岩石本构模型.

岩石材料本构模型建立方法

一、岩石本构模型的定义

岩石本构关系是指岩石在外力作用下应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。岩石变形性质为弹塑性或粘弹塑性变形，变形性质主要通过本构关系来反映，本构关系，即研究弹塑性或粘弹塑性本构关系。

岩石是一种非均匀的各向异性的材料，内含微裂纹，有时还有宏观的缺陷如裂纹、空穴、甚至节理等。对这些缺陷存在且材料对缺陷敏感时往往容易发生事故。脆性材料不同于韧性材料，对缺陷十分敏感。

由于岩石结构非均质和非连续的复杂性，到目前为止，还没有一个统一成熟的岩石力学本构关系。研究岩石本构关系的方法，概括起来主要有以下两种：（1）唯象学方法

①用实验或断裂理论研究岩石的破坏准则。其基本点是假设在强度极限以前岩石本构关系可以近似用线性关系描述；

②塑性力学，流变力学及损伤力学方法。塑性力学有经典和广义塑性力学两部分。经典塑性力学理论主要适用于金属材料，广义塑性理论适用于岩石材料。内时理论和流变力学在描述岩石时效方面的特性中发挥重要作用。损伤力学是以微观裂纹为出发点来深入研究介质的力学形态，及基础是内变量理论。

（2）物理力学机理方面岩石在初始状态下呈现微观缺陷，在本构理论中必须考虑其影响。依据一定的细观或微观力学机理，建立细观或微观力学模型，并借助于一定的宏观力学方法以建立宏观本构关系。

建立岩石本构关系一般通过两个途径：①利用岩石单轴或三轴试验获得的应力应变曲线，通过数理统计的回归方法建立本构方程；②在实验观察的基础上，提出某种基本假设，从而建立一个力学模型，并推导出相应的本构方程。

1、岩石的本构关系分类

本构关系分类以下三类:

①弹性本构关系：线性弹性、非线性弹性本构关系。

②弹塑性本构关系：各向同性、各向异性本构关系。

③流变本构关系：岩石产生流变时的本构关系。流变性是指如果外界条件不变，应变或应力随时间而变化的性质。

2.1岩石弹性本构关系

1.平面弹性本构关系

2.空间问题弹性本构关系

认识几种常见的岩石(一次修改稿)

认识几种常见的岩石 执教老师：台州市临海大洋小学徐寒英 教学目标： 科学概念： 1、初步认识板岩、砂岩、花岗岩、大理岩、石灰岩、砾岩等几种常见的显著特 征。 2、不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征。 过程与方法： 1、观察、记录、描述几种常见岩石的颜色、结构、构造。 2、根据岩石的特征对照有关资料识别岩石。 3、根据需要对岩石进行观察、比较、及查阅相关资料。 情感态度价值观： 1、认识到认真细致的观察、比较、记录和描述的重要。 2、通过说说猜猜的组织形式，培养学生科学交流的质疑意识和互动有效性。 3、培养收集、研究岩石的兴趣。 重点：观察、记录、描述几种岩石的特征。 难点：1、描述岩石。2、根据岩石的特征对照资料识别岩石。 分组实验：1号花岗岩、2号大理岩、3号石灰岩、4号板岩、5号砂岩、6号砾岩、镊子、滴管、滴瓶、稀盐酸、放大镜、水杯、湿毛巾、玻璃皿。演示实验：岩石标本、滴管、稀盐酸、滴瓶、玻璃皿、相关课件 课前游戏： 师：我们先来玩一个说说猜猜的游戏，老师描述出我们班某一位同学的体貌特征，请大家猜猜他是谁。他黑头发、两只眼睛、二只耳朵、一个鼻子、一张嘴，他是谁？ 师：也就是说我们无法说出他具体是谁！那你觉得老师应该怎样描述？是啊！只有描述出这位同学区别于其他同学的，最好是独一无二的明显特征，别人才容易猜出来。 师：哪位同学能描述出某位同学的明显特征。 生：描述（2个） 师：（你成功了！说明你已经描述出这位同学的明显特征了，或是：这位同学还有没有最最明显的特点）现在改变一下方式，谁来描述让老师来猜，我能猜出来，你们就成功了！谁来描述？ 生：描述。 师：说实话，老师还真不能一下子猜出来！能不能把这位同学最最明显的特点描述出来？看来说说猜猜的游戏，说的人一定要抓住明显的特征来描述。猜的人一定要熟悉、认识被猜的对象。 教学过程： 一、引入课题（1分） 有请今天说说猜猜的主角闪亮登场（出示：几种常见的岩石图片）它们是我们生活中常见的岩石，要说说猜猜这些岩石，首先得认识它们。（板书：认识几种常见的岩石） 二、观察岩石实验（9分） 1、讨论观察方法

岩石材料的蠕变实验及本构模型研究

岩石材料的蠕变实验及本构模型研究 流变学作为力学的一个分支,主要研究材料在应力、应变、温度、辐射等条件下与时间因素有关的变形规律,所涉及的内容包括蠕变、应力松弛和弹性后效等。蠕变是影响岩体稳定性的一个重要因素。 软弱岩石在受到较低水平的应力作用时,就会产生明显的蠕变现象,如软岩巷道中的底鼓,即使是很坚硬的岩体,在高应力作用下同样会产生蠕变,从而影响到工程的功能和使用。因此,需要对岩石材料的蠕变行为进行深入研究,力求从本质上揭示其蠕变行为的特征。 本文通过实验研究和理论分析,得到了盐岩的基本力学参数,并研究了盐岩在不同应力条件下的力学特性和蠕变行为。以经典蠕变模型为基础,结合分数阶微积分理论,构建了一个新的蠕变模型,并利用盐岩、泥岩和煤岩的蠕变实验数据对其进行了验证。 (1)对盐岩材料进行了多组单轴和三轴压缩实验,并在每组实验中选取三个试样重复进行实验,以此来降低实验的随机性和试样个体的差异性。结果三个试样的测试结果比较接近,此批试样的个体差异性较小。 此外,常规压缩实验的结果还表明随着围压的增大,抗压强度和最大应变会随之增大。(2)在单轴蠕变实验中,选取了四个轴压水平来进行实验,分析了不同轴压对蠕变的影响。 当轴压水平越大时,加速蠕变阶段就会越早地出现,并且稳定蠕变应变率也会越大。与单轴蠕变相比,当材料受到一个较小的围压作用时,其蠕变行为也会发生巨大的变化,例如蠕变应变率大幅下降、蠕变时间大幅增长、加速蠕变阶段缺失等。

(3)通过分析不同应力条件下的蠕变应变率可以发现,稳定蠕变应变率与轴压大小呈线性关系,加速蠕变应变率与轴压大小也呈现出正相关性。此外,蠕变等时曲线表明随着时间的延长,轴压大小对蠕变的影响会越来越明显。 相反,围压会明显地降低蠕变应变率并抑制蠕变行为的发展。(4)结合分数阶微积分理论构建了一个新的非线性蠕变模型,并利用广义塑性力学理论和张量分析理论对新模型在三轴应力状态下的蠕变方程进行了推导。 以盐岩实验数据为基础,对蠕变模型的参数进行了辨识,并验证了模型的准确性。此外,利用泥岩和煤岩的蠕变实验数据对模型的适用性进行了验证,结果表明新模型可以应用于模拟多种岩石材料的蠕变全过程,具有较为广泛的适用性。

[博士]岩石力学参数的时效性及非定常流变本构模型研究_pdf

筑龙网 W W W .Z H U L O N G .C O M ＾ ●中文摘要中文摘要摘要：本文在已有研究成果的基础上，研制开发了一套新型的流变仪器，以泥岩为研究对象，对该岩石的瞬时强度特性、单轴和三轴流变特性进行了系统、全面的研究，得到了泥岩的基本力学参数包括弹性模量Ｅ、内聚力Ｃ、内摩擦角妒随应力和时间的弱化规律，并将其引入Ｂｉｎｇｈａｍ一维流变模型和Ｐ．Ｐｃｒｚｙｎａ三维流变模型中，建立了非定常的流变模型，最后成功的在ＡＢＡＱＵＳ软件中对其实现了二次开发，并通过试验数据验证了模型的正确性。本文完成的主要工作有：１．在分析现行流变仪器的优缺点的基础上，研制开发了一台新型的流变仪器一五联单轴流变仪，该仪器主要用于岩石的流变试验，能同时控制五个不同条件下的流变试验，实现了计算机自动控制、自动采集数据。２．进行了泥岩在０ＭＰａ、５ＭＰａ、１０ＭＰａ和１５ＭＰａ四个围压级别下的瞬时强度试验，得到了泥岩的变形和破坏规律，探讨了由瞬时强度试验确定岩石长期强度的方法。论述了单试件法测岩石力学参数的原理，并对其数据处理方法进行了修正。３．分析了岩石的蠕变损伤阀值，从细观力学和宏观力学两方面解释了岩石的蠕变过程曲线。进行了泥岩八个应力水平的单轴压缩蠕变试验，分析了其蠕变特性，采用单试件法对其蠕变过程中的三个时间点的力学参数进行了测定，得到了该泥岩力学参数随应力和时间的弱化规律。４．进行了５ＭＰａ、１０ＭＰａ和１５ＭＰａ三个不同围压下的蠕变试验，将单轴条件下泥岩力学的弱化规律扩展到了三轴状态，通过蠕变破坏时的强度进行了验证。５．将泥岩的力学参数弱化规律引入到了Ｂｉｎｇｈａｍ模型中，建立了泥岩的一维非定常流变模型，并通过试验数据验证了模型的合理性。采用Ｄｒｕｃｋｅｒ－Ｐｒａｇｅｒ准则将一维的Ｂｉｎｇｈａｍ模型扩展到Ｔ－－维的Ｐ．Ｐｅｒｚｙｎａ模型，通过引入非定常的力学参数建立了三维的非定常流变模型。６．在ＡＢＡＱＵＳ软件中对三维的Ｐ．Ｐｅｒｚｙｎａ模型实现了二次开发，通过试验数据验证了模型的正确性。关键词：力学参数；时效性；非定常；流变模型；流变仪器；泥岩；单试件法；ＡＢＡＱＵＳ二次开发 分类号：

三大岩石的主要特征以及类型

地球科学概论 地球上的岩石千变万化，它是一种或多种矿物的集合体，它是构成地壳的基本部分。按其成因可分为三大类：岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。 一、三大岩石的主要特征以及类型 （一）、岩浆岩 岩浆岩又称火成岩，是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2，还有其他元素、化合物和挥发成分)。岩浆内部的压力很大，不断向压力低的地方移动，以至冲破地壳深部的岩层，沿着裂缝上升，喷出地表；或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下，冷凝成岩。 1、岩浆岩的主要特征 ①构造特征：岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩等； ②冷凝特征：岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石，因此，具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹，与沉积岩和变质岩有明显的区别。2、岩浆岩的分类 依冷凝成岩时的地质环境的不同，将岩浆岩分为三类： 喷出岩(火山岩)：岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。在地表的条件下，温度下降迅速，矿物来不及结晶或者结晶差，肉眼不易看清楚。如流纹岩、安山岩、玄武岩等; 浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力小，温度下降较快，矿物结晶较细小。如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等; 深成岩：岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。由于岩浆压力大，温度下降缓慢，矿物结晶良好。如花岗岩、正长岩、辉长岩等。 其中，深成岩和浅成岩又统称侵入岩。

岩石力学损伤和流变本构模型研究

岩石力学损伤和流变本构模型研究 本文采用几何损伤理论和能量损伤理论对岩石的力学特性进行了研究和建模探索，并探讨了瞬时损伤对流变的影响。主要工作内容如下： (1) 在假设无损岩石的应变和岩石总应变相等的基础上完善了岩石的统计损伤本构模型推导，实现了损伤演化方程中全部采用有效应力假设和探讨了损伤和塑性变形耦合问题。 (2) 探讨了用损伤统计本构模型模拟应力应变曲线第一阶段稍向上弯曲特征建模问题，采用混合物理论探讨了非损伤岩石、损伤和液相的耦合问题和模拟应力应变曲线第一阶段稍向上弯曲特征建模问题。 (3) 探讨了采用各向同性介质中的Eshelby等效夹杂理论建立岩石的弹塑性损伤统计本构模型的建模问题。 (4) 探讨了采用各向同性介质中的Eshelby等效夹杂理论和连续介质损伤力学方法建立考虑损伤、损伤塑性变形和非损伤岩石塑性变形耦合的岩石损伤本构模型的建模问题。考虑损伤、损伤塑性变形和非损伤岩石塑性变形耦合的岩石损伤本构模型的建模问题还处于探索阶段，本文探讨了用细观力学理论实现了损伤、损伤塑性变形和非损伤岩石塑性变形耦合的岩石损伤本构模型的建模问题。 (5) 在探导岩石颗粒间粘聚力和颗粒间摩擦力在岩石发生流变过程中的作用基础上假设粘性失效按流变应变统计概率分布，建立了岩石粘弹塑性本构关系，能够描述岩石蠕变加速阶段特征；讨论了瞬时损伤对岩石流变的影响和相应的损伤蠕变模型建模问题。 (6) 在采用各向同性介质中的Eshelby等效夹杂理论和连续介质损伤力学(CDM)方法建立的岩石损伤本构模型基础上利用对

应性原理建立了岩石材料的损伤粘弹性本构关系。 (7) 在用岩石中大小、方位和位置均为随机分布的裂纹定义损伤变量基础上，利用线粘弹性断裂力学原理对考虑裂纹内水压的岩石的损伤蠕变问题进行了建模和分析。

认识几种常见的岩石

《认识几种常见的岩石》教学设计 【设计意图】 自然界的岩石种类是数不胜数的，面对这些岩石，学生该如何去辨别呢？这节课的标题是《认识几种常见的岩石》，通过观察，对比资料，这节课认识了这几种常见的岩石，但是时间一久，学生又马上会忘记。所以，这节课我在设计时把核心目标定位在“方法”上——通过观察几种常见的岩石，初步尝试像科学家那样用科学系统的方法来辨别岩石。希望通过活动，学生能认识其中的几种岩石，但最重要的还是学生尝试并初步学会这种方法的使用。 【教材分析】： （一）背景和目标 本课指导学生认识几种常见的岩石一页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩的特征。在观察上，不再只停留在颜色、光滑还是粗糙、是否透明等这些常见的物质属性方面，而是要进一步从岩石的结构、构造等方面进行观察。这是由于岩石是在各种不同地质条件作用下产生的，是按一定的结构和构造构成的，由矿物组合而成的矿物集合体。页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩这几种岩石从成因上分类分别属于沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上有显著的不同。通过本课教学，不仅认识这几种岩石的特性，还要进一步提高学生的观察能力和探究能力。这将为今后理解岩石的特性和成因之间的关系奠定一定的基础。 本课内容分为两部分:一是“进一步观察岩石”，二是“怎样识别它们”。 (二)教学准备： 1、分组实验器材：标签或记号笔。 2、教师演示器材:页岩、砂岩、花岗岩、石灰岩、大理岩，滴管、稀盐酸、放大镜、岩石标本，滴管、稀盐酸，有关岩石用途的课件。 (三)教材说明 本课的重点是观察、记录几种岩石的特征。难点是根据岩石的特征对照资料识别它们。 第一部分:进一步观察岩石 在第一课初步了解到岩石的外部特征后，本课通过对几种常见岩石的观察和识别，指导学生进一步学习观察岩石的方法。教材选用的是页岩、砂岩、石灰岩、砾岩、花岗岩、大理岩。为什么选用这几种岩石呢，因为这几种岩石比较普遍又容易找到，还被人们在生产和生活中广泛应用。从成因上分类，它们分属沉积岩、岩浆岩、变质岩，在结构和构造上特征明显。 “进一步观察岩石”的活动有两个目的:一是指导学生学习新的观察方法，二是引导学生关注岩石的本质特征，比如结构、构造等。结构主要指组成岩石的矿物颗粒的颜色、形状、大小，以及相互关系等。构造主要指各组成岩石的矿物的排列方式和充填方式所赋予

常用岩土本构模型及其研究现状

常用岩土本构模型及其研究现状 学生：彭敏 班级：水工一班 学号：2014141482159 授课教师： 肖明砾 成绩 摘要： 在土木及水利工程中岩体分析成功性很大程度取决于采用的本构模型的正确性，常用的岩土本构模型：传统的弹性模型和弹塑性模型,新型的广义塑性力学理论、微观结构性模型、分级模型等。 关键词：本构模型 弹性 弹塑性 损伤力学 微观 1.传统岩土本构模型 现代岩石力学研究岩石全程应力应变曲线（如图1）可分为压密阶段、弹性工作阶段、塑性变形阶段和破坏阶段，采用经典连续介质力学理论计算的岩石力学模型有： 1.1 弹性模型 对于弹性材料, 应力和应变存在一一对应的关系, 当施加的外力全部卸除时 ,材料将恢复原来的形状和体积。弹性模型分为线弹性模型和非线性弹性模型两类。这类模型用于荷载单调加载时可以得到较为精确的结果，但用于解决复杂加载问题时, 精确性往往不能满足工程需要。 1.2弹塑性模型 弹塑性模型的特点是在应力作用下, 除了弹性应变外,还存在不可恢复的塑性应变。 应变增量分为弹性和塑性两部分, 弹性应变增量用广义虎克定律计算, 塑性应变增量根据塑性增量理论计算。 图1：应力应变曲线 图2 弹塑性模型 2. 新型岩土本构模型 2.1 广义塑性力学理论 广义塑性力学认为, 传统塑性理论的 3 个假设都不符合岩土材料的变形机制，广义塑性力学从寻找和消除这些假设入手, 提出了一些新的观点。 2.2 微观结构性模型 将土体的变形过程看作由原状土经损伤向扰动土逐渐转化的过程, 可以采用损伤力学理论建立弹塑性损伤模型。通过微观结构的研究, 使得众多结构研究成果与其力学性状发生定量意义上的联系, 对解释宏观力学现象具有重要意义。 2.3 分级模型 该方法以服从关联流动法则的简单各向异性强化模型开始, 模型级数逐渐递增, 较高等级的模型则是通过引入非关联流动法则、各向异性强化法则和应变强化或软化法则得到的。 3.结论 （1）传统岩土本构模型虽然简单，但是存在一些

几种常见岩石的辨别和描述

几种常见岩石的辨别和描述（野外编录） 三种常见的岩浆岩： 1．花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。 2．橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3．玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物，或生物作用和火山作用的产物，经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打，会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下，这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来，形成沉积物。随着时间的推移，沉积物越来越厚，压力越来越大，于是空隙逐渐缩小，水分逐渐排出，再加上可溶物的胶结作用，沉积物便慢慢固结而成岩石，这就是沉积岩。沉积岩分布极广，占陆地面积的75％，是构成地壳表层的主要岩石。四种常见的沉积岩： 1．砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。 2．砂岩颗粒直径为0．1～2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。

3．页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有各种颜色，如黑色、红色、灰色、黄色等。 4．石灰岩俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。 变质岩：地壳中的火成岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，使其成分、结构、构造发生一系列改变，这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩，例如由石英砂岩变质而成的石英岩，由页岩变质而成的板岩，由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。三种常见的变质岩： 1．大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比：石灰岩粗，矿物成分主要为方解石，遇酸剧烈反应，一般为白色，如含不同杂质，就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2．板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等，可用做屋瓦和写字石板。 3．片麻岩多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间，呈连续条带状排列，形成片麻构造。岩性坚，但极易风化破碎。 C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分，是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体，也有的是液体(如自然汞、石油)或气

认识几种常见的岩石》

《认识几种常见的岩石》教学设计 一、本课时所属单元教学内容概述，本课时在单元中的位置 《认识几种常见的岩石》是四年级下册第四单元的第二课，第四单元可分两块内容“岩石”和“矿物”，前三节课主要探究“岩石”后三节课主要探究“矿物”，前三节探究“岩石”课是相互联系，逐步深入的。第一课“各种各样的岩石”就是让学生基于生活经验和已有知识水平，运用多种感官方法对岩石进行观察，获取岩石在表面的信息和一些有关岩石外部的特征，能根据一定的特点对岩石进行简单的分类。第二课“认识几种常见的岩石”是在学生学会运用多种方法观察岩石外部特征基础上深入观察岩石的结构和颗粒，并采用不同的方法（借助工具和实验）来观察岩石，初步认识常见的几种岩石的显著特征，并利用这些显著的特征，根据资料能够对岩石进行识别，初步了解构成岩石的颗粒，为第三课“岩石的组成”打下学习基础，第三课则更深入地让学生分析构成岩石的颗粒即岩石构成岩石的矿物。 本节课围绕两个探究活动展开：一是进一步观察岩石。对页岩、花岗岩、大理岩、石灰岩等几种常见的岩石进行进一步的观察，以了解岩石的结构和构造为主要的观察目的，通过新的观察方法和简单的实验，认识几种常见岩石的显著特征，关注岩石的本质特征。二是怎样识别岩石。要求学生在进一步观察岩石的基础上，综合概括不同编号岩石的显著特征，并根据岩石的显著特征，对照岩石资料来识别岩石，最后验证自己的判断。 二、学情分析 科学概念方面：学生在生活中已经积累了部分对岩石的了解，并且通过第一课的学习，知道需要用多种方法观察岩石，如何比较准确地描述岩石的特征，知道岩石在颜色、花纹、手感等方面有各自的特点，并能根据特点对岩石进行分类。 科学探究方面：通过近两年的科学课的学习，学生已初步具有观察、描述、交流能力；已有初步收集信息和处理信息（特别是通过观察与实验获取信息）的能力，理解收集、处理信息的技术对科学探究的意义；能具有表达和交流的能力，认识表达和交流对科学发展的意义。学生初步形成描述能力和综合概括的能力。然而在实际过程中，让学生真正去正确描述岩石的特征，关注岩石本质特征是困难的，学生的观察很容易只停留在对岩石外在特点的观察和描述上。如何悉心指导学生使用新的观察方法和简单的实验，引导学生要关注岩石本质特征就是本课教学设计的关键所在。 情感态度方面：四年级学生初步具有勇于创新，独立思考，敢于提出自己的新见解；尊重反映客观事实和客观规律的科学原理；依据客观事实的出结论，能够根据科学事实修正自己的观点；有一定的合作意识。但还往往容易以原有的经验判断甚至想象来代替实际科学实验情况，因此要在课堂中强调科学活动的实证精神的培养。 三、教学目标 科学概念： 1．初步认识页岩、砂岩、花岗岩、大理岩、石灰岩、砾岩、等几种常见岩石的显著特征及用途。 2．不同成因的岩石在结构和构造上有不同的特征。岩石的特征和他的成因有关。 过程与方法： 1．观察、记录、描述几种常见岩石的颜色、结构、构造。 2．根据岩石的显著特征对照有关资料识别岩石。 3．根据需要对岩石进行观察、比较、及查阅相关资料。 情感态度价值观： 1．认识到认真细致地观察、比较、记录、描述的重要性。 2．通过组内分工合作，描述汇报，培养学生合作、交流、质疑意识。 3．培养收集、研究岩石的兴趣。培养学生仔细观察、比较、认真记录的科学态度，以及积极探究的精神。 四、教学重、难点 教学重点：观察、记录、描述几种岩石的特征。 教学难点：根据岩石的特征对照资料识别岩石。

岩石本构模型.

岩石材料本构模型建立方法 一、岩石本构模型的定义 岩石本构关系是指岩石在外力作用下应力或应力速率与其应变或应变速率的关系。岩石变形性质为弹塑性或粘弹塑性变形，变形性质主要通过本构关系来反映，本构关系，即研究弹塑性或粘弹塑性本构关系。 岩石是一种非均匀的各向异性的材料，内含微裂纹，有时还有宏观的缺陷如裂纹、空穴、甚至节理等。对这些缺陷存在且材料对缺陷敏感时往往容易发生事故。脆性材料不同于韧性材料，对缺陷十分敏感。 由于岩石结构非均质和非连续的复杂性，到目前为止，还没有一个统一成熟的岩石力学本构关系。研究岩石本构关系的方法，概括起来主要有以下两种： （1）唯象学方法 ①用实验或断裂理论研究岩石的破坏准则。其基本点是假设在强度极限以前岩石本构关系可以近似用线性关系描述； ②塑性力学，流变力学及损伤力学方法。塑性力学有经典和广义塑性力学两部分。经典塑性力学理论主要适用于金属材料，广义塑性理论适用于岩石材料。内时理论和流变力学在描述岩石时效方面的特性中发挥重要作用。损伤力学是以微观裂纹为出发点来深入研究介质的力学形态，及基础是内变量理论。 （2）物理力学机理方面 岩石在初始状态下呈现微观缺陷，在本构理论中必须考虑其影响。依据一定的细观或微观力学机理，建立细观或微观力学模型，并借助于一定的宏观力学方法以建立宏观本构关系。 建立岩石本构关系一般通过两个途径：①利用岩石单轴或三轴试验获得的应力应变曲线，通过数理统计的回归方法建立本构方程；②在实验观

察的基础上，提出某种基本假设，从而建立一个力学模型，并推导出相应的本构方程。 二、岩石的本构关系分类 本构关系分类以下三类： ①弹性本构关系：线性弹性、非线性弹性本构关系。 ②弹塑性本构关系：各向同性、各向异性本构关系。 ③流变本构关系：岩石产生流变时的本构关系。流变性是指如果外界条件不变，应变或应力随时间而变化的性质。 2.1 岩石弹性本构关系 1. 平面弹性本构关系 2. 空间问题弹性本构关系

小学科学：认识几种常见的岩石

《认识几种常见的岩石》教学设计 台州市临海大洋小学徐寒英 【教材分析】 《认识几种常见的岩石》是四年级下册第四单元的第二课，第四单元可分两块内容“岩石”和“矿物”，前三节课主要探究“岩石”后三节课主要探究“矿物”，前三节探究“岩石”课是相互联系，逐步深入的。第一课“各种各样的岩石”就是让学生基于生活经验和已有知识水平，运用多种感官方法对岩石进行观察，获取岩石在表面的信息和一些有关岩石外部的特征，能根据一定的特点对岩石进行简单的分类。第二课“认识几种常见的岩石”是在学生学会运用多种方法观察岩石外部特征基础上深入观察岩石的结构和颗粒，并采用不同的方法（借助工具和实验）来观察岩石，初步认识常见的几种岩石的显著特征，并利用这些显著的特征，根据资料能够对岩石进行识别，初步了解构成岩石的颗粒，为第三课“岩石的组成”打下学习基础，第三课则更深入地让学生分析构成岩石的颗粒即岩石构成岩石的矿物。 本节课围绕两个探究活动展开：一是进一步观察岩石。对板岩、花岗岩、大理岩、石灰岩等几种常见的岩石进行进一步的观察，以了解岩石的结构和构造为主要的观察目的，通过新的观察方法和简单的实验，认识几种常见岩石的显著特征，关注岩石的本质特征。二是识别岩石。要求学生在进一步观察岩石的基础上，综合概括不同编号岩石的显著特征，并根据岩石的显著特征，对照岩石资料来识别岩石，最后验证自己的判断。 【教学目标】 科学概念： 1、初步认识板岩、砂岩、花岗岩、大理岩、石灰岩、砾岩等几种常见岩石的显著特征。 2、不同种类的岩石在结构和构造上有不同的特征。 过程与方法： 1、观察、记录、描述几种常见岩石的颜色、结构、构造。 2、根据岩石的显著特征对照有关资料识别岩石。 3、根据需要对岩石进行观察、比较、及查阅相关资料。 情感态度价值观： 1、认识到认真细致地观察、比较、记录、描述的重要性。 2、通过组内分工合作，描述汇报，说说猜猜的组织形式，培养学生合作、交流、质疑意识。 3、培养收集、研究岩石的兴趣。 【教学重难点】 重点：观察、记录、描述几种岩石的特征。 难点：根据岩石的特征对照资料识别岩石。 【教学准备】 1、分组实验：1号花岗岩、2号大理岩、3号石灰岩、4号板岩、5号砂岩、6号砾岩、镊 子、滴管、滴瓶、稀盐酸、放大镜、碟子、水杯、湿毛巾。 2、演示实验：岩石标本、滴管、稀盐酸、滴瓶、碟子、相关课件 【教学过程】 一、引入课题 （出示：几种常见的岩石图片）它是我们生活中常见的岩石，要说说猜猜这些岩石，首先得认识它们。 二、观察岩石实验 1、（出示：花岗岩、砾岩）讨论观察方法 2、交流反馈 3、指导滴稀盐酸的方法 4、讨论观察记录表

材料本构模型的唯一性

收稿日期:1999211219 基金项目:国家自然科学基金(59604001)和教育部博士点基金(96014513)资助项目 作者简介:杨成祥(1973-),男,安徽芜湖人,东北大学博士研究生;冯夏庭(1964-),男,安徽潜山人,东北大学教授,博士生导师; 王泳嘉(1933-),男,上海人,东北大学教授,博士生导师? 2000年10月第21卷第5期东北大学学报(自然科学版)Journal of Northeastern University (Natural Science )Oct.2000Vol 121,No.5 文章编号:100523026(2000)0520566203 材料本构模型的唯一性 杨成祥,冯夏庭,王泳嘉 (东北大学资源与土木工程学院,辽宁沈阳　110006) 摘 要:利用作者最新提出的材料本构模型智能识别的进化学习算法,结合实例分析,从一 个新的角度对该问题进行了阐述,证明了刻意追求学习效果的不合理性?指出根据实验数据建立材料本构模型的正确方法应该是使获得的本构模型不仅对学习样本而且对类似条件下的应力分析都能获得很好的效果?并说明了进化学习算法是解决问题的一个好方法,为材料本构模型的研究提供了一个新的有力工具?关　键　词:本构模型;唯一性;进化学习算法中图分类号:TB 124 文献标识码:A 采用有限单元法对岩土工程结构进行数值分 析时,关键问题就是选择恰当的地质材料本构模型[1]?因此,建立合理的岩土材料本构模型是岩石力学研究的一个重要方面?按传统数学建模方法,建立材料本构模型的基本途径是通过对实测数据的学习分析,在一定的条件下确定出一个数学表达式及一些必要的参数,从而获得材料的本构模型?然而对于复杂的工程材料,如地质材料、复合材料等,受客观上不可避免的数据有限问题的约束,通过不同的分析手段对同样一组数据的学习结果可以有许多个?这就提出了一个本构模型选择的唯一性问题?由于缺乏严整的理论判据,容易形成过于强调学习效果的选择方案,往往造成结果的不合理?本文利用作者最新提出的材料本构模型智能识别的进化学习算法,结合实例分析,从一个新的角度对该问题进行阐述,探索解决问题的新途径? 1　进化学习算法原理 进化学习算法是本文作者最新提出的一种全 新的建模方法,它吸收了多学科交叉,多种算法工具和处理技术相集合的先进思想,借鉴了遗传算法的快速全局寻优的特点[2],结合目前存在的一些先进的应力分析手段(如有限单元法),可以直接从实验室或现场较容易获得的少量宏观数据中 学到复杂的非线性应力应变关系?其基本原理是,对于复杂的非线性材料,在简单模型(如线弹性材料本构模型)的基础上根据材料在实验中反映出来的一些宏观特性及影响材料应力应变关系的一些重要因素添加一些任意结构的非线性项,可以充分考虑应力分量之间的非线性耦合对材料的非线性行为的影响,然后利用遗传算法的参数搜索和结构优化功能,与应力分析方法相协作,确定这些添加项的结构和所需的参数,从而最终确定材料的非线性本构模型?该方法克服了传统数学建模方法存在的局限性,在对复杂的非线性材料的建模中显现出较高的性能和较强的生命力? 2　实例分析 211　原始数据 复合材料不仅具有细观的非均质性和宏观的各向异性,还具有明显的物理非线性?由正交各向异性单层板层叠成的复合材料层合板在低应力水平时就表现出明显的非线性[3],是一类典型的非线性材料?本文就以这类材料为例?原始数据来源于美国斯坦福大学Lessard 和Chang 所做的实验[4]?实验如图1所示?实测的是层合板的面内荷载2位移数据?本次计算从中选择了两组实验数据:将对[(±45)6]S 板的实验数据作为学习样本,用于建立复合材料单层板的非线性本构模型;

各类常见岩石的主要特征

各类常见岩石的主要特征 。常见三大类岩石以其固有的特点相互区别，如表1所示。 表1深成岩、浅成岩、喷出岩的产状、结构、构造间的区别火成岩沉积岩变质岩均为原生矿物，成分复杂， 除石英、长石、白云母等原生矿物外，除具有原岩的矿物成分判尚常见的有石英、长石、角闪 矿物成分次生矿物占相当数量，如方解石、白有典型的变质矿物，如绢云石、辉石、橄榄石、黑云母 云石、高岭石、海绿石等母、石榴子石等等矿物成分 结构以粒状结晶、斑状结构为其以碎屑、泥质及生物碎屑、化学结构以变晶、变余、压碎结构为其特征 具流纹、气孔、杏仁、块状 构造 多以侵入体出现，少数为喷 发岩，呈不规则状为其特征特征构造多具层理构造、有些含生物化石具片理、片麻理、块状等构造产状有规律的层状随原岩产状而定分布粘土岩分布最广，其次是砂岩、石灰区域变质岩分布最广，次为接花岗岩、玄武岩分布最广 岩触变质岩和动力变质岩3、岩石综合肉眼鉴定步骤提示 肉眼对岩石进行分类和鉴定，除了在野外要充分考虑其产状特征外，在室内对手标本的观察上，最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。具体步骤如下：

观察岩石的构造，因为构造从岩石的外表上就可反映它的成因类型：如具气孔、杏仁、流纹构造形态时一般属于火成岩中的喷出岩类；具层理构造以及层面构造时是沉积岩类；具板状、千枚状、片状或片麻状构造时则属于变质岩类。应当指出，火成岩和变质岩构造中，都有“块状构造”。如火成岩中的石英斑岩标本，变质岩中的石英岩标本，表面上很难区分，这时，应结合岩石的结构特征和矿物成分的观察进行分析：石英斑岩具火成岩的似斑状结构，其斑晶与石基矿物间结晶联结，石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结晶外形，呈棱柱状或粒状；经过重结晶变质作用形成的石英岩，则往往呈致密状，肉眼分辨不出石英颗粒，且石质坚硬、性脆。 对岩石结构的深入观察，可对岩石进行进一步的分类。如火成岩中深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒结构；而浅成侵入岩类则常呈斑状结晶结构。沉积岩中根据组成物质颗粒的大小、成分、联结方式可区分出碎屑岩、黏土岩、生物化学岩类(如砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等)。 岩石的矿物组成和化学成分分析，对岩石的分类和定名也是不可缺少的，特别是与火成岩的定名关系尤为密切，如斑岩和玢岩，同属火成岩的浅成岩类，其主要区别在于矿物成分。斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英，玢岩中的斑晶矿物主要是斜长石和暗色矿物(如角闪石、辉石等)。沉积岩中的次生矿物如方解石、白云石、高岭石石膏、褐铁矿等不可能存在于新鲜的火成岩中。而绢云母、绿泥石、滑石、石棉、石榴子石等则为变质岩所特有。因此，根据某些变质矿物成分的分析，就可初步判定岩石的类别。 在岩石的定名方面，如果由多种矿物组份组成，则以含量最多的矿物与岩石的基本名称紧密相联，其他较次要的矿物，按含量多少依次向左排列，如“角闪斜长片麻岩”，说明其矿物成分是以斜长石为主，并有相当数量的角闪石，其他火成岩、沉积岩的多元定名涵义也是如此。 最后应注意的是在肉眼鉴定岩石标本时，常有许多矿物成分难于辨认，如具隐晶质结构或玻璃质结构的火成岩，泥质或化学结构的沉积岩，以及部分变质岩，由结晶细微或非结晶的物质成分组成，一般只能根据颜色的深浅、坚硬性、比重的大小和“盐酸反应”进行初步判断。火成岩中深色成分为主的，常为

混凝土化学_力学损伤本构模型

第23卷第9期 Vol.23 No.9 工 程 力 学 2006年 9 月 Sep. 2006 ENGINEERING MECHANICS 153 ——————————————— 收稿日期：2004-12-11；修改日期：2005-03-19 基金项目：国家自然科学基金资助项目(50379004) 作者简介：张 研(1979)，男，江苏南京人，博士生，主要从事工程材料和工程力学研究； *张子明(1951)，男，江苏姜堰人，教授，硕士，主要从事工程力学和水工结构工程研究(E-mail ：ziming58@https://www.wendangku.net/doc/db16747430.html,)； 邵建富(1961)，男，浙江宁波人，教授，博士，岩石力学研究室主任，主要从事岩石和混凝土材料本构模型的试验和理论研究。 文章编号：1000-4750(2006)09-0153-04 混凝土化学—力学损伤本构模型 张 研1,2，*张子明1，邵建富2 (1. 河海大学土木工程学院, 南京 210098；2. 里尔科技大学, 里尔59650 法国) 摘 要：水使混凝土孔隙溶液中钙离子流失是混凝土结构力学性能劣化的重要原因。根据试验结果，提出了一个新的混凝土化学—力学损伤耦合本构模型，用各向同性损伤变量描述混凝土化学—力学损伤。混凝土孔隙中钙浓度满足钙离子质量守恒的非线性扩散方程。有限元计算和试验结果表明，计算值和试验数据吻合很好，提出的本构模型能较好地反映混凝土化学—力学损伤耦合作用。 关键词：固体力学；化学—力学损伤；本构模型；混凝土；耐久性；耦合作用 中图分类号：O346.5 文献标识码：A CONSTITUTIVE MODEL OF CHEMICAL-MECHANICAL DAMAGE IN CONCRETE ZHANG Yan 1,2, *ZHANG Zi-ming 1, SHAO Jian-fu 2 (1. Institute of Civil Engineering, Hohai Univ., Nanjing 210098, China; 2. Lille University of Science and Technology, Lille 59650 France) Abstract: Deterioration of mechanical behavior of concrete structures results from the leaching of calcium ion in concrete pore solution, which is caused by water. Based on the experimental data, a new coupled constitutive model of chemical-mechanical damage is presented. An isotropic damage variable is used to describe the chemical-mechanical damage. The calcium concentration in concrete pore solution satisfies the nonlinear diffusion equation of calcium mass conservation. The results of finite element computations and experiments demonstrate that the calculated values agree very well with the testing data and the model can describe the chemical-mechanical coupling effects fairly. Key words: solid mechanics; chemical-mechanical damage; constitutive model; concrete; durability; coupling 混凝土作为重要的建筑材料被广泛应用于水利、海洋与核电站等工程。水将混凝土中氢氧化钙Ca(OH)2溶解，使水泥液相中氧化钙CaO 浓度低于某些水泥水化产物稳定存在的极限浓度。因此，这些水化物随即发生分解，形成没有粘结力的SiO 2?nH 2O 及Al(OH)3,造成水泥中钙缓慢流失，形成孔隙，使混凝土强度降低。混凝土孔隙结构的变化加速钙离子扩散，导致混凝土力学性能进一步劣化。因此，研究混凝土化学-力学损伤本构模型，对于掌握混凝土结构使用期内产生不同损伤的机理 和数值模拟方法，预测混凝土的耐久性，具有重要理论意义和实用价值。 1 受化学侵蚀混凝土的本构模型 不同种类混凝土的力学性质不同，可以根据试验用弹塑性模型描述混凝土的力学性质。假定热力学势Ψ可以表示为弹性自由能和塑性能p Ψ之和， p Ψ是反映塑性硬化内变量k V 的函数。热力学势可 以表示为

常见岩石特性

1、花岗岩 花岗岩属火成岩，由地下岩浆喷出和侵入冷却结晶，以及花岗质的变质岩等形成。具有可见的晶体结构和纹理。它由长石（通常是钾长石和奥长石）和石英组成，搀杂少量的云母（黑云母或白云母）和微量矿物质，譬如：锆石、磷灰石、磁铁矿、钛铁矿和榍石等等。花岗石主要成分是二氧化硅，其含量约为65%—85%。花岗石的化学性质呈弱酸性。通常情况下，花岗岩略带白色或灰色，由于混有深色的水晶，外观带有斑点，钾长石的加入使得其呈红色或肉色。花岗岩由岩浆慢慢冷却结晶形成，深埋于地表以下，当冷却速度异常缓慢时，它就形成一种纹理非常粗糙的花岗岩，人们称之为结晶花岗岩。花岗岩以及其它的结晶岩构成了大陆板块的基础，它也是暴露在地球表面最为常见的侵入岩。 尽管花岗岩被认为是由融化的物质或者岩浆形成的火成岩，但是有大量证据表明某些花岗岩的形成是局部变形或者先前岩石的产物，它们未经过液态或者融化过程而重新排列和重结晶。 花岗岩的比重在2.63到2.75之间，其抗压强度为1,050~14,000 千克/平方厘米（15,000~20, 000磅/平方英寸）。因为花岗岩的强度比沙岩、石灰石和大理石大，因此比较难于开采。由于花岗石形成的特殊条件和坚定的结构特点，使其具有如下独特性能： （1）具有良好的装饰性能，可适用公共场所及室外的装饰。 （2）具有优良的加工性能：锯、切、磨光、钻孔、雕刻等。其加工精度可达0.5μm以下，光度达1600以上。 （3）耐磨性能好，比铸铁高5-10倍。 （4）热膨胀系数小，不易变形，与铟钢相仿，受温度影响极微。 （5）弹性模量大，高于铸铁。 （6）刚性好，内阻尼系数大，比钢铁大15倍。能防震，减震。 （7）花岗石具有脆性，受损后只是局部脱落，不影响整体的平直性。 （8）花岗石的化学性质稳定，不易风化，能耐酸、碱及腐蚀气体的侵蚀，其化学性与二氧化硅的含量成正比，使用寿命可达200年左右。 （9）花岗石具有不导电、不导磁，场位稳定。 通常，花岗岩分成三个不同的类别： 1. 细粒花岗岩：长石晶体的平均直径为1/16~1/8英寸。 2. 中粒花岗岩：长石晶体的平均直径约为1/4英寸。

认识几种常见的岩石

《理解几种常见的岩石》 一、教学目标： 过程与方法： 1、会用感官和工具理解常见岩石，并能耐在观察实验中发现岩石的特征。 2、能够用相关的分类标准（如颜色、形状、软硬等）给岩石分类。能查阅岩浆岩、沉积岩、变质岩形成的相关资料。能够用自己喜欢的方式（语言、文字、图画）记录观察结果，能够用恰当的词语描述和观察实验等搜索等探索结果。知识与技能： 1、知道常见岩石在颜色、结构、软硬和遇算反应的特征。 2、知道岩石有岩浆岩、沉积岩、变质岩三种类型，了解岩浆岩、沉积岩、变质岩形成的过程。 情感、态度与价值观 1、欣赏自然界岩石的美丽，产生喜爱祖国山水的美好情感。 2、意识到岩石在生产、生活中的广泛应用。 二、教学重点： 知道常见岩石在颜色、结构、软硬和遇酸反应的特征。 知道岩石有岩浆岩、沉积岩、变质岩三种类型，了解岩浆岩、沉积岩、变质岩形成的过程。 三、教学材料 各种岩石、放大镜、盐酸、小钉子、烧杯等观察工具，教师课件 四、教学课时：一课时 五、教学步骤 （一）引课： 1、师述：大家看一看实验桌上的岩石，谁知道是哪里找到的？

2、学生观察，教师巡视引导，相互交流。 （二）理解岩石 1、师述：岩石在生产生活中具有广泛的用途，你知道吗？给大家说一说。 2、教师指名学生发言交流（引导学生观察岩石标本和解读说明） 3、问题：实验桌上的物体哪些是岩石？哪些不是岩石？ 4、师生共同研讨（学生相互交流，教师巡视引导） 岩石有很多用途，告诉我们你还知道岩石的哪些用途？ 下面物体哪些是岩石，为什么？ 仔细观察岩石，让我们比一比吧！ 5、学生归纳，教师小结。 （三）观察岩石，理解特征： 1、师述：各小组商量研究哪几种岩石？选择什么工具？使用什么方法？ 层理：有的岩石有着像书本一样一层一层叠加起来，这就叫岩石的层理。如果岩石在开采过程中出现了一些不平整的凹陷，这能够称为层理吗？ 生物痕迹：古时候的生物遗体被沙石掩埋，不易腐烂的部分与周围沙土一起石化成岩石。 斑点：PPT人为形成的破损不能够称为斑点 同学们上节课观察到的层理、气孔、花斑等特征都属于岩石的构造，岩石的构造是岩石的一种偶然现象还是同一种岩石共有的特征呢？待会你可要仔细观察。 颗粒：你所说的一粒粒的是这样的吗？岩石都是由颗粒组成的，组成它颗粒有大有小，有的岩石中能够看到小石子或卵石，有的岩石颗粒比较粗，还有的颗粒比面粉大一些，像沙子般大小，但我们还是能够凭肉眼分辨出来，就说它们是促或中等，还有的岩石颗粒比面粉还有细，用肉眼几乎不能分辨，我们

各类常见岩石的主要特征 九

各类常见岩石的主要特征九 各类常见岩石的主要特征。常见三大类岩石以其固有的特点相互区别，如表1 所示。 表1 深成岩、浅成岩、喷出岩的产状、结构、构造间的区别 火成岩沉积岩变质岩 矿物成分均为原生矿物，成分复杂，常见的有石英、长石、角闪石、辉石、橄榄石、黑云母等矿物成分除石英、长石、白云母等原生矿物外，次生矿物占相当数量，如方解石、白云石、高岭石、海绿石等除具有原岩的矿物成分判尚有典型的变质矿物，如绢云母、石榴子石等 结构以粒状结晶、斑状结构为其特征以碎屑、泥质及生物碎屑、化学结构为其特征以变晶、变余、压碎结构为其特征 构造具流纹、气孔、杏仁、块状构造多具层理构造、有些含生物化石具片理、片麻理、块状等构造 产状多以侵入体出现，少数为喷发岩，呈不规则状有规律的层状随原岩产状而定 分布花岗岩、玄武岩分布最广粘土岩分布最广，其次是砂岩、石灰岩区域变质岩分布最广，次为接触变质岩和动力变质岩 3 、岩石综合肉眼鉴定步骤提示 肉眼对岩石进行分类和鉴定，除了在野外要充分考虑其产状特征外，在室

内对手标本的观察上，最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。具体步骤如下： ? 观察岩石的构造，因为构造从岩石的外表上就可反映它的成因类型：如具气孔、杏仁、流纹构造形态时一般属于火成岩中的喷出岩类；具层理构造以及层面构造时是沉积岩类；具板状、千枚状、片状或片麻状构造时则属于变质岩类。应当指出，火成岩和变质岩构造中，都有“块状构造”。如火成岩中的石英斑岩标本，变质岩中的石英岩标本，表面上很难区分，这时，应结合岩石的结构特征和矿物成分的观察进行分析：石英斑岩具火成岩的似斑状结构，其斑晶与石基矿物间结晶联结，石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结晶外形，呈棱柱状或粒状；经过重结晶变质作用形成的石英岩，则往往呈致密状，肉眼分辨不出石英颗粒，且石质坚硬、性脆。 ? 对岩石结构的深入观察，可对岩石进行进一步的分类。如火成岩中深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒结构；而浅成侵入岩类则常呈斑状结晶结构。沉积岩中根据组成物质颗粒的大小、成分、联结方式可区分出碎屑岩、黏土岩、生物化学岩类(如砾岩、砂岩、页岩、石灰岩等)。 ? 岩石的矿物组成和化学成分分析，对岩石的分类和定名也是不可缺少的，特别是与火成岩的定名关系尤为密切，如斑岩和玢岩，同属火成岩的浅成岩类，其主要区别在于矿物成分。斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英，玢岩中的斑晶