工程地质第2章-地壳及其物质组成

2地壳及其物质组成2.1

地壳是固体地球的外部层圈2.2

矿物2.3

岩石本章小结22.1地壳是固体地球的外部层圈外部层圈固体地球地球的层圈构造大气圈、水圈、生物圈地壳地幔地核外核内核32.1地壳是固体地球的外部层圈地质作用——塑造地壳面貌的自然作用。地质作用的动力来源地球内部放射性元素蜕变产生内热太阳辐射热以及地球的旋转力和重力内力地质作用外力地质作用42.1地壳是固体地球的外部层圈地质作用物理地质作用（自然地质作用）工程地质作用（人为地质作用）按地质灾害成因的不同：内力地质作用外力地质作用①风化作用；②剥蚀作用③搬运作用；④沉积作用⑤固结成岩作用①构造运动；②岩浆活动③变质作用；④地震由人类活动引起的地质效应52.2矿物矿物是天然产出的均匀固体，它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。

矿物都具有一定的化学成分，并可用化学式来表达。如：金刚石

C★矿物中可或多或少地掺有杂质！石英SiO262.2矿物矿物的形态单体形态立方体状片状或鳞片状柱状板状72.2矿物矿物的形态集合体形态针状集合体粒状集合体放射状集合体玛瑙晶腺82.2矿物1、矿物的物理性质——颜色自色他色颜色92.2矿物自色黄金——金黄色黄铜矿——赤黄色孔雀石——翠绿色自色是由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物本身的固有颜色。102.2矿物他色纯净石英烟水晶紫水晶玫瑰石英他色是矿物混入某些杂质所引起的颜色。112.2矿物2、矿物的物理性质——条痕条痕是矿物粉末的颜色。矿物黄铜矿自然金赤铁矿条痕绿黑色金黄色樱红色122.2矿物3、矿物的物理性质——光泽光泽是矿物表面对可见光的反射能力。金属光泽金刚光泽玻璃光泽油脂光泽半金属光泽珍珠光泽丝绢光泽土状光泽132.2矿物123456789104、矿物的物理性质——硬度硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。摩氏硬度滑石石膏方解石萤石磷灰石正长石石英黄玉刚玉金刚石142.2矿物5、矿物的物理性质——解理矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性质称为解理。极完全解理完全解理中等解理不完全解理极不完全解理

石盐的立方体完全解理

152.2矿物6、矿物的物理性质——断口矿物受外力打击后无规则地沿着解理面以外方向破裂，其破裂面称作断口。贝壳状断口参差状断口平坦状断口锯齿状断口土状断口燧石的贝壳状断口162.2矿物7、矿物的物理性质——密度矿物密度变化幅度很大，一般根据经验用手掂量，将矿物的密度分为轻、中等和重三级。8、矿物的物理性质——弹性矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后仍能恢复原状的性质称为弹性。如云母172.2矿物9、矿物的物理性质——挠曲10、矿物的物理性质——延展性矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后不能恢复原状的性质称为挠性。如滑石矿物能锤击成薄片或拉长成细丝的特性称为延展性。182.2矿物常见矿物黄铁矿磁铁矿赤铁矿褐铁矿石英方解石白云石石膏192.2矿物常见矿物橄榄石辉石角闪石斜长石正长石白云母黑云母绿泥石202.2矿物常见矿物蛇纹石石榴子石滑石高岭石蒙脱石伊利石练习题1、某矿物呈板块、黑色、珍珠光泽，一组完全解理，硬度2.5—3.0。该矿物可定名为（）。A．辉石B．角闪石C．橄榄石D．黑云石2、某矿物呈灰白色，菱面体，三组完全解理，小刀能刻划动，遇稀盐酸强烈起泡。该矿物可定名为（）。A．石膏B．食盐C．方解石D．白云石3、某矿物呈乳白色粒状，玻璃光泽，贝壳状断口，钢不能划动，则该矿物定名为（）。A．斜长石B．白云石C．石英D．蛇纹石252.3

岩石岩石是地壳的基本组成物质，是内、外动力地质作用的产物，岩石是由矿物组成的。

岩石的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及彼此间的组合方式。

岩石的构造是指岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列和充填方式。

262.3

岩石火成岩（岩浆岩）岩浆作用外力地质作用变质作用按岩石形成方式的不同：块状构造层状构造片理构造变质岩沉积岩★矿物成分、结构、构造特征是识别岩石类型的主要依据。272.3

岩石火成岩——物质成分主要有O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等。化学成分282.3

岩石火成岩——物质成分主要有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、石英等。矿物成分292.3

岩石火成岩——结构显晶质结构斑状结构隐晶质结构玻璃质结构粗粒结构中粒结构细粒结构302.3

岩石火成岩——构造块状构造气孔构造杏仁构造流纹构造312.3

岩石火成岩——产状指岩体的形态、大小、深度以及与围岩的关系。岩基岩株岩墙岩床岩盆被侵蚀露出的岩盖火山颈复式火山具有放射状岩墙的火山颈大型破火山口火山碎屑流熔岩流熔岩被熔渣锥小型破火山口小火山322.3

岩石火成岩——分类岩类超基性岩基性岩中性岩酸性岩SiO2

含量（％）＜4545～5253～65＞65矿物成分橄榄石辉石角闪石辉石斜长石斜长石钾长石钾长石、斜长石、石英、黑云母、角闪石角闪石、黑云母等侵入岩深成岩橄榄岩辉长岩闪长岩正长岩花岗岩浅成岩金伯利岩辉绿岩闪长玢岩正长斑岩花岗斑岩喷出岩火山熔岩科马提岩玄武岩安山岩粗面岩流纹岩常见火成岩类型及特征332.3

岩石火成岩——代表性岩石花岗岩闪长岩辉长岩流纹岩安山岩玄武岩辉绿岩浮岩342.3

岩石沉积岩——矿物成分碎屑矿物化学矿物石英、粘土矿物长石、云母方解石、文石、白云石、菱铁矿燧石、石膏、硬石膏352.3

岩石沉积岩——结构碎屑结构非碎屑结构砾状结构砂状结构粉砂状结构泥状结构结晶结构生物骨架结构362.3

岩石沉积岩——构造层理构造是沉积岩最基本最特别的构造，是岩石各组成部分在颜色、矿物成分，碎屑颗粒大小等方面的差异变化所形成的成层性。平行层理交错层理372.3

岩石沉积岩——构造(a)顶面在左边,正常岩层;(b)顶面在右边,直立岩层;(c)顶面在右边,倒转岩层交错层理的斜纹层在顶部为截切，与底面呈小角度相交或相切，据此常用来判断岩层的顶、底面。382.3

岩石沉积岩——构造岩层的厚度可在一定范围内保持不变,也可在横向或纵向上变厚或变薄、尖灭或呈透镜状。按厚度岩层可分为：岩层的形态a-顶面；b-底面；Ⅰ-板状岩层；Ⅱ-岩层变厚变薄；Ⅲ-岩层尖灭，呈楔形；Ⅳ-岩层呈透镜状块状层＞1m厚层1～0.5m中厚层0.5～0.1m薄层0.1～0.01m392.3

岩石沉积岩——构造另外，在同一岩层内碎屑颗粒向上逐渐变细，称为递变层理。递变层理（据W.K.Hamblin修改）402.3

岩石沉积岩——构造沉积岩的层面构造波痕及其印模（据R.R.Shrock,1948）泥裂的立体示意图（据R.R.Shrock,1948）412.3

岩石沉积岩——分类沉积岩分类简表碎屑岩类化学及生物化学岩类碎屑沉积岩火山碎屑岩非蒸发岩蒸发岩砾岩d>2mm砂岩d=2～0.05mm粉砂岩d=0.05～0.005mm粘土岩d<0.005mm集块岩火山角砾岩凝灰岩石灰岩白云岩磷质岩铁质岩硅质岩岩盐石膏硬石膏422.3

岩石常见沉积岩砾岩砂岩粉砂岩粘土岩碎屑沉积岩432.3

岩石常见沉积岩凝灰岩火山角砾岩火山集块岩火山碎屑岩442.3

岩石常见沉积岩石灰岩白云岩硅质岩非蒸发岩452.3

岩石常见沉积岩岩盐石膏硬石膏蒸发岩462.3

岩石变质岩——矿物成分红柱石蓝晶石硅线石硅灰石石榴子石滑石变质岩的特征矿物472.3

岩石变质岩——矿物成分十字石透闪石阳起石蛇纹石蓝闪石透辉石变质岩的特征矿物482.3

岩石变质岩——结构变晶结构是原岩在固态条件下发生重结晶形成的结构变余结构是指从早先岩石中保留的结构492.3

岩石变质岩——构造变成构造变余构造片理构造片麻状构造板状构造斑点构造块状构造通过变质作用形成的变质岩中残留原岩的构造502.3

岩石变质岩——分类变质岩分类简表变质作用类型接触变质作用区域变质作用混合岩化作用动力变质作用接触热变质作用接触交代变质作用代表性岩石斑点板岩角岩大理岩石英岩矽卡岩板岩千枚岩片岩片麻岩大理岩石英岩条带状混合岩肠状混合岩眼球状混合岩角砾岩碎裂岩糜棱岩512.3

岩石常见变质岩板岩千枚岩片岩片麻岩石英岩大理岩矽卡岩糜棱岩52本章小结

(1)地球的外部层圈有：大气圈、水圈、生物圈。固体地球内部层圈包括：地核、地幔、地壳。引起地壳面貌发生演变的自然作用称地质作用，工程地质学称物理地质作用。其中内力地质作用包括：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。外力地质作用包括：风化作用、剥蚀作用、搬运、沉积和固结成岩。53本章小结

(2)矿物是天然产出的均匀固体。矿物的形态、颜色、光泽、条痕、硬度、解理、断口等是鉴别矿物的主要标志。

(3)矿物的集合体组成岩石。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态及彼此间的关系称做结构。而岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列组合特征称构造。结构与构造反映岩石的外貌特征。矿物成分、结构和构造是鉴别岩石的重要依据。54本章小结

(4)火成岩是岩浆作用的产物。火成岩中分布最广的矿物有：橄揽石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英。花岗岩和玄武岩是火成岩中分布最广的侵入岩和喷出岩。它们的力学强度高，尤以细粒花岗岩性能最佳，是优良地基和建筑材料。

55本章小结

(5)沉积岩最基本、最显著的特点是具有层理构造。从总体上看，沉积岩的强度低于火成岩，形成时代老、岩层厚度大的沉积岩力学强度大。56本章小结

(6)变质岩除变质矿物外，常见的矿物为石英、长石和云母。练习题1、下列岩石为岩浆岩的是（）A．灰石（橄榄石）B．片麻岩（灰岩）C．辉石（石英岩）D．泥岩（砂岩）2、碎屑物质被胶结以后所开成的结构称为（）。A．碎屑结构B．斑关结构C．沉积结构D．碎裂结构3、外方地质作用包括风化作用、（）、沉积作用及成岩作用。A．岩浆作用B．剥蚀作用C．地质作用D．地震作用4、下列可以认为是沉积岩区别于另外两大类岩石的依据是（）。A．片理构造B．层理构造C．流纹构造D．块状构造5、未经构造变化影响的沉积岩，其原始产状应当是（）。A．无法确定B．倾斜的C．垂直的D．水平的6、下列矿物为变质矿物的是（）。A．石英[长石]B．角闪石（方解石）C．辉石（高岭石）D．蛇纹石[石榴子石]7、