工程地質沉積巖部分

1.3沉積巖,石英礫巖,沉積巖是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆積物在溫度不高和壓力不大的條件下形成的。由沉積物固結變硬而形成的巖石就是沉積巖。它是地殼表面分布最廣的一種層狀的巖石。,沉積巖,沉積巖,冰川,三角洲,沖積平原,海洋,濁流,瀉湖,湖泊,河流,沙丘,洪積扇,主要的沉積環(huán)境,碎屑沉積環(huán)境,主要的化學和生物化學沉積環(huán)境,沉積相,海侵,海侵與海退,1.成因,5.分類,3.結構,4.構造,2.組成,6.代表性沉積巖,1.沉積巖的成因,沉積巖的形成有兩種途徑：,機械搬運、沉積、固結成巖由風化作用或火山作用的產物經以這種方式形成的沉積巖稱碎屑巖?；瘜W沉積成巖在地表常溫、常壓條件下由水溶液沉淀而形成化學巖，然而自然界大多水盆地化學沉淀過程中都有生物參與，所以通常又稱為生物化學巖。,沉積巖的形成過程,風化機械的、化學的、生物的；,剝蝕與搬運機械的、化學的；,沉積機械的、化學的、生物的；,成巖壓固、膠結、重結晶。,剝蝕與搬運,外力（如水流、波浪、風、冰川等等）對巖石的破壞稱為剝蝕。外力將風化產物搬離原地稱為搬運。機械的搬運：推移、躍移、懸移；化學的搬運：真溶液、膠體溶液。,剝蝕與搬運1,剝蝕與搬運,剝蝕與搬運2,剝蝕與搬運,剝蝕與搬運3,剝蝕與搬運,剝蝕與搬運4,剝蝕與搬運,沉積1,沉積,沉積2,沉積,沉積3,沉積,碎屑經過壓固和膠結變成沉積巖,膠結方式之一,基底膠結顆粒散布在膠結物之間，互相不接觸。這種膠結方式很牢固。,膠結方式之二,孔隙膠結膠結物充填在顆粒的孔隙之間，顆粒互相接觸。這種膠結方式的牢固性比基底膠結稍差。,膠結方式之三,接觸膠結只有在顆粒的接觸處才有膠結物存在，巖石多孔隙，透水性強。這種膠結方式最不牢固。,2.沉積巖的物質組成,（1）碎屑物質,物理風化作用產生的碎屑物質組成：原生礦物的碎屑大部分化學性質比較穩(wěn)定，難溶于水如石英、長石、白云母等；巖石的碎屑。,其他方式生成的一些物質，如火山噴發(fā)產生的火山灰等。,源于母巖的沉積物,（2）粘土礦物,主要是一些由含鋁硅酸鹽類礦物的巖石，經化學風化作用形成的次生礦物。如高嶺石、微晶高嶺石（蒙脫石）及水云母（伊利石）等。這類礦物的顆粒極細(2mm,砂質結構粒徑介于0.052mm粗粒結構0.52mm中粒結構0.250.5mm細粒結構0.050.25mm,粉砂質結構0.0050.05mm,硅質膠結石英及其他二氧化硅,鐵質膠結鐵的氧化物及氫氧化物,泥質膠結細粒粘土礦物,鈣質膠結方解石等碳酸鹽,沉積顆粒的磨圓與分選,礫狀結構,（角）礫狀結構,砂狀結構,砂狀結構石英砂巖,砂狀結構長石砂巖,3.沉積巖的結構,（2）泥質結構泥巖、頁巖等粘土巖的主要結構。,（3）結晶結構沉淀或經重結晶所形成石灰?guī)r、白云巖等化學巖的主要結構。,（4）生物結構由生物遺體或碎片所組成，是生物化學巖所具有的結構。如貝殼結構、珊瑚結構等。,3.沉積巖的結構,生物結構,珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動物（沒有內臟，身體只有一個空腔），它能捕食海洋里細小的浮游生物為食。在生長過程中能吸收海水中的鈣和二氧化碳，然后分泌出石灰石，變?yōu)樽约荷娴耐鈿?。每一個單體的珊瑚蟲只有米粒那樣大小。它們一群一群地聚居在一起，一代一代地新陳代謝，生長繁衍，同時不斷分泌出石灰石，并粘合在一起。這些石灰石經過以后的壓實、石化、，形成了今天世界熱帶海洋許多島嶼和礁石，甚至在大洋上的一些海島國家的全部領土，都是由小小的珊瑚蟲（也包括一些能分泌石灰石的藻類植物）經過千萬年努力建造起來的。所以人們稱珊瑚蟲是海洋上偉大的建筑師。,4.沉積巖的構造,沉積巖最主要的構造是層理構造。,水平層理,斜層理,交錯層理,層理是沉積巖成層的性質。由于季節(jié)性氣候的變化，沉積環(huán)境的改變，使先后沉積的物質在顆粒大小、形狀、顏色和成分上發(fā)生相應變化，從而顯示出來的成層現(xiàn)象，稱為層理構造。,石灰?guī)r中的層理和條帶,層面,巖層,變薄,尖滅,透鏡體,夾層,沉積巖的層理,水平層理與斜層理,層理,砂巖中的交錯層理,遞變(粒序）層理,波痕,砂巖中的波痕,波痕,泥裂,干裂,結核（燭臺石）,臺灣,結核,新西蘭,化石,凡是保存在地層中的地質時期的生物遺體（如動物骨骼、硬殼等）和遺跡（如動物足印、蟲穴、蛋、糞便、人類石器等）都叫化石。但是，并不是所有古生物都能保存下來成為化石。,大唇犀化石，甘肅和政,化石的形成條件,1、生物本身具有硬殼、骨骼等不易毀壞的硬體部分容易形成化石。2、生物死后必須盡快地被沉積物所掩埋，才能避免氧化腐爛或被其他動物所吞食。3、埋藏下來的生物遺體必須在較長時間內經歷填充（如貝殼、骨骼等被水溶液中的CaCO3、SiO2等所填充）、置換（如有機體分子被SiO2、CaCO3等分子所代換）或升餾（如植物葉子、昆蟲的幾丁質外殼中的氫、氧等成分揮發(fā)逸出，最后保留下來碳質薄膜）等作用才能形成化石。,帝鱷化石,體長達12m，早白堊紀,現(xiàn)代鱷魚,螺化石,琥珀,第三紀,硅化木,深圳仙湖植物園,菊石與角石化石,人類足跡化石,意大利，38.5萬年前,5.沉積巖的分類,沉積碎屑巖風化破壞產生，如礫巖、砂巖及粉砂巖等；火山碎屑巖火山噴出，如火山角礫巖、凝灰?guī)r等。,粘土礦物、粘土粒組成如泥巖、頁巖等。,方解石、白云石等碳酸鹽類的礦物及部分有機物組成的巖石如石灰?guī)r、白云巖等。,碎屑巖類,粘土巖類,化學及生物化學巖類,6常見的沉積巖,沉積巖類型,礫巖、砂巖與頁巖,角礫巖與礫巖,砂巖的類型,常見的化學沉積巖,7.沉積巖工程地質性質綜合評價,化學巖中碳酸鹽巖（灰?guī)r、白云巖）具有較高的強度；,由硅質、鈣質（碳酸鹽等）膠結而成的礫巖（角礫巖）、砂巖有較高的強度；,泥質巖石，如泥巖、頁巖強度低，遇水易軟化，常成為巖體中的軟弱夾層，使地基沿之發(fā)生剪切破壞，邊坡巖體沿之發(fā)生滑動破壞；,化學巖中的石膏類巖體遇水易軟化、膨脹，不適合作地基；,化學巖中的碳酸鹽巖體具有足夠的強度作一般工民建建筑物地基；,碳酸鹽巖地區(qū)要特別注意的工程地質問題,水工建筑物在巖溶地區(qū)的滲漏問題。,粉砂質粘土巖是良好的土石壩心墻材料,頁巖可作燒制磚瓦的材料,建筑材料,碎屑巖類,