即产状要素：走向、倾向和倾角， 也即几何要素。
（1）走向
倾斜的岩层面上，能作出很多水平平行线，平行线的 两端指向岩层延伸的方向。
走向线：岩层面与水平面的交线称为走向线。即是岩层面 上的等高线。
走向：表示岩层在空间中的水平延伸方向。 走向线两端所指的方向（图5-2的AOB） 。即走向线与地球 子午线的夹角为岩层的走向，通常以其NE或NW端的方位来 表示。
4、岩层产状
地质构造的形态往往是由岩层或岩石在空间上的位置变 化表现出来的。因此，研究地质构造必须首先确定岩层或岩 石的空间位置。
沉积岩是地壳表层分布最广的岩层，具有原生层理构造， 同一岩层一般由成分基本一致的物质组成。
岩层形成之后，在地壳运动的影响下，其原始产状将程度 不同地发生改变，有的近于水平，有的变成倾斜，直立，甚 至倒转（如图5-1）。
5.1.4 岩石的可爆性及可爆性分级
可爆性——指岩石对爆破破坏的抵抗能力或岩石爆破破坏的难 易程度。它是岩石自身物理力学性质、炸药和爆破 工艺的综合反映。
可爆性分级
岩石坚固性分级：普氏分级，提出坚固性的概念，岩石对外力 的抵抗作用是趋于一致的，并将岩石分成十个级。
用普氏系数表示 f =σc / 10,
图5-1 不同产状的岩层示意图（P、C、D、S—地层代号） （a）水平岩层；（b）倾斜岩层；（c）直立岩层；（d）倒转岩层
Hale Waihona Puke 1）岩层产状及产状要素概念： 岩层的产状——岩层在地壳中的空间位置和产出状态，称为 岩层的产状。 表示方法——确定岩层在地壳中的空间位置，通常用岩层面 的走向、倾向和倾角来表示。
壳运动引起的地应力作用下，发生变形或变位，形成褶皱和 断裂等构造形迹，称为地质构造。
2、类型：地质构造的表现形式是多种多样的，在一定范围
内，可归纳为：两种最基本形式：褶皱、断裂。
3、研究的意义：
地质构造是地壳中常见的地质现象，是影响矿山生产的主要地质因 素，研究它的形成和分布规律，对地质构造的发生和演化历史，矿产资 源的形成和分布规律，矿山建设及环境监测等具有重要的理论意义和实 际意义。
三大类岩石不断相互转化，其演化过程各具有不同的形成
环境和条件，而环境和条件又随地质作用的发生而变化。
因此，在地质历史中，总是某些岩石在形成，而另一些
岩石在消亡。
火成岩
外
力
变
熔
作 用
熔质
融
作
融
用
变质作用
沉积岩
外力作用
变质岩
图示 岩石的转化
5.1 岩石性质及其分级
由于岩石是一种非均质、各向异性的介质，爆炸本身又是 一个高温高压高速的变化过程，炸药对岩石破坏的整个过程 在几十微秒到几十毫秒内就完成了，因此，研究岩石爆破作 用机理是一项非常复杂和困难的工作。
图5-2 岩层的产状要素
（2）倾向 ➢倾斜线：沿岩层面，垂直走向线向下所引的直线称为倾斜线。 （图5-2中的ON）。 ➢倾向线：倾斜线的水平投影线称为倾向线（图5-2中的ONˊ）。 ➢倾向：表示岩层的倾斜方向。倾向线与子午线的夹角为倾向。
倾向有真倾向和视倾向之分。 真倾向：垂直于走向线所引的层面倾斜线； 视倾向：不垂直于走向线所引的层面倾斜线。
5.1.2 岩石爆破荷载特性
即（ ）特性，或变形特性。
爆炸荷载作用是一种动载，在岩石内引起应力、应变以波 的形式在岩石中传播，即岩石内应力场随时间变化，呈动态应 力场。
1、加载速度不同时，岩石表现的变形性质不同， E
提高应变率，岩石将由塑性向脆性转化，弹性模量提高。 2、爆炸荷载下，应力脉冲首先形成冲击波，迅速衰减为应力
所以要了解岩石的动态特性和可爆性。
5.1.1 岩石的物理性质
主要了解与爆破破碎有关的岩石性质
1、空隙度——指岩石中各空隙的总体积V0对岩石总
体积V之比。空隙的存在削弱了岩石的强度。
2、密度——有密度（ρ）和重力密度（ ）之分，
ρ=M/(V-V0), =G/V ；
一般岩石的ρ和 越大岩石越难以破碎，抛掷爆破时
波。 岩石中各点的应力、变形、位移均与时间有关，为动态应 力场。
5.1.3 爆炸荷载下岩石的强度特性
1、同一岩石在不同受力状态下的强度 其一般特性：三轴抗压 ＞ 双轴抗压 ＞ 单轴抗压 ＞ 抗剪 ＞抗拉 不同岩石的强度差异性很大，即使是同一种岩石因其内部颗粒大小、
胶结和生成条件不同，其强度差异亦很大。 2、岩石的动态强度
全国工程爆破技术人员统一培训内容
爆破设计与施工
（5）
中国工程爆破协会 编 汪旭光 主编
冶金工业出版社 （2011）
第五章 爆破工程地质
5.1 岩石性质及其分级 5.2 地质构造 5.3 地质条件对爆破的影响 5.4 爆破对工程地质条件的
引言
地球上有三大岩类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。 随着地球的外力和内力地质作用，岩性可以相互转变。 ➢各类岩石经过风化、剥蚀作用而破坏，破坏产物经过搬运、 沉积、固结成岩作用形成——沉积岩； ➢沉积岩受到高温熔融作用又转变为——岩浆岩； ➢岩浆岩和沉积岩都可以遭受变质作用转变成——变质岩。
提高加载速度，岩石由弹塑性、塑性向脆性转化，其弹性模量增大、
强度也随之提高。 d Kg j
d ——动态抗压或抗拉强度； j ——静态抗压或抗拉强度； K ——系数。 上式表明：动载作用下岩石的强度与加载速度有关。
3、岩石的动态弹性常数 都与弹性波参数有关（波速、波阻抗）。 总之：在爆炸动荷载作用下，岩石有如下动态特点： 1）岩石由弹塑性、塑性向脆性转化； 2）岩石的弹性模量增大； 3）岩石的强度提高。
σc 岩石静态单轴抗压强度，（MPa）， f =（0.3~20）。 之后其学生巴隆进行了修正。f =σc / 30+ c 3 。 岩石波速和波阻抗分级法：简便测定、便于计算，应用不太广。 可爆性指数分级法：可靠性准确性好，方法复杂难推广。
5.2.1 引言
5.2 地质构造
1、概念：地质构造是地壳运动的产物。原始沉积岩层在地
需消耗较多的能量克服重力。
3、波阻抗——指岩石的密度ρ与该岩石中纵波波速cp的乘积。
反应了岩石阻止波能传播的作用，通常认为炸药的波阻抗与 岩石的波阻抗相匹配时，爆破能量传递最多，可获得较好的 岩石爆破效果。
4、碎胀性——岩石破碎后因碎片间孔隙增多而使体积增大 的性质 ，( =V1/V ) 。
岩石爆破破碎必须有一定的碎胀空间，包括外部空间和内 部孔隙。