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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4pυs 54

岩石中波的衰减 54

衰减系数a和品质因子Q 55

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Gc 127

流体对断裂的影响 131

孔隙压力Pp 131

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