Bevezetés a kőzetfizikába

TARTALOM Bevezetés (Kertész P.) 11 A kőzetfizika tárgyköre és módszerei 11 A kőzetmodellezés 13 A kőzetfizikai modell 15 A kőzettest 17 Tagoltság 17 A kőzettömb 18 A kőzetalkotók 18 A kőzetalkotók illeszkedése, a kötés 19 A mértékadó térelem 19 A homogenitás, az izotónia és a folytonosság értelmezése a kőzetfizikában 20 A vizsgálatok tervezése és végrehajtása, a minták előállítása, kijelölése 23 A kőzetfizikai mintázás 25 Nevezéktan, jelölések, mértékegységek 29 A kőzetek anyagi rendszere (Kertész P.) 31 A kőzetek rendszerezése 31 Anyagszerkezeti alapok 34 A kémiai kötések 35 A kristályszerkezetek 36 Az ionkristályok sajátságainak hordozói, az ionpárok 36 Kovalens kristályok 44 Fémes kristályok 45 Molekulakristályok 45 Összefogás 45 Nem kristályos üvegszerű anyagok 46 A kőzettömb kőzetfizikai elemei 46 A kőzetalkotók 47 Kristályos ásványok 48 Nem kristályos, szilárd kőzetalkotók 61 Pórusok és hézagok, az üreges kőzetösszetevők 65 A kőzetalkotók közötti kötés 73 Rögzített (anyagszerkezeti) kötés 72 Érintkezési, labilis kötés 76 A kőzetszövetek kőzetfizikai értelmezése 80 Szöveti elemek 85 Szöveti alaptípusok 86 A kőzetszövetek porozitás alapú osztályai 97 A kőzetszövet irányítottsága, anizotrópiája 98 A szöveti kifejlődés jellemzése és mérőszámai 101 A kőzettömb kifejlődése 105 A kőzettömb alakja 106 A kőzettömb homogenitása 106 Folytonosság a kőzettömbön belül 106 Anizotrópia a kőzettömbön belül 106 A kőzetek tömegeloszlása 107 A kőzetfizikai minősítő állapot és a fázisos összetétel 113 Üregességi jellemzők 116 Porozitás 117 Halmazhézagosság 119 Tagoltsági réstérfogat 120 Porometria 120 Pórusfelület 121 Tortuozitás 121 Sűrűségi jellemzők 122 Sűrűség 123 Anyagsűrűség (a kőzetmátrix sűrűsége) 124 Testsűrűség 125 Halmazsűrűség 128 Térfogatsűrűség 130 Víztartalmi jellemzők 139 Konzisztencia-állapotok 135 A tömegeloszlási jellemzők meghatározása 137 Sűrűségi jellemzők mérése 137 Víztartalmi jellemzők 139 A tömegeloszlási jellemzők felhasználása 140 Mállás és időállóság 142 Mállás 142 Az időállóság 145 Időállóság megítélése a mállási érzékenység becslésével 148 Időállóság megítélése az alapállapot alapján 149 Időállóság megítélése természetes időállósági folyamat révén 149 Időállóság megítélés időállóság medelfolyamattal 149 A kőzetek tartósságának fokozása, kőzetkezelés, konzerválás 151 A kőzetfizikai eredmények értelmezése a szálban álló kőzettömegre, kőzettestre 153 Tagoltság a kőzettestben 153 A tagoltság mértéke 153 Térbeli helyzet 156 Tágasság és réstérfogat 157 Érdesség 158 A kőzettest mértékadó, a kőzetfizikából levezetett tulajdonságai és eredő viselkedése 158 A települési rendszerek 162 Tömeges kőzettelepülés 164 Réteges kőzettelepülés 164 Palás kőzettelepülés 165 Szabálytalan kőzettelepülés 166 A kőzetek szilárdsági tulajdonságai (Kertész P. és Gálos M.) 167 Testszilárdság 170 Mechanikai fogalmak, jelölések 170 A kőzetek állapota és viselkedése 175 Feszültség-alakváltozási elemzés 178 Törési elemzés 178 A lineárisan rugalmas (Hooke-) modell 188 A rugalmas modell alapegyenletei 188 Egyirányú nyomóvizsgálatok 190 Közvetett húzóvizsgálat 194 Nyíróvizsgálat 195 Triaxiális vizsgálatok 197 Rugalmas-viszkózus (Poynting-Thomson- vagy ún. standard) modell 199 A rugalmas-viszkózus modell alapegyenletei 200 Reológiai vizsgálatok 203 Kőzetszilárdsági osztályozás 207 Felületszilárdsági tulajdonságok 207 Mikrokeménység 207 A felület dinamikus változása, a kopás 209 Halmazszilárdság 211 Rugalmas és akusztikus hullámok a kőzetekben (Egeres F. - Kertész P.) 214 A rugalmas hullámok egyenlete 214 Fontosabb hullámjellemzők 218 A hullámterjedés ásványokban és kőzetekben 219 Rugalmas és akusztikus hullámok ásványokban 219 Rugalmas és akusztikus hullámok kőzetekben 221 A hullámok sebességének anizotrópiája 225 Az akusztikus hullámok terjedési sebességének mérése 227 Az akusztikus hullámok terjedései sebességének mérése a teljes visszaverődés alapján 227 A rugalmassági modulus meghatározása a longitudinális hullám sebessége alapján 229 A rugalmas és akusztikus hullámok néhány gyakorlati alkalmazása 230 Polimorf ásványi átalakulások követése akusztikus módszerrel 230 A porozitás meghatározása a hullámterjedési sebességek alapján 230 Rezgések hatása a környezetre 231 A rezgések okozta károk vizsgálata 231 Földrengések hatása az építményekre 233 A Kaiser-effektus alkalmazása 234 Az akusztikus mikroszkóp 234 A kőzetek hőtani tulajdonságai (Egerer F.) 236 A kőzetek fajhője 236 A kőzetek fajhőjének változása az ásványos összetétel, a porozitás, a nyomás és a hőmérséklet függvényében 236 A kőzetek hővezetőképessége 238 A kőzetek hővezetőképességének változása az ásványi összetétel, a porozitás, a hőmérséklet és a nyomás függvényében 239 A kőzetek hővezetőképességének anizotrópiája 242 A kőzetek hőmérsékletvezető képessége és annak változása az ásványi összetétel, a porozitás, a hőmérséklet és a nyomás függvényében 244 A kőzetek hőtágulása 247 A kőzetek hőtágulási együtthatójának változása az ásványi összetétel, a nyomás, a hőmérséklet és más mennyiségek függvényében 248 A kőzetek hőtani mennyiségeinek mérése 250 A fajhő mérése 250 A hővezetőképesség laboratóriumi mérése 251 Abszolút módszer 252 Relatív módszer 252 A pillanatnyi hőforrással dolgozó módszerek 253 A lineáris hőtágulás mérése 255 A termikus kőzetaprítás alapelve 255 Termodiffúzió (termoozmózis) 256 A termikus kőzetanalízis alapjai 258 Termodilatációs vizsgálatok 259 Termogravimetriás vizsgálatok 259 Differenciál-termoanalízis 260 Differenciál-reakcióanalízis 262 A termikus elemzés alkalmazása és korlátai 262 A kőzetek elektromos tulajdonságai (Egerer F.) 263 Az ásványok elektromos vezetése 263 Fémesen vezető ásványok 263 Elektromos félvezető ásványok 264 Dieletrikumok vezetése 264 Az eletromos vezetés fajtái a kőzetekben 268 A szilárd kőzetanyag vezetése (száraz kőzetek) 269 Elektrolitos vezetés porózus kőzetekben 269 A kőzetek fajlagos eletromos ellenállásának és vezetőképességének változása az ásványi összetétel, a porozitás, a folyadéktartalom, a hőmérséklet és a nyomás függvényében 271 A kőzetek fajlagos elektromos ellenállásának változása a frekvencia függvényében 277 Elektrolit-oldatot tartalmazó kőzetek fajlagos elektromos ellenállásának frekvenciafüggése 278 Fázishatár- (elektród)polarizáció 279 Membrán-polarizáció 282 A kőzetek fajlagos elektromos ellenállásának anizotrópiája 282 Megjegyzések a kőzetek fajlagos elektromos ellenállás értékeinek alkalmazásával kapcsolatban 283 A kőzetek dielektromos sajátságai 283 A dielektormos állandó frekvenciafüggése 284 Ásványok és kőzetek dielektromos állandója. Anizotrópia. Veszteségi szög 287 A kőzetek dielektromos állandójának és veszteségi szögének változása az ásványi összetétel, a porozitás, a víztartalom, a hőmérséklet, a nyomás és a frekvencia függvényében 289 A fajlagos elektromos vezetőképesség és a dielektromos állandó szerepe az elektromos tér kialakításában a kőzetekben 296 A kőzetek dielektromos állandójának és veszteségi szögének mérése 297 Rezonancia módszer 297 A dielektromos állandó és a veszteségi szög mérése váltóáramú híddal 298 A kőzetek fajlagos ellenállásának mérése 299 Piezoelektromos és termoelektromos jelenségek a kőzetekben 300 Piezoelektromosság a kőzetekben 300 Termoeletromosság a kőzetekben 302 Nagyfrekvenciás, nagyfeszültségű fényképezés 305 Elektromos kőzetaprítás 306 Dielektromos termoanalízis 307 A kőzetek mágneses tulajdonságai (Egerer F.) 309 Az ásványok és a kőzetek mágneses permeabilitása 309 Az ásványok és a kőzetek mágneses szuszceptibilitása 313 A kőzetek mágneses szuszceptibilitásának változása az ásványi összetétel, a szemcseméret, a porozitás, a hőmérséklet és a nyomás függvényében 316 A kőzetek mágnese szuszceptibilitásának, illetve remanens mágnességének mérése 320 A kőzetek mágneses tulajdonságainak alkalmazása 322 A paleomágnesség és alkalmazása. Paleomágneses sztratigráfia 323 A paleomágnesség alkalmazása szerkezeti kérdések megoldására 324 Mágneses magrezonancia 325 Ásványok és kőzetek optikai sajátosságai (Egerer F.) 327 Fresnel-ellipszoid. A Fresnel-féle fénysebességi törvény (normális egyenlet) 327 A Fresnel-féle fénysebességi törvény. Az indikátrix 327 A Fresnel-féle normális egyenlet megoldása. Kettős törés 330 Az optikai tengelyek fogalma 331 Az ásványok osztályozása optikai tulajdonságaik alapján 334 Az optikai tengelyek helye. Mallard formulái 336 Ásványok reflexiója.A opak ásányok tulajdonságai 337 Ásványok reflexiója.Reflexiós tényező 337 Visszaverődés fémnek tekinthető, opak ásványokon 341 Néhány fontosabb optikai jelenség 342 Pleokroizmus 342 A kioltás jelensége. A kioltási irányok fogalma 343 A fénysugarak diszperziója. A diszperzió hatása a törésmutatóra, az optikai tengelyek helyzetére 345 Az optikai jelenségek néhány alkalmazása 346 A színképelemzés elve 346 Lángfotometria és atomabszorpciós spektroszkópia 347 Raman-spektroszkópia 348 A Michel-Lévy-skála 348 Termolumineszcencia 349 Sugárzások a kőzetekben (Egerer F.) 353 A radioaktív sugárzások fajtái 353 A kőzetek természetes radioaktivitása 355 A kőzetek radontartalma 361 A kőzetek természetes radioaktivitásának alkalmazása 362 Radioaktív kormeghatározás 362 Részecske- és kvantumsugárzások szóródása kőzetekben. Laue és Bragg egyenletei 364 Neutronsugárzások kőzetekben 369 Neutrondiffrakciós vizsgálat 369 Neutronok behatolása a kőzetekbe 369 Neutronreakciók alkalmazása a kőzetanalízisben 376 Termikus neutronok neutron-gamma reakciói 377 Neutron-neutron módszerek 378 Neutronélettartam-mérés 379 Neutronaktivációs analízis 380 Elektronsugárzások a kőzetekben 383 Az eletronmikroszkóp és alkalmazása 383 Scanning elektronmikroszkópia 385 Sztereo elektronmikroszkópia 385 Elektrondiffrakció 385 Gamma-sugarak terjedése kőzetekben 386 A Mössbauer-spektroszkópia 390 A röntgensugárzás kölcsönhatása a kőzetekkel 392 Röntgensugarak terjedése kőzetekben 395 Röntgensugarak diffrakciója 397 A diffraktáló síkok távolságának és a szóródás szögének meghatározása 398 A röntgensugarak szóródásán alapuló röntgenelemzési eljárások 401 A Laue-módszerek 401 A Debye-Scherrer-módszer 402 Goniométeres (diffraktométeres) eljárás 403 Minőségi értelmezés 405 Mennyiségi értelmezés 406 Az elemzési eljárások alkalmazhatóságának korlátai 407 Röntgenfluoreszcensz- és röntgenspektrum-vizsgálatok 407 Az elektronsugárzással keltett röntgensugárzás alkalmazása. Elektronsugár mikroszonda 409 Irodalom 412 Tárgymutató 418