岩浆岩_变质岩_沉积岩的分类
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一、岩体工程地质类型及特征依据岩石成因,研究区岩体可划分为岩浆岩、沉积岩二大工程地质类型。
1.岩浆岩区内岩浆岩仅发育有侵入岩,包括变质侵入岩。
变质侵入岩也可划为变质岩类副变质岩,由于研究区内变质岩类型单一,面积小,只在侵入岩类中加以叙述其特征。
依据侵入岩工程地质结构特征、岩性组合、岩石强度,分为坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体和坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体。
(1)坚硬块状闪长玢岩、正长斑岩、花岗岩、闪长岩岩性综合体:岩性组合为元古代二长花岗岩、正长花岗岩、黑云花岗闪长岩及中生代燕山期石英正长斑岩、角闪闪长玢岩岩脉。
岩石坚硬性脆,工程地质结构类型为块状结构。
岩石饱和单轴抗压强度大于60Mpa,抗风化能力强。
在裸露区风化残积土厚0—1m,隐伏区残积土厚1—3m,标贯击数14—30击,地基承载力标准值240—280kpa;全风化带厚0—2m,标贯击数40.9击,地基承载力标准值350—500kpa;强风化带厚0—4m,标贯击数60.2击,地基承载力标准值500—2000kpa。
该岩性综合体具低压缩性,是良好的天然地基。
(2)坚硬—较坚硬片状闪长岩类岩性综合体:为晚太古代阜平期片麻状中粒黑云角闪英云闪长岩。
是经过区域变质作用的片状、片麻状变质侵入岩。
片理产状45°—65°。
岩石饱和单轴抗压强度30—60Mpa,属坚硬—较坚硬;工程地质结构类型为片状结构。
岩体全风化带厚0—5m,标贯击数35击。
地基承载力标准值300—400kpa;强风化带厚5—10m,标贯击数54击,地基承载力标准值400—1500kpa。
岩体塑性变形较大,具中低压缩性,边坡稳定性差,易引起风化、流失、边坡失稳等工程地质问题。
2.沉积岩沉积岩可划分为碳酸盐岩、碳酸盐岩夹碎屑岩、碎屑岩、碎屑岩夹碳酸盐岩四种工程地质岩组。
(1)碳酸盐岩岩组依据岩组工程地质结构特征,岩性组合,岩石强度分为坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬—较坚硬中厚层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬中薄层状碳酸盐岩岩性综合体;坚硬—较坚硬薄层状碳酸盐岩岩性综合体。
1、岩石:天然产出的由一种或多种矿物组成的固态集合体。
是地球发展到一定阶段、由各种地质作用形成的产物。
2、分三类:(1).岩浆岩:它是由地壳深处或上地幔中形成的高温熔融的岩浆,在侵入地下或喷出地表冷凝而成的岩石。
也称为火成岩。
由岩浆冷凝固结而成的岩石。
(2).沉积岩:它是由地壳风化产物、生物有关物质、火山碎屑物等,在外营力作用下搬运、沉积、固结而成。
如砂岩、灰岩。
(3).变质岩:由岩浆岩、沉积岩经变质作用转化而成的岩石。
如大理岩、片麻岩等。
岩浆岩和变质岩又可统称为结晶岩。
3、三大岩类可以相互转化,岩浆岩、变质岩经风化、搬运、沉积、成岩作用,可形成沉积岩;岩浆岩、沉积岩经变质作用(重结晶、交代、碎裂等),可转变为变质岩;而沉积岩、变质岩经重熔作用可形成岩浆,冷凝为岩浆岩。
二、岩浆的概念1、岩浆:岩浆是上地幔和地壳深处形成的,以硅酸盐为主要成分的炽热、粘稠、含有挥发份的熔体。
基本特征:有一定的化学组成、高温、能够流动。
2、岩浆作用:地下深处的岩浆,在其挥发分及地质应力的作用下,沿构造脆弱带上升到地壳上部或地表,岩浆上升、运移过程中,由于物理化学条件的改变,又不断地改变自己的成分,最后凝固成岩浆岩的复杂过程。
按其侵入在地壳之中或喷出地表,可分为侵入作用和喷出作用;侵入作用所形成的岩石,称为侵入岩;喷出作用所形成的岩石称为喷出岩。
3、硅铝矿物和铁镁矿物:硅铝矿物:SiO2和Al2O3含量较高,不含铁镁。
如石英、长石类及似长石类,这些矿物颜色均较浅,所以又叫浅色矿物。
铁镁矿物:FeO与MgO含量较高,SiO2含量较低,如橄榄石、辉石类、角闪石类及黑云母类等,这些矿物颜色一般较深,所以又叫暗色矿物。
三、岩浆岩的结构构造产状:指岩浆岩的形态、大小与围岩的关系以及他形成时所处的深度和构造环境、岩浆上升和活动方式等。
岩脉:是一种厚度比较稳定近于直立、切穿围岩层理、片理的板状侵入体。
1、岩浆岩的结构:是指组成岩石的矿物的结晶程度,颗粒大小,晶体形态,自形程度和矿物间(包括玻璃)相互关系。
岩浆岩:岩浆岩是由炽热的岩浆冷凝结晶而形成的岩石,它可以分成两个成因系列:一个是岩浆侵入地壳并在地壳中结晶形成的岩石,称为侵入岩,典型代表是玄武岩;另一是岩浆喷出地表,在海水或大气中冷却形成的岩石,称为火山岩,典型代表是花岗岩。
沉积岩:沉积岩广泛分布在在陆地表面即海洋盆地中,由沉积作用作用形成,它最显著的特征就是成层性,并且常含古代生物遗迹。
沉积岩根据物质来源,沉积物搬运和沉积作用可以分为陆源碎屑岩和化学,生物化学沉积岩两大类
变质岩:地壳内最早形成的岩石(岩浆岩,沉积岩)为适应新的温度和压力条件,在不发生整体熔融的固态前提下,矿物成分和岩石结构发生不同程度的变化,称为变质作用。
经理变质作用形成的岩石称为变质岩。
常见的类型有大理岩和石英岩等。
三者间的相互转化:岩浆经过岩浆活动冷却凝固形成岩浆岩,岩浆岩受外力作用影响形成沉积岩,经变质作用影响又可形成变质岩,其中沉积岩和变质岩可以相互转化,而变质岩经过重熔再生又可形成岩浆。
三种岩石就是这样不断循环反复,从而形成了地表的形态。
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按岩石形成类型,可分为三大类:岩浆岩、沉积岩和变质岩。
(1)岩浆岩地幔中呈流动状态的炽热岩浆向地表上升冷凝结晶形成岩浆岩。
其中花岗岩类的岩石是由于岩浆侵入地壳,在地壳中慢慢冷却,有足够的时间在冷却之前形成晶体,称为侵入岩。
还有一类情况是岩浆快速上升,直到喷出地表,接触到大气或海水时冷却形成岩石,称为喷出岩,如玄武岩、黑曜岩。
花岗岩是一种侵入岩,矿物颗粒往往较粗,它的主要矿物成分有三种:带红、黄、灰色调的浅色长石、无色或灰色的石英、白色或黑色的云母。
花岗岩的色彩多样,有灰白色、肉红色等,美观大方。
它质地坚实,抗蚀力强。
玄武岩是常见的喷出岩。
玄武岩岩浆粘度小,流动性大,容易大量溢出地表,形成面积很大的玄武岩覆盖层。
在陆地上,它的覆盖面积可超过一个欧洲大国——法国,而占地表面积70%的海洋底部几乎全有玄武岩组成。
这种岩石的组成颗粒细小致密,主要成分为橄榄石、辉石。
在地面上经常可看到玄武岩的柱状节理,这是玄武岩冷却时体积收缩产生的一种裂开。
这种裂开常常呈六边形、正方形、菱形,玄武岩石柱高可达数米至十多米,蔚为壮观。
(2)沉积岩根据沉积物类型把沉积岩分成三类:碎屑岩、有机岩和化学岩。
碎屑岩是岩石碎屑挤压在一起形成的沉积岩,大多数沉积岩都有岩石碎屑组成。
碎屑岩可根据组成岩石碎屑的大小或颗粒进行分类。
页岩是一种常见的碎屑岩,由微小的黏土颗粒组成。
页岩的形成要求沉积的黏土颗粒必须在非常薄而且平整的地方一层一层沉积。
黏土颗粒无需胶结就能紧紧粘在一起,颗粒间的空隙非常小,水都不能渗透。
页岩摸起来很平滑容易辟成薄片。
砂岩中的沙来自海滩、洋底、河床和沙丘。
砂岩是小的砂粒挤压和胶结形成的一种碎屑岩,大多数砂粒的主要成分是石英。
因为胶结过程不能填满砂粒间的全部空隙,因此砂岩中有许多小洞,容易吸收水分。
圆砾岩和角砾岩,有些沉积岩由大小不同的岩石碎屑组成。
小的碎屑如细沙和小鹅卵石,大的如大漂砾。
如果碎屑物有磨圆的边缘,它们形成的碎屑岩称为圆砾岩;由有棱角的大碎屑组成的岩石称为角砾岩。
岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征、类型及转化试述岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要特征与类型,简述三大岩石的相互转化过程一、(一)岩浆岩主要特征:1.气孔状构造:岩石在温度、压力骤然降低的条件下,造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出,形成气孔状构造。
2.与周围的岩石之间都有明显的界限3.冷凝特征:岩浆岩是由岩浆直接冷凝形成的岩石,因此,具有反映岩浆冷凝环境和形成过程所留下的特征和痕迹。
类型:把岩浆岩按酸度分成四大类,然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类。
1.超基性岩大类:钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类;偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩;过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。
2.基性岩大类:钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类;相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。
3.中性岩大类:钙碱性系列为闪长岩-安山岩类;碱性系列为正长岩-粗面岩类;过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。
4.酸性岩类:主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。
(二)沉积岩主要特征:1.层理构造显著,富含次生矿物、有机质;2.沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石,即是生物化石;3.具有碎屑结构于非碎屑结构之分,有的具有干裂、孔隙、结核等。
通常情况下沉积岩由岩石碎屑、矿物碎屑、火山碎屑及生物碎屑等构成,其中包括砾、砂、粉砂和泥等不同粒级的物质。
各粒级沉积物使沉积岩具有砾状结构、砂状结构、粉状结构或泥状结构;4.沉积岩层面呈波状起伏,或残留波痕、雨痕、干裂、槽模、沟模等印模,或层内出现锯齿状缝合线或结核,均属沉积岩的原生构造特征。
类型:1.火山碎石岩类:火山碎屑岩是火山剧烈爆发中产生的还是碎屑堆积物经压实、固结以后形成的岩石。
包括:?砾岩与角砾岩;?砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。
?粉砂岩,以石英为主,常含较多的白云母,钾长石和酸性斜长石含量较少,岩屑极少见到。
黏土基质含量较高。
2.正常碎屑岩类:正常碎屑岩类是沉积岩中最常见的岩石之一,特别是在陆相沉积物中,分布极为广泛。
一、岩石的分类(一)岩石按成因分类(岩浆岩沉积岩变质岩)1、岩浆岩:花岗岩—花岗斑岩—流纹岩(酸性岩);正长岩—正长斑岩—粗面岩(中酸性岩);闪长岩—闪长玢岩—安山岩(中性岩);辉长岩—辉绿岩—玄武岩(基性岩);橄榄岩(辉岩)—苦橄玢岩—苦橄岩(金伯利岩)—(超基性岩)。
2、沉积岩:碎屑沉积岩(砾岩、砂岩、泥岩、页岩、粘土岩、灰岩、集块岩);化学沉积岩(硅华、遂石岩、石髓岩、泥铁石、灰岩、石钟乳、盐岩、石膏);生物沉积岩(硅藻土、油页岩、白云岩、白垩土、煤碳、磷酸盐岩)。
3、变质岩:片状类(片麻岩、片岩、千枚岩、板岩);块状类(大理岩、石英岩);(二)岩石按坚硬程度分类 [极破碎时可不进行坚硬程度划分]>60(未风化~微风化的花岗岩、闪长岩、辉长岩、片麻岩、石英岩、石英1、坚硬岩fr>30(微风化的坚硬岩;未风化~微砂岩、硅质砾岩、硅质石灰岩等);2、较硬岩60≥fr>15(中风化~强风化的大理岩、板岩、石灰岩、白云岩、钙质砂岩);3、较软岩30≥fr风化的坚硬岩;未风化~微风化的凝灰岩、千枚岩、泥灰岩、砂质泥岩);4、软岩15≥fr >5(强风化的坚硬岩;中风化~强风化的较软岩;未风化~微风化的页岩、泥岩、泥质砂岩);5、极软岩f≤5(全风化;半成岩);r(三)岩体按完整程度分类 [岩体完整性指数K v=(V岩体/V岩石压缩波)2] 1、完整K>0.75,整体状或巨厚层状结构;2、较完整0.75~0.55,块状或厚层状结构、v块状结构;3、较破碎0.55~0.350,裂隙块状或中厚层状结构、镶嵌碎裂结构,中、薄层状结构;4、破碎0.35~0.15,裂隙块状结构、碎裂结构;5、极破碎<0.15,散体状结构。
(四)岩石按风化程度分类 [波速比K v=(V岩体/V岩石压缩波)] [风化系数K f=(f r风化岩石/f r新鲜岩石单轴抗压强度)] [泥岩和半成岩可不进行风化程度划分]1、未风化Kv =0.9~1.0,Kf=0.9~1.0,岩质新鲜,偶见风化痕迹;2、微风化Kv=0.8~0.9,Kf=0.8~0.9,结构基本未变,仅节理面有宣染或略有变色,有少量风化裂隙;3、中等风化Kv =0.6~0.8,Kf=0.4~0.8,结构部分破坏,沿节理面有次生矿物、风化裂隙发育,岩体被切割成岩块。
岩浆岩沉积岩变质岩的主要特征与类型简述三大岩石的相互转化过程一、岩浆岩的特征和类型:岩浆岩是在地壳或地幔中由岩浆冷却结晶而成的岩石。
它们具有以下几个主要特征:1.含有大量矿物质和晶体:岩浆岩中含有丰富的矿物质和晶体,如石英、长石、黑云母等。
它们呈现出明显的结晶状,有时也会包含一些气泡或长石中的腔体。
2.多样的成分和结构:岩浆岩的成分和结构具有多样性。
基于岩浆的成分和结构,它们可以分为酸性、中性和碱性岩浆岩。
3.多种变质或沉积后的产物:岩浆岩经历了地壳构造运动和地质变化,通过变质和沉积等过程形成了不同的岩石。
例如,在变质作用下形成了夕卡岩或角闪岩,在沉积作用下形成了火山碎屑岩或火山玄武岩。
岩浆岩的类型较为多样,根据其成分和结构特征可以分为以下几种:1.花岗岩:花岗岩是一种酸性岩浆岩,主要由石英、长石和云母等矿物组成。
它具有均匀的颗粒结构和块状的颗粒分布。
2.辉石-闪长岩:辉石-闪长岩主要由辉石和闪长石等矿物组成,是一种中性岩浆岩。
它的颗粒粗糙,具有典型的火山质地。
3.玄武岩:玄武岩是一种碱性岩浆岩,主要由斜长石和辉石等矿物组成。
它具有致密的结构和玄武质地,常呈暗绿色或黑色。
二、沉积岩的特征和类型:沉积岩是由风化和侵蚀作用将岩石颗粒或有机物沉积于水或陆地表面形成的。
它们具有以下几个主要特征:1.显著的层理结构:沉积岩沉积过程中形成了特征鲜明的层理结构。
这些层由不同大小和组成的颗粒沉积而成,如砂岩、泥岩和粉砂岩等。
2.典型沉积构造:沉积岩中常见的构造有波痕、交错层和斜交层等。
这些构造形成于水流、波浪或风的作用下,反映了沉积过程中的物理条件和沉积体系。
3.特定化石和化石组合:沉积岩中通常会保存有特定的化石和化石组合。
这些化石是生物遗骸或痕迹的化石,可以提供沉积岩形成时的环境信息。
沉积岩的类型非常丰富,根据颗粒大小和成分组成可以分为以下几种:1. 砂岩:砂岩是由颗粒直径在0.063-2mm的石英和岩屑等构成的沉积岩。
岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类
二、岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因及其分类
岩石按成因可分为三大类:岩浆岩(火成岩)、沉积岩和变质岩。
(一)岩浆岩
岩浆岩又称火成岩,是由地壳下面的岩浆沿地壳薄弱地带上升侵入地壳或喷出地表后冷凝而成的。
岩浆是存在于地壳下面高温、高压的熔融状态的硅酸盐物质(它的主要成分是SiO2,还有其他元素、化合物和挥发成分)。
岩浆内部的压力很大,不断向压力低的地方移动,以至冲破地壳深部的岩层,沿着裂缝上升,喷出地表;或者当岩浆内部压力小于上部岩层压力时迫使岩浆停留下,冷凝成岩。
依冷凝成岩时的地质环境的不同,将岩浆岩分为三类:
喷出岩(火山岩):岩浆喷出地表后冷凝形成的岩浆岩称为喷出岩。
在地表的条件下,温度下降迅速,矿物来不及结晶或者结晶差,肉眼不易看清楚。
如流纹岩、安山岩、玄武岩等。
浅成岩:岩浆沿地壳裂缝上升至距地表较浅处冷凝形成的岩浆岩。
由于岩浆压力小,温度下降较快,矿物结晶较细小。
如花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩等。
深成岩:岩浆侵入地壳深处(约距地表3公里)冷凝形成的岩浆岩。
由于岩浆压力大,温度下降缓慢,矿物结晶良好。
如花岗岩、正长岩、辉长岩等。
深成岩和浅成岩又统称侵入岩。
岩浆的化学成分相当复杂,其中影响最大的是SiO2。
根据SiO2的含量,岩浆岩可以分为以下四类:
酸性岩类(SiO2含量>65%),如花岗岩、花岗斑岩、流纹岩等。
中性岩类(SiO2含量65%~52%),如正长岩、正长斑岩、粗面岩、闪长岩、安山岩等。
基性岩类(SiO2含量52%~45%),如辉长岩、辉绿岩、玄武岩等。
超基性岩类(SiO2含量<45%),如橄榄岩、辉岩等。
岩石中SiO2的含量越大,其颜色越浅,比重也越小。
岩浆岩的分类简表参见表10-1-2。
【例题7】岩浆岩中含量最多的成分是()。
A.SiO2
B.Al2O3
C.Fe2O3
D.CaCO3
答案:A
【例题8】下列哪一项是岩浆喷出地表冷凝后形成的喷出岩?(A)。
A.玄武岩
B.石灰岩
C. 千枚岩
D.花岗岩
答案:A
岩浆岩分类简表表10-1-2
(二)沉积岩
沉积岩是由原岩(即岩浆岩、变质岩和早期形成的沉积岩)经风化剥蚀作用而形成的岩石碎屑、溶液析出物或有机质等,经流水、风、冰川等作用搬运到陆地低洼处或海洋中沉积,在温度不高、压力不大的条件下,经长期压密、胶结、重结晶等复杂的地质过程而形成的。
沉积岩在地壳表层分布甚广泛,约占地表面积70%。
沉积岩由于沉积的自然地理环境不同,而有海相、陆相和过渡相沉积之分。
根据物质组成的不同,沉积岩一般分为以下三类:
碎屑岩类:主要是由碎屑物质组成的岩石。
其中由原岩风化破坏产生的碎屑物质形成的,称为沉积碎屑岩,如砾岩、砂岩和粉砂岩等;由火山喷出的碎屑物质形成的,称为火山碎屑岩,如火山角砾岩、凝灰岩等。
粘土岩类:主要由粘土矿物及其他矿物的粘土粒组成的岩石,如泥岩、页岩等。
化学和生物化学岩类:主要由方解石、白云石等碳酸盐类的矿物及部分有机质组成的岩石,如石灰岩、白云岩等。
【例题9】火山碎屑岩属于()。
A.火成岩
B.沉积岩
C.变质岩
答案:B
沉积岩的分类简表参见表10-1-3。
沉积岩分类简表表10-1-3
注:1.火山集块岩主要由大于100mm的熔岩碎块、火山灰尘等经压密胶结而成;
2.火山角砾岩是由角砾状的火山岩屑(粒径100~2mm)堆积而成;
3.凝灰岩是由火山灰(或粒径2~0.5mm的火山岩屑)沉积而成;
4.砾岩和角砾岩由50%以上大于2mm的粗大碎屑胶结而成。
由浑圆状砾石胶结而成的称砾岩;由棱角状砾石胶结而成的称角砾岩。
5.砂岩由50%以上粒径介于2~0.05mm的砂粒胶结而成。
按砂粒粒径的大小,可分为粗粒砂岩(2~0.5mm)、中粒砂岩(0.5~0.25mm)和细粒砂岩(0.25~0.05mm)。
6.粉砂岩由粒径介于0.05~0.005mm的粉粒胶结而成。
7.泥岩呈厚层状;页岩则呈薄层状。
(三)变质岩
地壳中的原岩(包括岩浆岩、沉积岩和已经生成的变质岩),由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理和化学条件的变化,即在高温、高压和化学性活泼的物质(水气、各种挥发性气体和热水溶液)渗入的作用下,在固体状态下改变了原来岩石的结构、构造甚至矿物成分,形成一种新的岩石称为变质岩。
变质岩不仅具有自身独特的特点,而且还保存着原来岩石的某些特征。
常见的变质岩可分成以下二类:
片理状岩类:有较明显的片理构造,如片麻岩、片岩、千枚岩、板岩等。
块状岩类:较致密,如大理岩、石英岩等。
变质岩的分类简表参见表10-1-4。
变质岩分类简表表10-1-4。