工程地质与土力学 教案(12造价)重点
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1、相对密度:土的固体颗粒质量与同体积4C时纯水质量之比。
2、塑性指数:液限与塑限之差3、基地附加应力:由建筑物荷载引起的应力增量。
4、弹性模量:土体在无侧限条件下瞬时压缩的应力应变模量。
5、变形模量:土体在无侧限条件下单轴受压时的应力与应变之比。
6、固结度:地基在荷载作用下,经历时间t的固结沉降量与其最终沉降量之比。
7、土的固结:指的是在荷载或其它作用下,土体孔隙中水分逐渐被排出,体积压缩,密度增大的现象。
8、应力路径:土中应力传递的有效路径。
9、侧磨阻力:桩侧摩阻力是桩截面对桩周围相对位移的函数。
10、负摩阻力:当桩周围土层相对于桩侧向下移时,桩侧摩阻力方向向下,称为负摩阻力。
11、群桩效应:桩端处压力比单桩时大得多,桩端以下压缩土层的厚度也比单桩要深,此时群桩中各桩的工作状态与单桩明显不同,其承载力小于各单桩承载力之和,沉降量大雨单桩各自的沉降量。
1、影响基础埋置深度的因素建筑结构条件与场地环境条件,工程地质条件,水文地质条件,地基冻融条件。
2、最优含水量:在一定的压实功能下,使土最容易受压,并能打到最大密度时的含水量。
3、土的结构:单粒结构,蜂窝结构,絮凝结构。
4、地基的破坏形态:整体剪切破坏,局部剪切破坏,冲剪破坏。
5、极限平衡状态:当土体中某点在任一平面上的剪应力等于土的抗剪强度时的状态。
6、土的抗剪强度:指土体抵抗剪切破坏的极限能力。
7、朗金土压力依据:通过研究弹性半空间体内的应力状态,根据图的极限平衡条件而得到的土压力计算方法。
假定挡土墙墙背竖直光滑,填土面水平。
8、库伦土压力依据:根据墙后土体处于极限平衡状态并形成一滑动楔体时,从楔体得静力平衡条件得出的土压力计算理论,假设:墙后填土是理想的散粒体;滑动破裂面为通过墙踵的平面。
9、太沙基—维固结理论假定:土中的渗流只沿竖向发生,而且渗流服从达面定律;相对于土的孔隙,土中水喝土颗粒都是不可压缩的;土是完全饱和的,土的体积压缩量同土空隙中排出的水量相等,而压缩变形的速率取决于土中水的渗流速率。
湖南水利水电职业技术学院Hunan Hydroelectric Vocational Technology College 工程地质与土力学教案2012 ~2013学年第 1 学期水利建筑工程系编绪论0.1 工程地质学与土力学的研究对象和任务工程地质学是地质学的一个分支,是专门研究与工程设计、施工和正常运用有关的地质问题的科学。
而土力学则是力学的一个分支,主要研究与工程建设有关的土的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科。
然而它们的研究目的又是相同的,即都是为了保证建筑物地基的岩体、土体稳定和建筑物的正常使用提供可靠的地质论证和力学计算依据。
因此这两门学科在工程实践中也是互相依存、互相渗透、互相结合的。
1.工程地质学的作用和任务工程地质工作的任务是:查明建筑区的工程地质条件,预测可能出现的工程地质问题,并提出解决这些问题的建议和方案,为工程设计、施工和正常运用提供可靠的地质资料,以保证建筑物修建得经济合理和安全可靠。
所谓工程地质条件,即是指地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件。
2.土力学的作用与任务土力学的研究对象是土,是专门解决工程中有关土的问题的学科。
土是岩石风化的产物,其性质复杂多变,修筑工程建筑物时,土作为地基或建筑材料使用以及充当周围介质,都必须全面研究分析土的物理力学性质和土的渗透、变形、强度和稳定的特性,要求作用在地基上的荷载强度不超过地基的承载力,保证地基在防止剪切破坏方面有足够的安全系数。
0.2 本课程的基本内容与学习要求本课程是一门理论性和实践性较强的课程,作为一门职业技术课,它一方面是提高学生自身职业能力的基础,另一方面也为将来的其他职业技术课如水工建筑物、水利工程施工、水利工程管理打下良好基础。
1.基本内容1)了解岩石、地质构造、自然地质作用、地下水的基本概念及对水利工程建筑的影响。
2)了解水利工程的工程地质条件及主要的工程地质问题。
工程地质与土力学第二版课程设计课程背景工程地质与土力学是土木工程专业中一门重要的专业基础课,是建筑物和其他工程的基础研究。
该课程以自然地球科学的知识为基础,旨在能够使学生了解岩石、土壤、地下水、地震、山体滑坡等地质现象与岩土工程设计的基本原理。
本次课程设计是基于“工程地质与土力学”第二版教材内容,以加强对该学科的理解,提高学生独立开发工程地质调查报告和土力学计算的能力为目的。
课程设计目标本次课程设计旨在让学生:1.了解工程地质调查的过程和方法;2.掌握土力学基本理论,能够计算出地基承载力和地下水扩散等重要参数,并进行工程设计;3.学会编写工程地质调查报告和土力学计算报告。
实验内容实验一:现场地质调查本实验旨在让学生进一步了解工程地质调查的过程和方法。
学生将在现场进行岩石和土壤取样,掌握现场地质调查工具的使用方法,制定现场调查方案,并在实验室对取样进行分析测试。
实验步骤1.制定现场调查方案,包括取样点的选取、钻孔深度的确定等;2.进入现场地质调查,完成岩土样品的取样和整理工作;3.将取样的岩石和土壤送到实验室进行分析测试;4.将实验室测试结果整理成工程地质调查报告。
实验二:地基承载力计算本实验旨在让学生掌握土力学的基本理论,能够计算出地基承载力等重要参数,并进行工程设计。
实验步骤1.了解地基承载力计算的理论基础,掌握相关公式和计算方法;2.根据实验室测试结果,计算地基承载力等重要参数,并编写土力学计算报告;3.对工程设计进行优化和改进。
实验成果1.实验一的成果为工程地质调查报告,主要包括现场地质调查方案、现场取样过程和结果、实验室分析测试方法和结果等;2.实验二的成果为土力学计算报告,主要包括地基承载力计算、地下水扩散计算等。
实验总结本次课程设计旨在让学生能够深入掌握工程地质与土力学的基础知识,提高其独立开发工程地质调查报告和土力学计算报告的能力。
通过本次课程设计的实验,不仅能够加强学生的理论掌握能力,同时也能够提高他们的实践操作能力,为今后的相关工作做好充分的准备。
1.粘性土的极限平衡条件表达式是怎么样的?破裂面与最大主应力面的夹角是多少? 答:)245tan(2)245(tan 231ϕϕσσ+++=︒︒c )245tan(ϕα+=︒ 2.写出库仑定律的表达式。
答: 砂土:ϕστtan =f 粘性土:c f +=ϕστtan 8.3 简述三轴实验法的优点和缺点?答:优点:可严格操纵排水条件;可量测孔隙水压力;破裂面在最软弱处。
缺点:σ2=σ3,轴对称;实验比拟复杂。
4.什么叫做岩体,它与岩石有何区别?答:岩体是由一种或多钟岩石构成的地质体,包含岩层的层理、节理断层、软弱夹层等类结构面和由结构切割成大小不一、形状各异的岩块所组成的复合体。
岩石是由一种或多种矿物所组成,并且有结构与构造特性的固体岩块。
岩石和岩体的工程性状是不一样的。
一般的坚硬岩石强度较高,变形模量较大;岩体的强度相对较低,变形较大。
4.确定土的抗剪强度指标的直接剪切试验,按其试验条件区分为哪几种?它们分别适用于什么样的工程情况?答:有三种:快剪、慢剪和固结快剪;快剪:适用于建筑物施工较快、土层排水条件不良的工程情况; 慢剪:适用于建筑物施工较慢,土层排水条件较好,在施工期间充分排水的工程情况;固结快剪:适用于介于上述两种情况之间的工程情况。
5.土的抗剪强度指标是什么通常通过哪些室内实验,原为测试测定答:(1)指土的粘聚力和内摩擦角.(2)常用方法:直接剪切实验,三轴压实验,无侧限抗压强度实验,十字板剪切实验等.6.挡土墙的土压力有哪三种是如何定义的在相同条件下,哪一种最大 影响土压力的大小和分布的因素有哪些?答:(1)分为三种,分别是:①.主动土压力:墙在土压力作用下向背离填土方向移动火绕墙转时,当墙的移动或转动到达某一数量时,滑动面上的剪应力等于土的抗剪强度,墙后土体到达主动极限平衡状态,形成滑动面,这时作用在墙上的土推力到达最小值.②.被动土压力:当挡土墙在外力作用下向着填土方向移动火转动时,直到墙的移动量足够大,滑动面上的剪应力等于抗剪强度,墙后土体到达被动极限状态,土体发生向上滑动,这时作用在墙上的抗力到达最大值.③.静止土压力:假设挡土墙具有足够的刚度,且建立在墙后土体的推力作用下,不产生任何移动火转动,则墙后土体处于弹性平衡状态,这时,作用在墙背上的土压力称为静止土压力.(2)在相同条件下,被动土压力值最大.。
土力学电子教案•土力学基本概念与原理•土的渗透性与渗流分析•土的抗剪强度与稳定性分析•地基承载力与变形计算•土压力理论与挡土墙设计•岩土工程勘察与报告编制土力学基本概念与原理01土力学定义及研究对象土力学的定义土力学是研究土体的物理、化学和力学性质以及土体与建筑物相互作用的学科。
研究对象主要研究土体在各种条件下的变形、强度和稳定性,以及土与结构物的相互作用。
土的物理性质与分类物理性质包括颜色、密度、含水量、孔隙比、液塑限等。
分类根据土的颗粒组成、塑性指数和液性指数等物理指标,可将土分为碎石土、砂土、粉土、黏性土等类型。
土的力学性质及指标力学性质土的力学性质主要包括变形特性、强度特性和渗透特性。
力学指标反映土的力学性质的指标有压缩系数、压缩模量、抗剪强度、内摩擦角、黏聚力等。
变形特性土的变形特性主要表现为压缩性、膨胀性和蠕变性等。
应力与变形关系土体在受力作用下,将产生相应的变形,应力与变形之间的关系可用土的压缩曲线、应力应变曲线等表示。
应力状态土体中的应力状态包括自重应力、构造应力和附加应力等。
土中应力与变形关系土的渗透性与渗流分析02渗透性基本概念及原理渗透性定义土体允许水流通过的性能,是土的重要水理性质之一。
渗透原理水流在土孔隙中的流动受土颗粒大小和排列、孔隙大小和分布等因素的影响。
渗透性指标渗透系数(k)是表示土的渗透性大小的指标,其大小取决于土的孔隙比和水的黏滞度。
渗流定律描述水流在土体中流动的基本定律,包括渗流量、渗流速度和渗流梯度之间的关系。
达西定律在一定条件下,通过土体的渗流量与水力梯度成正比,而与土的性质和水的黏滞度成反比。
该定律适用于层流状态。
达西定律的适用范围主要适用于层流状态,对于紊流状态需进行修正。
渗流定律与达西定律渗透系数测定方法室内试验法通过室内试验测定土的渗透系数,包括常水头法和变水头法。
现场试验法在现场进行渗透试验,如注水试验、抽水试验等,以测定实际土体的渗透系数。
(完整word版)工程地质学教案理论课程教案课程名称工程地质学章节名称单元(章节)主要内容1.1工程地质课程简介1.2工程地质、地质工程、岩土工程的关系1.3工程地质的学科范畴1.4地球的圈层构造第1章绪论学时2重点地球的圈层构造;地壳、地幔、地核的元素构成。
难点地球圈层构造的由来。
学生应该掌握的知识点地球的圈层构造;地壳、地幔、地核的元素构成。
教学组织方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业备注说明1章节名称第2章岩石的成因类型及其工程地质特性2.1主要造岩矿物2.2岩石2.3地质年代及其特征学时8单元(章节)主要内容1、矿物的物理性质:颜色、硬度、光泽、解理(断口),常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类,岩浆岩的结构和构造,常见的岩浆岩。
环境、碳系统循环、地貌重塑的关系。
4、沉积岩的物质组成、分类、结构与构造,层理构造的概念及研究意义。
常见的沉积岩。
5、变质作用的影响身分,变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。
6、地质年代的概念,残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。
解理与端口的概念;风化作用与全球情况、碳系统轮回、地貌重塑的难点关系;层理构造的研究意义;变质岩的结构和构造;残积土、坡积土、洪积土、冲积土的工程意义。
1、矿物的物理性质:颜色、硬度、光泽、解理(断口),常见的造岩矿物。
2、岩浆岩按产状、SiO2含量分类,岩浆岩的结构和构造。
学生应该掌握的知识点4、堆积岩的物质组成、分类、结构与构造,常见的堆积岩。
5、变质作用的影响因素,变质岩特征、结构与构造以及常见的变质岩。
6、地质年月的概念,残积土、坡积土、洪积土、冲积土特征及工程意义。
讲授构造方式采用多媒体进行课堂讲授课堂练课外作业查阅矿物及岩石的相关资料。
备注本章是本课程的基础和重点。
2章节名称第3章地质构造及其对工程的影响3.1水平构造和单斜构造学时4单元(章节)主要内容3.2褶皱构造3.3断裂构造3.4不整合3.5岩石与岩体的工程地质性质1、水平构造和单斜构造的外观特征及产生原因;岩层产状的表示方法。
颗粒级配:土中所含各粒组的相对含量,以土粒总重的百分数表示,称为土的颗粒级配。
颗分实验:筛分法(适用于大于0.1mm或0.75mm),沉降分析法(水分法,小于)土中水形态:固态(内部结晶水,可当做土体颗粒的一部分);气态;液态(1结合水:强结合水和弱结合水。
2自由水:重力水(地下水位以下),毛细水(受水与空气交界面的表面张力作用存在于地下水位以上透水层)毛细压力:湿砂湿土具有的干砂没有的粘结力冻胀和融陷:产生机理是水的迁移和积聚。
影响因素:土的性质,水(当冻结区能获得水源补充时更严重),温度(温度骤降和持续负温)结构和构造:单粒结构,蜂窝结构,絮凝结构。
构造:层理构造,裂隙性界限含水量:粘性土从一种状态转变为另一种状态的分界含水量液限:由可塑状态变化到流动状态的界限含水量wl塑限:土由半固态变化到可塑状态的界限含水量Wp结构性与触变性:结构性:天然土的结构受扰动而改变的特性,一般是强度会降低,用灵敏度来衡量,成正比。
触变性:受扰动后静置一段时间能恢复强度的性质渗透试验:室内渗透试验,现场抽水试验(更可靠)影响渗透性的因素:砂性土:颗粒大小,级配,密度,土中封闭气泡。
颗粒越粗越均匀,级配越好,渗透性越好。
粘性土:矿物成分,结合水膜厚度,土的结构构造,气体。
亲水膨胀的矿物越多,结合水膜越厚,渗透性越差。
影响压实效果的因素:1 含水率;2 击实功能增加,最优含水量下降;3 土类及级配。
黏粒越多压实越困难,级配越好压实效果越好。
渗透破坏形式:流土、管涌、潜蚀。
1 流土:当渗流力j大于或等于土的有效容重时图李建压力被抵消,土粒处于悬浮状态而丧失稳定的现象称为流土;控制方法:要求施工前做好周密详细的勘测工作,当基坑底土层是易引起流砂现象的土质时,应避免采用直接排水,而可采用人工降低地下水位的方法进行施工。
2 管涌:渗透水流作用下,粗颗粒被带走,形成贯通管道,土体塌陷;控制方法:为防止管涌现象发生,一般可在建筑物下游边坡逸出处设置反滤层,防止细小颗粒被渗流水夹带而走。
《土力学》重点、难点及主要知识点一、课程重点、难点1、土的物理性质及工程分类1.1概述、1.2土的组成、1.3土的三相比例指标、1.4无粘性土的密实度、1.5粘性土的物理性质、1.6土的击实性、1.7土的工程分类。
掌握重点:土的物理性质指标、无粘性土和粘性土的物理性质、土的击实性、土的工程分类原则难点:土的物理状态。
2、土的渗透性与渗流2.1概述、2.2土的渗透性、2.3土中二维渗流及流网简介、2.4渗透力与渗透破坏掌握重点:土的渗透规律、二维渗流及流网、渗透力与渗透破坏难点:土的渗透变形。
3、土的压缩性和固结理论3.1土的压缩特性、3.2土的固结状态、3.3有效应力原理、3.4太沙基一维固结理论。
掌握重点:土的压缩性,有效应力原理难点:有效应力原理、一维固结理论4、土中应力和地基沉降计算4.1地基中的自重应力、4.2地基中的附加应力、4.3常用沉降计算方法、4.4地基沉降随时间变化规律的分析掌握重点:地基自重应力及附加应力的计算方法、不同变形阶段应力历史的沉降计算方法、地基最终沉降量计算方法、地基沉降随时间变化规律。
难点:角点法计算附加应力,分层总和法计算地基沉降量。
5、土的抗剪强度5.1土的抗剪强度理论和极限平衡条件、5.2土的剪切试验、5.3三轴压缩试验中孔隙压力系数、5.4饱和粘性土的抗剪强度、5.5应力路径在强度问题中的应用、5.6无粘性土的抗剪强度掌握重点:库仑定律的物理意义、极限平衡条件式、直剪试验测定土的抗剪强度指标、不同排水条件下测定土的抗剪强度指标的方法、剪切试验的其它方法、剪切试验方法的选用、砂土的振动液化、应力路径的概念难点:极度限平衡条件式、抗剪强度指标的选用、应力路径6、土压力6.1土压力类型和静止土压力计算、6.2朗肯土压力理论、6.3库仑土压力理论、6.4几种常见情况下土压力计算。
掌握重点:静止土压力、主动土压力、被动土压力的形成条件、朗肯和库伦土压力理论难点:有超载、成层土、有地下水情况的土压力计算7、地基极限承载力7.1地基变形和破坏类型、7.2地基的临塑荷载及临界荷载、7.3地基承载力的确定掌握重点:握地基承载力确定方法、地基变形和破坏的类型、地基临塑荷载及临界荷载确定地基承载力、根据试验方法确定地基承载力。
《工程地质与土力学》大纲《工程地质与土力学》教学大纲学时:63 学分:3.5 理论学时:53 实验学时:10适用专业:土木工程、水利水电工程课程代码:BB042022大纲执笔人:刘福臣大纲审定人:张庆华一、说明局部1. 课程教学目的、性质、地位和任务工程地质与土力学是一门专业技术课,主要是研究工程建设中遇到的一系列工程地质问题,识别与工程建设有关的常见岩石和地质现象,正确分析影响建筑物稳定与渗漏的主要地质问题;掌握土力学根本原理,计算地基承载力、土压力,为根底设计、挡土墙设计、土坡稳定分析打下根底;通过试验环节,解决有关工程实际问题。
2. 课程教学根本要求课程的根本要求包括以下几个方面:(1)掌握岩石、矿物的性质、分类及鉴别方法(2)掌握地质构造的类型及性质、各种地质作用类型 (3)掌握地下水的类型及性质(4)掌握土的三相组成、颗粒级配、工程分类定名(5) 掌握土的物理性质指标的计算、土的压实性、渗透性及达西定律 (6)掌握自重应力、附加应力的计算;地基沉降量计算(7)掌握土的击实、压缩、剪切、渗透试验验的原理及操作步骤 (8)掌握土压力、地基承载力计算,具有挡土墙设计能力3.课程改革教学本课程为专业根底课,具有理论性、实践性强的特点。
课程由工程地质学、土力学两局部组成。
为加强学生对工程地质学、土力学内容的理解,采取以下措施:〔1〕对工程地质学内容,加强实践性教学,利用岩石标本、模型、多媒体课件等形式,加强学生对理论知识的理解;〔2〕对土工实验内容采取设计性实验,从试样准备、操作原理、操作步骤、实验数据整理到问题提出,全部由学生完成,培养学生独立思考、独立操作、独立解决问题的能力。
二、大纲内容(一)工程地质与土力学理论教学大纲第一局部工程地质绪论本课程性质、内容特点第一章岩石与矿物1§1-1矿物矿物的物理性质、主要造岩矿物的特征§1-2岩浆岩岩浆岩的成因及产状、岩浆岩组成、岩浆岩结构与构造、岩浆岩分类与鉴别§1-3沉积岩沉积岩形成、结构与构造、分类与鉴别§1-4变质岩变质岩类型、结构与构造、分类及主要变质岩特征本章重点、难点:三大岩石的结构、构造、分类、定名。
湖南水利水电职业技术学院Hunan Hydroelectric Vocational Technology College 工程地质与土力学教案2012 ~2013学年第 1 学期水利建筑工程系编绪论0.1 工程地质学与土力学的研究对象和任务工程地质学是地质学的一个分支,是专门研究与工程设计、施工和正常运用有关的地质问题的科学。
而土力学则是力学的一个分支,主要研究与工程建设有关的土的应力、变形、强度、渗流及长期稳定性的一门学科。
然而它们的研究目的又是相同的,即都是为了保证建筑物地基的岩体、土体稳定和建筑物的正常使用提供可靠的地质论证和力学计算依据。
因此这两门学科在工程实践中也是互相依存、互相渗透、互相结合的。
1.工程地质学的作用和任务工程地质工作的任务是:查明建筑区的工程地质条件,预测可能出现的工程地质问题,并提出解决这些问题的建议和方案,为工程设计、施工和正常运用提供可靠的地质资料,以保证建筑物修建得经济合理和安全可靠。
所谓工程地质条件,即是指地形、地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件。
2.土力学的作用与任务土力学的研究对象是土,是专门解决工程中有关土的问题的学科。
土是岩石风化的产物,其性质复杂多变,修筑工程建筑物时,土作为地基或建筑材料使用以及充当周围介质,都必须全面研究分析土的物理力学性质和土的渗透、变形、强度和稳定的特性,要求作用在地基上的荷载强度不超过地基的承载力,保证地基在防止剪切破坏方面有足够的安全系数。
0.2 本课程的基本内容与学习要求本课程是一门理论性和实践性较强的课程,作为一门职业技术课,它一方面是提高学生自身职业能力的基础,另一方面也为将来的其他职业技术课如水工建筑物、水利工程施工、水利工程管理打下良好基础。
1.基本内容1)了解岩石、地质构造、自然地质作用、地下水的基本概念及对水利工程建筑的影响。
2)了解水利工程的工程地质条件及主要的工程地质问题。
3)了解土的基本物理性质,即土的颗粒组成、密度、湿度、可塑性以及土所处的物理状态。
了解土的力学性质,即土在外力作用下所表现的渗透性、压塑性和抗剪强度等及其指标的测定方法。
4)掌握地基应力、变形和地基承载力以及挡土墙土压力计算原理和一般计算方法。
5)了解水利工程的地基处理的方法和原理。
2.学习要求由于本课程实践性较强,在学好基础理论的同时,对工程地质部分,应重视野外地质现象的观察、识别及其对水利工程建设的影响。
对于土力学部分应注意各种计算方法的适用范围及简化、假设可能引起的误差范围,通过对土工试验规程的学习,掌握室内土工试验基本方法,了解野外原位测试的新技术,提高分析解决实际问题的能力。
0.3 工程地质学与土力学的发展简况工程地质学与土力学是与工程建设紧密联系的两门学科,是随着国家经济建设的发展而发展的。
工程建设需要学科理论,学科理论的发展离不开工程建设。
21世纪人类将面对资源和环境这一严酷生存问题的挑战,各种各样岩土工程问题需要解决,这恰恰是青年学生将来要肩负的任务。
第1章岩石及其工程地质性质1.1 造岩矿物矿物是地壳中的化学元素经过自然化合作用而形成的。
它是各种地质作用的产物,是岩石的基本组成部分。
矿物都具有一定化学成分,可用化学式表达。
如金刚石、石盐和石膏,它们的化学成分分别是C、NaCl、CaSO4·2H2O。
矿物通常以固态存在地壳中,只有极少数呈液态(如石油、汞)和气体(如天然气)。
固体矿物大多数为结晶体,又分为显晶质体和隐晶质体。
少数矿物呈非晶质体其内部质点没有规律,不具有规则的几何外形。
例如蛋白石(SiO2.nH2O)。
又分为玻璃质体(火山作用形成的)和胶质体(沉淀作用形成的)。
造岩矿物组成岩石主要成分的矿物称造岩矿物,它们占岩石中所有矿物的90%以上。
自然界产出的矿物已知有3000多种,而组成岩石的主要矿物仅30多种,最常见的有石英、斜长石、正长石、白云母等等。
1.1.2 矿物的形态矿物的形态是指单个矿物和群体矿物的形态。
是矿物成分、晶体构造和生成环境等综合影响的结果。
1.矿物单体的形状矿物单体的形状是指矿物单个晶体的形状,主要有以下形状:①一向延伸型晶体;如柱状、针状②二向延展型晶体;如片状、板状、鳞片状③三向等长型晶体。
如粒状,多为立方体、八面体等2.矿物集合体的形状自然界中绝大多数矿物是以集合体的形态出现,指的是同种矿物的不规则连生体。
柱状、针状、纤维状集合体①显晶质集合体板状、片状集合体粒状集合体分泌体:如:玛瑙结核体:如:鲕状、豆状、肾状赤铁矿②隐晶和胶态集合体钟乳状体:如:方解石钟乳、葡萄状致密块状和土状块体:蛋白石、高岭土等1.1.3 矿物的物理性质1.矿物的光学性质矿物的光学性质是指矿物对自然光的反射、折射和吸收等所呈现的光学现象。
主要有:颜色、条痕、光泽和透明度。
2.矿物的力学性质指矿物矿物抵抗外力作用(刻划、打击、压拉等)所表现出来的性质。
包括矿物的解理、断口、硬度。
1.1.4 主要造岩矿物鉴定特征地壳中发现的矿物有三千多种,但是常见矿物只有几十种,主要矿物不过十几种:⑴斜长石 39% ⑹云母 5% ⑾磁铁矿 1.5%⑵钾长石 12% ⑺稀土矿物 4.6% (+钛铁矿)⑶石英 12% ⑻橄榄石 3% 其他矿物 4.5%⑷辉石 11% ⑼方解石 1.5%⑸角闪石 5% ⑽白云石 0.9%常见矿物的特征:如石英、正长石、斜长石等。
1.2 岩浆岩岩石——是由矿物按照一定规律组合起来的集合体。
地壳是由各种不同的岩石组成,按照岩石的形成原因不同分为:岩浆岩、沉积岩、变质岩。
岩石的结构与构造不同的岩石具有不同的化学成份、矿物组成、颜色、结构、构造,是区别岩石类型的重要依据。
1.岩石的结构(附照片)——指岩石中矿物之间的相互关系的反映,如等粒结构、斑状结构、显晶质结构等。
2.岩石的构造(附照片)——指岩石中由于物质组成的差异或结构的差异所反映出的外观的总体特征。
如气孔状构造、层状构造等。
1.2.1 岩浆岩的成因岩浆作用——指岩浆的形成、活动以及冷凝的全部过程。
岩浆岩是由岩浆冷凝固结而形成的岩石。
占地壳岩石体积的64.7%,广泛分布在地表或地下;大陆或海洋。
岩浆作用的方式有两种:喷出作用(火山作用)和侵入作用。
1. 喷出作用(火山作用)火山喷发类型(附照片)有:裂隙式火山和中心式火山另外根据现代火山喷发活动的情况分为:活火山,死火山和休眠火山。
2.侵入作用侵入作用——深部岩浆向上运动,侵入到周围岩石而来到达地表便冷凝,结晶形成岩石的作用,分深成侵入(深度>5km的岩浆侵入活动,形成深成岩)和浅成侵入(深度<5km的岩浆侵入活动,形成浅成岩)。
1.2.1 岩浆岩的产状(1)、深层侵入岩体的产状和特征1).岩基——是巨大的不规则窟窿状侵入岩体,面积常达几百至上万平方公里,愈往深处面积愈大。
2).岩株——是较小的侵入岩(小于100平方公里)。
(2)、浅成侵入岩体的产状及特征1).岩床——是岩浆侵入到用围岩的层面之间呈板状的浅成侵入体。
通常为基性岩浆所形成的。
2).岩盘、岩盖——岩浆上升后顺着近于水平的岩层侵入,如形态是顶平下凹的盘状称为岩盘(岩盆);如形态是底平上凸的盖状称为岩盖。
多为中酸性侵入岩体岩脉和岩墙——岩浆沿围岩裂隙侵入并冷凝而形成的狭长形浅成侵入体。
规模较大,较整齐,产状近直立的,趁为岩墙。
各类型岩浆都能形成。
1.2.3.岩浆岩的成分(1)、岩浆岩的化学成分岩浆岩的化学成分实际上和岩浆的成分大体一致,虽然几乎包括了地壳中各种元素,但它们的含量相差极为悬殊,其中以O、Si、Al、Fe、Ca、Na、K、Mg、Ti等元素的含量最多,占组成岩浆岩元素总量的99%以上。
(2)、岩浆岩的矿物成分组成岩浆岩的矿物以硅酸盐矿物为主,其中最多的是长石、石英、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等(以上石英属于氧化物)、占岩浆岩矿物总含量的99%,所以称之为岩浆岩的重要造岩矿物。
硅铝矿物和铁镁矿物在岩浆岩中的含量和比例,不仅影响岩石的颜色,而且影响岩石的比重。
1.2.4.岩浆岩的结构岩浆岩的结构——指岩石中矿物的形态、大小、和结晶程度以及颗粒之间的岩浆岩的构造——指岩石中不同矿物集合体之间的排列方式及其在空间填首先,根据岩浆岩的SiO含量,可以将岩浆岩分成超基性岩、基性岩、中2性岩及酸性岩。
它们分别相当于四种基本岩浆类型。
再根据主要矿物成分、产状、结构构造划分具体的岩石类型。
1.2.7.常见岩浆岩1.花岗岩2.正长岩3.玄武岩1.3 沉积岩沉积岩是地表分布最广的岩石,占地壳表面积的75%。
因此研究沉积岩1.3.1.沉积岩的形成成岩作用——自然界的各种松散沉积物变为坚固岩石的作用。
影响成岩作用的因素主要有:1).内因方面:沉积物的原始成分和结构。
2).压力、温度、水和水溶液中的物质成分以及微生物和有机物。
成岩作用主要有:压固脱水作用、胶结作用、重结晶作用、微生物及有机质的作用。
1.3.2.沉积岩的矿物成分沉积岩——是由于沉积物在一定的埋藏条件下,经过复杂的成岩作用所形成的层状岩石。
沉积岩矿物成分有碎屑矿物、粘土矿物、化学及生物化学矿物三大类。
组成沉积岩的常见矿物有石英、白云母、粘土矿物、钾长石、钠长石、方解石、白云石、石膏、硬石膏、赤铁矿、褐铁矿、玉髓、蛋白石等。
1.3.3.沉积岩的结构沉积岩的结构是指沉积岩颗粒的性质、大小、形态及相互关系。
不同类型的沉积岩由于物质来源不同,形成的作用和方式不同,所以具有不同的结构类型:1)碎屑结构——通常由两部分物质组成,即碎屑物和胶结物。
碎屑物可以是岩石碎屑(岩屑)、矿物碎屑、生物碎屑以及火山碎屑等。
胶结物质指填充于碎屑孔隙之间的物质如钙质、硅质、铁质以及石膏、海绿石和有机质等。
碎屑颗粒粗细的均匀程度称为分选性。
碎屑颗粒棱角的磨损程度称为磨圆度,或圆度。
2)泥质结构----泥质结构是指由极细小(<O.005mm)的粘土矿物所组成的、比较致密均一和质地较软的结构。
是粘土岩特有的结构。
3)晶粒结构——由各种溶解物质或胶体物质沉淀而成的化学沉积岩(生物化学岩)常具有的结构。
4)生物结构----是指主要由生物遗体组成的结构,如贝壳结构、珊瑚结构等。
1.3.4、沉积岩的构造层(岩层)——指在成分、颜色、结构上基本均一的沉积岩组合。
1)层理构造2)层面构造3)结核4)含化石。
1.3.5、沉积岩的分类根据沉积岩的矿物组成、结构和形成条件,可将沉积岩分为碎屑岩、黏土岩、化学岩及生物化学岩三大类。
1.3.6、常见的沉积岩(1)砾岩(2)砂岩(3)粉砂岩(4)火山碎屑岩(5)粘土岩(6)化学岩和生物化学岩1.4 变质岩1.4.1.变质作用类型变质岩是原先生成的岩浆岩、沉积岩和变质岩经变质作用后形成的新岩石。