01工程地质及土力学—岩石与地质构造(新版).pptx

第一章 岩石和地质构造 2015年5月目 录1.1 地球与地壳1.2 造岩矿物1.3 岩石成因与工程性质1.4 岩层与地质构造1.5 第四纪沉积物及地貌地球的形状和大小地球已有44～46亿岁从卫星上看，地球是一个蓝色的球体。形状为“梨状体”其南极内凹、北极外凸。地球的赤道半径R＝6378.16km；极半径R＝6356.755km；扁平率为1／297，表面积为51×108km2；体积为1.0820×1012km3；质量约为5.98×1021T。 地球表面约30%为陆地，约70%为海洋。4月22日定为“地球日”——保护环境1.1 地球与地壳（1） 地壳硅铝层为主的花岗岩质层铁镁硅元素为主的玄武岩质层（2）地质年代表一、地质年代及划分原则 地球形成至今已有46亿年，对整个地质历史时期，地球的发展演化及地质事件记述需要一套相应的时间的概念，即地质年代。 相对地质年代 地质年代的表示方法地层层序法生物层序法地层接触关系 确定方法：一般根据放射性同位素的蜕变规律，来测定岩石和矿物的年龄。绝对地质年代二、地质年代表地质年代单位宙、代、纪、世、期地层年代单位宇、界、系、统、阶地质年代表新生早晚三四纪，六千万年喜山期；中生白垩侏叠三，燕山印支两亿年；古生二叠石炭泥，志留奥陶寒武系；震旦青白蓟长城，海西加东到晋宁。 雌黄大理岩地壳中已知矿物有三千多种，但常见的只有200多种，其可分为： 1、造岩矿物 指组成岩石的矿物。 2、造矿矿物 指组成矿石的矿物。 3、次生矿物 当外界条件改变时，矿物的内部构造和性质就会发生变化，形成次生矿物。 正长石斜长石石英1.2 造岩矿物—矿物的基本形态矿物天然产出的、具有一定化学成份和物理特征的单质或化合物。岩石是矿物的集合体，如大理岩由方解石和白云石两种矿物组成。 晶质矿物的基本特点是组成矿物的元素质点(离子、原子、分子)在矿物内作一定的规律排列，形成稳定的结晶格子构造(见图2-1)。 非晶质矿物内部质点的排列没有一定的规律，不具有固定的几何形态。图2-1 岩盐晶体构造1.2 造岩矿物—矿物的形态特征矿物的外形往往是矿物化学成分和内部构造在外表的反映，常用来鉴别矿物的类别。1.2 造岩矿物—矿物的物理性质如赤铁矿，整块的颜色可呈红、黑、钢灰等色，但其粉末只是樱红色；黄铁矿的颜色为铜黄色，粉末为黑绿色。颜色是矿物对白（日）光选择吸收的表现。 条痕是矿物粉末的颜色。透明度指矿物透光能力的大小，即光线透过矿物的程度。 光泽矿物表面反光的光亮程度称为光泽。 硬度矿物抵抗外力刻划研磨的能力 。 矿物受到外力的作用，沿一定的方向形成一系列光滑的破裂面的性质，称为解理。不具方向性的不规则断裂面，称为断口。 解理与断口颜色较深的黑云母、普通角闪石、普通辉石；矿物固有的颜色。自色颜色较浅的有石英、长石、方解石；矿物颜色矿物混入某些杂质引起的。纯净无色的石英含碳呈烟灰色；含锰呈紫色；含氧化铁则呈玫瑰色。他色矿物内部裂隙引起的对光的折射、散射。如方解石的解理面常出现虹彩。晕色假色矿物表面氧化薄膜引起的对光的折射、散射。斑铜矿表面常出现斑驳的蓝色和紫色。锖色BACK透明度的衡量是以矿物薄片为0.03mm厚度为标准，根据所见物体的清晰程度,一般分为三级 :BACK方铅矿、黄铜矿、黄铁矿金属光泽半金属光泽铬铁矿矿物光泽金刚光泽金刚石橄榄石的玻璃光泽玻璃光泽长石、方解石的解理面光泽珍珠光泽云母非金属光泽丝绢光泽纤维石膏和绢云母油脂光泽石英断口的光泽石英的断口油脂光泽蛇纹石、滑石蜡状光泽土状光泽高岭石等松散块状矿物BACK滑石珍珠光泽12345678910矿物的硬度肉眼鉴定工作中，常采用摩氏硬度。 表2-1 矿物相对硬度表(摩氏硬度计)硬度102030405060708090100矿物名称滑石石膏方解石萤石磷灰石长石石英黄玉刚玉金刚石指甲2.5小钢刀 5.5BACK极完全解理云母、石墨、石膏方解石、方铅矿、萤石完全解理解理白钨矿、普通辉石中等解理解理和断口磷灰石不完全解理石英、石榴子石极不完全解理石英断口贝壳状断口断口黄铁矿、自然铜锯齿参差状断口蛇纹石纤维状及鳞片状断口土状断口高岭土、铝矾土BACK常见主要造岩矿物及简易鉴定方法 认真观察、仔细分析、 相互比较、反复练习。观察形态及其物理性质观察光泽确定硬度判定金属矿物，非金属矿物借助指甲、小刀、钢刀比较借助放大镜、条痕板观测1.3岩石成因与工程性质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：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。岩浆是存在于上地幔和地壳深处、以硅酸盐为主要成分、富含挥发性物质、处于高温（高达700-1300℃）、高压（高达数千MPa）状态下的熔融体。岩浆作