第二章-岩石的成因类型及其工程地质特征

工程地质,岩石成因类型及其工程地质性质,第二章,主要内容,2.1主要造岩矿物2.11矿物的物理性质2.12常见的造岩矿物2.2岩石2.21岩浆岩2.22沉积岩2.23变质岩2.3地质年代及其特征,2.1主要造岩矿物,矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。岩石：在一定的地质作用下，由一种或多种矿物或石屑组成的自然集合体。,成因,岩浆岩,沉积岩,变质岩,2.11矿物的物理性质,造岩矿物绝大部分是结晶质矿物,矿物按照其组成元素的质点（原子、分子或离子）有无规则排列,结晶质矿物,非晶质矿物,2.11矿物的物理性质,食盐晶体,金刚石晶体,2.11矿物的物理性质,肉眼鉴别常见矿物,1、颜色,2、条痕,3、光泽,4、硬度,5、解理和断口,2.11矿物的物理性质,1、颜色,（按成色原因：自色、他色、假色）,自色：矿物固有的颜色。,黄铜矿,黑云母,2.11矿物的物理性质,他色：矿物混入了某些杂质所引起的。,假色：矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射、散射引起的。,石英,蔷薇石英,1、颜色,（按成色原因：自色、他色、假色）,2.11矿物的物理性质,2、条痕,矿物在白色无釉的瓷板上划擦时留下的粉末的颜色。,不同颜色的赤铁矿,条痕都是暗红色,2.11矿物的物理性质,3、光泽,矿物表面呈现的光亮程度。,反光的强弱程度,玻璃光泽珍珠光泽丝绢光泽油脂光泽蜡状光泽土状光泽,半金属光泽,非金属光泽,金属光泽,2.11矿物的物理性质,3、光泽,玻璃光泽,方解石,2.11矿物的物理性质,3、光泽,珍珠光泽,云母,2.11矿物的物理性质,3、光泽,丝绢光泽,绢云母,2.11矿物的物理性质,3、光泽,油脂光泽,石英,2.11矿物的物理性质,3、光泽,蜡状光泽,滑石,2.11矿物的物理性质,3、光泽,土状光泽,高岭石,2.11矿物的物理性质,4、硬度,矿物抵抗外力刻划、研磨的能力。,滑石方萤磷长石黄刚金,通常选用十种矿物的硬度分为十级标准：,指甲22.5铁刀刃55.5玻璃55.5钢刀刃66.5,2.11矿物的物理性质,4、硬度,1、滑石,2、石膏,3、方解石,2.11矿物的物理性质,4、硬度,4、萤石,5、磷灰石,6、长石,2.11矿物的物理性质,4、硬度,7、石英,8、黄玉,9、刚玉,2.11矿物的物理性质,4、硬度,10、金刚石,2.11矿物的物理性质,5、解理、断口,矿物受敲击后，常沿一定方向裂开成光滑平面，这种特性称为解理；裂开的光滑平面称为解理面。不具有方向性的不规则破裂面，称为断口。,解理的完全程度,极完全解理,完全解理,中等解理,不完全解理,2.12常见的造岩矿物,1、石英（SiO2）,六棱柱或双锥体；颜色丰富、玻璃光泽，断口油脂光泽；透明、贝壳状断口；硬度为7。化学性质稳定，不溶于水，抗风化能力和抗腐蚀能力强。,2.12常见的造岩矿物,2、正长石（KAlSi3O8）,长石的一种；柱状或板状；肉红色；条痕白色；玻璃光泽；完全两组正交解理；硬度为6。较易风化，是花岗岩类岩石及某些变质岩的重要造岩矿物，容易风化成为高岭土等。,2.12常见的造岩矿物,3、斜长石(Na、Ca)AlSi3O8,外形为板状;白色或灰白色;玻璃光泽，半透明或不透明;完全两组解理斜交，断口平坦;硬度为6。物理、化学特性与正长石相同。可用作陶瓷原料。,2.12常见的造岩矿物,4、角闪石(Ca,Na)(Mg,Fe)4(Al,Fe)(SinAl)4O112(OH)2,角闪石族矿物的总称，属闪石族中一员。长柱或纤维状；断面六边形；深绿、暗黑色；玻璃光泽，不透明；两组解理交角56；硬度5.5-6。含角闪石多的岩石，易风化，岩石强度降低。,2.12常见的造岩矿物,5、黑云母(Mg,Fe)3(OH)AlSi3O10,薄片状；黑色；珍珠光泽、透明；一组极完全解理；硬度2.53。具有弹性，但含铁质较多时易风化，风化后失去弹性而呈疏松状态。当岩石含云母较多且定向排列时，易产生滑动。,2.12常见的造岩矿物,6、白云母KAl2(OH)AlSi3O10,片状;无色，有时呈灰白、淡黄、淡红等色;玻璃或珍珠光泽、透明;一组极完全解理;硬度为2.53。物理化学性质同黑云母。是良好的电绝缘体和热绝缘体。,2.12常见的造岩矿物,7、方解石（CaCo3）,菱面体或粒状；白色、灰白色；玻璃光泽，透明或半透明；三组完全解理；硬度为3。与稀盐酸作用后剧烈起泡。是石灰岩、大理岩中主要矿物成分,岩石在水流作用下易产生岩溶现象。,2.12常见的造岩矿物,8、石膏（CaSO42H2O）,板状、条状或呈纤维状集合体；无色、白色或灰白色；玻璃光泽，纤维状者呈丝绢光泽，透明或半透明；一组解理发育；硬度2。溶于盐酸,具有滑感,挠性、硬度小。与水作用会丧失稳定。,2.12常见的造岩矿物,9、高岭石Al4Si4O10OH8,致密块状或土状集合体;一般为白色,若含杂质呈米色;无光泽或呈土状光泽;一组完全解理,硬度为1。高岭石、蒙脱石、水云母等通称为粘土矿物,其性软弱、硬度小、吸水性强,遇水后易膨胀,易软化,具有可塑性。,2.12常见的造岩矿物,10、滑石Mg3SI4O10(OH)2,片状、块状；白色，淡红或浅灰色等；油脂或珍珠光泽；半透明或不透明；一组完全解理；硬度1。具有高度滑感，性质软弱；摩擦系数很小，抗滑力很低。此类矿物组成的岩石地基，应注意滑动问题。分布：为橄榄石、辉石、角闪石等变质后形成的主要变质矿物,2.12常见的造岩矿物,短柱状,断面呈八边形,在岩石中常呈粒状;深黑、褐黑、紫黑及棕黑色;玻璃光泽;半透明或不透明;两组完全或中等解理,交角87或93;硬度5-6。受水热作用后,可变成绿泥石或蛇纹石。辉石性脆,易风化,多产于基性岩浆岩和变质岩中，如辉长岩、玄武岩。,11、辉石(NA,Ca)(Mg,Fe,Al)(Si,Al)2O6,2.12常见的造岩矿物,常呈粒状集合体；橄榄绿、淡黄绿色；油脂光泽或玻璃光泽；透明或不透明，通常无解理，贝壳状断口；硬度为6.57；溶于硫酸时急剧分解，析出SiO2胶体。只产于基性岩浆岩中，也可单独组成橄榄岩。橄榄石变质可形成蛇纹石或菱镁矿，可以作为耐火材料。,12、橄榄石(Mg,Fe)2SiO4,2.12常见的造岩矿物,片状或板状集合体;深绿色;珍珠光泽;半透明或不透明;一组完全解理，硬度2-2.5。是长石、辉石、橄榄石等矿物的次生矿物；具有挠性，无弹性，是变质岩中常见矿物。岩性软弱，抗滑性很小。分布状况：在变质岩中分布最多，往往结构成绿泥石片岩等岩石。,13、绿泥石(Mg,Fe)5Al(Si3O10)OH8,2.12常见的造岩矿物,菱形十二面体，二十四面体或八面体；深褐或紫红、黑色等；玻璃光泽，不透明；无解理，断口参差不齐，也可平坦；硬度6.5-7。较稳定，如风化则变为褐铁矿等，产于变质岩中，为标准变质矿物。,14、石榴子石Fe3AL2(SiO4)3,2.1主要造岩矿物,巩固练习,1、硬度为3的是下列哪种矿物（）A、石膏B、金刚石C、磷灰石D、方解石,2、具有一定物理性质和化学成分的（）和（）称为矿物。A、分子B、自然元素C、化合物D、混合物,3、下列矿物中，遇到稀盐酸会剧烈起泡的是（）A、方解石B、云母C、石榴子石D、长石,4、矿物的条痕通常指矿物在（）上刻划后留下的色痕。A、玛瑙板B、大理石板C、白色无釉瓷板D、地板砖,D,B,C,A,C,5、指甲的硬度是（）A、11.5B、22.5C、33.5D、44.5,B,视频：认识矿物的性质,2.2岩石,矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。,岩石：在一定的地质作用下，由一种或多种矿物或石屑组成的自然集合体。,2.2岩石,石灰岩是由方解石组成的,石灰岩,石灰岩,2.2岩石,花岗岩是由长石、石英和云母组成的,花岗岩,2.2岩石,岩浆岩,沉积岩,变质岩,2.21岩浆岩,1、概念2、成因和产状3、岩浆岩的矿物成分4、岩浆岩的结构和构造5、岩浆岩的分类及鉴定方法6、常见的岩浆岩,2.21岩浆岩,一、概念：,岩浆岩又称火成岩，是由岩浆侵入地壳上部或喷出地表凝固而成的岩石。,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩浆是具有硅酸盐矿物化学成分的高温混合物。通常包括液态、固态和气态物质。,视频：火山喷发,2.21岩浆岩,二、成因和产状,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩浆按其喷出地表或侵入地壳之中的方式，可分为两种产出情况：,1、侵入作用-侵入岩2、喷出作用-喷出岩,（火山岩）,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩浆喷出作用：喷出作用又称为火山作用,在岩浆向地壳的薄弱地带挤入过程中，岩浆内部压力大到足以使其穿过上部的岩层而喷出地表，形成了火山喷发,它所形成的岩石，称为:喷出岩（火山岩）。,岩浆的喷出作用,岩浆的喷出作用：岩浆喷出地表，沿坡流动，迅速冷凝固结形成喷出岩。,喷出的岩浆位于地表迅速冷凝固结成岩,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩浆的侵入作用：如果岩浆没有上升至地表,而是侵入到地下一定深度的岩层中就凝固了。它所形成的岩石称为侵入岩。,岩浆的侵入作用：岩浆侵入到地壳一定深度内，缓慢冷凝固结形成侵入岩。,2.21岩浆岩,二、成因和产状,依据冷凝成岩浆岩的地质环境不同，岩浆岩也可分成三大类：,(1)深成岩：岩浆侵入地壳某深处(3km)冷凝而成的岩石。由于岩浆压力和温度较高，温度降低缓慢，组成岩石的矿物结晶良好。,(2)浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升距地表较浅处(3km)冷凝而成的岩石。由于岩浆压力小，温度降低较快，组成岩石的矿物结晶较细小。,(2)喷出岩：岩浆沿地表裂缝一直上升喷出地表，这种活动叫火山喷发，形成的岩石叫喷出岩。在地表的条件下，温度降低迅速，矿物来不及结晶或者结晶较差。,2.21岩浆岩,二、成因和产状,差别：岩浆冷凝结晶的快慢不同,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩浆岩的产状：反映岩体空间位置与围岩的相互关系及其形态特征。,岩基:大规模的深成侵入体,范围很大,形状不规则,表面起伏不平。岩株:下部与岩基相连,规模比岩基小,与围岩接触较陡,有时是岩基的一部分,其特点与岩基相近，,侵入岩体产状：,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩盘:又称岩盖。当岩浆侵入上部岩层后，使上覆层隆起，岩浆冷凝成为上凸下平呈透镜状的侵入岩体。,2.21岩浆岩,二、成因和产状,岩床:岩浆沿着岩层层面侵入形成的板状岩体,表面无凸起，略为平整；产状和围岩的层面一致，厚度较小。,岩脉:岩浆沿着围岩的裂隙侵入，冷凝而成的狭长形的岩浆体。一般直立或近直立的板状岩体称为岩墙；与层理斜交，形状较不规则的板状岩体称为岩脉。,2.21岩浆岩,二、成因和产状,侵入岩体产状,2.21岩浆岩,二、成因和产状,熔岩流:岩浆喷出地表后，沿着倾斜地表面流动时冷凝固结而成熔岩流。火山锥:岩浆沿着火山颈喷出地表，形成圆锥状的岩体称为火山锥，其物质由火山喷发的碎屑及熔岩组成。,喷出岩体产状：,视频：岩浆岩,夏威夷1972年火山爆发形成的熔岩流,爆破式火山爆发,日本富士山,冰岛火山喷发图片及视频,2.21岩浆岩,三、岩浆岩的矿物成分,SiO2对岩石的矿物成分影响最大，是岩浆岩分类的重要化学成分依据。SiO2含量表示酸度，根据SiO2含量多少，通常将岩浆岩分成四大类：,超基性岩SiO245%基性岩SiO24552%中性岩SiO25265%酸性岩SiO265%,2.21岩浆岩,三、岩浆岩的矿物成分,组成岩浆岩的矿物大约30多种，其中主要矿物如下表所示：,2.21岩浆岩,视频：形成火成岩的矿物,组成岩浆岩的主要矿物，按其颜色及化学成份的特点，可分成浅色矿物和深色矿物两类。,根据颜色,浅色矿物：富含硅，铝成分。如正长石、斜长石，石英、白云母等。,深色矿物：富含铁，镁物质。如黑云母、辉石、角闪石、橄榄石等。,2.21岩浆岩,浅色矿物：,正长石,石英,白云母,深色矿物：,黑云母,辉石,橄榄石,角闪石,斜长石,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,结构决定了岩石内部连接的情况，直接影响着岩石的工程地质性质。,1、结构：岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的情况。,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,按岩石中矿物结晶程度可分为：全晶质结构、半晶质结构和非晶质结构。,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成。多见于深成岩和浅成岩中，如花岗岩。半晶质结构：岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成。多见于浅成岩中和部分喷出岩，如流纹岩。非晶质结构：又称玻璃质结构，岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成。由于岩浆急剧喷出地表，骤然冷凝，所有矿物来不及结晶。为喷出岩所特有的结构，如黑曜岩。,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,全晶质结构,半晶质结构,非晶质结构,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,全晶质结构,半晶质结构,玻璃质结构,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,等粒结构,斑状结构,斑晶,基质,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,构造常可表示岩石的外貌形态及成岩过程的变化,2、构造：岩浆岩的构造是指矿物在岩石中的组合方式和空间分布情况。构造的特征主要取决于岩浆冷凝时的环境。,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,1、块状构造2、流纹状构造3、气孔状构造4、杏仁状构造,岩浆岩最常见的构造,块状构造：岩石中矿物分布比较均匀,矿物排列不显示一定方向性。,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,流纹状构造：岩石中不同微色的条纹和拉长的气孔，按一定方向排列形成的流动状构造。,(这种构造在深成岩中分布最广,如花岗岩),(它反映岩浆喷出地表后流动的痕迹，仅出现于喷出岩中，如流纹岩),气孔状构造：岩浆凝固时，挥发性气体未能及时逸出，以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。,2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,杏仁状构造：岩石中的气孔，被后期矿物（如方解石、石英等）充填所形成的一种形似杏仁的构造。,(这种构造常为喷出岩所具有，如玄武岩),(多见于喷出岩中，如玄武岩类、安山岩类),2.21岩浆岩,四、岩浆岩的结构和构造,流纹状构造,块状构造,气孔状构造,杏仁状构造,2.21岩浆岩,五、岩浆岩的分类及鉴定方法,根据岩浆岩的形成条件、产状、矿物成分和结构、构造等方面，将岩浆岩分为三大类：深成岩、浅成岩、喷出岩。,每类中根据成分的不同又可分出具体的各类，见表：,分类：,2.21岩浆岩,五、岩浆岩的分类及鉴定方法,2.21岩浆岩,五、岩浆岩的分类及鉴定方法,首先应根据岩体的产状等，判定是否是岩浆岩，然后根据其它特征，综合分析查表，定出岩石的具体名称，具体步骤为：,(1)观察岩石的颜色,简易的鉴定方法：,(2)观察岩石的矿物成分,(3)观察岩石的结构和构造,(4)查表确定岩石的名称,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,花岗岩:是深成侵入岩。多呈肉红色、灰色或灰白色。矿物成分主要的为石英和正长石，其次有黑云母、角闪石和其他矿物。全晶质等粒结构（也有不等粒或似斑状结构），块状构造。根据所含深色矿物的不同，可进一步分为黑云母花岗岩、角闪石花岗岩等。花岗岩分布广泛，性质均匀坚固，是良好的建筑石料。,酸性岩类,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,花岗斑岩:是浅成侵入岩。成分与花岗岩相似，所不同的是具斑状结构，斑晶为长石或石英，石基多由细小的长石、石英及其他矿物组成。,酸性岩类,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,流纹岩:是喷出岩，呈岩流产出。常呈灰白、紫灰或浅黄褐色。具典型的流纹构造，斑状结构，细小的斑晶常由石英或长石组成。在流纹岩中很少出现黑云母和角闪石等深色矿物。,酸性岩类,六、常见的岩浆岩,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,正长岩:是深成侵入岩。呈肉红色、浅灰或浅黄色。全晶质等粒结构，块状构造。主要矿物成分为正长石，其次为黑云母和角闪石。其物理力学性质与花岗岩相似，但不如花岗岩坚硬，且易风化。,中性岩类,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,闪长岩:是深成侵入岩。浅灰至深灰，也有黑灰色。主要矿物为斜长石和角闪石，其次有黑云母和辉石。全晶质等粒结构，块状构造。闪长岩结构致密，强度高，且具有较高的韧性和抗风化能力，是良好的建筑石料。,中性岩类,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,安山岩:是喷出岩。灰色、紫色或灰紫色。斑状结构，斑晶常为斜长石。气孔状或杏仁状构造。安山岩一词来源于南美洲西部的安第斯山名Andes。,中性岩类,六、常见的岩浆岩,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,辉长岩:是深成侵入岩。灰黑至黑色。全晶质等粒结构，块状构造。主要矿物为斜长石和辉石，其次有橄榄石、角闪石和黑云母。辉长岩强度高，抗风化能力强。,基性岩类,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,辉绿岩:是浅成侵入岩。灰绿或者黑绿色。具有特殊的辉绿结构（辉石填充于斜长石晶体格架的空隙中）。成分与辉长岩相似，但常常含有方解石、绿泥石等次生矿物。强度也高。,基性岩类,2.21岩浆岩,六、常见的岩浆岩,玄武岩:是喷出岩。灰黑至黑色。成分与辉长岩相似。呈隐晶质细粒或斑状结构，气孔或杏仁状构造。玄武岩致密坚硬、性脆，强度很高。,基性岩类,六、常见的岩浆岩,2.21岩浆岩,巩固练习,1、图示中，分别对应的岩浆岩的产状为1-(),2-(),3-(),4-（），5-（），6-（）。,D,B,C,A,A、岩基B、岩株C、岩盘D、岩脉E、岩床F、熔岩流,E,F,2.21岩浆岩,巩固练习,2、.火成岩中的主要矿物是（）A在岩浆冷凝过程中结晶形成的矿物B含量较多并决定岩石大类名称（作为划分岩石大类依据）的矿物C物理和化学性质稳定不随外界条件发生变化的矿物,3、下面不属于岩浆岩结构的是（）。A、全晶质结构B、结晶结构C、斑状结构D、玻璃质结构,4、岩浆岩常见的构造中，会出现在深成岩中的是（）A、块状构造B、流纹状构造C、气孔状构造D、杏仁状构造,5、下列不属于岩浆岩的是（）A、花岗岩B、流纹岩C、玄武岩D、石英砂岩,A,B,A,D,2.21岩浆岩,巩固练习,1、岩浆岩的结构，按照矿物结晶程度分为：、。2、根据SiO2含量的多少，岩浆岩可以分为四大类：、和。3、岩浆岩的构造分为：、。,全晶质结构,半晶质结构,非晶质结构（玻璃质结构）,酸性岩类,中性岩类,基性岩类,超基性岩类,块状构造,流纹状构造,气孔状构造,杏仁状构造,2.22沉积岩,1、概念及成岩过程2、沉积岩的物质组成和分类3、沉积岩的结构和构造4、常见的沉积岩,2.22沉积岩,一、概念及成岩过程,概念:在地表或接近地表的常温常压环境下，原先各种岩石遭受外力地质作用风化剥蚀成松散的产物，经过搬运、沉积和硬结作用而成的岩石。,它是地壳表面分布最广的一种层状岩石。,2.22沉积岩,一、概念及成岩过程,其形成是一个复杂的地质作用过程，一般可分为四个阶段：,成岩过程：,(1)风化、剥蚀阶段,(2)搬运阶段,(3)沉积阶段,(4)硬结成岩阶段,2.22沉积岩,二、沉积岩的物质组成及分类,沉积岩的物质组成,在沉积岩的组成物质中，黏土矿物、方解石、白云石、有机质等，是沉积岩所特有的，是物质组成上区别与岩浆岩的一个重要特征,2.22沉积岩,二、沉积岩的物质组成及分类,沉积岩的物质组成,碎屑物质,由先成岩石经物理风化作用产生的碎屑物质组成。,原生矿物的碎屑大部分化学性质比较稳定，难溶于水。如石英、长石、白云母等；岩石的碎屑还有其他方式生成的一些物质。如火山喷发产生的火山灰等。,2.22沉积岩,二、沉积岩的物质组成及分类,沉积岩的物质组成,黏土矿物,主要是由一些含铝硅酸盐类矿物的岩石，经化学风化作用形成的次生矿物。,如高岭石、微晶高岭石（蒙脱石）及水云母（伊利石）等。这类矿物的颗粒极细(0.005mm)，具有很大的亲水性、可塑性及膨胀性。,2.22沉积岩,二、沉积岩的物质组成及分类,沉积岩的物质组成,化学沉积矿物,是由纯化学作用或生物化学作用，从溶液中沉淀结晶产生的沉积矿物。,如方解石，白云石，石膏，石盐，铁和锰氧化物或氧化物等。,2.22沉积岩,二、沉积岩的物质组成及分类,沉积岩的物质组成,有机质及生物残骸,由生物作用或生物遗骸堆积经地质变化而成的物质。,如贝壳、泥炭及其他有机质等。,2.22沉积岩,二、沉积岩的物质组成及分类,沉积岩的分类,视频：沉积岩的形成,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,沉积岩的结构，指沉积岩组成物质的颗粒大小，形状及结晶程度。,沉积岩的结构,(1)碎屑结构,碎屑物质黏土矿物化学沉积物有机质物质,(2)泥质结构,(4)生物结构,(3)结晶结构,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,由碎屑物质被胶结物胶结而成。具有这种结构的岩石称为碎屑岩。,(1)碎屑结构,砾状结构：2mm砂质结构：20.05mm粉砂质结构：0.050.005mm,按碎屑粒径的大小,角砾状结构,砾状结构,砂质结构,粉砂质结构,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,由碎屑物质被胶结物胶结而成。,硅质胶结铁质胶结钙质胶结泥质胶结,按胶结物的成分,1、碎屑结构,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,几乎全部由小于0.005mm的黏土质点组成。是泥岩、页岩等粘土岩的主要结构。,2、泥质结构,泥质结构,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,由溶液中沉淀或经重结晶所形成的结构。,3、结晶结构,由沉淀生成的晶粒极细，经重结晶作用晶粒变粗，但一般多小于1mm，肉眼不易分辨。结晶结构为石灰岩、白云岩等化学岩的主要结构。,结晶结构,豆状灰岩,鲕状灰岩,2.22沉积岩,四、沉积岩的结构和构造,由生物遗体或碎片所组成，如贝壳结构、珊瑚结构等。是生物化学岩所具有的结构。,4、生物结构,生物结构,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,沉积岩的构造，是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。,沉积岩的构造,层理构造和层面构造是沉积岩区别于岩浆岩和某些变质岩的主要标志。,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象，称为层理构造。是沉积岩成层的性质。,1、层理构造：,沉积岩的构造,沉积岩最主要的构造是层理构造,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,层理类型,沉积岩的构造,1、层理构造：,（a）水平层理（b）斜层理（c）交错层理,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,层理类型,沉积岩的构造,1、层理构造：,（a）水平层理（b）斜层理（c）交错层理,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,沉积岩的构造,层与层之间的界面，称为层面。上下两个层面间成分基本均匀一致的岩石，称为岩层。,岩层是层理最大的组成单位。一个岩层上下层面之间的垂直距离称为岩层的厚度。,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,沉积岩的构造,岩层的几种形态,大厚度岩层中所夹的薄层,在短距离内岩层厚度减小,厚度变薄以致消灭,两端尖灭,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,2、层面构造：,沉积岩的构造,波痕雨痕泥裂结核化石,常见的层面构造,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,波痕：受风力或水流的波浪作用在沉积层面留下波浪痕迹。,2、层面构造：,沉积岩的构造,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,雨痕：经雨点，冰雹打击后留下的痕迹。,层面构造：,沉积岩的构造,2.22沉积岩,三、沉积岩的结构和构造,泥裂：粘土沉积物表面，失水收缩形成多边形不规则裂缝。,层面构造：,沉积岩的构造,2.22沉积岩,3、沉积岩的结构和构造,沉积岩的构造,结核：与周围不一致的无机物包裹体称结核。,层面构造：,2.22沉积岩,3、沉积岩的结构和构造,沉积岩的构造,化石：古代动植物的遗骸或痕迹经石化作用保存下来，称为化石。,层面构造：,2.22沉积岩,沉积岩与岩浆岩的区别：,沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石，是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。,在沉积岩的组成物质中，粘土矿物、方解石、白云石、有机质等，是沉积岩所特有的，是物质组成上区别于岩浆岩的一个重要特征,2.22沉积岩,四、常见的沉积岩,常见的沉积岩分类：,碎屑岩类黏土岩类化学及生物化学岩类,碎屑结构,泥质结构,结晶结构及生物结构,碎屑岩类黏土岩类化学及生物化学岩类,2.22沉积岩,4、常见的沉积岩,常见的沉积岩分类：,火山集块岩、火山角砾岩、凝灰岩、砾岩、砂岩、粉砂岩等,泥岩、页岩等,石灰岩、白云岩等,2.22沉积岩,火山碎屑岩是由火山喷发的碎屑物质在地表经短距离搬运，或就地沉积而成。由于它在成因上具有火山喷出与沉积的双重性，所以是介于喷出岩和沉积岩之间的过渡类型。,1、碎屑岩类A.火山碎屑岩,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,火山集块岩:主要由粒径大于100mm的粗火山碎屑物质组成，胶结物主要为火山灰或熔岩，有时为碳酸钙、二氧化硅或泥质。,1、碎屑岩类A.火山碎屑岩,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,火山角砾岩:火山碎屑占90以上，粒径一般为2-100mm，多呈棱角状，常为火山灰或硅质胶结。颜色常呈暗灰、蓝灰或褐灰色。,1、碎屑岩类A.火山碎屑岩,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,沉积碎屑岩沉积碎屑岩又称为正常碎屑岩。是由先成岩石风化剥蚀的碎屑物质，经搬运、沉积、胶结而成的岩石。,1、碎屑岩类B.沉积碎屑岩,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,砾岩和角砾岩:砾状结构，由50以上大于2mm的粗大碎屑胶结而成。由浑圆状砾石胶结而成的称为砾岩；由棱角状的角砾胶结而成的称为角砾岩。角砾岩的岩性成分比较单一，砾岩的岩性成分一般比较复杂，经常由多种岩石的碎屑和矿物颗粒组成。胶结物成分有钙质、泥质、铁质及硅质等。,2、碎屑岩类B.沉积碎屑岩,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,砂岩:砂质结构，由50以上粒径介于2-0.05mm的砂粒胶结而成。按砂粒的矿物组成分为石英砂岩、长石砂岩和岩屑砂岩等。按砂粒粒径大小分为粗粒砂岩、中粒砂岩和细粒砂岩。按胶结物的成分分为硅质砂岩、铁质砂岩、钙质砂岩及泥质砂岩几个亚类。,1、碎屑岩类B.沉积碎屑岩,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,页岩:由黏土脱水胶结而成，以黏土矿物为主，大部分有明显的薄层理，呈页片状。可分为硅质页岩、黏土质页岩、砂质页岩、钙质页岩及碳质页岩。除硅质页岩强度稍高外，其余岩性软弱，易风化成碎片，强度低，与水作用易于软化而丧失稳定性。,2、黏土岩类,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,泥岩:成分与页岩相似，常成厚层状。以高岭石为主要成分的泥岩，常呈灰白色或黄白色，吸水性强，遇水后易软化。以微晶高岭石为主要成分的泥岩，常呈白色、玫瑰色或浅绿色，表面有滑感，可塑性小，吸水性高，吸水后体积急剧膨胀。,四、常见的沉积岩,2、黏土岩类,2.22沉积岩,石灰岩:简称灰岩。矿物成分以方解石为主，其次含少量的白云石和黏土矿物。常呈深灰、浅灰色，纯质灰岩呈白色。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物，当黏土矿物含量达2550时，称为泥灰岩；白云石含量达2550时，称为白云质灰岩。,3、化学及生物化学岩类,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,白云岩:主要矿物为白云石，也含有方解石和黏土矿物。结晶结构。纯质白云岩为白色，随所含杂质的不同，可呈现不同的颜色。性质与石灰岩相似，但强度和稳定性比石灰岩高，是一种良好的建筑材料。,3、化学及生物化学岩类,四、常见的沉积岩,2.22沉积岩,巩固练习,1、下列哪个不是沉积岩物质组成中区别于岩浆岩的特征（）A、黏土矿物B、方解石C、白云石D、硅酸盐E、有机质,2、沉积岩的()，是指沉积岩各组成部分的空间分布和相互间的排列关系。A、物质组成B、构造C、结构D、分类,3、碎屑物质被胶结物胶结以后所形成的结构称为()。A、碎屑结构B、斑状结构C、沉积结构D、碎裂结构,4、某岩石呈灰白色，结晶结构，晶粒极细，遇稀盐酸强烈起泡，具层理构造。该岩石可定命为()。A、石灰岩B、白云岩C、花岗岩D、片岩,D,B,A,A,5、下列哪种构造是沉积岩所不具有的()。A、片理构造B、层理构造C、层面构造D、化石,A,1、沉积岩的形成，一般可分为四个阶段：、和硬结成岩阶段。2、沉积岩主要由、黏土矿物、和四种物质组成。3、在沉积岩的组成物质中，黏土矿物、等是沉积岩所特有的，是物质组成上区别与岩浆岩的一个重要特征。4、沉积岩的结构，按照组成物质、颗粒大小及形状等方面特点，一般分为、及生物结构四种。5、沉积岩最主要的构造是构造。,2.22沉积岩,巩固练习,风化剥蚀阶段,搬运阶段,沉积阶段,碎屑物质,化学沉积矿物,有机质及生物残骸,方解石,白云石,有机质,碎屑结构,泥质结构,结晶结构,层理,2.23变质岩,1、概念2、变质作用的因素及类型3、变质岩的矿物成分4、变质岩的结构和构造5、常见的变质岩,2.23变质岩,一、概念,变质岩:由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。,变质作用:在变质因素的影响下，促使岩石在固体状态下改变其成分、结构和构造的作用，称为变质作用。,2.23变质岩,二、变质作用的因素及类型,高温,变质作用的因素,高压,新的化学成分加入,2.23变质岩,变质作用的因素,高温变质：,因为温度升高后，一方面能促使岩石发生重结晶，形成新的结晶结构，如石灰岩发生重结晶作用后晶粒增大，成为大理岩；另一方面还能促进矿物间的化学反应，产生新的变质矿物。,二、变质作用的因素及类型,2.23变质岩,变质作用的因素,压力来源,上覆岩层重量产生的静压力,构造运动或岩浆活动所引起的横向挤压力,高压变质,在静压力长期作用下，岩石的孔隙性减小，使岩石变得更加致密坚硬；会使岩石的塑性增强，比重增大，形成石榴子石等比重大的变质矿物；使岩石和矿物发生变形和破裂，形成各种破碎构造；有利于片状、柱状矿物定向生长；促进新的矿物组合和发生重结晶作用，而形成变质岩特有的片理构造。,：,二、变质作用的因素及类型,岩石在定向压力的作用下发生的变化,2.23变质岩,变质作用的因素,来源,来自岩浆活动带来的含有复杂化学元素的热液和挥发性气体,变质作用：,在温度和压力的综合作用下，这些具有化学活动性的成分，容易与围岩发生反应，产生各种新的变质矿物，甚至会使岩石的化学成分发生深刻的变化。,二、变质作用的因素及类型,2.23变质岩,变质作用的类型,接触变质作用,区域变质作用,动力变质作用,二、变质作用的因素及类型,2.23变质岩,变质作用的类型,（1）接触变质作用（低压高温条件）,由于岩浆活动，在侵入体和围岩的接触带，产生变质现象，称为接触变质作用。,接触热变质,接触交代变质,石灰岩大理岩，石英砂岩石英岩，页岩板岩,石灰岩矽卡岩(硅卡岩）,二、变质作用的因素及类型,石灰岩,大理岩,矽卡岩,石灰岩,2.23变质岩,变质作用的类型,（2）区域变质作用（多种温度和压力条件）,在广大范围内发生的，由温度、压力和化学活动流体等多种因素引起的变质作用，形成区域变质岩。,二、变质作用的因素及类型,2.23变质岩,变质作用的类型,（3）动力变质作用（定向压力、低温）,岩层由于受到构造运动所产生的强烈压力的作用，可以使岩石及其组成矿物发生变形、破碎，并常伴随一定程度的重结晶作用，这种变质作用称动力变质作用。,二、变质作用的因素及类型,2.23变质岩,变质作用的类型,（3）动力变质作用（定向压力、低温）,糜棱岩,二、变质作用的因素及类型,变质作用的类型注：埋藏变质是区域变质的一种，热液变质属于接触变质。,2.23变质岩,三、变质岩的矿物成分,变质岩的矿物成分,变质岩标志矿物：石榴子石、绿泥石、滑石、蛇纹石、红柱石、刚玉、石墨等,石榴子石,绿泥石,滑石,蛇纹石,红柱石,刚玉,石墨,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,结构：岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状以及相互关系。,变晶结构,变余结构,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,(1)变晶结构,岩石在固态条件下经重结晶和重组合形成的结构。,大理岩的粒状变晶结构,绿片岩的鳞片变晶结构,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,(2)变余结构,变质作用不彻底，还残留有原岩的结构特征。,石英岩的变余碎屑结构,板岩的变余泥质结构,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的构造,构造：岩石的组分在空间上的排列、分布方式。,块状构造,片理构造,板状构造,千枚状构造,片状构造,片麻状构造,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,块状构造：,矿物排列无定向，也无明显的分带现象，各向均匀。呈致密块状,块状构造,大理岩,块状构造,石英岩,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,片理构造：,按一定平面，即片理面定向排列。,无片理的镜下照片片理构造的镜下照片,片理的形成过程,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,片理厚，片理面平直，重结晶作用不明显，颗粒细密，肉眼分辨不出矿物颗粒。,(1)板状构造：,板岩,2.23变质岩,四、变质岩的结构和构造,变质岩的结构,(2)千枚状构造：,有稍强的重