工程地质第二章[1]

1、主要内容:地球简介:造岩矿物的性质与鉴定:常见主要造岩矿物地球简介地球的总体特性： 不规则的旋转椭球体。（观看录像一一地球的演变），赤道半径: 两极半径: 陆地面积: 海洋面积: V.6378.14KM；6356. 78KMo29. 2%,Encarta Encyclopedia70. 8%。地球结构示意图6371km1 -地壳；2-地幔;5-固态内部地核;3-地核；6-软流圈4-液态外部地核;7-岩石:地球的构造：地壳、地幔、地核Q地球的固体外壳。大陆最厚处达70公里，海洋最薄处仅为10公里，平均厚度在33km左右。 地壳中含有100多种元素，其中氧、硅.铝三种元素占98%以上。地幔:地核:

2、中间构造层，富含铁镁的硅酸盐物质。 主要化学成分是铁、所以又称铁鎳核心。:软流圈；位于地幔顶部约50250km处，圈内约有5%的 物质为熔融状态，易于发生塑性流动； :岩石圈：位于软流圈以上，圈内物质均为固态；岩石圈 具有较强的刚性，被分裂成若干板块驮于软流圈之上，并 随之产生板块运动(德国科学家魏格纳1912年提出大陆漂 移假说),它是地壳构造运动发生的根源。地壳主要元素百分比歳分t%)咆分c%)元隶戒分C%3049.13Fa4.20Mg2. 35S126. 00Ca3.45K2. 35A17. 45Ik2.40H1.002.1主要造岩矿物3!:地壳是由岩石（按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩

3、） 组成的。而岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿 物集合体，因此评价岩石的工程性质必须先了解矿物的 性质。2、L 1矿物的基本概念:矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的 自然元素和化合物。构成岩石的矿物，成为造岩矿物， 其绝大部分是结晶质。常见矿物晶体形态（a）食盐晶体（b）石英晶体（c）金刚石晶体（d）绿柱石聚形晶体（e） 石榴子石聚形晶体（f）板钛矿聚形晶体（g）红柱石放射状集合体（b） （h）方解石钟乳状集合体（i）玛瑙晶腺82. t 2矿物的物理性质:矿物的物理性质：包括矿物的颜色、光泽、硬度、解理、 断口等，取决于矿物的化学成分和内部构造，是鉴别矿物 的重要依据。一、

4、颜色矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，分为自色、他色、假色三种。113(1) 自色：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。如：黄金的金黄色、黄铜矿的赤黄色、孔雀石的翠 绿色等。ill*含铁、猛多的矿物，颜色较深。多呈灰绿、褐绿、黑绿以至 倉色。如黑云母、普通角闪石、普通辉石等。*含硅、铝、钙等成分多的矿物，颜色较浅。多呈白、灰白、 淡红、淡黄等各种浅色；如石英、长石、方解石等。（2）他色：矿物混入某些杂质所引起的颜色与矿物本 身性质无关。如：纯净的石英为无色透明体，而含微碳粒时呈烟灰 色（即墨晶），含猛时呈紫色（即紫水晶），含氧化铁时呈玫 瑰色（即玫瑰石英）等。:由

5、于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。（3）假色：由矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射、 散射所引起的颜色。如：方解石解理面出现的虹彩、斑铜矿表面斑驳的蓝色和紫色等。:条痕：矿物粉末的颜色。通常将矿物在无釉瓷板上刻画 后进行观察,，它对于鉴定某些金属矿物具有重要意义。例如：赤铁矿可呈赤红、铁黑或钢灰等色，而其条痕 则均为樱红色舟金的条痕为金黄色工黄铜矿的条痕为绿黑 色等。二. 光泽：矿物表面反射光线的能力（光亮程度）O1、金属光泽：反射很强，类似镀悟的金属平滑表面的 反光。如黄铁矿.方铅矿。方铅矿黄铁矿2、半金属光泽：反射强，如同一般金属的反光，如磁铁矿的光泽。3、金刚光泽：反射较强，如同金

6、刚石的反光。4、非金属光泽：绝大多数造岩矿物属于此类。（1）玻璃光泽：反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。磁铁矿：半金属光泽钻石：金刚光泽托帕石：玻璃光泽(2) 珍珠光泽：光线在解理面间发生多次折射和内反射，如云母等。(3) 丝绢光泽：纤维状或细鳞片状矿物，由于光的反射互相干扰，形 成丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。珍珠：珍珠光泽云母木变石：丝绢光泽纤维石膏(4) 油脂光泽：矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上 呈现的光泽。(5) 蜡状光泽：像石蜡表面呈现的光泽。如蛇纹石、滑石等致 密块体矿物表面的光泽。(6) 土状光泽：矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒块体矿1=1物表面所呈

7、现的光泽。三. 硬度硬度：矿物抵抗外力机械作用（刻划、研磨）的强度。 是矿物的一个重要鉴定特征。矿物硬度鉴别：摩氏硬度计法（十种标准矿物），用 两种矿物对刻的方法确定矿物的相对硬度。十种标准矿物（由软到硬）：1-滑石；2-石膏；3-方 解石；4-萤石；5-磷灰石；6-正长石；7-石英；8-黄玉；9-刚玉；10-金刚石常见造矿物的硬度为26. 5左右，6. 5以上的只有石英.橄榄石、石榴子等少数几种。:野外常用指甲（22.5）.铁刀刃（35.5）（55.5）.钢刀刃（66. 5）鉴别矿物的硬度。解理：矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。裂开的光滑平面称为解理面。不具方向性

8、的不规则破裂面，称为断口。(1) 极完全解理：极易裂开成薄片，解理面大而完整, 平滑光亮，如云母。(2) 完全解理：常沿解理方向开裂成小块，解理面平整 光滑，如方解石。(3) 中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石(4) 不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷 灰石。:解理是造岩矿物的另一个鉴定特征。五、矿物鉴定1、鉴定依据：矿物形态和物理性质（光学、物理及其他性 质）。如颜色、光泽、硬度、解理等。2、硬度鉴定：采用矿物硬度计（标准硬度矿物）进行。3、注意事项：鉴定时必须依据矿物的新鲜面而不是风化面。第二章:岩石的成因类型及其工程地质特征2JL3常见的主要造岩矿物:黄铁矿：FeS2,块

9、状集合体；颜色为浅铜黄色,条痕为绿黑色;硬度6-6. 5；性脆，断口参差不齐；相对密度5.0。石英：Si02 ,呈单晶或晶簇，致密或 粒状集合体；纯净的石英无色透明，称 水晶；石英晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽；硬度7.0；无解理，贝壳状断口；相对密度2. 65。方解石:赤铁矿：Fe2O3 ,致密块状及土状集合 体；铁黑色或暗红色，条痕呈樱红色； 金属、半金属至土状光泽；无解理；硬 度56；相对密度4.05 3。:褐铁矿：FeO (OH),含有泥质及二氧 化硅等；褐至黄褐色，条痕黄褐色；常 呈土块状、葡萄状；硬度不一。:方解石：CaCO3,呈单晶或晶簇；粒状、 块状、纤维状或钟乳状集合体；纯净

10、的 方解石无色透明；玻璃光泽；完全解理; 硬度3.0；相对密度2. 7；遇冷稀盐酸强 烈起泡。白云石：Ca CO3MgCO3,单晶为菱面体，常 为块状或粒状集合体；一般为白色，因含 Fe常呈褐色；玻璃光泽；硬度3. 54；解 理完全；相对密度2. 85-3. Io:石膏：CaS042H20,单晶体常为板状， 集合体为块状、粒状及纤维状等；呈无色 或白色，有时透明；玻璃光泽，纤维状石 膏为丝绢光泽；硬度2；有极好解理，易 沿解理面劈开成薄片，相对密度2. 302. 37O咋17AH弓1橄榄石:(MgFe)2SiO4,常为粒状集 合体；浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量 增高而加深；玻璃光泽；硬度67；

11、不完全解理；相对密度324.4。辉 石：(Ca, Mg, Fe, Al)2(Si, A1)2O6,单晶体为短柱状，集合体 为粒状；绿黑色或黑色；玻璃光泽； 硬度556；有平行柱面的两组解理； 相对密度3224。an角闪石：Ca2, Na (Mg. Fe) 4(A1V Fe) (Si , Al)4011)2(0H)2,单晶体 为长柱状、针状；绿黑色或黑色；玻 璃光泽；硬度56；有平行柱面两组 解理；相对密度3. 023.45。斜长石；NaAlSigOg, Ca、Al2Si2O8； 单晶体为板状或板条状；常为白色或 灰白色；玻璃光泽；硬度66.52；两 组中等解理，近于正交；相对密度2. 61 2

12、. 75；正长石:KAlSi3O8,单晶体常为 柱状或板柱状；常为肉红色，有时具有较浅的色调；玻璃光泽;硬度6；有两组相互正交的解理;相对密度2542570K(MgFe)3(AlSi3Olo) (0H)2,棕褐 色或黑色；相对密度2.73.3； 其形态及其它光学及力学性质同 白云母。:绿泥石:(Mg、Al、Fe)(Si、A1)4O1o (0H)8,常呈鳞片状集合体； 绿色，深浅随含铁量的变化而不同； 解理面上为珍珠光泽；有平行片状方向的解理；硬度23；相对密度2. 63. 3；薄片具挠性。蛇纹石:蛇纹石：Mg6Si4Olo(OH)8 ,细鳞片 状、显微鳞片状以及致密块状集合体; 黄绿色；块状者

13、具油脂光泽，纤维状 者为丝绢光泽；硬度2.53.5；相对密 度 2 83o:石榴子石：Mg3Al2(SiO4)3,常形成等 轴状单晶体；集合体成粒状和块状； 浅黄白、深褐到黑色；玻璃光泽；硬 度67.5；无解理；断口油脂光泽，为 贝壳状或参差状；相对密度4左右。:滑石：Mg3Si4Olo (0H)2,单晶体为片 状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、 块状等集合体；无色或白色；解理面 为珍珠光泽；硬度1;相对密度为石榴子石滑石2. 582. 55o:高岭石：Al4Si4Olo (0H)2, 土状或块 状集合体；白色，常因含杂质而呈其 它色调；土状者光泽，块状者具蜡状 光泽；硬度2；相对密度2. 61-2. 68； 具可塑性。白色蒙脱石紫红色蒙脱