工程地质学-4

按矿物颗粒粒度大小划分；
按矿物颗粒的相对大小划分。
（1）全晶质均粒状结构：
全部为肉眼能分辨的显晶质粒状颗粒，且同一岩石中矿 物的颗粒大小近于相等。深成岩常见这种结构。 粗粒——粒径大于5mm 中粒——粒径5~1mm 细粒——粒径1~0.1mm 微粒——粒径小于0.1mm
（2）隐晶质结构：
矿物颗粒甚为细小，用肉眼难于分辨，但显微镜下尚可观 察。岩浆溢出地表迅速冷却形成。
µµµµµµµ ±
Á ý Ò ³ » Ñ 4% ä Ê Ò ±Ö Ñ 1% Ò ¬ Ò Ñ ½ Ñ Á ý Ò ³ » Ñ ä Ê Ò ±Ö Ñ Ò ¬ Ò Ñ ½ Ñ 95%
地表分布——沉积岩75%
一、岩浆岩（火成岩）
1、岩浆岩的形成
2、岩浆岩的矿物成分
3、岩浆岩的结构 4、岩浆岩的构造 5、岩浆岩的产状 6、岩浆岩的分类 7、主要岩浆岩的鉴别特征
岩层：是在一个基本稳定的条件下所组成的最大的沉积单位，由在成分上基本均匀一致的 岩石组成。
巨厚层（块状层）：>1m 厚层：1~0.5m 中厚层：0.5~0.1m 薄层：<0.1m
2）层面构造 岩层顶面和底面发育的构造。常见波痕、泥裂、雨痕、虫迹等。 3）结核 沉积岩中与围岩成分有明显区别的矿物质团块或称包裹体。形态有球形、卵形、姜状、扁 豆状等，成分可为铁锰质、磷质或燧石质（SiO2）等，如南京地区二叠系栖霞组本部段 灰岩中发育的燧石结核。 4）生物成因构造 沉积岩中古代生物的遗迹和痕迹所形成的构造，称为遗迹化石和痕迹化石。
7、主要岩浆岩的鉴别特征
常见岩浆岩: 如在地壳中分布很广的中粗粒结构的侵入 岩——花岗岩，气孔构造发育，黑色致密的玄武岩，流纹 构造显著的酸性喷出岩——流纹岩等。
玄武岩
柱状节理景观 “巨人台阶”
二、沉积岩
1、沉积岩的形成 2、沉积岩的物质组成 3、沉积岩的结构 4、沉积岩的构造 5、沉积岩的分类 6、主要沉积岩的鉴别特征
斑状和似斑状结构
4、岩浆岩的构造
岩浆岩的构造 是指岩石中不同矿物集合体之间、岩石各组成部分之间 的相互关系特征，表现为岩石的外貌特点。
（1）流纹状构造：
岩浆溢出地表后，在流动过程中冷凝所形成的构造。 其外貌特征是岩石中不同颜色的物质、矿物晶体或气体呈 一定方向的流动状排列。常见于酸性和中酸性喷出岩。
4、沉积岩的构造
——是指在沉积岩形成时期（主要为沉积期）所形成的 构造，可理解为沉积岩各个组成部分的空间分布和排列 方式，它是沉积岩的宏观特征之一。 沉积岩的特点是具层理。 此外，沉积层面上的波痕、泥裂、雨痕，以及岩石中的 化石、结核等，也是沉积岩的重要构造和鉴定特征。
1）层理构造 岩石的颜色、成分和结构沿垂直方向变化而形成的一种层状构造。 水平层理、波状层理、斜层理、交错层理、尖灭层、透镜体 细层 层系 层系组 岩层
依据，如花岗岩中的长石和石英都是主要矿物
1~10%为次要矿物：如石英闪长岩中的石英，闪云斜长花岗岩中
的角闪石
小于1%为付矿物：磷灰石、锆石等
花岗闪长岩（角闪石线理生长）(西昆仑山柯岗)
3、岩浆岩的结构
岩浆岩的结构 是指组成岩石的矿物的结晶程度、结晶颗 粒的大小、形态及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的相互关 系的特征。 常见结构类型划分方法 按岩石结晶程度的结构划分；
第五章
造岩矿物及岩石
两个重要的概念！
矿物——在地壳中由地质作用形成的具有一
定化学成分和物理性质的单质或自然化合物。
岩石——矿物的天然集合体。岩石可由一种
单一矿物或多种矿物组成。
形成矿物的地质作用
第一节
造岩矿物
自然界已发现矿物3000多种，常见组成岩石的矿物 仅20~30余种，这些组成岩石的矿物，即造岩矿物。 如：石英、正长石、斜长石、云母（白、黑）、角闪石、辉石、橄
岩浆岩体的大小、空间形态、与周围围岩的关系称为 岩浆岩的产状。
侵入岩产状 喷出岩产状
侵入岩产状
1）岩基——大规模深成侵入岩，分布面积大于100km2。 2）岩株（岩干）——分布面积小于100km2的深成侵入体，如安徽黄山。 3）岩墙和岩脉——为沿着岩石裂隙侵入的板状岩体，宽度常见于数厘米至数十 米之间，长度可达数十千米，其中直立状产出者为岩墙，倾斜或不规则状为岩脉。 4）岩床——流动性大的基性、超基性岩浆岩沿围岩层面侵入冷却而形成的与围 岩层理平行的板状岩体，其厚度常小于数米至数十米。 5）岩盘和岩盆——岩浆顺断裂上升，侵入于围岩中冷却成上凸下平的穹隆状侵 入体，称为岩盘（岩盖），若为中央凹下、四周高起的盆状，则称为岩盆。
（3）玻璃质结构： 非结晶的玻璃质组成，在显微镜下 也观察不出结晶颗粒的存在。岩浆 喷出地表骤然冷却形成。 （4）不等粒结构（斑状和似斑状结构）： 有大小不同的两种颗粒，较大的颗 粒散布在较细的物质中间，较大颗 粒为斑晶，较细的颗粒为基质。基 质为隐晶质或玻璃质的称为斑状结 构，基质为显晶质的称为似斑状结 构。
1、沉积岩的形成
沉积岩是由成层沉积的松散沉积物固结而成的岩石。
岩石遭受风化剥蚀 流水、风、冰川等 外力搬运； 在地表浅洼的地方 （海洋、湖泊、低 地）沉积；
复杂的成岩作用， 形成沉积岩。
2、沉积岩的物质组成
来源于原岩碎屑、造岩矿物及溶解物质。
1）碎屑物质：原岩残留碎屑或矿物碎屑，如石英、长石、 白云母等。 2）粘土矿物：含铝硅酸盐岩石经强烈化学风化后形成 <0.005mm的矿物，高岭石、蒙脱石、伊利石、水云母等。 3）化学沉积物质：CaCO3、CaMg[CO3] 2 、CaSO4 等原岩中 的成分被水溶解后带入湖泊海洋内，当达到一定浓度后，又 从水中析出或结晶而形成的新矿物，如方解石、白云石、岩 盐、石膏等。 4）有机物质：由生物作用或生物遗骸堆积经地质变化而成 的物质，如贝壳、石油、泥炭等。
沉积岩的层理
瓦勒迈杉化石
海百合
5、沉积岩的分类
根据组成的特质成分和结构特征，沉积岩可以分为碎屑岩类、
粘土岩类、化学岩类及生物化学岩类几种类型。 1．碎屑岩
主要由碎屑物质被压紧胶结而成的岩石，称为碎屑岩。根
据其组成物质颗粒的大小和结构的差异，碎屑岩类岩石可 分为砾岩、角砾岩、砂岩和粉砂岩等不同类型。
碎屑岩的胶结类型
2．粘土岩 主要由粘土矿物组成的岩石称为粘土岩。可含有细小的石英、 长石、云母等碎屑矿物。具泥质结构；常见的岩石类型有页岩 和泥岩。 3．化学沉积岩 是岩石风化产物中的溶解物质经过化学作用沉积而成的岩石， 又称“化学岩”。按岩石中主要化学成分的不同，可分为碳酸 盐岩、硅质岩、铁质岩、盐岩及可燃有机岩等，它们大多在湖 海盆地内生成，成分较为单一，具结晶粒状结构或隐晶质结构、 鲕状结构和豆状结构等。 4．生物化学岩 是岩石风化产物中的溶解物质经过生物化学作用或由生物活 动使某种物质聚集而成的岩石。常见的生物化学岩，如：硅藻 土、介壳石灰岩、珊瑚礁石灰岩等。
斜方体 方解石 （ CaCO3 ）
立方体 黄铁矿（FeS2 ）
2、颜色
自色——矿物本身固有的颜色。
他色——混入杂质而呈现出的颜色。 假色——某些物理因素引起的颜色。例氧化膜的颜色。
各 种 颜 色 的 石 英
3、条痕
白色无釉瓷板上摩擦而留下的粉末的颜色。
4、光泽
造岩矿物一般呈非金属光泽，如玻璃光泽、油脂光泽、珍珠光 泽、丝绢光泽。 玻璃 油脂 金刚 半金属 金属
松脂
丝绢
珍珠
腊状
土状
5、方解石的透明度
6、解理
解理——矿物晶体或晶粒在外力打击下，能沿一定方 向裂开的性质。开裂平面为解理面。
解理可能一个方向、两个方向或三个方向，分别称为一组解理、二组解理、 三组解理。 解理面发育的完善程度可分为极完全解理、完全解理、中等解理、不完全 解理。
7、断口
断口——矿物受外力打击出现的不规则断裂面。 贝壳状断口—锯齿状断口—参差状断口
6、主要沉积岩的鉴定
实验室肉眼鉴定。
三、变质岩
1、变质岩的成因
2、变质岩的矿物成分 3、变质岩的结构 4、变质岩的构造 5、变质岩的分类 6、主要变质岩的鉴别特征
1、变质岩的成因
变质作用——地球内力作用引起岩石改造和变化 的作用。变质作用一方面是在地下一定深处于较 高温度、较大压力条件下进行的，区别于在常温 常压条件下进行的外动力地质作用；另一方面， 是在固态下进行，也区别于岩浆作用。 变质岩——变质作用形成的新的岩石，可分为正 变质岩（原岩为岩浆岩）和副变质岩（原岩为沉 积岩）。
8、硬度
德国矿物学家F.Mohs定义十种矿物硬度为1~10度，即Mohs硬 度。刀片4、指甲2
9、其他
磁性、重度、气味等。
二、矿物的鉴定
实验室准确鉴定方法：吹管分析、差热分析、光谱分析、 偏光显微镜分析、电子显微石的成因类型及结构构造
岩 石 循 环 图
岩浆作用（火山作用+侵入作用） 深成侵入岩（3km下）
喷出岩、浅成侵入岩、
未达到地表的岩浆冷凝而成的岩石叫侵入岩。深成侵入岩颗粒较粗。浅成 侵入岩颗粒细小或大小不均。喷出岩是在岩浆喷出地表的条件下形成，温 度低，冷却快，常成玻璃质、半晶质或隐晶质结构，具有气孔、流纹等构 造等。岩浆岩大部分为结晶质岩石，部分为玻璃质岩石。矿物都是高温形 成，与围岩接触界线明显。
2、岩浆岩的矿物成分
实际为一种硅酸盐岩石。组成矿物有两类，一是石英 及含钾、钠成分较多的铝硅酸盐类矿物，如正长石、斜长 石、白云母等，其颜色浅，比重小，称为硅酸铝矿物或浅 色矿物；二是含铁、镁成分较多的铝硅酸盐类矿物，如角 闪石、辉石、黑云母、橄榄石等，其颜色深，比重较大， 称为铁镁矿物或深色矿物。 含量超过10%的矿物为主要矿物：主要矿物是划分岩石的根本
3、沉积岩的结构
——是指岩石组成部分的颗粒大小、形状及胶结特性。
1）碎屑结构：由50%以上的直径大于0.005mm的碎屑物质被胶结而 成的一种结构。 A、砾状结构 粒径>2mm球状、椭圆状砾石。未磨圆为角砾状结构。 B、砂状结构 粒径2~0.05mm的颗粒胶结而成。 粗砂结构 2~0.5mm 中砂结构 0.5~0.25mm 细砂结构 0.25~0.05mm C、粉状结构 粒径0.05~0.005mm 胶结类型：硅质、铁质、钙质、泥质 2）泥质结构：由50%以上的直径小于0.005mm的粘土矿物胶结而成 的一种结构。 3）化学结构：化学沉积物质的结晶颗粒组成的岩石结构，有鲕状、 粒状、结核状、致密块状等 4）生物结构：30%以上的生物遗骸碎片组成的岩石结构。