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,地壳 地幔 地核,2.1 主要造岩矿物,组成地壳的岩石，都是在一定的地质条件下，由一种或几种矿物自然组合而成的矿物集合体。 自然界条件下，按成因，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大岩类。,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，称为矿物。其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。 造岩矿物绝大部分是结晶质，其特点是组成矿物的元素质点（离子、原子或分子），在矿物内部按一定的规律排列，形成稳定的结晶格子构造，在生长过程中如条件适宜，能生成具有一定几何外形的晶体。,烟水晶晶体,紫水晶晶洞,白水晶晶体,白水晶晶洞,2

2、.1.2 矿物的物理性质,矿物的物理性质，决定于矿物的化学成分和内部构造。 矿物的物理性质，如颜色、光泽、硬度、解理和断口，是鉴别矿物的重要依据。,矿物的颜色,矿物的光泽,金属光泽,金刚光泽,玻璃光泽,半金属光泽,矿物的硬度,矿物的解理,极完全解理,完全解理,中等解理,极不完全解理,不完全解理,矿物的断口,参差状,贝壳状,土状,锯齿状,2.2 岩石,岩浆岩 沉积岩 变质岩,2.2.1 岩浆岩,岩浆岩是岩浆冷凝的产物。 岩浆是一种以硅酸盐为主要成分的高温熔融体，并含有大量的水汽和各种其他气体。其能量来自于地壳下部放射性元素蜕变产生的热量。 根据凝成岩浆岩的地质环境的不同，可分为深成岩、浅成岩和喷

3、出岩。,岩浆岩的矿物成分,根据岩浆岩内SiO2含量的不同，可分为： 酸性岩类(SiO2含量65%) 中性岩类(SiO2含量52%-65%) 基性岩类(SiO2含量45%-52%) 超基性岩类(SiO2含量45%),岩浆岩的结构,岩浆岩的结构，是指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒的大小、形状及其相互结合的情况。取决于岩浆成分和岩浆冷凝时的物理环境。 全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物颗粒组成。 半晶质结构：岩石由结晶的矿物颗粒和部分未结晶的玻璃质组成。 非晶质结构：岩石全部由熔岩冷凝的玻璃质组成。,岩浆岩的构造,岩浆岩的构造，是指矿物在岩石中的组合和空间分布情况。取决于岩浆冷凝时的环境。 块状构造

4、流纹状构造 气孔构造 杏仁状构造,常见的岩浆岩（酸性岩类）,花岗岩,流纹岩,常见的岩浆岩（中性岩类）,闪长岩,安山岩,常见的岩浆岩（基性岩类）,辉长岩,玄武岩,2.2.2 沉积岩,沉积岩是在地表下不太深的地方，由松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下，经过长期压密、胶结、重结晶等复杂的地质过程而形成的。 沉积岩是地壳表面分布最广的一种层状的岩石。,沉积岩的物质组成,沉积岩主要由下面的一些物质组成： 碎屑物质 粘土矿物 化学沉积矿物 有机质及生物残骸,沉积岩的分类,根据物质组成的特点，沉积岩一般分为： 碎屑岩类 粘土岩类 化学及生物化学岩类,沉积岩的结构,沉积岩的结构，按组成物质、颗粒大小及其形

5、状等方面的特点，一般分为： 碎屑结构 泥质结构 结晶结构 生物结构,沉积岩的构造,沉积岩的构造，是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。 层理：岩层与岩层之间的界面，是沉积岩成层的性质。 层理构造：由于季节性气候的变化，沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生相应变化，从而显示出来的成层现象，称为层理构造。,常见的沉积岩,砂岩,页岩,化石,白层岩,砂岩,2.2.3 变质岩,变质岩是由原来的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩）在地壳中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固体状态下发生矿物成分及结构构造变化后形成的新的岩石。 变质岩不仅具有自身独特的特点，而且还常保留着

6、原来岩石的某些特征。,变质作用,变质作用：在变质因素的影响下，促使岩石在固体状态下改变其成分、结构和构造的作用，称为变质作用。 引起变质作用的主要因素有： 高温 高压 新的化学成分的加入,变质岩的一般特征,变质岩的矿物成分，除保留有原来岩石的矿物，还由于发生了变质作用而产生了许多新的变质矿物，如石榴子石、滑石、绿泥石等。 变质岩的结构和岩浆岩类似，几乎全是结晶结构，但变质岩的结晶结构主要是经过重结晶作用而形成的。 变质岩的构造，主要是片理构造和块状构造，其中片理构造为变质岩所独有。,常见的变质岩,大理岩,片麻岩,2.3.1 地质年代,岩层的地质年代有两种，一种是绝对地质年代，另一种是相对地质年

7、代。 绝对地质年代是指组成地壳的岩层从形成到现在有多少“年”。 相对地质年代能说明岩层形成的先后顺序及其相对的新老关系。,沉积岩层相对地质年代的确定方法,地层对比法 地层接触关系法 岩性对比法 古生物化石法,岩浆岩相对地质年代的确定方法,侵入接触 沉积接触,2.3.2 第四纪地质特征,第四纪时期是距今最近的地质年代（200-300万年），其主要变化是人类的出现和冰川作用。 第四纪时期沉积的历史相对较短，一般又未经固结硬化成岩作用，在此期间形成的各种沉积物通常是松散的、软弱的、多孔的，与岩石的性质有着显著的差异，因之笼统称为“土”。 禹父鲧借“息壤”治水。,土壤与土体的区别,土壤：凡第四纪松散物质沉积成土后，再在一个相当长的稳定环境中经受生物化学及物理化学的成壤作用所形成的土体，统称为“土壤”。 土体：未经受成成壤作用的松散物