一、巖石礦物特性

　　礦物是存在于地殼中的具有一定物理性質(zhì)和化學成分的自然元素和化合物。其中構成巖石的礦物，稱為造巖礦物。組成地殼的巖石，都是在一定的地質(zhì)條件下，由一種或幾種礦物自然組合而成的礦物集合體。礦物的成分、性質(zhì)及其在各種因素影響下的變化，都會對巖石的強度和穩(wěn)定性發(fā)生影響。

　　目前，已發(fā)現(xiàn)的礦物有3000多種，但造巖礦物僅30余種。由于成分和結構的不同，每種礦物都有自己特有的物理性質(zhì)，物理性質(zhì)是鑒別礦物的主要依據(jù)。

　　（1）顏色。顏色是礦物最明顯、最直觀的物理性質(zhì)。根據(jù)成色原因，可分為白色、他色和假色。白色是礦物本身固有的成分、結構所決定的顏色，具有鑒定意義；他色是由于混入物引起的顏色；假色則是由于某種物理光學過程所致。

　?。?）光澤。光澤是礦物表面的反光能力，用類比方法常分為四個等級：金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤及玻璃光澤。另外，由于礦物表面不平、內(nèi)部裂紋等，可形成某種獨特的光澤，如絲絹光澤、油脂光澤、蠟狀光澤、珍珠光澤、土狀光澤等。礦物遭受風化后，光澤強度就會有不同程度的降低，如玻璃光澤變?yōu)橛椭鉂傻取?/p>

　?。?）硬度。硬度是礦物抵抗外力刻劃、壓人或研磨等機械作用的能力。鑒定礦物常用一些礦物互相刻劃來測定其相對硬度，一般分為10個標準等級，如表1.2.1礦物硬度表所列。

　　在實際工作中常用可刻劃物品來大致測定礦物的相對硬度，如指甲約為2～2.5度，玻璃約為5.5—6度，鋼刀約為6～7度。

　　二、巖石物理力學性質(zhì)

　?。ㄒ唬r石的主要物理性質(zhì)

　　1.重量

　　巖石的重量是巖石最基本的物理性質(zhì)之一，一般用比重和重度兩個指標表示。

　　巖石的比重是巖石固體（不包括孔隙）部分單位體積的重量，在數(shù)值上等于巖石固體顆粒的重量與同體積的水在4℃時重量的比。常見的巖石的比重一般介于2.4～3.3之間。巖石的比重決定于組成巖石的礦物的比重及其在巖石中的相對含量。

　　巖石的重度也稱容重，是巖石單位體積的重量，在數(shù)值上等于巖石試件的總重量（包括孔隙中的水重）與其總體積（包括孔隙體積）之比。巖石重度的大小決定于巖石中礦物的比重、巖石的孔隙性及其含水情況。巖石孔隙中完全沒有水存在時的重度，稱為干重度；孔隙全部被水充滿時的重度，稱為飽和重度。

　　一般來講，組成巖石的礦物比重大，或巖石的孔隙性小，則巖石的重度就大。在相同條件下的同一種巖石，重度大就說明巖石的結構致密、孔隙性小，巖石的強度和穩(wěn)定性也較高。

　　2.孔隙性

　　巖石的孔隙性用孔隙度表示，反映巖石中各種孔隙的發(fā)育程度。在數(shù)值上等于巖石中各種孔隙的總體積與巖石總體積的比，以百分數(shù)計?？紫缎詫r石的強度和穩(wěn)定性產(chǎn)生重要的影響。巖石孔隙度的大小，主要取決于巖石的結構和構造，同時也受外力因素的影響。未受風化或構造作用的侵入巖和某些變質(zhì)巖，其孔隙度一般是很小的，而礫巖、砂巖等一些沉積巖類的巖石，則經(jīng)常具有較大的孔隙度。

　　3.吸水性

　　巖石的吸水性一般用吸水率表示，反映巖石在一定條件下（在通常大氣壓下）的吸水能力。在數(shù)值上等于巖石的吸水重量與同體積干燥巖石重量的比，也可以百分數(shù)計。巖石的吸水率與巖石孔隙度的大小、孔隙張開程度等因素有關。巖石的吸水率大，則水對巖石顆粒問結合物的浸潤、軟化作用就強，巖石強度和穩(wěn)定性受水作用的影響也就越大。

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