地质学基础部分岩石教材共102页
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第二章岩石与岩体的工程地质性质-课件
地基的变形、强度和稳定问题。 ➢铁路、道路工程常遇到的有路基边坡、隧洞
围岩和桥墩桥台的稳定问题、道路的冻胀 问题； ➢地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水
及影响建筑施工的高地应力、高地热和 有害气体问题、岩爆问题；
➢海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳 定、海浪侵蚀及回淤问题；
➢矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷 道的稳定及涌水、采矿引起地面塌陷问 题；
精品jing
第二章岩石与岩体的工程地质性质
一、 工程地质的相关概念
1.地质学
是对地球的起源、物质组成、 内部构造、外部特征、各层圈之间 的相互作用和演变历史进行研究的学科。
2.工程地质学
研究与工程建筑活动有关的地质问题的学科，就是 研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处 理与正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件等地质 问题。
（4）环境工程地质的研究：
合理开发和保护地质环境。
工程地质通过考察来为工程建设服务， 因此勘察工作首当其冲有以下主要任务：
1、查明工程建筑所在地区的工程地质条件， 并对可能存在的工程地质问题进行定性和定量的评 价；
2、根据工程地质条件选择优良的建筑场地，并 对建筑物类型、规模和施工方法提出合理建议.保 证其正常施工；
工程地质问题。
工程地质学的学科、研究内容和研究方法
学
工程地质学
科
工 程 岩 土 学
工
程
学
动 力
地
质
区工 域程 工地 程质 地勘 质察 学
研究内容 工程岩土学是研究岩体和土体的工程地质 性质及其形成和变化规律以及改善这些性质 的科学。
工程动力地质学或称为工程地质问题 分析，主要研究各种工程地质问题产生的地 质条件、力学机制和发展演化规律；结合工 程规划、设计、施工的要求进行正确评价， 并提出防治措施。
围岩和桥墩桥台的稳定问题、道路的冻胀 问题； ➢地下建筑工程常遇到的是围岩稳定、涌水
及影响建筑施工的高地应力、高地热和 有害气体问题、岩爆问题；
➢海港工程常遇到的是码头地基、岸坡的稳 定、海浪侵蚀及回淤问题；
➢矿山工程常遇到的是露天矿边帮及地下巷 道的稳定及涌水、采矿引起地面塌陷问 题；
精品jing
第二章岩石与岩体的工程地质性质
一、 工程地质的相关概念
1.地质学
是对地球的起源、物质组成、 内部构造、外部特征、各层圈之间 的相互作用和演变历史进行研究的学科。
2.工程地质学
研究与工程建筑活动有关的地质问题的学科，就是 研究在工程建筑设计、施工和运营的实施过程中合理地处 理与正确地使用自然地质条件和改造不良地质条件等地质 问题。
（4）环境工程地质的研究：
合理开发和保护地质环境。
工程地质通过考察来为工程建设服务， 因此勘察工作首当其冲有以下主要任务：
1、查明工程建筑所在地区的工程地质条件， 并对可能存在的工程地质问题进行定性和定量的评 价；
2、根据工程地质条件选择优良的建筑场地，并 对建筑物类型、规模和施工方法提出合理建议.保 证其正常施工；
工程地质问题。
工程地质学的学科、研究内容和研究方法
学
工程地质学
科
工 程 岩 土 学
工
程
学
动 力
地
质
区工 域程 工地 程质 地勘 质察 学
研究内容 工程岩土学是研究岩体和土体的工程地质 性质及其形成和变化规律以及改善这些性质 的科学。
工程动力地质学或称为工程地质问题 分析，主要研究各种工程地质问题产生的地 质条件、力学机制和发展演化规律；结合工 程规划、设计、施工的要求进行正确评价， 并提出防治措施。
第二章岩石及其工程地质性质PPT课件
补充知识
■ 四大钻石的故事：
摄政王 光明之山 蓝色希望 南非之星
补充知识
“摄政王”的英文名称为Regent，重140.5克拉，在 世界著名钻石中排第十五位，现收藏于法国巴黎卢浮 宫阿波罗艺术馆。 传说，在1701年，印度的一个奴隶找到一颗重 约400克拉的金刚石，他为了把宝石带出矿山，忍痛 割破自己的大腿，将宝石藏在皮肉之中，然后缠上绑 带，逃出了矿区，但后来他在出海的船上被船长抢走 宝石后葬身大海。船长又将这块宝石卖给了商人。经 过几次转手宝石落到了英国总督手中，但几次战争之 后。宝石最终落户于法国。这颗特大型金刚石就是现 在的世界著名巨钻——摄政王。
Ti3+——绿色（钛金云母）
Cr6+——绿色（祖母绿、裴翠）
Mn2+——蔷薇红色（菱锰矿）
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（2）条痕(streak)：即矿物粉末的颜色，一般指不透明矿 物在白色素瓷板上划擦后留下的条痕颜色。
特点：突现自色，抑制他色，消除假色。
举例：
赤铁矿（红色） 镜铁矿（钢灰色） 条痕一致为樱桃红色，显示化学成份一致。
丝绢光泽 珍珠光泽
土状光泽
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3．矿物的力学性质
主要包括矿物的解理和硬度两大类特征。
云母的极完全解理
磷灰石硬度为5
22
1）*解理(Cleavage)：矿物晶体在外力作用下，严格按一定结晶 方向破裂出光滑平整面的性质。
依据解理面出现的难易程度（比例）可将解理分为五种类型：
➢①极完全解理：外力作用下极易剥裂出薄片，如云母、片状石膏
补充知识
■ 黄金品质
（1）千足金---指含金量不小于999的金称千足金。 千足金在首饰成色命名中是最高值。印记为“千 足金”“金999”“G999”“AU999”
土木工程地质学岩石PPT课件
课件
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泊松比(poisson’ratio)：是横向应变 与纵向应变比值。
2021/6/9
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强度指标
抗压强度(compressive strength)： 岩石单向受压时抵抗破坏的能力。
抗拉强度(tensile strength)： 岩石单向受拉时抵抗破坏的能力。
抗剪强度(shear strength)： 岩石抵抗剪切破坏的能力。
对工程极为不利，但可作隔水层和防渗层。
•化学岩和生物化学岩具不同程度的可溶性，易 渗漏。
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变质岩
工程性质与其原岩密切相关。 •动力变质岩的力学强度和抗 水性均较差。 •片理构造使岩石具有各向异 性特征。
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四. 岩石按工程特性的划分
2021/6/9
岩石类别 成因
物质组成 结构
构造
代表性岩石
岩浆岩 沉积岩 变质岩
高温高压 硅酸盐 结晶结构 块状构造 花岗岩 岩浆冷凝 金属硫化
物 常温常压 碎屑物质 碎屑结构 层理构造 砂岩 岩石风化 粘土矿物 结晶结构 层面构造
化学物质 生物结构 有机物 岩石变质 变质矿物 变晶结构 片状构造 片麻岩
沉积岩的结构：
砾状结构
碎屑结构 砂质结构中粗
细
粉砂质结构
泥质结构
结晶结构
生物结构
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沉积岩的构造：
•层理构造(stratification)（水平层理、波状 层理、斜层理等）
•层面构造(bedding plae)（雨痕、泥裂等）2021/6/9
地质学基础PPT课件全文
2024/8/31
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第一节 地球概况
二、地球的物理性质
（一）地球的密度和重力
布格校正
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地壳均衡说
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第第190页页/共/共4455页页
第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
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第一节 地球概况
二、地球的物理性质 （二）地磁
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第二节 地球的结构
二、地球的内部圈层 （一）地壳
2.地壳的厚度和结构
陆壳：约占地壳面积的 1/3多一点，陆壳具有 明显的双层 结构，即存 在上、下地壳。
洋壳：位于海洋之下， 约占地壳面积2/3少一 点，其上为 约4km厚的 海水，洋壳缺失上地壳
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第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
大地水准体” （Geoid）
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第一节 地球概况 一、地球的形状和大小
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第一节 地球概况
一、地球的形状和大小
地球赤道半经（α）：6378137m 地球极半经（с）：6356752m
2024/8/31
用以计算岩石的年龄的公式为：
t＝ln(1＋D/N）/λ
λ为衰变常数；D为子体同位素含量；N为母体同位素含量。 目前用放射性同位素方法测得地球上最古老岩石的年龄为40－ 43亿年； 对来自外星球的陨石及月岩的测定，获得的最大年龄为45－ 47亿年。 据此，确定地球的年龄为至少有45亿年。
2024/8/31
地质学基础部分——岩石共102页文档
地质学基础部分——岩石
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
51、 天 下 ห้องสมุดไป่ตู้ 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
11、战争满足了，或曾经满足过人的 好斗的 本能， 但它同 时还满 足了人 对掠夺 ，破坏 以及残 酷的纪 律和专 制力的 欲望。 ——查·埃利奥 特 12、不应把纪律仅仅看成教育的手段 。纪律 是教育 过程的 结果， 首先是 学生集 体表现 在一切 生活领 域—— 生产、 日常生 活、学 校、文 化等领 域中努 力的结 果。— —马卡 连柯(名 言网)
13、遵守纪律的风气的培养，只有领 导者本 身在这 方面以 身作则 才能收 到成效 。—— 马卡连 柯 14、劳动者的组织性、纪律性、坚毅 精神以 及同全 世界劳 动者的 团结一 致，是 取得最 后胜利 的保证 。—— 列宁 摘自名言网
15、机会是不守纪律的。——雨果
谢谢！
51、 天 下 ห้องสมุดไป่ตู้ 事 常成 于困约 ，而败 于奢靡 。——陆 游 52、 生 命 不 等 于是呼 吸，生 命是活 动。——卢 梭
53、 伟 大 的 事 业，需 要决心 ，能力 ，组织 和责任 感。 ——易 卜 生 54、 唯 书 籍 不 朽。——乔 特
55、 为 中 华 之 崛起而 读书。 ——周 恩来
地质学基础PPT课件
沉积作用 形成的矿床
机械沉积
化学沉积 生物化学
沉积
铂、金、锡石、金刚石、锆英石、独 居石、钨、铁等砂矿床
石膏、岩盐等
铁、锰、磷、铝、铜、硫、硅藻土、 煤、油页岩、石油、天然气
石
灰
沉积矿床的特
岩 点是：成层状、埋
、 藏浅、规模大、易
于开采，经济价值
白 高。
云
岩
第15页/共18页2
. 5
风化
地面流水 地下水、冰川、风
上升
外
湖泊、沼泽、海洋
内力地质作用
力
地
剥蚀
成岩
质
作
用
搬运
沉积
小
结
破坏（削高）
建造（补低）
改变塑造地表形态
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本 章 学 习 要 求 与 习本题章学习要求
初步了解成岩作用、沉积岩及外生矿床的概念； 初步掌握沉积岩的一般特征，了解地壳表层物质演 变与外力地质作用的关系。
其中方解石、白云石、粘土矿物、石膏、硬石膏等是沉 积岩的特有矿物。
火成岩中常见的橄榄石、 辉石、角闪石、黑云母、中 性及基性斜长石在沉积岩中 很少出现，
第4页/共18页
12.2
沉 积 岩 二的、特沉征积（岩颜的色颜）色
沉积岩具有各种各样的颜色。根据颜色可以分析岩石 成分和沉积时的古地理环境，是沉积岩命名的根据之一。
相交，相互交错而形成的。
d.递变层理—— 同一层内碎屑颗粒粒 径向上逐渐变细。
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12.2
2、层面构造
沉 积a岩.波痕的—特—在征尚未（固构结造的）沉积层面上，由于流水、风或波 浪的作用形成的波状起伏的表面，经成岩作用后被保存 下来。
地质学基础部分岩石
(3)珍珠光泽： 象珍珠表面一样光泽（云母）。
(4)脂肪光泽：光线呈散射现象，有油状的感觉（石英断口）。
物理性质
4. 硬度──矿物抵抗外力磨擦或刻划的能力。
摩氏硬度表 硬度１-10分别是：滑石 （1） 石膏 （2）
方解石 （3） 萤石 （4） 磷灰石 （5） 正长石 （6） 石英 （7） 黄玉 （8）
8、三种含铁矿物
赤铁矿 （Fe2O3）
赤铁矿呈半金属光泽，常呈鲕 状、豆状等集合体，色赤红， 条痕樱红色，无解理。
褐铁矿（2Fe2O3?3H2O ）
是一种铁矿，也为半金属泽， 常呈钟乳状集合体，表面多孔
磁铁矿 （Fe3O4）
晶体呈八面体，普 通多呈致密粒状、 块状的集合体，铁 黑色，条痕黑色， 半金属光泽，硬度 5.5-6，比重4.95.2，无解理，具磁 性。
方解石和 1:3 稀 HCl 有气 泡反应（此可作为野外鉴 定矿物的简便方法）。
马鞍状
7、白云石 晶体常为弯曲的马鞍状、粒状 或致密块状，颜色灰白有时微 带黄褐等色，玻璃光泽，硬度 3.5-4，三组菱面体解理完全。 白云石遇稀盐酸反应微弱，其 粉末加盐酸起泡沫反应，这是 与方解石的重要区别之一。
常见矿物
深成侵入岩体包括： （1）岩基：岩体非常庞大，可连绵数十里或千里， 形状很难推定。岩体愈往深处体积愈大，与地壳深 处相连。 （2）岩株：岩株是较岩基为小的侵入岩体，其形状 略成圆柱形，岩株往下很深与岩基相连。
岩浆岩
三、岩浆岩结构、构造
1. 结构：指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小和形状，以及矿物间结合关 系所表现出来的岩石特征结构。强调对矿物颗粒的描述，即微观特征。
岩浆岩
晶体单元
斑晶（白色）
基质（黑色）
岩石工程地质性质课件
剪切强度试验分为非限制性剪切强度试验 （Unconfined shear strength test）和限制性剪切强 度试验（Confined shear strength test）二类。
非限制性剪切试验在剪切面上只有剪应力存在，没有 正应力存在；限制性剪切试验在剪切面上除了存在剪 应力外，还存在正应力。
•岩石工程地质性质
•38
5) Hoek直剪仪试验装置
•岩石工程地质性质
•39
6）角模压剪试验及受力分析示意图
在压力P的作用下，剪切面上可分解为沿剪切面的剪 力Psinα/A和垂直剪切面的正应力Pcosα/A，如图所 示。
•岩石工程地质性质
•40
7）限制性剪切强度试验结果及其分析
①试验结果：剪切面上正应力越大，试件被剪破坏前所能承受的 剪应力也越大。
衡量岩石透水性的指标为渗透系数(K)。一般来说，完整密实的岩 石的渗透系数往往很小。岩石的渗透系数一般是在钻孔中进行抽 水或压水试验而测定的。
一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从 于线性渗流规律——达西定律，即
UKJ
•岩石工程地质性质
•14
几种岩石的渗透系数值
•岩石工程地质性质
•32
b.应力分布：圆盘在压应力的作用下，沿圆盘直径y—y的应力分 布和x—x方向均为压应力。而离开边缘后，沿y—y方向仍为压应 力，但应力值比边缘处显著减少。并趋于均匀化；x—x方向变成 拉应力。并在沿y—y的很长一段距离上呈均匀分布状态。
c.破坏原因：从图可以看出，虽然拉应力的值比压应力值低很多， 但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而 导致试件沿直径的劈裂破坏。破坏是从直径中心开始，然后向两 端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。
非限制性剪切试验在剪切面上只有剪应力存在，没有 正应力存在；限制性剪切试验在剪切面上除了存在剪 应力外，还存在正应力。
•岩石工程地质性质
•38
5) Hoek直剪仪试验装置
•岩石工程地质性质
•39
6）角模压剪试验及受力分析示意图
在压力P的作用下，剪切面上可分解为沿剪切面的剪 力Psinα/A和垂直剪切面的正应力Pcosα/A，如图所 示。
•岩石工程地质性质
•40
7）限制性剪切强度试验结果及其分析
①试验结果：剪切面上正应力越大，试件被剪破坏前所能承受的 剪应力也越大。
衡量岩石透水性的指标为渗透系数(K)。一般来说，完整密实的岩 石的渗透系数往往很小。岩石的渗透系数一般是在钻孔中进行抽 水或压水试验而测定的。
一般认为，水在岩石中的流动，如同水在土中流动一样，也服从 于线性渗流规律——达西定律，即
UKJ
•岩石工程地质性质
•14
几种岩石的渗透系数值
•岩石工程地质性质
•32
b.应力分布：圆盘在压应力的作用下，沿圆盘直径y—y的应力分 布和x—x方向均为压应力。而离开边缘后，沿y—y方向仍为压应 力，但应力值比边缘处显著减少。并趋于均匀化；x—x方向变成 拉应力。并在沿y—y的很长一段距离上呈均匀分布状态。
c.破坏原因：从图可以看出，虽然拉应力的值比压应力值低很多， 但由于岩石的抗拉强度很低，所以试件还是由于x方向的拉应力而 导致试件沿直径的劈裂破坏。破坏是从直径中心开始，然后向两 端发展，反映了岩石的抗拉强度比抗压强度要低得多的事实。
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地质学基础部分岩石教材
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
Байду номын сангаас
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿
6、法律的基础有两个，而且只有两个……公平和实用。——伯克 7、有两种和平的暴力，那就是法律和礼节。——歌德
8、法律就是秩序，有好的法律才有好的秩序。——亚里士多德 9、上帝把法律和公平凑合在一起，可是人类却把它拆开。——查·科尔顿 10、一切法律都是无用的，因为好人用不着它们，而坏人又不会因为它们而变得规矩起来。——德谟耶克斯
拉
60、生活的道路一旦选定，就要勇敢地 走到底 ，决不 回头。 ——左
Байду номын сангаас
56、书不仅是生活，而且是现在、过 去和未 来文化 生活的 源泉。 ——库 法耶夫 57、生命不可能有两次，但许多人连一 次也不 善于度 过。— —吕凯 特 58、问渠哪得清如许，为有源头活水来 。—— 朱熹 59、我的努力求学没有得到别的好处， 只不过 是愈来 愈发觉 自己的 无知。 ——笛 卡儿