岩石物理学

　　总序
　　序
　　第一篇 岩石物理基础
　　第1章 岩石
　　1.1 地球上的岩石和矿物
　　1.1.1 矿物
　　1.1.2 岩石
　　1.1.3 岩石的微构造
　　1.2 岩石的分类
　　1.2.1 成岩过程
　　1.2.2 火成岩
　　1.2.3 沉积岩
　　1.2.4 变质岩
　　1.2.5 成岩旋回(Rockcycle)
　　1.3 岩石的特点
　　1.3.1 高压高温环境
　　1.3.2 多孔介质
　　1.3.3 长期作用
　　1.3.4 最广泛应用的材料
　　1.4 研究岩石物理学的意义
　　1.4.1 岩石物理学的内容
　　1.4.2 正演问题和反演问题
　　1.4.3 岩石物理学的研究方法
　　习题
　　第2章 岩石的变形
　　2.1 应力
　　2.1.1 力和应力
　　2.1.2 主应力与莫尔圆
　　2.1.3 地应力
　　2.1.4 应力单位
　　2.2 应变
　　2.2.1 位移矢量和应变张量
　　2.2.2 线应变、角应变和体积应变
　　2.2.3 应变率
　　2.3 岩石的本构关系
　　2.3.1 基本概念
　　2.3.2 弹性
　　2.3.3 岩石典型的本构关系
　　2.4 岩石的蠕变
　　2.5 岩石实验
　　2.5.1 岩石样品
　　2.5.2 三轴压缩实验
　　习题
　　第3章 岩石中波的传播和衰减
　　3.1 岩石中的波
　　3.1.1 纵波和横波
　　3.1.2 波在两种介质分界面上的反射与折射
　　3.1.3 有界介质中波的传播
　　3.1.4 岩石中波速的测量
　　3.2 岩石中波速的测量结果
　　3.2.1 波速与密度和矿物成分的关系
　　3.2.2 波速与孔隙和饱和状态的关系
　　3.2.3 波速和压力、温度的关系
　　3.2.4 波速比vP／vs
　　3.3 岩石中波的衰减
　　3.3.1 衰减系数a和品质因子Q
　　3.3.2 衰减与频率的关系
　　3.3.3 衰减和矿物成分、孔隙度的关系
　　3.3.4 衰减和压力的关系
　　3.4 理论解释
　　3.4.1 计算波速的空间平均模型
　　3.4.2 衰减模型
　　第4章 岩石的弹性
　　4.1 二相体的弹性
　　4.1.1 弹性参数——一般概念
　　4.1.2 岩石中的孔隙：裂纹和孔洞
　　4.1.3 岩石、矿物和孔隙流体的弹性参数
　　4.1.4 有效弹性模量与二相体的概念
　　4.2 流体静压下岩石中裂纹对弹性的影响
　　4.2.1 裂纹型孔隙的效应
　　4.2.2 裂纹闭合压力的计算
　　4.2.3 裂纹孔隙度的测定
　　4.3 流体静压力下岩石中孔洞对弹性的影响
　　4.3.1 球形孔洞
　　4.3.2 颗粒状(Granular)岩石
　　4.4 弹性波在二相体岩石中的传播
　　4.4.1 弹性波速度与岩石的有效弹性参数
　　4.4.2 弹性波速度的变化(实验结果)
　　习题
　　第5章 孔隙流体的作用
　　5.1 流体静压力下饱和岩石的弹性表现
　　5.1.1 饱和岩石——排水情况
　　5.1.2 饱和岩石——不排水情况
　　5.2 弹性波在饱和岩石中的传播
　　5.2.1 液体饱和对波速的影响
　　5.3 线性多孔弹性力学(Linear Poroelasticity)
　　5.3.1 基本概念
　　5.3.2 不排水情况下的孔隙压力和弹性模量
　　5.3.3 有效应力定律
　　第6章 岩石的断裂
　　6.1 差应力作用下岩石的特性
　　6.1.1 岩石的膨胀
　　6.1.2 岩石破裂的微结构
　　6.1.3 声发射及其他性质
　　6.2 脆性断裂(Brittle Fracture)
　　6.2.1 破裂类型和破裂准则
　　6.2.2 库仑破裂准则
　　6.2.3 应力状态指数
　　6.3 岩石断裂力学
　　6.3.1 断裂力学
　　6.3.2 张开型裂纹的内聚力模型
　　6.3.3 剪切裂纹的滑动弱化模型
　　6.3.4 岩石的剪切断裂能
　　6.4 流体对断裂的影响
　　6.4.1 孔隙压力PP
　　6.4.2 有效应力定律
　　6.4.3 水压致裂(Hydraulic Fracture)
　　习题
　　第7章 岩石的摩擦
　　7.1 摩擦
　　7.1.1 滑动面上的凹凸体(Asperity)
　　7.1.2 黏合理论(Adhesion Theory)
　　7.2 岩石的摩擦
　　7.2.1 岩石摩擦实验
　　7.2.2 拜尔利(Byerlee)定律
　　7.2.3 环境因素对摩擦的影响
　　7.3 摩擦滑动和岩石变形的稳定性问题
　　7.3.1 失稳准则
　　7.3.2 岩石的非线性本构关系
　　7.3.3 加载系统的刚度(stiffness)
　　7.3.4 失稳条件
　　7.4 黏滑(Stick-slip)和稳定滑动
　　7.4.1 摩擦滑动的两种形式
　　7.4.2 黏滑
　　7.4.3 地震和弹簧滑块模型
　　习题
　　第8章 岩石的强度
　　8.1 完整岩石的强度
　　8.1.1 岩石强度实验
　　8.1.2 强度与围压的关系
　　8.1.3 强度与温度的关系
　　……
　　第二篇 实验岩石物理学
　　第三篇 计算岩石物理学
　　参考文献
　　索引

　　陈颙，中国科学院院士，长期从事地震学和实验岩石物理学研究工作，将岩石物理学与地震学相结合，研究用地震波探测地下结构和状态的理论和方法，及其在环境、能源和减灾方面的潜在应用。
　　黄庭芳，美国纽约州立大学石溪分校教授，他将岩石物理学与地震机理、能源勘探和环境紧密结合，在高压环境下对岩石变形、孔隙流体输运过程、微观结构的研究和理论模拟方面有突出的学术成就。
　　刘恩儒，英国地质调查局高级研究员，研究波在各向异性介质中的传播、多孔岩石等效介质理论、流体运移、地震波的散射和衰减及油储资料的分析解释。2007年起，在（美）埃克森美孚石油公司工作。

　　岩石是构成地球最基本的材料，研究地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认识。不仅如此，凡是研究涉及有关地球的能源、资源、环境和灾害等问题时，也都要求对岩石的物理性质有清楚的认识。《岩石物理学》讲述了岩石物理学的基本实验事实和基础理论，包括：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。
　　《岩石物理学》分岩石物理基础、实验岩石物理学和计算岩石物理学三大部分，各部分相对独立，对基本概念和基本知识、实验技术和方法以及数值模拟进行了系统而全面的介绍。书中还附有大量学科发展的历史材料和趣味性的应用事例，以加框线的形式给出，可自行选择性地阅读。《岩石物理学》可供从事地球科学、油气勘探和开发工程、环境和灾害研究等方面的科研人员和教学人员参考，也可作为大学高年级学生和研究生相关专业的教科书。