岩石与土的分类

土的分类:1、土按沉积年代分为老沉积土、一般沉积土、新近沉积土并应符合下列规定: ）、老沉积土：第四纪晚更新世及其以前沉积的土层。 ）、一般沉积土：第四纪全新世沉积的土层。 ）、新近沉积土：文化期以来新近沉积的土层。中国地质年代简介：地质年代从古至今依次为：太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。 古生代又分为：寒武纪、奥陶纪、志留纪、泥盆纪、石炭纪、二叠纪。 中生代又分为：三叠纪、侏罗纪、白垩纪 新生代又分为：古近纪、新近纪、第四纪，第四纪可分为更新世（早更新世、中更新世、晚更新世）和全新世，对应的地层称为更新统（下更新统、中更新统、上更新统）和全新统。新生代的第三个纪，即新生代的最后一个纪第四纪，也是地质年代分期的最后一个纪，约开始于160万年前，直到今天。2、按地质成因应分为残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土、风积土。3、按土中有机质含量分为无机土（Wu小于5%）、有机质土（5%=Wu=10%）、泥炭质土(10%Wu60%) 。4、土的分类按颗粒级配应分为碎石土、砂土并应符合下列规定： ）、碎石土：粒径大于2颗粒的质量超过总质量50的土。 ）、砂土：粒径大于2颗粒的质量少于总质量50且粒径大于0.075颗粒的质量超过总质量50的土。5、按塑性指数分类分为粉土和粘性土。 ）、粉土：塑性指数Ip 大于3小于或等于10的土； ）、粘性土：塑性指数Ip 大于10的土。粘性土的分类塑性指数 I p土 名Ip 17粘 土10 Ip 17粉质粘土 特殊土：按其特殊性质分为湿陷性土、膨胀土、软土、残积土和人工填土。 ）、湿陷性土：在干旱、半干旱环境中堆积形成，固结程度低、孔隙比大，随着含水量的增加或浸水会产生显著、大量附加压缩变形的土，主要是黄土和黄土类土。但也包括在类似环境中形成的一部分碎石类土、砂土与混合土。湿陷性土有自重湿陷性和非自重湿陷性之分。 ）、膨胀土：含较多或大量亲水粘土矿物，具有显著的吸水膨胀和失水收缩并往复可逆的变形特性的粘性土。 ）、软土：天然含水量大于或等于液限，天然孔隙比大于或等于1.0，外观常为灰色或灰黑色的粘性土，具有压缩性高、强度低（）灵敏度高与透水性低等技术特性。 天然含水量大于液限，孔隙比大于或等于1.5且含大量有机质的粘性土称淤泥；天然孔隙比小于1.5，但大于或等于1.0的称淤泥质土。 ）、残积土：岩石的组织结构已全部破坏，除石英外其矿物成分已完全风化成土但未经搬运的物质。 ）、人工填土：由人类活动而堆填的土，根据其物质成分和堆填方式，可分为下列三类： 素填土：由碎石、砂质、粉土质、粘土质等一种或多种材料组成的填土，不含杂质或含杂质不多。按主要组成物质，素填土分为碎石素填土、砂质素填土、粉土质素填土与粘土质素填土等。 杂填土：含有大量建筑垃圾、工业废料或生活垃圾等杂物的填土，按组成物质成分又可分为建筑垃圾填土、工业废料填土与生活垃圾填土。 冲填土：利用水力运移吹填泥砂形成的填土，亦称吹填土。岩石的分类： 常见的造岩矿物：如长石（正长石、斜长石）、石英、云母、方解石、角闪石、辉石、橄榄石。 石英：外观常呈无色、白色、乳白色、灰白半透明状态，断面具玻璃光泽或脂肪光泽，质地纯粹者为无色；含杂质者有红、黄、蓝、黑、褐、紫、绿色；透明至不透明，性脆。断口呈壳状或参差状。晶体呈六方柱状，柱面具横纹，通常呈晶簇或粒状、块状集合体。 长石：多数呈板状或沿某一结晶轴延伸的板柱状。长石常见乳白色，但常因含有杂质而被染成黄、褐、浅红、深灰等色，有的还可具有美丽的变彩或晕色。云母：云母通常呈假六方或菱形的板状、片状、柱状晶形。颜色随化学成分的变化而异，主要随Fe含量的增多而变深。白云母无色透明或呈浅色；黑云母为黑至深褐、暗绿等色；玻璃光泽，解理面上呈珍珠光泽。方解石：方解石成分主要是CaCO3，晶体多为菱面体，有完全解理，可沿三个不同的方向劈开，因此得名方解石。构成岩石主要成分的矿物，称造岩矿物。自然界中的矿物种类极多，但造岩矿物种类却少，仅有二、三十种。可以说，整个地壳几乎就是由上述七种矿物构成的。 常见矿物举例：正长石、斜长石、黑云母、白云母、辉石、角闪石、橄榄石、绿泥石、滑石、高岭石、石英、方解石、白云石、石膏、黄铁矿、褐铁矿、磁铁矿等。组成岩石的矿物。它们大部分是硅酸盐矿物及碳酸盐矿物。 硅酸盐岩： 主要由硅酸盐矿物组成的岩石，是三大类岩石(岩浆岩、变质岩、沉积岩)的主要造岩矿物，硅酸盐类矿物中常见的有长石类、云母类、辉石类及角闪石类等矿物。常见的长石类矿物有钾长石(KAlSi3O8)和钙长石(CaAl2Si2O8)，它们不太稳定，特别是在湿热气候条件下，风化速度很快。常见的云母类矿物有白云母和黑云母，这两种矿物相对都比较稳定，所以在细砂粒甚至粉粒中都能见到。云母类矿物是土中铁、镁、钾元素的重要来源。氧化类矿物中分布最为广泛有斜长石、石英、正长石和辉长石、滑石矿物等。 碳酸盐岩：主要由碳酸盐矿物（大于50）组成的沉积岩。主要矿物成分是方解石、白云石、铁白云石、菱镁矿等，其次为石英、云母、长石和粘土矿物等；化学成分主要为CaO、MgO和CO2，其次为SiO2 、TiO2 、FeO、Fe2O3、Al2O3、K2O、Na2O、H2O以及某些微量元素 ，通常为灰色 、灰白色。性脆。具粒屑（如岩屑 、生物碎屑等） 、生物骨架（ 如珊瑚、层孔虫等）、晶粒（粗晶、中晶、细晶、微晶等）和残余（残余生物、残余鲕状）结构。构造类型复杂、多样，有叠层构造（如常见于潮坪地区的叠层石）、乌眼构造和缝合线构造。多呈厚层或薄层状产出。可分为石灰岩和白云岩两大岩石类型。石灰岩类。主要矿物为方解石（50），其次为白云石、菱镁矿、石英、长石和粘土矿物等。常见岩石类型有内碎屑灰岩，生物碎屑灰岩、鲕粒灰岩、球粒灰岩、泥晶灰岩、石灰华和泉华等。白云岩类。主要由白云石(50)组成，其次为方解石、菱镁矿、石英、长石、粘土矿物等。常见岩石类型有同生白云岩、碎屑白云岩、成岩白云岩和后生白云岩等。因受物理化学条件变化的影响，常发生白云岩化、膏化、硅化、重结晶及溶蚀等后生作用。碳酸盐岩岩性较脆弱，易遭风化溶蚀，在碳酸盐岩发育地区常形成石林、溶洞、地下暗河等地貌景观，通称喀斯特地形。 岩体的结构：结构面： 岩体内存在的不同成因、不同特性的各种地质界面的统称。如层面、节理、断层、裂隙等。结构面不是几何学上的面，而往往是具有一定张开 度的裂缝，或被一定物质充填,具有一定厚度的层或带。按成因,结构面可分为：沉积或成岩过程中产生的层面、夹层、冷凝节理等原生结构面；构造作用下形成的断层、节理等构造结构面；变质作用下所产生的片理、片麻理等变质结构面；还有在外营力作用下形成的风化裂隙、卸荷裂隙等次生结构面。按规模（主要是长度），可将结构面分为5级：（几十至上百公里，十几公里，几公里,几米至几十米和厘米级）。它们分级或共同控制着区域、地区、山体、岩体的稳定性和岩块的力学特性。按性质，结构面可分为硬性（刚性）结构面和软弱结构面。硬性结构面的摩擦系数较大，多数没有充填物。软弱结构面的摩擦系数相对较小，延伸较长，且普遍充填粘土、泥、岩石碎块等物质。按物质组成和微结构形态，软弱结构面分为原生软弱夹层、断层和层间错动破碎带、软弱泥化带（或夹层）等 3种类型。某些充填泥质或粘土薄膜的大节理，也可构成软弱结构面。软弱结构面是岩体中最容易产生变形和破坏的部位。它常常成为危险的切割面、滑移面或构成有害的压缩变形带，导致岩体产生不允许的变形或失稳。因此，当工程岩体中存在软弱结构面时，除了要研究它们的几何形态、结合状况、空间分布和填充物质等方面外，还要特别注意对其物质组成、厚度、微观结构、在地下水作用下工程地质性质（潜蚀、软化）的变化趋势、受力条件和所处的工程部位，以及它们的力学性质指标等，进行专门的试验研究，并对其对岩体稳定性的影响作出定量的分析评价，提出工程处理措施。3.片麻理4.板理及千枚理受地形及原始结构面和临空面产状控制结构面分类：结构体： 岩体受结构面切割而成的块体或岩块。随着结构面的分级，相应地结构体也可分级。视研究问题的不同，所选取的结构体等级是不一的。几级结构体综合叠加影响居多。由于不同级别、不同性质、不同产状以及不同发育程度的结构面的组合，结构体几何形态、单体大小可迥然不同。岩性的变化，也均关系着岩体的完整性、坚强性，从而决定着岩体的所属介质类型。按结构面和结构体组合形式，尤其是结构面性状，可将岩体划分如下结构类型：整体块状结构，包括整体（断续）结构、块状结构和菱块状结构；层状结构，包括层状结构和薄层(板状)结构；碎裂结构，包括镶嵌结构、层状碎裂结构和碎裂结构；散体结构，包括块夹泥结构和泥夹块结构等。三大岩石介绍火成岩（岩浆岩）：就是直接由岩浆形成的岩石，指由地球深处的岩浆侵入地壳内或喷出地表后冷凝而形成的岩石。又可分为侵入岩和喷出岩（火山岩）。每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的，也就是说岩浆成分是相似的，但是由于形成环境不同，造成它们的结构和构造有明显的差别。常见的火山岩有玄武岩、安山岩和流纹岩等。当熔岩上升未达地表而在地壳一定深度凝结而形成的岩石称侵入岩，按侵入部位不同又分为深成岩和浅成岩，花岗岩、辉长岩、闪长岩是典型的深成岩。花岗斑岩、辉长玢岩和闪长玢岩是常见的浅成岩。根据化学组分又可将火成岩分为 超基性岩 （SiO2 ，小于45%）、 基性岩 （SiO2 ，45%52%）、 中性岩 （SiO2 ，52%65%）、 酸性岩 （SiO 2 ，大于65%）和 碱性岩 （含有特殊碱性矿物，SiO 2 ，52%66%）。在岩浆岩中常见的一些矿物，它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。如石英、长石呈白色或肉色，被称为浅色矿物；橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色，被称为暗色矿物。通常，超基性岩中没有石英，长石也很少，主要由暗色矿物组成；而酸性岩中暗色矿物很少，主要由浅色矿物组成；基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间，浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。 1、花岗岩 是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。 2、橄榄岩 侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3、玄武岩 一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。沉积岩：就是由沉积作用形成的岩石，指暴露在地壳表层的岩石在地球发展过程中遭受各种外力的破坏，破坏产物在原地或者经过搬运沉积下来，再经过复杂的成岩作用而形成的岩石。沉积岩的分类比较复杂，一般可按沉积物质分为母岩风化沉积、火山碎屑沉积和生物遗体沉积。 常见的沉积岩有：砂岩、凝灰质砂岩、砾岩、粘土岩、页岩、石灰岩、白云岩、硅质岩、 铁质岩、磷质岩等。沉积岩占地壳体积的7.9%，但在地壳表层分布则甚广，约占陆地面积的75%，而海底几乎全部为沉积物所覆盖。四种常见的沉积岩：砾岩 一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。 1、砂岩 颗粒直径为012毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。 2、页岩 由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有各种颜色，如黑色、红色、灰色、黄色等。 3、石灰岩 俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。沉积岩主要特征是： 层理构造显著；沉积岩中常含古代生物遗迹，经石化作用即成化石，被称作是纪录地球历史的“书页”和“文字”；有的具有干裂、孔隙、结核等。变质岩：就是经历过变质作用形成的岩石，指地壳中原有的岩石受构造运动、岩浆活动或地壳内热流变化等内营力影响，使其矿物成分、结构构造发生不同程度的变化而形成的岩石。又可分为正变质岩和副变质岩。 三大类岩石是可以通过各种成岩作用相互转化的，这也就形成了地壳物质的循环。常见的变质岩有：糜棱岩、碎裂岩、角岩、板岩、千枚岩、片岩、片麻岩、大理岩、石英岩、角闪岩、片粒岩、榴辉岩、混合岩等。变质岩占地壳体积的27.4%。常见几种变质岩1、大理岩 由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比：石灰岩粗，矿物成分主要为方解石，遇酸剧烈反应，一般为白色，如含不同杂质，就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2、板岩 由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等，可用做屋瓦和写字石板。 3、片麻岩 多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间，呈连续条带状排列，形成片麻构造。岩性坚，但极易风化破碎。4、矿物 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分，是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体，也有的是液体(如自然汞、石油)或气体(如C02、H：S等)。成岩作用：形成岩石的各种地质作用的统称。如岩浆成岩作用、变质成岩作用、沉积成岩作用、花岗岩化作用、混合岩化作用等。通常所说的成岩作用是指沉积物沉积后至岩石固结，在深埋环境下直到变质作用之前发生的物理、化学的变化，以及埋藏后岩石又被抬升至地表或接近地表的环境中所发生的一切物理、化学变化。直到固结为岩石以前所发生的一切物理的和化学的（或生物）变化过程。矿岩的坚固性的量化指标:岩石级别坚固程度F值 代表性岩石最坚固20最坚固、致密、有韧性的石英岩、玄武岩和其他 各种特别坚固的岩石。很坚固15很坚固的花岗岩、石英斑岩、硅质片岩，较坚固 的石英岩，最坚固的砂岩和石灰岩。 坚固10致密的花岗岩，很坚固的砂岩和石灰岩，石英矿 脉，坚固的砾岩，很坚固的铁矿石。a坚固8坚固的砂岩、石灰岩、大理岩、白云岩、黄铁 矿，不坚固的花岗岩。比较坚固6一般的砂岩、铁矿石。a比较坚固5砂质页岩，页岩质砂岩。中等坚固4坚固的泥质页岩，不坚固的砂岩和石灰岩，软砾 石。a中等坚固3各种不坚固的页岩，致密的泥灰岩。比较软2软弱页岩，很软的石灰岩，白垩，盐岩，石膏， 无烟煤，破碎的砂岩和石质土壤。 a比较软1.5碎石质土壤，破碎的页岩，粘结成块的砾石、碎 石，坚固的煤，硬化的粘土。软1软致密粘土，较软的烟煤，坚固的冲击土层，粘土 质土壤。 a软0.8软砂质粘土、砾石，黄土。 土状0.6腐殖土，泥煤，软砂质土壤，湿砂。松散状0.5 砂，山砾堆积，细砾石，松土，开采下来的煤。流沙状0.3流沙，沼泽土壤，含水黄土及其他含水土壤。表：岩石的坚固等级划分 人们在长期的实践中认识到，有些岩石不容易破坏，有一些则难于破碎。难于破碎的岩石一般也难于凿岩，难于爆破，则它们的硬度也比较大，概括的说就是比较坚固。因此，人们就用岩石的坚固性这个概念来表示岩石在破碎时的难易程度。 坚固性的大小用坚固性系数来表示又叫硬度系数，也叫普氏硬度系数f值。 坚固性系数： f=R/100 (R单位 kg/cm2) 式中R为岩石标准试样的单向极限抗压强度值。 通常用的普氏岩石分及法就是根据坚固性系数来进行岩石分级的。 如： 极坚固岩石 f=1520（坚固的花岗岩，石灰岩，石英岩等） 坚硬岩石 f=8 10（如不坚固的花岗岩，坚固的砂岩等） 中等坚固岩石 f=4 6 （如普通砂岩，铁矿等） 不坚固岩石 f=0.83 （如黄土、仅为0.3） 矿岩的坚固性也是一种抵抗外力的性质，但它与矿岩的强度却是两种不同的概念。 强度是指矿岩抵抗压缩，拉伸，弯曲及剪切等单向作用的性能。而坚固性所抵抗的外力却是一种综合的外力。（如抵抗锹，稿，机械碎破，炸药的综合作用力）。岩土工程试验取样试验：岩、土试样脱离母体的试验。 试验一般在实验室内进行，主要测定：表征岩、土结构和成分的指标。如岩石的密度、吸水率和饱和吸水率等；土的粒度级配、天然含水率、密度、液限和塑限、胀缩性指标。毛管水上升高度等；渗透性指标；变形性能和强度指标。变形指标，如岩石的各种模量以及土的压缩系数和变形模量；强度指标，如岩石的单轴抗压强度和抗拉强度以及岩、土的内摩擦角和内聚力。细粒土(粒径小于0.5mm，并且有机质含量不超过试样总质量5%的土)由于含水率不同，分别处于流动状态，可塑状态、半固体状态和固体状态。液限是细粒土呈可塑状态的上限含水率，塑限是