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《第2章巖石及其工程地質(zhì)性質(zhì)》由會(huì)員上傳分享,免費(fèi)在線閱讀,更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。
1、第2章巖石及其工程地質(zhì)性質(zhì)【教學(xué)基本要求】 1.?了解地球的內(nèi)圈層構(gòu)造,知道地球的外圈層?! ?.?了解地質(zhì)作用?! ?.理解礦物(晶體)的形態(tài),礦物的顏色、透明度、光澤、硬度、解理及斷口等物理性質(zhì),理解主要硅酸鹽、碳酸鹽、氧化物造巖礦物的室內(nèi)鑒定特征?! ?.理解巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的成因、礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、分類及代表性巖石的特征。了解巖漿巖的產(chǎn)狀?! ?.理解巖石的物理性質(zhì)、水理性質(zhì)及其力學(xué)性質(zhì)指標(biāo),掌握巖石的堅(jiān)硬程度分類?!緦W(xué) 習(xí) 重 點(diǎn)】 1、地質(zhì)作用的類型及其對(duì)地殼改造的作用?! ?、常見(jiàn)造巖礦物的主要形態(tài)及其主要的物理性質(zhì)?! ?、巖漿巖、沉積巖、變質(zhì)巖的主要
2、礦物成分及其結(jié)構(gòu)、構(gòu)造?! ?、巖石工程地質(zhì)性質(zhì)指標(biāo)的基本概念及其意義?!緝?nèi)容提要和學(xué)習(xí)指導(dǎo)】 2.1地球的總體特性 地球是一個(gè)不標(biāo)準(zhǔn)的旋轉(zhuǎn)橢球體,赤道半徑(a)6378.14km,兩極半徑(b)6356.779km,地球的扁平率()為,赤道附近稍微凸出,極區(qū)稍微扁平,赤道與極地半徑相差22km。 1、地球的圈層構(gòu)造 地球具有一定的圈層構(gòu)造,以地表為界分為外圈和內(nèi)圈,外圈包括大氣圈、水圈和生物圈;內(nèi)圈通常分為地殼、地幔和地核。地殼是莫霍面以上固體地球的表層部分,平均厚度約為33km,大陸地殼厚度較大,大洋地殼厚度較;地幔是莫霍面以下、古登堡面以上部分,厚度約2900km,是
3、地球的主體部分,主要由固態(tài)物質(zhì)組成;地核是地球內(nèi)古登堡面以下至地心的部分,厚度為3500km?! ?、地質(zhì)作用 在自然界中所發(fā)生的一切可以改變固體地球的物質(zhì)組成、構(gòu)造和地表形態(tài)的作用稱為地質(zhì)作用。根據(jù)地質(zhì)作用的動(dòng)力來(lái)源,地質(zhì)作用可分為內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用和外動(dòng)力地質(zhì)作用兩大類。由地球內(nèi)部能如地球的旋轉(zhuǎn)能、重力能、放射性元素蛻變的熱能等產(chǎn)生的地質(zhì)應(yīng)力所引起的地質(zhì)作用即內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用,主要在地下深處進(jìn)行,并可波及地表。內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用包括:地殼運(yùn)動(dòng)、地震作用、巖漿作用和變質(zhì)作用。巖漿巖、變質(zhì)巖等便是內(nèi)動(dòng)力地質(zhì)作用的產(chǎn)物。由地球范圍以外的能源,如太陽(yáng)得輻射能、日月的引力能等為主要能源在地表或地
4、表附近進(jìn)行的地質(zhì)作用,稱為外動(dòng)力地質(zhì)作用。外力作用是地殼表層的水、大氣、生物以外部能為能源,改造雕塑地殼(主要是地殼表面)的過(guò)程,外力作用的主要類型有:風(fēng)化作用、剝蝕作用、搬運(yùn)作用、沉積作用和成巖作用?! ?.2造巖礦物 巖石是在地質(zhì)作用下產(chǎn)生的,由一種或多種礦物以一定的規(guī)律組成的自然集合體。他構(gòu)成了地球的固體部分。按成因巖石分為巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖三大類。由于巖石是由礦物組成的,所以要認(rèn)識(shí)巖石,分析巖石在各種自然條件下的變化,進(jìn)而對(duì)巖石及其組成的周圍環(huán)境進(jìn)行工程地質(zhì)評(píng)價(jià)。就必須首先了解礦物?! 〉V物是天然形成的元素單質(zhì)和無(wú)機(jī)化合物,其化學(xué)成分和物理性質(zhì)相對(duì)均一和固定,一般為結(jié)
5、晶質(zhì)。自然界中的礦物,都是在一定的地質(zhì)環(huán)境中形成的,隨后并因經(jīng)受各種地質(zhì)作用而不斷的發(fā)生變化。每一種礦物只是在一定的物理和化學(xué)條件下才是相對(duì)穩(wěn)定的,當(dāng)外界條件改變到一定程度后,礦物原來(lái)的成分、內(nèi)部構(gòu)造和性質(zhì)就會(huì)發(fā)生變化,形成新的次生礦物?! ?、礦物的(肉眼)鑒定特征 ?5/5礦物的形態(tài)和礦物的物理性質(zhì)決定于其化學(xué)成分和晶體格架的特點(diǎn)。因此,是鑒別礦物的重要依據(jù)。1)礦物的形態(tài)是指礦物單體及同種礦物集合體的形態(tài)。礦物集合體的形態(tài)取決于單體的形態(tài)和它們的集合方式。集合體按礦物晶粒大小分為:肉然可辨認(rèn)晶體顆粒的顯晶礦物集合體和肉眼不能辨認(rèn)的隱晶質(zhì)或非晶質(zhì)礦物集合體。顯晶礦物集合體有規(guī)
6、則連生的雙晶集合體和不規(guī)則的粒狀、塊狀、板狀、片狀、纖維狀、針狀等;隱晶礦物集合體主要形態(tài)有球狀、土狀、結(jié)核狀、鮞狀、豆?fàn)?、鐘乳狀、筍狀集合體等。2)礦物的顏色是礦物對(duì)不同波長(zhǎng)可見(jiàn)光吸收程度不同的反映。一般說(shuō)來(lái),含鐵、錳多的礦物,如黑云母、普通角閃石、普通輝石等,顏色較深,多呈灰綠、褐綠、黑綠以至黑色;含硅、鋁、鈣等成分多的礦物,如石英、長(zhǎng)石、方解石等,顏色較淺,多呈白、灰白、淡紅、淡黃等各種淺色。3)光澤是礦物表面的反射光感。決定其折光率,折光率愈大,反射率愈高,光澤愈強(qiáng)。一般按光澤強(qiáng)弱分為四個(gè)等級(jí):金屬光澤,反光很強(qiáng),猶如電鍍的金屬表面光亮耀眼,如黃鐵礦;半金屬光澤,似未磨光的
7、鐵器表面的光亮程度,如褐鐵礦;金剛光澤;玻璃光澤,如長(zhǎng)石、石英等。光澤強(qiáng)度是以晶面或解理面等平面的反光程度作為標(biāo)準(zhǔn)。當(dāng)反射面不平時(shí),礦物可形成某種獨(dú)特的光澤。如絲絹光澤、油脂光澤、蠟狀光澤、珍珠光澤、土狀光澤等。4)硬度是礦物抵抗刻劃、研磨的能力。由于礦物的化學(xué)成分和內(nèi)部構(gòu)造不同,所以不同的礦物常具有不同的硬度。礦物的相對(duì)硬度表(摩氏硬度計(jì))見(jiàn)文字教材p8表2-1。5)解理和斷口是礦物受外力打擊后,嚴(yán)格按一定方向裂開(kāi)成光滑平面的性質(zhì),破裂形成的平面叫解理面,按照解理產(chǎn)