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1、第章 矿物与岩石教学目的：掌握矿物、造岩矿物的概念；掌握矿物的肉眼识别和鉴定；掌握岩石的形成、物质组成、结构与构造。（二）地球的圈层构造地球的圈层构造一大气湖一外周层一一水rfta （花腮给柢铸层（玄武号层）LU33ki .慌一古登里面L根据 地震波在地球内部传播速度的差异 可将地球划分为地壳、地幔和地核三个圈层。地壳分为两层：牝：硅铝层，也称花岗质层，只存在于大陆;%：硅镁层，也称玄武质层，分布于全球。（二）地球的圈层构造岩石圈：位于软流圈以上，岩石圈具有较强的刚性，被分裂成若干板块驮于软流圈之上， 并随之产生板块运动（德国科学家魏格纳年提出大陆漂移假说）,它是地壳构造运动发生的 根源。根据
2、 地震波在地球内部传播速度的差异 可将地球划分为地壳、地幔和地核三个圈层，其中, 地壳可分为硅铝层和 硅镁层 两个层位。造岩矿物;地壳：碧云,橐塞苏海薪i艮版式： 一二二二二厂二二二一 ：造岩M物：固体，无机元素或元素化合物:评价岩石的工程性质必须先了解矿物的性质口 :一、矿物的基本概念矿物：指地壳中的化学元素在地质作用下形成的、具有一定化学成分和物理性质的单质或化合物的集合体。如，金刚石（）、石墨（）；黄铁矿（）。造岩矿物：构成岩石的矿物。地壳中的化学元素，除极少数呈单质存在，绝大多数的元素都以化合物的形态存在于地壳中。二、矿物的性质（一）矿物的形态：是指固体矿物的外表形态。包括单体、集合体
3、形态。矿物形态是其成分和内部结构的反映， 一定成分和内部结构的矿物，具有一定的晶体形态特 征。当然还受其生长时的外部环境的影响。、矿物单体形态造岩矿物按其组成元素质点有无规则排列，分为：品质体和非品质体矿物。?品质体矿物一一质点规则排列，外表呈现出一些天然平面的几何形态?非品质体矿物一一质点排列无规则，外表不具有固定的几何形态造岩矿物绝大部分是结晶质。大部分非结晶质矿物随着时间增长可自发转变为结晶质。、矿物单体形态（）非品质体矿物一一质点排列无规则，外表不具有固定的几何形态、矿物集合体形态：同种矿物多个单体聚集在一起的整体。显晶集合体隐晶和胶态集合体、矿物的物理性质及鉴定（一）矿物的物理性质：
4、取决于矿物的化学成分和内部构造。不同矿物的化学成分或内部构造不同，反映出不同 的物理性质矿物的物理性质，是鉴别矿物的重要依据肉眼鉴别矿物所依据物理性质主要有：.四 .1# .透明度.也 .W .节理、断口 .特性（掌握）.矿物的物理性质颜色颜色：矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，分为三种：自色、 他色、假色.矿物的物理性质颜色（）自色：由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物本身的固有颜色。如：黄金的金黄色、 黄铜矿的赤黄色、孔雀石的翠绿色等。含铁、钮多的矿物，颜色较深。多呈灰绿、褐绿、黑绿以至黑色。如黑云母、普通角闪 石、普通辉石等。含硅、铝、钙等成分多的矿物，颜色较浅。多呈白、灰白
5、、淡红、淡黄等各种浅色。如 石英、长石、方解石等。）他色：矿物混入某些杂质所引起的颜色，与矿物本身性质无关。如：纯净的石英为无色透明体；含微碳粒时呈烟灰色（即墨晶）；含钮时呈紫色（即紫水晶）；含氧化铁时呈玫瑰色（即玫瑰石英）等。由于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。（）假色：由矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射、散射所引起的颜色。如：方解石解理面出现的虹彩、斑铜矿表面斑驳的蓝色和紫色等。.矿物的物理性质一一光泽（了解）光泽：矿物表面反射光线的能力（光亮程度）按其强弱程度分：?金属光泽（如金、银、铜，辉睇矿）；?半金属光泽（如赤铁矿，褐铁矿）；?非金属光泽。、金属光泽：反射很强，类似镀铭的金
6、属平滑表面的反光。如黄铁矿、方铅矿。、半金属光泽：反射强，如同一般金属的反光，如磁铁矿的光泽。.非金属光泽：造岩矿物绝大部分属于非金属光泽。?由于矿物表面的性质或矿物集合体的集合方式不同，又会反映出各种不同特征的光泽。.玻璃光泽；.珍珠光泽；.丝绢光泽；.油脂光泽；.蜡状光泽；.土状光泽。()透明度矿物透光的能力。(将矿物切成厚的薄片)、透明矿物：通过薄片边缘能清质也看到后面物体的轮廓。如水晶等非金属。、半透明矿物：通过薄片边缘能模糊地一看到后面物体的轮廓。如浅色矿物。、不透明矿物：通过薄片边缘看不见后面物体的轮廓。如磁铁矿等金属矿物。()条痕条痕是指矿物粉末的颜色。在白色无釉瓷板上刻划可以得
7、到矿物的粉末颜色，即条痕。矿物的条痕可以消除假色，减弱他色，比矿物的颜色更固定，它对于某些金属矿物具有 重要的鉴定意义。如赤铁矿有赤红、铁黑或钢灰色，但其条痕则都是樱红色，他们的条痕比较稳定。透明矿物的条痕都是近白色，无鉴定意义。()硬度硬度：矿物抵抗外力机械作用(亥划、研磨)的强度。是矿物的一个重要鉴定特征。矿物硬度鉴别：摩氏硬度计法(十种标准矿物)，用两种矿物对刻的方法确定矿物的相 对硬度。十种标准矿物(由软到硬)：滑石；石膏；方解石；萤石；磷灰石；正长石；石英；黄 玉；刚玉；金刚石()解理和断口解理：矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。裂开的光滑平面称为解理面。解理
8、是造岩矿物的另一个鉴定特征。根据解理的完全程度，将解理分种：、极完全解理：极易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。、完全解理：常沿解理方向开裂成小块，解理面平整光亮，如方解石。、中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石。、不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷灰石。断口：若矿物受敲击后，裂开面无一定方向，呈各种凹凸不平的形状，则称为断口。锯齿状（石膏）贝壳状（石英）平坦状（石引石）土状（铝土矿）粒状（大理石）解理不完全，断口愈显著，它们是互异关系。矿物的其他特性（掌握）磁性（磁铁矿）弹性（云母）挠性（绿泥石）滑感（滑石）咸味（岩盐）比重大（重晶石）嗅味（硫磺）等物理性质与冷稀盐
9、酸发生化学反应而产生气泡（2）。（如方解石、白云石）等现象。某白色矿物形态呈菱面体，具玻璃光泽，存在三组完全解理，滴上稀盐酸后，出现强烈起泡 现象，该矿物有可能是（）。、石英 、正长石、方解石 、白云石粉末遇稀盐酸气泡：白云石粉末溶于浓硫酸，析出胶体：橄榄石三、矿物的鉴定、鉴定依据：矿物形态和物理性质（光学、物理及其他性质） 。颜色、光泽、硬度、解理等。、注意事项：鉴定时必须依据矿物的新鲜面而不是风化面。、自然界中有许多矿物，它们在形态、颜色、光泽等方面有相同之处，但一种矿物具有它自己 的特点，鉴别时利用这个特点，即可较正确地鉴别矿物。本节要求掌握内容地球内部的圈层结构造岩矿物的形态及主要物理
10、性质种左右主要的造岩矿物岩浆岩岩石：是在地质作用下产生的，由一种矿物或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。一、岩浆岩（火成岩）（一）基本概念岩浆：地壳下部放射性元素蜕变产生大量热量，使物质处于高温高压的可塑状态而形成 的高温、高压熔融体，具有流动性。岩浆作用：从岩浆的形成、活动致冷凝、岩浆本身发生的改变及对周围岩石影响的全部 地质过程。划分为：）喷出作用：岩浆以快速急剧的方式喷出地表、快速冷却形成的岩浆岩。形成喷出岩。（）侵入作用：岩浆以缓慢的方式逐渐上升、冷凝形成的岩浆岩。形成侵入岩（、浅成岩：形成深度小于；、深成岩：形成深度大于）岩浆岩：由岩浆冷凝而形成的岩石，占地壳总体积的。（一）岩浆
11、岩的成因（重点）根据冷凝成岩的地质环境不同，可分为两类：3 （侵入岩j浅成岩方 I深成岩岩喷出岩（火山岩）、侵入岩深成岩：岩浆侵入地壳某深处（约距地表大于）冷凝形成的岩石。岩浆压力和温度较高， 且冷却缓慢，岩石矿物结晶良好。浅成岩：岩浆沿地壳裂缝上升距地表较浅处（约距地表小于）冷凝形成的岩石。岩浆压力小，温度降低较快，岩石矿物结晶较细小。、喷出岩：岩浆沿地表裂缝上升喷出地表，冷凝形成的岩石。温度降低迅速，矿物来不及结晶 或结晶较差，肉眼不易看清楚。（二）岩浆岩的产状（重点）岩浆岩的产状：指岩浆岩体的形态、规模、与围岩接触关系、形成时所处的地质构造环境及距离地表的深度等方面的特征。反映岩体空间位
12、置与围岩的相互关系及其形态特征受地质条件影响，岩浆岩的产状可分为：.侵入岩一一岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉.喷出岩一一熔岩流、熔岩被、火山口、火山锥. 侵入岩产状：岩基、岩株、岩盘、岩床、岩脉岩基：是大片岩浆缓慢冷却，形成的结晶体巨大的岩石。面积大于，形状不规则，表面起伏不平。与围岩成不谐和接触。构成岩基的岩石：多为花岗岩、花岗闪长岩岩性均匀稳定，是良好的建筑地基如：三峡坝址区选在面积约多的花岗岩岩基上。岩株：出露面积不超过的深成侵入体。其平面形状一般呈不规则的浑圆形，与围岩接触面比较陡。岩株与岩基相连，比岩基小, 是岩基的分枝部分。构成岩株的岩石：中、酸性岩岩性均匀稳定，是良好的建筑地基岩盘
13、（岩盖）：岩浆冷凝成为上凸下平，呈中央厚边部薄的透镜状侵入岩体，底部通过颈体与 更大的侵入体连通，直径可达几千米。岩床：岩浆沿原有岩层层面侵入、延伸，形成与地层相整合的板状岩体，分布厚度稳定，延伸长度多为几百米至几千米。岩脉（岩墙）：沿围岩裂隙冷凝成狭长形的岩浆体，与围岩斜交或近于垂直；垂直或大致垂直 地面者，称为岩墙；斜交者为岩脉。岩盆： 侵入沉积岩层理面之间后，沉积岩底板在岩浆强大压力下，向下沉陷而形成的盆状的整合侵入体。、喷出岩的产状：熔岩流熔岩被火山锥火山锥：粘度较大的熔岩和火山碎屑物围绕火山通道堆积形成的锥状体。熔岩流：粘度小，流动性大的岩浆从火山口沿某一方向流出，形成熔岩流。熔岩被
14、：粘度小，流动性大的岩浆沿地面流动，冷却形成面积广大的熔岩被。岩浆岩产状对工程的影响、岩浆冷却体积收缩，在岩体中产生裂隙，这些裂隙称为原生节理（ 如，玄武岩直立的六边形柱状节理 ） 。节理的存在，为地下水提供了储存和运移的通道，破坏了岩体的完整性，加速了岩体的风化，导致岩体物理力学性质降低，对建筑物稳定不利。、岩浆岩体与围岩的接触带也常是节理发育、岩性较差的地带。二、岩浆岩的物质成分机0八 A1式%，FeA，FcO.Ca。、K?0和 Na、O越基性岩SiO2<45%基性岩SiO,45-52%中性岩S肛酸性岩SK),>65%:浅色矿物/ * B ->c tI JSL * j k
15、 hl 口、Al成分):正长石、斜长石、石英、白云母等-暗色矿物(富含F日、Mr成分)；黑云母、辉石、角闪石、瞰榄石等.岩浆料矿物成分、岩浆岩的结构岩浆岩的结构：指组成岩石的矿物结晶程度、晶粒大小、形状及其相互结合的情况岩浆岩的结构特征，是岩浆成分和岩浆冷凝时物理环境的综合反映。是区分和鉴定岩浆岩的 重要标志之一，同时也直接影响岩浆岩的力学性质。()按岩石中矿物的结晶程度分为：全品质结构：岩石全部由结晶矿物组成半品质结构：由结晶质和非品质矿物组成玻璃质结构：全部由玻璃质矿物组成、按岩石中矿物的结晶程度分为：()全品质结构：岩石全部由结晶的矿物颗粒组成。肉眼或放大镜能分辨出晶体颗粒。多见于深成岩
16、，如花岗岩。()半品质结构：岩石由结晶质矿物和非晶玻璃质组成。多见于喷出岩，如流纹岩。()玻璃质(非品)结构：岩石几乎全部由玻璃质组成，用显微镜才能看出矿物晶粒特征 按晶蟹翎翻翻如黑曜岩、浮岩。r显品质结构多见于侵入岩1隐品质结构 多见于浅成岩和一些熔岩中 显品质结构：用肉眼或放大镜能分辨出晶体颗粒。多见于侵入岩 隐品质结构：晶粒直径 <,用显微镜才能看出晶粒特征。浅成岩和熔岩中常有的结构。按颗粒直径大小又分为：粗粒结构结晶颗粒. 中粒结构 结晶颗粒= ；. 细粒结构 结晶颗粒=。()按晶粒相对大小分为：等粒结构：多见于侵入岩中不等粒结构：多见于浅成岩中斑状结构：浅成岩和部分喷出岩中等粒
17、结构：同一种矿物的结晶颗粒大小大致相等。多见于侵入岩。不等粒结构：同一种矿物的结晶颗粒大小不等，但粒度大小成连续变化。多见于浅成岩。斑状结构：同一种主要矿物，其结晶颗粒大小悬殊。其中晶形比较完好的粗大颗粒叫斑晶；细小的和不结晶的玻璃质叫石基 。斑状结构为浅成岩和部分喷出岩特有的结构岩浆岩的构造：指矿物在岩石中的组合方式和空间分布，即岩石外表的整体特征。主要取决于 岩浆的冷凝环境。、岩浆岩常见的构造：()块状构造:常见于喷出岩和侵入岩中()流纹构造:仅为喷出岩所特有()气孔构造:多见于喷出岩中()杏仁状构造:多见于喷出岩中()块状构造：岩石在成分和结构上是均匀的，呈致密块状。是侵入岩和喷出岩浆岩
18、最常见的构造。()流纹构造：由于熔岩流动，不同颜色的条纹和拉长的气孔等定向排列所形成的流动状构造。流纹状构造仅为喷出岩所特有，如流纹岩等。()气孔构造：岩浆凝固时，挥发性的气体未能及时逸出，以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。气孔状构造常为玄武岩等喷出岩所特有()杏仁状构造：岩石中的气孔为后期矿物（ 如方解石、石英等） 充填所形成的一种形似杏仁的构造。玄武岩和安山岩常具有杏仁状构造。气孔状构造和杏仁状构造，多分布于熔岩的表层。五、岩浆岩的分类及简易鉴定方法、根据含量，将岩浆岩分为：?酸性岩 >? 中性岩（ ）? 基性岩（）?超基性岩 <观察新鲜断面颜色：含深色矿物多、颜
19、色较深的，一般为基性或超基性岩；含深色矿物少、颜色较浅的，一般为酸性或中性岩；相同成分的岩石，隐晶质的较显晶质的深。、根据形成条件，将岩浆岩分为：? 喷出岩? 浅成岩? 深成岩、根据结构、构造、产状等进一步细分、综合分析，查表定名。六、主要岩浆岩的特征（一）深成岩：岩性均一，以中，粗粒结构为主，致密坚硬，孔隙率小，透水性弱，为理想的建筑场地。如，花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩等（二）浅成岩：颗粒细小的岩石强度高，不易风化。与围岩接触部位岩性不均一，节理裂隙发育，易破碎，风化严重，透水性增大。如，花岗斑岩、闪长玢岩、辉绿岩等（三）喷出岩：原生孔隙和节理发育，产状不规则，厚度变化大，岩性很不均一。
20、强度低，透水性强，抗风化能力差。如孔隙、节理不发育、颗粒细，则强度高，抗风化能力强，也属良好建筑地基。如，流纹岩、粗面岩、安山岩、玄武岩等。本节掌握内容 岩浆岩的产状 岩浆岩的矿物成分 岩浆岩的结构、构造常见的种左右岩浆岩的见鉴定特征玄武岩等）（花岗岩 花岗斑岩 流纹岩 正长岩 闪长岩 辉长岩 辉绿岩§沉积岩一、概念二、沉积岩的形成过程三、沉积岩的地质特性四、沉积岩分类及常见沉积岩五、沉积岩的特点（一）沉积物：指一种沉积在陆地或水盆地中的松散矿物颗粒或有机物质，如砾石、砂、粘土、 生物残骸等。主要来源是母岩风化的产物，其次是火山喷发物、有机物和宇宙物质等。（二）沉积岩：在地表或接近地
21、表的常温、常压环境下，各种既有岩石遭受外力地质作用，经 过风化剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩过程而形成的岩石。风化产物是沉积岩的重要物质来源之一。是三大类岩石中在地表分布最广的岩石，占地壳表面积的;是最广泛的建筑材料。二、沉积岩的形成过程（一）原岩的风化破碎作用一沉积物质的形成；（二）沉积物的搬运阶段；（三）沉积物的沉积阶段；（四）沉积物的硬结成岩阶段。（一）原岩的风化破碎作用岩石受太阳辐射、大气、水溶液及生物等的侵袭，逐渐破碎、松散或矿物成分发生化学变化, 甚至生成新的矿物。?物理风化：只产生单纯的机械性破坏，不发生化学成分变化?化学风化：在氧、水溶液等因素侵袭下，岩石中的矿物成分发生化学变化，
22、改变或破坏岩石的性状并形成次生矿物的作用过程。物理风箧八?生的风化tOd小隰脑机械破碎过程称生物物理风化作用，常见的一种形式生物就现期磐作用。由于生物活动引起岩石化学成分变化而使岩石破坏的过程称生物化学风生物花赛现化涌赳蜘建呼.质府藕程中分泌出的物质和死亡之后腐烂分解出来的物质对岩石声偌翻被篮宗诲地。化学岩、生-化学风化.北 H汨娄物化学岩岩石的风化产物按其性质可分为：、碎屑物质：是母岩机械破碎的产物，包括岩石碎屑、石英、云母、长石等矿物碎屑。、粘土物质：母岩在分解过程中残余的或新生成的矿物。它们常是化学风化过程中呈胶态的、 不活泼的物质，如、等，在合适的条件下形成粘土矿物。、溶解物质：在化学
23、风化过程中，母岩中活性较大的金属元素（如、等）分解出来溶于水中， 呈离子状态，形成真溶液；溶解度低的、等的氧化物则多为胶体溶液。这三类风化产物当其分别沉积时，就构成了三大类沉积岩的基本物质：碎屑物质是碎屑岩的主要成分；粘土物质组成粘土岩；溶解物质则组成化学岩和生物化学岩。当然，还有火山作用形成的沉积物质，生物作用形成的沉积物质，这里就不一一介绍了。（二）沉积物的搬运作用原岩风化产物，除一部分残留在原地外，大部分被水流、风、冰川、重力及生物等搬运 到其它地方，并在新的适当的地方沉积下来。三种风化产物的性质不同，它们的搬运、 沉积方式也不同。按其搬运的方式可分为：机械搬运、化学搬运和生物搬运。、机
24、械搬运碎屑物质和粘土物质多以机械方式在流水、冰川、风力和重力等营力下被搬运。以流水搬运为例，搬运方式由沉积物大小、 重量和搬运力大小决定。沉积物在搬运过 程中，相互碰撞、磨蚀，沉积物棱角逐渐消失，成为卵圆状。搬运距离越远，越被磨圆。当搬运力逐渐减少时，被搬运的沉积物先后沉积下来。大的比小的先沉积，球状比片状先沉积，重的比轻的先沉积。、化学搬运、呈胶体溶液搬运；、呈真溶液搬运。、生物搬运随着地质历史的发展，生物在沉积岩形成过程中意义越来越大，生物通过生命活动，直 接或间接的对化学元素、有机或无机的各种成岩、成矿物质进行分解和化合，分散与聚 集，以及迁移等作用，在适当的水体中沉淀成有关的岩石和矿床
25、。（三）沉积物的成岩作用沉积物被埋置以后，直至固结为岩石以前所发生的作用称为成岩作用。归纳起来，沉积物在成岩阶段的变化有以下几个方面：压固脱水作用胶结作用重新结晶作用新矿物的生成、压固脱水作用上覆沉积物的重力作用，导致下伏沉积物孔隙减小，水分排出，从而变得紧密坚硬。、胶结作用最常见的胶结物有硅质、各种松散的碎屑沉积物被不同的胶结物胶结而成坚固完整的岩石钙质、铁质和泥质。、重结晶作用随着压力和温度增大，沉积物溶解，导致矿物质点重新排列，使非品质转化成品质矿物。、新矿物的生成沉积物在向沉积岩的转化过程中，除了体积、密度上的变化外，同时还生成与环境相适应 的稳定矿物，如：方解石、燧石、白云石、粘土矿
26、物等新的沉积岩矿物。二、沉积岩的矿物成分原岩风化破碎后残留下来的 原生矿物，耐磨损，抗风化 能力强，大部分化学性质比 较稳定，难溶于水。,粘土矿物化学沉积矿物I有机质及生物残骸如：石英、长石、云母 等;岩石经化学风化作用形成的次生粘土矿物T矿物4 矿物屐粒细，具有很强的亲水I碎屑物质性，可塑性及膨胀性.一如：高岭毛H蒙脱书,伊利石化学沉积矿物有I有机质及生物残骸语加积矿物一碎屑卷质粘土矿物有机质及星物残骸由纯化学作用或生物化学 作用，从溶液中沉淀结晶 产生的沉积矿物，大多具 可溶性.如方解石白云 布,若百等。r有机质及 生物残骸;由生物残骸或有机化学变化 Q；形成的物质，如贝壳、石:油I泥炭及
27、其他有机质等.碎屑物质粘土矿物L化学沉积矿物三、沉积岩的地质特性（一）沉积岩的结构：指沉积岩组成物质的形状、大小、和结晶程度 碎屑结构泥质结构化学结构 生物结构1 碎，c-、,以上制崎!&第避牌蠹具此种结构的岩石属于碎屑岩。铁质胶结铁的氧化物及氢氧化物岩性图，强度高_主要由碎屑物和胶结物细祗性及抗风化性强，,» II ,仁按节舞碎屑颗粒瞰嚎阙铝司弑的银酸盐砾状结构：>砂质结构：();岩性整固.强度大, 性腹，具可溶性， 理盐酸起泡 G/泥质胶结细粒粘土V物 粉砂质结构： <性质松软，易破瓯遇水后易泡软I松散、泥状结构岩石中，小于的粘土颗粒占以上。是泥岩、页岩等粘土
28、岩的主要结构。、化学结构岩石中溶解物质占以上。是白云岩、石膏岩等化学岩的主要结构。、生物化学结构是生物化学岩的结构。由以上的生物遗体或生物碎片所组成。如贝壳结构、珊瑚结构(二)沉积岩的构造指沉积岩各个组成部分的空间分布和相互间的排列关系，是宏观特征。主要有以下四种构造：层理构造层面构造结核生物成因构造.岩层与层理构造()岩层：是在一个基本稳定的物理条件下所形成的沉积单位，是由成分上基本一致的岩石组 成，层与层之间有层面分开。层的厚度变化可以很大，按岩层的厚度可分为巨厚层 >厚层；中厚层；薄层微层< 0()夹层：夹在岩层厚层之间的薄层。()层的尖灭与透镜体：若岩层在横向延伸方向不大的
29、范围内，一侧逐渐变薄而消失，则称为 层的尖灭；若两侧均尖灭时，称为层的透镜体。()层面分隔不同性质岩层的分界面，可以是平面，但大多是曲面。层面的形成标志着沉积作用的短暂停顿或间断。层面往往分布有少量的粘土物质或白云母等碎片，因而岩体容易沿层面劈开，构成了岩体在强度上的软弱面。()层的厚度上下层面之间的垂直距离为层的真厚度。层的厚度是重要的描述标志，也是沉积过程稳定程度的间接标志。()层理构造岩石各组成部分在颜色、矿物成分、碎屑颗粒大小等方面的差异变化所形成的成层现象。(由于沉积环境的变化、先后沉积下来的矿物或岩屑的颗粒大小、形状、成分和颜色的不同所 显示的成层现象。)层理是沉积岩最基本、最特别
30、的构造，是沉积岩区别于岩浆岩和变质岩的最主要标志。由于沉积环境和条件不同，层理主要可分为以下几种类型： 水平层理； 波状层理；单斜层理； 交错层理。水平层理由许多呈直线状彼此平行(平行于层面)的细层组成。形成于平静的或微弱流动的水介质中，如海洋、湖泊的深水地带及沼泽地区。常见于粘土岩、砂岩及石灰岩中。单斜层理由一系列倾斜层系重叠组成，层系之间界面较平直，层系是由同向倾斜的许多细层重叠组成，细层与层系界面斜交。交错层理泛指细层与层系界面相交成角度的多层系的(不管各层系内细层的倾向是否一致)或单层系的层理。波状层理由许多呈波状起伏的细层重叠在一起组成，是由于波浪引起的沙纹的移动造成的。.层面构造、
31、结核及化石在沉积岩岩层层面上往往保留有反映沉积岩形成时流体运动，自然条件变化遗留下来的痕迹，称为层面构造。主要发育有：波痕、雨痕、泥裂、雹痕、虫痕、动物足迹等。它们可以帮助判断层序。波痕：是沉积物表面由于水和空气流动而形成的波状起伏不平的堆积形态。主要发育在粉砂岩、砂岩及碳酸盐岩的表面，在细砾岩中也可见到。泥裂：也称干裂，是未固结的沉积物露出水面后，经暴晒干固收缩形成的与层面大致垂直的裂 缝。泥裂常使层面构成网状、放射状或不规则分叉状的裂缝，剖面上则呈型或型裂口。 泥裂常见于粘土岩、粉砂岩及细砂岩层面上，偶而也见于碳酸盐岩层面上。砂岩中的蛤壳化石，有的保留了原来的白色外壳，有的溶蚀掉了，形成打
32、开的铸模()结核指包裹在沉积岩体中某些矿物集合体的团块。具成分、结构、颜色等一般与围岩不同。()化石指埋置在沉积岩中的各地质时期古生物的遗体和遗迹。它们虽保持着古生物的体态和构造，但 它的有机质已被矿物质所替代。古生物化石是沉积岩独有的构造特征，是研究地史、生物进化的重要依据。层理构造、层面构造和化石特征是沉积岩区别于其它岩类的一个重要特征。四、沉积岩的工程地质性质、碎屑岩的成分碎屑：石英，长石、岩石碎屑；胶结物：硅质()、钙质()、泥质(高岭石等)、铁质()。、泥质岩的成分： 粘土矿物高岭石等。、化学岩的成分： 方解石、白云石、 等。矿物成分不同，力学性质、水理性质差异较大，除泥质岩外，抗风
33、化能通常都较强。工程地质性质较好，但其胶结物的成分对其强度影响显著：硅质胶结者强度较高、抗风能力强、透水性低、抗水性好；钙质胶结的次之;泥质胶结的火山碎屑岩中的凝灰岩，强度低，为软弱岩，遇水软化明显。、泥质岩的工程地质性质强度低，在外荷载作用下变形大，遇水易软化和泥化。泥质岩的天然边坡稳定性差。透水性小， 可成为天然的隔水防渗层。、化学岩的工程地质性质?石灰岩 力学强度大多较高，抗水性弱(具溶解性)，地下水的溶蚀形成喀斯特空洞。是地 下水的集中渗流通道，地基中的不稳定区。?白云岩 力学强度较高，具有微弱的溶蚀性。?硅质岩 强度高，抗水性好，抗风化能力强。沉积岩中分布最广的是石灰岩，其次是泥质岩
34、(页岩和粘土岩)和砂岩。五、沉积岩的特点沉积岩的矿物成分与岩浆岩的相比有显著的不同：、在岩浆岩中大量存在的橄榄石、辉石、角闪石和黑云母等铁镁矿物在沉积岩中很少见；、长石、石英、白云母等矿物在岩浆岩和沉积岩中都比较多，但钾长石和石英在沉积岩中更多一些；盐类矿物、碳酸盐矿物和粘土矿物则是沉积岩所特有的矿物，岩浆岩中很少或者没有; 生物组分是沉积岩所特有的。常见的沉积岩一_ :由火山喷发的砰屑物质在地表短距 火山碎;离搬运或就地沉积而成0属于喷出 屑岩LI岩和沉积岩之间的过渡类型.碎屑岩类碎屑岩类火山集块岩：由粒径大于100的粗 火山碎屑物质组成。火山角砾岩，由粒径为21001ml熔岩 碎屑、晶屑等
35、组成。凝灰岩;由粒经小于2e的火山灰及 细碎屑组成.,沉积碎屑岩 (沉积匚$由先成岩石风化剥蚀的碎屑物质 碎屑岩经搬运,沉积、胶结而成的岩IJI|砾著：由粒径大于2nni的碎屑胶结而成口可分为石英砂岩.长石砂岩和岩屑砂岩口砂岩：由粒径介于0一 052mm的砂粒胶结而 成.,粉砂岩:由石英、长石的粉粘粒及粘土矿物 胶结而成;,火山碎屑岩页岩UK!.粘土岩类一泥岩一由粘土脱水胶结而成.页岩分类，硅质、粘土质、砂质.钙 质、破质页岩；工程性质：除硅质页岩强度稍高外，其 余岩性软弱，易风化，强度低，遇水易 软化、丧失稳定性.成分与页岩相似，厚层状构造.工程性质;吸水性强，遇水后易 软化；吸水后体积急剧
36、膨胀口空粘土类岩石夹于坚硬岩层之间，形成软弱夹层, 浸水后易于软化滑动g由碳酸盐矿物组成化学及生物心学岩类矿物成分：方解石、含少坦白云石和粘土矿物0颜色：深灰、浅灰及白色“特征：纯化学作用生成的石灰岩具有结晶结 枸；生物化学作用生成的石庆岩,常含有丰富 的有机物残骸.石灰岩分布广泛、岩性均一,属用途广泛的建福:白云岩化学及生物化学岩类小石灰岩:矿物成分：白云石，少量方解石 和粘土矿物.特征:结晶结构；性质与石友岩 相似，但强度和稳定性比石灰岩 高，是一种良好的建筑石料。;空白云岩的外观特征与石灰岩相似，在野外 ;难于区别，可用盐酸起泡程度辨认0白云岩的外观特征与石灰岩相似，在野外难于区别，可用
37、盐酸起泡程度辨认石灰岩：常温下遇稀盐酸剧烈起泡泥灰岩：常温下遇稀盐酸剧烈起泡并留有白色泥点白云岩：常温下遇稀盐酸不起泡，但加热或研成粉末后起泡本节要求掌握的内容沉积岩的分类沉积岩的组成岩蒙号、变航号和梆舄岩较化学岩和生物岩板风化能力强I况根号莪岩浆岩勒变质岩扰民化 化学成分费力强偌桨岩中的性暑孩署性暑和超基性岩抗风化能力强J啧出者较侵入岩抗风化能力结构和枸造坚员致富的岩石较廉松多孔的岩石抗网化能为au等粒的较不等他的岩石抗风化像力强图 热的较粗粒的岩石抗风化能力ih*层的我厚层的岩石就风化is力强吐如.由于节理SHR的存在，便于空气、水落献的濡动利生电话动，放节理密集带、断层藏薛带,曾斛处,易
38、于风化且风化深度显大地就吃积岩嘴稠1沉枳岩气愉见的化作用强烈,风化耀度较大口耳&干事充累得地区物理风化作用较强而，化学及生物风化作用稚弱候涵面£炎热地区一页岩 4E灰岩石灰岩白石七据 盘气黑便山Jt/棣产生垂直分带,亦使风化作用产生垂直分带碌我较陡虬阳坡较7用我，风化爆反大潮谷发青篇区，地形切割产堂,他向风钻作用加里岩土工程勘查规范划分出种风化程度的岩石：全风化、强风化、中等风化和微风化。1.5 变质岩变质岩：指地壳中原有岩浆岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等造成物理化学环境 的改变。当其处于高温、高压及具有化学活动性流体的作用下,使原来岩石成分、结构 和构造等在固体状态下
39、发生一系列变化,所形成的新的岩石称为变质岩； 引起岩石的性质发生改变的作用，称为变质作用。温度、压力、具有化学活动性的流体 原岩，变质岩变质岩的特点：? 一方面受原岩的控制，而具有一定的继承性；? 一方面由于变质作用的类型和程度不同，而在矿物成分、结构和构造上具有一定的特征 性。一、引起变质作用的主要因素温度；压力；具有化学活动性的流体。、温度 来源于：（）炽热岩浆带来的热量；（）地壳深处的高温；（）地壳运动所产生的摩擦热；（）放射性元素的衰变、压力 来源于：（）上覆岩层重量产生的静压力（）构造运动或岩浆活动所引起的横向挤压、化学活动性强的液体和气体热液（包含水、等）来源于：（）岩石裂隙中存在
40、的水；（）岩浆活动；（）地壳深部的地下水。二、变质作用的机理、由温度引起的变质：引起岩石部分矿物中的挥发成分（、等）的逃逸或获得。、脱水反应、脱碳酸反应、水合反应、碳酸化反应其中，、常发生在原岩为沉积岩的情况，、常发生在原岩为岩浆岩的情况。、由由温度引起的变质大部分的变质作用都是在高温条件下进行的。（）促使岩石发生重结晶，形成新的结晶结构。石灰岩一一大理岩()促进矿物间的化学反应, 、由温度引起的变质产生新的变质矿物.原岩为岩浆岩：在变质温度、压力不太大时，岩浆岩中不含或少含或的矿物则吸水、吸发生水合反应与碳酸化反应。经过水合作用后，橄榄石可变为蛇纹石；经碳酸化作用后，斜长石可变为方解石。 、
41、由压力引起的变质岩石的孔隙率减小，使岩石变得更加致密坚硬。在一定温度的作用下，重结晶成体积减小而密度增大的新矿物。如石榴子石。使岩石和矿物发生变形和破裂，形成各种破碎构造；随着温度的升高，促进新的矿物组合和发生重结晶作用，形成变质岩特有的片理构造。、由化学活动性强的流体引起的变质( 交代作用当岩浆侵入时，在侵入岩与碳酸盐围岩之间易发生物质成分的交换。称为交代作用。、变质作用的类型(重点)()接触变质作用()动力变质作用()区域变质作用()区域混合岩化作用;接触变质作用;侵入岩与围岩的接触带或熔岩流附近的岩布在:温度的直接作用下变质，形成接触变质岩.：砂岩T石英岩，石灰岩T大理岩，：粘土岩T角岩
42、等.题五起属布席一一I|区域变质作用区域混合岩化作用形成块状构造/接触变质作用二、变质作用类型询三菱欣祚词;地壳内发生大规模地壳变动时产生的强烈;:定向压力使原岩挤压破碎、变形并重结;晶而发生变质,变质作用主要发生在岩:层的强烈褶皱带或沿断裂带呈带状分 ;-布£ 一尸二二二二二二二=二=二二三上 四I糜棱岩、压碎岩，并伴有蛇纹石、 区域变质作用|绿帘石等变质矿物.区域混合岩化丘市 二形成块状构造动力变质作用形成的岩石 断层角砾岩 碎裂岩 糜棱岩接触变质作用1I动力式质布用：|区域变质作用,【在广大范围内发生、并由温度、压力以及；化学活动性流体等多因素引起的变质作阴"一语焉一
43、后碧:一号诲蹑碧丁干枝一 斗区麻混合岩化演1主要形成片理构造r :接触变质作用!京石委欣和亩一;I区域变质作用区域混合岩化作用 I、;二夜各房花祚而1原有的区域变质岩与岩浆状的流体互相 混合交代形成新岩石的作用C四、变质岩的矿物成分 主要有两种：()继承性矿物：原岩保留的矿物，主要为长石、 云母、角闪石、方解石等；()变质矿物：在变质过程中产生的新矿物，如红柱石、硅线石、蓝晶石、硅灰石、 刚玉、绿泥石、绿帘石、滑石、叶腊石、 蛇纹石、石榴子石、石墨等。五、变质岩的结构主要是指构成变质岩的矿物颗粒大小、形态及组合关系。按成因分为：变晶结构：原岩在固态条件下发生重结晶形成的结构，几乎全部为结晶结构
44、，主要由重 结晶作用形成。变余结构：从早先岩石中保留的结构碎裂结构：岩石受定向压力作用发生破裂，形成碎块或粉末后被胶结在一起的结构、变晶结构原岩在固态条件下发生重结晶形成的结构。可分为以下几类：按相对大小：等粒变晶结构、不等粒变晶结构、斑状变晶结构；按绝对大小：粗粒变晶结构、中粒变晶结构、细粒变晶结构；按颗粒形状：粒状变晶结构、鳞片状变晶结构、纤维状变晶结构等。、变余结构指早先岩石中保留的结构。变余结构对于判别原岩的性质类型有重要意义。例如：若原岩是砂岩或泥岩等沉积岩，则可能会出现变余砂状结构或变余泥状结构；若原岩是岩浆岩，则可能会有变余斑状结构等。、碎裂结构又称压碎结构局部岩石在定向压力下，引起矿物及岩石本身发生弯曲、破碎，而又被粘结起来形成新 的结构。六、变质岩的构造指各构成组分在空间的排列方式片理构造：在定向压力作用下，矿物成分在垂直挤压应力方向作定向排列而显示出的定 向性。是变质岩最常见、最具特征的构造；块状构造：矿物成分成均匀状的排列，岩石具有各向同性特征。是大理岩、石英岩常有的构造；