《岩石物理学》教学大纲

1、岩石物理学一、课程说明课程编号： 010337z10课程名称：岩石物理学/ rock physics 课程类别：专业训练课程（专业课） 学时/学分：32/2先修课程：岩石学，地质学，力学适用专业： 地球物理学等教材、教学参考书：1. 陈颙，黄庭芳，刘恩儒编著，合肥：中国科学技术高校出版社,2009；2. 席道瑛，徐松林，岩石物理学基础，合肥：中国科学技术高校出版社,2012；3. 孙建国，岩石物理学基础，北京：地质出版社，20064. 马瑾，构造物理学概论，北京：地震出版社，1987 二、课程设置的目的意义岩石物理学课程为地球物理学专业设立的专业基础课之一。 岩石是构成地球最基本的材料，争辩地

2、球上的诸多现象和过程，都离不开对岩石物理性质的理解和生疏。不仅如此，凡是争辩涉及有关地球的能源、资源、环境和灾难等问题时，也都要求对岩石的物理性质有清楚的生疏。课程设置的目的是让同学把握岩石物理学的基本试验事实和基础理论，如：岩石的变形、岩石中波的传播和衰减、岩石的弹性、岩石的断裂、岩石的摩擦、岩石的强度、岩石的输运特性、岩石的电性和磁性等。通过该课程的学习，同学能够运用所学学问从事理论地球物理相关的工作，同时为地球物理专业同学架起了物理学、地质学的桥梁，格外有利于进行后期的反演资料解释。三、课程的基本要求学问要求： (1)具备必要的地质学、岩石学学问；（2）具备必要的实际动手力量。（3）具备

3、必要的数据统计和分析力量。力量要求：把握岩石的基本分类，以及岩石物理学的争辩方法；把握应力， 应变，岩石的本构关系，波的衰减，理论解释，理解流体静压力下岩石中孔洞对弹性的影响；理解流体静压力下饱和岩石的弹性表现，弹性波在饱和岩石中的传播，线性多孔弹性力学；理解有效应力定律，摩擦滑动和岩石变形的稳定性问题； 把握岩石强度试验，强度与围压的关系，强度与温度的关系。具备收集、分析、推断、选择国内外相关技术信息的力量；能阅读本专业书刊以及用外语进行学术沟通力量。素养要求：生疏本领域已有的学问和国内外进呈现状，能够运用所学学问独立从事科学争辩。具有严谨求实的科学态度和面对将来的开拓进取精神。第 3 页/

4、 共 3 页四、教学内容、重点难点及教学设计总学时安排教学方案设计学时讲课实(含研讨)践教学重点教学难点（含教学方法、教学手段）介绍火成岩，沉地球上的岩积岩，变质岩，教学内石和矿物，440岩 石 的 分类，岩石的特点，争辩岩石物理学的意义440应力，应变， 岩石的本构关系，岩石的蠕变，岩石 试验章节容第 1 章岩石的分类岩石物理学的内容，正演问题和反演问题，岩石物理学的争辩方法。成岩旋回的成岩过程，简要给出岩石物理学的内容，以及相关的正演问题和反演问题，和岩石物理学的争辩方法介绍力和应力,主应力与莫尔圆， 地应力；介绍位移矢量和应变张第 2 章岩石的变形岩 石 中 的波，岩石中岩石样品，三轴压

5、缩试验量，线应变、角应变和体积应变和应变率等不同的应变，以及岩石的本构关系和岩石的蠕变。 介 绍 岩 石 中 的波，波速的测量第 3 章岩石中波的传42播和衰减波速的测量 计算波速的空间2结果，岩石 平均模型，衰减模中 波 的 衰 型减 ， 理 论解释二相体的弹结果，岩石中波的衰减；分析衰减 与 频 率 的 关系，衰减和压力的关系，并给出理论解释。分析岩石中的孔第 4 章岩石的弹性孔隙流性，流体静440440压下岩石中裂纹对弹性的影响，流体静压力下岩石中孔洞对弹性的影响流体静压力下饱和岩石的 弹 性 表弹性波在二相体岩石中的传播，弹性波速度与岩石的有效弹性参数， 弹性波速度的变化隙，裂纹和孔洞

6、， 岩石、矿物和孔隙流体的弹性参数等，给出流体静压力下岩石中孔洞对弹性的影响。介绍流体静压力下饱和岩石的弹第 5 章体的作用现，弹性波在饱和岩石中的传播， 线性多孔弹性力学线性多孔弹性力 性表现，弹性波学在饱和岩石中的传播，线性多孔弹性力学。44第 6 章岩石的断裂0差应力作用下岩石的特有效应力定律分 析 岩 石 的 断裂，脆性断裂，总学时安排教学方案设计学讲课实教学重点教学难点（含教学方法、时(含研讨)践教学手段）性，脆性断岩石断裂力学，裂(brittle fracture) ，岩石断裂力流体对断裂的影响，给出孔隙压力，有效应力定学，流体对律等。断裂的影响摩擦，岩石的摩擦， 摩介 绍 岩 石

7、 的 摩(stick-slip)和稳定滑动岩石强度实岩石的验，强度与第 8 章强度，其他特性440围 压 的 关系，强度与温度的关系合计32284序号试验一 试验二试验内容弹性波在二相体岩石中的传播岩石摩擦试验验证拜尔利(byerlee)定律试验学时22试验地点岩石物理试验室 岩石物理试验室试验设备高精度岩石波速检测仪高灵敏度摩擦系数测试仪章节教学内容第 7 章岩石的摩擦42擦滑动和岩2石变形的稳定性问题，黏滑摩擦滑动和岩石 擦，拜尔利定律， 变形的稳定性问 失稳准则，失稳题条件；分析黏滑(stick-slip) 和 稳定滑动。通过数据分析，强度与温度的关 给出岩石强度与系围压的关系，与温度的关系。五、实践教学内容和基本要求六、考核方式及成果评定教学过程中实行讲授、争辩、专题辩论、课堂作业及试验教学等方式进行， 留意过程考核，考核方式