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1、0绪 论一、土木工程地质的定义研究与土木工程建筑有关的工程地质条件的一门学科。二、为什么要学习土木工程地质由土木工程建筑对地质条件的要求和产生的地质问题决定的。三、什么是工程地质条件及工程地质问题工程地质条件是指与工程建设有关的地质条件总和，它包括土和岩石的工程性质、地质构造、地貌、水文地质、地质作用、自然地质现象和天然建筑材料等几个方面。工程地质问题是指与人类工程活动有关的地质问题。它影响建筑物修建的技术可能性、经济合理性和安全可靠性。如建筑物所处地质环境的区域构造稳定问题、地基岩体稳定问题、地下硐室围岩稳定问题和边坡岩体稳定问题、水库渗漏问题、淤积问题、浸没问题、边岸再造及坝下游冲刷问题，
2、以及与上述问题相联系的建筑场地的规划、设计和施工条件等方面的问题。工程地质工作的基本任务在于对人类工程活动可能遇到或引起的各种工程地质问题作出预测和确切评价，从地质方面保证工程建设的技术可行性、经济合理性和安全可靠性。第1章 矿物和岩石1 主要造岩矿物一、矿物的定义：在地质作用下形成的具有一定化学成分和物理性质的天然均质体，叫矿物。二、物理性质：（一）晶体形态：非晶体矿物(组成矿物的质点为无序排列)： 火山玻璃、胶体蛋白晶体矿物(组成矿物的质点为有序排列)： 单体： 针状、柱状 片状、板状 立方体、菱面体、菱形十二面体 集合体：纤维状、鳞片状、粒状、块状、土状、钟乳状（二）光学性质： 自色：矿
3、物吸收某一波长的光波后，其余光波的混合色。 1、颜色：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 透明4、透明度：矿物透射光的程度：半透明 不透明（三）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 黄玉 刚玉 金刚石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102、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
4、 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3、断口：外力敲击下，沿任意方向的裂开：贝壳状 锯齿状 参差状 平坦状弹性 挠性 滑感（四）其它特殊性质： 可塑性 磁性 化学反应： 方解石：遇HCL剧烈起泡 白云石：遇镁试剂变兰三、常见矿物的简易鉴定1、浅色矿物：石英正长石斜长石方解石白云石白云母石膏滑石硬度大 硬度中等 硬度小半透明肉红色灰白色菱面体弯曲菱面体薄片状丝绢光泽有滑感油脂光泽两组解理遇盐酸起泡遇镁试剂变兰珍珠光泽无解理白色弹性2、暗色矿物：橄榄石辉石角闪石黑云母绿泥石
5、硬度大 硬度小颗粒状短柱状长柱状薄片状薄片状半透明解理交角近90解理交角124弹性挠性橄榄绿色多为黑色黑绿色黑色珍珠光泽墨绿色2 岩浆岩岩石：造岩矿物的天然集合体。一种或多种矿物组成的集合体。按成因分为：岩浆岩、沉积岩、变质岩三类。一、岩浆、岩浆作用、岩浆岩1、岩浆：地壳深处局部地段高温、高压的熔融物质。2、岩浆作用：岩浆形成、演化、运动、直到冷凝成岩的全过程。3、岩浆岩：岩浆冷凝后形成的岩石：喷出岩（喷出地表面） 侵入岩：浅成岩（地表面至地下3km） 深成岩（地下3km以下）二、岩浆岩产状岩浆岩产状侵入岩：深成岩： 岩基100km2岩株100mm附：喷出物： 火山弹 2-100mm 火山灰
6、5mm 中粒结构：F=1-5mm（2）颗粒大小： 绝对大小： 细粒结构：F=0.1-1mm 微粒结构：F0.1mm 隐晶质结构：肉眼不可见颗粒 等粒结构 相对大小： 斑状结构 似斑状结构3、构造：岩石中矿物或其它组分在空间的排列与充填方式。块状构造：矿物分布各向均一。流纹状构造：岩石中拉扁气孔、不同色带的平行排列。气孔状构造：岩石中含有的原状气孔。杏仁状构造：岩石中原状气孔被后期物质充填。四、岩浆岩的分类：喷出岩酸性岩中性岩基性岩超基性岩结构构造流纹岩安山岩玄武岩少见非晶半晶隐晶气孔、流纹杏仁状块状浅成岩花岗斑岩闪长玢岩辉绿岩少见斑状微粒块状深成岩花岗岩闪长岩辉长岩橄榄岩辉岩细粒中粒粗粒块状主
7、要矿物成分(10%以上)石英、长石（正长石、斜长石）角闪石斜长石辉石斜长石橄榄石辉石3 沉积岩一、定义：沉积岩是指在地表或近地表的常温常压条件下，原岩经风化、搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。二、沉积岩形成过程1、风化作用：指原岩在自然因素作用下（如：水、空气、太阳能、生物等），产生的机械破碎和化学成分改变的过程。包括：（物理风化：岩石在风化营力作用下，只发生机械破坏，无成分改变的作用；化学风化：在自然界水和空气的作用下，地表岩石发生化学成份改变，从而导致岩石破坏；生物风化：有动、植物及微生物参与的岩石风化作用。）2、搬运和沉积作用：指各种外营力（如：流水、风、冰川、重力、生物等），将风化产物搬
8、到低凹地方沉积起来的过程。 流水的搬运和沉积 分选性沿途重力沉积分异机械搬运和沉积 磨圆度搬运过程中被磨蚀球化的程度 风的搬运和沉积化学搬运和沉积流水来搬运和沉积 胶体浓度和电荷改变时絮凝。 （f1100mm） 真溶液取决于溶解度，过饱和时结晶(主要因湖、海蒸发、水体浓缩)上游中游下游海口海盆地漂石、卵石、砾石为主砾石、砂为主砂、土为主土为主盐类结晶矿物为主矿物成分复杂 矿物成分单一 沉积分异现象3、成岩作用：指松散沉积物转变为坚硬岩石的过程。也是将松散沉积颗粒连结起来固结成岩的过程压固脱水作用：上覆压力使沉积物孔隙减小，水分排出，密度增大。胶结作用：松散颗粒被孔隙中化学沉淀物质或其它物质胶结
9、在一起。 胶结物成分：SiO2、 Fe2O3、 FeO、 CaCO3、 CaSO4、 C、粘土 胶结类型： 基底式 孔隙式 接触式 重结晶作用：胶体在压力下脱水，胶体质点重新排列成晶体。SiO2石英 真溶液：因浓度过饱和而析出晶体。生成新矿物：沉积环境下，一些不稳定矿物转变成新的稳定矿物。如：文石方解石三、沉积岩的矿物成分、结构、构造1、矿物成分：碎屑岩：石英为主，可有长石（正长石、斜长石）、白云母等。 粘土岩：粘土矿物为主（高岭石、蒙脱石、伊犁石），可有白云母等。 化学岩：方解石、白云石、石膏、岩盐、生物碎屑、有机质。2、结构：主要指颗粒大小和形态 角砾状结构 f2mm，棱角状砾状结构 圆砾状结构 f2mm，圆状
