工程地质及土力学第1章.ppt
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1、第1章 岩石和地质构造,工程地质学,第1章 岩石和地质构造,地球与岩石,1.1,造岩矿物,1.2,岩石,1.3,地质年代表,1.4,地质构造,1.5,岩石与岩体的工程性质,1.6,第四纪沉积物的成因、类型与特征,1.7,土与土层,1.8,岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿物集合体。按其成因可分为:,岩石概述,三大类岩石占地壳体积的比例,1.岩浆岩(火成岩)原生岩石,岩浆冷却;,2.沉积岩(水成岩)次生岩石,外力风化;,3.变质岩变质岩石,内力变质作用。,岩浆岩,岩浆喷出地表,在地表冷却凝固称为喷出作用;也叫火山作用。,侵入作用,喷出作用,岩浆作用,岩浆上升未达到地表,在地壳中冷却凝固,称为
2、侵入作用。,一、岩浆岩的形成与产状,以硅酸盐为主要成分、富含挥发性物质、高温高压。,一、岩浆岩的形成与产状,深成岩 形成深度大于3km,浅成岩 形成深度小于3km,喷出岩 喷出地面凝固而成,压力减小,热量散失,最后冷却凝结。,岩浆,沿构造薄弱带上升,按冷凝的地质环境,岩浆岩分为,一、岩浆岩的形成与产状,岩浆岩的产状 是指岩浆岩的形态、大小及其与周围岩体间的相互关系。,二、岩浆岩的矿物成分,组成岩浆岩的矿物主要是硅酸盐类矿物;造岩矿物主要为石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。,三、岩浆岩的结构和构造,1.岩浆岩的结构,指构成岩石的(单个)矿物的结晶程度、,颗粒大小、形态及彼此之间的组合方式
3、。,三、岩浆岩的结构和构造,2.岩浆岩的构造,3.流纹状构造 是粘度较大的火山熔岩流的流动构造。,指岩石中矿物的空间排列和充填方式,所反映出来的外貌特征。主要取决于岩浆冷凝时的环境。,2.气孔状和杏仁状构造 喷出岩所特有的构造。,四、岩浆岩的分类及鉴定方法,分类依据:岩浆岩的矿物成分、产状、结构与构造特征,四、岩浆岩的分类及鉴定方法,主要用肉眼和借助放大镜、小刀等简单工具,对岩石标本的外表结晶形态、颜色、结构与构造以及某些特殊的特征,进行观察辨识,并利用岩浆岩的分类特征作为指导,通过对于分析和辨识,作出鉴定。,1.3.2 沉积岩,在地表常温常压环境中,先前存在的岩石(岩浆岩、变质岩和早期形成的
4、沉积岩)经风化、搬运、沉积和成岩等地质作用而形成的层状岩石。,岩石遭受风化剥蚀,流水、风、冰川等外力搬运,在地表浅洼的地方(海洋、湖泊、低地)沉积,复杂的成岩作用,形成沉积岩,一、沉积岩的特点,碎屑物质,由先成岩石经物理风化作用产生的组成。,粘土矿物,化学沉积矿物,有机质及生物残骸,由一些含硅酸盐类矿物的岩石,经化学风化作用形成的次生矿物。,由纯化学作用或生物化学作用从溶液中沉淀结晶产生的沉积物。,由生物残骸或有机化学变化而成的物质。,石英、长石、白云母;火山灰,高岭石、微晶高岭石及水云母等,方解石、白云石、石膏、石盐、铁锰氧化物或氢氧化物,贝壳,沉积岩的组成物质中,粘土矿物、方解石、白云石和
5、有机质等是沉积岩所特有,是区别岩浆岩的重要特征。组成沉积岩的常见矿物有20多种,按成因类型可分为:,1.沉积岩的矿物成分,一、沉积岩的特点,是指沉积岩的各个组成部分的形态特点(如颗粒的外形、大小、表面性质等)、填充程度、结晶程度等。,碎屑结构,泥质结构,结晶结构,生物结构,砾状结构,粗砂结构,中砂结构,粉砂质结构,碎屑粒径2mm。,碎屑粒径,碎屑粒径0.0050.075mm,由粒径0.005mm的粘土矿物颗粒组成,是泥岩、页岩等粘土岩的主要结构。,由溶液中沉淀或经重结晶所形成的结构。,由生物遗体或碎片所组成,如贝壳结构、珊瑚结构等。,岩石中有50%以上的碎屑颗粒被胶结物所胶结,是沉积岩特有的结
6、构,碎屑粒径0.5-2mm。,细砂结构,碎屑粒径,2.沉积岩的结构,硅质,胶结成分为石英及其他二氧化硅,颜色浅,强度高。,铁质,钙质,泥质,胶结成分为铁的氧化物及氢氧化物。颜色深,呈红色,强度仅次于硅质胶结。,胶结成分为碳酸钙一类的物质。颜色浅,强度低,具可溶性。,胶结成分为粘土。胶结松散,强度低,易湿软、风化。,石膏质,胶结成分为CaSO4。硬度小,胶结不紧密,遇水易膨胀。,碎屑结构的胶结物,一、沉积岩的特点,2.3.2 沉积岩的地质特征,是指各组成部分的空间分布和排列方式。,水平层理、斜交层理、波状层理、波状层理、交错层理,5.化 石,岩石层理不清楚,矿物颗粒排列无一定规律,埋藏在沉积岩中
7、的古代生物遗体或遗迹,波痕、雨痕、泥裂,与沉积岩成分不同的,圆球状或不规则状的无机包裹体,二、沉积岩的分类,1.按组成成分、结构和形成条件,分为:,二、沉积岩的分类,续上表,碎屑岩类,粘土岩类,化学及生物化学岩类,火山碎屑岩,沉积碎屑岩,二、沉积岩的分类,2.常见的沉积岩,火山角砾岩,凝灰岩,(1)砾岩及角砾岩 砾状结构,50以上粒径大于2mm的砾或角砾胶结而成,块状构造。硅质胶结的石英砾岩,非常坚硬,开采加工较困难,泥质胶结的则相反。,常见的沉积岩,(2)砂岩 砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等,砂状结构,层理构造。砂岩为多孔岩石,孔隙愈多,透水性和蓄水性愈好。是石油、天然气和地下水的聚集所。
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- 工程地质 土力学
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