工程地质2地壳及其物质组成

2地壳及其物质组成,2.1地壳是固体地球的外部层圈2.2矿物2.3岩石,本章小结,2,2.1地壳是固体地球的外部层圈,外部层圈固体地球,地球的层圈构造,大气圈、水圈、生物圈,地壳地幔地核,外核内核,3,2.1地壳是固体地球的外部层圈,地质作用,塑造地壳面貌的自然作用。,地质作用的动力来源,地球内部放射性元素蜕变产生内热太阳辐射热以及地球的旋转力和重力,内力地质作用外力地质作用,4,2.1地壳是固体地球的外部层圈,地质作用,物理地质作用（自然地质作用）工程地质作用（人为地质作用）,按地质灾害成因的不同：,内力地质作用外力地质作用,风化作用；剥蚀作用搬运作用；沉积作用固结成岩作用,构造运动；岩浆活动变质作用；地震,由人类活动引起的地质效应,5,2.2矿物,矿物是天然产出的均匀固体，它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。,矿物都具有一定的化学成分，并可用化学式来表达。如：,金刚石C,矿物中可或多或少地掺有杂质！,石英SiO2,6,2.2矿物,矿物的形态,单体形态,7,2.2矿物,矿物的形态,集合体形态,8,2.2矿物,1、矿物的物理性质颜色,自色他色,颜色,9,2.2矿物,自色,自色是由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物本身的固有颜色。,10,2.2矿物,他色,他色是矿物混入某些杂质所引起的颜色。,11,2.2矿物,2、矿物的物理性质条痕,条痕是矿物粉末的颜色。,12,2.2矿物,3、矿物的物理性质光泽,光泽是矿物表面对可见光的反射能力。,13,2.2矿物,4、矿物的物理性质硬度,硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。,摩氏硬度,滑石,石膏,方解石,萤石,磷灰石,正长石,石英,黄玉,刚玉,金刚石,14,2.2矿物,5、矿物的物理性质解理,矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性质称为解理。,极完全解理完全解理中等解理不完全解理极不完全解理,石盐的立方体完全解理,15,2.2矿物,6、矿物的物理性质断口,矿物受外力打击后无规则地沿着解理面以外方向破裂，其破裂面称作断口。,贝壳状断口参差状断口平坦状断口锯齿状断口土状断口,燧石的贝壳状断口,16,2.2矿物,7、矿物的物理性质密度,矿物密度变化幅度很大，一般根据经验用手掂量，将矿物的密度分为轻、中等和重三级。,8、矿物的物理性质弹性,矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后仍能恢复原状的性质称为弹性。如云母,17,2.2矿物,9、矿物的物理性质挠曲,10、矿物的物理性质延展性,矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后不能恢复原状的性质称为挠性。如滑石,矿物能锤击成薄片或拉长成细丝的特性称为延展性。,18,2.2矿物,常见矿物,19,2.2矿物,常见矿物,20,2.2矿物,常见矿物,练习题,1、某矿物呈板块、黑色、珍珠光泽，一组完全解理，硬度2.53.0。该矿物可定名为（）。A辉石B角闪石C橄榄石D黑云石,2、某矿物呈灰白色，菱面体，三组完全解理，小刀能刻划动，遇稀盐酸强烈起泡。该矿物可定名为（）。A石膏B食盐C方解石D白云石,3、某矿物呈乳白色粒状，玻璃光泽，贝壳状断口，钢不能划动，则该矿物定名为（）。A斜长石B白云石C石英D蛇纹石,25,2.3岩石,岩石是地壳的基本组成物质，是内、外动力地质作用的产物，岩石是由矿物组成的。岩石的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及彼此间的组合方式。岩石的构造是指岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列和充填方式。,26,2.3岩石,火成岩（岩浆岩）,岩浆作用外力地质作用变质作用,按岩石形成方式的不同：,块状构造层状构造片理构造,变质岩,沉积岩,矿物成分、结构、构造特征是识别岩石类型的主要依据。,27,2.3岩石,火成岩物质成分,主要有O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等。,化学成分,28,2.3岩石,火成岩物质成分,主要有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、石英等。,矿物成分,29,2.3岩石,火成岩结构,显晶质结构斑状结构隐晶质结构玻璃质结构,粗粒结构中粒结构细粒结构,30,2.3岩石,火成岩构造,31,2.3岩石,火成岩产状,指岩体的形态、大小、深度以及与围岩的关系。,32,2.3岩石,火成岩分类,常见火成岩类型及特征,33,2.3岩石,火成岩代表性岩石,34,2.3岩石,沉积岩矿物成分,碎屑矿物化学矿物,石英、粘土矿物长石、云母,方解石、文石、白云石、菱铁矿燧石、石膏、硬石膏,35,2.3岩石,沉积岩结构,碎屑结构非碎屑结构,砾状结构砂状结构粉砂状结构泥状结构,结晶结构生物骨架结构,36,2.3岩石,沉积岩构造,层理构造是沉积岩最基本最特别的构造，是岩石各组成部分在颜色、矿物成分，碎屑颗粒大小等方面的差异变化所形成的成层性。,平行层理,交错层理,37,2.3岩石,沉积岩构造,(a)顶面在左边,正常岩层;(b)顶面在右边,直立岩层;(c)顶面在右边,倒转岩层,交错层理的斜纹层在顶部为截切，与底面呈小角度相交或相切，据此常用来判断岩层的顶、底面。,38,2.3岩石,沉积岩构造,岩层的厚度可在一定范围内保持不变,也可在横向或纵向上变厚或变薄、尖灭或呈透镜状。按厚度岩层可分为：,岩层的形态a-顶面；b-底面；-板状岩层；-岩层变厚变薄；-岩层尖灭，呈楔形；-岩层呈透镜状,块状层1m厚层10.5m中厚层0.50.1m薄层0.10.01m,39,2.3岩石,沉积岩构造,另外，在同一岩层内碎屑颗粒向上逐渐变细，称为递变层理。,递变层理（据W.K.Hamblin修改）,40,2.3岩石,沉积岩构造,沉积岩的层面构造,波痕及其印模（据R.R.Shrock,1948）,泥裂的立体示意图（据R.R.Shrock,1948）,41,2.3岩石,沉积岩分类,沉积岩分类简表,42,2.3岩石,常见沉积岩,碎屑沉积岩,43,2.3岩石,常见沉积岩,火山碎屑岩,44,2.3岩石,常见沉积岩,非蒸发岩,45,2.3岩石,常见沉积岩,蒸发岩,46,2.3岩石,变质岩矿物成分,变质岩的特征矿物,47,2.3岩石,变质岩矿物成分,变质岩的特征矿物,48,2.3岩石,变质岩结构,变晶结构是原岩在固态条件下发生重结晶形成的结构变余结构是指从早先岩石中保留的结构,49,2.3岩石,变质岩构造,变成构造变余构造,片理构造片麻状构造板状构造斑点构造块状构造,通过变质作用形成的,变质岩中残留原岩的构造,50,2.3岩石,变质岩分类,变质岩分类简表,51,2.3岩石,常见变质岩,52,本章小结,(1)地球的外部层圈有：大气圈、水圈、生物圈。固体地球内部层圈包括：地核、地幔、地壳。引起地壳面貌发生演变的自然作用称地质作用，工程地质学称物理地质作用。其中内力地质作用包括：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。外力地质作用包括：风化作用、剥蚀作用、搬运、沉积和固结成岩。,53,本章小结,(2)矿物是天然产出的均匀固体。矿物的形态、颜色、光泽、条痕、硬度、解理、断口等是鉴别矿物的主要标志。(3)矿物的集合体组成岩石。岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形态及彼此间的关系称做结构。而岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列组合特征称构造。结构与构造反映岩石的外貌特征。矿物成分、结构和构造是鉴别岩石的重要依据。,54,本章小结,(4)火成岩是岩浆作用的产物。火成岩中分布最广的矿物有：橄揽石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英。花岗岩和玄武岩是火成岩中分布最广的侵入岩和喷出岩。它们的力学强度高，尤以细粒花岗岩性能最佳，是优良地基和建筑材料。,55,本章小结,(5)沉积岩最基本、最显著的特点是具有层理构造。从总体上看，沉积岩的强度低于火成岩，形成时代老、岩层厚度大的沉积岩力学强度大。,56,本章小结,(6)变质岩除变质矿物外，常见的矿物为石英、长石和云母。,练习题,1、下列岩石为岩浆岩的是（）A灰石（橄榄石）B片麻岩（灰岩）C辉石（石英岩）D泥岩（砂岩）,2、碎屑物质被胶结以后所开成的结构称为（）。A碎屑结构B斑关结构C沉积结构D碎裂结构,3、外方地质作用包括风化作用、（）、沉积作用及成岩作用。A岩浆作用B剥蚀作用C地质作用D地震作用,4、沉积岩的结构可分为：碎屑结构、泥质结构、（）及生物结构四种类型。A斑状结构B结晶结构C碎裂结构D散体结构,5、下列可以认为是沉积岩区