2岩石的工程地质性质.PPT

内容提要： 一、矿物及其特征 二、岩浆岩及其特征 三、沉积岩及其特征 四、变质岩及其特征 五、岩石的工程地质性质 岩土体作为地基或建筑结构本身或部分，其工程地质性质将直接影响工程的设计、施工和投资以及稳定安全性，也是地质学尤其是工程地质学研究的重要对象。 岩石是地质作用形成矿物的集合体。 ①一种岩石可由一种矿物或多种不同矿物集合而成，前者称为单矿岩，后者称为复矿岩。 ②一种岩石也可由一种或多种矿物的集合体（称为矿屑），或者由一种或多种岩石的集合体（称为岩屑）再集合而成，称为碎屑岩，如火山碎屑岩。 按岩石形成原因，可分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。 为了充分认识岩石及其工程地质性质，必须首先从认识矿物开始。 一、矿物及其特征 (一)矿物的概念 矿物是指自然界中因地质作用而形成的具有一定化学成分和物理、化学与力学性质的天然单质或化合物。 至今已发现的矿物有3000多种，目前被利用的只有200多种。 能够组成岩石的矿物称为造岩矿物；在岩石中经常出现、明显影响岩石性质、对鉴别岩石种类起重要作用的矿物称为主要造岩矿物，仅有20~30种。 （二）矿物的主要物理性质 矿物的物理性质主要决定于其化学成分和内部结构与构造。 矿物的物理性质是鉴别矿物的重要依据。 矿物的物理性质多种多样。 1. 矿物的形态 （1）按矿物结晶性质划分为结晶质和非结晶质矿物两种类型。 ①结晶质矿物：组成矿物的质点做规则排列，因此，在适宜的形成环境下，其外表呈现由一些天然平面（称为晶面）所包围而成的固定几何形态。 ②非结晶质矿物：组成矿物的质点不做规则排列，其外表不具有固定的几何形态。 （2）按组成同一矿物晶体的晶面形状种类，可分为单形和聚形结晶质矿物两种 ①单形结晶质矿物：由单一形状的晶面所形成的矿物。 ②聚形结晶质矿物：由两种或以上的单形所形成的矿物。 （3）矿物在野外的形态主要包括单体和集合体的形态 ①矿物单体形态：非晶质矿物没有规则的单体形态，而晶质矿物具有规则的单体形态。晶质矿物单体主要包括三种形态： 一向延伸：晶体沿一个方向发育。如柱状角闪石、针状石膏等。 两向延伸：晶体沿平面两个方向发育均等。如板状重晶石、片状云母等。 三向延伸：晶体在空间三个方向发育均等。如粒状磁铁矿等。 ②矿物集合体形态：非晶质矿物集合体没有规则的形态，而晶质矿物很少以单体形态出现，所以，晶质矿物常按集合体的形态来识别。 2. 颜色与条痕 矿物的颜色是矿物在光照下引起光学效应的结果，不同矿物或同种矿物都会表现出不同的颜色。 自色：矿物本身固有的颜色。它取决于矿物内部性质，特别是所含色素离子的类别。例如，赤铁矿之所以呈砖红色是因为它含Fe3+。 他色：由于矿物混入某些杂质而引起的，与矿物本身性质无关。 假色：由于矿物的内部结晶面或表面的氧化膜对光的内部反射、折射、内散射和干涉所引起。其中，由结晶面所引起的假色称为晕色；由氧化膜所引起的假色称为锖色。 条痕：将矿物在素瓷板（即无釉瓷板）上擦划而留下矿物粉末的痕迹。 矿物粉末的颜色呈现其本身固有的颜色，矿物条痕的颜色即为自色， 条痕对鉴定矿物具有重要意义。例如，赤铁矿有红色、钢灰色、铁黑色等多种颜色，但是，其条痕的颜色却总是樱桃红色。 条痕对于鉴定浅色的透明矿物没有太大价值，因为这些矿物的条痕色几乎都是白色或近于无色，难以区别。 3. 光泽 矿物光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。它的强弱取决于矿物的折射率、吸收系数和反射率。 在矿物学中，将矿物光泽按反射率大小分为三个等级，即金属光泽、半金属光泽和非金属光泽。 （1）金属光泽：如同金属抛光表面上的反射光，闪耀夺目。 （2）半金属光泽：比新鲜金属抛光面略暗一些，如同陈旧的金属器皿表面的反射光。 （3）非金属光泽：如同非金属抛光表面上的反射光，光泽暗淡。它可再细分为金刚光泽和玻璃光泽。常见特殊的非金属光泽包括珍珠光泽、油脂光泽、丝绢光泽、蜡状光泽和土状光泽等 4. 透明度 矿物透明度是指矿物透过可见光的能力，其大小可用透射系数表示。 为了消除矿物厚度对透明度的影响，一般以0.03cm薄片厚度作为参考标准。据此，矿物透明度可分为如下三个等级：透明、半透明和不透明。 矿物颜色、条痕、光泽与透明度之间存在相互消长的关系。 5. 硬度 矿物的硬度：矿物抵抗外力刻划、压入和研磨的能力 德国矿物学家Friedrich Mohs提出采用10种典型矿物来衡量一般矿物相对硬度即摩氏硬度，这10种矿物的相对软硬程度序列就构成所谓“摩氏硬度计。 6. 解理与断口 解理：晶质矿物在受到外力打击作用后沿特定方向裂开成平整光滑平面的性