《岩石力学》课件第二章 岩石组成与岩石物理性质1.ppt

pyramid金字塔 Great wall 长城 Forbidden city紫禁城 泰姬陵 三、岩石的分类的作用 一般说来，岩石的物理性质主要由三个方面的因素决定： 第一，岩石的组成，包括组成岩石的矿物成分，岩石内部的孔隙度，岩石的饱和状态和孔隙流体的性质等； 第二，岩石内部的结构，包括矿物颗粒的大小、形状及胶结情况，岩石内部的裂隙和其它不连续界面等； 第三，岩石所处的热力学环境，包括温度、压力和地应力场等。 尽管不同的岩石具有不同的矿物组成、结构、孔隙度等，所处的热力学环境也大不相同，但在受到应力（天然的力或是人为的力）作用时，同一类别内岩石的反应差别较小，并且有许多相似处。因此，岩石分类方法对于描述多种岩石的共同特性，是十分有意义的。 昌乐—临朐 火山口奇观：柱状节理 火山喷发后，在通道内没有喷出的岩浆冷凝 收缩后产生的类似于柱体的理。 按火成岩中矿物颗粒的大小，也可以将火成岩分成两类：细粒火成岩（玄武岩、安山岩和流纹岩等）和粗粒火成岩（辉长岩、闪长岩和花岗岩等）。 一般说来，细粒火成岩大都是喷出岩，它们的温度先是急剧下降，然后至地面进行冷却；而粗粒火成岩多是侵入岩，它们的温度是逐渐冷却的。不少人把侵入岩和喷出岩作为区分火成岩的最重要的方法。 大规模的多次火山喷发，随着地壳活动的加强，该处不断下降，不断沉积，四周的水逐渐汇聚于这一近圆形的小湖盆中，在山旺这个火山口发育较好，把其他周围小的覆盖，然后盆地不断 下沉，不断沉积形成山旺盆地：沉积岩有页岩 、硅藻土等 桶状构造 桶状构造的成因，最近比较流行的看法为炽热的岩浆在侵入的过程中，由于受到热梯度、热力场、速度场、涡流强度和边界条件等诸因素的制约，产生无数个应力梯度域，在岩石内部产出隐蔽的破裂纹，后期的张应力则使这些破裂纹明显化，进而形成环状节理发育的圆柱体，将其名为“桶状构造”.从柱体的横断面上看，他有很多同心圆状的环圈和一个内核所组成。这些圆柱体状若垒着的汽油桶，或像一个个的蛋卷 . 岩脉的相互切割“四世同堂” 石柱：都发现于泰山，其形状与桶状构造很为相似 ，其成因跟桶状构造也相似 SiO2 〉65% SiO2 〈52% Extrusive Rocks Intrusive Rocks Igneous rock 火成岩 basalt玄武岩（ alkalinity ） andesite安山岩（neutral） Rhyolite 流纹岩（acid） Igneous rock火成岩 Extrusive Rocks Graniton 辉长岩（ alkalinity ） Diorite 闪长岩（neutral） ganite花岗岩（acid） Igneous rock火成岩 Intrusive Rocks 2、沉积岩 尽管火成岩占据了地壳总体积的95%之多，但在地壳表层分布最广泛的却是沉积岩。 沉积岩覆盖了大陆面积的75％(平均厚度为2km) 和几乎全部的海洋地壳(平均厚度为1km)面积。 physical weathering Chemical weathering Biologic weathering Mechanical deposit Chemical deposit Chemical deposit welding cementing crystallization replacement 沉积岩是成层堆积的松散沉积物固结而成的岩石。也就是说，它是早先形成的岩石破坏后，又通过物理或化学作用在地球表面（大陆和海洋）的低凹部位沉积，经过压实、 胶结再次硬化，形成的具有层状构造特征的岩石。 沉积岩的种类很多，但若考虑到矿物颗粒的大小以及矿物成分等方面的因素，则可以将沉积岩分为砂岩、页岩和石灰岩三类。 砂岩包含的矿物颗粒的大小范围约为1?16mm至2mm。这些颗粒大多来源于风化等侵蚀作用后的火成岩的矿物颗粒或岩石碎片，也有不少颗粒来源于已经存在的砂岩风化的产物。 砂岩的主要矿物是石英，还有长石，特别是钾长石。在沉积岩总量中，砂岩约占25％。 砂岩是石油、天然气的主力储层。 页岩是由直径不超过1?16mm的细颗粒矿物组成的，它占沉积岩总量的50％。页岩以粘土矿物为主要造岩矿物，也包含许多细颗粒的石英、长石等其它矿物。尽管页岩含量丰富，但它在地表的出露却不如砂岩广泛。 页岩颗粒致密，渗透性很差，可以形成不透水层，能防止石油、