第一章岩石与地质构造

1、一、地球与地壳一、地球与地壳二、造岩矿物二、造岩矿物三、岩石成因与工程性质三、岩石成因与工程性质 四、岩层与地质构造四、岩层与地质构造 五、第四纪沉积物及地貌五、第四纪沉积物及地貌 1. 1.地球内部结构地球内部结构地球面积：地球面积：5.1108 km2最高点：最高点：8848.13m（珠峰）珠峰）最低点：最低点：-11033m（马里马里亚纳海沟）亚纳海沟）海陆分布：海海陆分布：海71% 水水29%大气圈地地球球的的结结构构地壳地幔外地核液态金属内地核固态金属内地核洋壳陆壳岩石圈软流层上地幔地幔底部向内延深至外核(2) 地球的层圈构造地球的层圈构造 地球层圈构造包括地球层圈构造包括外部层圈构

2、造和内外部层圈构造和内部层圈构造。部层圈构造。1) 1) 地球外部层圈构造地球外部层圈构造 生物圈水圈大气圈大气圈：大气圈：是地球以外的空间是地球以外的空间, ,它提供生物需要它提供生物需要的的COCO2 2和和O O2 2 , ,对地貌形态变化起着极大的影响对地貌形态变化起着极大的影响。按其组成和性质不同，自下而上分为对流层。按其组成和性质不同，自下而上分为对流层、平流层、中层、电离层和散逸层。、平流层、中层、电离层和散逸层。水圈：水圈：由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海由大气圈的水蒸气凝结成降雨形成海洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作洋和湖泊沼泽及地下水。水与地表岩石相互作用，作为最活

3、跃的地质营力促进各种地质现象用，作为最活跃的地质营力促进各种地质现象的发育。的发育。生物圈：生物圈：渗透在水圈、大气圈下层和地壳表渗透在水圈、大气圈下层和地壳表层的范围之中，对于改变地球的形态起着重要层的范围之中，对于改变地球的形态起着重要的作用。的作用。2) 地球内部层圈构造地球内部层圈构造 地球的内部层圈包括：地球的内部层圈包括：地壳、地幔、地核。地壳、地幔、地核。莫霍面古登堡面地核地幔地壳地壳：地壳：由固体岩石构成由固体岩石构成, ,平均厚度平均厚度17km, 17km, 分硅铝层分硅铝层( (花岗岩层花岗岩层) )和硅镁和硅镁层层( (玄武岩层玄武岩层) )。地幔：地幔：上地幔是熔融状

4、态物质上地幔是熔融状态物质, , 可能是岩浆的发源地；下地幔主要可能是岩浆的发源地；下地幔主要是由铁镁氧化物和硫化物组成。是由铁镁氧化物和硫化物组成。地核：地核：由比重较大的铁镍合金组由比重较大的铁镍合金组成，平均密度大于成，平均密度大于10g/cm10g/cm。外核。外核是液态的是液态的, ,内核是固态。地壳运动内核是固态。地壳运动主要起因于地幔物质的对流。主要起因于地幔物质的对流。地地质质年年表表2、地质年代、地质年代第二节第二节 造岩矿物造岩矿物 - 岩石学基础岩石学基础矿物的含义：（1）矿物是在各种地质作用及自然条件下形）矿物是在各种地质作用及自然条件下形 成的成的 自然产物，如岩浆活

5、动、风化作用、自然产物，如岩浆活动、风化作用、 湖泊海洋都可形成矿物；湖泊海洋都可形成矿物；（2）矿物具有相对固定和均一的化学成分及）矿物具有相对固定和均一的化学成分及 物理性质；物理性质；（3）矿物并不是孤立存在的，而是按照一定）矿物并不是孤立存在的，而是按照一定 的规律结合形成的各种岩石。的规律结合形成的各种岩石。 矿物矿物(mineral)(mineral)是地壳中的元素在各种地质作用下，是地壳中的元素在各种地质作用下， 由一种或几种元素结合而成的天然单质或化合物。由一种或几种元素结合而成的天然单质或化合物。 组成岩石的矿物，通常称为组成岩石的矿物，通常称为造岩矿物造岩矿物见见彩图彩图A

6、 A； 组成矿产的常见矿物，通常称为金属组成矿产的常见矿物，通常称为金属造矿矿物造矿矿物, ,见见彩图彩图B B。 矿物按生成条件可分矿物按生成条件可分原生矿物原生矿物和和次生矿物次生矿物两大类。两大类。 原生矿物原生矿物：一般是由岩浆冷凝生成的，如石英、：一般是由岩浆冷凝生成的，如石英、长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石、石榴石等。 次生矿物次生矿物：一般是由原生矿物经风化作用直接生：一般是由原生矿物经风化作用直接生成的，如高岭石、蒙脱石、伊里石、绿泥石等；或成的，如高岭石、蒙脱石、伊里石、绿泥石等；或在水溶液中析出生成的，如方解石、石膏、白云石在水

7、溶液中析出生成的，如方解石、石膏、白云石等。等。 一、矿物与造岩矿物一、矿物与造岩矿物二、矿物的基本特性二、矿物的基本特性1、矿物的形态（分为单体、集合体两种类型、矿物的形态（分为单体、集合体两种类型)（1）单体形态：）单体形态： 晶质矿物晶质矿物 内部质点作规则排列，形成稳定的内部质点作规则排列，形成稳定的 结晶格子构造结晶格子构造. 如岩盐（如岩盐（NaCl）；）； 结晶质在生长过程中若无外界干扰和限制结晶质在生长过程中若无外界干扰和限制,可生成可生成规则的几何形态规则的几何形态,即即晶体。晶体。非晶质矿物非晶质矿物 内部质点作无规律的排列，杂乱内部质点作无规律的排列，杂乱无章，外表不具备

8、固定的几何形态无章，外表不具备固定的几何形态.如火山玻璃。如火山玻璃。二、矿物的基本特性二、矿物的基本特性图1-1 岩盐晶体构造矿物的外形往往是矿物化学成分和北部构造在外表的反映，常用来鉴别矿物的类别。（2）矿物集合体形态）矿物集合体形态由同种矿物多个单体聚合而成由同种矿物多个单体聚合而成, 称为称为矿物集合矿物集合体。体。v晶簇晶簇 在同一基底上生长出许多同类矿物在同一基底上生长出许多同类矿物 的晶体群。如石英晶簇、方解石晶簇等的晶体群。如石英晶簇、方解石晶簇等。常见矿物集合体形态常见矿物集合体形态：石英晶簇石英晶簇雄黄晶簇雄黄晶簇辉锑矿晶簇辉锑矿晶簇方解石晶簇方解石晶簇v纤维状纤维状 由许

9、多针状、柱状或毛由许多针状、柱状或毛发状的同种单体矿物，发状的同种单体矿物，平行排列成纤维状。如平行排列成纤维状。如石棉、纤维石膏等。石棉、纤维石膏等。 石棉石棉纤维石膏纤维石膏v粒状粒状 大小相近、不按一定规律排列的晶体，大小相近、不按一定规律排列的晶体，聚合在一起形成粒状集合体。依颗粒聚合在一起形成粒状集合体。依颗粒大小分为粗粒状、中粒状、细大小分为粗粒状、中粒状、细 粒状。粒状。如如橄榄石橄榄石。v钟乳状钟乳状 钙质溶液或胶体，在岩石的孔洞钙质溶液或胶体，在岩石的孔洞 或裂隙中，因水分蒸发，从同一或裂隙中，因水分蒸发，从同一 基底向外逐层生长而形成的圆锥基底向外逐层生长而形成的圆锥 形或

10、圆柱形矿物集合体。形或圆柱形矿物集合体。方解石钟乳方解石钟乳v鲕状鲕状 胶体物质围绕某质点凝聚而结成一胶体物质围绕某质点凝聚而结成一 个结核，一个个细小的结核聚合成个结核，一个个细小的结核聚合成 集合体，形似鱼卵。集合体，形似鱼卵。赤铁矿赤铁矿 颗粒大小如豆颗粒大小如豆, 称为豆状；称为豆状； 形状如肾状者，称为形状如肾状者，称为 肾状集合体肾状集合体。肾状孔雀石肾状孔雀石v土状土状 单体矿物已看不清楚，呈疏松粉末单体矿物已看不清楚，呈疏松粉末 状聚集而成的集合体。状聚集而成的集合体。 如如 高岭土高岭土v块状块状 矿物细小紧密集合在一起，无矿物细小紧密集合在一起，无 一定排列形式，如一定排列

11、形式，如 块状石英。块状石英。v鳞片状鳞片状 两向发育的细小鳞片状集合体组成，如两向发育的细小鳞片状集合体组成，如石墨。石墨。v 结核状结核状 晶质或胶体围绕某一核心逐渐向晶质或胶体围绕某一核心逐渐向 外生长而成，断面上常呈同心圆外生长而成，断面上常呈同心圆 状或放射状条纹。如状或放射状条纹。如玛瑙玛瑙。玛瑙玛瑙 （一）（一） 矿物的光学性质矿物的光学性质 1. 颜色颜色 1）自色）自色 矿物本身所矿物本身所固有固有的颜色。的颜色。 2）他色）他色 矿物由于外来有色物质的矿物由于外来有色物质的混入混入呈现呈现的颜色。的颜色。 3）假色）假色 由矿物表面的由矿物表面的氧化膜氧化膜或解理面所引或解

12、理面所引起的起的光线干涉光线干涉作用造成的颜色。作用造成的颜色。三、矿物的物理性质三、矿物的物理性质紫水晶紫水晶烟水晶烟水晶 2. 条痕条痕 矿物矿物粉末粉末的颜色。的颜色。 可以消除假色，减弱他色，比矿物的颜色更固定可以消除假色，减弱他色，比矿物的颜色更固定 3. 光泽光泽 矿物表面对可见光反射的能力。分为：矿物表面对可见光反射的能力。分为： 金属光泽金属光泽 如黄铁矿如黄铁矿(最强最强) 半金属光泽半金属光泽 如磁铁矿（次强）如磁铁矿（次强） 非金属光泽非金属光泽 金刚光泽（金刚石）、玻璃光金刚光泽（金刚石）、玻璃光泽（石英晶体）、油脂光泽（石英断口）、丝绢光泽（石英晶体）、油脂光泽（石英

13、断口）、丝绢光泽（石棉、娟云母）、土状光泽（高岭石）、珍珠泽（石棉、娟云母）、土状光泽（高岭石）、珍珠光泽（白云母薄片）光泽（白云母薄片）矿物光泽矿物光泽 4. 透明度透明度 矿物容许可见光矿物容许可见光透过透过的能力。的能力。0.001mm厚的矿物薄片厚的矿物薄片透过光的程度为标准透过光的程度为标准. 透明度可分为：透明度可分为： 透明透明 半透明半透明 不透明不透明 指矿物抵抗外力指矿物抵抗外力刻划、压入刻划、压入或或研磨研磨的能力。的能力。5. 硬度硬度 （二）（二） 矿物的物理力学性质矿物的物理力学性质 6. 解理解理矿物在外力作用下，能沿矿物在外力作用下，能沿一定一定方向方向裂开成裂

14、开成光滑光滑平面的性质，称为平面的性质，称为解理解理。可分为可分为5级：级： 极完全解理、完全解理、中等解理、极完全解理、完全解理、中等解理、 不完全解理、极不完全解理。不完全解理、极不完全解理。 矿物受打击后，沿任意方向发生矿物受打击后，沿任意方向发生不规则不规则的断裂，的断裂，其凹凸不平的断裂面称其为断口。可分为：其凹凸不平的断裂面称其为断口。可分为： 贝壳状断口（如石英断口）、锯齿状断贝壳状断口（如石英断口）、锯齿状断 口、纤维状断口、土状断口等。口、纤维状断口、土状断口等。 解理的完全程度和断口互相消长含义：解理的完全程度和断口互相消长含义：7. 断口断口四、主要造岩矿物的肉眼鉴定方法

15、四、主要造岩矿物的肉眼鉴定方法v鉴别方法：直观鉴别法、化学分析法、鉴别方法：直观鉴别法、化学分析法、 差热分析法、差热分析法、显微法显微法v直观鉴别法：直观鉴别法：首先看颜色，再按形状、光泽、硬度首先看颜色，再按形状、光泽、硬度缩小被鉴定的矿物范围，最后根据解理、断口以及缩小被鉴定的矿物范围，最后根据解理、断口以及其它特征定出矿物名称。其它特征定出矿物名称。 认真观察、仔细分析、认真观察、仔细分析、 相互比较、反复练习。相互比较、反复练习。判定金属矿物，非金属矿物观察光泽确定硬度观察形态及其物理性质借助指甲、小刀、钢刀比较借助放大镜、条痕板观测领会 识别主要造岩矿物；三大类岩石的分类原则和主要

16、鉴别方法。几种主要的造岩矿物及其特征；岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要种类及几种主要岩样的名称和特征。识记1.1-1.2 知识点总结知识点总结第三节第三节 岩石成因与工程性质岩石成因与工程性质v岩石的定义岩石的定义v岩石成因类型岩石成因类型v如何识别岩石类型如何识别岩石类型v岩石的主要物理力学性质岩石的主要物理力学性质v岩体及其工程性质岩体及其工程性质岩石：岩石： 岩石的识别可由其岩石的识别可由其产状、构造、结产状、构造、结构构和和矿物成分矿物成分四个方面着手。四个方面着手。岩石是在各种地质作用下，按一定方岩石是在各种地质作用下，按一定方式结合而成的矿物集合体。组成地壳式结合而成的矿物集合体。组成

17、地壳的岩石按成因不同分为三大类：的岩石按成因不同分为三大类：火成岩（岩浆岩）、沉积岩、变质岩火成岩（岩浆岩）、沉积岩、变质岩一、岩浆岩（火成岩）一、岩浆岩（火成岩） 成因成因 由岩浆冷凝固化后形成的岩石。由岩浆冷凝固化后形成的岩石。 岩浆岩占地壳岩浆岩占地壳 总重的总重的65%。 按成岩深度不同可分为：按成岩深度不同可分为： 侵入岩侵入岩 （深成岩、浅成岩）、（深成岩、浅成岩）、喷出岩（火山岩）喷出岩（火山岩） 按化学成分（按化学成分（SiO2）含量不同分为；）含量不同分为； 酸酸性岩、性岩、 中性岩、基性岩、超基性岩中性岩、基性岩、超基性岩 （一）岩浆岩的形成于产状（一）岩浆岩的形成于产状产

18、状产状 指岩浆岩体的形状、大小、指岩浆岩体的形状、大小、 深度以及与围岩的关系。深度以及与围岩的关系。岩基岩基岩株岩株岩盘、岩盖岩盘、岩盖岩床岩床岩墙、岩脉岩墙、岩脉熔岩流、熔岩被、火山锥熔岩流、熔岩被、火山锥喷出岩喷出岩 深成岩深成岩浅成岩浅成岩岩浆岩的岩浆岩的产状产状 物质成分：包括化学成分和矿物成分。物质成分：包括化学成分和矿物成分。主要化学成分为硅酸盐组成的熔融体。（主要化学成分为硅酸盐组成的熔融体。（SiO2）主要矿物包括：主要矿物包括： 浅色矿物浅色矿物(硅铝矿物硅铝矿物)： 正长石、斜长石、石英、正长石、斜长石、石英、 白云母白云母 暗色矿物暗色矿物(硅镁矿物硅镁矿物) ： 辉石

19、、角闪石、橄榄石、辉石、角闪石、橄榄石、 黑云母黑云母矿物成分是岩浆岩分类命名的主要依据矿物成分是岩浆岩分类命名的主要依据.（二）岩浆岩的矿物成分（二）岩浆岩的矿物成分等粒结构等粒结构斑状结构斑状结构 构造构造 指岩石中的矿物在空间的排列指岩石中的矿物在空间的排列 和充填方式。常见以下几种：和充填方式。常见以下几种：常见的火成岩及其肉眼鉴定常见的火成岩及其肉眼鉴定 v常见的火成岩有常见的火成岩有 :酸性岩：花岗岩、花岗斑岩、流纹岩酸性岩：花岗岩、花岗斑岩、流纹岩中性岩：正长岩、正长斑岩、粗面岩、闪长岩、中性岩：正长岩、正长斑岩、粗面岩、闪长岩、 闪长玢岩、安山岩闪长玢岩、安山岩 基性岩：辉长岩

20、、辉绿岩、玄武基性岩：辉长岩、辉绿岩、玄武 结合表结合表13了解它们的产状、颜色、成分、了解它们的产状、颜色、成分、结构、构造的变化采用表观鉴定方法鉴定。结构、构造的变化采用表观鉴定方法鉴定。（1 1）了解来源及野外产状）了解来源及野外产状 （2 2）辨别颜色，确定）辨别颜色，确定酸性或基性。（酸性或基性。（3 3）辨别矿物成分，区分岩石类）辨别矿物成分，区分岩石类别。（别。（4 4）识别结构和构造，确定岩石名称）识别结构和构造，确定岩石名称。二、沉积岩二、沉积岩 成因成因 由地表沉积物经过由地表沉积物经过压固、脱水、胶压固、脱水、胶结及重结晶结及重结晶作用变成的坚硬岩石，形成沉积作用变成的坚

21、硬岩石，形成沉积岩。岩。 定义：地表沉积物常温常压下发生物理、化定义：地表沉积物常温常压下发生物理、化学变化，经硬结成岩作用，形成学变化，经硬结成岩作用，形成沉积岩。沉积岩。 特征：层理构造、生物化石特征：层理构造、生物化石 2. 沉积岩的结构沉积岩的结构角砾状角砾状 粒径粒径 2mm砾状砾状 粒径粒径20.5mm砂质砂质 粒径粒径0.50.05mm粉砂质粉砂质 粒径粒径0.050.005mm泥质泥质 粒径粒径2mm砾岩、粗砂岩砾岩、粗砂岩 粒径粒径20.5mm中砂岩中砂岩 粒径粒径0.50.25mm细砂岩细砂岩 粒径粒径0.250.05mm粉砂岩粉砂岩 粒径粒径0.050.005mm黏土岩黏

22、土岩 粒径粒径0.005mm胶结的岩石胶结的岩石碎屑结构碎屑结构 3. 沉积岩的构造：沉积岩的构造： （1）层理构造）层理构造水平层理水平层理 波状层理（交错层理）波状层理（交错层理）斜层理斜层理 3. 沉积岩的构造：沉积岩的构造：（2）层面构造：在沉积岩层面上常保留有）层面构造：在沉积岩层面上常保留有 自然作用的一些痕迹；自然作用的一些痕迹；（3）结核：在沉积岩中常含有与围岩成分）结核：在沉积岩中常含有与围岩成分 有明显区别的某些矿物质团块；有明显区别的某些矿物质团块； 常见的有球状、椭球状、透镜体状等常见的有球状、椭球状、透镜体状等（4）生物遗迹构造）生物遗迹构造（二）沉积岩分类（二）沉积

23、岩分类 (三三)沉积岩的鉴别方法沉积岩的鉴别方法v 1.1.首先区分岩石类别。首先区分岩石类别。 沉积岩与其他岩类区别的特沉积岩与其他岩类区别的特点为点为: : (1)(1)沉积岩主要的组成成分为沉积岩矿物。如岩石碎屑、沉积岩主要的组成成分为沉积岩矿物。如岩石碎屑、砾石、砂、粘土及粘土矿物。方解石和白云石等。砾石、砂、粘土及粘土矿物。方解石和白云石等。 (2) (2)具有明显的层理构造，层面光滑清晰，易辨认。具有明显的层理构造，层面光滑清晰，易辨认。 （3)3)具有碎屑结构、泥质结构和单一全晶质结构。非以具有碎屑结构、泥质结构和单一全晶质结构。非以上者为其他岩类。上者为其他岩类。v 2.2.区

24、分沉积岩的结构特征，确定沉积岩类型。区分沉积岩的结构特征，确定沉积岩类型。 一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构和生物结构一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构和生物结构等四种。等四种。v 3.3.按照组成岩石的矿物成分和颗粒大小，确定按照组成岩石的矿物成分和颗粒大小，确定岩石的名称。岩石的名称。 茌碎屑结构岩类中。主要成分为砾石者为砾岩，主茌碎屑结构岩类中。主要成分为砾石者为砾岩，主要成分为石英，砂者则为石英砂岩。茌泥质结构岩类中，粘要成分为石英，砂者则为石英砂岩。茌泥质结构岩类中，粘土矿物为主胶结而成者为页岩，在化学生物岩类中，以方解土矿物为主胶结而成者为页岩，在化学生物岩类中，以方解石为主

25、要成分者为石灰岩。石为主要成分者为石灰岩。典型沉积岩肉眼鉴别特点典型沉积岩肉眼鉴别特点 v1）胶结成分胶结成分（硅质、铁质、钙质、泥质）对沉积岩物理力（硅质、铁质、钙质、泥质）对沉积岩物理力学性质有较大影响；学性质有较大影响；v 2）页岩页岩具明显微层理，沿层可分裂成薄片；具明显微层理，沿层可分裂成薄片；v 3）泥岩泥岩以粘土矿物为主，侵水后易发生泥化现象，抗滑能以粘土矿物为主，侵水后易发生泥化现象，抗滑能力很低，常夹在坚硬岩层之间形成软弱夹层力很低，常夹在坚硬岩层之间形成软弱夹层;有些泥灰岩很有些泥灰岩很易风化，有遇大气崩解的现象；易风化，有遇大气崩解的现象；v 4）石灰岩石灰岩地区易形成岩

26、溶，对工程不利；但石灰岩可做水地区易形成岩溶，对工程不利；但石灰岩可做水泥和石灰的原料，或作建筑材料；泥和石灰的原料，或作建筑材料；v 5）白云岩白云岩常含有石膏，含石膏时岩石强度降低。常含有石膏，含石膏时岩石强度降低。 沉积岩与岩浆岩主要区别有沉积岩与岩浆岩主要区别有：v岩浆岩中富含铁镁矿物，在沉积岩中罕见；岩浆岩中富含铁镁矿物，在沉积岩中罕见；vSiO2在火成岩中以石英出现，在沉积岩中除在火成岩中以石英出现，在沉积岩中除此之外还有石髓、蛋白石等变种；此之外还有石髓、蛋白石等变种；v次生矿物在沉积岩中占主导地位。次生矿物在沉积岩中占主导地位。v沉积岩中常有生物化石。沉积岩中常有生物化石。三、

27、变质岩三、变质岩 成因 ： 地壳内部原有的岩石，由于受到高温、高压及其它化学因素作用，在固体状态下，发生剧烈变化后形成的新岩石，称为变质岩。这种作用称为变质作用 （一）变质岩（一）变质岩（1）一部分是在其他岩石（岩浆岩、沉积岩）共）一部分是在其他岩石（岩浆岩、沉积岩）共有的，有的， 如如石英、长石、云母、辉石、方解石等；石英、长石、云母、辉石、方解石等；（2）另一部分是变质过程中产生的新矿物，）另一部分是变质过程中产生的新矿物， 主要有主要有石榴子石、红柱石、蓝闪石、绿泥石、石榴子石、红柱石、蓝闪石、绿泥石、绢云母、蛇纹石、石墨等。绢云母、蛇纹石、石墨等。1. 变质岩的矿物变质岩的矿物（二）变

28、质岩的特征（二）变质岩的特征红柱石红柱石蓝晶石蓝晶石十字石十字石方柱石方柱石蓝闪石蓝闪石蛇纹石蛇纹石v矿物特征矿物特征 结构结构: 变余结构：变余结构：重结晶作用不彻底重结晶作用不彻底 变晶结构：变晶结构：重结晶形成的全晶质结构重结晶形成的全晶质结构 碎裂结构：碎裂结构：动力变质作用形成动力变质作用形成压碎角砾结构、糜棱结构压碎角砾结构、糜棱结构2. 变质岩的结构变质岩的结构余变粉砂结构余变粉砂结构余变辉绿结构余变辉绿结构碎裂结构碎裂结构糜棱结构糜棱结构 3.变质岩的构造变质岩的构造 板状构造板状构造：板岩：板岩 千枚状构造：千枚岩，绢云母矿物千枚状构造：千枚岩，绢云母矿物 片理状构造：片岩（

29、最常见）片理状构造：片岩（最常见） 片麻状构造：片麻岩片麻状构造：片麻岩 块状构造：大理岩块状构造：大理岩 变余构造：变余层理构造变余构造：变余层理构造变质作用可分为： 动力变质作用 接触变质作用 区域变质作用 区域混合岩化作用 （三）变质作用（三）变质作用（四）变质岩的鉴定方法 变质岩主要特征具有变质岩片理构造和块状构造，变晶结构，特别含有变质岩特有矿物。1.首先区分变质岩类型。（外观构造与结构）2.进一步观察变质岩构造类型。3.辨别岩样矿物成分及变晶结构，确定岩石名称。三大岩类的肉眼鉴别三大岩类的肉眼鉴别v整体外观整体外观v主要矿物主要矿物v结构特征结构特征v构造特征构造特征v成因成因88

30、三大类岩石的相互转化三大类岩石的相互转化 3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响（1 1）岩石的密度）岩石的密度密度：密度：单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量。单位体积岩石（包括岩石孔隙体积）的质量。岩石密度可分为湿密度（天然密度）岩石密度可分为湿密度（天然密度）?、饱和密度、饱和密度?s及干密度及干密度?d天然密度：天然密度：未说明含水状态时的密度；未说明含水状态时的密度；饱和密度：饱和密度：岩石中的孔隙都被水充填后，单位体积的质量；岩石中的孔隙都被水充填后，单位体积的质量；干密度：干密度： 岩石孔隙中的水全部被蒸发后，其单位体积的质量岩石孔隙中的水全部被蒸发后，其单位

31、体积的质量四、岩石的主要物理力学性质四、岩石的主要物理力学性质3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响（2 2）岩石的比重及孔隙性）岩石的比重及孔隙性比重：比重：岩石的干比重除以岩石实体体积（不包括孔隙），再与岩石的干比重除以岩石实体体积（不包括孔隙），再与4 4C C时水的密度相比。时水的密度相比。岩石的孔隙性：岩石的孔隙性：反映岩石中裂隙发育程度的指标；反映岩石中裂隙发育程度的指标；岩石的孔隙率：岩石的孔隙率：孔隙的体积与岩石总体积的比值；孔隙的体积与岩石总体积的比值；孔隙比：孔隙比：孔隙的体积和固体的体积之比；孔隙的体积和固体的体积之比；四、岩石的主要物理力学性质四、岩石

32、的主要物理力学性质3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响四、岩石的主要物理力学性质四、岩石的主要物理力学性质（3 3）岩石的水理性质：）岩石的水理性质：岩石含水量岩石含水量: :岩石孔隙中水的质量与固体质量岩石孔隙中水的质量与固体质量 之比的百分数之比的百分数岩石吸水率岩石吸水率: :岩石试样吸入水的质量与岩石试岩石试样吸入水的质量与岩石试 样固体质量之比样固体质量之比岩石软化性岩石软化性: :岩石浸水后刚度和强度发生不同岩石浸水后刚度和强度发生不同 程度降低的现象程度降低的现象3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响（4 4）岩石的力学性质）岩石的力学性质

33、岩石受力，产生变形，继续，发生破坏，岩石的岩石受力，产生变形，继续，发生破坏，岩石的变形特变形特性性、强度特性强度特性。1)1)岩石的变形岩石的变形 在弹性变形范围内，岩石的变形能用弹性模量和泊松比在弹性变形范围内，岩石的变形能用弹性模量和泊松比指标表示。指标表示。弹性模量弹性模量E E：应力与应变之比，单位帕斯卡，应力与应变之比，单位帕斯卡，Pa(N/mPa(N/m2 2) ) E E大，岩石变形小，岩石抵抗变形能力强。大，岩石变形小，岩石抵抗变形能力强。泊松比：泊松比：岩石横向应变与纵向应变之比，小数表示。岩石横向应变与纵向应变之比，小数表示。 实际上，岩石并非理想的弹性体，只是一定条件下

34、的平均值。实际上，岩石并非理想的弹性体，只是一定条件下的平均值。四、岩石的主要物理力学性质四、岩石的主要物理力学性质3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响2)2)岩石的强度岩石的强度岩石破坏形式：岩石破坏形式：压碎、拉断、剪断。压碎、拉断、剪断。岩石强度：岩石强度：抗压强度、抗拉强度、抗剪强度。抗压强度、抗拉强度、抗剪强度。抗压强度：抗压强度：岩石试件在岩石试件在单轴压力下抵抗破坏的极限能力，或极单轴压力下抵抗破坏的极限能力，或极 限强度在数值上等于破坏时的最大压力。限强度在数值上等于破坏时的最大压力。影响因素：影响因素：岩石结构构造、矿物成分、岩石生成条件等。岩石结构构造、

35、矿物成分、岩石生成条件等。 四、岩石的主要物理力学性质四、岩石的主要物理力学性质指在外力的作用下岩石抵抗破坏的能力指在外力的作用下岩石抵抗破坏的能力3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响四、岩石的主要物理力学性四、岩石的主要物理力学性质质抗拉强度：抗拉强度：岩石试件在单轴拉力作用下岩石试件在单轴拉力作用下抵抗破坏的极限能力或极限强度抵抗破坏的极限能力或极限强度抗剪强度：抗剪强度：岩石抵抗剪切破坏的极限岩石抵抗剪切破坏的极限能力，是岩石力学中重要的指标之一能力，是岩石力学中重要的指标之一抗剪强度一般由直剪实验和三轴压缩剪切抗剪强度一般由直剪实验和三轴压缩剪切实验测定实验测定3.

36、3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响 岩体：岩体：指在实际工程中将在一定范围内包含岩石块体、节指在实际工程中将在一定范围内包含岩石块体、节理、断层等结构的自然地质体，即理、断层等结构的自然地质体，即某一地点一种或多种岩石中某一地点一种或多种岩石中的各种结构面、结构体的总体的各种结构面、结构体的总体。 岩体中结构面岩体中结构面的发育程度、性质、填充情况以及连通程度的发育程度、性质、填充情况以及连通程度等，对岩土的工程地质特性有很大的影响。等，对岩土的工程地质特性有很大的影响。 影响岩体稳定性的主要因素影响岩体稳定性的主要因素有：区域稳定性、岩体结构特有：区域稳定性、岩体结构特征、

37、岩体变形特性与承载力、地质构造及岩体风化程度等。征、岩体变形特性与承载力、地质构造及岩体风化程度等。五、岩石及其工程性质五、岩石及其工程性质1 1、定义、定义3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响五、岩石及其工程性质五、岩石及其工程性质2 2、岩体结构分析、岩体结构分析1)1)结构面结构面 各种地质界面，片理面、物质分异面、软弱夹层（带）、各种地质界面，片理面、物质分异面、软弱夹层（带）、构造岩、泥化夹层、充填夹泥层等。构造岩、泥化夹层、充填夹泥层等。 按地质成因分为：按地质成因分为：原生结构面原生结构面构造结构面构造结构面变质结构面变质结构面次生结构面次生结构面3.3.地质

38、构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响2 2、岩体结构分析、岩体结构分析1)1)结构面结构面 各种地质界面，片理面、物质分异面、软弱夹层（带）、各种地质界面，片理面、物质分异面、软弱夹层（带）、构造岩、泥化夹层、充填夹泥层等。构造岩、泥化夹层、充填夹泥层等。 按性质分为：按性质分为： 原生软弱夹层原生软弱夹层 断层和层间错动破碎带断层和层间错动破碎带 软弱泥化带软弱泥化带 五、岩石及其工程性质五、岩石及其工程性质3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响2 2、岩体结构分析、岩体结构分析2)2)结构体结构体各种成因结构面组合形成不同形状的结构体，柱状、块状、各种成因结构面组

39、合形成不同形状的结构体，柱状、块状、板状、楔形、菱形、锥形等，也可片状、碎块状、鳞片状等。板状、楔形、菱形、锥形等，也可片状、碎块状、鳞片状等。平缓产状岩层与平缓产状岩层与X X型节理组合：型节理组合：方块体、三角形柱体等；方块体、三角形柱体等；陡立岩层与陡立岩层与X X型节理组合：型节理组合：方柱块体、菱形柱体、三棱柱体、方柱块体、菱形柱体、三棱柱体、锥形体等。锥形体等。五、岩石及其工程性五、岩石及其工程性质质3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响2 2、岩体结构分析、岩体结构分析3)3)岩体结构的基本类岩体结构的基本类型型岩体结构岩体结构指岩体中结构面与结构体的组合方式，

40、形成多种多指岩体中结构面与结构体的组合方式，形成多种多样的岩体结构类型，具有不同的工程地质性质（承载力、变样的岩体结构类型，具有不同的工程地质性质（承载力、变形、抗风化能力、渗透性）形、抗风化能力、渗透性）基本类型：基本类型：整体结构、块状结构、菱块状结构、层状结构、整体结构、块状结构、菱块状结构、层状结构、（包括薄层板状）、碎裂结构（镶嵌、层状碎裂、碎（包括薄层板状）、碎裂结构（镶嵌、层状碎裂、碎 裂）、散体结构（松散松软）。裂）、散体结构（松散松软）。P54P54，表，表1 11111。五、岩石及其工程性质五、岩石及其工程性质第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造v岩层的相关概念岩层的

41、相关概念v褶皱褶皱v断层断层3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响岩层岩层: :指由有两个平行的或近于平行的界面所限制的岩 性相同或近似的层状岩石。岩层的产状岩层的产状: :指岩层在地壳中的空间方位。是以岩层面 的空间方位及其与水平面的关系来确定的。按按产状产状可分为可分为水平岩层水平岩层倾角倾角5 5倾倾斜岩层斜岩层 倾角倾角5 58585直直立岩层立岩层倾角倾角8585倒倒转岩层转岩层第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造一、岩层的产状一、岩层的产状3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响 ab-走向线走向线 ce-倾斜线倾斜线 cd-倾向倾向 -倾角

42、倾角水平面水平面ceabda a 走向走向 ：岩层面与水平面的交线即走向线两端所指的方向。岩层面与水平面的交线即走向线两端所指的方向。（以一、四象限方位角表示）（以一、四象限方位角表示）产状三要素产状三要素倾向倾向 ：垂直于走向线沿层面向下所引的直线（倾斜线）在水平面垂直于走向线沿层面向下所引的直线（倾斜线）在水平面 上的投影所指方向。上的投影所指方向。走向走向 = = 倾向倾向 90 90倾角：倾角：岩层面与水平面的夹角岩层面与水平面的夹角。 (0(09090）第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造二、岩层产状要素二、岩层产状要素3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响

43、褶皱：褶皱：岩层在构造运动或者地应力作用下，岩层岩层在构造运动或者地应力作用下，岩层的原始产状发生改变，其中构造运动使岩层发生倾的原始产状发生改变，其中构造运动使岩层发生倾斜或形成各式各样的弯曲，斜或形成各式各样的弯曲，通常把岩层的弯曲现象通常把岩层的弯曲现象称为褶皱称为褶皱。褶皱形成过程褶皱形成过程第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造三、褶皱三、褶皱3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响轴面轴面轴线轴线核核翼翼翼翼 褶曲要素褶曲要素核部核部泛指褶皱弯曲的核心部位。泛指褶皱弯曲的核心部位。翼部翼部泛指褶皱核部两侧的岩层，向泛指褶皱核部两侧的岩层，向不同方向倾斜。不同方向

44、倾斜。轴面轴面通过褶皱核部，平分褶皱的一通过褶皱核部，平分褶皱的一个假想面。平面曲面，直立、个假想面。平面曲面，直立、倾斜、平卧。倾斜、平卧。轴线轴线轴面与包括地面在内的任何水轴面与包括地面在内的任何水平面的交线。表示褶曲的方平面的交线。表示褶曲的方位和规模。位和规模。第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响断层：断层：是指岩石在构造应力作用下发生断裂，沿断是指岩石在构造应力作用下发生断裂，沿断裂面两侧的岩块裂面两侧的岩块发生明显的相对位移发生明显的相对位移的断裂构造。的断裂构造。第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造四、断层四、断

45、层3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响l 断层的几何要素断层的几何要素1 1断层面断层面指断层中两侧岩体指断层中两侧岩体沿断裂面发生显著位移。沿断裂面发生显著位移。2 2断层线：断层线：断层面与地面的交线。断层面与地面的交线。1.断层面断层面 2.断层线断层线 3.上盘上盘 4下盘下盘3 3断盘：断盘：断层面两侧发生显著位移的岩块。断层面两侧发生显著位移的岩块。第四节第四节 岩层与地质构造岩层与地质构造3.3.地质构造及其对工程的影响地质构造及其对工程的影响l 断层的几何要素断层的几何要素1.断层面断层面 2.断层线断层线 3.上盘上盘 4下盘下盘4 4断距断距指岩层中同一点被断指岩层中同一点被断层断开后的位移量。层断开后的位移量。水平断距水平断距(am)重直断距重直断距(bm)总断距总断距(ab)第四节第四节 岩层与地质