岩石及其工程地质性质课件

2.1地球的总体特性

地球是一个不标准的旋转椭球体。赤道半径6378.14KM，两极半径为6356.779KM。陆地面积占29.2%，海洋占70.8%。岩石及其工程地质性质2.1.1地球的内部圈层构造外圈：大气圈水圈生物圈内圈：地壳地幔地核地壳：

平均厚度33KM，一般厚度15~40KM，洋壳最薄，平均仅5~6KM。地幔：地球莫霍面以下、古登堡面以上的部分，厚度约为2900KM，主要由固体物质组成。分为上地幔和下地幔。地核：地核是地球内部古登堡面以下至地心的部分，厚度为3500KM。分为外核和内核。2.2造岩矿物

岩石(rock)是在地质作用下产生的由一种或多种矿物以一定规律组成的自然集合体。岩石按成因分为：岩浆岩(igneousrock)、沉积岩(sedimentaryrock)、变质岩(Metamorphicrock)三大类。2.2.1矿物定义

具有一定化学成分和物理性质的自然单质和化合物。是组成岩石的基本单位。2.2.2矿物的（肉眼）鉴定

1、矿物的形态：矿物单体及同种矿物集合体的形态

石英1粒状的矿物粒状的矿物结核状肾状钟乳状树枝状葡萄状的赤铁矿墨晶晶簇鲕状赤铁矿放射状花瓣状针状葡萄状的玛瑙石英（紫水晶洞）石棉2、矿物的颜色：

深色矿物、浅色矿物。

黄铜矿的铜黄色自然金的金黄色abcdefghijklmnop孔雀石【翠绿色】孔雀石的翠绿色辰砂【朱红色】辰砂的朱红色硫化汞磁铁矿的铁黑色3、矿物的光泽：

〔强弱等级〕金属、半金属、金刚和玻璃。其它如：丝绢、油脂、蜡状、珍珠和土状。

自然金【金属光泽】自然金的金属光泽黄铁矿“愚人金”【金属光泽】黄铁矿（愚人金）的金属光泽赤铁矿【半金属光泽】赤铁矿的半金属光泽金刚石的金刚光泽钻石水晶的玻璃光泽晶簇叶腊石的油脂光泽青田石的油脂光泽叶腊石花好月圆高岭石的土状光泽4、矿物的硬度：矿物抵抗刻划、研磨的能力。

摩氏硬度计1,滑石;2,石膏;3,方解石;4,萤石;5,磷灰石;6,正长石;7,石英;8,黄玉;9,刚玉;10,金刚石.软铅笔（1）；指甲（2-2.5）；小铁刀（3-5.5）；玻璃片（5-5.5）；钢刀（6-6.5）。滑石1石膏2方解石3萤石4夜明珠磷灰石5正长石6石英7黄玉8刚玉9

金刚石10——

有色钻石5、解理和断口：

解理：矿物受外力打击后，按一定方向裂开成光滑平面的性质。解理面、解理等级、解理组数；

断口：如矿物受外力打击后，无固定方向的破裂并呈各种凹凸不平的断面（如贝壳、参差状等）。解理和断口互为消长。

云母的极完全解理璞玉的贝壳状断口燧石的贝壳状断口燧石为玉髓的隐晶结构

其它：条痕、透明度、密度、弹性、挠性，如滑石的滑腻感、方解石遇盐酸起泡，石墨染手、磁性等。

黄

铁

矿墨绿色樱红色赤

铁

矿2.3岩浆岩三大类岩石的分布三大类岩石的分布

分布岩石出露面积（占大陆表面积%）体积（占地壳体积）岩浆岩与变质岩合占25%65沉积岩755变质岩与岩浆岩合占25%302.3岩浆岩2.3岩浆岩2.3.1岩浆岩岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。

1、岩浆岩的成因：侵入岩（深成岩、浅成岩）、喷出岩火山活动与岩浆岩2.3岩浆岩火山活动与岩浆岩2.3岩浆岩2、岩浆岩的产状岩基岩株岩盖和岩盆岩床岩脉火山锥2.3岩浆岩岩浆岩产状2.3岩浆岩火山熔岩形成的岩被2.3岩浆岩2.3.2岩浆岩的矿物成分

按矿物颜色分：

深色矿物:黑云母、角闪石、辉石、橄榄石

浅色矿物：石英、正长石、斜长石、白云母

按SiO2含量分为：酸性、中性、基性和超基性2.3岩浆岩2.3.3岩浆岩的结构

岩浆岩的结构是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的方式。1.结晶程度全晶质结构、隐晶质结构、玻璃质结构。2.3岩浆岩2.3.3岩浆岩的结构2.晶粒相对大小

等粒、不等粒（斑状、似斑状）结构2.3岩浆岩2.3.3岩浆岩的结构3.晶粒绝对大小粗粒（粒径大于5mm）中粒（粒径5~1mm）细粒（粒径1~0.1mm）2.3岩浆岩2.3.4岩浆岩的构造岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与排列的特征。1.块状构造2.流纹状构造3.气孔构造4.杏仁构造2.3岩浆岩2.3.4岩浆岩的构造

岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与排列的特征。1.块状构造2.流纹状构造3.气孔构造4.杏仁构造2.3岩浆岩2.3.4岩浆岩的构造

岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与排列的特征。1.块状构造2.流纹状构造3.气孔构造4.杏仁构造2.3岩浆岩2.3.4岩浆岩的构造

岩浆岩的构造是指岩石中不同矿物颗粒集合体分布与排列的特征。1.块状构造2.流纹状构造3.气孔构造4.杏仁构造2.3岩浆岩常见的岩浆岩2.3岩浆岩◈花岗岩2.3岩浆岩◈流纹岩2.3岩浆岩◈安山岩Dacite安山岩Dacite2.3岩浆岩◈玄武岩basalt玄武岩2.3岩浆岩◈黑曜岩Obsidian黑曜岩2.3岩浆岩◈Pumice（浮石）2.3岩浆岩喷出岩2.3岩浆岩2.4沉积岩岩石循环圈2.4.1沉积岩的形成1.风化、剥蚀阶段2.搬运阶段3.沉积阶段4.硬结成岩阶段2.4沉积岩2.4.1沉积岩的形成1.风化、剥蚀阶段2.搬运阶段3.沉积阶段4.硬结成岩阶段2.4沉积岩2.4.2沉积岩的矿物组成1.碎屑物质2.粘土物质3.化学沉积物质4.有机质及生物残骸2.4沉积岩2.4.3沉积岩的结构沉积岩的结构是指沉积岩的组成物质、颗粒大小、形状及结晶程度。1.碎屑结构：砾状、砂质、粉砂质结构2.泥质结构3.结晶结构4.生物结构2.4沉积岩2.4沉积岩2.4.4沉积岩的构造沉积岩的构造是指沉积岩各个组成部分的空间分布和排列方式。1.层理构造：水平、单斜、交错层理2.层面构造：波痕、泥裂、雨痕等3.结核4.生物成因构造2.4沉积岩2.4沉积岩层理层理2.4沉积岩2.4.5沉积岩的分类1.沉积岩的分类根据沉积岩的组成成分、结构和形成条件分为：碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩。2.4沉积岩2.5.6常见的沉积岩1、碎屑岩类：火山碎屑岩、沉积碎屑岩（砾岩及角砾岩、砂岩、粉砂岩）2、粘土岩类：泥岩、页岩3、化学岩及生物化学岩：石灰岩、白云岩、泥灰岩2.4沉积岩石灰岩2.4沉积岩◈砾岩d>2mm2.4沉积岩◈砂岩sandstone(d=2-0.05mm)2.4沉积岩◈页岩(d<0.005mm)2.4沉积岩◈石灰岩limestone2.4沉积岩◈白云岩2.4沉积岩砂岩2.4沉积岩泥岩2.4沉积岩2.6变质岩

由地球内力作用促使岩石发生矿物成分及结构构造变化的作用称为变质作用。由变质作用形成的岩石称为变质岩。2.6.1变质作用的因素及类型根据变质作用的主要因素和地质条件分：1.接触变质2.区域变质3.混合岩化作用4.动力变质作用2.6变质岩2.6.2变质岩的矿物成分

共有矿物：石英、长石、云母、角闪石、辉石、方解石等；

变质矿物：红柱石、绿泥石、滑石、蛇纹石、石榴子石、石墨等。2.6变质岩2.5.3变质岩的结构1.变余结构2.变晶结构3.碎裂结构2.6变质岩2.6.4变质岩的构造1.变余构造2.变成构造：（1）板状构造；（2）千枚构造；（3）片状构造；（4）片麻状构造；（5）块状构造。2.6变质岩◈大理岩Marble2.6变质岩◈石英岩Quartzite2.6变质岩2.7岩石的工程地质性质2.7.1岩石工程性质的常用指标1.岩石的物理性质：重度、孔隙性2.岩石的水理性质：吸水性、透水性、溶解性、软化性、抗冻性3.岩石的力学性质：（1）岩石的坚硬程度：硬质岩石、软质岩石（2）岩石的变形：弹性模量、变形模量和泊松比（3）岩石的强度：抗剪断强度、抗剪强度、抗切强度、抗拉强度2.7岩石的工