第2章岩石的成因型別及其工程地質特徵
地球的構造
地殼(crust)：由固體岩石構成，分矽鋁層(花崗岩層)和矽鎂層(玄武岩層)。
地幔(mantle)：上地幔主要是矽氧，呈熔融狀態，是岩漿的發源地；下地幔主要是鐵鎂氧化物和硫化物。
地核(core)：由鐵鎳組成，密度大。外核是液態的，核心是固態。
地殼運動主要起因於地幔物質的對流
組成地殼的化學成分，含量由多到少依次為
o(49.13%)、si、al、fe、ca、na、mg …
§2.1 主要造岩礦物
§2.1.1 礦物的基本概念
地殼由岩石組成，岩石由礦物組成。
礦物(mineral)：具一定化學成分和物理性質的自然元素和天然化合物。其中構成岩石的礦物稱為造岩礦物。
§2.1.2 礦物的物理性質
礦物的物理性質決定於礦物的化學成分和內部構造
礦物的顏色和條痕
顏色：由礦物對可見光波的吸收作用產生。
自色：（礦物的化學成分和晶體結構所組成的）礦物的本身的顏色
他色：某些雜質引起的顏色
條痕：礦物粉末的顏色。
礦物的光澤
礦物表面對可見光的反射能力。
分為：金屬光澤、半金屬光澤、非金屬光澤。造岩礦物大部分屬於非金屬光澤。
具體又分為：①玻璃光澤 ②珍珠光澤 ③絲絹光澤 ④油脂光澤 ⑤蠟狀光澤 ⑥土狀光澤
礦物的硬度
礦物抵抗外力刻劃、研磨的能力。
硬度是礦物的乙個重要鑑定特徵，鑑別礦物硬度時，是用兩種礦物對劃的方法來確定礦物的相對硬度。
由軟到硬分十度，稱為摩氏硬度計：1-滑石2-石膏3-方解石 4-螢石5-磷灰石 6-正長石7-石英8-黃玉9-剛玉10-金剛石
解理和斷口
解理—受外力作用，礦物能沿一定方向破裂成平面的性質。
分為：極完全、完全、中等或不完全解理
斷口—受外力打擊後，不具方向性的不規則破裂面。
斷口形態有：貝殼狀斷口，殘差狀斷口，鋸齒狀斷口，平坦狀斷口
解理的完全程度和斷口是互相消長的
§2.1.3 常見主要造岩礦物
自然界產生的礦物—3000種
主要造岩礦物（常見礦物） —化學成分 : 矽酸鹽、氧化物、硫化物、鹵化物、碳酸鹽等
常見礦物: 黃鐵礦、石英、赤鐵礦、褐鐵礦、方解石、白雲石、石膏、橄欖石、輝石、角閃石、斜長石、正長石、白雲母、黑雲母、綠泥石、蛇紋石、石榴子石、滑石、高嶺石、蒙脫石
礦物鑑別 pp.9 表2-2
常見造岩礦物的肉眼鑑定
抓住主要特徵。
綜合考慮顏色、晶形、光澤、解理、硬度。
考慮礦物生成條件及共生礦物。
工具：小鋼刀、放大鏡、稀鹽酸等。
§2.2 岩石
按成因分為岩漿巖（火成岩）、沉積岩和變質岩
地質作用—岩漿作用、外力地質作用、變質作用
§2.2.1 岩漿巖
岩漿是產生於地下的高溫熔融體，成分以矽酸鹽為主，還具有數量不等的的揮發性成分。岩漿沿著地殼薄弱帶侵入地殼或噴出地表，溫度、壓力降低，最後冷凝形成岩漿巖。
根據冷凝成岩漿巖的地質環境的不同，將岩漿巖分成三類：
深成巖：岩漿侵入地殼某深處（約距地表3km）冷凝而成的岩石；由於岩漿壓力和溫度較高，溫度降低緩慢，組成岩石的礦物結晶良好。
淺成巖：岩漿沿地殼裂縫上公升距地表較淺處冷凝而成的岩石；由於岩漿壓力小，溫度降低較快，組成岩石的礦物結晶較細小
噴出巖：岩漿沿地表裂縫一直上公升噴出地表，冷凝形成的岩石；在地表的條件下，溫度降低迅速，礦物來不及結晶或結晶較差，肉眼不易看清楚。
岩漿巖的分類與產狀
岩漿巖的礦物成分
常見的岩漿巖礦物只有6～7種，除石英是氧化物外，其它都是矽酸鹽和鋁矽酸鹽礦物。分布最廣的是長石，佔岩漿巖總質量的63%，其次是石英、輝石、角閃石和雲母。
組成岩漿巖的礦物，根據顏色，可分為淺色礦物和深色礦物
淺色礦物：有石英、正長石、斜長石及白雲母等。
深色礦物：有黑雲母、角閃石、輝石及橄欖石等。
岩漿巖根據sio2含量，可分為：
酸性巖類（sio2含量》65%）：礦物成分以石英、正長石為主，並含有少量的黑雲母和角閃石；岩石的顏色淺，比重輕。
中性岩類（sio2含量52~65%）：礦物成分以正長石、斜長石、角閃石為主，並含有少量的黑雲母及輝石；岩石的顏色比較深，比重比較大。
基性巖類（sio2含量45~52％）：礦物成分以斜長石、輝石為主，含有少量的角閃石及橄欖石；岩石的顏色深，比重也比較大。
超基性巖類（sio2含量<45％）：礦物成分以橄欖石、輝石為主，其次有角閃石，一般不含矽鋁礦物；岩石的顏色很深，比重很大。
岩漿巖的結構
岩漿巖的結構主要指組成火成岩礦物顆粒的大小和結晶程度等
按結晶程度分類：
全晶質結構
半晶質結構斑狀結構主要是淺成巖
非晶質（玻璃質）結構噴出巖
岩漿巖的構造
岩漿巖的構造指礦物在岩石中的組合方式和空間分布情況。
常見構造：
塊狀構造
流紋狀構造
氣孔狀杏仁狀構造
§2.2.2 沉積岩
沉積岩是由沉積物質固結變硬產生的，是地殼表面分布最廣的一種層狀岩石，佔地殼表面積的75%.
沉積岩的結構
指沉積岩顆粒的性質、大小、形態及其相互關係
碎屑結構: 由碎屑物質膠結形成
(按膠結物的成分，可以分為：矽質膠結,鐵質膠結,鈣質膠結,泥質膠結其強度依次降低)
泥質結構: 泥岩、頁岩的主要結構
結晶結構: 石灰岩、白雲岩的主要結構
生物結構: 生物遺體組成，貝殼結構、珊瑚結構等
§2.2.3 變質岩
變質岩是由原來的岩石(岩漿巖、沉積岩和變質岩)在地殼中受到高溫、高壓及化學成分加入的影響，在固體狀態下發生礦物成分及結構構造變化後形成的新的岩石。
變質作用的因素: 在變質因素的影響下，促使岩石在固體狀態下改變其成分、結構和構造的作用，稱為變質作用。引起變質作用的主要因素是：高溫、高壓和新化學成分的加入。
變質岩的礦物成分
在變質岩的礦物成分，除保留有原來岩石的礦物，還有變質礦物，如石榴子石、滑石、綠泥石、蛇紋石等，變質礦物是變質岩所特有的，可把變質岩與其他岩石區別開來。
變質岩的結構
(變質岩幾乎全部是結晶結構，但其結晶結構主要經過重結晶作用形成，故稱為變晶結構以示區別，如粗粒變晶結構，斑狀變晶結構等。若變質作用不徹底，則在形成的變質岩中殘留有變質前原來岩石的結構特徵，則稱為變余結構。)
變晶, 變余
變質岩的構造主要的是片理構造和塊狀構造
片理構造是變質岩所特有的，比較典型的片理構造有：
板狀構造, 千枚狀構造, 片狀構造, 片麻狀構造
如果岩石主要由粒狀礦物組成時，則成緻密塊狀構造，如大理岩和石英岩等。
§2.2.4 三大類岩石的肉眼鑑別
岩漿巖的鑑別
先看岩石整體顏色的深淺
分析岩石的結構和構造
分析岩石的主要礦物成分，確定岩石的名稱
(岩漿巖的結構和構造特徵，是岩石生成環境的反映。如果岩石是全晶質粗粒、中粒或似斑狀結構，說明很可能是深成巖：如果是細粒、微粒或斑狀結構，則可能是淺成巖或噴出巖；如果斑晶細小或為玻璃質結構，則為噴出巖；如果具有氣孔、杏仁或流紋狀構造，則為噴出巖。
)沉積岩的鑑別
鑑別沉積岩時，可以先從觀察岩石的結構開始，然後再作進一步分析，確定岩石的名稱。
觸控有明顯含砂感的，一般是屬於碎屑岩類的岩石。
斷裂面暗淡呈土狀，硬度低，觸控有滑膩感的，一般多是粘土類的岩石。
具結晶結構的可能是化學岩類
變質岩的鑑別
鑑別變質岩時，可以先從觀察岩石的構造開始，確認其屬於塊狀構造還是片理構造，然後根據礦物成分再作進一步分析，確定岩石的名稱
塊狀構造變質岩——大理岩和石英岩
兩者都具變晶結構，顏色較淺。
但大理岩主要由方解石組成，硬度低，遇鹽酸起泡，石英岩硬度高。
§2.3.1 地質年代
地球發展的時間段落稱為地質年代。
岩層的地質年代有兩種表示方法：
絕對地質年代(表示地質事件發生至今的年齡（多少年）稱為絕對年代)
相對地質年代(表示地質事件發生的先後順序為相對年代
相對地質年代不能說明岩層形成的確切時間，但能反映岩層形成的自然階段，從而說明地殼發展的歷史過程) 在地質工作中，一般使用相對地質年代
沉積岩相對地質年代確定方法
地層對比法, 地層接觸關係法（不整合接觸）,岩性對比法（只使用於一定地區）,古生物化石法
沉積岩中儲存的地質時期生物遺體和遺跡稱為化石，化石的成分常常已變為礦物質，但原來生物骨骼或介殼等硬體部分的形態和內部構造卻在化石裡儲存下來。
地層接觸關係包括：
整合、假整合 、不整合 、侵入接觸 、沉積接觸
岩漿巖相對地質年代確定方法：
侵入接觸(岩漿侵入體的形成年代晚於沉積岩層的地質年代)
沉積接觸(岩漿巖的形成年代早於沉積岩。)
描述岩漿巖與沉積岩之間的接觸關係
地層年代的單位與地層單位
劃分地層年代和地層單位的主要依據是地殼運動和生物演化。
每個地質年代都劃分有相應的地層。
地質年代單位：代、紀、世
年代地層單位：界、系、統
§2.3.2 第四紀地質特徵
第四紀是新生代最晚的乙個紀，包括現代
第四紀特徵:人類出現冰川作用
第四紀沉積物是堅硬岩石經長期地質作用後的產物，因形成時間短，成岩作用不充分，一般是鬆散、多孔、軟弱的土層，覆蓋在堅硬岩石上
本章重點內容：
礦物的物理力學性質
三大類岩石的結構、構造
第3章地質構造及其對工程的影響
§3.1 水平構造和單斜構造
地質構造是地殼運動的產物
構造變動在岩層和岩體中遺留下來的各種構造形跡，如岩層褶曲、斷層等，稱為地質構造
水平構造和單斜構造是最簡單的地質構造
未經構造變動的沉積岩層，形成時的原始產狀是水平的，老岩層在下，新岩層在上，稱為水平構造。
原來水平的岩層，在受到地殼運動影響後，產狀發生變動，其中一種簡單的形式，就是岩層向同一方向傾斜，形成單斜構造。
§3.1.1 岩層產狀
岩層在空間的位置，稱為岩層產狀。
岩層產狀三要素：走向、傾向和傾角
走向：指岩層層面與水平面交線的方位角，其表示岩層在空間延伸的方向，如圖中ab線。
傾向：指垂直走向順傾斜面向下引出的直線在水平面的投影的方位角，表示岩層在空間的傾斜方向，如圖中cd線。
傾角：指岩層層面與水平面所夾的銳角，表示岩層在空間傾斜角度的大小，如圖中∠α
§3.1.2 岩層產狀的測定及表示方法
地質羅盤儀
測量走向時，使羅盤的長邊緊貼層面，將羅盤放平，圓水準泡居中，讀指北針所示的方位角，就是岩層的走向。
測量傾向時，將羅盤的短邊緊貼層面，注意將羅盤的北端朝向岩層的傾斜方向，圓水準泡居中，讀指北針所示的方位角，就是岩層的傾向。
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