岩石的综合知识

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1、岩石的形成和分类　　岩石是多种天然固态矿物的集合体。矿物是在地壳中受各种不同地质作用，所形成的具有一定化学组成和物理性质的单质或化合物，它具有一定的化学成分和结构特征。目前，已发现的矿物有3300多种，绝大多数是固态无机物。主要造岩矿物有30多种，各种造岩矿物具有不同的颜色和特性，建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表8-1。表8-1几种主要造岩矿物的组成和特性矿物组成密度（g/cm3）莫氏硬度颜色其它特性石英结晶Si022.657无色透明至乳白等色坚硬、耐久性好、具有玻璃光泽长石铝硅酸盐2.5～2.76白、灰、青等色耐久性不如石英，解理完全、性脆，在大气中长期风化后成为高岭

2、土云母含水的钾镁铁铝硅酸盐2.7～3.12～3无色透明至黑色解理极完全，易分裂成薄片，影响岩石的耐久性和磨光性角闪石辉石橄榄石铁镁硅酸盐3～45～7色暗，统称暗色矿物坚硬、强度高、韧性大、耐久性好方解石结晶CaCO32.73通常呈白色硬度较低、强度高，晶面成菱面体，解理完全，遇酸分解白云石CaCO3·MgCO32.94通常呈白至灰色与方解石相似，遇热酸分解高岭石Al2O3·2SiO2·2H202.62～2.5白至灰、黄呈致密块状或土状，质软、塑性高、不耐水黄铁矿FeS256～6.5黄有黑色条痕，无解理，在空气中易氧化成铁和硫酸，污染岩石，是岩石中的有害物质　　由单一矿物组成

3、的岩石称为单矿岩，单矿岩的性质由其矿物成分及结构构造决定。由两种以上矿物组成的岩石称为多矿岩，多矿岩的性质由其组成矿物的相对含量及结构构造决定。例如，石灰岩主要是由方解石矿物组成的单矿岩；花岗岩是由长石、石英、云母等几种矿物组成的多矿岩。自然界中大部分岩石是是多矿岩，只有少数岩石是单矿岩。因此，岩石没有固定的化学成分和物理性质，同一种岩石，产地不同，其矿物组成和结构也有差异，因而其颜色、强度等性质也不相同。　　天然岩石根据其形成的地质条件不同，可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。　　一、岩浆岩　　（一）岩浆岩的形成及种类　　岩浆岩又称火成岩，它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表

4、附近或喷出地表经冷凝而形成的岩石。根据岩浆冷凝情况不同，岩浆岩又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。　　1.深成岩。深成岩是地壳深处的岩浆，在受上部覆盖层压力的作用下经缓慢且较均匀地冷凝而形成的岩石。其特点是矿物结晶完整，晶粒粗大，结构致密，呈块状构造；具有抗压强度高，吸水率小，表观密度大，抗冻性、耐磨性、耐水性良好等性质。常见的深成岩有花岗岩、正长岩、闪长岩、橄榄岩。　　2.喷出岩。喷出岩是岩浆喷出地表后，在压力骤减、迅速冷却的条件下形成的岩石。其特点是大部分结晶不完全，多呈细小结晶（隐晶质）或玻璃质（解晶质）。当喷出的岩浆形成较厚的喷出岩岩层时，其结构与性质与深成岩相似；

5、当形成较薄的岩层时，由于冷却速度快，且岩浆中气压降低而膨胀，形成多孔结构的岩石，其性质近于火山岩。常见的喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。　　3.火山岩。火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中急速冷却后形成的岩石。其特点是呈多孔玻璃质结构，表观密度小。常见的火山岩有火山灰、浮石、火山渣、火山凝灰岩等。　　（二）建筑工程常用的岩浆岩　　1．花岗岩。花岗岩是岩浆岩中分布较广的一种岩石，主要由长石、石英和少量云母（或角闪石等）组成，有时也称为麻石。花岗岩具有致密的结晶结构和块状构造，其颜色一般为灰白、微黄、淡红等。由于结构致密，其孔隙率和吸水率很小，表观密度大（2500～2800kg

6、/m3）；抗压强度高（120～250MPa）；吸水率低（0.1～0.2%）；抗冻性好（D100～D200）；耐风化性和耐久性好，使用年限为75～200年，高质量的可达1000年以上。对硫酸和硝酸的腐蚀具有较强的抵抗性，故可用作设备的耐酸衬里。表面经琢磨加工后光泽美观，是优良的装饰材料。但在高温作用下，由于花岗岩内部石英晶型转变膨胀而引起破坏，因此，其耐火性差。在建筑工程中花岗岩常用于基础、闸坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。　　2．玄武岩、辉绿岩。玄武岩是喷出岩中最普通的一种，颜色较深，常呈玻璃质或隐晶质结构，有时也呈多孔状或斑形构造。硬度高，脆性大，抗风化

7、能力强，表观密度为2900～3500kg/m3，抗压强度为100～500MPa。常用作高强混凝土的骨料，也用其铺筑道路路面等。　　辉绿岩主要由铁、铝硅酸盐组成。具有较高的耐酸性，可用作耐酸混凝土的骨料。其熔点为1400～1500℃，可作为铸石的原料，所制得的铸石结构均匀致密且耐酸性好。因此，是化工设备耐酸衬里的良好材料。　　3．火山灰、浮石、火山凝灰岩。火山灰是颗粒粒径小于5mm的粉状火山岩。它具有火山灰活性，即在常温和有水的情况下可与石灰（CaO）反应生成具有水硬性胶凝能力的水化物。因此磨细后可用作水泥的混合材料