工程地質(zhì)：礦物與巖石

O任務(wù)1礦物

項(xiàng)目一

礦物與巖石工程地質(zhì)自然界中已發(fā)現(xiàn)3700多種礦物，長期以來人類比較重視開發(fā)和利用天然礦物的資源屬性，以滿足日益增長的物質(zhì)需求。隨著人類社會的發(fā)展和需求，大量的建筑物出現(xiàn)，礦物的利用越來越多，在工程活動中，不同的礦物巖石其工程性質(zhì)不同,對建筑物的影響也不同,可以作為建筑物的基礎(chǔ),也可以作為建筑材料,因此,認(rèn)識和判別礦物與巖石意義重大鋰云母黃銅礦電氣石螢石人類賴以生存和活動的場所是地殼,即地球固體圈層的最外層。地殼是由巖石組成的固體外殼,其組成物質(zhì)是各種礦物和巖石認(rèn)識自然界的礦物礦物的概念礦物都是天然的，它們具有一定的化學(xué)成分，原子的排列也有一定規(guī)則的晶體，它是自然界中的化學(xué)元素在一定的物理化學(xué)條件下形成的單質(zhì)和化合物是組成巖石的基本單位，世界上約有3000多種礦石，其中構(gòu)成巖石的礦物有30余種，我們稱此類礦物為造巖礦物。礦物是具有一定化學(xué)組成的天然化合物，它具有穩(wěn)定的相界面和結(jié)晶習(xí)性。地殼中的礦物是通過各種地質(zhì)作用形成的，它們除少數(shù)呈液態(tài)(如水銀、石油、水)和氣態(tài)(如CO2、H2S、天然氣等)外，絕大多數(shù)都呈固態(tài)(如石英、長石、云母)。陽光、風(fēng)、水以及地質(zhì)變化使礦物受到高溫高壓等，都可以使某些礦物分解，分解后的物質(zhì)又可能在另外的環(huán)境中與其他物質(zhì)再次形成新礦物。因此，自然界中的礦物按其成因可分為三大類型：原生礦物、次生礦物、變質(zhì)礦物石英方解石礦物的類型礦物形成的原因舉例原生礦物巖漿融體經(jīng)冷凝結(jié)晶所形成的礦物如石英、長石等次生礦物原生礦物遭受化學(xué)風(fēng)化形成的新礦物如正長石經(jīng)水解后形成的高嶺石變質(zhì)礦物已經(jīng)形成的礦物在變質(zhì)過程中形成的新礦物如變質(zhì)結(jié)晶片巖中的藍(lán)晶石和十字石等礦物的性質(zhì)礦物的解理、斷口礦物的透明度礦物的光澤礦物的條痕礦物的顏色礦物的硬度123546礦物的物理性質(zhì)

包括光學(xué)性質(zhì)，力學(xué)性質(zhì)，磁性，電性等礦物的光學(xué)性質(zhì)是指礦物在可見光作用下所表現(xiàn)的性質(zhì)，如透明度，光澤，顏色與條痕礦物的力學(xué)性質(zhì)

是指礦物在外力作用下所表現(xiàn)的性質(zhì)，如硬度，解理，斷口等礦物的成因分類礦物的類型礦物形成的原因舉例原生礦物巖漿融體經(jīng)冷凝結(jié)晶所形成的礦物如石英、長石等次生礦物原生礦物遭受化學(xué)風(fēng)化形成的新礦物如正長石經(jīng)水解后形成的高嶺石變質(zhì)礦物已經(jīng)形成的礦物在變質(zhì)過程中形成的新礦物如變質(zhì)結(jié)晶片巖中的藍(lán)晶石和十字石等礦物的物理性質(zhì)

顏色是由于礦物吸收可見光后而產(chǎn)生的。根據(jù)產(chǎn)生的原因可分為自色、他色和假色三種

礦物的顏色自色是礦物自身所固有的顏色如含2價(jià)鐵的赤鐵礦呈磚紅色他色是礦物中混入了少量雜質(zhì)所引起的如石英是無色透明的，含碳時(shí)呈煙灰色，含錳時(shí)呈紫色，含鐵時(shí)呈玫瑰色假色是礦物內(nèi)部的裂隙或表面的氧化膜對光的折射、散射造成的如冰洲石內(nèi)部的裂隙所引起的錯(cuò)色—紅、藍(lán)、綠、黃混雜的班駁色彩(1)自色自然硫的硫黃色赤鐵礦的赤紅色

磁鐵礦的鐵黑色(2)他色無色透明的石英玫瑰色石英

(3)假色冰洲石內(nèi)部裂隙引起的假色礦物的顏色條痕(粉末)色是礦物在條痕板(白瓷板)上擦劃后留下的痕跡(實(shí)際是礦物的粉末)的顏色。由于它消除了假色，減低了他色，因而比礦物顆粒的顏色更為固定．故可用來鑒定礦物。礦物顏色與條痕顏色對比主要用于不透明礦物的鑒定，對透明礦物沒有意義黃銅礦黃鐵礦外表顏色近似黃色條痕顏色黑色帶綠的黑色蟹紅色或鮮豬肝色條痕顏色塊狀赤鐵礦外表顏色黑色紅色礦物的條痕

礦物的光澤是指礦物表面對可見光的反射能力礦物常見光澤光澤描述舉例金屬光澤如一般的金屬磨光面那樣的光澤黃鐵礦、方鉛礦光澤半金屬光澤如同一般未經(jīng)磨光的金屬表面的那種光澤如磁鐵礦的光澤金剛光擇像鉆石金剛石所呈現(xiàn)的那種光澤金剛石、閃鋅礦光澤玻璃光澤像普通平板玻璃所呈現(xiàn)的光澤如石英、方解石光澤油脂光澤如同油脂面上見到的那種光澤石英斷口為油脂光澤珍珠光澤在解理面上看到那種像貝殼凹面上呈現(xiàn)的柔和而多彩的光澤如白云母、滑石等絲絹光澤具有像蠶絲或絲織品那樣的光澤如石棉、纖維石膏等石英的斷口油脂光澤橄欖石的玻璃光澤滑石珍珠光澤礦物的光澤透明半透明不透明隔著礦物的薄片可以清晰地看到另一側(cè)的物體的輪廓細(xì)節(jié)隔著礦物的薄片能夠看到另一側(cè)有物體存在，但分辨不清輪廓礦物基本上不允許可見光透過透明冰洲石半透明辰砂不透明石墨礦物允許可見光透過的程度，透明度的衡量是以礦物薄片為0.03mm厚度為標(biāo)準(zhǔn)礦物的透明度

解理礦物晶體在外力作用下，沿著一定的結(jié)晶方向破裂成一系列光滑平面的性質(zhì)，叫做解理極完全解理：解理非常平滑，易裂開，如云母，石墨完全解理：解理光滑，易裂成薄層狀，如方解石，長石

斷口

具極不完全解理的礦物，它們受外力打擊后，都會發(fā)生無一定方向的破裂；斷口的發(fā)育程度與解理的完善程度呈互為消長的關(guān)系，解理完全者往往無斷口，斷口發(fā)育者常常無解理

石英的斷口方解石的解理云母的解理礦物的解理和斷口硬度礦物的硬度是指礦物抵抗刻劃、壓入或研磨能力的大小國際摩氏硬度計(jì)

用10種礦物來衡量世界上最硬的和最軟的物體

硬度102030405060708090100礦物名稱滑石石膏方解石螢石磷灰石長石石英黃玉剛玉金剛石在測礦物硬度時(shí)，必須在純凈、新鮮的單個(gè)礦物晶體(晶粒)上進(jìn)行。風(fēng)化、裂隙、雜質(zhì)以及集合體方式等因素會影響礦物的硬度。風(fēng)化后的礦物硬度一般會降低。有裂隙及雜質(zhì)的存在，會影響礦物內(nèi)部連接能力，也會使硬度降低。集合體如呈細(xì)粒狀、土狀、粉末狀或纖維狀，則很難精確確定單體的硬度。

國際摩氏硬度礦物的硬度測定礦物硬度：將預(yù)測礦物與摩氏硬度計(jì)中的標(biāo)準(zhǔn)礦物互相刻劃，相比較來確定的。例如：某一礦物能劃動方解石，說明其硬度大于方解石硬度3，但又能被螢石所劃動，說明其硬度小于螢石硬度4，則該礦物的硬度為3到4之間，可寫成硬度3～4

正長石

顏色為肉紅色或黃褐色或近于白色，玻璃光澤，硬度6中等解理，易于風(fēng)化白云母

呈片狀、鱗片狀，薄片無色透明，珍珠光澤，硬度2-3，薄片有彈性，一組極完全解

黑云母

顏色深黑，其他性質(zhì)與白云母相似，易風(fēng)化正長石白云母黑云母自然界中的各種石英石英常常為粒狀、塊狀或一簇簇的（叫晶簇）。純凈的石英無色透明，玻璃光澤，但很多情況下石英中加雜了其他物質(zhì)，透明度降低并且有了顏色。像水晶，有無色的，有紫色的，有黃色的等等。石英無解理，斷口有油脂光澤，硬度7，透明度較好常見礦物特征5方解石呈菱面體或六方柱，無色或乳白色，玻璃光澤，硬度3，三組完全解理，與稀鹽酸起泡，是組成石灰?guī)r的主要成分，方解石的色彩因其中含有的雜質(zhì)不同而變化，但一般多為白色或無色。無色透明的方解石也叫冰洲石

輝石都具有玻璃光澤，顏色也并不一樣，白色、灰色、綠、黑色，這主要是由于含鐵量的不同。含鐵量越高，顏色越深，而含鎂多的輝石則呈古銅色。含鐵量高的輝石，其硬度也高橄欖石橄欖綠至黃綠色，無條痕，玻璃光澤，硬度6.5～7，無解理，斷口貝殼狀。普通橄欖石能耐1500攝氏度的高溫，可以用作耐火磚常見礦物特征石膏

集合體呈致密塊狀或纖維狀，一般為白色，硬度為2，玻璃光澤，一組完全解理，廣泛用于建筑、醫(yī)學(xué)等方面白云石菱面體，集合體呈塊狀，灰白色，硬度為3.5～4，遇稀鹽酸時(shí)微弱起泡純無色透明的晶體稱為透石膏雪白色、不透明的細(xì)粒塊狀稱為雪花石膏纖維狀集合體并具絲絹光澤的稱為纖維石膏常見礦物特征

黃鐵礦

立方體，顏色為淺黃銅色，金屬光澤，不規(guī)則斷口，硬度為6，易風(fēng)化，風(fēng)化后生成硫酸和褐鐵礦。常見于巖漿巖和沉積巖的砂巖和石灰?guī)r中

赤鐵礦

鮞狀、腎狀、塊狀，紅、褐色等，條痕櫻紅色，半金屬光澤，硬度5-6，無解理，參差狀斷口

滑石

集合體呈致密塊狀，白色、淡黃色、淡綠色，珍珠光澤，硬度1，富有滑膩感，工業(yè)上常用原料常見礦物特征

高嶺石

致密塊狀、土狀，白色、土狀光澤，斷口平坦?fàn)?，潮濕后具可塑性，但無膨脹性。干燥時(shí)粘舌，易捏成粉末，可用作陶瓷原料、耐火材料和造紙工業(yè)等螢石

立方體,通常是黃、綠、藍(lán)、紫等色，無色者少，玻璃光澤，硬度為4，四組完全解理，加熱是或在紫外線照射下顯熒光常見礦物特征O任務(wù)2巖漿巖

項(xiàng)目一

礦物與巖石工程地質(zhì)巖石

巖石是天然產(chǎn)出的具穩(wěn)定外型的礦物或玻璃集合體，按照一定的方式結(jié)合而成分類火成巖:是地下熾熱的巖漿，有些噴出地面冷卻、有些則在地下就凝固后形成巖石。如常見的花崗巖、不常見的玄武巖等。沉積巖:是由一些物質(zhì)沉積到一起而形成的。比如沙子、淤泥、火山灰等，這些東西堆積到一起，年長日久會產(chǎn)生石化作用而變成巖石。如頁巖、砂巖、石灰?guī)r等。變質(zhì)巖:它原先就是巖石，后來由于溫度、壓力變高，內(nèi)部的成分和結(jié)構(gòu)發(fā)生了變化，形成了另一類巖石，這樣的巖石如片巖、大理巖、糜棱巖等。巖石三大巖類巖石占地殼體積的比例三大巖類:火成巖、沉積巖、變質(zhì)巖巖漿巖火成巖沉積巖變質(zhì)巖巖石分類化學(xué)成分

巖漿巖的主要元素是O、Si、Al、Fe、Mg、Cu、Na、K、Ti，其含量占巖漿巖的99.25%一是硅鋁礦物（又稱淺色礦物），SiO2和Al2O3含量高，不含F(xiàn)e、Mg二是鐵鎂礦物（又稱暗色礦物），F(xiàn)eO、MgO較多，SiO2和Al2O3較少絕大多數(shù)的巖漿巖是由淺色礦物和暗色礦物組成主要礦物是在巖石中含量較多次要礦物是在巖石中含量鉸少副礦物是含量最少，通常不到1％，根據(jù)礦物的含量分類礦物成分

根據(jù)其化學(xué)成分特點(diǎn)分成兩大類：硅鋁礦物和鐵鎂礦物巖漿巖巖漿巖的物質(zhì)成分結(jié)構(gòu)：巖石結(jié)構(gòu)是指組成巖石的礦物本身的形態(tài)、外貌特征以及礦物之間的相互關(guān)系。構(gòu)造：是指巖石中不同礦物集合體之間的排列方式及充填方式杏仁構(gòu)造：當(dāng)巖石中的氣孔被巖漿期后礦物所充填時(shí)，其充填物宛如杏仁

氣孔構(gòu)造：當(dāng)巖漿噴溢到地面時(shí)，圍壓降低，由于巖漿迅速冷卻凝固而保留在巖石中形成空洞

流紋構(gòu)造：是由不同顏色的條紋和拉長的氣孔等表現(xiàn)出來的一種流動構(gòu)造巖漿巖的結(jié)構(gòu)構(gòu)造

花崗巖

大多分布在地殼的上層。花崗巖中含量最多的是長石和石英，一般要超過80%。因?yàn)樗锩娴木w都很大，看上去就是由無數(shù)顆粒組成的，所以說它是粒狀巖石。次要礦物為黑云母、角閃石巖漿巖性質(zhì)均一，構(gòu)造簡單，堅(jiān)硬深成巖孔隙度校，力學(xué)強(qiáng)度高，節(jié)理少，基本不透水其工程性質(zhì)好，基性深成巖暗色礦物多，易于風(fēng)化，影響其工程地質(zhì)條件噴出巖空隙發(fā)育，透水性弱，抗風(fēng)化差，力學(xué)強(qiáng)度低花崗巖大多為肉紅色、灰白色、白色，塊狀構(gòu)造。其分布廣泛，是良好的建筑裝飾材料常見巖漿巖的特征

橄欖巖

輝長巖

流紋巖流紋巖

屬于火山噴出巖，它其實(shí)就是花崗巖漿變的。在噴出后的凝固期間，因?yàn)榱鲃佣a(chǎn)生一些紋路痕跡而得名流紋巖主要為灰白色、粉紅色，斑狀結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，常具流紋構(gòu)造或拉長的氣孔狀構(gòu)造

輝長巖

基性深成侵入巖，黑色、灰色或深灰色，粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要礦物為斜長石、輝石，次要礦物為橄欖石、角閃石、黑云母等。橄欖巖超基性深成侵入巖。多呈綠色、暗綠色、黑色等，粒狀結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造。主要由橄欖石、輝石組成。新鮮者少見，大多發(fā)生次生蝕變。常見巖漿巖的特征玄武巖

是一種富含鐵和鎂的火山巖，一般為深灰，黑色，成分同輝長巖，斑狀結(jié)構(gòu)、隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)，氣孔杏仁構(gòu)造發(fā)育。玄武巖是修建公路、鐵路、機(jī)場跑道所用石料中最好的材料，具有抗壓性強(qiáng)、壓碎值低、抗腐蝕性強(qiáng)、瀝青粘附性等優(yōu)點(diǎn)。閃長巖中性深成侵入巖。多為灰白色灰綠色、肉紅色常為中粒等粒結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物為斜長石、角閃石，次要礦物為輝石、黑云母、石英、鉀長石。安山巖中性噴出巖，紅褐色、淺褐色或灰綠色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀或氣孔狀、杏仁狀構(gòu)造。主要礦物為斜長石、輝石角閃石、黑云母。常見巖漿巖的特征巖漿巖的工程地質(zhì)性質(zhì)主要與巖漿凝固時(shí)的環(huán)境條件有關(guān)，不同成因條件，其礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和產(chǎn)狀差別很大，巖石顆粒間的連接力也有很大差異巖漿巖的工程地質(zhì)性質(zhì)侵入巖：是巖漿在地下緩慢冷凝結(jié)晶生成的，礦物結(jié)晶良好，顆粒之間連接牢固，多呈塊狀構(gòu)造。因此，侵入巖孔隙度低、抗水性強(qiáng)、力學(xué)強(qiáng)度及彈性模量高，具有較好的工程性質(zhì)。常見的侵入巖有花崗巖、閃長巖及輝長巖等。從礦物上看，石英、長石、角閃石及輝石的含量越多，巖石強(qiáng)度越高，云母含量增加使巖石強(qiáng)度降低。從結(jié)構(gòu)上看，晶粒均勻細(xì)小的小的巖石強(qiáng)度高，粗粒結(jié)構(gòu)及斑狀結(jié)構(gòu)巖石強(qiáng)度相對較低

噴出巖：是巖漿噴出地表后迅速冷凝生成的，由于地表?xiàng)l件復(fù)雜，使噴出巖具有很不相同的地質(zhì)特征。具有隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)、致密塊狀構(gòu)造的粗面巖、安山巖、玄武巖等，工程性質(zhì)良好，其強(qiáng)度甚至可大于花崗巖。但當(dāng)這類巖石具有明顯的流紋、氣孔構(gòu)造或含有原生節(jié)理時(shí)，工程性質(zhì)變差，孔隙度增加，抗水性降低，力學(xué)強(qiáng)度及彈性模量減小O任務(wù)3沉積巖

項(xiàng)目一

礦物與巖石工程地質(zhì)沉積巖的定義

認(rèn)識沉積巖在地表或近地表不太深的地方形成，它是由風(fēng)化產(chǎn)物、火山物質(zhì)、有機(jī)物質(zhì)等碎屑物質(zhì)在常溫常壓下經(jīng)過搬運(yùn)、沉積和成巖作用后形成的巖石暴露在地殼表部的巖石，在地球發(fā)展過程中，不可避免地要遭受到各種外力作用的剝蝕破壞，經(jīng)過破壞而形成的碎屑物質(zhì)在原地或經(jīng)搬運(yùn)沉積下來，再經(jīng)過復(fù)雜的成巖作用而形成巖石，這些由外力作用所形成的巖石就是沉積巖沉積巖是在地殼發(fā)展過程中，在外力作用支配下，形成于地表附近的自然歷史產(chǎn)物。地表環(huán)境十分復(fù)雜(如海陸分布、氣候條件、生物狀況等)，同一時(shí)代不同地區(qū)或同一地區(qū)不同時(shí)代，其地理環(huán)境往往不同，從而所形成的沉積巖也互有差異，各種沉積巖都毫無例外地記錄下當(dāng)時(shí)的地理環(huán)境信息沉積巖的工程地質(zhì)性質(zhì)

沉積巖具有層理構(gòu)造，層狀及層理對沉積巖工程性質(zhì)的影響主要表現(xiàn)為各向異性。同時(shí)由于組成巖石的物質(zhì)成分不同，也具有不同的工程地質(zhì)特征沉積巖類工程地質(zhì)性質(zhì)碎屑巖主要取決于膠結(jié)物成分、膠結(jié)方式。按硅質(zhì)、鈣質(zhì)、鐵質(zhì)、石膏質(zhì)、泥質(zhì)的順序，強(qiáng)度依次降低：1.基底式膠結(jié)的巖石，膠結(jié)緊密，強(qiáng)度較高；2.孔隙式膠結(jié)的巖石，其工程性質(zhì)與碎屑顆粒成分、形狀及膠結(jié)物成分有關(guān)，變化很大；3.接觸式膠結(jié)的巖石，其孔隙度大，透水性強(qiáng)，強(qiáng)度低。粘土巖粘土巖強(qiáng)度低、抗水性差、親水性強(qiáng)，是工程性質(zhì)最差的巖石之一。1.當(dāng)粘土巖有較多節(jié)理、裂隙時(shí)，一旦遇水浸泡，工程性質(zhì)迅速惡化，常產(chǎn)生膨脹、軟化或崩解；2.富含蒙脫石的粘土巖工程性質(zhì)最差，含高嶺石的相對較好，而含伊利石的介于中間；3.若粘土巖節(jié)理、裂隙很少時(shí)，它是很好的隔水層?；瘜W(xué)巖和生物化學(xué)巖1.化學(xué)巖中最常見的是石灰?guī)r和白云巖類巖石，它們具有足夠高的強(qiáng)度、韌性，是較好的建筑材料，但它們?nèi)菀妆蝗芪g，形成對工程建筑不利的溶隙和空洞；2.化學(xué)巖中的石膏巖或碳酸鹽類巖石中的石膏夾層、石膏成分，它們強(qiáng)度較低，吸水膨脹，可溶性較大，溶于水后生成有害的硫酸，工程性質(zhì)很差。3.生物化學(xué)巖中常見的煤層，工程性質(zhì)較差，要注意地下工程中常常遇到的瓦斯問題層的類型單層厚度塊狀層＞2m厚層0.5～2m中層0.1～0.5m薄層0.01～0.1m微細(xì)層或頁狀層＜0.01m沉積巖巖層按厚度劃分沉積巖有兩個(gè)突出特征——化石和層理構(gòu)造層與層的界面叫層面，通常下面的巖層比上面的巖層年齡古老。一個(gè)層可包含一個(gè)或若干個(gè)層系。風(fēng)化作用形成風(fēng)化產(chǎn)物不溶殘余物質(zhì)碎屑物質(zhì)溶解物質(zhì)風(fēng)化產(chǎn)物的搬運(yùn)搬運(yùn)到沉積盆地中去接受沉積作用成巖作用壓固作用重結(jié)晶作用

膠結(jié)作用沉積物的形成過程沉積巖特征

成份特征

陸源碎屑礦物

是母巖物理風(fēng)化的產(chǎn)物，如：石英、長石、云母等。

自生礦物

是母巖分解出的化學(xué)物質(zhì)沉積形成的礦物，如方解石、白云石、石膏等。

次生礦物

是風(fēng)化作用而形成的礦物，如長石風(fēng)化而成的高嶺石、伊利石、蒙脫石等。

有機(jī)質(zhì)及生物殘骸

由生物殘骸或有機(jī)化學(xué)變化而成的物質(zhì)。

膠結(jié)物是指充填于沉積顆粒之間，并使之膠結(jié)成塊的某些礦物質(zhì)。常見的膠結(jié)物類型膠結(jié)物類型物質(zhì)組成性質(zhì)硅質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)物質(zhì)主要為石英、玉髓及蛋白石等形成的巖石最堅(jiān)硬鐵質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)物質(zhì)主要為赤鐵礦褐鐵礦等顏色常為鐵紅色形成巖石的強(qiáng)度僅次于硅質(zhì)膠結(jié)鈣質(zhì)膠結(jié)膠結(jié)物質(zhì)主要為方解石、白云石等遇酸性水，極易溶解。泥質(zhì)膠結(jié)（粘土礦物）極易軟化。沉積巖的一般特征化石石化了的各種古生物遺骸和遺跡稱化石化石形成過程動植物的尸體沉到海底或湖底，起軟組織常常被吃掉或消解掉砂石等沉積物在殘成尸體腐爛前堆積在上面，并使其沉積到適宜位置富含礦物質(zhì)的水過濾巖石，填充有機(jī)物細(xì)胞之間的空隙，礦物質(zhì)便取代生物的骨骼或外殼數(shù)百萬年后，巖石隆起，由于氣候的侵蝕作用使化石展現(xiàn)出來第一階段第二階段第四階段第三階段沉積巖的構(gòu)造特征

層理構(gòu)造

它是成份、結(jié)構(gòu)、顏色等在垂向上(垂直于沉積物表面的方向)的變化面顯示的一種層狀構(gòu)造水平層理

斜層理

交錯(cuò)層理

層理類型沉積巖的構(gòu)造特征常見巖層層面構(gòu)造類型

層面構(gòu)造

指未固結(jié)的沉積物，由于搬運(yùn)介質(zhì)的機(jī)械原因或自然條件的變化及生物活動，在層面上留下痕跡并被保存下來泥裂是未固結(jié)的沉積物露出水面干涸時(shí)，經(jīng)脫水收縮干裂而形成的裂縫波痕在尚未固結(jié)的沉積層面上，由于流水、風(fēng)或波浪的作用形成的波狀起伏的表面，經(jīng)成巖作用后被保存下來流痕系指沉積層表面存在的一種樹枝狀水流痕跡。在其上覆巖層的底面上，常保留有流痕印模沉積巖的構(gòu)造特征常見巖層層面構(gòu)造類型結(jié)核指在成分、顏色、結(jié)構(gòu)等方面與周圍沉積巖具有明顯區(qū)別的礦物集合體。有球形、橢球形、透明狀以及不規(guī)則狀等雨痕和雹痕雨痕是由雨滴落于松軟的泥質(zhì)沉積物表面上之后，在沉積物表面上所形成的圓形或橢圓形凹穴。雹痕與雨痕相似，但較大面深．邊緣賂微高起，粗糙．形狀不規(guī)則縫合線是碳酸鹽巖中極為常見的構(gòu)造?？p合線是指在垂直碳酸鹽巖等巖石層理的切面中出現(xiàn)的呈頭蓋骨接合縫式的鋸齒狀縫隙蟲跡蟲跡是生物在未固結(jié)的沉積層表面留下的活動痕跡，是一種層面構(gòu)造沉積巖的構(gòu)造特征沉積巖主要有兩大類

碎屑巖、化學(xué)巖和生物化學(xué)巖常見沉積巖的特征石灰?guī)r

主要由方解石組成，次要礦物有白云石、粘土礦物等?；瘜W(xué)結(jié)晶結(jié)構(gòu)，生物結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。石灰?guī)r致密、性脆，一般抗壓強(qiáng)度較差。是燒制石灰和水泥的重要原材料，也是用途很廣的建筑石材。

碎屑巖強(qiáng)度大，抗風(fēng)化強(qiáng)，空隙度大，抗拉強(qiáng)度低、易碎、儲水、透水，易引起塌方。化學(xué)巖和生物化學(xué)巖若含硅酸鹽時(shí)強(qiáng)度較高含粘土?xí)r強(qiáng)度低易風(fēng)化，具可塑性、膨脹性。白云巖主要由白云石和方解石組成，顏色灰白，略帶淡黃、淡紅色?；瘜W(xué)結(jié)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，可作高級耐火材料和建筑石料泥灰?guī)r主要由方解石和粘土礦物(含量在25％-50％)組成，化學(xué)結(jié)晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，滴稀鹽酸劇烈起泡，留下土狀斑痕。抗壓強(qiáng)度低，遇水易軟化，可做水泥的原料石灰?guī)r在常溫下遇稀鹽酸劇烈起泡；泥灰?guī)r遇稀鹽酸起泡后留有泥點(diǎn)；白云巖在常溫下遇稀鹽酸不起泡，但加熱或研成粉末后則起泡石灰?guī)r和白云巖、泥灰?guī)r三者的主要區(qū)別常見沉積巖的特征

礫巖及角礫巖

50％以上粒徑大于2mm的礫或角礫膠結(jié)而成，礫狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。硅質(zhì)膠結(jié)的石英礫巖，非常堅(jiān)硬，開采加工較困難，泥質(zhì)膠結(jié)的則相反。砂巖

砂粒主要成分為石英、長石及巖屑等，砂狀結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造。砂巖為多孔巖石，孔隙愈多，透水性和蓄水性愈好。是石油、天然氣和地下水的聚集所。

粉砂巖由50％以上粒徑在0.002—0.074mm的粉砂粒膠結(jié)而成的。成分主要是石英，其次是白云母、長石和粘土礦物等，膠結(jié)物多為泥質(zhì)。粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)，層理構(gòu)造，結(jié)構(gòu)疏松，強(qiáng)度和穩(wěn)定性不高。常見沉積巖的特征

泥巖

主要由粘土礦物經(jīng)脫水固結(jié)而形成，具粘土結(jié)構(gòu)，層理不明顯，呈塊狀構(gòu)造，固結(jié)不緊密、不牢固。強(qiáng)度較低，一般干試樣的抗壓強(qiáng)度約在5—30MPa之間。

頁巖是泥質(zhì)巖的一種。頁巖是分布最為廣泛的一種沉積巖，約占大陸沉積物的69%。主要由粘土礦物經(jīng)脫水固結(jié)而形成，粘土結(jié)構(gòu)，頁理構(gòu)造，富含化石。一般情況下，頁巖巖性松軟，易于風(fēng)化呈碎片狀，強(qiáng)度低，遇水易軟化而喪失其穩(wěn)定性。常見沉積巖的特征O任務(wù)4變質(zhì)巖

項(xiàng)目一

礦物與巖石工程地質(zhì)變質(zhì)巖的定義地球上已形成的巖石(巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖)在地球內(nèi)部的壓力和溫度作用下，發(fā)生物質(zhì)成分的遷移和重結(jié)晶，形成新的礦物組合即為變質(zhì)巖變質(zhì)作用石灰?guī)r大理巖例如：中性巖漿入侵到石灰?guī)r地層中，使原來石灰?guī)r中的碳酸鈣熔融，發(fā)生重結(jié)晶作用，晶體變粗，顏色變白（或因其他礦物成分出現(xiàn)斑條），而形成大理巖。

變質(zhì)巖分兩大類：正變質(zhì)巖、副變質(zhì)巖。變質(zhì)作用作用于巖漿巖（火成巖），形成的變質(zhì)巖成為正變質(zhì)巖；變質(zhì)作用于沉積巖，生成的變質(zhì)巖為副變質(zhì)巖。大面積變質(zhì)一般為區(qū)域性的，也有局部性。原巖受變質(zhì)作用的程度不同，變質(zhì)情況也不同。一般分為低級變質(zhì)、中級和高級變質(zhì)。變質(zhì)級別越高，變質(zhì)程度越深。變質(zhì)巖根據(jù)變質(zhì)作用的巖性分根據(jù)變質(zhì)覆蓋面積分正變質(zhì)巖副變質(zhì)巖區(qū)域變質(zhì)局部變質(zhì)如：沉積巖中粘土質(zhì)巖石，在低級變質(zhì)作用下，形成板巖；在中級變質(zhì)作用下，形成云母片巖；在高級變質(zhì)作用下，形成片麻巖。變質(zhì)巖的分類變質(zhì)巖的礦物組成：貫通礦石和變質(zhì)礦物變質(zhì)巖的礦物分類變質(zhì)礦物（是變質(zhì)作用中產(chǎn)生的新礦物）低級變質(zhì)礦物如絹云母、綠泥石、蛇紋石、濁沸石、綠纖石等中級變質(zhì)礦物藍(lán)晶石、十字石(中壓)、紅柱石、堇青石(低壓)高級變質(zhì)礦物紫蘇輝石、夕線石高壓低溫礦物藍(lán)閃石、硬柱石、硬玉、文石貫通礦石三大類巖石中共存的礦物如石英、長石、云母、角閃石、輝石、磷灰石等變質(zhì)巖的礦物成分變質(zhì)巖的構(gòu)造變余構(gòu)造千枚狀構(gòu)造片麻狀構(gòu)造變質(zhì)巖的

典型構(gòu)造

條帶狀構(gòu)造變質(zhì)巖的構(gòu)造可以具有繼承性，即可保留原巖的部分構(gòu)造，也可以在不同變質(zhì)作用下形成新的構(gòu)造。片巖

完全重結(jié)晶、具有片狀構(gòu)造的變質(zhì)巖。片理主要由片狀或柱狀礦物(云母、綠泥石、滑石、角閃石等)呈定向排列構(gòu)成。很多片巖都具有平行的皺紋，這是因?yàn)楦鱾€(gè)方向的作用力不同引起的。片麻巖

主要由長石、石英組成，片麻狀或條帶狀構(gòu)造的變質(zhì)巖。片麻巖可做建筑石材和鋪路原料。片麻巖上的條狀是由巖石中不同比例的礦物分布形成的，比如深色條帶中含鎂鐵質(zhì)礦物，淺色條帶中含長石、石英物質(zhì)多。另外，顆粒大小也可產(chǎn)生條帶狀。板巖巖性致密、板狀劈理發(fā)育、能裂開成薄板的低級變質(zhì)巖。組成板巖的礦物顆粒很細(xì)，難以用肉眼鑒別。由于原巖成分沒有明顯的重結(jié)晶現(xiàn)象，新生礦物很少，以隱晶質(zhì)為主，常有變余結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。板巖原巖為粘土巖、粉砂巖或中酸性凝灰?guī)r

片巖片麻巖板巖

常見變質(zhì)巖的特征千枚巖

顯微變晶片理發(fā)育面上呈絹絲光澤的低級變質(zhì)巖。典型的礦物組合為絹云母、綠泥石和石英，可含少量長石及碳質(zhì)、鐵質(zhì)等物質(zhì)。大理巖主要由方解石、白云石等碳酸鹽類礦物組成的變質(zhì)巖，它里面的方解石和白云石含量在50%以上。因云南大理盛產(chǎn)此巖石而得名。大理巖具有各種美麗的顏色和花紋，常見的顏色有淺灰、淺紅、淺黃、蘭色、褐色、黑色等，產(chǎn)生不同顏色和花紋的主要原因是大理巖中含有少量的有色礦物和雜質(zhì)。石英巖

主要由石英組成的變質(zhì)巖。是石英砂巖及硅質(zhì)巖經(jīng)變質(zhì)作用形成。常為粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造。主要用途是作冶煉有色金屬的溶劑、制造酸性耐火磚(硅磚)和冶煉硅鐵合金等。千枚巖大理巖石英巖

常見變質(zhì)巖的特征出露到地表面的巖漿巖、變質(zhì)巖與沉積巖，經(jīng)過風(fēng)化、剝