公路工程地质第一章(1.2节)

课程：工程地质主讲：郝秀红、王彦敏课程介绍26课时理论+4课时实验（+两天实习），考查课闭卷期末考试成绩出勤成绩实验报告成绩作业成绩平时成绩总成绩%),70(%)30(开课目的工程地质是将地质学的原理应用于解决工程场地稳定性问题的一门学科。是通过工程地质测绘和勘察，研究建筑场地的地形地貌、地层岩性、地质构造、岩土工程特性、水文地质和地表地质作用等工程地质条件，论证和预测有关工程地质问题发生的可能性，并采取必要的防治措施，以确保建筑物安全稳定和正常运行，是土木工程类专业不可或缺的必修课程。主要授课内容第一章岩石第二章地质构造第三章风化与地表流水的地质作用第四章地貌与第四纪松散沉积物第五章地下水的地质作用第七章常见的不良地质现象第八章公路工程地质问题岩石：在地质作用下产生的，由一种或单矿岩多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。复矿岩组成岩石的基本单位按成因分变质岩沉积岩岩浆岩第一章岩石地质作用：形成和改变地球的物质组成、外部形态特征与构造的各种自然作用。冰川地质作用海水地质作用湖水地质作用地下水地质作用地表流水地质作用风的地质作用按动力性质分—固结成岩作用沉积作用搬运作用剥蚀作用风化作用外力地质作用地壳运动变质作用岩浆作用内力地质作用第一节造岩矿物一、矿物1．定义：具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。2．造岩矿物：在岩石中常见的矿物。例如：石英，长石，方解石等。特点：（1）大部分是晶体（单晶、孪晶、多晶）如课本第一页食盐的格子构造期重复排列（格子构造、离子）在三维空间周微观：内部质点（原子形宏观：有规则的几何外（2）组成岩石的基本单位。（3）在一定的环境中形成，在新的地质作用下发生变化，形成新的次生矿物。二、矿物的物理性质——肉眼识别的方法1．颜色矿物对可见光波的吸收作用产生的。（1）自色：矿物固有的颜色。——含Fe、Mg多的矿物：颜色较深。例如：黑云母，角闪石，辉石等。——含Si、Al、Ca多的矿物：颜色较浅。例如：石英，长石，方解石等。（2）他色：矿物中混入了杂质所引起的颜色。例如：SiO2例如:Al2O3（3）假色：由于矿物内部的裂隙或表面的氧化膜对光的折射、散射所引起的。例如：方解石理解面上常有虹彩。Ti玫瑰水晶：紫水晶：纯石英：无色透明MnFe—蓝宝石：Ti红宝石：Cr刚玉：无色透明2．光泽矿物表面呈现的光亮程度。按强弱程度分为：（1）金属光泽（2）半金属光泽（3）非金属光泽——大部分造岩矿物淡如土。如：高岭石。土状光泽：矿物表面暗、蛇纹石。呈现的光泽。如：滑石蜡状光泽：像石蜡表面：石英断口。平，致使光线散射。如油脂光泽：矿物表面不—如：纤维石膏———绢般的光泽。反射互相干扰，形成丝鳞片状矿物，由于光的丝绢光泽：纤维状或细的光泽。例如：云母。珍珠光泽：像珍珠一样解石例如：石英、长石、方玻璃光泽：反光如镜。3．硬度矿物抵抗外力刻划、研磨的能力。（1）分类1.滑石2.石膏3.方解石4.萤石5.磷灰石6.正长石7.石英8.黄玉9.刚玉10.金刚石→大部分造岩矿物的摩氏硬度在2-6.5金属材料—布氏、洛氏硬度度的等级。序，并不是矿物绝对硬反映矿物相对硬度的顺石料、陶瓷等—摩氏硬度（2）硬度的确定：根据两种矿物对刻时是否刻伤（3）野外工作中，常使用指甲（2—2.5），铁刀刃（3—3.5），玻璃（5.5—6），钢刀刃（6—6.5）（4）注意：鉴别矿物的硬度时，要在矿物的新鲜晶面或解理面上进行。4．解理、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。解理面断口：不具方向性的不规则破裂面，称为断口。解理方向解理程度石三个方向解理：如方解两个方向解理：如长石一个方向解理：如云母如磷灰石解理面难出现常出现断口不完全解理如正长石又有断口既有解理面中等解理如方解石解理面平整光亮块常沿解理方向开裂成小完全解理平滑光亮如云母解理面大而完整极易裂开成薄片极完全解理.,:.,:,,:,,:三、常见的造岩矿物见课本3页表1-1纯石英蔷薇石英钾长石金云母橄榄石第二节岩浆岩岩浆：处于高温、高压下的硅酸盐熔融体。800-1300C数千个大气压成分：硅酸盐（以氧化物形式表示SiO2,Al2O3,FeO,Fe2O3,MgO,CaO,Na2O,K2O,H2O）1%-8%以水为主的挥发性物质（H2O,CO2,CO,N2,SO2,SO3,H2S,HCl,H2F）岩浆作用公里外深成侵入岩（地表以下公里内）潜成侵入岩（地表以下—侵入岩—侵入作用喷出岩—喷出作用55岩浆岩具体见课本:侵入体和喷出体的产出状态岩基：规模极大侵入体平整岩株：与围岩接触面不深成岩割围岩的成层方向岩墙：狭长侵入体，切岩盘层理平行板状，延伸方向与围岩岩床：侵入体为层状或浅成岩侵入岩岩流岩被：分布面积广的熔失了气体的岩浆熔岩流：喷出地面而丧火山锥喷出岩一、岩浆岩的矿物成分及分类1．矿物成分2．分类（根据SiO2的含量分）（1）酸性岩类（SiO2＞65%）以石英、正长石为主。颜色浅，密度小。（2）中性岩类（SiO2=65-52%）以正长石、斜长石、角闪石为主。颜色比较深，密度比较大、辉石、橄榄石成份。黑云母、角闪石、深色矿物：石、白云母矿物：MgFe斜长成份份。石英、正长石Ca、Al、Si浅色（3）基性岩类（SiO2=52-45%）斜长石、辉石为主。颜色深，密度大。（4）超基性岩类（SiO2＜45%）以辉石、橄榄石为主。颜色很深，密度很大。(1)(4)颜色由浅到深，密度由小到大。其中，3、4也称为碱性岩，硬度大，做骨料（沥青与碱性的岩石的粘附性比较好，常用玄武岩作沥青路面材料的骨料）。二．岩浆岩的结构和构造1．结构定义：组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的情况。（1）按岩石中矿物的结晶程度分（2）按岩石中矿物的晶粒大小分喷出岩—物组成。：岩石全部由非晶质矿非晶质（玻璃质）结构浅成岩或喷出岩—。晶和非结晶的矿物组成半晶质结构：岩石由结深成岩—缓慢降温由结晶矿物组成。岩浆全晶质结构：岩石全部晶质组成，均匀致密。玻璃质结构：岩石由非）微镜可识别。（晶较小的矿物组成。显隐晶质结构：岩石由结眼或放大镜可识别。（晶较大的矿物组成，肉显晶质结构：岩石由结mmmm1.0)1.0（3）按岩石中矿物晶粒的相对大小—深成岩—晶质似斑状结构：石基为显—浅成岩或喷出岩—质或玻璃质斑状结构：石基为隐晶基大的为斑晶，小的为石不等。晶形完好，颗粒同种主要矿物晶粒大小不等粒结构深成岩细粒结构：中粒结构：粗粒结构：大小相等质，同种主要矿物晶粒等粒结构：矿物为显晶:_11mm-55mmmm2．构造定义：矿物在岩石中排列和充填方式所反映出来的外貌特征（1）块状构造矿物在岩石中分布比较均匀，无一定的排列方向。例如：花岗岩，闪长岩，辉长岩等。——侵入岩（2）流纹构造岩石中不同颜色的条纹、拉长了的气孔以及长条形矿物沿一定方向排列所形成的流动状构造。流纹岩特有的构造。——喷出岩（3）气孔状构造岩浆凝固时，挥发性的气体未能及时溢出，以致在岩石中留下许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞例如：玄武岩。——喷出岩（4）杏仁状构造岩石中的气孔，为后期矿物（方解石、石英等）充填所形成的一种形似杏仁的构造。例如：玄武岩，安山岩等。三、岩浆岩的分类和常见的岩浆岩1．分类见课本p7，表1-22．常见的岩浆岩（1）酸性岩类花岗岩：深成侵入岩，呈肉红、浅灰、灰白等。矿物成分主要是：石英、正长石。全晶质等粒结构，块状构造。流纹岩：喷出岩，呈灰白、灰红、浅黄褐色。矿物成分同花岗岩。隐晶质斑状结构。流纹构造。（2）中性岩类安山岩：喷出岩，灰色，紫色或灰紫色。斑状结构，气孔或杏仁构造。（3）基性岩类玄武岩：喷出岩，灰黑至黑色，隐晶质细粒或斑状结构，气孔或杏仁构造。致密坚硬,强度高,良好的沥青类路面材料的骨料