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岩石物理學--從經典到數字化

  • 作者：編者:劉潔|責編:郭勇斌//彭婧煜//張熹
  • 出版社：科學
  • ISBN：9787030769459
  • 出版日期：2024/01/01
  • 裝幀：平裝
  • 頁數：276
人民幣：RMB 118 元      售價：元
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內容大鋼
    岩石物理學是地球物理學及相關專業的重要基礎課程，重點闡述岩石中的流體運動及岩石變形、聲學、電學、磁學、熱學性質。經典的岩石物理學是在難以獲得岩石內部結構的條件下，基於大量實驗並結合理論推導建立起來的。近二三十年發展起來的數字岩石物理學，通過新技術獲得岩石內部精細結構，結合數值模擬技術，助力岩石各種物理學特性的深入研究，提供前所未有的岩石物理學研究新視角。本書在經典岩石物理學內容基礎上，加入數字岩石物理學的概念、方法及應用，給學生提供從傳統到前沿的岩石物理學知識。
    本書可作為高等院校相關專業岩石物理學教材，也可以作為相關科研工作者了解岩石物理學，特別是涉及數字岩石物理的參考書。
作者介紹
編者:劉潔|責編:郭勇斌//彭婧煜//張熹
目錄
第1章  岩石及其基本特徵
  1.1  岩石的結構特徵與成因
    1.1.1  岩石的成分
    1.1.2  岩石的分類及成因
    1.1.3  成岩過程
    1.1.4  岩石類型與岩石物理性質
    1.1.5  岩石的微構造
  1.2  岩石的特性
    1.2.1  多樣性
    1.2.2  多變環境
    1.2.3  時空尺度變化
  1.3  岩石物理學
    1.3.1  岩石物理學的內涵
    1.3.2  岩石物理學的研究方法
    1.3.3  岩石物理學研究意義
  思考題
  參考文獻
第2章  岩石數字化技術基礎
  2.1  岩石觀測技術概述
  2.2  X射線微觀層析成像技術
    2.2.1  基本原理
    2.2.2  不同設備
    2.2.3  從投影圖像到三維結構
  2.3  三維CT圖像處理
    2.3.1  三維圖像數據特徵
    2.3.2  圖像處理流程
    2.3.3  岩石三維結構顯示
  2.4  逾滲理論基本概念
    2.4.1  逾滲與團簇
    2.4.2  連通性與逾滲閾值
    2.4.3  基於逾滲理論的CT圖像分析
  2.5  數字岩石發展與應用
    2.5.1  發展歷程
    2.5.2  結構的表徵
    2.5.3  岩石結構與物性關係
  思考題
  參考文獻
第3章  岩石中孔隙與流體運移
  3.1  孔隙與孔隙度
    3.1.1  孔隙結構
    3.1.2  孔隙結構指標
    3.1.3  孔隙度的測量
  3.2  達西定律和滲透率
    3.2.1  滲流假設與等效體
    3.2.2  達西定律
    3.2.3  滲透率
    3.2.4  達西定律的適用範圍
    3.2.5  滲透率的測量
  3.3  孔隙度-滲透率關係
    3.3.1  實驗結果與擬合

    3.3.2  等效管道模型
    3.3.3  Kozeny-Carman關係
    3.3.4  Pittman經驗公式
  3.4  滲透率影響因素
    3.4.1  岩性差異
    3.4.2  壓力
    3.4.3  溫度
    3.4.4  逾滲模型
  3.5  多相流概念
    3.5.1  飽和度與相對滲透率
    3.5.2  潤濕性
  3.6  基於數字岩石的孔隙流體研究
    3.6.1  基本方法
    3.6.2  應用實例
  3.7  孔隙流體的影響
  思考題
  參考文獻
第4章  岩石變形特徵與本構
  4.1  應變
    4.1.1  基本概念
    4.1.2  應變的基本分類及定義
    4.1.3  從位移矢量到應變張量
    4.1.4  三維應變分析
    4.1.5  應變率
    4.1.6  自然界中的應變與應變率
  4.2  應力
    4.2.1  力的定義
    4.2.2  一點的應力狀態
    4.2.3  應力張量
    4.2.4  應力單位與符號
    4.2.5  主應力與應力不變數
    4.2.6  偏應力
    4.2.7  應力莫爾圓
  4.3  岩石本構的基本概念
    4.3.1  本構概念
    4.3.2  岩石變形特徵
  4.4  一般彈性本構
    4.4.1  廣義胡克定律
    4.4.2  主要彈性參數
    4.4.3  應力-應變關係的簡化
    4.4.4  彈性本構在地球科學中的應用
  4.5  塑性與屈服
    4.5.1  典型單軸應力-應變曲線
    4.5.2  單軸塑性本構
    4.5.3  塑性本構在地球科學中的應用
  4.6  黏性與流變
    4.6.1  黏性定義與特徵
    4.6.2  岩石的黏性
    4.6.3  非完全黏性本構
    4.6.4  黏性本構在地球科學中的應用

  4.7  空間平均模型
    4.7.1  沃伊特平均和羅伊斯平均
    4.7.2  其他平均
  4.8  孔隙彈性
    4.8.1  孔隙介質壓縮性
    4.8.2  含水孔隙介質壓縮性
    4.8.3  有效應力定律
  4.9  基於數字岩石的本構分析
    4.9.1  基本方法
    4.9.2  應用實例
  思考題
  參考文獻
第5章  岩石的破裂和摩擦
  5.1  破裂類型及過程
    5.1.1  岩石破壞的類型
    5.1.2  岩石破裂過程及觀測
  5.2  岩石破裂的力學分析
    5.2.1  庫侖準則
    5.2.2  其他破裂準則
    5.2.3  圓孔應力集中及應用
    5.2.4  斷裂力學概念
    5.2.5  損傷力學概念
  5.3  岩石強度及影響因素
    5.3.1  岩石強度與實驗測試
    5.3.2  岩石強度的影響因素
  5.4  岩石的摩擦滑動
    5.4.1  摩擦理論基礎
    5.4.2  拜爾里定律
    5.4.3  岩石摩擦實驗
    5.4.4  影響岩石摩擦的因素
    5.4.5  失穩準則與粘滑
  5.5  地應力與岩石受力狀態
    5.5.1  自重應力與構造應力
    5.5.2  地應力測量
    5.5.3  岩石圈強度極限範圍
  5.6  基於數字岩石的破裂和摩擦研究
    5.6.1  基本方法
    5.6.2  應用實例
  思考題
  參考文獻
第6章  岩石中波的傳播
  6.1  岩石中的波
    6.1.1  岩石中體波的類型和特點
    6.1.2  波在介質分界面上的反射、透射和折射
    6.1.3  有界介質中的波及岩石波速測量
  6.2  岩石中波速特徵及影響因素
    6.2.1  不同岩性岩石的波速
    6.2.2  波速與密度和礦物成分的關係
    6.2.3  波速與孔隙度及飽和度關係
    6.2.4  波速與溫度、壓力的關係

    6.2.5  波速比
  6.3  岩石中波的衰減
    6.3.1  損耗比
    6.3.2  品質因子
    6.3.3  衰減係數
    6.3.4  吸收衰減特性表徵參數之間的關係
    6.3.5  影響聲波（地震波）吸收衰減的因素
  6.4  岩石波速的平均模型
    6.4.1  岩石中不同成分的波速
    6.4.2  空間平均模型
    6.4.3  時間平均模型
    6.4.4  裂紋模型
    6.4.5  球堆模型
    6.4.6  孔隙流體流量模型
  6.5  基於數字岩石的地震波特徵研究
    6.5.1  基本方法
    6.5.2  應用實例
  思考題
  參考文獻
第7章  岩石的其他性質
  7.1  岩石的熱學性質
    7.1.1  熱傳導方程
    7.1.2  岩石中的熱源
    7.1.3  岩石的熱導率、比熱和熱膨脹係數
    7.1.4  岩石熱導率和比熱的影響因素
  7.2  岩石的磁性
    7.2.1  物質的磁性
    7.2.2  礦物的磁性
    7.2.3  岩石的磁性
  7.3  岩石的電學性質
    7.3.1  岩石電阻率的影響因素
    7.3.2  礦物岩石電阻率變化範圍
    7.3.3  沉積岩電阻率的各向異性
  7.4  基於數字岩石的電、熱特徵研究
    7.4.1  基本方法
    7.4.2  應用實例
  思考題
  參考文獻
第8章  岩石物理實驗方法與設備
  8.1  岩石孔隙表徵
    8.1.1  壓汞法實驗原理
    8.1.2  壓汞實驗設備及步驟
  8.2  滲透率測量方法
    8.2.1  穩態法
    8.2.2  脈衝法（瞬態法）
    8.2.3  周期載入法
    8.2.4  氣體滑脫效應及校正
  8.3  單軸壓縮實驗
    8.3.1  樣品應力-應變的測量
    8.3.2  單軸抗拉強度的測量

    8.3.3  單軸抗壓強度
    8.3.4  有側限單軸壓縮實驗
  8.4  三軸壓縮實驗
    8.4.1  常規三軸實驗
    8.4.2  真三軸實驗
  8.5  摩擦實驗
    8.5.1  常規直剪實驗
    8.5.2  圍壓剪切實驗
    8.5.3  雙剪切實驗
    8.5.4  環剪實驗
  8.6  聲發射技術
    8.6.1  岩石波速與動態彈性常數測量
    8.6.2  被動聲發射探測
    8.6.3  聲發射成像
  參考文獻
彩圖

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