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第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 一、地球圈层构造 内部圈层地壳、地核、地幔 外部圈层大气圈、水圈、生物圈 地球的半径为6371公里,目前最深的钻孔不过10公里左右, 只能根据地表附近得到的有关资料进行分析推测地球内部的 物质成分和物理特点,主要是根据宇宙地质、 地质学及地球 化学、地球物理 宇宙地质、 地质学及地球 化学、地球物理三方面的综合研究。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 一、地球圈层构造 地壳由固体岩石构成,地壳的厚度变化很 大,大洋地壳较薄,最厚约9公里,最薄处 不到5公里,平均厚6公里;大陆地壳较厚, 最厚处可达70公里如青藏高原,平均厚 33公里。其上部为硅铝层,下部为硅镁层。 地壳下界起伏不平,平均厚度约16公里。 地幔在地壳下面,介于莫霍面和古膝堡 面之间,厚度2800多公里。 地核以古登堡面与地幔分界, 在2900公 里以下,厚度3471公里。主要为铁、镍等。 二、地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 1.概念由自然动力引起的地表物质组成、内部结构 和地表形态发生变化与发展的作用。 内力地质作用由地球内部营力(如地球旋转能、重 力能和地球内部热能、化学能等)引起的地质作用。 外力地质作用由地球外部营力(如太阳辐射能、 日月引力能、生物能、地球旋转能、重力能等)引起的 地质作用。包括 能量来源不同 地壳运动、地震作用、 岩浆作用、变质作用 风化作用、河流的地质作用、 冰川的地质作用、海水的地质 作用、风的地质作用等 2.分类 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 地壳运动由于地球内部动力引起的地壳的机械运动。 能够使地壳变形和变位。 大陆漂移示 意图 内力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 意大利塞拉 比斯神庙 从底向上的从底向上的3.6米石柱 表面光滑无痕;再向上 米石柱 表面光滑无痕;再向上 2.7米则被虫蛀出许多 梨状小孔,有海水浸没 的痕迹;其上的石柱仍 完好如初。 米则被虫蛀出许多 梨状小孔,有海水浸没 的痕迹;其上的石柱仍 完好如初。 内力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 地震作用是岩石圈中内能逐渐积累而突然释放的结果。 1976年7月 28日的唐山 大地震 内力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 岩浆作用岩浆沿地壳软弱带上升时发生的一系列物理化学变化直 至冷凝成岩的作用。 岩浆喷发 内力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 变质作用地下深处的固态岩石在高温高压和化学活动性流体作用下, 引起岩石的结构、构造和化学成分变化,形成新岩石的作用。 石灰岩大理岩石灰岩大理岩 变质作用变质作用 内力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 风化作用岩石长期经受辐射热、大气、水及生物等作用,使岩石结构 逐渐破碎、松散或矿物成分次生变化的作用。 因温度变化引起岩石体积 发生膨胀与收缩作用(右 图)左边揭示了风化的 原因,侧重了温度变化对 岩石的破坏作用;右边显 示了风化的过程。 外力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 河流地质作用包括河流的侵蚀、搬运和沉积作用。 河流中下游凹岸侵蚀、 凸岸堆积 外力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 河流地质作用包括河流的侵蚀、搬运和沉积作用。 河流的搬运与沉积作用 外力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 冰川地质作用由冰蚀作用形成的谷地和湖泊。 冰蚀谷冰蚀湖 46 次课 外力地质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 海水地质作用 海蚀崖 海蚀平台 原始海岸斜坡上,在与海面相交接处附近是经波浪冲击的主要地段,长期经 受破浪冲击后在这里形成海蚀穴,海蚀穴不断扩大使其上岩石悬空发生崩 坠,形成海蚀崖。海蚀崖形态受岩性和岩层产状影响。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一节地球的基本知识 风的地质作用 风城 风蚀盆地 风蚀谷 风城 风蚀盆地 风蚀谷 外力地质作用 第二节矿物第二节矿物 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 一、矿物 岩盐 正长石 方解石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 黄铁矿石英 方铅矿 自然金 自然银 树枝状自然铜 自然硫 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 2.造岩矿物自然界已发现的矿物3000余种,其中构成岩石 主要成分的矿物仅有二、三十种,将其称为造岩矿物。 常见的造岩矿物有方解石、石英、长石、石膏、高岭石、 橄榄石、白云石、黄铁矿、黑云母、角闪石、辉石等。 斜长石黑云母 岩盐 磁铁矿 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 方解石 橄榄石 赤铁矿 二、 矿物的物理性质(鉴定特征) 1.形态 2.颜色 3.光泽 4.条痕 5.硬度 6.解理 7.断口 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 1.形态矿物常具有一定的外形,其主要取决于矿物的成分、结构和 生成环境。如黄铁矿、岩盐是立方体,磁铁矿是八面体,方解石是菱面 体,石榴子石是菱形十二面体,云母是六方板状或柱状,石英是六方锥 柱状。而矿物常由许多单体聚集在一起。如粒状集合体(磁铁矿)、 鳞片状集合体(云母)、鲕状集合体(赤铁矿)、放射状集合体(菊花 石)、纤维状集合体(石膏、石棉)。 方解石 石英 石榴子石 白 云 母石膏 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 蓝铜矿 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 2.颜色指矿物新鲜面上的颜色。 黄铜矿 孔雀石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 皮壳状(孔雀石)皮壳状(孔雀石) 3.光泽矿物新鲜面上对光线的反射形成光泽。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 金属光泽,例 如方铅矿、 黄铁矿等 半金属光泽, 例如赤铁矿、 磁铁矿等 金属光泽,例 如方铅矿、 黄铁矿等 半金属光泽, 例如赤铁矿、 磁铁矿等 非金属光泽非金属光泽金刚 光泽,例如金刚 石、闪锌矿等 金刚 光泽,例如金刚 石、闪锌矿等 非金属光泽非金属光泽玻璃 光泽,例如水晶、 萤石、方解石等 玻璃 光泽,例如水晶、 萤石、方解石等 珍珠光泽(白云石、云母)珍珠光泽(白云石、云母) 丝绢光泽(石膏、绢云母等)丝绢光泽(石膏、绢云母等) 土状光泽(高岭土)土状光泽(高岭土) 4.条痕色指矿物粉末的颜色,一般是将矿物在白色无釉瓷板上刻划 后,观察其留下的粉末颜色。例如赤铁矿表面可呈红色、钢灰色,但条 痕总是樱桃红色。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 5.硬度矿物抵抗摩擦及刻划的能力。 摩氏硬度计摩氏硬度计摩氏硬度计摩氏硬度计 1 1-滑石;-滑石;-滑石;-滑石;2 2-石膏;-石膏;-石膏;-石膏;3 3-方解石;-方解石;-方解石;-方解石;4 4-萤石;-萤石;-萤石;-萤石; 5 5-磷灰石;-磷灰石;-磷灰石;-磷灰石;6 6-长石;-长石;-长石;-长石;7 7-石英;-石英;-石英;-石英;8 8-黄玉;-黄玉;-黄玉;-黄玉; 9 9-刚玉;-刚玉;-刚玉;-刚玉; 1010-金刚石。-金刚石。-金刚石。-金刚石。 滑石 石 膏 黄 玉 黄玉一般呈柱状或不规则的粒状或 块状,颜色有多种多样,一般为 黄、蓝、绿、红、褐等浅色,有玻 璃光泽,有的无色透明。黄玉可作 为研磨材料,也可作仪表轴承。透 明且漂亮的黄玉属于名贵的宝石。 世界著名产地有巴西、俄罗斯的乌 拉尔等。黄玉可作轴承及研磨材 料,质佳者可作贵重宝石。中国内 蒙古和江西等地出产黄玉。 黄玉一般呈柱状或不规则的粒状或 块状,颜色有多种多样,一般为 黄、蓝、绿、红、褐等浅色,有玻 璃光泽,有的无色透明。黄玉可作 为研磨材料,也可作仪表轴承。透 明且漂亮的黄玉属于名贵的宝石。 世界著名产地有巴西、俄罗斯的乌 拉尔等。黄玉可作轴承及研磨材 料,质佳者可作贵重宝石。中国内 蒙古和江西等地出产黄玉。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 刚玉透明刚玉无色、白 色,由于成分中所含色素离 子的存在可呈多种颜色; 如白宝石、红宝石(含 刚玉透明刚玉无色、白 色,由于成分中所含色素离 子的存在可呈多种颜色; 如白宝石、红宝石(含 Cr)、蓝宝石(含)、蓝宝石(含Fe和和 Ti)、绿宝石(含)、绿宝石(含Co, Ni, V)、黄宝石(含)、黄宝石(含Ni)、星 光红(或蓝)宝石。无解 理,硬度为 )、星 光红(或蓝)宝石。无解 理,硬度为9,熔点高,化 学性质稳定,不易被腐蚀。 ,熔点高,化 学性质稳定,不易被腐蚀。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 刚 玉 金刚石金刚石以单体产出。具有 高硬度、高熔点、不导 电、在温度压力变化很大 的范围内很稳定 石墨以单体产出。具有 高硬度、高熔点、不导 电、在温度压力变化很大 的范围内很稳定 石墨为金属光泽,具 良好的导电性和导热 性 为金属光泽,具 良好的导电性和导热 性 金刚石 石 墨 金刚石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 6.解理矿物受外力(敲打、挤压等)作用后,沿着一定的 方向破裂并产生光滑平面的性质。 具有一组解理的黑云母 具有三组解理的方解石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 7.断口矿物受力破裂后所出现的没有一定方向的不规则的 断开面叫断口。 贝壳状断口 黑曜石的贝壳状断口 自然金的锯齿状断口 (右侧) 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 石英的贝壳状断口 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第二节矿物 8.其他性质透明度、密度、弹性、挠性、延展性等 除了可按照上述物理性质对矿物进行鉴别外,有些 矿物可根据其具有的独特性质来加以鉴别,例如云 母具有弹性、绿泥石具有挠性、自然金具有延展 性、磁铁矿具有磁性等。 除了可按照上述物理性质对矿物进行鉴别外,有些 矿物可根据其具有的独特性质来加以鉴别,例如云 母具有弹性、绿泥石具有挠性、自然金具有延展 性、磁铁矿具有磁性等。 第三节岩石第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第三节岩石 一、岩石及其分类 1.岩石天然产出的,由一种或多种矿物在各种地质 作用下形成的集合体。 2.分类按照岩石成因分为岩浆岩岩浆岩、沉积岩沉积岩、变质岩变质岩。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第三节岩石 二、岩浆岩 1.岩浆岩它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵 入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。也可称之为火成岩。或简单地说, 由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。 它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵 入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。也可称之为火成岩。或简单地说, 由岩浆冷凝固结而成的岩石称为岩浆岩。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第三节岩石 2.岩浆岩特征 (1)形成 侵入岩岩浆由地下深处上 升至地壳浅部,冷凝成岩。 侵入作用--侵入岩 深成岩 浅成岩 喷出作用--喷出岩/火山岩 侵入作用--侵入岩 深成岩 浅成岩 喷出作用--喷出岩/火山岩 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (1)形成 喷出岩岩浆喷出地 表,冷凝成岩。 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (2)产状 岩 基 岩 盘 岩 株 岩 颈 岩 脉 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (2)产状 第三节岩石 岩脉浅色条状岩脉,其 中黑色为斜长角闪岩,形 成时代最老,约为28亿年 前,浅色条带多为长石英 质岩脉,它们是多次岩脉 侵入和构造活动的产物 泰山上的岩脉泰山上的岩脉 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (2)产状 第三节岩石 石英岩脉石英岩脉 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 喷出岩的岩流 (2)产状 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 喷出岩火山锥喷出岩火山锥 (2)产状 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (3)结构指岩石中矿物结晶程度、颗粒大小、形状及相互 组合方式的特征。 ●●全 晶 质 结 构全 晶 质 结 构 岩 石 全 部 由 结 晶 的 矿 物 组 成。 多 见 于 深 成 侵 入 岩 中, 结 晶 条 件 好, 缓 慢 结 晶 的 产 物。 岩 石 全 部 由 结 晶 的 矿 物 组 成。 多 见 于 深 成 侵 入 岩 中, 结 晶 条 件 好, 缓 慢 结 晶 的 产 物。 ●●玻 璃 质 结 构玻 璃 质 结 构 岩 石 几 乎 全 部 由 未 结 晶 的 火 山 玻 璃 所 组 成。 多 见 于 火 山 岩 中, 是 快 速 冷 凝 结 晶 的 产 物。 岩 石 几 乎 全 部 由 未 结 晶 的 火 山 玻 璃 所 组 成。 多 见 于 火 山 岩 中, 是 快 速 冷 凝 结 晶 的 产 物。 ●半 晶 质 结 构●半 晶 质 结 构 岩 石 由 部 分 晶 体 和 部 分 玻 璃 质 组 成。 多 见 于 浅 成 岩 和 火 山 岩 中。 岩 石 由 部 分 晶 体 和 部 分 玻 璃 质 组 成。 多 见 于 浅 成 岩 和 火 山 岩 中。 全晶质结构半晶质结构 玻璃质结构 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (4)构造构 造 是 指 岩 石 中 不 同 矿 物 集 合 体 之 间 或 与 岩 石 其 它 组 成 部 分( 如 玻 璃 质) 之 间 的 构 造 是 指 岩 石 中 不 同 矿 物 集 合 体 之 间 或 与 岩 石 其 它 组 成 部 分( 如 玻 璃 质) 之 间 的排 列 方 式排 列 方 式及及充 填 方 式充 填 方 式所 表 现 出 来 的 特 点。 所 表 现 出 来 的 特 点。 块状构造 气孔杏仁构造 流纹构造 构 造 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 块 状 构 造块 状 构 造组 成 岩 石 的 矿 物 在 整 块 岩 石 中 分 布 是 均 匀 的, 岩 石 各 部 分 在 成 分 上 或 结 构 上 都 是 一 样 的。 组 成 岩 石 的 矿 物 在 整 块 岩 石 中 分 布 是 均 匀 的, 岩 石 各 部 分 在 成 分 上 或 结 构 上 都 是 一 样 的。 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 气 孔 和 杏 仁 构 造气 孔 和 杏 仁 构 造 喷 出 岩 中 常 见 构 造, 主 要 见 于 熔 岩 层 之 顶 部, 它 是 由 于 从 冷 凝 着 的 岩 浆 中, 尚 未 逸 出 的 气 体, 上 升 汇 聚 于 岩 流 顶 部 , 冷 凝 后 留 下 的 气 孔, 称 为 气 孔 构 造。 气 孔 的 拉 长 方 向 代 表 着 岩 流 流 动 的 方 向。 当 气 孔 被 岩 浆 期 后 矿 物 所 充 填, 则 形 成 杏 仁 构 造。 喷 出 岩 中 常 见 构 造, 主 要 见 于 熔 岩 层 之 顶 部, 它 是 由 于 从 冷 凝 着 的 岩 浆 中, 尚 未 逸 出 的 气 体, 上 升 汇 聚 于 岩 流 顶 部 , 冷 凝 后 留 下 的 气 孔, 称 为 气 孔 构 造。 气 孔 的 拉 长 方 向 代 表 着 岩 流 流 动 的 方 向。 当 气 孔 被 岩 浆 期 后 矿 物 所 充 填, 则 形 成 杏 仁 构 造。 气孔构造 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 气孔杏仁构造 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 流 纹 构 造流 纹 构 造 是 酸 性 熔 岩 中 最 常 见 的 构 造。 它 是 由 不 同 颜 色 的 条 纹 和 拉 长 的 气 孔 等 表 现 出 来 的 一 种 流 动 构 造。 是 酸 性 熔 岩 中 最 常 见 的 构 造。 它 是 由 不 同 颜 色 的 条 纹 和 拉 长 的 气 孔 等 表 现 出 来 的 一 种 流 动 构 造。 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (5)矿物组成及分类 硅 铝 矿 物硅 铝 矿 物 SiO2和和Al2O3含 量 较 高, 不 含 铁 镁。 如石英、 长 石 类 及 似 长 石 类。 这 些 矿 物 颜 色 均 较 浅, 所 以 又 叫 浅 色 矿 物。 含 量 较 高, 不 含 铁 镁。 如石英、 长 石 类 及 似 长 石 类。 这 些 矿 物 颜 色 均 较 浅, 所 以 又 叫 浅 色 矿 物。 铁 镁 矿 物铁 镁 矿 物FeO 与与MgO 含 量 较 高,含 量 较 高,SiO2含 量 较 低。 如橄榄 石、辉石类、角闪石类和黑云母类。这 些 矿物 颜 色 一 般 较 深, 所 以 又 叫 暗 色 矿 物。 含 量 较 低。 如橄榄 石、辉石类、角闪石类和黑云母类。这 些 矿物 颜 色 一 般 较 深, 所 以 又 叫 暗 色 矿 物。 据据SiO2 重 量 百 分 数, 通 常 将 岩 浆 岩 分 为 四 大 类重 量 百 分 数, 通 常 将 岩 浆 岩 分 为 四 大 类 超 基 性 岩超 基 性 岩SiO266,如流纹岩、花岗岩等,如流纹岩、花岗岩等 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (6)岩浆岩的工程地质性质 1)侵入岩往往具有良好的工程地质性质,岩石性质和组成均一, 孔隙率低,透水性差,抗压强度高,压缩性低。因此可作为重型建 筑物的地基。但如果风化强烈达几十米或更深,裂隙和断层破坏了 岩石完整性,会降低岩石透水性和岩石强度。 )侵入岩往往具有良好的工程地质性质,岩石性质和组成均一, 孔隙率低,透水性差,抗压强度高,压缩性低。因此可作为重型建 筑物的地基。但如果风化强烈达几十米或更深,裂隙和断层破坏了 岩石完整性,会降低岩石透水性和岩石强度。 2)岩脉本身强度很高,由于宽度不大,走向与倾向经常变换,导 致工程地质条件复杂化。岩脉一般裂隙发育,由于沿着岩脉壁常形 成夹层风化,增加岩脉的透水性会降低其强度。 )岩脉本身强度很高,由于宽度不大,走向与倾向经常变换,导 致工程地质条件复杂化。岩脉一般裂隙发育,由于沿着岩脉壁常形 成夹层风化,增加岩脉的透水性会降低其强度。 3)喷出岩岩石抗风化能力强,抗压强度高,但其原始裂隙发育, 往往呈层状、柱状等分布。此外,熔岩流有时会有很大孔洞,会大 大降低岩石的坚固性。 )喷出岩岩石抗风化能力强,抗压强度高,但其原始裂隙发育, 往往呈层状、柱状等分布。此外,熔岩流有时会有很大孔洞,会大 大降低岩石的坚固性。 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 三、沉积岩 1.沉积岩沉积岩是在地表和接近地表的条件下,在常温常压下由 风化作用、生物作用和某些火山作用形成的物质经过搬运作用、沉积 作用和成岩作用形成的一类岩石。 沉积岩是在地表和接近地表的条件下,在常温常压下由 风化作用、生物作用和某些火山作用形成的物质经过搬运作用、沉积 作用和成岩作用形成的一类岩石。 (1)形成 地表原岩地表原岩 风化、剥蚀、熔解等作用 形成岩石碎屑、溶质等物质形成岩石碎屑、溶质等物质 风化、剥蚀、熔解等作用 原地沉积或搬运后沉积原地沉积或搬运后沉积沉积岩沉积岩 固结成岩作用(压固、胶结、重结晶等) 第三节岩石 由50以上粒径大于 0.005mm的碎屑物质 被胶结而成的结构 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (2)产状 沉积岩的产状多为正常、夹层、变薄、尖灭、透镜体,见P11图1-6所示。 (3)结构 指沉积物颗粒的大小、形状和结晶程度 碎屑结构 结晶结构 泥质结构 生物结构 砾状结构 砂状结构 砾岩 砂岩 砾岩 砂岩 由50以上粒径小于 0.005mm的细小碎屑和 粘土矿物组成的结构。 由30以上生物遗骸碎 片组成的岩石结构。 由溶液中沉淀物经过结 晶作用、重结晶作用而 形成的一种结构。 泥岩、页岩泥岩、页岩 石灰岩、白云岩石灰岩、白云岩 鲕粒灰岩鲕粒灰岩 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (4)构造 层理构造 层面构造 水平层理 斜层理 交错层理 波痕 泥裂 雨痕 构造 化石、生物遗迹、遗骸 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 层理层理是沉积岩层常见的一种原生构造,它是通过岩石的成分、颜色和粒度 在剖面上的突变或渐变所显现出来的一种成层构造。 水平层理 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 斜层理 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 交错层理 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 现代海滩砂体表面的波纹 岩石表面古老的波痕构造现代海滩砂体表面的波纹 岩石表面古老的波痕构造 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 雨痕雨痕 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 泥裂泥裂 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 东非火山灰上300万年前 人类祖先的足印 澳大利亚满谷国家 公园发现大批冰河 时期的人类足迹 (距今1.9万年至 2.3万年之间) 第三节岩石 化石化石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (4)沉积岩矿物成分及分类 碎屑岩 粘土岩 分类 化石沉积岩、生物岩 矿物成分矿物成分与母岩有直接关系,但其特有的矿物有海绿石、蒙脱石、高岭石等。与母岩有直接关系,但其特有的矿物有海绿石、蒙脱石、高岭石等。 沉积碎屑岩 火山碎屑岩 砾岩、砂岩、 火山角砾岩、凝灰岩 泥岩、页岩等 石灰岩、白云岩、泥灰岩等 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 砾岩带化石的砂岩 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 页岩 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 石灰岩 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (5)松散岩石指近代形成的未经压固、胶结的碎屑堆积物,如粘土、粉质粘土、 砂、砾石、卵石等。 根据土的颗粒级配和塑性指数将土分为碎石土、砂土、粉土、粘性土。 碎石土 漂石/块石粒径大于200mm的颗粒超过全重的50。 卵石/碎石粒径大于20mm的颗粒超过全重的50。 圆砾/角砾粒径大于2mm的颗粒超过全重的50。 砂土 砾砂粒径大于2mm的颗粒超过全重的20-50。 粗砂粒径大于0.5mm的颗粒超过全重的50。 中砂粒径大于0.25mm的颗粒超过全重的50。 细砂粒径大于0.075mm的颗粒超过全重的85。 粉砂粒径大于0.075mm的颗粒不超过全重的50。 粉土310 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 ((6)沉积岩的工程地质性质)沉积岩的工程地质性质 1)石灰岩和白云岩结晶的石灰岩和白云岩抗压强度高,压缩性极弱,能 溶于水。但介壳石灰岩和碳酸盐类岩石,抗压强度都较低。进行工程地质 评价时,特别要注意裂隙和岩溶的存在及其发育情况。 )石灰岩和白云岩结晶的石灰岩和白云岩抗压强度高,压缩性极弱,能 溶于水。但介壳石灰岩和碳酸盐类岩石,抗压强度都较低。进行工程地质 评价时,特别要注意裂隙和岩溶的存在及其发育情况。 2)泥灰岩强度较低,略具粘土性质,遇水后能软化和膨胀。。)泥灰岩强度较低,略具粘土性质,遇水后能软化和膨胀。。 3)砂岩、砾岩具有较好的工程地质性质,多数是透水的,压缩性低,抗 压强度主要取决于胶结成分和天然重度大小。 )砂岩、砾岩具有较好的工程地质性质,多数是透水的,压缩性低,抗 压强度主要取决于胶结成分和天然重度大小。 第三节岩石 4)粘土岩具有抗压强度较低,压缩性较大,风化速度快,不透水等特 点。由于层面抗剪强度低,往往形成顺层滑坡。 )粘土岩具有抗压强度较低,压缩性较大,风化速度快,不透水等特 点。由于层面抗剪强度低,往往形成顺层滑坡。 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 三、变质岩 1.变质岩在变质作用条件下形成的新的岩石称为变质岩。变质岩 是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。 在变质作用条件下形成的新的岩石称为变质岩。变质岩 是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。 (1)形成 地表原岩地表原岩 地壳运动、岩浆运动等 原岩处于新的物化环境原岩处于新的物化环境 温度、压力等改变 矿物成分、结构、构造变化矿物成分、结构、构造变化变质岩变质岩 石灰岩 大理岩 重结晶重结晶 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (2)产状为未变质前岩石的产状。 (3)结构变晶结构、变余结构、碎裂结构。 碎裂结构碎裂结构 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (4)构造片状构造、片麻状构造、千枚构造、板状构造、块状构造。 片状构造岩石中含较多的片柱状矿物, 连续定向排列构成片理。片理可较平直、 也可成波状弯曲甚至强烈揉皱。岩石重结 晶和变质结晶程度较高,肉眼可辨认矿物 种类,常发育变斑晶。 片状构造岩石中含较多的片柱状矿物, 连续定向排列构成片理。片理可较平直、 也可成波状弯曲甚至强烈揉皱。岩石重结 晶和变质结晶程度较高,肉眼可辨认矿物 种类,常发育变斑晶。 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 片麻状构造岩石主要由粒状浅色矿物 组成,少量片状及柱状暗色矿物断续定 向排列。或者这些柱状及片状矿物集结 成宽度和长度都不大的薄透镜体断续定 向排列。 块状构造岩石中矿物成分和结构 都很均匀,不显示定向排列。 片麻状构造岩石主要由粒状浅色矿物 组成,少量片状及柱状暗色矿物断续定 向排列。或者这些柱状及片状矿物集结 成宽度和长度都不大的薄透镜体断续定 向排列。 块状构造岩石中矿物成分和结构 都很均匀,不显示定向排列。 片麻岩片麻岩 大理岩大理岩 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 (5)矿物成分及分类 矿物成分除一部分原岩矿物成分,还有一些变质岩特有的矿物石榴 子石、十字石、红柱石、滑石、石墨。 石榴 子石、十字石、红柱石、滑石、石墨。 分类变质岩的种类繁多,命名复杂,一般根据变质作用类型、 岩石 构造、结构特点进行分类 第三节岩石 岩石碎屑、矿物碎屑 长石、石英、绢云母、绿泥石 碎裂岩 糜棱岩 块状构造碎裂结构 糜棱结构 动力变质 方解石、白云石大理岩方解石为主 石英石英岩石英为主变晶结构 块状构造 区域变质 接触变质 石英、长石、云母、角闪石、辉石等片麻岩片麻状构造 云母、绿泥石、滑石、角闪石、石榴子石等片岩片状构造 绢云母、石英、长石、绿泥石、方解石等千枚岩千枚状构造 粘土矿物、云母、绿泥石、石英、长石等板岩板状构造 区域变质 主要矿物成分定名结构构造变质作用 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 片麻岩 大理岩 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 板岩 (由泥质岩、粉砂岩等轻变质而成) 第三节岩石 第一章 矿物与岩石第一章 矿物与岩石 ((6)变质岩的工程地质性质)变质岩的工程地质性质 1)片麻岩和石英岩与深成岩的工程地质性质相似。 第三节岩石 2)大理岩抗压强度与容许承载力较高,但其缺点是能溶于水,大 理岩是重要的建筑材料,广泛应用于建筑业中。 3)片岩、千枚岩、板岩具有清楚的片理或劈理,故岩石在各不同 方向上具有非均一性。因此岩石的抗压强度、抗剪强度和抗风化能 力一般都不高。作为地基时,应查清岩石的片理、裂隙性质和岩石 强度等。在滑石片岩、绿泥石片岩、云母片岩等普遍出露地区还容 易产生滑坡。 谢谢谢谢