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山东水利职业学院教案首页第1章岩石及其工程地质性质1.1 造岩矿物矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的。

它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。

矿物都具有一定化学成分，可用化学式表达。

如金刚石、石盐和石膏，它们的化学成分分别是C、NaCl、CaSO4·2H2O。

矿物通常以固态存在地壳中，只有极少数呈液态（如石油、汞）和气体（如天然气）。

晶质体内部质点（原子、离子、分子）呈有规律的排列，在适宜的条件下可形成规则的几何外形。

如溶液中生长的食盐晶体就是由钠离子和氯离子按立方体结晶格子构造排列而形成立方体(见图1-2）。

晶体又分为显晶质体和隐晶质体。

非晶质体内部质点没有规律，不是有规则的几何外形。

例如蛋白石(SiO2.nH2O)。

又分为玻璃质体（火山作用形成的）和胶质体（沉淀作用形成的）。

造岩矿物组成岩石主要成分的矿物称造岩矿物，它们占岩石中所有矿物的90%以上。

自然界产出的矿物已知有3000多种，而组成岩石的主要矿物仅30多种，最常见的有石英、斜长石、正长石、白云母等等。

1.1.2 矿物的形态矿物的形态是指单个矿物和群体矿物的形态。

是矿物成分、晶体构造和生成环境等综合影响的结果。

1.矿物单体的形状矿物单体的形状是指矿物单个晶体的晶体的形状，主要有以下形状：①一向延伸型晶体；②二向延展型晶体；③三向等长型晶体。

2.矿物集合体的形状自然界中绝大多数矿物是以集合体的形态出现，指的是同种矿物的不规则连生体。

柱状、针状、纤维状集合体①显晶质集合体板状、片状集合体粒状集合体分泌体：如：玛瑙结核体：如：鲕状、豆状、肾状赤铁矿②隐晶和胶态集合体钟乳状体：如：方解石钟乳、葡萄状致密块状和土状块体：蛋白石、高岭土等1.1.3 矿物的物理性质1.矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所呈现的光学现象。

主要有：颜色、条痕、光泽和透明度。

2.矿物的力学性质指矿物矿物抵抗外力作用（刻划、打击、压拉等）所表现出来的性质。

包括矿物的解理、断口、硬度。

1.1.4 主要造岩矿物鉴定特征地壳中发现的矿物有三千多种，但是常见矿物只有几十种，主要矿物不过十几种：⑴斜长石 39% ⑹云母 5% ⑾磁铁矿 1.5％⑵钾长石 12% ⑺稀土矿物 4.6% （＋钛铁矿）⑶石英 12% ⑻橄榄石 3% 其他矿物 4.5%⑷辉石 11% ⑼方解石 1.5%⑸角闪石 5% ⑽白云石 0.9%常见矿物的特征：如石英、正长石、斜长石等。

山东水利职业学院教案首页1.2 岩石岩石——是由矿物按照一定规律组合起来的集合体。

地壳是由各种不同的岩石组成，按照岩石的形成原因不同分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩。

岩石的结构与构造不同的岩石具有不同的化学成份、矿物组成、颜色、结构、构造，是区别岩石类型的重要依据。

1.岩石的结构（附照片）——指岩石中矿物之间的相互关系的反映，如等粒结构、斑状结构、显晶质结构等。

2.岩石的构造（附照片）——指岩石中由于物质组成的差异或结构的差异所反映出的外观的总体特征。

如气孔状构造、层状构造等。

1.2.1 岩浆岩岩浆作用——指岩浆的形成、活动以及冷凝的全部过程。

岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。

占地壳岩石体积的64.7%,广泛分布在地表或地下；大陆或海洋。

岩浆作用的方式有两种：喷出作用（火山作用）和侵入作用。

1. 喷出作用（火山作用）火山喷发类型（附照片）有：裂隙式火山和中心式火山另外根据现代火山喷发活动的情况分为：活火山，死火山和休眠火山。

2.侵入作用侵入作用——深部岩浆向上运动，侵入到周围岩石而来到达地表便冷凝，结晶形成岩石的作用，分深成侵入（深度>5km的岩浆侵入活动,形成深成岩）和浅成侵入（深度<5km的岩浆侵入活动，形成浅成岩）。

(1)、深层侵入岩体的产状和特征1).岩基——是巨大的不规则窟窿状侵入岩体，面积常达几百至上万平方公里，愈往深处面积愈大。

特征：①面积巨大（大于100平方公里）主要为酸性岩浆岩。

②使围岩发生变质作用。

③有时能俘获围岩碎块形成捕掳体。

2).岩株——是较小的侵入岩（小于100平方公里）。

特征：①是岩基的分枝，在深部与岩基相连。

②面积小于100平方公里到几平方公里。

③主要为酸性岩浆岩(1)、浅成侵入岩体的产状及特征1).岩床——是岩浆侵入到用围岩的层面之间呈板状的浅成侵入体。

特征：①岩床的上下两面和围岩的层面近于平行，厚度较均匀。

②通常为基性岩浆所形成的。

2).岩盘、岩盖——岩浆上升后顺着近于水平的岩层侵入，如形态是顶平下凹的盘状称为岩盘（岩盆）；如形态是底平上凸的盖状称为岩盖。

多为中酸性侵入岩体岩脉和岩墙——岩浆沿围岩裂隙侵入并冷凝而形成的狭长形浅成侵入体。

规模较大，较整齐，产状近直立的，趁为岩墙。

各类型岩浆都能形成。

3.岩浆岩的成分(1)、岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分实际上和岩浆的成分大体一致，虽然几乎包括了地壳中各种元素，但它们的含量相差极为悬殊，其中以O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等元素的含量最多，占组成岩浆岩元素总量的99％以上。

(2)、岩浆岩的矿物成分组成岩浆岩的矿物以硅酸盐矿物为主，其中最多的是长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等(以上石英属于氧化物)、占岩浆岩矿物总含量的99％，所以称之为岩浆岩的重要造岩矿物。

硅铝矿物和铁镁矿物在岩浆岩中的含量和比例，不仅影响岩石的颜色，而且影响岩石的比重。

4.岩浆岩的结构、构造(1).岩浆岩的结构——指岩石中矿物的形态、大小、和结晶程度以及颗粒之含量，可以将岩浆岩分成超基性岩、基性岩、中首先，根据岩浆岩的SiO2性岩及酸性岩。

它们分别相当于四种基本岩浆类型。

再根据主要矿物成分、产状、结构构造划分具体的岩石类型。

6.常见岩浆岩（附照片）山东水利职业学院教案首页1.3 沉积岩沉积岩是地表分布最广的岩石，占地壳表面积的75%。

因此研究沉积岩1.沉积岩的形成成岩作用——自然界的各种松散沉积物变为坚固岩石的作用。

影响成岩作用的因素主要有：1).内因方面：沉积物的原始成分和结构。

2).压力、温度、水和水溶液中的物质成分以及微生物和有机物。

成岩作用主要有：压固脱水作用、胶结作用、重结晶作用、微生物及有机质的作用。

2.沉积岩的矿物成分沉积岩——是由于沉积物在一定的埋藏条件下，经过复杂的成岩作用所形成的层状岩石。

沉积岩矿物成分有碎屑矿物、粘土矿物、化学及生物化学矿物三大类。

组成沉积岩的常见矿物有石英、白云母、粘土矿物、钾长石、钠长石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等。

3.沉积岩的结构沉积岩的结构是指沉积岩颗粒的性质、大小、形态及相互关系。

不同类型的沉积岩由于物质来源不同，形成的作用和方式不同，所以具有不同的结构类型：1)碎屑结构——通常由两部分物质组成，即碎屑物和胶结物。

碎屑物可以是岩石碎屑(岩屑)、矿物碎屑、生物碎屑以及火山碎屑等。

胶结物质指填充于碎屑孔隙之间的物质如钙质、硅质、铁质以及石膏、海绿石和有机质等。

碎屑颗粒粗细的均匀程度称为分选性。

碎屑颗粒棱角的磨损程度称为磨圆度，或圆度。

2)泥质结构----泥质结构是指由极细小（<O.005mm）的粘土矿物所组成的、比较致密均一和质地较软的结构。

是粘土岩特有的结构。

3)晶粒结构——由各种溶解物质或胶体物质沉淀而成的化学沉积岩（生物化学岩）常具有的结构。

4)生物结构----是指主要由生物遗体组成的结构，如贝壳结构、珊瑚结构等。

4、沉积岩的构造层（岩层）——指在成分、颜色、结构上基本均一的沉积岩组合。

1）层理构造2）层面构造3）结核4）含化石。

5、沉积岩的分类6、常见的沉积岩(1)砾岩 (2)砂岩 (3)粉砂岩 (4)火山碎屑岩(5)粘土岩 (6)化学岩和生物化学岩1.4 变质岩1.变质岩的形成及产状变质岩是原先生成的岩浆岩、沉积岩和变质岩经变质作用后形成的新岩石。

根据变质因素和地质条件的不同分为四种类型：(1)、接触变质作用——岩浆侵入与围岩接触的地带，由于温度增高和气水热液与围岩发生的作用。

(2)、动力变质作用（破裂变质作用）——构造运动使岩石产生破碎、变形、重结晶的一种变质作用。

主要出现在断裂带附近，常形成特有的构造岩：碎裂岩、角砾岩、和摩枝岩等。

(3)、区域变质作用——是在广大范围内发生，并由温度、压力以及化学活动性流体等多种因素引起的变质作用。

2.变质岩的矿物成分一部分矿物是在其它岩石中也存在的矿物，如石英、长石、云母、角闪石、辉石、磁铁矿以及方解石、白云石等。

还有一部分矿物是在变质过程中产生的新矿物，如石榴子石、蓝闪石、绢云母、绿泥石、红柱石、阳起石、透闪石、滑石、硅灰石、蛇纹石、石墨等变质矿物。

这些矿物是在特定环境下形成的稳定矿物，可以作为鉴别变质岩的标志矿物。

3.变质岩的结构与构造(1)变质岩的结构①变余结构②变晶结构(2)变质岩的构造①变余构造②变成构造。

4.变质岩的分类5.常见变质岩(1) 片麻岩 (2) 片岩 (3) 千枚岩 (4) 板岩(5) 石英岩 (6) 大理岩。