岩石及其工程性质.ppt

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1、第1章岩石及其工程地质性质序言主要造岩矿物岩石1、地球的总体特性赤道半径（a）6378.4km两极半径（c）6365.9km扁率（d=(a-c)/c）1/297陆地面积占29.2%，海洋占70.8%。2、地球的内部圈层构造外圈：大气圈(atmosphere)、水圈(hydrosphere)和生物圈(biosphere)内圈：地壳(lithosphere)、地幔(mantle)和地核(core)地壳：平均厚度33KM，大陆厚70多KM，海洋仅10KM，主要分为硅铝层和硅镁层。地幔：厚度约为2900KM，分为上地幔和下地幔，上地幔是熔融状态物质，可能是岩浆的发源地；下地幔主要是铁镁氧化物和

2、硫化物。地核：厚度为3500KM，由比重较大的铁镍成分组成。地球构造地球的构造：地壳、地幔、地核地壳：地球的固体外壳。大陆上厚的70公里，海洋里薄的仅10公里，平均厚度在33km左右。地幔：中间构造层，富含铁镁的硅酸盐物质。地核：主要化学成分是铁，镍，所以又称铁镍核心。软流圈之上地幔顶层加上地壳合称岩石圈软流圈地幔60km250km岩石圈地幔硅铝层（花岗质层）硅镁层（玄武质层）地幔元素在地球中的分布其它1.9％其它3％其它1.5％其它＜2％其它＜2％其它＜0.8％其它0.04％氦20.9％氦27％硫1.9％镁1.94％钠1.1％钙0.3％氩0.94％氢77.2％氢70％钙铝2.2％钾2

3、.4％氯1.9％氮0.5％氧20.94％镍2.4％钠2.64％氢10.8％氢6.6％氮78.08％镁12.7％钙3.29％氧84.6％碳39.4％硅15.2％铁4.70％氧52.4％氧29.5％铝7.51%铁34.6％硅25.75％氧49.52％不同元素的克拉克值相差悬殊。O、Si、Al、Fe、Ca、Na、Mg、K、H等9种元素占地壳总重量的98%以上，其余的80多种元素不足2%造岩矿物：固体，无机元素或元素化合物岩石：岩浆岩、沉积岩和变质岩岩石圈1.1主要造岩矿物地壳主要元素百分比矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。构成岩石的矿物，成为造岩矿物，其绝大部

4、分是结晶质。1.1.1矿物的基本概念结晶质：组成矿物的元素质点在矿物内部按一定的规律排列，形成稳定的结晶格子构造，生成具有一定几何外形的晶体。非晶质矿物：内部质点呈无序排列的矿物，如蛋白石,非晶质矿物可以由胶体化学沉积作用形成（如蛋白石），也可以由岩浆喷发快速冷凝作用形成（如燧石）。非晶质矿物在自然界中经过漫长的地质历史时间可逐渐转化为晶质矿物，这种作用称为“脱玻化”作用。1.1.2矿物的物理性质矿物的物理性质，包括矿物的颜色、光泽、硬度、解理、断口等，其决定于矿物的化学成分和内部构造，是鉴别矿物的重要依据。矿物的物理性质——颜色矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因

5、分为：自色假色他色a.自色矿物本身固有的颜色黄铁矿—铜黄色①深色矿物：含铁、锰多的矿物→灰绿、褐绿、黑绿、黑色。如：黑云母（黑色）、角闪石（绿黑色、黑色）、辉石（黑绿色、黑色）、橄榄石（浅黄绿、橄榄绿色）②浅色矿物：含硅、铝、钙多的矿物→白色、灰白、淡红、淡黄。如：石英（乳白、无色）、斜长石（灰白色）、方解石（白色、无色）b.他色——矿物含有杂质的颜色。如石英如：石英，含铁后呈现紫色、含碳后呈现黑色。方解石，因杂质渗入而常呈白、黄、浅红、绿、蓝等色由于他色不固定，不能用他色来鉴定矿物c.假色——物理原因所引起的颜色(由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射所引起的)冰洲石—无

6、色、透明无裂痕的完好方解石如：方解石（解理面的彩虹）、斑铜矿（表面班驳的蓝色、紫色）矿物的物理性质——光泽矿物的光泽是矿物表面的反射率的表现1.金属光泽：反射很强，类似镀铬的金属平滑表面的反光。如黄铁矿、方铅矿黄铁矿半金属光泽：反射强，如同一般金属的反光，如磁铁矿的光泽。磁铁矿：半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。1.玻璃光泽反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。2.珍珠光泽光线在解理面间发生多次折射和内反射，在解理面上所呈现的像珍珠一样的光泽，如云母等。3.丝绢光泽纤维状或细鳞片状矿物，由于光的反

7、射互相干扰，形成丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。4.油脂光泽矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上呈现的光泽。5.蜡状光泽像石蜡表面呈现的光泽。如蛇纹石、滑石等致密块体矿物表面的光泽。蛇纹石6.土状光泽矿物表面暗淡如土，如高岭石等疏松细粒块体矿物表面所呈现的光泽。国际摩氏硬度计以常见的10种矿物作为标准矿物抵抗外力刻划、研磨的能力，称为硬度硬度是矿物的一个重要鉴定特征。鉴别矿物硬度的方法——摩氏硬度计（相对硬度）。矿物的物理性质——硬度