工程地质(矿物部分)

角闪石
黑云母
长石
他色 是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的 本身性质无关。 如纯净的石英晶体是无色透明的，混入杂质就 呈紫色、玫瑰色、烟色。由于他色不固定，对鉴定 矿物没有很大意义。
假色 是由于 矿物内部的裂 隙或表面的氧 化薄膜对光的 折射、散射所 引起的。如方 解石解理面上 常出现的虹彩； 斑铜矿表面常 出现斑驳的蓝 色和紫色。
矿物的物理性质——６．解理、断口 矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称 为解理。裂开的光滑平面称为解理面。不具方向性的不规则破 裂面，称为断口。
根据解理的完全程度，可将解理分为以下几种： (1)极完全解理 极易裂开成薄片，解理面较大而平整光滑， 如云母、石膏等。 (2)完全解理 常沿解理方向开裂成平滑小块或薄板，解理 面相当光滑，如方解石。 (3)中等解理解理面往往不能一劈到底，不很光滑，且不连 续，常呈现阶梯状，如普通角闪石、普通辉石等。 (4)不完全解理,解理程度很差，在大块矿物上很难看到解理， 只在细小碎块上才可能看到不清晰的解理面， 如磷灰石。 （5）极不完全解理（无解理）——如石英、磁铁矿等。
地 球 内 部 圈 层
陆 壳 及 上 地 幔
地 球 内 部 圈 层 图
地 震 波 在 地 球 内 部 的 传 播
地球各圈层的组成及密度
大陆地壳
大洋地壳
地壳明显地存在上下两层： 上 硅铝层，也称为花岗质层，只存在于大陆；
下 硅镁层，也称为玄武质层，分布于全球。
地壳的结构特征
大陆地壳
厚度大 双层
O,Si,Al,K
大洋地壳
薄 单层
O,Si,Mg,Fe
年代老
新
2.1 主要造岩矿物
岩石圈
岩石：岩浆岩、沉积岩和变质岩
造岩矿物：固体，无机元素或元素化合物
矿物的概念和用途
• 矿物的概念
•
矿物：在一定的地质条件下形成，具有一定的化学成分和物理性质， 并在一定的物理化学条件下稳定存在的单质或化合物叫矿物。 矿物 是组成岩石和矿石的基本单位。
参考书目：地球科学导论 刘本培 蔡运龙主编 高等教育出版社2002年
太阳系八大行星
四大圈层
外部圈层包括岩石圈、大气圈、水圈、 生物圈。岩石圈指地球表层由固体岩石组 成的圈层；大气圈指环绕地球的由气体组 成的圈层；水圈指地球表层由各种形式存 在的水组成的圈层；生物圈指地球表层所 有活着的有机体组成的圈层。
摩氏硬度计（En)
Diamond The Hardest Known Substance
Diamond is the hardest naturally occurring substance known; it is also the most popular gemstone. Because of their extreme hardness, diamonds have a number of important industrial applications. The hardness, brilliance, and sparkle of diamonds make them unsurpassed as gems. In the symbolism of gemstones, the diamond represents steadfast love and is the birthstone for April. Diamonds are weighed in carats (1 carat = 200 milligrams) and in points (1 point = 0.01 carat). In addition to gemstones, several varieties of industrial diamonds occur, and synthetic diamonds have been produced on a commercial scale since 1960. A very high refractive power gives the diamond its extraordinary brilliance. A properly cut diamond will return a greater amount of light to the eye of the observer than will a gem of lesser refractive power and will thus appear more brilliant. This high dispersion gives diamonds their fire, caused by the separation of white light into the colors of the spectrum as it passes through the stone. The scratch hardness of diamond is assigned the value of 10 on the Mohs scale of hardness; corundum, the mineral next to diamond in hardness, is rated as 9. Actually, diamond is very much harder than corundum; if the Mohs scale were linear, diamond's value would be about 42.
矿物的物理性质
矿物的物理性质——1. 颜色
矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用 产生的。按成色原因分为：
自色 他色
假色
自色
是矿物固有的颜色，颜色比较固定。 一般来说，含铁、锰多的矿物，如黑云母、普通 角闪石、普通辉石等，颜色较深，多呈灰绿、褐绿、 黑绿以至黑色；含硅、铝、钙等成分多的矿物，如石 英、长石、方解石等，颜色较浅，多呈白、灰白、淡 红、淡黄等各种浅色。
金属光泽（金）
半金属光泽 （针铁矿）
金刚光泽（辰砂）
玻璃光泽 （水镁石）
金属光泽 （黄铁矿）
半金属光泽 （铬铁矿）
金刚光泽 （金刚石）
玻璃光泽 （水晶）
造岩矿物绝大部分属于非金属光泽。由于矿物表面 的性质或矿物集合体的集合方式不同，又会反映出 各种不同特征的光泽。
1. 玻璃光泽 反光如镜， 如长石、方解 石解理面上呈 现的光泽。
矿物的物理性质—— 2．光泽
矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。矿物的 光泽是矿物表面的反射率的表现，按其强弱程度， 分金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。
矿物的光泽
注意：矿物肉眼鉴定时，根据矿物新鲜平滑的晶面、解理面或磨光面上
反光能力的强弱，同时配合矿物的条痕和透明度进行光泽等级的判定。 • 金刚光泽、玻璃光泽（半金属光泽）统称为非金属光泽。
岩石圈包括全部地壳（陆壳和洋壳）和上地幔顶部的橄榄岩 层（莫霍面以下，软流圈以上），它是一个力学性质基本一致 的刚性整体。
岩石圈、大气圈、水圈和生物圈的相互联系
地球的圈层结构
地球内部圈层的形成，一般认为是由于地球内 部加热、原始物质分异和分层作用共同产生的结果。 依据圈层的特点可分为： —— 地 壳 —— 地 幔 —— 地 核
第1章 岩石及其工程地质性质
• 概述（地球的圈层结构） • 1.1 造岩矿物
• a=b=6378.140
c=6356.755
ac 1 e a 300
R a c
3 2
4 3 V球＝ R 3
4 2 V扁＝ a c 3
概
述
地球是太阳系的一颗普通行星。 地球在已知宇宙中不过是渺小的“沧海一粟”。但地球是 宇宙中目前已知适合人类居住的唯一家园，是一颗与人类生 存命运相关的最不平凡的星球。 地球的赤道半径=6378.1 km 地球的两极半径=6356.7 km 地球的平均半径=6371 km 地球的表面积5.1亿km2，其中 海洋占71%，陆地占29%。海 底和地表形态高低起伏，陆地 有高山、丘陵、平原和盆地。 海底有海沟和海底山等。
2) 二向延展-板状黑云母晶体 3) 三向等长-粒状石榴子 石晶体
1) 一向延长-柱状石英晶体
晶形
• 在一定条件下（如晶体生长较快，生 长能力较强，生长顺序较早，或有允许晶 体生长的空间——晶洞、裂缝等），矿物 可以形成良好的晶体。 • 晶体形态多种多样，但基本可分成两 类：一类是由同形等大的晶面组成的晶体， 称为单形，一类是由两种以上的单形组成 的晶体，称为聚形。
2. 珍珠光泽 光线在解理 面间发生多次折 射和内反射，在 解理面上所呈现 的像珍珠一样的 光泽，如云母等。
3. 丝绢光泽 纤维状或细鳞片状矿物，由于光的反射互相干扰，形成丝绢般的光泽， 如纤维石膏和绢云母等。
4. 油脂光泽 矿物表面不 平，致使光线散 射，如石英断口 上呈现的光泽。
5. 蜡状光泽 像石蜡表面呈 现的光泽。如 蛇纹石、滑石 等致密块体矿 物表面的光泽。
裂开的方解石菱形晶体
集合体
紫晶洞——晶簇
250万，成龙
结核状
肾状
钟 乳 状
树枝状
鲕状赤铁矿
放射状
花瓣状 针状
双晶
2．1．2 矿物的物理性质
矿物的物理性质，决定于矿物的化学成分和内 部构造。矿物的物理性质，是鉴别矿物的重要依据。 肉眼鉴别矿物所依据物理性质主要有：
1.颜色 2.光泽 3.透明度 4.条痕 5.硬度 6.解理、断口 7.比重
翡 翠
价值数千万
硬玉是钠和铝的硅 酸盐，归入辉石矿 物；而软玉则是钙 和镁的硅酸盐，属 闪石矿物。
硬玉（缅甸玉）
造岩矿物
• • • • 1. 矿物形态 2. 矿物的光学性质 3.矿物的力学性质 4. 常见造岩矿物
矿物
存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质 的自然元素和化合物，称为矿物。