岩石的坚硬程度通常是根据其抵抗外力破碎的能力来划分的,常见的是按岩石的单轴饱和抗压强度(Rc)来划分,具体分级如下:
第1类坚硬岩:Rc>60MPa;
第2类较坚硬岩:60MPa≥Rc>30MPa;
第3类较软岩:30MPa≥Rc>15MPa;
第4类软岩:15MPa≥Rc>5MPa;
第5类极软岩:Rc<5MPa。
另外,根据岩石坚硬程度等级的定性分类,还可以通过观察锤击岩石的声音、有无回弹、是否容易击碎以及浸水后的反应等特征来进行判断,具体如下:
硬质岩:
坚硬岩:锤击声清脆,有回弹,震手,难击碎,基本无吸水反应。代表性岩石有未风化~微风化花岗岩、闪长岩、辉绿岩、玄武岩、安山岩、片麻岩、石英岩、石英砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等;
较硬岩:锤击声较清脆,有轻微回弹,稍震手,较难击碎,有轻微吸水反应。比如微风化的坚硬岩石、未风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩等。
软质岩:
较软岩:锤击声不清脆,无回弹,轻易击碎,浸水后指甲可刻出印痕。包括中风化~强风化的坚硬岩或较硬岩、未风化~微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩等;
软岩:锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后手可捏碎、掰开。例如强风化的坚硬岩或较硬岩、中风化~强风化的较软岩、未风化~微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩等;
极软岩:锤击声哑,无回弹,有较深凹痕,浸水后手可捏成团。像全风化的各种岩石以及各种半成岩都属于极软岩。
岩石的坚硬程度对于工程建设、地质勘探等具有重要意义,它会影响到施工方法的选择、地基的稳定性以及矿产资源的开采等方面。在实际应用中,需要根据具体情况综合考虑多种因素,以准确评估岩石的性质和特征。同时,还有其他一些表示岩石硬度的方法,如莫氏硬度等。莫氏硬度是用刻痕法将棱锥形金刚钻针刻划所测试矿物的表面,并测量划痕的深度,以符号HM表示,莫氏硬度分为从软到硬十级,其代表矿物分别为滑石(talc)1(硬度最小)、石膏(gypsum)2、方解石(calcite)3、萤石(fluorite)4、磷灰石(apatite)5、正长石(feldspar;orthoclase;periclase)6、石英(quartz)7、黄玉(topaz)8、刚玉(corundum)9、金刚石(diamond)10。不过莫氏硬度通常用于矿物的硬度比较,在岩石学中使用相对较少。
需要注意的是,岩石的分类和硬度评估可能会因不同的行业标准和实际应用而有所差异。在具体的工程项目或科学研究中,应参考相关的规范和标准,并结合实际情况进行综合分析。