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第1章岩石1

地球上的岩石和矿物1

矿物1

岩石3

岩石的微构造（microstructure）4

岩石的分类5

成岩过程6

火成岩6

沉积岩6

变质岩8

成岩旋*回（rock cycle）10

岩石的特点10

高压高温环境10

多孔介质11

长期作用12

最广泛应用的材料13

研究岩石物理学的意义13

岩石物理学的内容13

正演问题和反演问题13

岩石物理学的研究方法14

习题16

第2章 岩石的变形17

应力17

力和应力17

主应力与莫尔圆19

地应力21

应力单位23

应变24

位移矢量和应变张量24

线应变、角应变和体积应变26

应变率29

岩石的本构关系30

基本概念30

弹性31

岩石典型的本构关系32

岩石的蠕变33

岩石实验35

岩石样品36

三轴压缩实验37

习题38

第3章 岩石中波的传播和衰减41

岩石中的波41

纵波和横波41

波在两种介质分界面上的反射与折射41

有界介质中波的传播44

岩石中波速的测量45

岩石中波速的测量结果46

波速与密度和矿物成分的关系47

波速与孔隙和裂缝（fissure）的关系49

波速和压力、温度的关系52

波速比4pυs54

岩石中波的衰减54

衰减系数a和品质因子Q55

衰减与频率的关系58

衰减和矿物成分、孔隙度的关系60

衰减和压力的关系62

理论解释63

计算波速的空间平均模型64

球堆模型（model of package of spheres）66

衰减模型67

第4章 岩石的弹性69

二相体的弹性69

弹性参数—一般概念69

岩石中的孔隙：裂纹和孔洞71

岩石、矿物和孔隙流体的弹性参数72

有效弹性模量与二相体的概念74

流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响75

干燥岩石情况—Walsh公式75

裂纹闭合压力的计算78

裂纹孔隙度η的测定78

裂纹状孔隙—椭球包体问题79

流体静压力下岩石中孔洞对弹性的影响80

球形孔洞80

颗粒状（granular）岩石81

岩石中孔隙流体对弹性的影响84

饱和岩石—排水情况84

饱和岩石—不排水情况—Gassmann方程87

弹性波在二相体岩石中的传播89

弹性波速度与岩石的有效弹性参数90

弹性波速度的变化（实验结果91

地震的膨胀扩散模式96

习题97

第5章 岩石的断裂100

差应力作用下岩石的特性100

岩石的膨胀101

岩石破裂的膨胀模型105

声发射及其他性质105

脆性断裂（brittle fracture）108

破裂类型和破裂准则108

库仑（Coulomb）破裂准则110

应力状态指数115

岩石断裂力学117

断裂力学118

张开型裂纹的内聚力模型122

剪切裂纹的滑动弱化模型123

岩石的剪切断裂能Gc127

流体对断裂的影响131

孔隙压力Pp131

有效应力定律132

水压致裂（hydaufracture）134

习题13

第6章 岩石的摩擦140

摩擦140

滑动面上的凹凸体（asperity）140

粘合理论（adhesion）142

岩石的摩擦142

岩石摩擦实验142

拜尔利（Byerlee）定律144

环境因素对摩擦的影响146

摩擦滑动和岩石变形的稳定性问题148

失稳准则149

岩石的非线性本构关系150

加载系统的刚度（stiffness）151

失稳条件152

粘滑（stickslip）和稳定滑动154

摩擦滑动的两种形式154

粘滑154

地震和弹簧滑块模型158

习题160

第7章岩石的强度162

完整岩石的强度162

岩石强度实验162

强度与围压的关系163

强度与温度的关系164

强度与应变率和样品大小的关系165

含裂隙、节理和断层的岩体强度165

拜尔利（Byerlee）摩擦滑动条件166

拜尔利定律和库仑准则的比较167

安德森断层169

地壳中的（偏）应力状态173

岩石圈和软流圈173

偏应力174

实地（in situ）应力测量177

由岩体强度推断地壳应力状态的范围181

脆性破裂183

摩擦强度183

岩石的蠕变185

习题186

第8章岩石的输运特性188

达西（Darcy）定律和岩石的渗透率188

等效体188

达西（Darcy）定律189

渗透率192

渗透率的测量194

稳态法194

脉冲法195

周期加载法196

岩石的渗透率：岩石组分、孔隙度、压力和温度的影响197

岩石的渗透率197

渗透率随压力的变化198

岩石的热开裂199

流体输运模型200

等效管道模型200

逾渗模型202

习题203

第9章 岩石的其他特性204

岩石的磁性204

矿物磁性205

岩石磁性207

地磁场的历史和古地磁学208

岩石的热学性质211

基本关系211

岩石的比热和热导率212

岩石中的热源215

岩石的电学性质216

基本关系216

岩石的电导率217

研究岩石电学性质的意义219

习题提示221

参考文献224