第一章 岩石
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第一章岩石及岩体的基本性质第一节概述岩石是组成地壳的基本物质,它由各种造岩矿物或岩屑在地质作用下按一定规律〔通过结晶或借助于胶结物粘结〕组合而成。
一、岩石的分类自然状态下的岩石,按其固体矿物颗粒之间的结合特征,可分为:①固结性岩石:固结性岩石是指造岩矿物的固体颗粒间成刚性联系,破碎后仍可保持一定形状的岩石。
②粘结性岩石、③散粒状岩石、④流动性岩石等。
在煤矿中遇到的大多是固结性岩石。
常见的有砂岩、石灰岩、砂质页岩、泥质页岩、粉砂岩等。
按岩石的力学性质不同,常把矿山岩石分为:①坚硬岩石②松软岩石两类。
工程中常把饱水状态下单向抗压强度大于10MPa的岩石叫做坚硬岩石,而把低于该值的岩石称为松软岩石。
松软岩石具有结构疏松、密度小、孔隙率大、强度低、遇水易膨胀等特点。
从矿压控制角度看,这类岩石往往会给采掘工作造成很大困难。
二、岩石的结构和构造岩石的强度与岩石的结构和构造有关。
1.岩石的结构指决定岩石组织的各种特征的总合。
如岩石中矿物颗粒的结晶程度、颗粒大小、颗粒形状、颗粒间的联结特征、孔隙情况,以及胶结物的胶结类型等。
岩石中矿物颗粒大小差异很大,在沉积岩中,有的颗粒小到用肉眼难以分辩〔如石灰岩、泥岩、粉砂岩中的细微颗粒〕,有的颗粒可大至几厘米〔如砾岩中的粗大砾石〕。
组成岩石的物质颗粒大小,决定着岩石的非均质性。
颗粒愈均匀,岩石的力学性质也愈均匀。
一般来说,组成岩石的物质颗粒愈小,则该岩石的强度愈大。
2.岩石的构造是指岩石中矿物颗粒集合体之间,以及与其它组成部分之间的排列方式和充填方式。
主要有以下几种构造:1.整体构造——岩石的颗粒互相紧密地紧贴在一起,没有固定的排列方向;2.多孔状构造——岩石颗粒间彼此相连并不严密,颗粒间有许多小空隙;3.层状构造——岩石颗粒间互相交替,表现出层次叠置现象〔层理〕。
岩石的构造特征对其力学性质有明显影响,如层理的存在常使岩石具有明显的各向异性。
在垂直于层理面的方向上,岩石承受拉力的性能很差,沿层理面的抗剪能力很弱。
全文电子教材土壤与土壤资源学(上篇:土壤学)林学专业第一章地学基础知识第一节矿物学知识一、概述矿物的定义有狭义和广义之分。
狭义的矿物即通常人们所说的矿物,即指岩石圈中的化学元素的原子或离子通过各种地质作用形成的,并在一定条件下相对稳定的自然产物。
随着科学技术的进步,人们对宇宙的认识范围不断扩大,对矿物的认识也不断加深,因此,矿物还包括地幔矿物、陨石矿物、宇宙矿物和人造矿物等,这是广义的矿物概念。
矿物绝大部分是结晶质的单质或化合物,具有比较固定的化学成分和晶体构造,表现出一定的几何形态和物理化学性质,并以各种形态(固态、液态、气态,多为固态)存在于自然界中。
极少数的矿物以非晶质的液态、气态和胶态存在,其几何形态与其成分、结构之间没有明显的依赖关系。
目前已经发现的矿物有3000多种,其中绝大多数是晶质固态的无机物。
液态、气态及有机矿物总共只有几十种。
按形成矿物的地质作用,主要矿物分成三种成因类型。
1.岩浆矿物:即原生矿物,是由地下深处高温高压条件下的岩浆上升冷凝结晶而成的各种矿物。
如:橄榄石、辉石、角闪石、长石、石英、云母等。
2.表生矿物:是原生矿物在地表常温常压条件下,经过风化、沉积作用所形成的一类矿物。
如:岩盐、石膏、碳酸盐矿物、铁铝的氢氧化物和粘土矿物等。
3.变质矿物:是早期形成的矿物经过变质作用(一般是在高温高压下)所形成的矿物。
如:石榴石、红柱石、蛇纹石等。
变质矿物和表生矿物又成为次生矿物。
二、矿物的概念1、矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下所形成的自然均质体。
地质作用指火山爆发,地震,岩石风化等。
2、矿物数量世界上矿物有3000多种,常见的有50多种,而和土壤形成有关的造岩矿物有20~30多种。
3、类型根据矿物形成原因可分为:原生矿物——由地壳内部岩浆冷却后形成的矿物。
次生矿物——由原生矿物进一步风化形成的新的矿物。
如:方解石是有碳酸钙溶液沉淀而来的;高岭石是由钾长石风化来的。
三、矿物的主要特征(一)、物理性质矿物的物理性质是多方面的。