巖石力學(xué)的研究方法主要是:科學(xué)實(shí)驗和理論分析。科學(xué)實(shí)驗包括室內試驗、野外試驗和原型觀(guān)測(監控)。室內試驗一般分為巖塊(或稱(chēng)巖石材料,即不包括明顯不連續面的巖石單元)試驗和模型試驗(主要是地質(zhì)力學(xué)模型試驗和大工程模擬試驗)。野外試驗和原型觀(guān)測是在天然條件下,研究包括有不連續面的巖體的性狀,是巖石力學(xué)研究的重要手段,也是理論研究的主要依據。理論分析是對巖石的變形、強度、破壞準則及其在工程上的應用等課題進(jìn)行探討。在這方面,長(cháng)期以來(lái)沿用彈性理論、塑性理論和松散介質(zhì)理論進(jìn)行研究。由于巖石力學(xué)性質(zhì)十分復雜,所以這些理論的適用范圍總是有限的。近年來(lái),雖然發(fā)展了一些新的理論(如非連續介質(zhì)理論),但都不夠成熟。1960年代以來(lái),數值分析方法和大型電子計算機的應用給巖石力學(xué)的發(fā)展創(chuàng )造了有利條件。用這種方法和計算設備可以考慮巖石的非均質(zhì)性,各向異性,應力-應變的非線(xiàn)性和流變性,粘、彈、塑性,等等。但是由于當前巖石力學(xué)的試驗方法較落后,還無(wú)法為計算提供準確的參數及合適的邊界條件,使計算技術(shù)的應用受到影響。
在研究中,一般應注意以下三個(gè)基本問(wèn)題:①巖石是一種復雜的地質(zhì)介質(zhì),研究工作都須在地質(zhì)分析,尤其是在巖體結構分析的基礎上進(jìn)行;②研究巖石力學(xué)的電要目的是解決工程實(shí)際問(wèn)題,由于在工程實(shí)踐中巖石力學(xué)涉及地球物理學(xué)、構造地質(zhì)學(xué)、實(shí)驗技術(shù)、計算技術(shù)、施工技術(shù)等學(xué)科,因此有關(guān)學(xué)科的研究人員以及工程勘測設計,施工人員的密切合作至關(guān)重要;③巖石性質(zhì)十分復雜,目前使用的理論和方法還不能完全描述自然條件,因此強調在現場(chǎng)對巖石的性狀進(jìn)行原型觀(guān)測,并利用獲得的資料驗證或修改理論分析結果和設計方案。對工程實(shí)踐而言,巖體中的非連續面和軟弱夾層往往是控制巖體穩定的主導因素。它們的力學(xué)特性,特別是流變性及其對建筑物的影響,日益受到重視。
觀(guān)察巖石的結構、構造、礦物,使用一些常用的物理化學(xué)方法。
變質(zhì)巖, 巖漿巖, 沉積巖, 晶體
第一步 判斷巖石是巖漿巖、變質(zhì)巖還是沉積巖
巖漿巖
巖漿巖呈晶質(zhì)結構,是由礦物晶體互相連結聚集而成。巖石里的晶體或無(wú)規律聚集,或是顯示出某種方向性。
巖漿巖沒(méi)有沉積巖的層理構造,也沒(méi)有變質(zhì)巖的片理構造。有些熔巖充滿(mǎn)氣孔。不含化石。
變質(zhì)巖
變質(zhì)巖分為兩大類(lèi),區域變質(zhì)巖有獨特的片理構造,常呈波浪狀,不像沉積巖層理面那樣干坦,
接觸變質(zhì)巖晶體呈較不規則排列。
沉積巖
沉積巖有明顯的層理,顆粒連結松散,用手指可蹭下顆粒。石英是許多沉積巖的主要成分,
方解石是石灰巖的重要組分,沉積巖含化石,依此可與巖漿巖和變質(zhì)巖區別。
第二步
確定巖石成因類(lèi)別之后,下一步就根據顆粒的大小進(jìn)行劃分。
這里指的是組成巖石的顆粒的大小,而不是嵌生于其中的個(gè)別晶體的大小
第三步
通過(guò)上兩步你已確定手持標本屬于巖漿巖、沉積巖還是變質(zhì)巖,并已確定其顆粒的大小,如果是巖漿巖,
那么下—步就是觀(guān)察顏色,酸性巖富含密度小的淡色硅酸鹽,顏色很淺,
基性巖和超基性巖富含密度大的鐵鎂礦物,顏色深,
中性巖恰如其名,其礦物含量處于前兩類(lèi)之間,因此,顏色深淺也居中。
如果是變質(zhì)巖,那么應觀(guān)察片理(某些礦物的定向排列)和無(wú)片理(結晶,無(wú)明顯的構造),確定手持標本的所屬,
然后按表中提供的巖石名稱(chēng),以獲取進(jìn)一步的鑒定資料。
第四步
對沉積巖,首先觀(guān)察它的礦物成分,是由巖屑,即巖石碎屑組成的呢?還是主要由石英組成?
石英通常呈灰色,且很堅硬,易于辨認。
富含碳酸鈣的石灰巖顏色淺淡,與稀鹽酸作用,起泡。
希望對你有用!
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