地质学课件：第一章 岩石及其工程地质性质

1、第一章：岩石及其工程地质性质矿物是天然存在于地壳之中,经过地质作用形成的具有一定化学成分和物理性质的元素或化合物。由一种元素组成的矿物称为单质矿物。1、矿物是天然产出的，是各种地质作用的产物；2、矿物具有一定的化学成分，绝大多数为化合物；3、大多数矿物具有一定的内部结构，凡结晶完全的矿物，其内部质点均按一定规律排列；4、矿物具有一定的形态及物理、化学性质；5、在一定的物理化学条件下稳定。1.1造岩矿物第一章：岩石及其工程地质性质 辉石电气石白榴石方解石石英几种常见的矿物第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物岩石： 元素在一定地质条件下形成矿物，矿物的自然集合体则是岩石。组成地壳的岩石按成因

2、可分为岩浆岩(火成岩）、沉积岩和变质岩三大类。岩石分布：从各类岩石在地壳表面的分布面积来看，沉积岩约占陆地面积的75%，变质岩和岩浆岩占25%。从地表往下，沉积岩所占比例比例逐渐减小。若按质量百分比计算，沉积岩仅占地壳质量的5%，变质岩占6%，而岩浆岩占89%。第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物第一章：岩石及其工程地质性质造岩矿物：构成岩石主要成分的矿物，称造岩矿物。自然界中的矿物种类极多，但造岩矿物种类却少，仅有二、三十种。其中最重要的有七种造岩矿物：正长石、斜长石（二者又统称长石类矿物）、石英、角闪石类矿物（主要是普通角闪石）、辉石类矿物（主要是普通辉石）、橄榄石、方解石。甚至可以

3、说，整个地壳几乎就是由上述七种矿物构成的。1.1造岩矿物第一章：岩石及其工程地质性质矿物的形态：包括矿物的单体和集合体形态。所谓单体是指矿物的单个晶体；所谓集合体是指同种矿物多个单体聚集在一起形成的整体。1.1造岩矿物1、晶质体和非晶质体矿物 晶质体：造岩矿物绝大部分是晶质体，其基本特点 是组成矿物的元素质子（离子、离子团或原子）在矿 物内部按一定的规律重复排列，形成稳定的结晶格子 构造。 非晶质体矿物内部质点排列没有一定的规律性，其外表不具有固定的几何形态，如蛋白质、天然沥青等。第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物晶体：有固定几何形态的晶质体称为晶体。在结晶矿物中根据肉眼能否分辨而分为

4、显晶质和隐晶质两类。晶体形态分类：单形和聚形两类。单形：由同形等大的晶面围成的晶体聚形：由两种以上的单行组成的晶体，其特点是在一个晶 体上具有大小不同、形状各异的晶面第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物晶体结构图第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物矿物的结晶习性 ：矿物晶体在一定条件下，常常趋向于形成的某一习惯性形态，称晶体的习性，简称晶习。根据单晶体在三维空间发育的相对比例，可将矿物的晶习分为三类： 一向延伸型 二向延伸型 三向延伸型 1、一向延伸型：晶体沿一个方向特别发育，其余两个方向发育差（abc）晶体细长。如针状、柱状（辉锑矿、电气石），柱状（角闪石），纤维状（蛇纹石石棉）

5、等活掌握。第一章：岩石及其工程地质性质一向延伸矿物电气石角闪石第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物2、二向伸长型：晶体沿两个方向特别发育，第三方向不发育或发育差（abc ），呈片状（如云母、石墨），板状（如重晶石）等。3、三向等长型（等轴状）：晶体沿三个方向大体相等发育（ abc ）,有等轴状、粒状，如石榴子石、黄铁矿、磁铁矿等。云母石墨二向延伸矿物三向延伸矿物黄铁矿磁铁矿第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物矿物的集合体形态：矿物的集合体形态取决于矿物的单体形态和它们的集合方式。根据集合体中矿物颗粒的大小(或可辨度)可分为三种类型： 显晶集合体、隐晶集合体、胶态集合体。显晶集合体：

6、根据矿物单体的排列方式可分为规则集合体和不规则集合体两类。呈片状、粒状、鳞片状、纤维状、 针状、 放射状、晶簇状等第一章：岩石及其工程地质性质橄榄石粒状集合体石棉纤维状集合体片状黑云母针状孔雀石第一章：岩石及其工程地质性质1.1造岩矿物隐晶质或胶态集合体：这类集合体可以由溶液直接结晶或由胶体沉积生成。由于其单体用肉眼(或放大镜)无法分辨， 因此多按其形成方式和外貌来命名。呈致密块状、土状、结核体、豆状、钟乳状等 高岭石土状集合体第一章：岩石及其工程地质性质赤铁矿肾状集合体第一章：岩石及其工程地质性质方解石钟乳状集合体柱状石英晶族第一章：岩石及其工程地质性质1.1.2矿物的物理性质（一）光学性质

7、： 1. 颜色：自色：矿物吸收某一波长的光波后，其余光 波的混合色。 它色：矿物中混入色素离子的颜色。 假色：矿物表面氧化反应后的颜色。2. 条痕： 矿物粉末的颜色。3. 光泽： 矿物表面反射光的能力： 单体光泽：晶面光泽：玻璃光泽、珍珠光泽 断口光泽：油脂光泽 集合体光泽：丝绢光泽、土状光泽 4. 透明度：矿物透射光的程度：透明 半透明 不透明第一章：岩石及其工程地质性质褐色水晶紫色水晶第一章：岩石及其工程地质性质表面金黄色的黄铁矿第一章：岩石及其工程地质性质金属光泽非金属光泽第一章：岩石及其工程地质性质丝绢光泽油脂光泽第一章：岩石及其工程地质性质土状光泽珍珠光泽第一章：岩石及其工程地质性质

8、透明半透明不透明第一章：岩石及其工程地质性质（二）力学性质 1. 硬度：抵抗外力刻划的能力（在晶面上） 摩氏硬度： 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 1 2 3 4 5 6 7 黄玉 刚玉 金刚石 8 9 101.1.2矿物的物理性质滑石(硬度1)石膏(硬度2)方解石(硬度3)刚玉(硬度9)黄玉(硬度8)金刚石(硬度10)磷灰石(硬度5)石英(硬度7)萤石(硬度4)正长石(硬度6)(为了方便鉴定，可利用指甲2.5，小钢刀55.5作辅助标准确定相对硬度)摩氏硬度计主要造岩矿物 2. 解理：外力敲击下，沿结晶薄弱面平行裂开的性能。 解理组数： 1组 2组 3组 解理交角：角闪石： 124，56 辉石： 87， 93 解理程度：极完全解理：解理面完全光滑 完全解理：解理面大部分平整光滑 中等解理：解理面平整光滑较小，断口发育 无解理： 解理面肉眼难见平整光滑处方解石的三组解理第一章：岩石及其工程地质性质斜长石两组解理第一章：岩石及其工程地质性质白云母一组解理第一章：岩石及其工程地质性质角闪石、普通辉石的解理交角第一章：岩石及其工程地质性质第一节 主要造岩矿物 3