工程地质及土力学第1章-1课件314.ppt
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- 工程地质 土力学 课件 314
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1、第第1章章 岩石和地质构造岩石和地质构造工程地质学工程地质学 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石第第1章章 岩石和地质构造岩石和地质构造地球与岩石地球与岩石1.1造岩矿物造岩矿物1.2岩石岩石1.3地质年代表地质年代表1.4地质构造地质构造1.5岩石与岩体的工程性质岩石与岩体的工程性质1.6第四纪沉积物的成因、类型与特征第四纪沉积物的成因、类型与特征1.7土与土层土与土层1.8 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石岩石岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿物集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:合体。按其成因可分为:岩石概述岩石概述三大类岩石占地壳体积
2、的比例三大类岩石占地壳体积的比例1.岩浆岩岩浆岩(火成岩)原生岩石,岩浆冷却;2.沉积岩沉积岩(水成岩)次生岩石,外力风化;3.变质岩变质岩变质岩石,内力变质作用。2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石1.3.1 岩浆岩岩浆岩岩浆喷出地表,在地表冷却凝固称为喷出作用;也叫火山作用。侵入作用侵入作用喷出作用喷出作用岩浆岩浆作用作用 岩浆上升未达到地表,在地壳中冷却凝固,称为侵入作用。岩浆岩岩浆岩是岩浆冷凝形成的岩石,又叫火成岩,占地壳总质量的95%。一、岩浆岩的形成与产状一、岩浆岩的形成与产状岩浆作用岩浆作用是地壳深部的岩浆受地壳运动影响,沿着地壳中薄弱、开裂地带向地表方向运行、冷凝、固结
3、成岩的过程。岩浆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。2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石以硅酸盐为主要成分、富含挥发性物质、高温高压。一、一、岩浆岩的形成与产状岩浆岩的形成与产状深成岩深成岩 形成深度大于3km浅成岩浅成岩 形成深度小于3km喷出岩喷出岩 喷出地面凝固而成压力减小,热量散失,最后冷却凝结。岩浆岩浆沿构造薄弱带上升按冷凝的地质环境,岩浆岩分为按冷凝的地质环境,岩浆岩分为 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石一、岩浆岩的形成与产状一、岩浆岩的形成与产状岩浆岩的产状岩
4、浆岩的产状 是指岩浆岩的是指岩浆岩的形态形态、大小大小及其与周围岩体间的及其与周围岩体间的相互关系相互关系。2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石二、岩浆岩的矿物成分二、岩浆岩的矿物成分 组成岩浆岩的矿物主要是组成岩浆岩的矿物主要是硅酸盐类矿物硅酸盐类矿物;造岩矿物主要;造岩矿物主要为石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。为石英、长石、云母、角闪石、辉石、橄榄石等。2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石三、三、岩浆岩的结构和构造岩浆岩的结构和构造1.岩浆岩的结构 指构成岩石的指构成岩石的(单个单个)矿物的矿物的结晶程度结晶程度、颗粒大小颗粒大小、形态形态及彼此之间的及彼此之间的
5、组合方式组合方式。全晶质结构:岩石全部由结晶的矿物组成。多见于深成侵入岩中,结晶条件好,缓慢结晶的产物 玻璃质结构:岩石几乎全部由未结晶的火山玻璃所组成。多见于火山岩中,是快速冷凝结晶的产物 半晶质结构:岩石由部分晶体和部分玻璃质组成。多见于浅成岩和火山岩中1.1.按结晶程度划分按结晶程度划分 粗粒结构(粒径5mm)中粒结构(粒径2-5mm)2.2.按颗粒的相对大小划分按颗粒的相对大小划分细粒结构(粒径2-0.2mm)微粒结构(粒径2mm。碎屑粒径0.25-0.5mm碎屑粒径0.0050.075mm由粒径0.005mm的粘土矿物颗粒组成,是泥岩、页岩等粘土岩的主要结构。由溶液中沉淀或经重结晶所
6、形成的结构。由生物遗体或碎片所组成,如贝壳结构、珊瑚结构等。岩石中有50%以上的碎屑颗粒被胶结物所胶结,是沉积岩特有的结构碎屑粒径0.5-2mm。细砂结构细砂结构碎屑粒径0.075-0.25mm2.沉积岩的结构碎屑结构泥质结构结晶状结构生物结构 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石硅质硅质胶结成分为石英及其他二氧化硅,颜色浅,强度高。铁质铁质钙质钙质泥质泥质胶结成分为铁的氧化物及氢氧化物。颜色深,呈红色,强度仅次于硅质胶结。胶结成分为碳酸钙一类的物质。颜色浅,强度低,具可溶性。胶结成分为粘土。胶结松散,强度低,易湿软、风化。石膏质石膏质胶结成分为CaSO4。硬度小,胶结不紧密,遇水易膨
7、胀。碎碎屑屑结结构构的的胶胶结结物物一、沉积岩的特点一、沉积岩的特点 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石2.3.2 沉积岩的地质特征沉积岩的地质特征是指各组成部分的空间分布和排列方式。是指各组成部分的空间分布和排列方式。水平层理、斜交层理、波状层理、波状层理、交错层理2.块状构造块状构造1.1.层理构造层理构造3.3.层面构造层面构造4.4.结结 核核5.5.化化 石石岩石层理不清楚,矿物颗粒排列无一定规律 埋藏在沉积岩中的古代生物遗体或遗迹 波痕、雨痕、泥裂 与沉积岩成分不同的,圆球状或不规则状的无机包裹体3.沉积岩的构造水平层理水平层理单斜层理单斜层理交错层理交错层理波痕波痕泥痕
8、泥痕结核结核化石化石 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石二、沉积岩的分类二、沉积岩的分类1.1.按组成成分、结构和形成条件,分为:按组成成分、结构和形成条件,分为:2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石二、沉积岩的分类二、沉积岩的分类续上表续上表 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石碎屑岩类碎屑岩类粘土岩类粘土岩类化学及化学及生物化生物化学岩类学岩类火山碎屑岩火山碎屑岩沉积碎屑岩沉积碎屑岩页岩页岩泥岩泥岩石灰岩石灰岩白云岩白云岩泥灰岩泥灰岩砾岩及角砾岩砾岩及角砾岩砂岩砂岩粉砂岩粉砂岩二、沉积岩的分类二、沉积岩的分类2.常见的沉积岩火山角砾岩火山角砾岩凝灰岩凝灰岩 201
9、1年9月工程地质及土力学 1.3 岩石 (1)(1)砾岩及角砾岩砾岩及角砾岩 砾状结构,砾状结构,5050以上粒径大于以上粒径大于2mm2mm的砾或角砾胶结而成,块状的砾或角砾胶结而成,块状构造。硅质胶结的石英砾岩,非常坚硬,开采加工较困难,泥质胶结的则相反。构造。硅质胶结的石英砾岩,非常坚硬,开采加工较困难,泥质胶结的则相反。常见的沉积岩常见的沉积岩 (2)(2)砂岩砂岩 砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等,砂状结构,层理构造。砂岩为多孔岩石,砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等,砂状结构,层理构造。砂岩为多孔岩石,孔隙愈多,透水性和蓄水性愈好。是石油、天然气和地下水的聚集所。孔隙愈多,透水性和蓄
10、水性愈好。是石油、天然气和地下水的聚集所。(3)(3)粉砂岩粉砂岩 粉砂岩质结构,水平层理清晰,由粉砂岩质结构,水平层理清晰,由5050以上粒径在以上粒径在0.0020.074mm0.0020.074mm的粉砂粒胶的粉砂粒胶结而成的。由石英、长石和粉粒及粘土矿物所组成,胶结物多为泥质。结构疏松,强度和稳定结而成的。由石英、长石和粉粒及粘土矿物所组成,胶结物多为泥质。结构疏松,强度和稳定性不高。性不高。丽江砾岩丽江砾岩丽江砾岩丽江砾岩 2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石常见的沉积岩常见的沉积岩 (5 5)页岩)页岩 是泥质岩的一种。页岩是分布最为广泛的一种沉积岩,约占大陆沉积物的是泥质
11、岩的一种。页岩是分布最为广泛的一种沉积岩,约占大陆沉积物的69%69%。主要由粘土。主要由粘土矿物经脱水固结而形成,粘土结构,页理构造,富含化石。一般情况下,页岩岩性松软,矿物经脱水固结而形成,粘土结构,页理构造,富含化石。一般情况下,页岩岩性松软,易于风化呈碎片状,强度低,遇水易软化而丧失其稳定性。易于风化呈碎片状,强度低,遇水易软化而丧失其稳定性。(4 4)泥岩)泥岩 主要由粘土矿物经脱水固结而形成,具粘土结构,层理不明显,呈块状构造,固结不紧密、主要由粘土矿物经脱水固结而形成,具粘土结构,层理不明显,呈块状构造,固结不紧密、不牢固。强度较低,一般干试样的抗压强度约在不牢固。强度较低,一般
12、干试样的抗压强度约在530MPa530MPa之间。之间。2011年9月工程地质及土力学 1.3 岩石(6 6)石灰岩)石灰岩 主要由方解石组成,次要矿物有白云石、粘土矿物等。化学结晶结主要由方解石组成,次要矿物有白云石、粘土矿物等。化学结晶结构,生物结构,块状构造。石灰岩致密、性脆,一般抗压强度较差。是烧制石灰和构,生物结构,块状构造。石灰岩致密、性脆,一般抗压强度较差。是烧制石灰和水泥的重要原材料,也是用途很广的建筑石材。水泥的重要原材料,也是用途很广的建筑石材。常见的沉积岩常见的沉积岩 (7 7)泥灰岩)泥灰岩 主要由方解石和粘土矿物主要由方解石和粘土矿物(含量在含量在2525-50-50
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