工程地质岩矿优秀课件.ppt

工程地质岩矿第1页，本讲稿共34页第一节第一节第一节第一节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构n已发现的矿物种类达已发现的矿物种类达3000余种，构成岩石的主要矿物则只有二、三十种，将余种，构成岩石的主要矿物则只有二、三十种，将组成组成岩石的主要矿物称为岩石的主要矿物称为造岩矿物。造岩矿物。一、矿物的形态一、矿物的形态n固体矿物按其组成元素质点的有无规则排列，可分为结晶质和非结晶质矿物。固体矿物按其组成元素质点的有无规则排列，可分为结晶质和非结晶质矿物。11、结晶质与非结晶质、结晶质与非结晶质和非结晶质矿物和非结晶质矿物 结结结结晶晶晶晶质质质质矿矿矿矿物物物物的的内内部部质质点点（原原子子、离离子子或或分分子子）按按照照一一定定的的规规律律重重复复排排列列，从从而而使使晶晶体体具具有有一一定定的的内内部部结结构构和和外外部部几几何何形形态态，叫叫做做晶晶体体。不不同同的的矿矿物物，因因内内部部结结构存在差异，其单晶也有不同形态。构存在差异，其单晶也有不同形态。根据肉眼是否可以辨认，可分为根据肉眼是否可以辨认，可分为显晶质体和隐晶质体显晶质体和隐晶质体两种类型。两种类型。非结晶质矿物非结晶质矿物非结晶质矿物非结晶质矿物的内部质点的排列无规律，杂乱无章。的内部质点的排列无规律，杂乱无章。第2页，本讲稿共34页2晶体形态晶体形态在相同生长环境下，具有一定成分的同种矿物，有着其特定的结晶形态，称之为该矿物的结晶习性。在相同生长环境下，具有一定成分的同种矿物，有着其特定的结晶形态，称之为该矿物的结晶习性。（1）单晶体单晶体单晶体在三维空间发育程度，将结晶习性分为如下三种类型：单晶体在三维空间发育程度，将结晶习性分为如下三种类型：一向延长：包括柱状、针状、棒状、纤维状、放射状等一向延长：包括柱状、针状、棒状、纤维状、放射状等柱状的石英、纤维状的石棉等属于一向延长柱状的石英、纤维状的石棉等属于一向延长二向延长二向延长：包括片状、板状、鳞片状等，：包括片状、板状、鳞片状等，片状的云母、板状的石膏等片状的云母、板状的石膏等三三向向延延长长：晶晶体体在在空空间间的的三三个个方方向向上上发发育育程程度度相相当当，如如粒粒状状、球球状状、等等轴轴状状等等，岩盐、黄铁矿、石榴子石等属于该种类型的结晶习性。岩盐、黄铁矿、石榴子石等属于该种类型的结晶习性。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构第一节第一节第一节第一节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 一、矿物的形态一、矿物的形态一、矿物的形态一、矿物的形态第3页，本讲稿共34页（2）矿物的连生体形态）矿物的连生体形态双晶及平行连生双晶及平行连生 双双双双晶晶晶晶是是同同种种晶晶体体的的规规则则连连生生，其其中中一一个个个个体体和和另另一一个个个个体体成成镜镜像像关关系系，或或者一个个体旋转者一个个体旋转1800后，能与另一个晶体重合或平行。后，能与另一个晶体重合或平行。平平平平行行行行连连连连生生生生体体体体：若若每每一一个个个个体体相相对对应应的的晶晶面面和和晶晶棱棱都都彼彼此此平平行行，相相邻邻晶晶体体之之间间的的结结晶格子平行、连续的晶体形态。晶格子平行、连续的晶体形态。（3）矿物的集合体形态）矿物的集合体形态由同种矿物许多单体聚合在一起的整体称之为矿物的集合体形态由同种矿物许多单体聚合在一起的整体称之为矿物的集合体形态晶簇晶簇纤维状集合体纤维状集合体钟乳状集合体钟乳状集合体结核和鲕状集合体结核和鲕状集合体土状土状第第第第二二二二章章章章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构第一节第一节第一节第一节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 一、矿物的形态一、矿物的形态一、矿物的形态一、矿物的形态第4页，本讲稿共34页二、矿物的物理性质二、矿物的物理性质二、矿物的物理性质二、矿物的物理性质1 1、矿物的光学性质矿物的光学性质矿物的光学性质矿物的光学性质矿物的光学性质：矿物对自然光反射、折射和吸收能力差异等表现出来的各种性质矿物的光学性质：矿物对自然光反射、折射和吸收能力差异等表现出来的各种性质（1）颜色颜色颜色颜色：取决于矿物化学成分和内部结晶构造：取决于矿物化学成分和内部结晶构造自色：矿物自身所固有的颜色。比较固定自色：矿物自身所固有的颜色。比较固定他色：由于含外来带色杂质而引起的颜色他色：由于含外来带色杂质而引起的颜色假色：某些物理因素引起的颜色，称为假色。如氧化膜的颜色。假色：某些物理因素引起的颜色，称为假色。如氧化膜的颜色。（2）条条条条痕痕痕痕（粉粉末末色色）：是是指指矿矿物物在在条条痕痕板板上上擦擦划划后后所所留留下下的的痕痕迹迹，即即矿矿物物粉粉末末的颜色。的颜色。（3）光泽光泽光泽光泽：矿物表面对光的反射能力：矿物表面对光的反射能力根据光泽由强而弱的次序，可分为：根据光泽由强而弱的次序，可分为：金属光泽金属光泽半金属光泽半金属光泽金刚光泽金刚光泽玻璃光泽玻璃光泽造岩矿物均为非金属光泽：造岩矿物均为非金属光泽：玻璃光泽玻璃光泽油脂光泽油脂光泽丝绢光泽丝绢光泽珍珠光泽珍珠光泽土状光泽土状光泽（4）透明度透明度透明度透明度：是指矿物透光能力的大小，主要取决于矿物对光的吸收率。：是指矿物透光能力的大小，主要取决于矿物对光的吸收率。可分为透明、半透明、不透明三级。可分为透明、半透明、不透明三级。第第第第二二二二章章章章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构第一节第一节第一节第一节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 第5页，本讲稿共34页2、矿物的力学性质矿物的力学性质矿矿物物在在敲敲打打、刻刻划划、拉拉、压压等等外外力力作作用用下下所所表表现现出出来来的的各各种种物物理理性性质质称称为为矿矿物物的的力力学学性性质质，主主要包括：要包括：（1）解解解解理理理理：矿矿物物晶晶体体在在外外力力作作用用下下，始始终终沿沿着着一一定定的的结结晶晶学学方方向向破破裂裂成成一一系系列列光光滑滑平平面面的的现现象，称为解理象，称为解理极完全解理极完全解理完全解理完全解理中等解理中等解理不完全解理不完全解理极不完全解理极不完全解理（2）断断断断口口口口：具具不不完完全全解解理理性性质质的的矿矿物物，尤尤其其是是没没有有解解理理性性质质的的矿矿物物和和非非结结晶晶质质矿矿物物，在在外外力作用下，发生无一定方向的破裂，其破裂面称为断口。力作用下，发生无一定方向的破裂，其破裂面称为断口。贝壳状断口贝壳状断口锯齿状断口锯齿状断口参差状断口参差状断口（3）硬度硬度硬度硬度：是指矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力：是指矿物抵抗刻划、压入和研磨的能力摩氏（摩氏（F.Mols）硬度计来测定矿物的相对硬度。）硬度计来测定矿物的相对硬度。第第第第二二二二章章章章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构第一节第一节第一节第一节 主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质主要造岩矿物及其物理性质 二、矿物的物理性质二、矿物的物理性质二、矿物的物理性质二、矿物的物理性质第6页，本讲稿共34页硬度硬度代表物代表物概念把握概念把握同同类类物品物品1度度滑石滑石能在能在纸纸上划痕上划痕2度度石膏石膏指甲指甲2.5琥珀琥珀3度度方解石方解石铜币铜币 3.5-4阿富汗玉阿富汗玉、大理石、大理石 汉汉白玉白玉(方解石方解石为为主要成分主要成分)4度度萤萤石石岫玉岫玉(蛇蛇纹纹石石)、蓝蓝田玉田玉(蛇蛇纹纹石化的透石化的透辉辉石石类类)、花、花玉玉(蛇蛇纹纹石石),青金石、松石、珊瑚、孔雀石、青金石、松石、珊瑚、孔雀石、5度度磷灰石磷灰石钢钢刀刀 5.5 祖母祖母绿绿(绿绿柱石柱石)5.57度度6度度正正长长石石玻璃玻璃 5.5-6 橄橄榄榄石石 南阳玉南阳玉(独山玉独山玉)钠长钠长石石钢锉钢锉 6.5透透闪闪石石(和田玉、青海玉、俄和田玉、青海玉、俄罗罗斯玉、老玉斯玉、老玉、阳起、阳起石、石榴子石、橄石、石榴子石、橄榄榄石石7度度石英石英水晶族：水晶族：玛玛瑙、木瑙、木变变石、石、东东陵玉、京白玉、河田陵玉、京白玉、河田玉玉。翡翠翡翠（辉辉石）石）锆锆石、石、电电气石气石(碧碧玺玺)8度度黄玉黄玉黄玉黄玉“托帕石托帕石”、尖晶石、尖晶石金金绿绿宝石、猫眼石宝石、猫眼石9度度刚刚玉玉红红宝石宝石(刚刚玉玉)、蓝蓝宝石宝石(刚刚玉玉)10度度金金刚刚石石第7页，本讲稿共34页序号矿物名称形状颜色条痕光泽硬度解理、断口其他性质1石英柱状、粒状乳白、无色无玻璃、油脂7贝壳状断口抗风化能力强2方解石菱面体、粒状、块状白、灰白无玻璃、油脂3三组完全解理遇稀HCl起泡3正长石板状、短柱状肉红白玻璃6完全两组解理易于风化4斜长石板状白、灰白白玻璃6两组解理解理面有晶纹5角闪石长柱状绿黑色淡绿玻璃6两组解理交角560易于风化6黑云石片状、鳞片状黑或棕黑无玻璃、珍珠23一组极完全解理薄片具弹性7白云母片状白或无无玻璃、珍珠23一组极完全解理薄片具弹性8绿泥石板状、片状深绿色无玻璃、珍珠2.53一组完全解理薄片具弹性9蛇纹石纤维状、板状浅绿、深绿白油脂、丝绢34中等解理集合体纤维状10滑石板状、块状白、黄、绿白、绿油脂1一组中等解理高度滑感11高岭石致弯细粒状白、黄白土状1无吸水性、可塑性、滑感12黄铁矿立方体、块状浅黄色绿黑金属66.5参差状断口氧化条件下生成褐铁矿13赤铁矿鲕肾状、块状红、褐等色樱红半金属56参差状断口14橄榄石粒状橄榄绿色无玻璃6.57贝壳状断口具有弹性15辉石短柱状深黑色灰绿玻璃56两组解理交角870易于风化16石膏板状、纤维状、条状白色白玻璃2一组解理发育具滑感、硬度小17石榴子石菱形十二面、二十四面体深褐黑色玻璃6.57参差状断口为变质矿物第8页，本讲稿共34页第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩岩岩岩石石石石：是是地地壳壳中中由由地地质质作作用用所所形形成成的的固固态态物物质质。是是由由一一种种或或多多种种矿矿物物或或岩岩屑屑（造造岩岩元素）组成的天然集合体，具有一定的结构、构造和变化规律。可分为元素）组成的天然集合体，具有一定的结构、构造和变化规律。可分为3大类：大类：岩浆岩岩浆岩岩浆岩岩浆岩（火成岩）（火成岩）岩浆冷凝固化后形成的岩石称为岩浆岩。岩浆冷凝固化后形成的岩石称为岩浆岩。沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩沉积岩是地表和接近地表的地质体，在温度不高（沉积岩是地表和接近地表的地质体，在温度不高（-70-70200200）、压力）、压力不大（一至几十个大气压）的条件下，经风化作用、搬运作用、沉积不大（一至几十个大气压）的条件下，经风化作用、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用而形成的岩石。作用和硬结成岩作用而形成的岩石。变质岩变质岩变质岩变质岩地球内力作用引起岩石改造和变化的作用，称之为地球内力作用引起岩石改造和变化的作用，称之为“变质作用变质作用”。由变质作用所形。由变质作用所形成的新的岩石称为变质岩成的新的岩石称为变质岩 。第第第第二二二二章章章章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构第9页，本讲稿共34页岩石按成因分为：岩浆岩、沉积岩和变质岩地表75%为沉积岩，25%为岩浆岩和变质岩。第10页，本讲稿共34页一、岩浆岩（火成岩）一、岩浆岩（火成岩）岩岩岩岩浆浆浆浆是是位位于于地地壳壳深深部部和和上上地地幔幔中中，以以硅硅酸酸盐盐为为主主，部部分分为为金金属属硫硫化化物物、氧氧化化物物、水水蒸蒸汽汽及及其其它它挥挥发发性物质组成的高温、高压熔融体。性物质组成的高温、高压熔融体。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造第11页，本讲稿共34页1 1岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分是岩浆岩鉴定和分类的基本依据，可分为三类：是岩浆岩鉴定和分类的基本依据，可分为三类：主主要要矿矿物物。指指岩岩石石中中含含量量大大于于10%的的矿矿物物。主主要要矿矿物物是是划划分分岩岩石石的的根根本本依依据据，如如花岗岩中的长石和石英都是主要矿物。花岗岩中的长石和石英都是主要矿物。次次要要矿矿物物。指指含含量量小小于于10%的的矿矿物物，如如石石英英闪闪长长岩岩中中的的石石英英，闪闪云云斜斜长长花花岗岩中的角闪石。岗岩中的角闪石。副矿物。含量不到副矿物。含量不到1%的矿物。的矿物。如：磷灰石、锆石等。如：磷灰石、锆石等。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造 一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩岩类SiO2(重量%)超酸性岩75酸性岩6575中性岩5265基性岩4552超基性岩45根据岩浆中SiO2重量百分比将岩浆岩划分为五大类2 2、岩浆岩的化学成分、岩浆岩的化学成分、岩浆岩的化学成分、岩浆岩的化学成分n化学元素：化学元素：O、Al、Si、Ca、Mg、K、Na、Ti占岩浆岩总成分占岩浆岩总成分99.25%以上以上n氧化物：氧化物：SiO2、TiO2、Fe2O3、Al2O3、CaO、FeO、K2O、Na2O、H2O占氧化物总质量占氧化物总质量的的99.3%以上。以上。第12页，本讲稿共34页第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩3 3、岩浆岩的结构、岩浆岩的结构、岩浆岩的结构、岩浆岩的结构岩浆岩的结构：岩浆岩的结构：岩浆岩的结构：岩浆岩的结构：是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态特征及彼此间的相互是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态特征及彼此间的相互关系所反映出的特征。关系所反映出的特征。(1)(1)按岩石结晶程度的结构划分按岩石结晶程度的结构划分按岩石结晶程度的结构划分按岩石结晶程度的结构划分v全晶质结构全晶质结构深成岩深成岩v半晶质结构半晶质结构浅成岩、喷出岩浅成岩、喷出岩v玻璃质结构玻璃质结构喷出岩喷出岩第13页，本讲稿共34页(2)(2)按矿物颗粒粒度大小划分按矿物颗粒粒度大小划分显显晶晶质质结结构构是指矿物颗粒在肉眼下可以分辨的结构，可细分为：粗粒结构：颗粒直径大于5mm中粒结构：颗粒直径为51.0mm细粒结构：颗粒直径为1.00.1mm微粒结构：颗粒直径小于0.1mm隐隐晶晶质质结结构构是指颗粒非常细小，以致肉眼不能分辨,但在显微镜下可以看出晶粒，是浅成侵入岩和一些熔岩中常见的结构.第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩第14页，本讲稿共34页(3)(3)按矿物颗粒的相对大小划分按矿物颗粒的相对大小划分 等粒结构和不等粒结构等粒结构和不等粒结构:等粒结构等粒结构：相同的主要矿物颗粒大小几乎相等 不等粒结构不等粒结构：同种主要矿物颗粒大小不等 斑状和似状结构斑状和似状结构:矿物颗粒可分为大小不同的两群，大的称为斑晶，小的则为基质 似斑状结构似斑状结构：基质由显晶质物质组成,斑状结构斑状结构：基质由微晶质或隐晶质和玻璃质组成第15页，本讲稿共34页4.4.岩浆岩的构造岩浆岩的构造岩浆岩的构造岩浆岩的构造 岩岩岩岩浆浆浆浆岩岩岩岩的的的的构构构构造造造造:是指岩浆岩中不同矿物集合体间或矿物集合体与岩石的其他组成部分之间的排列充填方式 块状构造块状构造块状构造块状构造：矿物组分没有定向性而均匀分布所组成的一种构造，如：花岗岩。流纹状构造流纹状构造流纹状构造流纹状构造：不同颜色的条纹所反映出的熔岩流的流动构造如：流纹岩。气气气气孔孔孔孔状状状状构构构构造造造造：岩浆溢出地表，压力聚降，其中挥发性成分以气体状态逸出，并聚集成气泡分散于岩浆岩中，加之温度降低和岩浆凝固，气体逸出，剩下孔洞便形成不规则状气孔构造如：浮岩、玄武岩。杏仁状构造杏仁状构造杏仁状构造杏仁状构造：气孔被次生矿物如方解石、蛋白石等充填，便形成杏仁状构造，如：安山岩第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩第16页，本讲稿共34页5、岩浆岩的产状、岩浆岩的产状岩浆岩的产状是指岩浆岩体在地壳中的产出形态和状态，包括岩体的大小、形状、与周围岩体之间的关系、所处构造环境。(1(1)喷出岩产状喷出岩产状喷出岩产状喷出岩产状 熔岩流熔岩流熔岩流熔岩流：喷出地表，沿着倾斜地表流动冷凝固结形成熔岩流 熔岩被熔岩被熔岩被熔岩被：喷出地表，沿着近水平地面流动冷凝固结形成熔岩被 火山锥火山锥火山锥火山锥：岩浆沿火山颈喷出地表，冷凝形成圆锥状(2)(2)侵入岩产状侵入岩产状侵入岩产状侵入岩产状 岩岩岩岩基基基基：表面积大于60km2的一种规模庞大的深成侵入岩体。呈长圆形，长几十至几百公里，宽几至几十公里，接触不规则。岩岩岩岩株株株株：规模比岩基小，平面上呈圆形或不规则状，面积小于60km2。和围岩的接触陡直，有时也是岩基的一部分。岩岩岩岩墙墙墙墙或或或或岩岩岩岩脉脉脉脉：为一种较小的侵入体，一般是岩浆沿着断裂侵入所形成，其延伸往往从几米至几公里 岩床岩床岩床岩床：沿层间侵入而成的层状侵入体称为岩床。岩岩岩岩盘盘盘盘：是层间整合侵入体，中央隆起、四周变薄，底部平坦的穹窿状的分布范围可达数公里。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩第17页，本讲稿共34页喷出岩产状（1）熔岩流（2）熔岩被（3）火山锥等第18页，本讲稿共34页6、岩浆岩的分类及肉眼鉴定方法岩浆岩的分类按岩浆岩的化学成分（主要是SiO2含量）和矿物组成，划分为酸性岩、中性岩、基性岩及超基性岩等岩浆岩的肉眼鉴定方法首先应根据岩体的产状及特征，确定是否属于岩浆岩观察岩石标本的颜色、矿物成分、结构与构造等方面的特征，结合分类表，确定出岩石的名称注：注：注：注：颜色的深浅代表了浅色矿物和暗色矿物的相对含量确定岩石中所含矿物的种类及大致含量，区分主要矿的次要矿物和副矿物第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩一、岩浆岩第19页，本讲稿共34页第20页，本讲稿共34页1 1、沉积岩的形成、沉积岩的形成、沉积岩的形成、沉积岩的形成 母岩风化作用母岩风化作用母岩风化作用母岩风化作用搬运阶段搬运阶段搬运阶段搬运阶段沉积阶段沉积阶段沉积阶段沉积阶段硬结成岩阶段硬结成岩阶段硬结成岩阶段硬结成岩阶段 风风风风化化化化作作作作用用用用：是指长期裸露在地表的岩体，经受太阳辐射热、大气、水及生物等作用，使岩石结构逐渐破碎、疏松或矿物成份发生次生变化的过程。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩第21页，本讲稿共34页2 2、沉积岩的矿物成分、沉积岩的矿物成分、沉积岩的矿物成分、沉积岩的矿物成分：按成因类型可分为 碎屑矿物碎屑矿物碎屑矿物碎屑矿物。来自原岩的原生矿物碎屑。如石英、长石、白云母等。粘土矿物粘土矿物粘土矿物粘土矿物。原岩经风化分解而成的次生矿物，高岭石、蒙脱石、伊利石等。化学沉积矿物化学沉积矿物化学沉积矿物化学沉积矿物。如方解石、白云石、石膏、岩盐等。有机质及生物残骸有机质及生物残骸有机质及生物残骸有机质及生物残骸。生物残骸或经有机化学变化而形成的一类矿物，贝壳、硅藻土、泥炭等。3 3、沉积岩的结构、沉积岩的结构、沉积岩的结构、沉积岩的结构：组成沉积岩碎屑颗粒的大小、形状及相互间的关系。碎屑结构碎屑结构碎屑结构碎屑结构。碎屑物质被胶结物粘结而形成。泥质结构泥质结构泥质结构泥质结构。由粒径小于0.005mm的粘土矿物等胶结物组成的结构。化学结构化学结构化学结构化学结构。化学沉淀物或胶体重结晶所形成的结构。生物结构生物结构生物结构生物结构。由生物遗体构成的一种岩石结构。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩高龄石高龄石高龄石高龄石盐岩盐岩盐岩盐岩第22页，本讲稿共34页碎屑结构碎屑结构碎屑物质被胶结物粘结而形成的沉积岩的结构类型。据颗粒大小颗粒大小颗粒大小颗粒大小可进一步细分：在碎屑岩中颗粒大小差异很大，按颗粒直径可以分为：砾状结构砾状结构 粒径2mm 砂状结构砂状结构粗砂结构 粒径为20.5mm中砂结构 粒径为0.50.25mm细砂结构 粒径为0.250.05mm 粉状结构粉状结构 粒径为0.050.005mm颗粒形态颗粒形态颗粒形态颗粒形态。指颗粒的磨圆度，分为棱角状、次棱角状、次圆状、圆状。第23页，本讲稿共34页胶结类型胶结类型胶结类型胶结类型 胶结类型胶结类型胶结类型胶结类型是指碎屑岩中碎屑物与胶结物的含量比及胶结关系，通常有：基底式胶结基底式胶结基底式胶结基底式胶结：胶结物的含量较高，岩石强度高；孔隙式胶结孔隙式胶结孔隙式胶结孔隙式胶结：碎屑含量较高；接触式胶结接触式胶结接触式胶结接触式胶结：胶结物极少。胶结物胶结物胶结物胶结物常见的以下四种：硅质硅质：胶结成分为SiO2，多为灰色，岩性坚固。铁质铁质：成分为Fe2O3或FeO，多呈红色或棕色，比硅质胶结弱。钙质钙质：成分为CaCO3、MgCO3等，灰白、青灰较为坚硬。泥质泥质：成分为粘土矿物，黄褐色，遇水易软化或分解。第24页，本讲稿共34页4.沉积岩的构造沉积岩各组成部分的空间分布和排列方式(1)层层层层理理理理构构构构造造造造：层理是岩石的颜色、成分和结构沿垂直方向变化而形成的一种层状构造。根据层理与层面的关系，可分为：水平层理、波状层理、斜层理、交错层理、尖灭层、透镜体。(2)层面构造层面构造层面构造层面构造：指在岩层顶面和底面发育的构造，可以判断岩层的层序关系。顶面构造，如波痕、泥裂、雨痕、雹痕和虫迹。波痕是由于风、流水、波浪的运动，尖的波峰指示岩层的顶面。底面构造，有底冲刷、槽模和沟模等。(3)结核结核结核结核。沉积岩中的包裹体，其成分和颜色均与所在岩层有明显的差别。如南京湖山地区二叠系栖霞组灰岩中发育的燧石结核。(4)生物成因构造生物成因构造生物成因构造生物成因构造。沉积岩中的古代生物的遗迹和痕迹所形成的构造称为生物成因构造。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩燧石岩燧石岩燧石岩燧石岩第25页，本讲稿共34页补充概念 岩岩岩岩层层层层：是在一个基本稳定的条件下所形成的最大的沉积单位，由在成分上基本均匀一致的岩石组成。按厚度可分为:巨厚层(块状层)，大小1m厚层，10.5m中厚层，0.50.1m薄层，小于或等于0.1m。第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩第26页，本讲稿共34页在各时代的古生物中只有一小部分因条件适宜才被保存下来成为化石。化石形成的条件：1生物本身必须具有硬壳、骨骼等不易遭受氧化或腐烂的硬体部分。2生物死后其尸体尽快地被沉积物所掩埋，以免氧化腐烂或遭受其他破坏。3掩埋后的生物遗体必须经过长时间的填充、置换等石化作用才能形成化石。第27页，本讲稿共34页5、沉积岩的分类和主要沉积岩的鉴定(1)沉积岩的分类按成因、物质成分和结构特征，将沉积岩分为三大类：碎屑岩类粘土岩类化学岩及生物化学岩(2)主要沉积岩的鉴定砾岩、角砾岩：碎屑岩中大于2mm的碎屑颗粒含量占50%以上的岩石砂岩：粒径为20.05mm颗粒的含量占50%以上的岩石称为砂岩泥岩：是固结程度较高的一种粘土岩页岩：具片状、鳞片状构造石灰岩：以方解石为主要矿物白云岩：白云石组成第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩二、沉积岩第28页，本讲稿共34页地球内力作用引起岩石改造和变化的作用，称之为“变质作用变质作用”。1 1、变质作用、变质作用、变质作用、变质作用(1)变质作用因素温度温度压力压力具有化学活动性的流体具有化学活动性的流体(2)变质作用的类型接接触触变变质质作作用用。由岩浆散发的热量和析出的气态或液态溶液引起的变质作用。发生在岩浆体与周围接触带的围岩之中。动动力力变变质质作作用用。构造运动所产生的定向压力使岩石发生的变质作用。通常发生在褶皱带、断裂带附近，其结果形成构造角砾岩、碎裂岩、糜棱岩等。区区域域变变质质作作用用。由温度、均向压力、定向压力和具有化学活动性的流体的综合作用造成。与构造运动和岩浆活动有密切关系。由变质作用所形成的新的岩石称为变质岩。第29页，本讲稿共34页2 2 2 2、变质岩的矿物成分、变质岩的矿物成分、变质岩的矿物成分、变质岩的矿物成分一类是和岩浆岩、沉积岩共有的矿物共有的矿物，如长石、石英、云母、辉石、角闪石、磷灰石、磁铁矿等；另一类是变质岩特有的矿物变质岩特有的矿物，常见的有红柱石、蓝晶石、十字石、阳起石、滑石、蛇纹石、叶蜡石、绿泥石、方柱石等。标准变质矿物：浅变质带绿泥石、绢云母中变质带蓝晶石深变质带矽线石3 3、变质岩的结构、变质岩的结构、变质岩的结构、变质岩的结构 碎裂结构碎裂结构碎裂结构碎裂结构。是岩石受挤压应力作用后，矿物重新结合形成的。根据破碎程度可分为碎裂结构、碎斑结构、糜棱结构等 变晶结构变晶结构变晶结构变晶结构。岩石在固体状态下物质发生重结晶称为变晶作用由变晶作用形成的结构称为变晶结构变晶结构的主要特点是：矿物的自形程度不高矿物的自形程度只反映矿物结晶力的大小，与结晶次序无关含有包体 变余结构变余结构变余结构变余结构。又称残余结构，是重结晶作用不彻底而保留母岩结构特征的结构第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造三三三三 变质岩变质岩变质岩变质岩第30页，本讲稿共34页、变质岩的构造、变质岩的构造、变质岩的构造、变质岩的构造 板板板板状状状状构构构构造造造造：受应力作用产生一组密集平行的破裂面，劈理面光滑平整。板岩板岩板岩板岩 千千千千枚枚枚枚状状状状构构构构造造造造：组分发生重结晶并形成定向排列，使岩石呈薄片状。千枚岩千枚岩千枚岩千枚岩（主要由绿泥石组成）片片片片状状状状构构构构造造造造：由鳞片状、薄片状、柱状变晶矿物组成，作定向排列和分布，沿片理面劈开成不平整薄板状。片岩片岩片岩片岩 片片片片麻麻麻麻状状状状构构构构造造造造：粒状、鳞片状、柱状变晶矿物呈断续的定向排列和分布。片麻岩片麻岩片麻岩片麻岩 块块块块状状状状构构构构造造造造：矿物成分分布均匀，无定向排列现象，如石石石石英英英英岩岩岩岩、大大大大理岩理岩理岩理岩等。第31页，本讲稿共34页4 4、变质岩的分类、变质岩的分类、变质岩的分类、变质岩的分类变质岩的分类（见下表）动力变质岩接触变质岩区域变质岩主要变质岩特征描述片麻岩片岩板岩千枚岩石英岩大理岩第二章第二章第二章第二章 岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构岩土体的类型及组成结构 第二节第二节第二节第二节 岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造岩石的成因类型及其结构构造三三三三 变质岩变质岩变质岩变质岩第32页，本讲稿共34页表7 主要变质岩分类简表变质岩类型岩石名称构造与结构主要矿物成分母岩类型区域变质岩片麻岩片麻状构造变晶结构长石、石英、黑云母、角闪石酸性、中酸性岩浆岩、碎屑岩等片岩片状构造变晶结构绢云母、绿泥石、滑石、云母等粘土岩、钙质砂岩、灰岩、基性岩浆岩千枚岩千枚状构造变晶结构绿泥石、绢云母粘土岩、粉砂岩、凝炭岩板岩板状构造镜下可见绢云母、绿泥石等粘土岩、粉砂岩等区域变质岩接触变质岩石英岩块状构造变晶结构石英含量大于85%砂岩、硅质岩大理岩变晶结构方解石、白云石、菱镁矿碳酸盐岩动力变质岩碎裂岩碎裂结构岩石碎块糜棱岩糜棱结构长石第33页，本讲稿共34页第五节第五节岩石的工程地质及水文地质评述岩石的工程地质及水文地质评述岩石的工程地质及水文地质取决于：岩石的工程地质及水文地质取决于：岩石产状、矿物组成、结构、构造等岩石产状、矿物组成、结构、构造等各种地质作用对岩石的影响，特别是岩石的风化作用对岩石性质的影响各种地质作用对岩石的影响，特别是岩石的风化作用对岩石性质的影响一、火成岩一、火成岩取决于形成环境及成分，特别是形成环境取决于形成环境及成分，特别是形成环境通常具较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料，但抗风化能力弱，易风化破碎，通常具较高的力学强度，可作为各种建筑物良好的地基及天然建筑石料，但抗风化能力弱，易风化破碎，形成风化带形成风化带二、沉积岩二、沉积岩取决于矿物成分取决于矿物成分具成层分布规律，层厚变化大，存在各向异性特征具成层分布规律，层厚变化大，存在各向异性特征三、变质岩三、变质岩与母岩密切相关与母岩密切相关片理构造使岩石具各向异性特征片理构造使岩石具各向异性特征往往裂隙发育往往裂隙发育第34页，本讲稿共34页