岩石的成分、结构和构造

岩石是由各种矿物组成的，它们都有自己的化学成分和物理性质。一般来说，含硬度大的粒状矿物越多的岩石，强度越大，往往呈脆性变形，如石英砂岩、花岗岩等；含硬度小的片状矿物，尤其是含有滑感的鳞片状矿物越多的岩石，强度越小，往往呈韧性变形。如根据N.J.Price实验表明，钙质胶结的砂岩和泥质胶结的粉砂岩，单轴抗压强度都是随着石英颗粒含量的增加而明显的增加（图3-20）。从图中两条曲线的形态和位置还可看出，当两种岩石的石英颗粒含量相同时，钙质胶结砂岩比泥质胶结的粉砂岩强度大。

图3-20 两种岩石抗压强度与石英含量关系图（据N.J.Price）

1—钙质胶结砂岩的单轴抗压曲线；2—泥质胶结粉砂岩的单轴抗压曲线

此外，岩石中的化学性质稳定的矿物和易溶于水的盐类（如黄铁矿、岩盐、石膏等），如果含量高，也会降低岩石的强度。

在沉积岩中，如果其他条件相同，碎屑颗粒细、棱角不显著，呈基底式胶结的岩石，往往强度较高；反之，呈接触式胶结的岩石，强度就比较低。具有层理，尤其是薄层的沉积岩层，在侧向压力作用下，容易沿层理面滑动，形成褶皱构造；不具层理或呈巨厚层的岩石，则容易产生断裂。凡是孔隙或裂隙发育的岩层，强度都会明显地降低。