岩石物性资料

岩（矿）石物性资料（2008年12月11日）一、密度：表1-1常见矿物的密度名称密度/g.3cm名称密度/g.3cm石英2.65金刚石2.6-2.9正长石2.55-2.63重晶石4.4-4.7钠长石2.63刚玉3.9-4.0钙长石2.76岩盐3.1-3.2方解石2.72-2.94硬石膏2.7-3.0白云石2.86-2.93石膏2.2-2.4白云母2.77-2.88霞石2.55-2.65黑云母2.7-3.3绿高岭石1.72-2.5角闪石3.62-3.65白榴石2.45-2.5透闪石2.99-3.00硅灰石2.79-2.91阳起石3.1-3.2蛇纹石2.5-2.6星叶石3.0-3.15赤铁矿4.5-5.2钠闪石3.3-3.46磁铁矿4.8-5.2纳钙闪石3.3-3.46黄铁矿4.9-5.2钛铁矿4.5-5.0磁黄铁矿4.3-4.8铬铁矿3.2-4.4黄铜矿4.1-4.3辉铜矿5.5-5.8斑铜矿4.9-5.2海绿石2.2-2.9石墨2.09-2.25多水高岭土1.9-2.6蛋白石1.9-2.5钾盐1.99叶绿泥石2.6-3.0硬绿泥石3.3-3.6金红石4.18-4.23锰矿3.4-6.0钨酸钙矿5.9-6.2铝矾土2.4-2.5煤1.2-1.7褐煤1.1-1.3表1-2常见岩石密度名称密度/g.3cm名称密度/g.3cm纯橄榄岩2.5-3.3橄榄岩2.5-3.6玄武岩2.6-3.3辉长岩2.7-3.4安山岩2.5-2.8辉绿岩2.9-3.2鞍山玢岩2.6-2.9花岗岩2.4-3.1石英岩2.6-2.9流纹岩2.3-2.7片麻岩2.4-2.9云母片岩2.5-3.0千枚岩2.7-2.8蛇纹岩2.6-3.2大理岩2.6-2.9白云岩2.4-2.9石灰岩2.3-3.0页岩2.1-2.8砂岩1.8-2.8白垩岩1.8-2.6干砂岩1.4-1.7粘土1.5-2.2表土1.1-2.0花岗闪长岩2.69闪长岩2.81辉长岩2.85-3.05霞石正长岩2.66正长岩2.62石英闪长岩2.75安山玢岩2.73石英斑岩2.60粒玄岩2.85泥岩1.2-2.4粉砂岩1.8-2.8砂质页岩2.3-3.0泥板岩1.7-2.9角砾岩1.6-3.0泥灰岩1.5-2.8钾盐1.9-2.0砾岩2.1-3.0玄武岩2.7-3.3角岩2.74玢岩2.6-2.9二、磁性表2-1铁磁性矿物和金属的饱和磁化强度和居里温度矿物化学式饱和磁化强度（A/m）居里温度/K磁铁矿24ZnFeO92000853磁黄铁矿21xFeS20000593赤铁矿23FeO85000853镍磁铁矿24NiFeO47000873钴Co1618001404铁Fe2180001053镍Ni54400631铁镍矿3NiFe110000620铁钴矿CoFe232000986表2-2一些反磁性矿物和顺磁性矿物的磁化率矿物化学式抗磁化率（4×610SI）方解石3CaCO-0.5方铅矿PbS-0.34石英2SiO-0.5赤铜矿2CuO-0.14自然金Au-0.14矿物化学式顺磁化率（4×610SI）角闪石2353222223(,)():,,,,,,ABSiAlOOHAMgFeCaNaBMgFeFeAl13-75黑云母33102(,)(,)()KMgFeAlFeSiOOH53-78氧化铜CuO3.25石榴子石2222433():,,,;,,ABSiOACaMgFeMnBAlFeCr31-159辉石3FeSiO73表2-3火成岩的磁化率岩石磁化率变化范围（4×610SI）常见值（4×610SI）花岗岩0-4000200流纹岩20-300辉绿岩8-130004500斑岩20-167005000玄武岩20-145006000闪长岩50-1000013000橄榄岩7600-1560013000安山岩13500表2-4变质岩的磁化率岩石磁化率变化范围（4×610SI）常见值（4×610SI）片岩25-240120千枚岩130片麻岩10-2000石英岩350蛇纹岩250-1400板岩0-3000500表2-5沉积岩变化率岩石磁化率变化范围（4×610SI）常见值（4×610SI）白云岩0-7510辉岩0-28025砂岩0-156030页岩5-148050表2-6矿物磁化率抗磁性物质顺磁性物质名称κ平均×10-5（SI）名称κ平均×10-5（SI）（κ）（κ）石英-1.3橄榄石2正长石-0.5角闪石10-80锆石-0.8黑云母15-65方解石-1.0辉石40-90盐岩-1.0铁黑云母750方铅矿-2.6绿泥石20-90闪锌矿-4.8金云母50石墨-0.4斜长石1磷辉石-8.1尖晶石3重晶石-1.4白云母4-20表2-7铁磁性矿物磁化率矿物分子式κ×1/（4π）CGSM（κ）磁铁矿Fe3O40.07-0.2钛磁铁矿xFe3O4.(1-x)TiFe2O410-7-10-2磁赤铁矿γFe2O30.03-0.2赤铁矿αFe2O310-6-10-5磁黄铁矿FeS1+x10-3-10-4铁镍矿NiFe2O40.05锰尖晶石MnFe2O32.0镁铁矿MgFe2O40.8针铁矿αFeOOH(0.02-80)×10-4纤铁矿γFeOOH(0.9-2.5)×10-4菱铁矿FeCO3(20-60)×10-4表2-8地壳岩石的磁化率和天然剩余磁化强度岩石类型κ【10-6SI（κ）】Mr（A/m）超基性岩101-10310-1-101基性岩100-10310-3-101酸性岩100-10210-3-101变质岩10-1-10210-3-10-1沉积岩10-1-10110-3-10-1表2-9几种岩石的Q值岩石平均值最大值Qmax花岗岩0.1-0.33橄榄岩0-55辉长岩0-0.53流纹岩1-10安山岩1-15玄武岩1-20160云母片岩0-0.52片麻岩0-1.52云英岩0-0.33三、电性表3-1一些矿物的电阻率矿物电阻率/（Ω.m）矿物电阻率/（Ω.m）斑铜矿10-6-10-3赤铜矿10-3-10-6磁铁矿10-6-10-3锡石10-3-100磁黄铁矿10-6-10-3辉锑矿100-103黄铜矿10-3-100软锰矿100-103黄铁矿10-3-100菱铁矿100-103方铅矿10-3-100铬铁矿100-106辉铜矿10-3-100闪锌矿103-106辉钼矿10-3-100黑铁矿100-103钛铁矿103-106表3-2几种常见岩石的各向异性岩石名称λρn/ρt层状粘土1.02-1.051.04-1.00层状砂岩1.1-1.61.20-2.56泥质板岩1.1-1.591.20-2.5泥质页岩1.41-2.252.2-5.0无烟煤2.0-2.554.0-6.5石墨化碳质页岩2.0-2.84.0-7.84表3-3几种常见天然水的电阻率名称电阻率（Ω.m）名称电阻率（Ω.m）雨水1000地下水100河水0.1-100矿井水1-10海水1.0-10深成盐渍水0.1-1表3-4不同地质年代各种岩石电阻率的变化范围岩石类型海相碎屑陆相碎屑喷出岩侵入岩化学沉积岩地质年代沉积岩沉积岩（玄武岩（花岗岩（灰岩，盐岩）流纹岩）辉长岩）第四纪和第三纪1-1015-5010-200500-200050-5000中生代5-2025-10020-500500-2000100-10000晚古生代10-4050-30050-10001000-5000200-100000早古生代40-200100-500100-20001000-500010000-100000前寒武纪100-2000300-5000200-50005000-2000010000-100000表3-5一些矿物的介电常数矿物相对介电常数矿物相对介电常数金刚石5.7赤铁矿25.0-170石墨81.0萤石6.26-6.79方铅矿17.0-81.0橄榄石6.8黄铁矿33.7-81.0云母5.4磁黄铁矿81.0正长石4石英3.8透辉石2.9石膏6.16普通角闪石4.9-5.8表3-6一些岩石的相对介电常数岩石相对介电常数岩石相对介电常数干燥砂岩4.6-5.9花岗闪长岩6天然气1砂岩5石油2-2.4白云岩6.9灰岩7.5-9.2火山凝灰岩3.8-4.5泥岩5-25黑云母花岗岩6-8砂质泥岩5.53辉绿岩11.6干燥白云岩7-11盐岩5.6-6.25表3-7几种矿物的面极化系数矿物石墨黄铜矿磁铁矿黄铁矿方铅矿磁黄铁矿系数k14.110.09.97.52.50.4（Ω.m2）表3-8几种岩矿石的频率相关系数岩矿石名称风化闪长岩大理岩闪长斑岩铁帽矿化闪长岩C值范围0.44-0.720.35-0.690.29-0.410.14-0.480.20-0.22C值平均值0.580.520.380.310.21表3-920摄氏度条件下岩，矿石的相对介电常数及损耗角正切矿物εrtgδ岩石εrtgδ石英4.2-5.50.0006-0.002火成岩7-150.03-0.1长石4-100.03-0.15变质岩5-120.05-0.2云母5-80.0003-0.002沉积岩氯化物5-6石灰岩8-12硫化物8-17砂岩5-11石油10-30砂3-25可达1水80泥岩4-30可达1表3-10岩矿石的电导率和介电常数MaterialConductivity(S/m)Dielectricconst.(F/m)Air01Asphalt:dry3210~102~4Asphalt:wet2110~106~12Clay:dry3110~102-6Clay:saturated110~115-40Concrete:dry3210~104-10Concrete:wet2110~1010~20Freshwater10-4-10-281Freshwaterice10-34Granite:dry10-8-10-65Granite:wet3210~107Limestone:dry10-9-10-67Limestone:wet2110~108Sand:dry10-7-10-34~6Sand:saturated10-4-10-210~30Seawater3-481Rocksalt:dry10-44~7四、波速表4-1几种造岩矿物的弹性模量矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比方解石68.874.40.31黑云母33.850.50.27白云母56.842.90.25钠长石69.057.00.28黄铁矿286.8143.90.16磁铁矿230.3161.70.26表4-2几种常见岩石弹性模量的平均值矿物杨氏模量（E/GPa）体积模量K/Gpa）泊松比辉绿岩84.4257.850.26花岗岩62.4445.430.25砂岩65.2740.080.16粉砂岩61.6440.000.23灰岩68.5948.410.25白云岩80.6465.570.27表4-3若干常见矿物的声波（地震波）速度矿物Vp/（m.s-1）Vs/（m.s-1）矿物Vp/（m.s-1）Vs/（m.s-1）正长石59003070黄铁矿79005050钠长石60603350铬铁矿7700奥长石62403390磁铁矿74004200拉长石65503540赤铁矿67004300石英6000闪锌矿53102560方解石66603390方铅矿37702080白云母58103360斑铜矿38001700角闪石72103990辉钼矿39001850辉石72004170黑钨矿42001800橄榄石84005160锡石69503400表4-4常见火成岩的声波（地震波）速度岩石Vp/（m.s-1）Vs/（m.s-1）岩石Vp/（m.s-1）Vs/（m.s-1）花岗岩54703090流纹岩46202630闪长岩58503180安山岩58403160辉长岩64603520橄榄岩82004700辉绿岩60003400英安岩58402960花岗闪长岩5950花岗伟晶岩42702860正长岩61502850黑云母花岗岩56002750表4-