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1、第一章矿物与岩石 1 1概述1 2造岩矿物1 3岩浆岩1 4沉积岩1 5变质岩1 6岩石的工程地质性质 第一章矿物与岩石 1 1概述地球内部剖面示意图一 地壳地球内部 地壳 地幔 地核地壳 硅铝层 花岗岩类 硅镁层 玄武岩类 地幔 中间层 由铁 镁 硅酸盐组成 地幔上层 橄榄岩质 地核 外核 液态物质内核 固态物质 铁 镍等 第一章矿物与岩石 二 地壳的板块构造刚性的岩石圈分裂成六个大的地壳板块 他们驮在软流圈上作大规模水平运动 各板块边缘结合地带是相对活动的区域 表现为强烈的火山 岩浆 活动 地震和构造变形等 而板块内部为相对稳定的区域 第一章矿物与岩石 地质作用由自然动力引起地壳物质组成
2、内部结构和地表形态变化和发展的自然作用 动力来源的不同分类 内动力地质作用 地壳 地幔 地壳作用 岩浆作用 变质作用 地震作用1 地壳运动 由于地球自转速度改变等原因 使得组成地壳的物质不断运动 并改变他的相对位置和内部构造的过程 2 岩浆作用 岩浆在高温高压下常处于相对平衡的状态 但当地壳运动使得地壳出现破裂带 岩浆向压力减小的方向移动 引起地形变化 岩浆侵入地壳上部或喷出地表冷凝形成岩石 统称为岩浆作用 3 变质作用 在地壳演变过程中 地下一定深度的岩石受到高温 高压及化学成分加入的影响 在固体状态下 发生的一系类变化 形成新的岩石 4 地震作用 地壳快速振动的现象 是地壳运动和岩浆作用的
3、一种强烈体现 外动力地质作用 外部能源引起的地质作用 主要有太阳能辐射以及太阳和月球的引力 风化 搬运 剥蚀 沉积 成岩 1 风化作用 组成地壳的岩石 由于温度的变化 大气 水溶液和生物的作用 使之在原地发生物理 化学变化的现象 风化作用使岩石逐渐破裂 转变为碎石 砂和粘土 2 剥蚀作用 将岩石风化破坏的产物从原地剥离下来的作用 风力 地面流水 地下水 湖泊 生物 3 搬运作用 风化剥蚀的产物 通过风力 流水 冰川 湖水 海水以及生物的动力 被搬移母岩后转移空间的过程 沉积作用 被搬运的物质 由于搬运能力的减弱 从搬运中分离出来 形成沉积物的过程 4 成岩作用 使松散堆积物固结为岩石的过程 第
4、一章矿物与岩石 1 2造岩矿物一 矿物和岩石的理解地壳和地球内部的化学元素 除极少数单质存在外 大多数是以化合物形态存在 这些具有一定化学成分和物理性质的自然元素化合物 称为矿物 由一种或多种矿物组成的自然集合体被称为岩石 矿物的分类 成因 1原生矿物 在成岩或成矿时期内 从岩浆熔体中经冷凝结晶过程中形成的矿物 如石英 长石等 2 次生矿物 原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物 如正长石经水解作用后形成的高岭石等 3 变质矿物 在变质作用过程中形成的矿物 如区域变质的结晶片岩中的蓝晶石和十字石等 第一章矿物与岩石 二 常见的造岩矿物石英 正长石 斜长石 白云母 黑云母 角闪石 辉石 橄榄石 方解
5、石 白云石 石膏 高岭石 蒙脱石 伊利石 绿泥石 滑石 石榴子石 蛇纹石 萤石 黄铁矿 褐铁矿 赤铁矿常见的矿物晶体形状 第一章矿物与岩石 1 3岩浆岩岩浆涌向地表或地下一定深度处 因其温度和条件发生变化 使之冷凝而成的岩石 一 岩浆岩分类 第一章矿物与岩石 二 常见的岩浆岩1酸性岩类花岗岩 多呈肉红色 灰白色 分布广泛 抗压强度大 质地均匀坚实 颜色美观 是优质的建材 花岗斑岩 流纹岩2 中性岩类正长岩 极少单独产出 常与花岗岩伴生 正长斑岩 粗面岩 闪长岩 安山岩3 基性岩类辉长岩 辉绿岩 玄武岩 灰色 黑色 常见气孔构造 致密坚硬 性脆 强度较高 但多孔时强度较低 易风化 第一章矿物与岩
6、石 三 岩浆岩的工程地质特征地壳表面出露的岩浆岩以花岗岩和玄武岩分布最为广泛 我国东南沿海如浙 闽地区 流纹岩也有较广泛的分布 通常情况下 在岩浆岩中裂隙发育部位或风化带内 可形成和储藏裂隙地下水 尤其是玄武岩分布区 往往存在具有供水意义的地下水资源 深成岩 结晶联结 晶粒粗大均匀 力学强度高 一般岩体较大 整体稳定性好 但有些岩体分化层较厚 此外深成岩经多期地壳变动影响 其完整性和均一性受到破坏 有些节理被粘土矿物填充形成软弱夹层或泥化夹层 浅成岩 细晶质和隐晶质岩石透水性小 力学强度高 抗风化性能较深成岩强 斑状结构岩石的透水性和力学强度较大 特别是脉岩类 岩体小 穿插于不同的岩中 这些小
7、型的侵入体与围岩接触部位岩性不同 节理发育 岩石破碎 风化侵蚀严重 透水性增大 喷出岩 一般原生节理发育 产状不规则 厚度变化大 岩性很不均一 强度较低 透水性强 抗风化能力差 第一章矿物与岩石 1 4沉积岩地表常温常压下 由外动力地质作用促使地壳表层先生成的矿物岩石遭到破坏 将其松散碎屑搬运到合适地带沉积下来 再经压固 胶结形成层状的岩石 一 沉积岩的结构1碎屑结构 凝灰岩 砂岩 粉砂岩 2泥质结构 泥岩 页岩 3结晶结构 石灰岩 4生物结构 化石 第一章矿物与岩石 二 沉积岩的工程地质特征1 沉积碎屑岩 工程地质性质一般较好 但其胶结物的成分和胶结类型影响显著 如石英质的砂岩和砾岩比长石质
8、的砂岩好 2 粘土岩和页岩 性质相近 抗压强度和抗剪强度低 受力后变形量大 进水后易软化和泥化 若含蒙脱石成分 还具有较大的膨胀性 这两种岩石对水工建筑物的地基和边坡稳定极为不利 3 化学岩和生物化学岩 抗水性弱 常有不同程度的可溶性 硅质成分的化学岩强度较高 但性脆易裂 整体性差 石灰岩中等强度 但存在喀斯特 第一章矿物与岩石 1 5变质岩地壳中已形成的岩石 在高温高压以及化学活动的作用下 使原来的岩石的成分 结构 构造改变形成的新岩石 一 变质岩的分类 第一章矿物与岩石 二 常见的变质岩1 板岩 结构均匀 致密 有板状劈理 质地坚硬 锤击清脆 2 千枚岩 变质程度比板岩深新生颗粒比板岩粗 3 片岩 片状构造 4 片麻岩 片麻状构造 5 大理岩 主要矿物方解石 等粒变晶结构 块状结构 6 石英岩 又石英砂岩变质而成 第一章矿物与岩石 1 6岩石的工程性质风化分类
