工程地质及水文学笔记

工程地质及水文学总结

第一章

地球的宇宙环境

地质作用：是由自然动力而引起地球的物质组成、内部构造和地表形态变化和发展的各种自然作用。

地壳运动（构造运动）：由于地球的内部能量使组成地壳的物质发生变形、变拉的机械运动。

第二章

岩石及其工程地质性质

自然界岩石的种类按成因可分为三类：岩浆岩（火成岩）、沉积岩（水成岩）和变质岩。

第一节造岩矿物

一、矿物的概念及其类型

矿物的概念：地壳中的化学元素，在一定的地质条件下结合而成的天然化合物或单质。

自然界的矿物按成因可分为三大类：

（1）原生矿物

（2）次生矿物

（3）变质矿物

矿物的基本特征：天然产出的（自然作用形成的）人造矿物不属于地质学的范畴具有一定化学成分（每种矿物有比较稳定化学成分）

二、矿物的物理性质

矿物的形态：主要受本身的内部结构和形成时环境的影响。

（一）矿物的单体形态：

矿物的单体形态：矿物的单体形态是指矿物单个晶体的外形。主要包括晶面聚合形态、晶体习性和晶面条纹三个方面

1.晶面聚合形态可分为两类：

一类是由形状相同、大小相等的晶面聚合而成形成的形体，称为单形。

另一类是有两个或两个以上的单形聚合而成的形体，称为聚形。

2.晶体习性可分为三类

（1）一向延伸型

（2）二向延展

（3）三向等长

3.晶面条纹

（二）矿物的集合体形态

见P27-28页

（三）矿物的光学性质

矿物的光学性质是指矿物对自然光的吸收、反射和折射所表现出的各种性质。1.颜色

（1）自色：是指由于矿物本身的化学成分中含有带色元素而呈现的颜色，即矿物本身所固有的颜色。

（2）他色：是指当矿物中含有杂质时所出现的其他颜色。

（3）假色：是指矿物内部的某些物理原因所引起的颜色。

2.光泽：矿物表面对可见光的反射能力称为光泽。依据反射能力的强弱可以分为：金属光泽（如金、银、铜、辉锑矿）半金属光泽（如赤铁矿、褐铁矿）和非金属光泽。（金刚光泽、玻璃光泽）。

造岩矿物一般呈现如下非金属光泽

（1）玻璃光泽

（2）油脂光泽

（3）珍珠光泽

（4）丝绢光泽

3.矿物的透明度：由于矿物透光的能力不同，而表现出不同的明暗程度，这种性质称为透明度。

（四）矿物的力学性质

1.硬度：矿物抵抗刻划摩擦压入的能力称为硬度。

在矿物的肉眼鉴定工作中通常采用摩氏硬度。

“滑石方萤磷，长石黄刚金”或“滑石方、萤石长、石英黄玉、刚金刚”。

2.解理：矿物受外力作用时，沿一定方向破裂成光滑平面的性质叫解理。

三、主要矿物简述（常见的造岩矿物）

1.石英：SiO2贝壳状断口，油脂光泽，白色透明。

2.方解石：CaCO3半透明、乳白色与稀盐酸反应剧烈生成CO2气泡。

3.白云母：CaCO3.MgCO3与冷盐酸反应微弱，只能与热盐酸反应，粉末遇稀盐酸反应缓慢，这是与方解石的主要区别。

4.橄榄石：(Mg，Fe)2SiO4不与石英共存，易风化，风化产物有蛇纹石、滑石等。

5.辉石：Ca（Mg，Fe）Si2O6呈短柱状、致密块状、棕色至暗灰色，比角闪石难风化。

6.角闪石：Ca(Mg，Fe）3Si4O12在岩石中呈现针状、细长柱状或纤维状，角闪石易风化。

7.斜长石：Na（AlSi3O8）.Ca(Al2Si2O8)常呈板状和柱状晶体白色或灰白色。

8.正长石：KAlSi3O8晶体短柱状、肉红色或浅黄色。

9.白云母:KH2Al3Si3O12常见片状、鳞片状、白云母比较难风化。

10.黑云母：KH2（Mg，Fe）3AlSi3O12深褐色或黑色，黑云母较白云母易于风化，风化物为碎片状。

第二节岩浆岩

一、岩浆岩的概念及产状

岩浆岩：又称火成岩，是由岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石

岩浆：来源于地壳深部地段或软流圈高温熔融体。

岩浆作用:岩浆形成演化、侵位至冷凝成岩的全过程。

根据运移的方式分为：喷出作用（又称火山作用）和侵入作用。

喷出作用：岩浆沿一定通道直至喷出地表，称为喷出作用

侵入作用：岩浆沿断裂带或地壳薄弱地带侵入地壳上部岩层中称为侵入作用。按照岩浆活动和冷凝成岩的情况，岩浆岩体可具有各种复杂的产状。（详见P37)

1.深层侵入岩的产状——岩基、岩株

2.浅成岩侵入岩体的产状——岩脉、岩墙、岩床、岩盘。

3.喷出岩体的产状：——火山锥、熔岩流。

二、岩浆岩的分类表

副矿物3类。

三、岩浆岩的结构和构造

（一）、岩浆岩的结构

根据岩石矿物的结晶程度可分为：

（1）全晶质结构。

（2）半晶质结构。

（3）非晶质结构。

根据岩石中矿物的晶粒大小可分为：

（1）显晶质结构

（2）隐晶质结构

（3）玻璃质结构

根据岩石中矿物颗粒的相对大小可分为：

（1）等粒结构。等粒结构是指岩石中的矿物全部是显晶质粒状，同种主要矿物

结晶颗粒大致相等。等粒结构是深成岩特有的结构。按矿物结晶颗粒大小可进一步划分为：粗粒结构（矿物结晶颗粒平均直径大于5mm）中粒结构（矿物结晶颗粒平均直径5~1mm）细粒结构（矿物结晶颗粒平均直径小于1mm）.

（2）不等粒结构：不等粒结构是指岩石中同种主要矿物结晶颗粒大小不等，相差悬殊。

（二）、岩浆岩的构造

岩浆岩常见的够着有以下几种：

（1）块状结构

（2）流纹状结构

（3）气孔状结构

（4）杏仁状结构

四、岩浆岩的分类

岩浆岩的分类方法甚多，最基本的是按组成物质中SiO2的含量多少将其分为酸性岩、中性岩、基性岩和超基性岩。然后再按照岩石的结构、构造和产状将每类岩石划分为深成岩、浅成岩和喷出岩等不同类型，并赋予相应的名称，所以是一种纵向与横向的双向分类方法！

五、常见的岩浆岩

详见P40

1.花岗岩：花岗岩为酸性深成岩，分布十分广泛。常为肉红色或灰白色，全晶质细粒、中粒或粗粒结构，块状构造。

2.花岗斑岩

3.流纹岩

4.正长岩

5.安山岩

6.玄武岩

第三节沉积岩

外力地质作用：大气、水和生物在太阳辐射能和日月引力的影响下，产生的地质营力对地表所进行的各种作用。

能量来源：地球外部

作用范围：地表或地表附近

一、沉积岩的形成

沉积岩的形成过程是一个长期而复杂的外力地质作用过程，一般分为4个阶段。

1.风化破坏阶段（物理、化学、生物）

2.搬运作用阶段

3.沉积作用阶段

4.固结成岩阶段（固结成岩包括：1.压固作用2.胶结作用3.重结晶作用4.新矿物生成）。