振动 一个物理量 P 当每隔某偶尔间总取为定值时,则该物理量的改观为振动 15、波 空间内一点所爆发的状况改观,按次按某一有限速率向边际宣扬 16、矿物与矿物学 矿物:由地质用意或宇宙用意所造成的、具有必定的化学因素和内部组织、正在必定的物理化 学条款下相对稳固的自然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的根基构成单元。 矿物学: 是一门探求地球及其他天体的物质构成及演化次序的地质根源学科,是探求矿物(包 括准矿物)的因素、组织、形状、本质、成因、产状、用处及其互相间的内正在合联,以及矿 物的时空漫衍次序及其造成和改观的史乘的科学 17、衰减 岩石往往不是齐备弹性的,如许,当波正在岩石中宣扬时,会有一部门死板能转化为热 能 18、地应力 地应力是存正在于地壳中的未受工程扰动的自然应力,也称岩体初始应力 二、问答与作图盘算推算类 1、鉴定玻璃、石盐、石油、沥青、人制金刚石、人制水晶、自然汞、煤、石墨等哪些为矿 物? 矿物:由地质用意或宇宙用意所造成的、具有必定的化学因素和内部组织、正在必定的物理化 学条款下相对稳固的自然结晶态的单质或化合物,它们是岩石和矿石的根基构成单元。 2、陶瓷、水泥是岩石吗? 岩石:是由一种或几种制岩矿物按必定构制或组织构成的自然固态会合体 3、岩石具有哪些特质? (1)是地球内力或外力用意乃至天体用意(陨石)的自然产品,人工合成的陶瓷、砖瓦、水泥、 炼钢炉渣不是岩石。 (2)可能由一种矿物构成,如石英岩、灰岩,也可能由众种矿物构成,如花岗岩、辉长岩。 (3)是具有必定形势的固态会合体,自然产出的石油、自然气不属于岩石的范围。 (4)紧要漫衍正在岩石圈中。 火成岩(岩浆岩):由地壳与上地幔的岩浆侵入到地下或喷出地外冷凝造成,如花岗岩、玄 武岩。 浸积岩:由地外风化产品、生物遗体、火山碎屑等经搬运、浸积、成岩造成,如砂岩、灰岩。 变质岩:由岩浆岩、浸积岩等经变质用意造成。 4、浸积岩、火成岩、变质岩别离占地壳岩石的众少百分比? 火成岩占地壳岩石 64.7% 变质岩占地壳岩石 27.4% 5、火成岩有几品种型,二者主题分别是什么,别离诠释之? 喷出岩和侵入岩 喷出岩是岩浆喷出地外冷凝造成 侵入岩是岩浆侵入到地下冷凝形 成 6、岩石有哪些根基物理本质? 物理本质参数 质地目标 容重、密度、比重 孔隙性 孔隙率、孔隙比 水理本质 含水率、吸水率、饱水率、渗出性 抗风化目标 膨胀性、崩解性、软化性、抗冻性 7、岩石物理学探求的上限标准? 地球的运动,使得整块的岩石爆发瓦解,个中闪现很众断层、解理和劈理等间断面,这些大 小纷歧的间断面和岩石就组成了岩体, 岩体的本质很大水平上都要受间断面的影响, 岩体中 间断面的存正在,供应了岩石丈量的上限标准 8、岩石物理学探求包括哪三个宗旨,整体阐明? (1)正题目:借使了解(1)各组成因素的体积含量,(2)各组成因素的弹性模量,(3) 各组成因素若何互相组合正在沿途的细节,求取岩石的等效弹性模量。这是一个由微观 宏 观、由片面 全部的推演经过。 (2)反题目:借使了解地层或岩石的等效弹性模量(观测数据),若何求取(1)各组成 因素的体积含量,(2)各组成因素的弹性模量,(3)各组成因素若何互相组合正在沿途的 细节,这是一个由宏观 微观、由全部 片面的反演经过。 (3)岩矿性情的改制:借使了解地层或岩石的等效弹性模量(观测数据)、地质境况,如 何人工改制岩矿性情,从而改动岩体与地层的地质性情,这是岩石物理学要紧的利用宗旨, 具有非常宏大的经济价钱。 9、作图阐明时空众标准性是岩石物理学探求的最浩劫题?若何才力把试验室内小标准丈量 结果外推利用到大标准的自然界? 唯象剖析法起初将无序的、繁杂组织的岩石等效(模子化)为粗略组织的介质(模 型),然后欺骗宏观物理定律实行剖析和盘算推算 10、为什么岩石力学与弹性力学规章的正应力相反?应力的单元? 岩石力学规章压应力为正,拉应力为负,弹性力学相反,理由有两点:一是地球介质 所受压力众为压应力;二是构制地质学等与岩石力学相干的学科一经采用压应力为正 的规章。应力单元 N/m 2 11、声发射的根基道理 岩石正在受外载荷用意(高差应力下), 岩石华夏来存正在的或新爆发的裂纹边际应力会合, 应变 能较高,当外力添加到必定巨细时,正在有裂纹的缺陷地域爆发微观缺服和变形,裂纹扩 展,从而使得应力弛豫,贮藏的一部门能量将以弹性波(声波)的大局开释出来。因为部门 声发射信号频率包括人耳听觉频段20-20KHz,故称该外象为声发射 12、作图阐明声发射信号的频谱漫衍及差别专业所操纵的频谱领域。 13、作图阐明探求岩石力学本质的二类差别的声学手段。 14、应力界说中的二个要紧观点? 第一,应力是单元面积上的用意力;第二,应力不单与岩石内部受力处境相合,并且 与切面宗旨 n 选取相合。 15、地动学与地动勘测的假定条件是什么,写出整体数值? 16、“偏振”与“极化”反应物理量的什么特色? “偏振”与“极化”皆反应某个物理量具有上风宗旨的特色。 17、“偏振”夸大质点的什么性情? “偏振”夸大质点的 振动性情 18、“极化”夸大质点的什么性情? “极化”夸大质点的摇动性情。 %“偏振”的观点来自光学,不苛肃的界说:具有优化振动 宗旨的振动称为偏振。例 如对自然光来说,一个通俗光 源所发出的光(白光或单色光)是数目极众的互相无 合 的分子、原子辐射的电磁波之总和。这些大批分子、原 子所发出的光波,不单初 相位互相无合,它们的振动方 向也是参差不齐的。宏观来看,入射光中包括了全部 方 向的振动。也便是说,实质光源所发出的光振动势必是 正在笔直于光宣扬宗旨的平 面内取各式能够的宗旨,没有 一个宗旨比其它宗旨更占上风;而且各宗旨光振动的 振 幅的均匀值齐备相称。具有这种特质的光叫自然光。显 然自然光的光振动具有对 称而又匀称漫衍的性情。不具 有自然光这种性情的光叫做偏振光,也便是具有上风 振 动宗旨的光。比方电磁波。 %“极化”这个词来自电磁介质探求。从物质微观组织的电气机能性情, 可能将电介 质分为极性电介质与非极性电介质二大类。 正在没有外电场用意时,其正电荷的用意 核心和负电荷的用意核心相互 重合的分子,称为非极性分子。由非极性分子组成的 电介质称为非极性电 介质。正在没有外电场用意时,其正、负电荷的用意核心就一经 不相重合而 造成一个电耦极子的分子,称为极性分子。由极性分子组成的电介质称 为 极性电介质。 全部碳氢化合物都短长极性物质。聚乙烯、白腊、白蜡、矿物绝缘 油 等都短长极性物质。碳氢化合物中的氢原子为卤族元素或某些基因(NH2, NO2, OH) 庖代后, 就成为极性化合物。 有机资料如聚氯乙烯、 酚醛树脂等 为极性介质。 原 系中性的介质被引入电场后,要经受极化。极化后,正在介质内部产 生沿电场宗旨的 电偶极矩,同时正在介质外观有(本色上属于牵制电荷)极 化电荷闪现。 非极性介质 的极化,是因为正在电场用意下,正负电荷的用意核心爆发 相对位移,从而造成诱生 偶极子的结果。极性介质的极化,则是因为它的 每一个分子电偶极矩正在外电场的作 用下,受到向电场宗旨的力矩。 19、依留辛条款? 线性化的应变-位移联系: ? ij ? 1 ?ui ?u j ( ? ) i,j=1,2,3 2 ?L j ?Li -4 -3 上式合用的领域是位移梯度必需小于 10 到 10 ,这便是依留申条款。 20、试商量应变与位移的联系。 三维形变中: ? ( ’L,t) ? 2? ij ( L, t )dLi dLj i,j=1,2,3 因为 ? ij ( L, t ) ? 1 ?ui ?ui ?uk ?uk ( ? ? ) i,j,k=1,2,3 2 ?L j ?Li ?Li ?L j 由张量界说知,上式所反 映的量是二阶张量的元素,因而,应变是一个张量,应变张 量的 矩阵大局便是位移梯度矩阵。 21、写出位移梯度矩阵外达的位移场矩阵方程; 22、写出三维均衡方程组。 23、物理题目的日常外达式。 24、写出线性条款下,用应变体现的本构方程。 25、写出各向同性介质的刚度矩阵。 26、商量岩石范例的单向应力(压缩)下的本构联系弧线)相仿性有几种? 几何相仿或空间相仿 物理相仿 年光相仿 广义相仿 (2)诠释物理相仿性 正在实行着物理经过的两个人例中,若两个人例的几何相仿(囊括形势相仿、途径相仿),且 各个对应点或对应段的各个物理量也互成常数比例,则这种外象成为物理相仿。 (3)诠释年光相仿性 所谓年光相仿, 便是指正在两个几何相仿的体例中, 其对应点或对应部门沿着相仿的途径运动, 并且正在成必定比例联系的年光间隔内,所通过的几何途径相仿。这里的年光间隔比例,也等 于统一数值。 (4)求相仿系数分几个程序 1.相仿外象,收拢描写外象的物理次序,并写出微分方程式; 2.相仿条款,竖立或许反应这些条款的相仿联系式; 3.似联系式代入微分方程式,实行相仿变换,可能得出相仿目标式;4.将相仿联系式再带入 相仿目标式,从而得回相仿系数 (5)地动勘测、重力勘测、电法勘测、磁法勘测、地热勘测的本色? 地质体与围岩之间的物分歧 28、岩石弹性观点题目。 (1)依照弹性常数联系外推导体积模量、杨氏模量 (2)起码举两个例子对泊松比的特例展开商量 (3) 依照紧要制岩矿物弹性参数外与几种紧要岩石弹性参数外, 阐明为什么矿物的弹性参 数大于岩石的弹性参数 矿物的弹性常数远远高于岩石的弹性常数。变成这种外象的理由是岩石中存正在很众孔隙。 (4)为什么说,岩石的动态弹性模量广大大于静态弹性模量? 转动性模量广大大于静弹性模量: 1.法采用的最大应力大部门正在1.0-10.0MPa,少数则更大,变形量常以mm计,而动力法的作 用应力则约为10-4MPa量级, 惹起的变形量渺小。 以是静力法势必会测得较大的不行逆变形, 而动力章程测不到这种变形。 2.法接连的年光较长。 3.法扰动岩体的自然组织和应力状况。 29、有限介质题目 (1)阐明一维介质中波的宣扬道理 波正在一维介质(杆)中宣扬时会爆发互相互相用意的轴向和径向弹性振动。因为压缩和拉伸 而爆发的横向尺寸改观惹起径向振动, 径向上的改观是自正在爆发的, 故沿着杆宣扬的波称为 拉伸波。沿杆还可能宣扬回旋波和弯曲波。 3 (2)依照给定参数 ? ? 7.67GPa , ? ? 44.0GPa , ? ? 2.7 g / cm ,盘算推算杆、棒(梁) 、 与薄板中纵波的宣扬速率,圆杆与方梁的回旋波宣扬速率。 (3)阐明二维介质中波的宣扬道理 二维介质中可宣扬一种弯曲波, 当薄板厚度较大时, 位于薄板重心平面内的质点爆发纯横向 振动, 位于这个重心平面除外的质点还要受到纵向位移的用意。 波正在二维介质中的宣扬通称 为板波的宣扬题目,正在声学中有特意探求这类题目,称为兰姆波,可能有对称或非对称两种 形式。 (4)民用住所根源桩与铁道公道桥梁的根源桩能否操纵相仿的有限介质(1 维或 2 维)理 论进举止态检测? (5)公道施工质地与地道施工质地地动法查抄的道理? 通过观测岩石中波宣扬的次序(波的速率和衰减)来会意岩石的其他本质

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