工程地质第二章

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第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征1第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征地球简介地球的总体特性：不规则的旋转椭球体。赤道半径：6378.14KM；两极半径：6356.78KM。陆地面积：29.2%，海洋面积：70.8%。2第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征地球结构示意图31-地壳；2-地幔；3-地核；4-液态外部地核；5-固态内部地核；6-软流圈；7-岩石圈第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征4第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征地球的构造：地壳、地幔、地核。

地壳：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：中间构造层，富含铁镁的硅酸盐物质。

地核：主要化学成分是铁、镍，所以又称铁镍核心。5软流圈：位于地幔顶部约50～250km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第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征6地壳是由岩石（按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩）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。2.1.1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。2.1

主要造岩矿物第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征7第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征常见矿物晶体形态食盐晶体(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(h)方解石钟乳状集合体(i)玛瑙晶腺8第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征2.1.2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、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。9第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征黄铜矿孔雀石（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。含铁、锰多的矿物，颜色较深。多呈灰绿、褐绿、黑绿以至黑色。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。10第二章章：岩岩石的的成因因类型型及其其工程程地质质特征征（2））他色色：矿物混混入某某些杂杂质所所引起起的颜颜色，，与矿矿物本本身性性质无无关。。如：纯纯净的的石英英为无无色透透明体体，而而含微碳粒粒时呈烟烟灰色色(即即墨晶)，含含锰时呈紫紫色(即紫水晶晶)，含含氧化铁铁时呈玫玫瑰色色（即即玫瑰石石英）等。。由于他他色不不固定定，对对鉴定定矿物物没有有很大大意义义。（3））假色色：由矿物物内部部裂隙隙或表表面氧氧化薄薄膜对对光的的折射射、散散射所所引起起的颜颜色。。如：方方解石石解理理面出出现的的虹彩彩、斑斑铜矿矿表面面斑驳驳的蓝蓝色和和紫色色等。。11条痕：：矿物粉粉末的的颜色色。通通常将将矿物物在无无釉瓷瓷板上上刻画画后进进行观观察，，它对对于鉴鉴定某某些金金属矿矿物具具有重重要意意义。。例如：：赤铁矿矿可呈呈赤红红、铁铁黑或或钢灰灰等色色，而而其条条痕则则均为为樱红红色；金的条条痕为为金黄黄色；黄铜矿矿的条条痕为为绿黑黑色等等。第二章章：岩岩石的的成因因类型型及其其工程程地质质特征征12第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征方铅矿黄铁矿二、光泽：矿物表面反射光线的能力（光亮程度）。1、金属光泽：反射很强，类似镀铬的金属平滑表面的反光。如黄铁矿、方铅矿。13第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征钻石：金刚光泽托帕石：玻璃光泽磁铁矿：半金属光泽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。14第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征珍珠：珍珠光泽木变石：丝绢光泽纤维石膏云母（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。15（4）油油脂光泽泽：矿物表面面不平，，致使光光线散射射，如石石英断口口上呈现现的光泽泽。（5）蜡蜡状光泽泽：像石蜡表表面呈现现的光泽泽。如蛇蛇纹石、、滑石等等致密块块体矿物物表面的的光泽。。（6）土土状光泽泽：矿物表面面暗淡如如土，如如高岭石石等松细细粒块体体矿物表表面所呈呈现的光光泽。琥珀：树脂光泽蛇纹石滑石高岭石第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征16第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征三、硬度硬度：矿物抵抗外外力机械作作用(刻划划、研磨））的强度。。是矿物的一一个重要鉴鉴定特征。。矿物硬度鉴鉴别：摩氏硬度计计法（十种种标准矿物物），用两两种矿物对对刻的方法法确定矿物物的相对硬硬度。十种标准矿矿物（由软软到硬）：l-滑石石；2-石石膏；3-方解石；；4-萤石石；5-磷磷灰石；6-正长石石；7-石石英；8-黄玉；9-刚玉；；10-金金刚石17常见造矿物物的硬度为为2～6.5左右，，6.5以以上的只有有石英、橄橄榄石、石石榴子等少少数几种。。野外常用指指甲（2～～2.5））、铁刀刃刃（3～～5.5）、玻璃璃（5～5.5）、、钢刀刃（（6～6.5）鉴别别矿物的硬硬度。第二章：岩岩石的成因因类型及其其工程地质质特征18第二章：岩岩石的成因因类型及其其工程地质质特征四、解理和和断口解理：矿物受打击击后，能沿沿一定方向向裂开成光光滑平面的的性质，称称为解理。。裂开的光滑滑平面称为为解理面。。不具方向向性的不规规则破裂面面，称为断口。（1）极完完全解理：：极易裂开成成薄片，解解理面大而而完整，平平滑光亮，，如云母。。（2）完全全解理：常沿解理方方向开裂成成小块，解解理面平整整光滑，如如方解石。。（3）中等等解理：既有解理面面，又有断断口，如正正长石（4）不完完全解理：：常出现断口口，解理面面很难出现现，如磷灰灰石。解理是造岩岩矿物的另另一个鉴定定特征。19第二章：岩岩石的成因因类型及其其工程地质质特征五、矿物鉴鉴定1、鉴定依依据：矿物形态和和物理性质质（光学、、物理及其其他性质））。如颜色色、光泽、、硬度、解解理等。2、硬度鉴鉴定：采用矿物硬硬度计（标标准硬度矿矿物）进行行。3、注意事事项：鉴定时必须须依据矿物物的新鲜面面而不是风风化面。20黄铁矿：FeS2，块状集合合体；颜色色为浅铜黄黄色，条痕痕为绿黑色色；硬度6-6.5；性脆，，断口参差差不齐；相相对密度5.0。石英：Si02，呈单晶或或晶簇，致致密或粒状状集合体；；纯净的石石英无色透透明，称水水晶；石英英晶面为玻玻璃光泽，，断口为油油脂光泽；；硬度7.0；无解解理，贝壳壳状断口；；相对密度度2.65。2.1.3常见的主主要造岩矿矿物第二章：岩岩石的成因因类型及其其工程地质质特征21第二章：岩岩石的成因因类型及其其工程地质质特征方解石褐铁矿赤铁矿：Fe2O3，致密块状状及土状集集合体；铁铁黑色或暗暗红色，条条痕呈樱红红色；金属属、半金属属至土状光光泽；无解解理；硬度度5~6；相对密密度4.0~5.3。褐铁矿：[FeO(OH)]，含有泥泥质及二氧氧化硅等；；褐至黄褐褐色，条痕痕黄褐色；；常呈土块块状、葡萄萄状；硬度度不一。方解石：CaCO3，呈单晶或或晶簇；粒粒状、块状状、纤维状状或钟乳状状集合体；；纯净的方方解石无色色透明；玻玻璃光泽；；完全解理理；硬度3.0；相相对密度2.7；遇遇冷稀盐酸酸强烈起泡泡。22白云云石石：CaCO3MgCO3，单单晶晶为为菱菱面面体体，，常常为为块块状状或或粒粒状状集集合合体体；；一一般般为为白白色色，，因因含含Fe常常呈呈褐褐色色；；玻玻璃璃光光泽泽；；硬硬度度3.5~4；；解解理理完完全全；；相相对对密密度度2.85~3.1。。石膏膏：CaSO4·2H2O，，单单晶晶体体常常为为板板状状，，集集合合体体为为块块状状、、粒粒状状及及纤纤维维状状等等；；呈呈无无色色或或白白色色，，有有时时透透明明；；玻玻璃璃光光泽泽，，纤纤维维状状石石膏膏为为丝丝绢绢光光泽泽；；硬硬度度2；；有有极极好好解解理理，，易易沿沿解解理理面面劈劈开开成成薄薄片片,相相对对密密度度2.30~2.37。。第二二章章：：岩岩石石的的成成因因类类型型及及其其工工程程地地质质特特征征23橄榄榄石石：：(MgFe)2SiO4，，常常为为粒粒状状集集合合体体；；浅浅黄黄绿绿到到橄橄榄榄绿绿色色，，随随含含铁铁量量增增高高而而加加深深；；玻玻璃璃光光泽泽；；硬硬度度6~7；；不不完完全全解解理理；；相相对对密密度度3.2~4.4。。辉石：：(Ca，，Mg，，Fe，，Al)2[(Si，，Al)2O6]，单单晶体为为短柱状状，集合合体为粒粒状；绿绿黑色或或黑色；；玻璃光光泽；硬硬度5.5~6；有平平行柱面面的两组组解理；；相对密密度3.2~2.4。。第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征24角闪石：：Ca2，Na(Mg、、Fe））4(Al、、Fe)[(Si,A1)4O11)]2(OH)2，单晶体体为长柱柱状、针针状；绿绿黑色或或黑色；；玻璃光光泽；硬硬度5~6；有平平行柱面面两组解解理；相相对密度度3.02～3.45。斜长石：：NaAlSi3O8，Ca、、Al2Si2O8；单晶体体为板状状或板条条状；常常为白色色或灰白白色；玻玻璃光泽泽；硬度度6~6.52；两组组中等解解理，近近于正交交；相对对密度2.61～2.75；；第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征25正长石：：KA1Si3O8，单晶体体常为柱柱状或板板柱状；；常为肉肉红色，，有时具具有较浅浅的色调调；玻璃璃光泽；；硬度6；有两两组相互互正交的的解理；；相对密密度2.54~2.57。黑云母：：K(MgFe)3(A1Si3O10)(OH)2，棕褐色色或黑色色；相对对密度2.7~3.3；；其形态态及其它它光学及及力学性性质同白白云母。。第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征26绿泥石：：(Mg、、A1、、Fe)[(Si、A1)4O10](OH)8，常呈鳞鳞片状集集合体；；绿色，，深浅随随含铁量量的变化化而不同同；解理理面上为为珍珠光光泽；有有平行片片状方向向的解理理；硬度度2~3；相对对密度2.6~3.3；；薄片具具挠性。。蛇纹石：：Mg6[Si4O10](OH)8，细鳞片片状、显显微鳞片片状以及及致密块块状集合合体；黄黄绿色；；块状者者具油脂脂光泽，，纤维状状者为丝丝绢光泽泽；硬度度2.5~3.5；；相对密密度2.83。。绿泥石蛇纹石第二章：：岩石的的成因类类型及其其工程地地质特征征27石榴子石石：Mg3Al2(SiO4)3，常形成成等轴状状单晶体体；集合合体成粒粒状和块块状；浅浅黄白、、深褐到到黑色；；玻璃光光泽；硬硬度6~7.5；；无解理理；断口口油脂光光泽，为为贝壳状状或参差差状；相相对密度度4左右