公路工程地质教案——矿物和岩石

1、课程名称公路工程地质专业名称授课教师/职称授课方式采用多媒体课堂教学授课题目（章、节）矿物与岩石教材及参考书目教材：齐丽玄、徐秀华主编的公路工程地质统遍教材与罗筠、刘志主编的自编教材。参考书目：1、李治平主编，工程地质学；2、交通职业技术院校路桥专业教学参考书编审组编，试题集及题解。教学目的与要求：1.描述矿物的定义及分类。2、熟悉矿物的物理性质并掌握常见矿物的特性。3 .熟悉三大岩类辩别特征。4 .掌握各类岩石（特别是沉积岩）的特性。内容和时间安排、教学方法：1 .内容和时间安排：内容参见以下教案；安排2学时。2 .教学方法：采用多媒体课堂教学。教学重点和难点：1 .重点：沉积岩的特性以及工

2、程地质性质。2 .难点：三大岩类的野外判别。知识目标：掌握矿物与岩石的基本性质；熟悉常见的造岩矿物和岩石。能力与技能目标：具有在野外判别常见岩石、矿物的能力和掌握岩石、矿物工程地质性质的能力。复习思考题、作业题：作业题：教材中习题（三题）。第二章矿物和岩石一、矿物的概念矿物是自然界中的化学元素在一定的物理化学条件下形成的单质和化合物。地壳中的矿物是通过各种地质作用形成的。它们除少数呈液态（如水银、水）和气态（如CO开口 H2s等）外，绝大多数都呈固态。二、矿物的物理性质：包括光学、力学、电学及磁学等方面的性质。1 .矿物的光学性质颜色：主要是由于矿物吸收可见光后而产生的。根据产生的原因可分为自

3、色、他色和假色三种。（1）自色：是矿物自身所固有的颜色。如黄铜矿的铜黄色，孔雀石的翠绿色，磁铁矿的铁 黑色等。（2）他色：是矿物中混入了少量杂质所引起的。如石英是无色透明的，含碳时呈烟灰色，含镒时呈紫色，含铁时呈玫瑰色。（3）假色：是矿物内部的里裂隙或表面的氧化膜对光的折射、散射造成的。如黄铜矿表面因氧化薄膜所引起的错色（蓝紫混杂的班驳色彩）。条痕（粉末）色：条痕是矿物在条痕板（白瓷板）上擦划后留下的痕迹（实际是矿物的粉末）的 颜色。由于它消除了假色，减低了他色，因而比矿物颗粒的颜色更为固定.故可用来鉴定矿物。如黄铜矿与黄铁矿，外表颜色近似，但黄铜矿的颜色为带绿的黑色.而黄铁矿的条痕为黑色，据

4、此，可以区别它们。另外，同种矿物，有时可出现不同的颜色，如块状赤铁矿，有 的为黑色，有的为红色，但它们的条痕都是蟹红色 (或鲜猪肝色)。(如图2-2-1 )图2-2-1矿物的条痕图2-2-2 矿物的光泽光泽矿物的光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。(如图 2-2-2 )(1)金属光泽：如黄铁矿、方铅矿的光泽，犹如一般的金属磨光面那样的光泽。(2)半金属光泽：如磁铁矿的光泽，如同一般未经磨光的金属表面的那种光泽。(3)金刚光择：如金刚石、闪锌矿的光泽，像钻石金刚石所呈现的那种光泽。(4)玻璃光泽：如石英、方解石的光泽，像普通平板玻璃所呈现的那种光泽。(5)油脂光泽：如同油脂面上见到的那种光泽。如

5、石英，晶面为玻璃光泽，断口为油脂 光泽。(6)树脂光泽：在它们的不平坦面上，可以见到像松香等树脂平面所呈现的那样的光泽。(7)丝绢光泽：如石棉、纤维石膏等，具有像蚕丝或丝织品那样的光泽。(8)珍珠光泽：如白云母、滑石等，在解理面上看到那种像贝壳凹面上呈现的柔和而多 彩的光泽。透明度：矿物允许可见光透过的程度.称为矿物的透明度。 (以0.03mm厚度为标准，通常 在矿物碎片边缘观察。)根据所见物体的清晰程度，可将矿物的透明度分为透明，半透明和不透明三种。(1) 透明：隔着矿物的薄片可以清晰地看到另一侧的物体的轮廓细节，如石英、长石、 方解石等。(2) 半透明：隔着这种矿物的薄片能够看到另一侧有物

6、体存在，但分辨不清轮廓，如辰 砂、雄黄等。(3) 不透明：矿物基本上不允许可见光透过，这样的矿物为不透明矿物.如磁铁矿、石2 .矿物的力学性质解理和断口(1)解理：矿物晶体在外力作用下， 沿着一定的结晶方向破裂成一系列光滑平面的性质, 叫做解理。极完全解理：解理非常平滑，易裂开，如云母，石墨(图 2-2-3 )。完全解理：解理光滑，易裂成薄层状，如方解石，长石(图 2-2-4 )。图 2-2-3图 2-2-4(2) 断口：具极不完全解理的矿物， 它们受外力打击后， 都会发生无一定方向的破裂。贝壳状断口：呈椭圆形的光滑曲面，和贝壳相似，如石英。锯齿状断口：呈尖锐锯齿状.如自然铜的断口。纤维状断口

7、：呈纤维丝状，如石棉的断口。参差状断口：呈参差不平的形状，如磷灰石的断口。大多数矿物具此种断口。硬度：矿物的硬度是指矿物抵抗刻划、压入或研磨能力的大小。国际摩氏硬度计把以下 10种矿物作为标准矿物，相对等级为：1滑石，2石膏，3方解石，4萤石，5磷灰石，6长石，7石英，8黄玉，9刚玉，10金刚石。在野外用指甲（22.5）、小刀（55.5）、瓷器碎片（66. 5）、石英（7）等进行粗略 测定。其他矿物的硬度是与摩氏硬度计中的标准矿物互相刻划，相比较来确定的。例如，黄铁矿能轻微刻伤正长石， 但不能刻伤石英，而本身却能被石英所刻伤，因此，黄铁矿的摩氏硬度为66.5。在测矿物硬度时，必须在纯净、新鲜的

8、单个矿物晶体（晶粒）上进行。3 .矿物的其他物理性质1）比重：矿物的比重是指矿物 （纯净的单矿物）的重量与4c时同体积水的重量之比。通常将矿物的比重分为三级：小比重，2. 5以下，轻矿物如石墨、石膏；中比重，2. 54之间，如白云石、石英、长石；大比重，在 4以上，重矿物如方铅矿。2）磁性：能被普通磁铁吸引的， 称为磁性矿物，不为普通磁铁吸引的则统称为“无磁性"矿物。3）导电性：矿物对电流的传导能力，称为矿物的导电性。4）发光性：矿物受到外界能量的激发时，能发出可见光的性质，称为矿物的发光性。如金刚石、白鸨矿等在紫外光照射下的发荧光。如磷灰石的热发磷光。4 .常见矿物其的主要特征如下

9、：石英（Si02）常为无色，因含杂质可呈各种颜色，无解理，断口有油脂光泽，硬度 7,透明 度较好，玻璃光泽。化学性质稳定，抗风化能力强，含石英越多的岩石，岩性越坚硬。（如下图）正长石（KAlSi308）:呈短柱状或厚板状， 颜色为肉红色或黄褐色或近于白色，玻璃光泽，硬度6中等解理，易于风化，完全风化后形成高岭石、绢云母、铝土矿等次生矿物。（如图2-2-8 ）白云母：呈片状、鳞片状，薄片无色透明，珍珠光泽，硬度 2-3 ,薄片有弹性，一组极完全解有高的电绝缘性。抗风化能力较强，主要分布在变质岩中。（如图 2-2-9 ）图2-2-8 正长石图2-2-9 白云母橄榄石：橄榄绿色，玻璃光泽，硬度6.5

10、7,断口贝壳状。橄榄石图2-2-10 方解石方解石（CaC03）:呈菱面体或六方柱，无色或乳白色，玻璃光泽，硬度 3,三组完全解理， 与稀盐酸有起泡反应。方解石是组成石灰岩的主要成分，用于制造水泥和石灰等建筑材料。（如图 2-2-10 ）白云石CaMg（C03）2:菱面体，集合体呈块状，灰白色，硬度为 3.54,遇稀盐酸时微弱起泡。（如图2-2-11 ）石膏CaS042H20:集合体呈致密块状或纤维状，一般为白色，硬度为 2,玻璃光泽，一组完全解理，广泛用于建筑、医学等方面。（如图 2-2-12 ）图2-2-11白云石图2-2-12透明石膏滑石M （si4010）（OH）2:集合体呈致密块状，

11、白色、淡黄色、淡绿色，珍珠光泽，硬度1,富有滑腻感，工业上常用原料。为富镁质超基性岩、白云岩等变质后形成的主要变质矿 物。黄铁矿（FeS2）立方体，颜色为浅黄铜色，金属光泽，不规则断口，硬度为 6,易风化，风化后生成硫酸和褐铁矿。常见于岩浆岩和沉积岩的砂岩和石灰岩中。（如图 2-2-13 ）莹石图2-2-13黄铁矿第三节岩石岩石是天然产出的具有一定结构构造的矿物集合体，岩石包含三大类：沉积岩、岩浆岩和变质岩。1 .岩浆岩：由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。2 .矿物成分：（1）主要矿物：在岩石中含量较多。例如花岗岩类的主要矿物是石英和钾长石。（2） 次要矿物：在岩石中含量较少。（3）副矿物：

12、含量最少，通常不到1%,个别情况下可达 5%。3 .岩浆岩的形成：地球内部产生的部分或全部呈液态的高温熔体称为岩浆，温度一般在7000c12000G岩浆一般发生于地下数千米到数十千米，在岩石的强大压力下，喷发到地表。岩浆具有较大粘性。岩浆粘性的大小决定火山喷发的猛烈程度。2-3-2火山喷发4、结构构造结构：是指岩石的组成部分（包括矿物和玻璃质）的结晶程度，颗粒大小（包括绝对大小和 相对大小）。构造：是指岩石中不同矿物集合体之间的排列方式及充填方式。岩浆岩的主要构造类型：块状构造、条带状构造、气孔构造和杏仁构造、流纹构造5、常见岩浆岩的特征辉长岩 灰黑，暗绿，主要成分是辉石、斜长石，次要成分为角

13、闪石和橄榄石，等粒结构， 块状构造。辉绿岩 灰绿，深灰色，成分同辉长岩。辉石他们充填在斜长石的空隙中，构成辉绿结构。块状构造。玄武岩 深灰，黑色，成分同辉长岩，斑状结构、隐晶质结构，气孔杏仁构造发育。闪长岩 浅灰，灰绿色，以角闪石、中长石为主，次为黑云母、辉石等粒结构，块状构造。花岗岩 灰白，肉红色，成分以正长石、石英为主，次为黑云母、角闪石等，等粒结构，块 状构造。二、沉积岩1、沉积岩：是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在常温常压条件下， 由风化作用、生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用而形成的。（图2-3-6 ）图2-3-6沉积岩成层现象沉积岩的体

14、积只占岩石团的 5%,但其分布面积却占陆地的75%。2 、沉积物的形成过程1）风化产物：岩在地表常温、常压下，由外动力地质作用促使地壳表层先生成的矿物和 岩石遭到破坏。2 ）风化产物的搬运和沉积：母岩的风化产物由水、风、冰等介质搬运到沉积盆地中去。3）成岩作用：沉积物堆积下来之后，接着为后继的沉积物所覆盖，由此开始转变成为沉 积岩。斜层理b)3.沉积岩的一般特征1）成份特征陆源碎屑矿物：系指从母岩中继承下来的一部分矿物，呈碎屑状态出现，是母岩物理风化的产物。自生矿物：是沉积岩形成过程中，母岩分解出的化学物质沉积形成的矿物。次生矿物：是沉积岩遭受风化作用而形成的矿物，如碎屑长石风化而成的高岭石等

15、。2）构造特征A.层理 它是成份、结构、颜色等在垂向上（垂直于沉积物表面的方向）的变化面显示的一种层状构造。将层理分为下列类型：水平层理、斜层理、交错层理、块状层理。（如图2-3-6 ）a）水平层理 c）交错层理图2-3-6层理构造类型示意图C.化石：化石是岩层中，保存着的经石化了的各种古生物遗骸和遗迹。（如图2-3-7 ）4 .沉积岩主要类型沉积岩的分类主要是以沉积作用方式和岩石成份为依据来分类，把沉积岩分为三大类:1）碎屑岩类：主要由母岩物理风化及火山喷发产生的碎屑物质经机械沉积作用而成。2）粘土岩类：主要由母岩化学风化产生的粘土矿物经机械沉积而成，少部分可能是化学沉积的。3）化学岩及生物

16、化学岩类；主要由母岩化学风化作用形成的溶液物质经化学或生物化学 作用沉积的。B.层面构造：波痕、泥裂、雨痕和雹痕、流痕、缝合线、结核、虫迹。贝凫化石图2-3-7古生物化石5、常见沉积岩的特征由碳酸盐组成的岩石，以石灰岩和白云岩分布最为广泛，石灰岩在常温下遇稀盐酸剧烈起泡；泥灰岩遇稀盐酸起泡后留有泥点；白云岩在常温下遇稀盐酸不起泡，但加热或研成粉末后则起泡。多数岩石结构致密，性质坚硬，强度较高。但是它们具有可溶性，在水流的 作用下易形成溶蚀裂隙、洞穴、地下河等。石灰岩 主要由方解石组成，次要矿物有白云石、粘土矿物等。化学结晶结构，生物结 构，块状构造。石灰岩致密、性脆，一般抗压强度较差。是烧制石

17、灰和水泥的重要原材料， 也是用途很广的建筑石材。但由于石灰岩属微溶于水的岩石，易形成裂隙和溶洞， 对基础工程影响很大。白云岩主要由白云石和方解石组成，颜色灰白，略带淡黄、淡红色。化学结晶结构， 块状构造，可作高级耐火材料和建筑石料。泥灰岩 主要由方解石和粘土矿物（含量在25%-50%）组成，化学结晶结构，块状构造， 滴稀盐酸剧烈起泡，留下土状斑痕。抗压强度低，遇水易软化，可做水泥的原料。砂岩 砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等，砂状结构，层理构造。砂岩为多孔岩石，孔隙愈多，透水性和蓄水性愈好。砂岩强度主要取决于砂粒成分和胶结物的成分、胶结类型等，其抗压强度差异较大。由于多数砂岩岩性坚硬而脆，在地

18、质构造作用下张裂隙发育，所以，常具有较强的透水性。（如图 2-3-8 ）图2-3-8砂岩风化后的景观粉砂岩 由50%以上粒径在0.002 0.074mm的粉砂粒胶结而成的。成分主要是石英，其次 是白云母、长石和粘土矿物等，胶结物多为泥质。因颗粒细小，肉眼难于区分其成分及胶结 物。粉砂质结构，层理构造，结构疏松，强度和稳定性不高。砾岩及角砾岩 50 %以上粒径大于2mm勺砾或角砾胶结而成， 砾状结构，块状构造。硅质胶 结的石英砾岩，非常坚硬，开采加工较困难，泥质胶结的则相反。（如图2-3-9 2-3-10）图2-3-9 砾岩图2-3-10角砾岩泥岩 主要由粘土矿物经脱水固结而形成，具粘土结构，层

19、理不明显，呈块状构造，固结不紧密、不牢固。强度较低，一般干试样的抗压强度约在5 30MP眨间，遇水易软化，强度显著降低，饱水试样的抗压强度可降低50%左右。（如图2-3-11 ）图 2-3-11图 2-3-12页岩 主要由粘土矿物经脱水固结而形成，粘土结构，页理构造，富含化石。一般情况下，页岩岩性松软，易于风化呈碎片状，强度低，遇水易软化而丧失其稳定性。（如图2-3-12 ）三、变质岩1 .变质岩：已形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩），随着地壳的不断演化，其所处的 地质环境也在不断改变，为了适应新的地质环境和物理一化学条件的变化，它们的矿构成份、结构、构造就会发生一系列改变。2 .变质作用的

20、因素变质作用的因素是指在变质过程中起作用的物理一化学条件，即引起岩石变质的外部因素。促使岩石变质的因素主要有温度、压力，具化学活动性流体以及时间。3 .变质岩的矿物成分组成变质岩的矿物可以分成两类：三大类岩石中共存的矿物，如石英、长石、云母、角 闪石、辉石、磷灰石等叫贯通矿石；变质岩中特有的矿物一一变质矿物，变质作用中产生的新矿物，如石榴石、红柱石、蓝晶石、十字石、夕线石、硅灰石、阴起石、透闪石、滑石、 绿泥石等。变质矿物是鉴别变质岩的重要标志。4 .变质岩的结构和构造变质岩的结构和构造可以具有继承性，即可保留原岩的部分结构、构造，也可以在不 同变质作用下形成新的结构、构造。2常见变质岩的构造

21、变余构造、 千枚状构造、片麻状构造、条带状构造、块状构造。5 .常见变质岩的特征片岩 完全重结晶、具有片状构造的变质岩。 片理主要由片状或柱状矿物 （云母、绿泥石、 滑石、角闪石等）呈定向排列构成。片麻岩主要由长石、石英组成，片麻状或条带状构造的变质岩。片麻岩可做建筑石材和 铺路原料。大理岩主要由方解石、白云石等碳酸盐类矿物组成的变质岩。大理岩具有各种美丽的颜 色和花纹，常见的颜色有浅灰、浅红、浅黄、绿色、褐色、黑色等，产生不同颜色和花纹的 主要原因是大理岩中含有少量的有色矿物和杂质。大理岩主要用作雕刻和建筑材料，也用作桌面、石屏或其他装饰。石英岩 主要由石英组成的变质岩。是石英砂岩及硅质岩经

22、变质作用形成。常为粒状变晶结构，块状构造。主要用途是作冶炼有色金属的溶剂、制造酸性耐火醇（硅醇）和冶炼硅铁合金等。纯质的石英岩可制石英玻璃，提炼结晶硅。课程名称公路工程地质专业名称授课教师/职称授课方式课堂讲授与矿物标本观 察授课题目（章、节）矿物教材及参考书目教材：齐丽玄、徐秀华主编的公路工程地质统遍教材与罗筠、刘志主编的自编教材。参考书目：1、李治平主编，工程地质学；2、交通职业技术院校路桥专业教学参考书编审组编，试题集及题解。教学目的与要求：1. 使用简单的工具来确定矿物的一般物理性质。2. 达到能够用肉眼鉴别主要造岩矿物的目的。3、能认识常见造岩矿物的形态（单晶、聚晶）、晶面条纹、光学

23、性质、力学性质、碳酸盐类矿物的“盐酸反应”等主要特征。4、熟悉常见造岩矿物的主要特性。内容和时间安排、教学方法:1 .内容和时间安排：内容参见以下实验教案；安排 2学时。2 .教学方法：课堂讲授与矿物标本观察。教学重点和难点：1 .重点：利用矿物标本观察矿物的物理性质。2 .难点：性质相似矿物的辨别特征。知识目标:掌握造岩矿物的基本概念；理解矿物的物理性质；熟悉矿物的鉴别方法。能力与技能目标:通过对矿物标本的观察，达到能够用肉眼鉴别主要造岩矿物的的能力。 复习思考题、作业题:作业题：工程地质室内实验指导书中实习一的作业实习一 主要造岩矿物鉴别一、实习要求与目的岩石是矿物的集合体。认识造岩矿物的

24、目的在于识别工程中常见的各种岩石。通过本次实习，要求同学们学会使用一些简单的工具来确定矿物的一般物理性质，最后达到能够用肉眼鉴别主要造岩矿物的目的。正确鉴别矿物是为下一步鉴别各类岩石打下基础。本次实验要求如下：通过对造岩矿物标本的观察，认识常见造岩矿物的形态（单晶、聚晶）、晶面条纹、光学性质、力学性质、碳酸盐类矿物的“盐酸反应”等主要特征。二、实习的主要内容和方法使用简单的工具：小刀、指甲、瓷板、放大镜、稀盐酸等，认识矿物的一般物理性质，如 硬度、解理、颜色、形态、条痕、断口、光泽、透明度及与稀盐酸的反应特征等。1、矿物特性的观察（1）矿物单体形态的观察。六方双锥（或六方柱）一石英（水晶）；菱

25、面体一方解石；菱形多面体一石榴子石； 长柱状或纤维状一普通角闪石；短柱状一普通辉石； 板状一板状石膏、长石；片状一云母。（2）矿物集合体形态的观察。晶簇状一石英晶簇；粒状一橄榄石；鳞片状一绿泥石；纤维状一石棉、（纤维）石膏；结核状一 （鲍状、豆状、肾状 ）赤铁矿，土状一高岭土、蒙 脱土。（3）光学性质的观察。矿物的颜色白色一石英；深绿色一橄榄石；铜黄色一黄铁矿；褐色一褐铁矿；铁红色一赤铁矿。矿物的条痕观察方解石、角闪石、斜长石、橄榄石的条痕。观察对比黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿等 矿物的条痕与颜色之间的关系。矿物的光泽将标本放在阳光下，看其反射光线的性质来确定它属于哪种光泽。黄铁矿、黄铜矿一 金属光

26、泽；赤铁矿一半金属光择； 石英（晶面）一玻璃光泽；叶腊石、蛇纹石一腊状光泽； 滑石、石英（断面）白油脂光泽；高岭土一土状光泽；石棉、 （纤维）石膏一丝绢光泽； 白云母、冰洲石 （透明方解石）一珍珠光泽。矿物的透明度白云母、石英（水晶）一透明；蛋白石一半透明；黄铁矿、磁铁矿一不透明。（4）矿物力学性质的观察矿物的解理与断口解理是矿物受到外力后自然断开的光滑平整的面，要注意在同一方向上对应侧面解理的一致性，又要观察解理面光滑平整的程度。如：云母一一一组极完全解理；方解石一一三组完全解理；长石一一一组完全解理，一组中等解理；石英一一极不完全解理（贝壳状断口）；黄铁矿一一参差状断口。矿物的解理与断口是

27、互为消长的。矿物的硬度：利用指甲（硬度2. 5）、小刀（硬度5. 5）和摩氏硬度计测定和比较石英、方解 石、长石、黄铁矿、白云石的硬度。（5）矿物其它特性云母一弹性，蒙脱土一遇水膨胀、有崩解性；碳酸盐类的矿物具“盐酸反应”。2.常见矿物的各项物理特征见表1:主要造岩矿物的物理性质表1编R颜色形态条痕光泽硬度解理断口比重其它矿物名称1白色块状无油脂7无贝壳状2.5-2.8半透明石英2肉红色板状无玻璃6-6.52组阶梯状2.57正长石3白色薄片状无珍珠2-31组锯齿状2.79-3.1薄片具有弹性白云母4黑色薄片状浅黑珍珠2-31组锯齿状3.02-3.12薄片具有弹性黑云母5黑绿色长柱状浅绿玻璃5.

28、5-62组经差状3.1-3.3普通角闪右6浅黄色粒状无玻璃6.5-7无贝壳状3.3-3.5橄榄石7白色菱面体无玻璃33组2.6-2.8滴盐酸起泡方解石8白色块状无玻璃3.5-43组经差状2.0-2.1镁试剂变蓝白玄后9灰白色鳞片状白色油脂11组2.7-2.8有滑感滑石10白色纤维状白色玻璃21组锯齿状2.3右高11白色土状白色无1无土状2.58-2 .遇水可塑高岭石课程名称公路工程地质专业名称授课教师/职称授课方式课堂讲授与岩石标本观 察授课题目（章、节）沉积岩教材及参考书目教材：齐丽玄、徐秀华主编的公路工程地质统遍教材与罗筠、刘志主编的自编教材。参考书目：1、李治平主编，工程地质学；2、交通

29、职业技术院校路桥专业教学参考书编审组编，试题集及题解。教学目的与要求：1、使用岩石标本来确定沉积岩的一般性质。2、达到能够用肉眼鉴别沉积岩的目的。3、能认识沉积岩独有的结构、构造。4、熟悉各种沉积岩的主要特性。内容和时间安排、教学方法：1 .内容和时间安排：内容参见以下实验教案；安排2学时。2 .教学方法：课堂讲授与沉积岩岩石标本观察。教学重点和难点：1 .重点：利用岩石标本观察沉积岩的一般性质。2 .难点：沉积岩的特有的构造特征。知识目标：掌握沉积岩的基本概念；理解沉积岩的一般性质；熟悉沉积岩的鉴别方法。实习三 沉积岩的鉴别一、实习的目的与要求通过对手标本的肉眼鉴定，根据矿物成分、结构和构造

30、来认识各种主要的沉积岩，牢 记主要沉积岩的鉴定特征。二、实习的内容及方法1 .沉积岩结构特征(1)碎屑结构：观察砾岩、角砾岩、砂岩的组成物质的颗粒大小与形状等特征。(2)泥质结构：观察页岩、粘土岩，注意其致密状的特点。(3)化学结构及生物化学结构：观察石灰岩(或结晶石灰岩)、白云岩、介壳灰岩(或珊瑚灰岩)、鲍状灰岩、竹叶状灰岩、燧石岩等2 .沉积岩的构造特征(1)层理构造：观察页岩、条带状灰岩等手标本上的层理，观察具交错层理的陈列标本。(2)层面构造：观察具泥裂、波痕、缝合线构造的陈列标本。(3)化石：观察完整的动、植物化石标本各12块。(4)结核：观察鲍状灰岩标本和一块较大型的结核标本。3

31、.沉积岩的矿物成分和胶结物是决定沉积岩的名称和性质的另一个重要特征。按鉴别矿物的方法对各种常见的胶结物进行鉴别，其特征见表1:胶结物主要特征鉴别表表1胶结物类型颜色硬度其它特征硅质色浅(灰白等)坚硬，小刀划不动钙质色浅（灰白等）较硬，小力可划动滴盐酸起泡铁质色深（紫红等）较硬，小力可划动泥质色深（紫红等）软，易刻划，易碎4 .沉积岩的类别（1）陆源沉积碎屑岩类：砾岩、角砾岩、石英砂岩、长石砂岩、铁质砂岩、硬砂岩、粉砂岩。（2）泥质岩类：页岩、炭质页岩、粘土岩。（3）化学岩类：石灰岩、白云岩、泥灰岩。火山碎屑岩与陆源沉积碎屑岩的区分可参照表2。火山碎屑岩、陆源沉积碎屑岩特征鉴别表2岩石 旧成因特

32、征物质形成特点胶结物结构、构造产状其他火山 碎屑 岩由火山喷发作 用形成的，火山 碎屑物质就地 堆积或只经短 距离搬运而形成由火山碎 屑物质（岩屑、 晶屑、玻屑）及 少量围岩碎屑组成以火山灰 为主凝灰结构（颗粒 分选极差，碎屑 多具棱角，边缘 锋锐），块状构 造呈夹 即 透境 状无化 石陆源 沉积 碎屑 岩是在地表由母 岩经风化、搬 运、堆积、成岩 作用而形成由各类母岩的 岩石碎屑和矿 物碎屑组成为钙质、 铁质、粘 土质等碎屑结构，宏观 层理构造明显层状常可 以见 到化 石5.常见沉积岩胶结物成分、结构和构造见表3:主要沉积层的鉴定特征表编R主要矿物成分胶结物结构构造岩石名称1石灰岩碎屑钙质角

33、砾状块状角砾岩2石英、燧后硅质圆砾状块状*3石英硅质粗砂状块状粗砂岩4石英硅质中砂状块状石英中砂岩5石英铁、钙质细砂状块状红砂岩6石英铁质细砂状层理细砂岩7粘土矿物铁质泥状层理紫色白云质页 岩8粘土矿物碳质泥状层理炭质页岩9粘土矿物钙质泥状层理黑色钙质页岩10方解石钙质竹叶状块状竹叶状灰岩11方解石钙质酬状块状鲍状灰岩12方解石、生物碎屑钙质生物化学结 构块状生物碎屑灰岩13二氧化硅化学结构块状燧石14方解石、粘土矿物泥质化学结构块状泥灰岩15方解石化学结构块状石灰岩课程名称公路工程地质专业名称课程名称公路工程地质专业名称授课教师/职称授课方式课堂讲授与岩石标本观 察授课题目（章、节）岩浆岩、

34、变质岩教材及参考书目教材：齐丽玄、徐秀华主编的公路工程地质统遍教材与罗筠、刘志主编的自编教材。参考书目：1、李治平主编，工程地质学；2、交通职业技术院校路桥专业教学参考书编审组编，试题集及题解。教学目的与要求：1、使用岩石标本来确定岩浆岩、变质岩的一般性质。2、达到能够用肉眼鉴别岩浆岩、变质岩的目的。3、能认识岩浆岩、变质岩独有的结构、构造。4、熟悉各种沉积岩的主要特性。内容和时间安排、教学方法：1 .内容和时间安排：内容参见以下实验教案；安排2学时。2 .教学方法：课堂讲授与岩浆岩、变质岩岩石标本观察。教学重点和难点：1 .重点：利用岩石标本观察岩浆岩、变质岩的一般性质。2 .难点：岩浆岩、

35、变质岩的特有的构造特征。知识目标：掌握岩浆岩、变质岩的基本概念；理解岩浆岩、变质岩的一般性质；熟悉岩浆岩、变质岩 的鉴别方法。能力与技能目标：通过对岩石标本的观察，达到能够用肉眼鉴别岩浆岩、变质岩的能力。复习思考题、作业题：作业题：工程地质室内实验指导书中实习二、四的作业实习二岩浆岩鉴别一、实习的目的与要求岩石是矿物的集合体通过手标本肉眼鉴定方法，根据矿物成分、结构和构造来认识 各种主要的岩浆岩，牢记主要岩浆岩的鉴定特征。本次实验要求如下：1 .通过对岩浆岩标本的观察，熟悉其结构、构造特征。2 .运用肉眼鉴定造岩矿物的方法，分析常见岩浆岩的矿物组成。3 .学习岩浆岩的简易分类原则和肉眼鉴定方法

36、。二、实习的内容及方法(一)实验方法参照指导书和教材中有关常见岩浆岩的描述，对照标本自行观察；在独立观察的基 础上，总结出每块标本的鉴定特征(要特别注意外貌相似岩石标本之间的差异)。(二)实习的内容1 .鉴别岩浆岩中的各种矿物成分(1)石英：观察花岗岩、流纹岩，石英在岩石中多呈粒状，具油脂光泽，烟灰色，硬 度为7 ,易与灰白色的斜长石相混淆。(2)长石：观察花岗岩、闪长岩和安山岩，长石具玻璃光泽，硬度为 6 ,正长石多为 肉红色，斜长石多为灰白色，详细观察，斜长石具有许多平行的晶纹，而正长石的新鲜 解理面在光的照射下，往往可见明暗程度有显著差异的两部分。(3)云母：观察黑云母花岗岩，云母最明显

37、的特征是用小刀极易剥出云母碎片。(4)辉石与角闪石：观察辉长岩和闪长岩，辉石和角闪石在火成岩中均为深灰色至黑色，光泽也甚相似。但在形状和断面上有所差异，辉石纵断面呈短柱状，横断面为八边形(近似正方形)；角闪石纵断面为长柱状，横断面为六边形；辉石往往与橄榄石共生，角闪石往往与黑云母共生，角闪石两组中等解理呈124°或56。斜交，而辉石的两组中等解理近于正交。2 .鉴别岩浆岩的结构和构造肉眼鉴别岩石结构主要观察其结晶程度、晶粒大小及晶粒间组合方式。岩浆岩的构造大多数为致密块状，少数为气孔状、杏仁状、流纹状。(1)块状构造一花岗岩、闪长岩、辉长岩；(2)流纹构造一流纹岩；气孔构造一浮岩、粗

38、面岩；(3)杏仁状构造一玄武岩。3 .岩浆岩的颜色酸性岩浆岩主要成分是石英和长石，颜色较浅，包括浅灰、玫瑰、红、黄色等；基 性岩浆岩主要成分为铁镁矿物，颜色较深，如深灰、深黄、棕、深绿、黑色等。根据岩 浆岩的上述主要特征，经仔细观察，标本盒里的岩浆岩的主要矿物成分、结构和构造见 表2。主要岩浆岩特征表表2编R主要矿物成分结构构造岩石名称1石英、正长石、角闪石、黑 小粗粒结构块状粗粒花岗石2石英、止长石、斜长石、黑 小(紫红)隐晶质结构流纹状流纹岩3斜长石、角闪后中粒结构，块状闪长岩4斜长石、角闪右黑绿色隐晶质结构 含少量斜长石斑晶块状安山岩5斜长石、辉石中粒结构块状辉长岩6斜长石、辉石黑色隐晶质结构块状幺武石7火山玻璃非晶质结构块状黑曜岩8火山玻璃非晶质结构多孔状摘9斜长石、辉石灰绿色隐晶质气孔状气孔状玄武岩10长石、黑云母，角闪石斑状或隐晶质块状粗面岩实习四 变质岩鉴别一、实习的要求与目的通过变质岩实习理解并掌握各种主要变质岩的鉴别特征，通过三大岩类实习后，要求能够把岩浆岩、沉积岩及变质岩清楚的区别开，然后正确的定出岩石的名称。二、实习的内容及方法（一）变质岩内常见的矿物有：浅色的：石英、长石、白云母、绢云母、方解石及滑石等；深色的：角闪石