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〖考点4〗岩石主要力学性质
(二)岩石主要力学性质
1.岩石的变形
岩石受力作用会产生变形，在弹性变形范围内用弹性模量和泊松比两个指标表示。弹性模量是应力与应变之比，以“帕斯卡”为单位，用符号Pa表示。相同受力条件下，岩石的弹性模量越大，变形越小。即弹性模量越大，岩石抵抗变形的能力越强。泊松比是横向应变与纵向应变的比。泊松比越大，表示岩石受力作用后的横向变形越大。
2.岩石的强度
岩石的强度是岩石抵抗外力破坏的能力，也以“帕斯卡”为单位，用符号Pa表示。岩石受力作用破坏，表现为压碎、拉断和剪切等，故有抗压强度、抗拉强度和抗剪强度等。
(1)抗压强度。抗压强度是岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坏的能力，是岩石基本常用的力学指标。在数值上等于岩石受压达到破坏时的极限应力。抗压强度主要与岩石的结构、构造、风化程度和含水情况等有关，也受岩石的矿物成分和生成条件的影响。
(2)抗拉强度。抗拉强度是岩石抵抗拉伸破坏的能力，在数值上等予岩石单向拉伸破坏时的张应力。岩石的抗拉强度远小于抗压强度，故当岩层受到挤压形成褶皱时，常在弯曲变形较大的部位受拉破坏，产生张性裂隙。
(3)抗剪强度。抗剪强度是指岩石抵抗剪切破坏的能力，在数值上等于岩石受剪破坏时的极限剪应力。在一定压应力下岩石剪断时，剪破面上的剪应力，称为抗剪断强度，其值一般都比较高。抗剪强度是沿岩石裂隙或软弱面等发生剪切滑动时的指标，其强度远远低于抗剪断强度。
三项强度中，岩石的抗压强度，抗剪强度居中，抗拉强度小。抗剪强度约为抗压强度的10%～40%，抗拉强度仅是抗压强度的2%～16%。岩石越坚硬，其值相差越大，软弱岩石的差别较小。岩石的抗压强度和抗剪强度，是评价岩石(岩体)稳定性的主要指标，是对岩石(岩体)的稳定性进行定量分析的依据之一。
【例题】 关于岩石的变形 说法正确的有 （）
A．岩石在弹性变形范围内用弹性模量和泊松比两个指标表示。
B．岩石的弹性模量越大，变形越大。
C．岩石弹性模量越大，岩石抵抗变形的能力越强。
D．泊松比越大，表示岩石受力作用后的横向变形越小。
E．泊松比越大，表示岩石受力作用后的横向变形越大。
【答案】A.C.E.
【分析】岩石在弹性变形范围内用弹性模量和泊松比两个指标表示。岩石的弹性模量越大，变形越小。岩石弹性模量越大，岩石抵抗变形的能力越强。泊松比越大，表示岩石受力作用后的横向变形越大。
【例题】岩石的抗剪强度约为抗压强度的()
A．10%～40%
B．20%～40%
C．20%～50%
D．10%～30%
【答案】A
【解析】三项强度中，岩石的抗压强度，抗剪强度居中，抗拉强度小。抗剪强度约为抗压强度的10%～40%，抗拉强度仅是抗压强度的2%～16%。
三、岩石成因类型及其特征
〖考点5〗岩石成因类型及其特征
地球固体的表层是由岩石组成的硬壳一地壳，组成地壳的岩石按成因可分为岩浆岩(火成岩)、沉积岩(水成岩)和变质岩三大类。
1.岩浆岩
岩浆岩又称火成岩，是岩浆通过地壳运动，沿地壳薄弱地带上升冷却凝结后形成的岩石。
根据形成条件，岩浆岩分为喷出岩和侵人岩。侵入岩是侵入到周围岩层(简称围岩)中形成的岩浆岩。
根据形成深度，侵入岩又分为深成岩(形成深度大于5km)和浅成岩(形成深度小于5km)。
【例题】（）常被选为理想的建筑基础
A．深成岩
B．浅成岩
C．岩床
D．喷出岩
【答案】A.
【分析】深成岩常形成岩基等大型侵入体，岩性一般较单一，以中、粗粒结构为主，致密坚硬，孔隙率小，透水性弱，抗水性强，故其常被选为理想的建筑基础 ; 浅成岩多以岩床、岩墙、岩脉等状态产出，浅成岩岩性不均一，节理裂隙发育，岩石破碎，风化蚀变严重，透水性增大。喷出岩岩性很不均一，比侵入岩强度低，透水性强，抗风能力差。
2.沉积岩
沉积岩是在地壳表层常温常压条件下，由风化产物、有机物质和某些火山作用产生的物质，经风化、搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的层状岩石。
(1)沉积岩的结构
沉积岩的结构主要有碎屑结构(碎屑物质被胶结物粘结起来而形成的结构)、泥质结构(由粒径小于0.005mm的黏土颗粒组成的结构)、晶粒结构(由岩石颗粒在水溶液中结晶或呈胶体形态凝结沉淀而成的结构)、生物结构(由生物遗体组成的结构)。沉积岩的构造，是沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。
(2)常见的构造
常见的构造有层理构造、层面构造、结核(与周围沉积岩不同的、规模不大的团块体)、生物成因构造(如生物礁体、叠层构造、虫迹、虫孔等)。
(3)常见种类
根据沉积岩的组成成分、结构、构造和形成条件，可分为碎屑岩(如砾岩、砂岩、粉砂岩)、黏土岩(如泥岩、页岩)、化学岩及生物化学岩类(如石灰岩、白云岩、泥灰岩)等。
3.变质岩
变质岩是地壳中原有的岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变，使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。
(1)变质岩的结构
变质岩的结构主要有变余结构(重结晶或变质结晶作用不完全使原岩结梅特征保留)、变晶结构(岩石发生重结晶或变质结晶所形成的结构)、碎裂结构(岩石受定向压力作用发生破裂，形成碎块甚至粉末状后又被胶结在一起的结构)。
(2)变质岩的构造
变质岩的构造主要有板状构造(平行、较密集而平坦的破裂面分裂岩石成板状体)、千枚状构造(岩石呈薄板状)、片状构造(含大量呈平行定向排列的片状矿物)、片麻状构造(粒状变晶矿物间夹鳞片状、柱状变晶矿物并呈大致平行的断续带状分布)、块状构造(矿物均匀分布、结构均一、无定向排列，如大理岩、石英岩)等。
【例题】下列结构中，()是变质岩的结构。
A．斑状结构
B．变晶结构
C．生物结构
D．晶粒结构
【答案】B
【解析】变质岩的结构主要有变余结构、变晶结构、碎裂结构