第2章 巖石的成因類型及其工程地質(zhì)特征

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1、第二章巖石的成因類型及其工程地質(zhì)特征一、地球的圈層構(gòu)造地殼地幔地核地球的內(nèi)圈層:上地幔下地幔外核內(nèi)核康拉德界面1.地球的內(nèi)圈層地殼(crust)：由固體巖石構(gòu)成,平均厚度16km,分硅鋁層(花崗巖層)和硅鎂層(玄武巖層)。地幔(mantle)：上地幔是熔融狀態(tài)物質(zhì),可能是巖漿的發(fā)源地；下地幔主要是由鐵鎂氧化物和硫化物組成。地核(core)：由比重較大的鐵鎳合金組成，平均密度大于10g/cm3。外核是液態(tài)的,內(nèi)核是固態(tài)。地殼運(yùn)動(dòng)主要起因于地幔物質(zhì)的對流。2.地球的外圈層大氣圈(atmosphere)：是地球以外的空間,它提供生物需要的CO2和O2,

2、對地貌形態(tài)變化起著極大的影響。水圈(hydrosphere)：由大氣圈的水蒸氣凝結(jié)成降雨形成海洋和湖泊沼澤及地下水。水與地表巖石相互作用，作為最活躍的地質(zhì)營力促進(jìn)各種地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育。生物圈(biosphere)：滲透在水圈、大氣圈下層和地殼表層的范圍之中，對于改變地球的形態(tài)起著重要的作用。二、地質(zhì)作用(Geologicalprocess）由自然動(dòng)力引起地殼的物質(zhì)組成、內(nèi)部結(jié)構(gòu)和地表形態(tài)發(fā)生變化和發(fā)展的作用稱為地質(zhì)作用。按動(dòng)力來源分為：內(nèi)力地質(zhì)作用(endogenicgeologicalprocess)外力地質(zhì)作用(exogenicgeologic

3、alprocess)1.內(nèi)力地質(zhì)作用：由地球內(nèi)部的能源（旋轉(zhuǎn)能、重力能、輻射熱能）引起。地殼運(yùn)動(dòng)：水平和升降運(yùn)動(dòng)。巖漿作用：巖漿形成、運(yùn)動(dòng)、演化、冷凝。侵入作用侵入巖：深成巖、淺成巖火山作用噴出巖變質(zhì)作用在高溫、高壓并有化學(xué)物質(zhì)參與下，巖石發(fā)生成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造的變化地震作用地內(nèi)機(jī)械能突然釋放，以彈性波的形式傳播到地表引起猛烈沖擊各種內(nèi)力地質(zhì)作用是相互關(guān)連的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)形成斷裂，引起地震，并為巖漿活動(dòng)創(chuàng)造通道。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿活動(dòng)引起變質(zhì)作用。地殼運(yùn)動(dòng)在內(nèi)力地質(zhì)作用中起主導(dǎo)地位。2.外力地質(zhì)作用由太陽輻射能引起，產(chǎn)生大氣環(huán)流，形成水的循環(huán)，動(dòng)植物生長，在運(yùn)

4、動(dòng)的過程中改造地表.外力地質(zhì)作用的營力：河流的侵蝕；地下水的潛蝕；風(fēng)的吹蝕；冰川的刨蝕；湖泊海洋的沖蝕等。河流的侵蝕地下水的潛蝕風(fēng)的吹蝕冰川的刨蝕湖泊海洋的沖蝕一般按風(fēng)化→剝蝕→搬運(yùn)→沉積→硬結(jié)成巖的程序進(jìn)行風(fēng)化作用：在地表環(huán)境下，由于大氣、水、生物等作用，巖石在原地分解和破壞。剝蝕作用：各種地質(zhì)營力，在運(yùn)動(dòng)過程中對地表巖石產(chǎn)生破壞，并把破碎分解了的產(chǎn)物剝離原地。搬運(yùn)作用:拖曳搬運(yùn)懸浮搬運(yùn)溶解搬運(yùn)沉積作用:機(jī)械沉積化學(xué)沉積生物化學(xué)沉積成巖作用:壓實(shí)膠結(jié)重結(jié)晶外力地質(zhì)作用主要影響因素是：氣候和地形。我國溫度帶的劃分圖我國干濕地區(qū)劃分圖潮濕氣候區(qū)：河

5、流、湖泊、地下水發(fā)育，風(fēng)化徹底。如東南沿海。干旱氣候區(qū)：暴雨，風(fēng)力強(qiáng)，咸水湖。如西北高原。冰凍氣候區(qū)：氣溫低，蒸發(fā)量小，生物稀少，冰川盤踞。如兩極和高山地區(qū)。中國地勢分布示意圖大陸以剝蝕為主，海洋以沉積為主。山區(qū)以剝蝕為主，平原以沉積為主。內(nèi)力和外力地質(zhì)作用的關(guān)系：內(nèi)力地質(zhì)作用決定地表的基本形態(tài)和內(nèi)部構(gòu)造?！乇硇螒B(tài)的塑造者。外力地質(zhì)作用破壞和重塑地表形態(tài)?！乇硇螒B(tài)的雕刻者。地殼上升時(shí)，遭受剝蝕。地殼下降時(shí)，接受沉積?！?.1主要造巖礦物地殼由巖石組成，巖石由礦物組成。礦物(mineral)：具一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的自然元素和化合物

6、。常見的幾種礦物石英方解石云母一、礦物的形態(tài)：結(jié)晶質(zhì)（組成礦物的質(zhì)點(diǎn)為有序排列）非晶質(zhì)（組成礦物的質(zhì)點(diǎn)為無序排列）：火山玻璃，蛋白石，瑪瑙等，無固定幾何外形晶形單體：針狀、柱狀、片狀、板狀、立方體、菱面體集合體：晶簇、纖維狀、粒狀、鐘乳狀、鮞狀、土狀、塊狀晶簇：指在同一基座上生長出許多同類礦物的晶體群，如石英晶簇，方解石晶簇等。白水晶石英晶簇纖維狀：由許多針狀、柱狀或毛發(fā)狀的同種單體礦物，平行排列成纖維狀。如石棉、纖維石膏等。纖維石膏粒狀：大小相近，不按一定規(guī)律排列的晶體，聚合在一起形成粒狀集合體。如橄欖石。鐘乳狀：指鈣質(zhì)溶液或膠體在巖石的的孔洞

7、或裂隙中，因水分蒸發(fā)，從同一基底向外逐層生長而成的圓錐形或圓柱形礦物集合體。這種礦物集合體最常見于石灰?guī)r溶洞中，如由洞頂向下生長而形成下垂的鐘乳體，稱為石鐘乳；由下向上逐漸生長的稱為石筍；石鐘乳和石筍相互連接時(shí)，就形成了石柱。鮞狀：膠體物質(zhì)圍繞著某質(zhì)點(diǎn)凝聚而成一個(gè)結(jié)核，一個(gè)個(gè)細(xì)小的結(jié)核聚合成集合體，形似魚卵，故稱鮞狀。如赤鐵礦。土狀：單體礦物已看不清楚，常呈疏松粉末狀，由此類礦物聚集而成的集合體稱為土狀集合體，如高嶺石。塊狀：細(xì)小的礦物顆粒緊密集合在一起，無一定的排列形式，形成塊狀集合體。如蛋白石，塊狀石英等。二、礦物的物理力學(xué)性質(zhì)1.礦物的光學(xué)

8、性質(zhì)礦物對自然光的反射、折射和吸收等所呈現(xiàn)的光學(xué)現(xiàn)象。主要有：顏色、條痕、光澤和透明度。顏色(color)：礦物新鮮表面的顏色。自色：礦