第2章岩土类型及其工程地质性质

本章知识点、知识点地质功能和类型、地质年龄的概念、相对年龄和绝对年龄的确定方法；普通矿物的性质；三大岩石的形成、结构和构造及普通岩石的识别；岩石的工程地质性质和影响因素、岩石的工程类型、风化岩石的概念和工程地质性质、风化类型和风化带的分类；土壤分类及其工程地质性质，特殊土壤的主要工程地质性质。关键矿物和岩石的识别、岩石的工程地质性质和影响因素、风化岩石的工程性质。【难点】常见矿物和岩石的识别及岩土的工程地质性质。阅读指南岩石和土壤来自哪里？什么是沉睡亿万年后还能说话的石头？岩土的工程性质是注定的吗？为什么要把岩石和土壤分开？特殊的土壤有什么特别的？第二章岩土类型及其工程地质性质，2.1地壳与地质作用，2.1.1地壳地壳是当前地质学的主要研究对象，形成地壳的岩土的性质和特征是工程地质学的最基本知识。地表地貌的总轮廓塑造了各种地貌，引起地壳或岩石圈的变化和发展，甚至地球的物质组成、内部结构和表面形态，2.1.2地质过程，2.1.3地质时代，地质时代，地球形成、发展和变化的历史时代，地质时代的确定方法，绝对年龄的确定，同位素年龄，确定2.1.3.2相对年龄的方法如下：角度不整合块体形成过程，地壳下降，接受沉积，开始褶皱， 隆起成山、遭受侵蚀、地形变平、地壳再次下降、接受沉积、角度不整合、美国亚利桑那州大峡谷、侵入接触、沉积接触、侵入接触、沉积接触、火成岩与围岩接触、地质年龄单位：指地质时期的时间划分单位，也称为“地质时间单位”。 年代地层单位：在每个地质年代形成的地层也被分成几个地层单位。2.1.3.3地质年龄单位和年代地层单位，地质时间表指按年代顺序显示地质历史时期的相对地质年龄和同位素年龄值的表格，2.1.3.4地质年代表，教科书P12，显生宙/早古生代/早古生代/晚古生代，显生宙，显生宙，中新生代，中生代，三叠纪，侏罗纪，白垩纪，早中期)古生代海相沉积-石灰岩白云岩碎屑岩中生代中国新近纪大部分主要是大陆红色碎屑岩，2.1.3.5中国地质历史概况2.2矿物，它们构成地壳物质的基本单位是化学元素。矿物：在各种地质过程中形成的天然元素或化合物，地壳岩石(岩石-土壤)矿物化学元素，角闪石，云母，岩盐，2.1.1.1单体形式(固体结晶矿物)，2.2.1矿物形式，2.2.1矿物聚集体形式，2.2.2.2.1光学性质，(1)颜色和条纹。2.2.2矿物的物理性质，条纹是指矿物粉末的颜色，用毛瓷板(釉瓷板)来表征和观察。有些矿物有几种颜色，但条纹相对固定。指矿物表面对可见光的反射能力，即新鲜表面的亮度。根据反射能力，它可分为：1。金属光泽：方铅矿和黄铁矿2。半金属光泽：赤铁矿3。非金属光泽：金刚光泽：金刚石玻璃光泽：长石，应时(水晶)油脂(脂肪)光泽：滑石或应时断裂绢云母光泽：纤维石膏珍珠光泽：云母泥土光泽：高岭土，(2)光泽。2.2.2.2解理：矿物的机械性质是当受到外力时，沿着晶格的某个方向分裂成平面的性质。解理面是解理面的分类：三组解理方解石，1。极度完美的乳沟：2。完美解理：方解石，3。中等解理，长石，角闪石，4。没有完美的乳沟：5。无解理：应时，云母，橄榄石，(2)断裂：矿物受外力撞击后形成的各种不均匀和不规则的断裂面，壳状：应时土状：高岭土，铝土矿锯齿状，锯齿状：黄铁矿，自然铜，壳状，锯齿状，锯齿状，土状，(3)硬度，概念：抵抗外部机械作用的矿物强度。通常以十种矿物为标准来标定矿物的相对硬度，称为莫氏硬度。视觉识别是指借助一些简单的工具，如刀、放大镜、条纹板等。就其化学组成而言，大多数普通矿物是硅酸盐，其余是氧化物、硫化物、卤化物、碳酸盐和硫酸盐等。成岩矿物，2.2.3常见矿物及其主要特征，1黄铁矿，参考实验室，2.2.4常见矿物鉴定方法，应时、长石、云母和：岩石，它们是天然产生的具有一定结构和构造的矿物集合体。2.3岩石的成因类型及其工程地质性质，按成因分为，岩浆岩，沉积岩，变质岩，概念，地层，构造和构造特征，典型岩石，2.3岩石，2.3.1岩浆岩，概念：由岩浆侵入地面或冷却凝结后从地表喷出形成的岩石，也称火成岩。2.3.1.1组、浅色矿物：应时、正长石、斜长石、白云母；形成酸性和中性岩浆岩。暗色矿物：角闪石、辉石、橄榄石和黑云母；形成基性岩浆和超基性岩浆。主要矿物为333610%，次要矿物为110%。闪石、应时、2.3.1.2物质成分、侵入岩、基岩、岩石应变、岩脉、基岩、喷出岩、地幔、火山锥、岩石流、2.3.1.4的产状。结构：是指矿物的结晶度、粒度、形状和组合方式所反映的特征。根据结晶度和粒度，将其划分为2.3.1.5构造，(1)块状构造：无方向性排列，各部分分布均匀，为花岗岩和闪长岩；(2)流纹岩结构：岩石具有不同颜色的条纹，这是由于岩浆流动时物质成分的定向排列造成的。例如流纹岩。(3)气孔结构：熔岩冷却后形成不同大小的孔隙。例如，玄武岩和安山岩(4)杏仁结构：喷出物孔隙被随后的次生矿物填充。结构：岩石中矿物骨料之间或矿物骨料与岩石其他成分之间的排列和填充方法。2.3.1.5构造构造，无花果构造，气孔构造，杏仁构造，致密构造，玄武岩，1根据形成环境和深度，(1)侵入岩，深成岩，浅层岩，(2)喷出岩，3公里，2。根据二氧化硅含量(酸度)，65%的酸性岩石主要由浅色矿物组成。中间岩石：52-65%深色基性岩石：552%深色超基性岩石：2毫米)砂质(2-0.05)。粉质(0.05-0.005)b .圆形、角状、结节状、鲕状c .致密、松散和半胶结d .根据水泥的成分，水泥是如何胶结的：硅质、铁质、钙质泥质和石膏？(1)、2.3.2.3构造，(1)碎屑构造，碎屑岩胶结物：硅质，高强度铁，易氧化钙，易溶解泥质，易软化，胶结类型：基底胶结(a)孔隙胶结(b)接触胶结(c)，(a)(b)(c)，碎屑岩胶结类型，(2)泥质构造，50%以上1m；厚层(0.5-1m)；中厚层(0.1-0.5m)；薄层(0.1m)，产状，正常，夹层，变薄，尖灭，透镜体，夹层，(2)层理结构，现代河床表面，湖滨，海滩，砂层在现代的海滩、湖边、海滩和其他泥泞的沉积物中，经常可以看到多边形的裂缝，称为风化棚，也称为泥裂缝。干燥的天气通常表示浅水环境，如海岸、河床和湖边，以及阳光充足的干燥气候条件。层理结构中有33，354个波痕，层理结构中有33，354个风雨棚。沉积在沙丘之间低洼地带的富含粘土的沉积物形成了21厘米的气候小屋。裂缝被风吹来的沙子填满了。美国加利福尼亚州死亡谷，根据雷蒙得西佛，(3)结核结构，石灰岩中常见的燧石结核，暴露于地表，动物死亡，快速掩埋，成分置换，(4)生物结构，2.3.2.5沉积岩分类，沉积岩分类汇总表，2.3.2.6常见的沉积岩，(1)碎屑岩，砾岩，红色砂岩，红色因肉质红色钾长石，变质因素：(1)高温(岩浆，深部地壳，构造运动热)-重结晶， 化学反应如石灰石-大理岩(重结晶)(2)高压(上覆地层的压力，构造运动或岩浆活动的挤压压力)-如石榴石(3)新化学成分的加入(热液和挥发性气体)-新变质矿物的产生，2.3.3变质岩，地壳中原岩的2.3.3.1概念，由于地壳运动和岩浆活动的影响，在高温、高压和高化学活性气体和液体作用后，固态下原岩的矿物组成、结构和结构发生了一系列变化。 (1)接触变质作用发生在岩浆岩与围岩的接触带，主要由岩浆活动的热量和活动流体引起的变质作用引起。2.3.3.2变质作用类型和代表性岩石，如大理石和石英岩。(2)动力变质作用是指岩石在结构变形和位移过程中产生的定向压力作用下发生的变形、断裂和伴随的再结晶。它主要发生在两个相邻岩石块之间发生相对位错的接触面附近。(3)区域变质作用发生在大范围内，由温度、压力和高化学活性流体等多种因素引起。区域变质的影响可达数千至数万平方公里，影响深度可达30公里以上，温度在200-800之间。岩石圈、洋壳、陆壳、低温高压带、高温低压带、高温高压带，代表性岩石包括板岩、千枚岩、片岩等。1、变质矿物、石榴石、绿泥石、蛇纹石、滑石、蛇纹石、2、普通矿物应时、钾长石、钠长石、白云母、黑云母等。2.3.3.3变质岩的成分，变质残留砾石结构，变质残留砂结构，1)残留结构：变质岩具有原岩的结构，变质不完全，2.3.3.4变质岩结构，(1)变质结构，斑状变质结构，2)变质结构：是原岩在固态条件下重结晶形成的结构，碎裂结构，糜棱岩结构，3)碎裂结构：在定向压力的影响下，岩石中的矿物颗粒发生弯曲，断裂，断裂， 均匀研磨成细碎屑或岩石(2)变质岩结构，(1)片岩结构是指岩石中矿物的定向排列所显示的结构，这是变质岩中最常见和最具特征的结构。 片状、片状、千片片状和带状结构2)均质结构，表现为块状构造岩石中矿物颗粒的无序排列。在混合岩化过程中，外来物质沿片岩和片岩注入，形成眼球状或透镜状的团块，这些团块间断分布，而且往往是定向排列的。当眼球内容物增加时，眼球可以间歇地连接成珠状，并逐渐转变成带状结构。2.3.4常见岩石的识别方法，岩浆岩的识别方法首先取决于颜色，然后取决于结构和构造，然后取决于矿物成分。沉积岩的识别方法首先取决于结构，然后取决于成分。变质岩首先由结构识别，然后由成分识别。(1)岩浆岩，(1)颜色，(2)结构和构造，(3)主要矿物成分定名，(2)。沉积岩：(1)碎屑岩的大小(区分砾岩、砂岩、粉砂岩)水泥的性质，主要矿物成分(区分亚纲)(2)粘土岩页岩和泥岩，二者有共同特征，但页岩层理明显。(3)化学和生物岩石对稀盐酸、石灰石(强烈发泡)、白云石(no)和泥灰岩(发泡但混浊的泡沫)的反应不同，(3)变质岩(区分片岩和块状结构)片岩特征和主要矿物组成。岩浆岩：是原生沉积岩：可由岩浆岩、变质岩和沉积岩破坏后形成。变质岩：是由三种岩石的变质作用形成的，可由多种变质作用形成。2.3.5岩石的工程地质性质，2.3.5.1岩石的工程地质性质，(1)岩石的物理性质密度、相对密度和孔隙度，(2)岩石的透水性、溶解性、软化性和抗冻性，(3)力学性质，1。岩石变形：(1)弹性模量(2)变形模量(3)泊松比2。岩石强度：(1)抗压强度：岩石在单轴压力下抵抗压碎破坏的能力。(2)抗剪强度：岩石抵抗剪切损伤的能力。(3)抗拉强度：岩石在单轴拉伸下抵抗拉伸破坏的能力。影响2.3.5.2岩石工程地质性质的因素有：矿物成分(密度、硬度)、结构(结晶连接、粘结连接)、结构(均匀性、连续性)、水(弱化矿物颗粒连接)、风化(岩石崩解、强度和稳定性降低)、(1)火成岩深成岩结晶连接、粗而均匀的颗粒、高强度、弱透水性、由多种矿物组成、耐候性。浅成岩作用中的细粒岩石和隐晶结构岩石透水性弱，强度高，抗风化能力强。斑岩的透水性或机械强度变化很大。喷出的岩石大多是隐晶质和玻璃质结构，强度很高。它有气孔和节律结构，并发育初级关节。岩性在水平和垂直方向不均匀，强度变化很大。(2)沉积岩碎屑岩的性质取决于水泥成分、水泥成分和碎屑成分。粘土岩强度低，易软化，抗风化能力弱。弱渗透性可用作隔水层。化学岩石和生化岩石密度大，强度高。具有不同程度的溶解性(喀斯特)。(3)变质岩晶体结构牢固，机械强度高，抗水性强，透水性弱。片状结构削弱了机械性能的连接性、各向异性和强度的降低。三种岩石特征的比较。项目中的岩石描述包括地质年代、地质名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造和岩石质量名称。地质分类主要依据岩石的地质成因、矿物组成、结构构造和风化程度，可以用地质名称加风化程度来表示，如强风化花岗岩、弱风化砂岩等。工程分类主要基于岩石的工程特性，使工程师能够建立一个明确的工程特性概念。2.3.5.4岩石工程分类、2.3.5.4岩石工程分类，2.4风化岩石，暴露于岩石表面的结构、构造甚至化学成分都会改变风化壳风化岩石的残积土。2.4.1风化岩石的定义、风化、风化、风化残留物、2.4.2.1物理风化和2.4.1形成风化岩石的作用类型。概念：机械损伤的过程，如岩石的物理疏松和崩解，一般不会引起化学成分的变化。损伤只会使岩石从大块变成小块，然后是细砂、粉砂，最后是土壤。(1)温度风化(热风化)岩石体积由于温度变化而膨胀和收缩，(2)冻融风化、冰裂(楔)作用、水合、氧化、水解、溶解和2.4.2化学风化，位于表面的概念：