工程地质第二章
合集下载
工程地质学-第二章 岩石的工程地质性质-2-岩石的力学性质
试件两端不平度0.5mm；尺寸误差±0.3mm; 两端面垂直于轴线±0.25o
3.影响单轴抗压强度的主要因素
（1）承压板端部的摩擦力及其刚度（加垫块的依据） （2）试件的形状和尺寸
形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工 尺寸：大于矿物颗粒的10倍； φ50的依据 高径比：研究表明；h/d≥(2－3)较合理 （3）加载速度 加载速度越大，表现强度越高(见图2－5) 我国规定加载速度为0.5 －1.0MPa/s （4）环境 含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明 显，对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的2 －3倍。 温度度：180℃以下部明显：大于180℃，湿度 越高强度越小。
三、岩石的抗拉强度
1. 定义：岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时 的单位面积上所受的拉力。
2. 直接拉伸法
抗拉强度
Rt P / A
关键技术
①试件和夹具之间的连接
②加力P与试件同心
四、岩石的抗剪强度
1. 定义
指一定的应力条件下（主要指压应力），所能抵抗
的最大剪应力常用 表示
2. 类型：
a.抗剪断试验
3、水楔作用：当两个矿物颗粒靠得很近，有水分子补 充到矿物表面时，矿物颗粒利用其表面吸引力将水分子 拉到自己周围，在颗粒接触处由于吸引力作用使水分子 向两个矿物颗粒之间的缝隙内挤入，这种现象称为水楔 作用。
根据破坏时的应力类型，岩石的破坏可有拉破坏、剪 破坏和流动破坏三种基本类型。由于受力状态和破坏形式 的不同，岩石的强度又可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强 度、抗剪强度和三轴压缩强度等。
一、岩石的变形性质
1.岩石在单轴压缩应力作用下的变形特性 1)普通试验机下 应力－应变曲线形状与 岩性有关。 (1)典型的岩石应力、应 变曲线特征为： Ⅰ.压密阶段 Ⅱ.弹性变形至微破裂稳 定发展阶段 Ⅲ.非稳定破裂发展阶段 （或称累进性破裂阶段） Ⅳ.破坏后阶段
3.影响单轴抗压强度的主要因素
（1）承压板端部的摩擦力及其刚度（加垫块的依据） （2）试件的形状和尺寸
形状：圆形试件不易产生应力集中，好加工 尺寸：大于矿物颗粒的10倍； φ50的依据 高径比：研究表明；h/d≥(2－3)较合理 （3）加载速度 加载速度越大，表现强度越高(见图2－5) 我国规定加载速度为0.5 －1.0MPa/s （4）环境 含水量：含水量越大强度越低；岩石越软越明 显，对泥岩、粘土等软弱岩体，干燥强度是饱和强度的2 －3倍。 温度度：180℃以下部明显：大于180℃，湿度 越高强度越小。
三、岩石的抗拉强度
1. 定义：岩石试件在受到轴向拉应力后其试件发生破坏时 的单位面积上所受的拉力。
2. 直接拉伸法
抗拉强度
Rt P / A
关键技术
①试件和夹具之间的连接
②加力P与试件同心
四、岩石的抗剪强度
1. 定义
指一定的应力条件下（主要指压应力），所能抵抗
的最大剪应力常用 表示
2. 类型：
a.抗剪断试验
3、水楔作用：当两个矿物颗粒靠得很近，有水分子补 充到矿物表面时，矿物颗粒利用其表面吸引力将水分子 拉到自己周围，在颗粒接触处由于吸引力作用使水分子 向两个矿物颗粒之间的缝隙内挤入，这种现象称为水楔 作用。
根据破坏时的应力类型，岩石的破坏可有拉破坏、剪 破坏和流动破坏三种基本类型。由于受力状态和破坏形式 的不同，岩石的强度又可分为单轴抗压强度、单轴抗拉强 度、抗剪强度和三轴压缩强度等。
一、岩石的变形性质
1.岩石在单轴压缩应力作用下的变形特性 1)普通试验机下 应力－应变曲线形状与 岩性有关。 (1)典型的岩石应力、应 变曲线特征为： Ⅰ.压密阶段 Ⅱ.弹性变形至微破裂稳 定发展阶段 Ⅲ.非稳定破裂发展阶段 （或称累进性破裂阶段） Ⅳ.破坏后阶段
工程地质电子教案
工程地质电子教案第一章：工程地质概述1.1 课程介绍了解工程地质的概念、内容及其在工程建设中的重要性。
掌握工程地质的主要研究对象和任务。
1.2 地质构造了解地质构造的分类，包括褶皱和断层。
掌握地质构造对工程建设的影响。
1.3 地质年代了解地质年代的划分，包括太古代、元古代、古生代、中生代和新生代。
掌握不同地质年代的特点及其对工程建设的影响。
第二章：工程地质勘察2.1 勘察方法了解工程地质勘察的方法，包括地面勘察、钻探、地球物理勘探和地下水勘察。
掌握各种勘察方法的优缺点及适用范围。
2.2 勘察流程了解工程地质勘察的基本流程，包括任务分析、勘察设计、数据采集、成果分析等。
掌握勘察流程中各个环节的关键要点。
2.3 勘察报告了解工程地质勘察报告的内容和结构。
掌握编写勘察报告的技巧和方法。
第三章：工程地质评价与勘察3.1 工程地质评价了解工程地质评价的目的和意义。
掌握工程地质评价的方法和指标。
3.2 工程地质勘察了解工程地质勘察的任务和要求。
掌握工程地质勘察的方法和技术。
3.3 工程地质评价与勘察的应用实例了解工程地质评价与勘察在实际工程中的应用。
分析实际工程中的成功案例和经验教训。
第四章：工程地质与地质灾害防治4.1 地质灾害类型与成因了解地质灾害的分类，包括滑坡、泥石流、地面沉降等。
掌握各类地质灾害的成因和影响因素。
4.2 地质灾害预测与评价了解地质灾害预测的方法和指标。
掌握地质灾害评价的原则和方法。
4.3 地质灾害防治措施了解地质灾害防治的基本原则和方法。
掌握地质灾害防治的技术和措施。
第五章：工程地质与工程建设5.1 工程建设与工程地质了解工程建设中工程地质的重要性和作用。
掌握工程建设中工程地质的主要任务和研究内容。
5.2 工程地质在工程建设中的应用实例了解工程地质在实际工程建设中的应用案例。
分析实际工程建设中工程地质的成功经验和教训。
5.3 工程地质与工程建设的发展趋势了解工程建设中工程地质的发展趋势。
《工程地质》第二章——构造运动地史概要地质构造
红海位于非洲东北部与阿 拉伯半岛之间，形状狭长， 从西北到东南长1900公里 以上，最大宽度306公里， 面积45万平方公里。红海 北端分叉成二小海湾，西 为苏伊士湾，并通过贯穿 苏伊士地峡的苏伊士运河 与地中海相连；东为亚喀 巴湾。按海底扩张和板块 构造理论，认为红海和亚 丁湾是海洋的雏形。据研 究，红海底部确属海洋性 的硅镁层岩石，在海底轴 部也有如大洋中脊的水平 错断的长裂缝，并被破裂 带连接起来。非洲大陆与 阿拉伯半岛开始分离在2 千万年前的中新世，目前 还在以每年1厘米的速度 继续扩张。
指：地壳运动在地层中留下的痕迹或形迹 水平构造 (3) 地质构造 倾斜构造 基本类型 断裂构造 褶皱构造
美国亚利桑那州大峡谷国家公园
何鹏摄于，2009年3月26日 Photographer: Trent Larson
(4) 地壳运动的原因 ① 大陆漂移说（德国人 A · Wegener 于1912年提出） 学说提出的诱因—南美大陆和非洲大陆边缘形态正好可以拼接起来
Measuring Strike and Dip from Outcrop
Image No. 4
With these three images you can see the outcrop from the north, south, and the left image shows it looking west, or straight at the rock. In this image the rock is sloping down and out towards the bottom of the picture. If this orientation isn't clear, place a book against the front of your computer monitor, such that the top of the book is on the monitor and the bottom is about 10cm away from the it, towards your keyboard. Note the hammer in the left picture - and in all subsequent images - it never moves.
工程地质 第二章 地质构造.
Strike：走向 Dip direction： 倾向 Dip ：倾角
岩层产状测量的记录有两种方法：
1．象限角表示法
以北或南的方向（0°）为准，一般记走向、倾向、倾角。 如N65°W/25°S，即走向北偏西65°、倾角25°、大致 向南倾斜；N30°E/27°SE，即走向北偏东30°、倾角 27°、倾向南东。
(2)对比褶皱核部和两翼岩层的时代新老关系，判断褶皱 是背斜还是向斜。若核部地层时代较老，两侧依次出现渐 新的地层，为背斜；反之，若核部地层时代较新，两侧依 次出现渐老的地层，则为向斜。
(3)根据两翼岩层的产状，判断褶皱是直立的、倾斜的还 是倒转的等等。
2-4 断裂构造Fracturing structure
Chapter 2 Geological Structure
第二章 地质构造
地质构造的概念： 由地壳运动导致组成地壳的岩层和岩体发生变形或变位 的现象，残留于地壳中的空间展布和形态特征，称为地 质构造或构造形迹。
地质构造的基本形态和分类Basic shape and
classification of geological structure ：
Recumbent 平卧的
按褶曲枢纽的产状可分为： （1）水平褶曲 枢纽水平，两翼同一岩层的走向基本 平行。 （2）倾伏褶曲 枢纽倾斜，两翼同一岩层的走向不平 行而呈弧形变化.
Horizontal fold
Inclined fold
四、褶皱的识别：
(1)根据岩层是否有对称重复的出露，可判断是否有褶皱 存在。若在某一时代的岩层两侧，有其他时代的岩层对称 重复出现，则可确定有褶皱存在。若岩层虽有重复出露现 象，但并不对称分布，则可能是断层形成的，不能误认为 褶皱。
工程地质 第2章 地层与地质构造
1-石灰岩，形成最早；2-花岗岩，形成晚于石灰岩； 3-矽卡岩，形成时代同花岗岩；4-闪长岩，形成晚于花岗岩； 5-辉绿岩，形成晚于闪长岩；6-砾岩，形成最晚
246-56
3.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 （1）侵入接触 （2）沉积接触
246-57
侵入接触
246-58
沉积接触
246-59
四、地质年代表
度为1cm/年，近几年加快，达到平均移动速度为8.9cm/年。
246-7
海水侵蚀部分
那 不 勒 斯 海 岸 的 三 根 石 柱
246-8
典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的历史变 迁。1750年，在这里从火山沉积物中发掘出一座建筑废墟 。据考证，该建筑修建于公元前105年的罗马帝国时代， 现在仅保存下三根高约12m的大理石柱，每根柱子上都保 留有同样的地质遗迹。
平行不整合
角度不整合
246-47
不整合面
平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
246-48
不整合面
常见底砾岩
246-49
平行不整合接触的形成过程
246-50
角度不整合
特征： ①上下岩层的产状不
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
246-60
246-61
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
期……………………………阶
时……………………………带
246-56
3.沉积岩与岩浆岩之间的接触关系 （1）侵入接触 （2）沉积接触
246-57
侵入接触
246-58
沉积接触
246-59
四、地质年代表
度为1cm/年，近几年加快，达到平均移动速度为8.9cm/年。
246-7
海水侵蚀部分
那 不 勒 斯 海 岸 的 三 根 石 柱
246-8
典型的例子是意大利那不勒斯海岸三根石柱的历史变 迁。1750年，在这里从火山沉积物中发掘出一座建筑废墟 。据考证，该建筑修建于公元前105年的罗马帝国时代， 现在仅保存下三根高约12m的大理石柱，每根柱子上都保 留有同样的地质遗迹。
平行不整合
角度不整合
246-47
不整合面
平行不整合
特征：
①上下岩层的产状 基本平行一致；
②在两套地层之间 缺失了一些时代的地 层，存在沉积间断。
这一地史时期地壳曾经 发生过显著的升降运动。
246-48
不整合面
常见底砾岩
246-49
平行不整合接触的形成过程
246-50
角度不整合
特征： ①上下岩层的产状不
按照年代顺序排列，用来表示地史时 期的相对年代和同位素年龄值的表格，称 为地质年代表。
246-60
246-61
国际通用：
地质年代单位
地层单位
宙……………………………宇
代……………………………界
纪……………………………系
期……………………………阶
时……………………………带
工程地质学课件 02岩体结构控制论
①形成块裂体边界；②控 制岩体变形和破坏方式； ③构成次级地应力边界
软弱结构面 较大的断层
软弱结构面
小断层、层间错 动带
①参与块裂岩体切割；② 划分Ⅱ级岩体结构类型的 重要依据；③构成次级地 应力场边界
①划分岩体Ⅱ级岩体结构 类型的重要依据；②是岩 体力学性质、结构效应的 基础；③有的为次级地应 力场边界
5
表生 结构面
卸荷裂隙，风化裂隙， 风化夹层，泥化夹层， 层面及裂隙夹泥
在地表部位发育，延续性不强，产 状变化大，结构面常有泥质物充填
第二章 岩体结构控制论
2.2.1 结构面的类型及特征 1）结构面成因类型和特征（力学成因类型）
剪性结构面：剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对滑移 如逆断层、平移断层以及多数正断层等。
③变质岩大多形成于高温高压下，其物质成分和结构 均发生剧烈变化，往往产生软弱的岩层与岩组。
如千枚岩、绿泥石片岩、石墨片岩等；
第二章 岩体结构控制论
2.2.3 岩石的成层条件及其厚度变化
对沉积岩及负变质岩，岩石成层特点直接关系到岩体 介质的连续性与各向异性：
①沉积岩，应特别重视滨海及河湖相岩层，其厚度往 往特别大。
均一性与各向异性：
①沉积岩成岩环境复杂，形成过程差别很大，由此决 定岩性、岩相变化与层厚；
②岩浆岩成因类型同样复杂，岩性岩相随之变化。 要特别注意岩浆分异及其岩性岩相分带、岩脉的分布 及其接触带。
第二章 岩体结构控制论
火山岩分布很广，成因类型不同，其岩性岩相变化显 著，岩石组合更为复杂。
海底喷发的火山岩类型，它往往与海底沉积岩交互产 生，构成不利的岩石组合，形成较差的工程地质条件。
物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。
软弱结构面 较大的断层
软弱结构面
小断层、层间错 动带
①参与块裂岩体切割；② 划分Ⅱ级岩体结构类型的 重要依据；③构成次级地 应力场边界
①划分岩体Ⅱ级岩体结构 类型的重要依据；②是岩 体力学性质、结构效应的 基础；③有的为次级地应 力场边界
5
表生 结构面
卸荷裂隙，风化裂隙， 风化夹层，泥化夹层， 层面及裂隙夹泥
在地表部位发育，延续性不强，产 状变化大，结构面常有泥质物充填
第二章 岩体结构控制论
2.2.1 结构面的类型及特征 1）结构面成因类型和特征（力学成因类型）
剪性结构面：剪应力形成的，破裂面两侧岩体产生相对滑移 如逆断层、平移断层以及多数正断层等。
③变质岩大多形成于高温高压下，其物质成分和结构 均发生剧烈变化，往往产生软弱的岩层与岩组。
如千枚岩、绿泥石片岩、石墨片岩等；
第二章 岩体结构控制论
2.2.3 岩石的成层条件及其厚度变化
对沉积岩及负变质岩，岩石成层特点直接关系到岩体 介质的连续性与各向异性：
①沉积岩，应特别重视滨海及河湖相岩层，其厚度往 往特别大。
均一性与各向异性：
①沉积岩成岩环境复杂，形成过程差别很大，由此决 定岩性、岩相变化与层厚；
②岩浆岩成因类型同样复杂，岩性岩相随之变化。 要特别注意岩浆分异及其岩性岩相分带、岩脉的分布 及其接触带。
第二章 岩体结构控制论
火山岩分布很广，成因类型不同，其岩性岩相变化显 著，岩石组合更为复杂。
海底喷发的火山岩类型，它往往与海底沉积岩交互产 生，构成不利的岩石组合，形成较差的工程地质条件。
物性质，岩体往往易于沿这种结构面滑移而失稳。
第2章工程地质基本知识
地质年代有绝对和相对之分
一、概述
相对地质年代在地史的分析中广为应用。它根据古生物的 演化和岩层形成的顺序，将地壳历史划分成一些自然阶段。 分为五大代（太古代、元古代、古生代、中生代和新生代）， 每代又分为若干纪，每纪又细分为若干世及期。在每一个地 质年代中，都划分有相应的地层。地质年代和地层单位、顺 序和名称的对应关系如下表。
一、概述
2.外力地质作用 由太阳辐射能和地球重力位能引起。 eg. 昼夜和季节气温
变化，雨雪、山洪、河流、冰川、风及生物等对母岩产生的 风化、剥蚀、搬运与沉积作用。
昼夜和季节以及气温的变化可使地表各种原岩不断发生 热胀脱离、冷缩开裂等机械破碎。水和水溶液的存在，可使原 岩不断发生水化、氧化、碳酸盐化、溶解以及缝隙水冻胀引起 崩裂化学变化和机械破碎。动植物和微生物的活动，也可使原 岩不断发生机械破碎和化学变化。这种外力（包括大气、水、 生物）对原岩机械破碎和化学变化的作用，统称为风化作用。
根据搬运和沉积的情况不同，可分为以下几种类型： 残积层、坡积层、洪积层、冲积层、海相沉积层、湖沼沉积层。
不同成因类型的第四纪沉积物，各具有一定的分布规律和 工程地质特性。
二、第四纪沉积物
（一） 残积物
定义：
残留在原地未被搬运的那一部分原岩 风化产物。
特点： 颗粒未被磨圆或分选，多为棱角状粗颗粒土。残积物与基岩
二、第四纪沉积物
（四） 冲积层
定义： 冲积物是河流流水的地质作用将两岸基岩及其上部覆盖的
坡积、洪积物剥蚀后搬运沉积在河流坡降平缓地带形成的沉积 物。
特点： 呈现明显的层理构造。由于搬运作用显著，碎屑物质由带
棱角颗粒经滚磨、碰撞逐渐形成亚圆或圆形颗粒，其搬运距离 越长，则沉积物质越细。典型的冲积物是形成于河谷内的沉积 物，可分为平原河谷冲积层和山区河谷冲积层等。
第2章 工程地质测绘
3、工程地质条件复杂程度和研究程度
建筑类型、规模
建筑物的类型、规模不同，与自然地质环境相互 作用的广度和强度也就不同，确定测绘范围时首先 应考虑到这一点。
例如，大型水利枢纽工程的兴建，由于水文和水文地质条件急剧 改 变，往往引起大范围自然地理和地质条件的变化；这一变化甚至会 导致生态环境的破坏和影响水利工程本身的效益及稳定性。此类建筑 物的测绘范围必然很大，应包括水库上、下游的一定范围，甚至上游 的分水岭地段和下游的河口地段都需要进行调查。
第2章 工程地质测绘
第1节 工程地质测绘的意义和特点
• 运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种 地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建 筑地段的工程地质条件。 • 将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号，按照 精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、 测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。 • 这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性 和适宜性作出评价。
• 踏勘时，应选择露头良好、岩层完整有代表性的地段 作出野外地质剖面，以便熟悉和掌握测区岩层的分布 特征；
• 寻找地形控制点位置，并抄录坐标、标高等资料；
• 访问和收集洪水及其淹没范围等情况； • 了解测区供应、经济、气候、住宿、交通运输等条件。
编制测绘纲要
工作任务情况
• 目的、要求、测绘面积、比例尺等；
一、地层岩性
地层岩性是工程地质条件最基本的要素和研 究各种地质现象的基础，所以是工程地质测绘 最主要的研究内容。 工程地质测绘对地层岩性研究的内容包括四 个：
• 确定地层的时代和填图单位； • 各类岩土层的分布、岩性、岩相及成因类型； • 岩土层的正常层序、接触关系、厚度及其变化规律； • 岩土的工程性质等。
工程地质学-第二章 岩石的工程地质性质-1-岩石的物理性质
吸水性较大的岩石吸水后往往会产生膨胀，给井巷支护造 成很大压力。
在公路建筑材料中 Ks→1，石料抗冻性能差， Ks >0.85的 石料寒冷地区不用。
2、岩石的透水性
透水性：在一定的水压作用下，水穿透岩石的能 力。地下水存在于岩石孔隙、裂隙之中，而且大多数岩石 的孔隙裂隙是连通的，因而在一定的水压作用下，地下水 可以在岩石中渗透。岩石的这种能透水的性能称为岩石的 透水性。岩石的透水性大小不仅与岩石的孔隙度大小有关， 而且还与孔隙大小及其贯通程度有关。
I d 2 mr / ms %
试验前的试件烘干质量 mr ； 残留在筒内的试件烘干质量 ms 。
3.岩石的膨胀性 评价膨胀性岩体工程的稳定。
1）自由膨胀率：无约
束条件下，浸水后胀变形 与原尺寸 之比 轴向自由膨胀
VH H / H （%）
H——试件高度 径向自由膨胀
VD D / D （%）
n0Leabharlann Vn0 V Ws V
Vn0 Ws
d 2 w
式中：Ws为干燥岩石重量；γd,γw干燥岩石和水的重度。
（3）岩石的饱水系数（Ks）
岩石吸水率与饱水率之比称为岩石的饱水系数，即
Ks
1 2
饱水系数反映了岩石中大开空隙和小开空隙的相对含量。 饱水系数越大，岩石中的大开空隙越多，而小开空隙越少。
Vnb Ws
Ws Vnb1 d1
V W1
w
式中：W s为干燥岩石的重量；γd,γw分别为干燥岩石和水的重度。
（2）岩石的饱水率（ω2）
岩石的饱水率指在高压（150个大气压）或真空
条件下，岩石吸入水的重量Wω2与岩石干重量Ws之比，
即：
工程地质学复习资料整理
工程地质学第二章岩石成因类型及其工程地质特征1.岩石按成因可分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
2.存在地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自热元素和化合物，称为矿物。
其中构成岩石的矿物，称为造岩石矿物。
如常见的石英、正长石、方解石等。
3.矿物的物理性质有颜色（自色、他色、假色）、光泽（造岩矿物绝大部分属于非金属光泽）、硬度（矿物的硬度的确定，是根据两种矿物对刻时互相是否刻伤的情况而定。
）、解理和断口。
4.当岩浆的内部压力小于上部岩层压力时，迫使岩浆停留下，冷凝成岩浆岩。
5.依冷凝成岩浆岩的地质环境的不同，将岩浆岩分三类：深成岩、浅成岩、喷出岩。
6.岩浆岩的产状有：岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉。
7.岩浆岩的结构，是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。
8.岩浆岩的结构分为：全晶质结构（粗粒结构、中粒结构、细粒结构、微粒结构）、半晶质结构、非晶质结构。
9.岩浆岩的构造，是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。
常见构造主要有：块状构造、流纹状构造、气孔状构造、杏仁状构造。
12.沉积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物、有机质及生物残骸组成。
13.在沉积岩的组成物质中，粘土矿物、方解石、白云石、有机质等，是沉积岩所特有的，是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征。
14.沉积岩分类：碎屑岩类、粘土岩类、化学及生物化学岩类。
15.沉积岩的结构：碎屑结构、泥质结构、结晶结构、生物结构。
16.沉积岩最主要的构造是层理构造。
17.沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石，是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。
18.常见沉积岩：19.变质岩是由原来的岩石在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新岩石。
20.变质岩变质作用的因素：高温、高压、新的化学成分的加入。
21.变质岩特有的矿物（石滑绿蛇）22.变质岩的结构（变晶变余）23.变质岩的构造，主要的是片理构造和块状构造。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
多与辉长岩或花岗岩共 生，也可呈岩脉、岩床 或岩盖产出
辉长岩(gabbro)
基性深成岩，呈黑色或 灰黑色；矿物成分以基 性斜长石和辉石为主， 也含有少量的角闪石、 橄榄石等。呈中、粗粒 结构，块状构造。
辉绿岩是基性浅成岩， 呈暗绿或黑色，矿物成 分与辉长岩相同。
呈黑、灰绿及暗紫等色。其主要矿物 成分与辉长岩相同，多呈细粒至隐晶 质结构，也有玻璃质结构和斑状结构。 致密块状、气孔构造及杏仁状构造较 普通，柱状节理普遍发育。
如果基性熔岩沿地壳裂隙喷出，而地形又比较平缓，常四处 漫溢，覆盖较大的面积，称为熔岩被。当喷发次数多，喷发 量大，可以由熔岩构成表面较平缓的台地，称为熔岩台地。
美国哥伦比亚高原。连续的玄武岩流堆积 形成了巨大的高原，覆盖了华盛顿和俄 勒冈的大部分地区（据Raymond Siever） 中国五大连池熔岩在流动过程中形成的波状构 造,波浪脊线与流向近于平衡（据黄宝印）
(2)泥质结构
50%以上由<0.005mm粘粒组成
(3) 结晶结构
由化学沉积物质的结晶颗粒组成的岩石结构 石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构
（4）生物结构 由30%以上生物遗体或碎片所组成的岩石结构 生物碎屑结构、贝壳结构、 珊瑚结构
2.3.2.3 沉积岩的构造
沉积岩的构造，是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。 （1）层理构造 含义 指岩石各组成部分在颜色、矿物成分、碎屑颗 粒大小等方面的差异变化所形成的成层性。
高岭石
一 组 2.0 ～ 完 全 3.5 解理， 土 状 断口
蒙脱石
与蒙脱石、水石母等 同为粘土矿物，主要 由富含铝硅酸盐(长 石、云母等)的火成岩 和变质岩经风化作用 形成。具吸水性、可 塑性、压缩性 亲水性比高岭石更 强，吸水后体积可膨 胀几倍。并具有很强 的吸附力及阳离子交 换能力。主要由基性 火成岩在碱性环境中 风化而成，为膨润土 的主要成分
常见矿物就其化学成分而言，绝大多数为硅酸盐，其余 为氧化物、硫化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐等 肉眼鉴定
即借助—些简单的工具如 小刀、放大镜、条痕板等
1黄铁矿
2石英 石英 SiO2
常发育成单晶并形成晶簇，或成致密状或粒状集合体。 纯净的石英无色透明，称水晶；硬度7。无解理，贝 壳状断口。相对密度2.65
5.无解理: 石英
方解石的三组解理
断口（fracture）
断口：矿物受外力打击后，形成的各种凹凸不平 的不规则的断裂面
贝壳状：石英 土状：高岭土、铝钒土 参差、锯齿状：黄铁矿、自然铜
贝壳状
锯齿状
参差状
土状
2.2.2.5 密度
2.2.2.6 弹性、挠性（塑性）、延展性（延性）
2.2.3常见的造岩矿物及其肉眼鉴定 造岩矿物
第二章 地壳及其物质组成
教学内容
地球的层圈构造 地质作用的概念及其分类 矿物的概念、物理力学性质及常见矿物 岩石的成因类型和常见岩石及其特点
学习要求
了解地球的层圈构造；掌握地质作用的概念及其分类 掌握矿物的概念及其基本性质 熟练掌握岩石的三大成因类型的主要特征 了解三大类岩石的分类和代表性岩石的特征及其工程 地质性质
2.2.2.3硬度(hardness)
概念:矿物抵抗 外力机械作用 的强度。 通常以十种矿物为 标准，来标定矿物 相对硬度的大小， 称之为摩氏硬度
2.2.2.3硬度(hardness)
压入硬度
① 滑石 2
压入硬度如下（单位kg/mm2）
②
③ ④
石膏 35
方解石 172 萤石 248
⑤ 磷灰石 610 ⑥ 正长石1120
沿着冰岛Laki 裂缝分布的 火山锥，1783年喷发，人类 历史上已知最大的熔岩流喷 发（Tony Waltham）
冰岛拉基裂隙式喷发及其形成的熔岩被
2.3.1.5火成岩的结构与构造
结构:是指矿物的结晶程度,颗粒大小,形状及矿物间 组合方式所反应出来的特征. 按结晶程度 和晶粒大小
(4)隐晶质
结构
石英
主要矿物:>10% 次要矿物：1~10%.
O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti 99%，质量的75%，体积的93% 。 角闪石
2.3.1.3火成岩的分类
1按形成环境和深度分类
(1)侵入岩
(2)喷出岩
深成岩 浅成岩 脉岩
酸性岩:SiO2 >65%
多由浅色矿物组成 颜色深 颜色深
2.按SiO2含量（酸度）分类
6蛇纹石
一般为细鳞片状、显微鳞片状以及致密块状集合体，
呈纤维状集合体者称蛇纹石石棉。
8白云母7黑云母来自辉石10白云石 CaMgCO3(OH)2 白云石
11褐铁矿
12角闪石
13角闪石
14斜长石
15正长石
其他
• 滑石 石榴子石
14 高 岭 石 鳞片状、 致密细 粒状、 土 状集合 体 纯 者 白色， 含 杂 质 时 颜 色 各异 浅 灰 白、浅 粉 红 色，有 时 微 带 绿 色 致 密 块 体 呈 蜡 状 光 泽、土 状 光 泽 土 状 光泽， 致 密 块 状 者 呈 蜡 状 光泽
类型
水平层理
单斜层理
交错层理
波状层理
①层厚类型
巨厚层( >1m);厚层(0.5-1m);中厚层(0.1-0.5m);薄层(0.1m)
②产状类型 正常. 夹层.变薄.尖灭. 透镜体. 互层.
层状
(2)递变层理
构造
构造:岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组 成部分之间的排列和充填方式。 (1)块状构造: 无定向排列,各部份均匀分布，花岗岩、闪长岩; (2)流纹构造: 岩石中有不同颜色的条纹,是熔岩流动时物质成 份作定向排列所致. 如流纹岩. (3)气孔构造: 熔岩冷却时尚末逸出的气体形成大小不一的气孔. 如玄武岩、安山岩 (4)杏仁构造: 喷出岩的气孔被后来的次生矿物所充填.
概念、形成、结构构造特征、典型岩石
2.3.1火成岩(岩浆岩)
概念：由岩浆侵入地下或喷出地表后冷却凝结而成 的岩石，又称岩浆岩。
2.3.1.1 火成岩的形成
2.3.1.2火成岩的物质成份
浅色矿物:石英,正长石,斜长石,白云母; 形成酸性、中性岩浆岩. 深色矿物:角闪石,辉石,橄榄石,黑云母; 形成基性、超基性岩浆岩.
3赤铁矿 Fe2O3
常为致密块状及土状集合体。铁黑色或 暗红色，硬度5-6。无解理。相对密度 4.0-5.3。
4方解石
Caco3
常发育成单晶或晶簇。粒状、块状、纤维状或钟乳状 集合体。纯净的方解石无色透明，硬度3。完全解理。 相对密度2.72。遇冷稀盐酸强烈起泡。
5石膏
CaSiO4.2H2O
单晶体常为板状，集合体为块状、粒状及纤维状等为 无色或白色，有时透明。玻璃光泽，纤维状石膏为丝 绢光泽。硬度2。有极好解理，易沿解理面劈开成薄片。 相对密度2.30-2.37。
中性岩:SiO2 53--65% 颜色较深 基性岩:45--52% 超基性岩:<45%
2.3.1.4 火成岩的产状
1.产状 侵入岩 喷出岩 火山锥 岩流
岩被 岩床 岩株 岩脉 岩基
吉林白头山火山口湖——天池
溶岩流
火山颈
火山口
熔浆流动过程中，在地形变化的地方急剧下流，冷 却后形成熔岩瀑布。酸性熔浆流不甚远，常形成短 厚的熔岩锥（或叫熔岩穹）。
2.60～ 2.63
15
蒙 脱 石
常呈隐 晶质土 状块体， 有时呈 鳞片状 集合体
鳞 片 状 者 一 组 完 全 解理
2 ～ 2.5
2—2.7
2.3 岩石
岩石:天然产出的,由一种或几种矿物组成的矿物集 合体。 岩浆岩(magmatic rock)
按成因分为
沉积岩(sedimentary rock) 变质岩(metamorphic rock)
1969年12月夏威夷Mauna Ulu 火山300米高的玄武岩流从 火山口中喷出。熔浆在陡崖地形变化的地方急剧下流，冷 却后形成熔岩瀑布。
基性熔岩往往沿着山坡或沟谷流动，呈狭长带状，前端散 开或扩大，有如舌状，长可达数十公里，称为熔岩流。
中国五大连池石块熔岩流（据黄宝印）
中国五大连池。形成于熔岩急流部分的粗绳状 构造，“绳束”直径达30-60cm，“单绳”直径 达5-8cm （据中华人民共和国地质部地质博物 馆，1979）
矿物的物理性质
形态、光学性质和力学性质
2.2.1形态
• 矿物单体形态和集合体形态
矿物集合体形态
石英晶簇
2.2.2矿物的物理性质 2.2.2.1 颜色和条痕(color & streak)
颜色:指矿物新鲜表面的颜色.有自色、他色之分.
自色:某些矿物所具有特定的颜色. 如石英为无色透明,硫为黄色. 他色:矿物因含有不同杂质而表现的颜色. 如:石英含Mn而呈紫色,含C而呈黑色. 假色:矿物因氧化膜产生的光线干涉而呈现出的颜色.
内力地质作用 物理地 质作用
外力地质作用
工程地质作用（人为地质作用）
2.2 矿物
地壳←岩石（岩石-土）←矿物
岩石：由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。
矿物的概念
矿物:是指在各种地质作用中所形成的天然单质元素或化合物. 造岩矿物: 组成岩石的主要矿物 石英（SiO2）、正长石（KAlSi3O8）、方解石（CaCO3）等
** 不能单凭颜色鉴定矿物.
颜色
条痕
是指矿物粉末的颜色
用毛瓷板（没上釉的瓷板）刻划检验观察的颜色.
有的矿物有好几种颜色 , 但条痕比较固定 的.
块状—铁黑色 土状—多为暗红色 条痕为樱桃红色
赤铁矿Fe2O3:
浅色矿物条痕都 为白色或灰白色
2.2.2.2光泽(luster )