工程地质第2章-地壳及其物质组成课件.ppt

1、2 2地壳及其物质组成地壳及其物质组成2.12.1地壳是固体地球的外部层圈地壳是固体地球的外部层圈2.22.2矿物矿物2.32.3岩石岩石本章小结本章小结2外部层圈外部层圈固体地球固体地球地球的层圈构造地球的层圈构造大气圈、水圈、生物圈大气圈、水圈、生物圈地壳地壳地幔地幔地核地核外核外核内核内核32 2.1.1地壳是固体地球的外部层圈地壳是固体地球的外部层圈地质作用地质作用塑造地壳面貌的自然作用。塑造地壳面貌的自然作用。地地质质作作用用的的动动力力来来源源地球内部放射性元素蜕变产生内热地球内部放射性元素蜕变产生内热太阳辐射热以及地球的旋转力和重力太阳辐射热以及地球的旋转力和重力内力地质作用内力

2、地质作用外力地质作用外力地质作用42 2.1.1地壳是固体地球的外部层圈地壳是固体地球的外部层圈地地质质作作用用物理地质作用物理地质作用（自然地质作用自然地质作用）工程地质作用工程地质作用（人为地质作用人为地质作用）按地质灾害成因的不同：按地质灾害成因的不同：内力地质作用内力地质作用外力地质作用外力地质作用风化作用；剥蚀作用风化作用；剥蚀作用搬运作用；沉积作用搬运作用；沉积作用固结成岩作用固结成岩作用构造运动；岩浆活动构造运动；岩浆活动变质作用；地震变质作用；地震由人类活动引起的地质效应由人类活动引起的地质效应52 2.2.2矿物矿物矿物矿物是天然产出的均匀固体，它是各种地质是天然产出的均匀固

3、体，它是各种地质作用的产物，是岩石的基本组成部分。作用的产物，是岩石的基本组成部分。矿物都具有一定的化学成分，并可用化学式来表达。矿物都具有一定的化学成分，并可用化学式来表达。如：如：金刚石金刚石C矿物中可或多或少地掺有杂质！矿物中可或多或少地掺有杂质！石英石英SiO26矿物的形态矿物的形态单体形态单体形态7矿物的形态矿物的形态集合体形态集合体形态81、矿物的物理性质、矿物的物理性质颜色颜色自色自色他色他色颜色颜色9自色自色自色是由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物自色是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。本身的固有颜色。10他色他色他色是矿物混入某些杂质所引起的颜色。他色

4、是矿物混入某些杂质所引起的颜色。112、矿物的物理性质、矿物的物理性质条痕条痕条痕是矿物粉末的颜色。条痕是矿物粉末的颜色。123、矿物的物理性质、矿物的物理性质光泽光泽光泽是矿物表面对可见光的反射能力。光泽是矿物表面对可见光的反射能力。134、矿物的物理性质、矿物的物理性质硬度硬度硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。硬度是矿物抵抗外力机械作用的强度。摩氏硬度摩氏硬度滑石滑石石膏石膏方解石方解石萤石萤石磷灰石磷灰石正长石正长石石英石英黄玉黄玉刚玉刚玉金刚石金刚石145、矿物的物理性质、矿物的物理性质解理解理矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性矿物受外力作用时，能沿一定方向破裂成平面的性质称

5、为解理。质称为解理。极完全解理极完全解理 完全解理完全解理中等解理中等解理不完全解理不完全解理极不完全解理极不完全解理 石盐的立方体完全解理石盐的立方体完全解理 156、矿物的物理性质、矿物的物理性质断口断口矿物受外力打击后无规则地沿着解理面以外方向破矿物受外力打击后无规则地沿着解理面以外方向破裂，其破裂面称作断口。裂，其破裂面称作断口。贝壳状断口贝壳状断口参差状断口参差状断口平坦状断口平坦状断口锯齿状断口锯齿状断口土状断口土状断口燧石的贝壳状断口燧石的贝壳状断口167、矿物的物理性质、矿物的物理性质密度密度矿物密度变化幅度很大，一般根据经验用手掂量，矿物密度变化幅度很大，一般根据经验用手掂量

6、，将矿物的密度分为轻、中等和重三级。将矿物的密度分为轻、中等和重三级。8、矿物的物理性质、矿物的物理性质弹性弹性矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后仍能矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后仍能恢复原状的性质称为弹性。如云母恢复原状的性质称为弹性。如云母179、矿物的物理性质、矿物的物理性质挠曲挠曲10、矿物的物理性质、矿物的物理性质延展性延展性矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后不能矿物受外力作用后发生弯曲变形，外力解除后不能恢复原状的性质称为挠性。如滑石恢复原状的性质称为挠性。如滑石矿物能锤击成薄片或拉长成细丝的特性称为延展性。矿物能锤击成薄片或拉长成细丝的特性称为延展性。18常

7、见矿物常见矿物19常见矿物常见矿物20常见矿物常见矿物练习题练习题1、某矿物呈板块、黑色、珍珠光泽，一组完全解理，、某矿物呈板块、黑色、珍珠光泽，一组完全解理，硬度硬度2.53.0。该矿物可定名为（。该矿物可定名为（）。）。A辉辉 石石 B角闪石角闪石 C橄榄石橄榄石 D黑云石黑云石2、某矿物呈灰白色，菱面体，三组完全解理，小刀、某矿物呈灰白色，菱面体，三组完全解理，小刀能刻划动，遇稀盐酸强烈起泡。该矿物可定名为能刻划动，遇稀盐酸强烈起泡。该矿物可定名为（）。）。A石膏石膏 B食盐食盐 C方解石方解石 D白云石白云石3、某矿物呈乳白色粒状，玻璃光泽，贝壳状断口，、某矿物呈乳白色粒状，玻璃光泽，

8、贝壳状断口，钢不能划动，则该矿物定名为（钢不能划动，则该矿物定名为（）。）。A斜长石斜长石 B白云石白云石 C石英石英 D蛇纹石蛇纹石252 2.3 3岩岩石石岩石岩石是地壳的基本组成物质，是内、外动力是地壳的基本组成物质，是内、外动力地质作用的产物，岩石是由矿物组成的。地质作用的产物，岩石是由矿物组成的。岩石的结构岩石的结构是指岩石中矿物的结晶程度、颗是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒大小、形状及彼此间的组合方式。粒大小、形状及彼此间的组合方式。岩石的构造岩石的构造是指岩石中矿物集合体之间或矿是指岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列和充填物集合体与岩石其它组成部分之间的排

9、列和充填方式。方式。262 2.3 3岩岩石石火成岩火成岩（岩浆岩）（岩浆岩）岩浆作用岩浆作用外力地质作用外力地质作用变质作用变质作用按岩石形成方式的不同：按岩石形成方式的不同：块状构造块状构造层状构造层状构造片理构造片理构造变质岩变质岩沉积岩沉积岩矿物成分、结构、构造特征是识别岩石类型矿物成分、结构、构造特征是识别岩石类型的主要依据。的主要依据。27火成岩火成岩物质成分物质成分主要有主要有O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等。等。化学成分化学成分28火成岩火成岩物质成分物质成分主要有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、主要有橄榄石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石、石英等

10、。钾长石、石英等。矿物成分矿物成分29火成岩火成岩结构结构显晶质结构显晶质结构斑状结构斑状结构隐晶质结构隐晶质结构玻璃质结构玻璃质结构粗粒结构粗粒结构中粒结构中粒结构细粒结构细粒结构30火成岩火成岩构造构造31火成岩火成岩产状产状指岩体的形态、大小、深度以及与围岩的关系。指岩体的形态、大小、深度以及与围岩的关系。岩基岩基岩株岩株岩墙岩墙岩床岩床岩盆岩盆被侵蚀露被侵蚀露出的岩盖出的岩盖火山颈火山颈复式火山复式火山具有放射状具有放射状岩墙的火山颈岩墙的火山颈大型大型破火山口破火山口火山碎屑流火山碎屑流熔岩流熔岩流熔岩被熔岩被熔渣锥熔渣锥小型破火山小型破火山口口小火山小火山32火成岩火成岩分类分类常

11、见火成岩类型及特征常见火成岩类型及特征33火成岩火成岩代表性岩石代表性岩石34沉积岩沉积岩矿物成分矿物成分碎屑矿物碎屑矿物化学矿物化学矿物石英、粘土矿物石英、粘土矿物长石、云母长石、云母方解石、文石、白云石、菱铁矿方解石、文石、白云石、菱铁矿燧石、石膏、硬石膏燧石、石膏、硬石膏35沉积岩沉积岩结构结构碎屑结构碎屑结构非碎屑结构非碎屑结构砾状结构砾状结构砂状结构砂状结构粉砂状结构粉砂状结构泥状结构泥状结构结晶结构结晶结构生物骨架结构生物骨架结构36沉积岩沉积岩构造构造层理构造是沉积岩最基本最特别的构造，是岩石各组层理构造是沉积岩最基本最特别的构造，是岩石各组成部分在颜色、矿物成分，碎屑颗粒大小等

12、方面的差异变成部分在颜色、矿物成分，碎屑颗粒大小等方面的差异变化所形成的成层性。化所形成的成层性。平行层理平行层理交错层理交错层理37沉积岩沉积岩构造构造(a)顶面在左边顶面在左边,正常岩层正常岩层;(b)顶面在右边顶面在右边,直立岩层直立岩层;(c)顶面在右边顶面在右边,倒转岩层倒转岩层交错层理的斜纹层在顶部为截切，与底面呈小角度相交错层理的斜纹层在顶部为截切，与底面呈小角度相交或相切，据此常用来判断岩层的顶、底面。交或相切，据此常用来判断岩层的顶、底面。38沉积岩沉积岩构造构造岩层的厚度可在一定范围岩层的厚度可在一定范围内保持不变内保持不变,也可在横向或纵也可在横向或纵向上变厚或变薄、尖灭

13、或呈透向上变厚或变薄、尖灭或呈透镜状。按厚度岩层可分为：镜状。按厚度岩层可分为：岩层的形态岩层的形态a-顶面；顶面；b-底面；底面；-板状岩层；板状岩层；-岩层变厚变薄；岩层变厚变薄；-岩层尖灭，呈楔形；岩层尖灭，呈楔形；-岩层呈透镜状岩层呈透镜状块状层块状层1m厚层厚层10.5m中厚层中厚层0.50.1m薄层薄层0.10.01m39沉积岩沉积岩构造构造另外，在同一岩层内碎另外，在同一岩层内碎屑颗粒向上逐渐变细，称为屑颗粒向上逐渐变细，称为递变层理递变层理。递变层理递变层理（据（据W.K.Hamblin修改）修改）40沉积岩沉积岩构造构造沉积岩的层面构造沉积岩的层面构造波痕及其印模波痕及其印模

14、（据（据R.R.Shrock,1948）泥裂的立体示意图泥裂的立体示意图（据（据R.R.Shrock,1948）41沉积岩沉积岩分类分类沉积岩分类简表沉积岩分类简表42常见沉积岩常见沉积岩碎屑沉积岩碎屑沉积岩43常见沉积岩常见沉积岩火山碎屑岩火山碎屑岩44常见沉积岩常见沉积岩非蒸发岩非蒸发岩45常见沉积岩常见沉积岩蒸发岩蒸发岩46变质岩变质岩矿物成分矿物成分变质岩的特征矿物变质岩的特征矿物47变质岩变质岩矿物成分矿物成分变质岩的特征矿物变质岩的特征矿物48变质岩变质岩结构结构变晶结构变晶结构是原岩在固态条件下发生重结晶形成是原岩在固态条件下发生重结晶形成的结构的结构变余结构变余结构是指从早先岩

15、石中保留的结构是指从早先岩石中保留的结构49变质岩变质岩构造构造变成构造变成构造变余构造变余构造片理构造片理构造片麻状构造片麻状构造板状构造板状构造斑点构造斑点构造块状构造块状构造通过变质通过变质作用形成作用形成的的变质岩中残变质岩中残留原岩的构留原岩的构造造50变质岩变质岩分类分类变质岩分类简表变质岩分类简表51常见变质岩常见变质岩52本章小结(1)(1)地球的外部层圈有：大气圈、水圈、生物圈。固地球的外部层圈有：大气圈、水圈、生物圈。固体地球内部层圈包括：地核、地幔、地壳。引起地壳面体地球内部层圈包括：地核、地幔、地壳。引起地壳面貌发生演变的自然作用称地质作用，工程地质学称物理貌发生演变的

16、自然作用称地质作用，工程地质学称物理地质作用。地质作用。其中内力地质作用包括：构造运动、岩浆作其中内力地质作用包括：构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。外力地质作用包括：风化作用、用、变质作用、地震。外力地质作用包括：风化作用、剥蚀作用、搬运、沉积和固结成岩。剥蚀作用、搬运、沉积和固结成岩。53本章小结(2)(2)矿物矿物是天然产出的均匀固体。矿物的形态、颜色、光是天然产出的均匀固体。矿物的形态、颜色、光泽、条痕、硬度、解理、断口等是鉴别矿物的主要标志。泽、条痕、硬度、解理、断口等是鉴别矿物的主要标志。(3)(3)矿物的集合体组成矿物的集合体组成岩石岩石。岩石中矿物的结晶程度、颗。岩石中矿物的

17、结晶程度、颗粒大小、形态及彼此间的关系称做粒大小、形态及彼此间的关系称做结构结构。而岩石中矿物集合。而岩石中矿物集合体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列组合特体之间或矿物集合体与岩石其它组成部分之间的排列组合特征称征称构造构造。结构与构造反映岩石的外貌特征。矿物成分、结结构与构造反映岩石的外貌特征。矿物成分、结构和构造是鉴别岩石的重要依据。构和构造是鉴别岩石的重要依据。54本章小结 (4)(4)火成岩是岩浆作用的产物。火成岩中火成岩是岩浆作用的产物。火成岩中分布最广的矿物有：橄揽石、辉石、角闪石、分布最广的矿物有：橄揽石、辉石、角闪石、黑云母、斜长石、钾长石和石英。黑云母、斜长石、钾

18、长石和石英。花岗岩和花岗岩和玄武岩是火成岩中分布最广的侵入岩和喷出玄武岩是火成岩中分布最广的侵入岩和喷出岩。它们的力学强度高，尤以细粒花岗岩性岩。它们的力学强度高，尤以细粒花岗岩性能最佳，是优良地基和建筑材料。能最佳，是优良地基和建筑材料。55本章小结(5)(5)沉积岩最基本、最显著的特点是具沉积岩最基本、最显著的特点是具有层理构造。从总体上看，沉积岩的强度有层理构造。从总体上看，沉积岩的强度低于火成岩，形成时代老、岩层厚度大的低于火成岩，形成时代老、岩层厚度大的沉积岩力学强度大。沉积岩力学强度大。56本章小结(6)(6)变质岩除变质矿物外，常见的矿物变质岩除变质矿物外，常见的矿物为石英、长石

19、和云为石英、长石和云母。母。练习题1、下列岩石为岩浆岩的是（、下列岩石为岩浆岩的是（）A灰灰 石（橄榄石）石（橄榄石）B片麻岩（灰岩）片麻岩（灰岩）C辉辉 石（石英岩）石（石英岩）D泥泥 岩（砂岩）岩（砂岩）2、碎屑物质被胶结以后所开成的结构称为（、碎屑物质被胶结以后所开成的结构称为（）。）。A碎屑结构碎屑结构 B斑关结构斑关结构 C沉积结构沉积结构 D碎裂结构碎裂结构3、外方地质作用包括风化作用、（）、沉积作用及成岩作用。A岩浆作用 B剥蚀作用C地质作用 D地震作用4、下列可以认为是沉积岩区别于另外两大类岩石的依据是（）。A片理构造 B层理构造C流纹构造 D块状构造5、未经构造变化影响的沉积岩，其原始产状应当是（）。A无法确定 B倾斜的C垂直的 D水平的6、下列矿物为变质矿物的是（）。A石英 长石 B角闪石（方解石）C辉石（高岭石）D蛇纹石 石榴子石7、下列哪种岩石为岩浆岩（）。A橄榄岩 B灰岩C石英岩 D砂岩8、下列选项中哪些岩石属于岩浆岩？（）。A 伟晶岩 B 正长岩 C 火山角砾岩 D 片麻岩9、下列哪些选项不应是沉积岩的结构？（）。A 斑状结构 B 碎屑结构 C 玻璃质结构 D 变晶结构本章作业本章作业P21习题：2.3、2.4、2.5