2．矿物与岩石鉴定
主要内容：
2.1 造岩矿物
2.1.1矿物的一般知识
2.1.2矿物的物理性质
2.1.3常见的造岩矿物
2.2 岩浆岩
2.2.1岩浆岩及其产状
2.2.2岩浆岩的化学性质与矿物成分
2.2.3岩浆岩的结构和构造
2.2.4常见的岩浆岩类型
2.3 沉积岩
2.3.1沉积岩的形成过程
2.3.2沉积岩的化学成分与矿物组成
2.3.3沉积岩的结构和构造
2.3.4常见的沉积岩
2.4 变质岩
2.4.1变质岩的形成过程
2.4.2变质岩的物质成分
2.4.3变质岩的结构
2.4.4变质岩的构造
2.4.5常见变质岩
2.5三大岩类的区别
重点与难点：
三大岩类的主要性质，常见矿物、岩石的鉴定方法
第一讲矿物的光学性质鉴定
2.1造岩矿物
为什么要学习矿物。因为矿物是组成岩石和土质的基本成分，而岩石则是一切工程建筑的基底和建筑材料。为了正确区分不同类型岩石和土质的性质，必须先学会识别矿物。这就是学习这一课题的目的。．
关于矿物我们将分为以下几个问题，首先矿物的概念中，包涵着四个要求点： 2.1.1矿物的一般知识我们把“自然界凡具有一定化学成分和物理性质的单质体及化合物，均称为矿物。一、定义：单质体——即由单一元素组成的物质。如：自然的Au.Ag.Hg.Cu.C…等。黄.SiO2 石英.CuFeS2 化合物——由两种或两种以上元素组成的物质。如：CaCO3方解石铜矿.CaSO4石膏…
二、造岩矿物。 200多种。3300目前自然界已发现的矿物约多种，其中主要的常见矿物约有我
们把构成岩石的有关矿物称为造岩石矿物。而常见的造岩石矿物，即在岩石中能经常
CaCO3等。多种，如石英SiO2 .长石KALSi3O8. 方解石见到的矿，也只有30 三、矿物的形体。固体矿物都具有一定的形体，可以从内部构造和外部形态上来看。.
晶质体与非晶质体1.离子）作有规律排列。即具有格子构造的称为①晶质体——是指矿物内部质子（原子.2-1 结晶体质。它在三维空间上所反映的有限部分就是晶体。见图2-2.见图如果条件适宜，晶体在形成和发育过程中，能生成具有规则的几何多面体外形。CaCO3方解石金刚石C呈八面体.如食盐NaCl呈立方体。石英SiO2呈六方双锥形或单锥体.
呈菱面体。或者只见到几个不. 但是大多数矿物晶体在发育时受到空间的限制，往往不具有多面外形极细微的称隐晶。完整的晶面。这种晶体称为晶粒或晶块.②非晶质体——又称玻璃质体。因其组成的质点不是作有规则排列，而是乱杂无章地分
琥珀及许多胶体矿物（蛋白石—.SiO2H2O）布着，没有规则的几何多面体外形，如玻璃 2.集合体形态。纤维状—放射状——电气石片状——云母板状——石膏柱状——角闪石鲕状或状——赤铁矿—石棉鳞片状——石墨 .矿物的成因类型。四按成因可分为三大类型。.长石如：原生矿物（又称内生矿物）是由岩浆冷凝结晶过程中形成的矿物。石英.1. 方解石等。.橄榄石等。或热液成矿过程中形成的方铅矿..云母.角闪石辉石 2.次生矿物（又叫外生矿物）是指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物。如：正长石经水解作用后形成高岭石，高岭石再经水解后形成铝土矿。氧化铝矾又如：方铅矿碳酸化白铅矿。
次生矿物在化学成分上与原生矿物之间有一定的承袭关系。
3.变质矿物，是指在变质作用过程中所形成的矿物。什么叫变质作用。在讲地质作用这一理论已经作了分析。请大家自学复习时要把前后所学知识联系起来理解。如碳酸盐围岩接触变质带中的硅灰石.石榴子石等。
通过上述四个要点的讨论，使我们对矿物建立起了明确的概念。工程技术人员学习矿物不是为了去找矿，开发矿产资源，而是为了认识岩石和土的性质。那么怎样去鉴别造岩矿物呢？这就是本单元要进一步分析研究的第二个题目。
2.1.2矿物的物理性质
矿物的物理性质是矿物内部构造和化学成分的综合，反映是我们用肉眼去鉴别矿物的依据。也是对野外地质工作中，最常用的简单方法。矿物的物理性质，包括光学性质和力学性质及其它方面的特性。现在我们首先来分析矿物的光学性质。．
一. 矿物的光学性质
是矿物对自然光的反射，折射和吸收等所表现出的特性。它包括：颜色.条痕.光泽.和透明度。
1.颜色：是对矿物新鲜面上所见到的色调，它是矿物对可见光线中不同光波选择性吸收和反射后映入人眼视觉的现象。
A.按矿物颜色产生的原因，分为三种现象：
⑴自色——矿物自身所固有的颜色，是由矿物的化学成因中含有色素离子所引起的。
表头纵向为：色素离子。所反映的颜色代表矿物名称其化学成分。如含正价的铜离子必须呈绿色，以孔雀石最为典型。其化学成分为含氢氧根的碳酸铜即Cu2[CO3](OH)2 (含Cu57.4 ℅)又如含三价铁离子的矿物必须呈红色；而带磁性的磁铁矿，必然呈黑色。
⑵他色——是因为矿物含有外来带色杂质或气泡等机械混入物而引起的反映.与矿物本身成分无关。对一种矿物而言，他色随着所含杂质不同而不同，故无鉴定意义。
例如：水晶（SiO2）无论大小（展示具体的标本）都无色透明的。如含有少量不同杂质时，
含Mn呈紫色为紫水晶。
Ti呈蔷薇红色或浅玫瑰色，为蔷薇水晶又称“芙蓉石”。
C呈褐色，呈烟黄玉暗褐色为烟水晶→墨水晶。
由于水晶的他色，绚丽多彩，质料上乘的可以加工成宝石。现代的工艺技术，在一定温度和压力
下也能人工合成，其色泽比天然的还吸引人，出现大量的人造宝石。
⑶假色——是由于物理原因（主要是光的内反射 . 内散射 . 干涉等）所引起的颜色。
例如：斑铜矿（Cu5FeS4）或黄铜矿（CuFeS2）因风化作用，表面出现氧化膜而呈现的紫不紫，蓝不蓝的色彩，称为“锖色”。方解石.水晶内部有细裂隙面，出现象虹彩状，称为“晕色”。
假色只对某些矿物有鉴定意义。
B.鉴别颜色的方法：在描述颜色时，一般用二名法和类比法。
a.二名法：以色谱中的七色。，红.橙.黄.绿.青.蓝.紫为基本色调。介于两色之间的用二名法。如红中带紫，为紫红色，红色是主色，紫色是次色；紫中带红为红紫色，书写次序是前次后主。还可以按颜色的深浅，在二名法之前冠以暗或浅，如浅红紫色，暗黄褐色…
b.类比法：以生活中最常见的实物颜色来描述矿物的颜色。如正长石的肉红色或肉黄色，橄榄石的橄榄绿色，方铅矿的铅灰色，磁铁矿的铁黑色，古铜黄色的黄铜矿，金黄色的黄铁矿。
c.原生矿物按颜色深浅分为二大类：
什么叫原生矿物在上一节矿物的概念中作了介绍，即由岩浆中冷凝而成的一些矿物，按颜色把他们分为：
深色矿物——以橄榄石.辉石.角闪石.黑云母为主。
浅色矿物——以石英.长石类.白云母为主。
请注意：这些深浅原生矿物之间的组成关系。尤其是它们之间排列的顺序，对岩浆的鉴别有着指导意义。因此要求同学们记住深浅矿物的排列顺序，不能颠倒。．
2.条痕：条痕即矿物粉末的颜色。它较之矿物块体外观的颜色更为固定，有助于对矿物的鉴别。但我们鉴定时，不必把矿物打成粉末，只须在白色天釉瓷板（简称为条痕板）上擦划一下留下的矿物粉末痕迹称为条痕。
条痕可以消除假色，减弱他色，保存自色。条痕对无色.浅色矿物无鉴定意义，对不透明.深色.金属矿物具有鉴定意义。
例如：黄铁矿——细条痕为绿黑色
黄铜矿——粗条痕.绿黑色中显铜粉末
赤铁矿——不论外观何色，但条痕为樱红色
矿物的光学性质除了上述颜色和条痕外，还应从光泽上进行分析。
3.光泽：矿物的光泽是指矿物对可见光反射能力而言的。
按矿物光滑表面对光反射能力的强弱，可将光泽分为四个等级；如果表面不平或有细小裂隙或为集合体形态时，则会呈现出一些特殊光泽。
A.单体矿物平面反射的四级光泽：
⑴金属光泽——如黄铁矿.方铅矿，象金属磨光面的光亮。
⑵半属光泽——如辰砂.磁铁矿，象抛光的金属磨表面光亮。
⑶金刚光泽——如金刚石.宝石磨光面的光亮。
⑷玻璃光泽——如长石.方解石.萤石，象平板玻璃上的光亮。
B.晶体不平或集合体所反射的光泽
油脂光泽——如石英——光泽如油浸过一样。
珍珠光泽——黑白云母——象珍珠状反光。
丝绢光泽——石棉.纤维石膏——表面具丝绢状光亮。
蜡状光泽——蛇纹石——呈蜡烛状的光亮。
土状光泽——高岭石.铝土矿——粉末状或土状的集合体，表面暗淡无光。
对矿物光泽的描述方法就讲这么多。下面对矿物光学性质的最后一个问题——透明度，作一些简要介绍。
4. 透明度：是指矿物透光能力的大小，即光线透过矿物的程度。
透明度取决于矿物的厚度和矿物对光的吸收率。实习用的手标本为不规则的块体矿物是无法标定其透明程度的。
描述矿物透明度可采用的方法有三：
A.矿物学的方法：以1cm厚度为标准，将矿物透明度分为：
⑴透明——隔着矿物能清楚地见到另一侧物体的轮廓。如水晶.冰洲石.云母片。
⑵半透明——隔着矿物能见到另一侧物体的模糊阴形，如蛋白石。
⑶不透明——隔着矿物完全不能见到另一侧的任何形象，如磁铁矿.石墨。
B.镜下鉴定的方法：通常将矿物磨制成0.03mm的薄片后，在显微镜下将矿物氛围透明的和不透明的两种。
C.手标本的综合分析法：实际上是要要求通过颜色.条痕及光泽的特征来综合判断矿物是否透明。这一方法是我们鉴别手标本矿物透明度的主要依据。
另外在手标本鉴别中有两个特殊情况：
浅色矿物铝土矿——半透明
深色矿物橄榄石——透明
关于矿物的光学性质就讨论这么多。
常见造岩矿物鉴定1.3．2．
第二讲矿物的力学性质鉴定
二. 矿物的力学性质
是矿物受到外力时（敲打.刻划.拉.压）时所表现的各种物理性质。如硬度.解理与断口.延展性.脆性等。
1.硬度：是矿物抵抗刻划.摩擦.加压的能力。它是矿物所固有的特性，具有特别重要的鉴定意义。一般肉眼鉴定是以己知硬度的去刻划。国际上采用“摩氏硬度计”（1824年奥地利矿物学家摩氏首先提出），以常见的10种矿物坐标准。从低到高分为10级。为了便于记忆以前的老师把他编成口诀：滑石方，荧磷长，石英黄，刚金刚。在矿物鉴别时有硬度计的矿物，要写出度数。一般简易鉴别通常采用：低硬度（用指甲划动）.中硬度（用指甲划不动，小刀能划动）.高硬度（小刀划不动）。在鉴别中无硬度计的矿物可用低.中.高硬度来描述。
2.解理与断口：是矿物同时可能存在的，能够沿结晶面裂开的特性。
矿物的断口与解理不同。断口在晶体与非晶体上均可发生，而具有解理的矿物必须是晶体。对于某一种矿物而言，解理与断口的发生常成为互为消长的关系。即容易出现解理的方向不容易发生断口。故在简易鉴别时描述解理，就不描述断口。如方解石完全解理，就不描述其断口。
⑴解理：矿物晶体或晶粒受到外力作用，能沿一定晶面裂开成一系列光滑平面的固有特性。所裂开的面成解理面。按照解理形成的难易和解理面平滑程度分为三个等级：
a：完全解理——矿物极易断开成薄片状.纤维状.规则块体（云母.石棉.方解石）
b：中等解理——矿物能沿解理作不完整裂开。解理面虽清楚可见，但不光滑且不连续。（角闪石.辉石）
c：不完全解理——在块体矿物上很难见到解理面。偶尔可见的解理面既小而不平滑。（橄榄石）在肉眼鉴别时描述解理时就可以按上述三种描述法，但在解理不明显断口后主要就描述断口。
⑵断口：矿物在外力打击下，沿任意方向发生不规则的裂口，在鉴别中常将断口按形态分为四种：a：贝壳状断口——断口面呈椭圆形的光滑面上具有同心条纹，象贝壳一样（石英.橄榄石）。
b: 锯齿状断口——断口面呈尖锐锯齿状形态。手摸感觉得锯手，硬度大的矿物（黄铁矿）。
c：参差状断口——端面参差不齐，粗糙不平，手摸感觉不平，但不锯手（黄铜矿.石榴子石）。d: 平坦状断口——断面平坦光滑，大多数呈致密块状，手感是光滑的（高岭石.铝土矿.粘土矿）。总之在描述矿物的解理与断口时应首先看其表面上是什么为主，就描述什么，以解理为主就描述
解理不描述断口。
三. 矿物的其它性质
1.相对密度：指矿物单质与同体积4℃的水的质量比。通常分为三级：
⑴轻级——相对密度小于2.5（石膏）
（石英）2.5-4⑵中级——相对密度在
⑶重级——相对密度大于4（重晶石.方铅矿）
2.磁性：矿物可被磁场吸引或排斥的性质。
3.发光性：矿物在外界能量（紫外线.X射线.放射线等）的激发下，能发生可见光的性质。（萤石.白钨矿.金刚石等）。
4.放射性：含有天然放射性元素铀（U）.钍（Th）.镭（Ra）等矿物称为放射性矿物。
5.人的感觉性质：根据人的感觉器官对某些矿物感触到的性质。（食盐.明矾等）。
关于矿物的力学性质和其它性质就讨论到这。
第三讲岩浆岩
Ⅰ、复习旧课
在上一章节里，我们看重讨论的课题“矿物”，什么是矿物？它与岩石组成的关系常见的造岩矿物有哪些？矿物的形体？矿物的成因类型？矿物的物理性质包括那两大方面？它们又分别包括了哪些内容？怎样根据其物理性质来进行矿物的肉眼鉴别？这都是本章应掌握的基本理论，它与本章内容的学习起到比较重要的指导作用，工程技术人员学习矿物不是为了去找矿，而是为了认识岩石和土的性质，而岩石和土是一切工程建筑的基底和建筑材料，作为工程技术人员必须会区别和认识不同的岩石和土。
今天我们将要学习讨论岩石
Ⅱ、讲述新课
在前面我们就为什么要学习岩石和意义作为分析既然要学习岩石，首先什么叫岩石？
岩石的概念
岩石的概念中包涵着两个要点：
一、定义：岩石是地壳发展过程中由一种或多种矿物组成，在成分和结构上具有一定规律的集合体。
单矿岩——由一种矿物组成的岩石（石灰石、方解石组成）
复矿岩——由多种矿物组成的岩石（花岗岩由长石石英、角闪石和黑云母组成）
二、岩石按成因分为三大类：
岩浆岩、沉积岩、变质岩（下面分别讨论）
内动：地壳运动岩浆活动、变质作用、地震作用。
外动：风化、剥烛、搬运、沉积、成岩。
2.2岩浆岩
2.2.1岩浆岩及其产状：
1、定义：岩浆涌向地表或地下一定深处，因其理论化环境即压力和温度条件发生了变化，使之冷凝而成的岩石，称为岩浆岩。按其生成环境又分侵入岩和喷出岩：
（1）侵入岩——岩浆侵入地壳内部，在高压下缓慢冷却结晶而形成和岩浆岩（深成侵入——在
岩浆源附近凝结的。浅成侵入——接近地表不远，但未上升到地表面而凝结的）
（2）喷出岩——岩浆喷出地表在常压下迅速冷凝而成的岩石（火山岩）
2、产状：岩浆岩生成的空间位置和形态大小，称为岩浆岩的产状。
（1）深成侵入——岩基和岩株。
（2）浅成侵入——岩脉、岩盘和岩床。
（3）喷出岩——火山颈、火山锥、岩流、岩被。
2.2.2岩浆岩的矿物成分与化学关系
1、矿物成分
（1）主要矿物：是岩石中含量较多（>20%），对分类命名起决定作用的矿物（如：花岗岩：石英长石；辉长岩：辉石、斜长石；闪长岩：角闪石、斜长石）
）对划分岩石大类不起主要10%—3%指某种矿物在岩石中的含量较少（次要矿物：）2（．
（闪长岩：角闪石、中性斜长石，少量石英时称为石英闪作用，但可用为确定岩石的依据。长岩；花岗岩：角闪黑云母）（锆石、），对分类及种属命名都不起作用的矿物。1%—3%（3）副矿物：岩石含量极少（磷灰石、褐帘石）化学性质2、组成岩浆岩的矿物多数是原生矿物、浅色矿物和深色矿物之间比例不同其化学性质也。这种有规律不同。（浅色：石英、长石、白云母。深色：橄榄石、辉石、角闪石、黑云母）P33含量多少来确定在岩浆岩的分类中，习惯上根据SiO2的组合是其分类命名的主要依据。。以此把岩浆岩分为：酸性岩、75，酸性65——55，中性55—65表，超基性<45基，基性45 中性岩、基性岩、超基性岩。矿物成分与化学性质关系3、岩浆岩中深、浅矿物的组合，不仅反映在岩石的颜色上，而且决定该岩石的化学性质，P33。在岩石学中，常以铁镁质的深色矿物在岩石中所占的百分比作为“颜色指数”、“色率”占SiO30%）为浅色岩石，而浅色矿物多含硅铝质—30%（深矿物在岩石中占0—中色率：02（暗超基性岩基性岩（深色岩）、左右，比较上表，估是酸性岩，同理为中性（中色岩）、70%深色岩），从中可以看出：深色矿物多组成：基性和超基性。浅色矿物多组成：酸性。界中的为中性。P33页3—2图（1）酸性岩：浅色，SiO高，所含矿物有石英长石、酸性斜长石、黑云母、少量角闪2石，不可能有辉石（单线）
（2）中性岩：中色，SiO适中，石英含量极少，以长石类与深色矿物角闪石共往（双2线）（3）基性岩：深色，SiO较低，无正长石和石英或含量极少，以基性斜长石与深色矿2物辉石为主（基性斜长石的量增大）（三线）
（4）超基性：暗深色，SiO含量很低，以深色矿物橄榄石与辉石为主，长石、角闪极2少，绝无石英。如橄榄岩：主要矿物橄榄石、辉石、石榴子石、有点角闪石，没有石英、长石，它形成的变质岩是蛇纹石。（米线）
从这里可看出石英与橄榄石不会共生，不见面的，因为SiO成份<45%不可能达到饱和2形成石英，而40% SiO与铁镁化合形成橄榄石，不能独立形成石英。SiO成份>65%含量多才22能独立形成石英，而不能形成橄榄石。大家在鉴别时一定要注意这个问题，浅色酸性，无橄榄石，深暗色超基性，绝无石英。
2.2.3岩浆岩的结构和构造（结构是微观<内>，构造是宏观<外>）
1、岩浆的结构：组成矿物的结晶程度，晶粒大小，形态以及晶粒之间或晶粒与玻璃质之间的相互结合的方式。它与岩浆在冷凝过程有关，在冷凝过程中：
A：形成矿物结晶先后次序为：全晶质、半晶质、非晶质。
（1）全晶质——岩浆在深处，地壳内部高温中缓慢冷凝，矿物有充分结晶条件而全部结晶，在放大镜下可见一粒粒的晶粒，是侵入岩是主要特征。（花岗岩、闪长岩）
（2）半晶质——因岩浆冷凝速度较较快，其中有一部份岩浆来不及结晶而成为非晶质。它常见于部分浅成岩和喷出岩中（流纹岩、石英斑岩、花岗斑岩）在放大镜下能见到晶粒，但不都是，有的大块晶体称斑晶。
（3）非晶质结构——岩浆喷出地表、冷凝很快，来不及结晶而成为非晶质，也称玻璃质，在放大镜下看不到晶粒，而象玻璃一样（黑曜岩、珍珠岩）
总的来说，岩浆冷凝慢——全晶质，较快——半晶质、突然——非晶质
B、按晶粒的绝对大小分 P34页3—2表
隐<0.1、微粒（显晶质）0.1—1，细粒1—5，中粒5—10，粗粒（伟晶质）>10巨粒
晶
C、按晶粒的相对大小分 P34页3—4表
（1）等粒结构：岩石中矿物颗粒大小相等（橄榄石）
（2）不等粒结构：岩石中矿物颗粒有大有小。
（3）斑状结构及似斑状结构：岩石由大小相差悬殊的矿物组成，大的称斑晶，小的称基质。如果基质为非晶质，称斑状结构；如果是晶质，称似斑状结构。
D、按矿物颗粒外形分P35页3—5图
自形晶、半自形晶和他形晶三种，先结晶的矿物形完整，为自形；次层结晶的矿物只有部分晶形完整，为半自形；最后的为他形晶。（讲图）
2、岩浆岩的构造
岩浆岩的构造是指岩石中各种矿物集合体在空间排列及充填方式上所表现出来的特征，它决定于岩浆性质，产出条件，凝固过程度中物质成分的空间运行状态，也是岩石分类命名的重要依据之一，常见的构造有：
（1）块状构造：矿物在岩石中排列无一定次序，无一定方向，不具任何特殊形象的均匀块体。大部分侵入岩都是这种构造（花岗岩、辉长岩、闪长岩）
（2）流纹构造：在喷出岩中由不同颜色的矿物、玻璃质和拉长气孔等沿一定方向排列，表现出熔岩流动的状态。（常见于酸性或中酸性喷出岩中，流纹岩）
（3）气孔及杏仁构造：熔岩喷出时，由于温度和压力骤然降低，岩浆中大量挥发性气体被包裹于冷凝的玻璃质中，气体逐渐逸出，形成各种大小和数量不同的圆形或椭圆形、个别呈管状的孔洞，称气孔构造，如果孔洞被后斯次生方解石、沸石、蛋白石等矿物充填，形如杏仁，则称为杏仁构造（玄武岩、浮岩）
2.2.4常见的岩浆岩鉴定
P35页3—3表，按表讲解
一、对于岩石颜色描述采取：综合法、二名法。
1、综合色法：有的岩石拿在手上看有绿有黑，或有黑有白，怎样描述，应根据综合色的方法，用手拿着标本晃动，用眼睛余光看是什么色就写什么色。
2、以二名法：岩石中主要矿物为主，次要矿物为辅，次在前主在后（次前主后），如绿黑色、褐灰色……在结构与构造中应按不同的鉴定方法描述。
二、正确描述岩浆岩的结构（全晶质、半晶质、非晶质以及晶粒绝对大小分级：巨、粗、中、细、微、显晶质和相对大小分级：等粒、斑状、似斑状。与自形晶、半自形晶和他形晶的意义）。
三、掌握岩浆岩的三个种构造：块状、流纹、气孔。
四、对岩浆岩的化学性质：要能够根据SiO的百分含量区别其酸性、中性、基性、超基性，2掌握鉴别岩石中主要矿物的方法，并能根据深色矿物在岩石中的比例“色率”判断岩石的化学性质：酸性、中性、基性、超基性；酸性多半是浅色，中性是中色，基性或超基性为深色；能熟习网络图中各种化学性质岩石的分布与主要矿物，懂得各种线条所代表的岩石。
五、巩固新课：
今天我们着重对“岩石”和“岩浆岩”的概念、产状（侵入岩——深成侵入、浅成侵入、喷出岩，与产状深成——岩基株；浅成——岩脉、岩盘、岩床。喷出岩——火山岩、火山锥、岩流岩被）
工程地质岩石分类及鉴定 中国?宜昌 5月4日
目录 1.工民建工程 (3) 2.公路工程 (5) 3.港口工程 (10) 4.铁路工程 (13) 5.工程岩体分级标准 (18) 1 工民建工程
1.1、岩石坚硬程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 1 当无法取得饱和单轴抗压强度数据时, 科用点荷载试验强度换算, 换算方法按现行国家标准《工程岩体 分级标准》( GB50218) 执行; 2 当岩体完整程度极为破碎时, 可不进行坚硬程度分类。 1.2、岩石坚硬程度等级定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.3、岩体完整程度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 完整性指数为岩体压缩波速与岩块压缩波速之比的平方。 1.4-1、岩石完整程度的定性分类《岩土工程勘察规范》GB50021—
1.4-2、 岩体完整程度划分 《建筑地基基础设计规范》( GB50007— ) 1.5、 岩石按风化程度分类 《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 1 波速比Kv 为风化岩石与新鲜岩石压缩波速度之比; 2 风化系数K f 为岩石与新鲜岩石饱和单轴抗压强度之比; 3 花岗岩类岩石, 可采用标准贯入试验划分, N ≥50为强风化; 50＞N ≥30为全风化; N ＜30为残积土。 4 泥岩和半成岩, 可不进行风化程度划分。 1.6、 岩体基本质量等级分类 《岩土工程勘察规范》GB50021—
1.7、岩石按质量指标RQD分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.8、岩层厚度分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 1.9、岩石按在水中软化系数分类《岩土工程勘察规范》GB50021— 注: 软化系数( K R) 等于饱和状态与风干状态的岩石单轴极限抗压强度之比。 1.10、岩体按结构类型划分《岩土工程勘察规范》GB50021—
第四章 岩石及特殊土的工程性质 第一节 岩石的物理性质 一、密度和重度： 密度：单位体积的质量（ρ）。（g/cm 3） ??? ??饱和密度干密度／天然密度Ms/V V M 重度：单位体积的重量（γ）。（N/cm 3） 2m /s 1kg 1N ?=?=g ργ 二、颗粒密度和比重（相对密度） 颗粒密度：单位体积固位颗粒的质量（s ρ）。（g/cm 3） V M s s = ρ 比重（相对密度）：单位体积固体颗粒的重力与4℃时同体积水的重力之比 （d s ）。 w s s d ρρ= 三、孔隙度和孔隙比： 孔隙度：孔隙体积与岩石总体积之比（n ）。 %100?= V V n n 孔隙比：孔隙体积与岩石中固体颗粒体积之比（e ）。 s n V V e = 第二节 岩石的水理性质 一、吸水性：指岩石吸收水的性能。其吸水程度用吸水率表示。 吸水率：（常压条件下）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1001 1?= s w G G w 饱水率：（150个大气压下或真空）吸入水量与干燥岩石质量之比。 %1002 2?= s w G G W
饱水系数：岩石吸水率与饱水率之比。 21 W W K w = （9.0~5.0=w K ） 二、透水性：指岩石能透过水的能力。用渗透系数K 表示。（m/s ） 达西层流定律：F I K F dl dh K Q ??=?? = 渗透系数： I V F I Q K =?= 三、软化性：指岩石浸水后强度降低的性质。用软化系数K R 表示。 软化系数： 干燥单轴抗压强度。饱和单轴抗压强度。→→= R R K c R 一般软化系数75.0＜R K 的岩石具软化性。 四、抗冻性：指岩石抵抗冻融破坏的能力。 强度损失率： 冻融前的强度冻融前后强度差 = l R 不抗冻的岩石 R L ＞25％ 重量损失率： 冻融前的重量冻融前后重量差 = L G G L ＞2％ K W ＞ 五、可溶性：指岩石被水溶解的性能。 六、膨胀性：指岩石吸水后体积增大的性能。 七、崩解性：岩石（干燥）泡水后，因内部结构破坏而崩解的性能。 第三节 岩石的力学性质 一、变形：岩石受力后发生形状改变的现象。主要变形模量和泊松比表示。 ??? ? ?? ? ??? ?? ? ===50505001εσεσ εσ εσ＝割线模量塑性模量弹性模量变形模量、变形：E E E E s s t T 2、泊松比：指横向应变⊥ε与纵向应变11ε之比。
几种常见岩石的辨别和描述（野外编录） 三种常见的岩浆岩： 1．花岗岩是分布最广的深成侵入岩。主要矿物成分是石英、长石和黑云母，颜色较浅，以灰白色和肉红色最为常见，具有等粒状和块状构造。花岗岩既美观抗压强度又高，是优质建筑材料。 2．橄榄岩侵入岩的一种。主要矿物成分是橄榄石及辉石，深绿色或绿黑色，比重大，粒状结构。是铂及铬矿的惟一母岩，镍、金刚石、石棉、菱铁矿、滑石等也同这类岩石有关。 3．玄武岩一种分布最广的喷出岩。矿物成分以斜长石、辉石为主，黑色或灰黑色，具有气孔构造和杏仁状构造，玄武岩本身可用作优良耐磨的铸石原料。 (沉积岩) 又叫“水成岩”。是在常温常压条件下岩石遭受风化作用的破坏产物，或生物作用和火山作用的产物，经过长时间的日晒、雨淋、风吹、浪打，会逐渐破碎成为砂砾或泥土。在风、流水、冰川、海浪等外力作用下，这些破碎的物质又被搬运到湖泊、海洋等低洼地区堆积或沉积下来，形成沉积物。随着时间的推移，沉积物越来越厚，压力越来越大，于是空隙逐渐缩小，水分逐渐排出，再加上可溶物的胶结作用，沉积物便慢慢固结而成岩石，这就是沉积岩。沉积岩分布极广，占陆地面积的75％，是构成地壳表层的主要岩石。四种常见的沉积岩： 1．砾岩一种颗粒直径大于2毫米的卵石、砾石等岩石和矿物胶结而成的岩石，多呈厚层块状，层理不明显，其中砾石的排列有一定的规律性。 2．砂岩颗粒直径为0．1～2毫米的砂粒胶结而成的岩石。分布很广，主要成分是石英、长石等，颜色常为白色、灰色、淡红色和黄色。
3．页岩由各种黏土经压紧和胶结而成的岩石。是沉积岩分布最广的一种岩石，层理明显，可以分裂成薄片，有各种颜色，如黑色、红色、灰色、黄色等。 4．石灰岩俗称“青石”，是一种在海、湖盆地中生成灰色或灰白色沉积岩。主要由方解石的微粒组成，遇稀盐酸会发生化学反应，放出气泡。石灰岩的颜色多为白色、灰色及黑灰色，呈致密块状。 变质岩：地壳中的火成岩或沉积岩，由于地壳运动、岩浆活动等所造成的物理、化学条件的变化，使其成分、结构、构造发生一系列改变，这种促成岩石发生改变的作用称为变质作用。由变质作用形成的新岩石叫做变质岩，例如由石英砂岩变质而成的石英岩，由页岩变质而成的板岩，由石灰岩、白云岩变质而成的大理岩。变质岩常有片理构造。三种常见的变质岩： 1．大理岩由石灰岩或白云岩重结晶变质而成。颗粒比：石灰岩粗，矿物成分主要为方解石，遇酸剧烈反应，一般为白色，如含不同杂质，就有各种不同的颜色。大理岩硬度不大，容易雕刻，磨光后非常美观，常用来做工艺装饰品和建筑石材。 2．板岩由页岩和黏土变质而成。颗粒极细，矿物成分只有在显微镜下才能看到。敲击时发出清脆的响声，具有明显的板状构造。板面微具光泽，颜色多种多样，有灰、黑、灰绿、紫、红等，可用做屋瓦和写字石板。 3．片麻岩多由岩浆岩变质而成。晶粒较粗，主要矿物成分为石英、长石、黑云母、角闪石等。矿物颗粒黑白相间，呈连续条带状排列，形成片麻构造。岩性坚，但极易风化破碎。 C、(矿物) 是地壳内外各种岩石和矿石的组成部分，是具有一定的化学成分和物理性质的自然均一体。大部分矿物是固体，也有的是液体(如自然汞、石油)或气
矿物和岩石的鉴定 1、岩浆岩⑴、大部分岩浆岩为块状的结晶岩石；⑵、岩石中有特有的矿物，如霞石、石榴石；也有特有的气孔、杏仁、流纹等构造；⑶、无层理，一般与围岩有明显的界线；常含有围岩的随块“捕虏体”；⑷、不含任何生物化石。 2、变质岩⑴、变质岩有先期形成的岩浆岩、沉积岩、变质岩经变质作用而产生的，其化学成分具继承性；⑵、常见的特征变质矿物，如红柱石、蓝晶石、字石、透闪石等；⑶、常见变质岩特有的变晶结构、压碎结构、交代结构和变余结构；⑷、常见矿物定向排列的变成构造，如板状构造、千枚状构造、片状构造、片麻状构造。 3、沉积岩⑴、沉积岩是在地表条件下，母岩的风化产物经介质的搬运、沉积、成岩作用而形成，所以具有典型的层理特征； ⑵、富含有机质，含有生物遗迹化石；⑶、碎屑颗粒具磨圆特征，主要矿物为浅色石英、长石；⑷、有在湖泊、海洋环境下形成的碳酸盐岩，如石灰岩、白云岩等。常见碎屑岩的鉴别根据碎屑颗粒的颜色、粒度、胶结物的成分、颗粒的分选性、磨圆度、层理等情况进行分类。常见的沉积碎屑岩特征见表：常见的沉积碎屑岩特征见表岩石名称颜色随屑成分及含 量结
构构造特征粒度mm分选圆度胶结类型胶结物砾岩灰色、紫红色火成岩、变质岩、沉积岩等，含量>50%>1差棱角中等次圆好棱角—圆状基底、孔隙式硅质、铁质、泥质、灰质、云质等斜层理、交错层理。硬砂岩浅灰色灰绿色灰黑色岩块含量>25%长石含量<25%或石英含量<75%长石含量>25%0、25～0、5差棱角状基底、孔隙式硅质、泥质、灰质、等块状、斜层理、交错层理等。常见粘土岩的鉴别⑴、⑵、⑶、⑷、⑸、①、②、③、④、⑤、⑴、粘土岩的结构。粘土岩主要为粘土矿物及粉砂、鲕粒、生物碎斜等泥级微粒组成的岩石，其矿物成分肉眼无法识别，现场鉴定时以结构为主，兼顾构造和颜色。①、粘土结构：粘土含 量>95%。用牙咬或手捻，无砂感；用小刀切后，切面光滑，常为贝壳状或鳞片状。②、含砂质粘土结构（砂含量为10%～25%）及砂质粘土结构（砂含量为25%～50%）：用牙咬或手捻，有明显的颗粒感；用小刀切后，切面粗糙。③、鲕粒及豆状粘土结构：鲕粒及豆粒是有粘土物质组成的。鲕粒具有核心和同心层结构，而豆粒常无核心。④、含生物粘土结构：生物碎屑含量在10%～25%之间。⑤、斑状粘土结构：在细小的粘土基质中有较大的粘土矿物晶体。⑵、粘土岩的构造。如层理、层面构造、水底滑动构造、团块构造、搅混构造、揉皱构造等。⑶、粘土岩的颜色。成分单一的高岭土粘土岩、水云母粘土岩、蒙脱石粘土岩多为白册色、浅灰色或浅黄色；含海绿石、绿泥石成分的粘土岩呈现不同程度的绿色；含Fe3+的氧化物和氢氧化物的粘土岩多呈红色、紫
第2章岩石及其工程地质性质 【教学基本要求】 1．? 了解地球的内圈层构造，知道地球的外圈层。 2．? 了解地质作用。 3．理解矿物（晶体）的形态，矿物的颜色、透明度、光泽、硬度、解理及断口等物理性质，理解主要硅酸氧化物造岩矿物的室内鉴定特征。 4．理解岩浆岩、沉积岩、变质岩的成因、矿物成分、结构、构造、分类及代表性岩石的特征。了解岩浆岩5．理解岩石的物理性质、水理性质及其力学性质指标，掌握岩石的坚硬程度分类。 【学习重点】 1、地质作用的类型及其对地壳改造的作用。 2、常见造岩矿物的主要形态及其主要的物理性质。 3、岩浆岩、沉积岩、变质岩的主要矿物成分及其结构、构造。 4、岩石工程地质性质指标的基本概念及其意义。 【内容提要和学习指导】 2.1 地球的总体特性 地球是一个不标准的旋转椭球体，赤道半径(a)6378.14km，两极半径(b)6356.779km ，地球的扁平率（）为 附近稍微凸出，极区稍微扁平，赤道与极地半径相差22km。 1、地球的圈层构造 地球具有一定的圈层构造，以地表为界分为外圈和内圈，外圈包括大气圈、水圈和生物圈；内圈通常分为地核。地壳是莫霍面以上固体地球的表层部分，平均厚度约为33km，大陆地壳厚度较大，大洋地壳厚度较；地下、古登堡面以上部分，厚度约2900km，是地球的主体部分，主要由固态物质组成；地核是地球内古登堡面以分，厚度为3500km。 2、地质作用 在自然界中所发生的一切可以改变固体地球的物质组成、构造和地表形态的作用称为地质作用。根据地质源，地质作用可分为内动力地质作用和外动力地质作用两大类。由地球内部能如地球的旋转能、重力能、放射热能等产生的地质应力所引起的地质作用即内动力地质作用，主要在地下深处进行，并可波及地表。内动力地地壳运动、地震作用、岩浆作用和变质作用。岩浆岩、变质岩等便是内动力地质作用的产物。由地球范围以外阳得辐射能、日月的引力能等为主要能源在地表或地表附近进行的地质作用，称为外动力地质作用。外力作用水、大气、生物以外部能为能源，改造雕塑地壳（主要是地壳表面）的过程，外力作用的主要类型有：风化作用搬运作用、沉积作用和成岩作用。 2.2 造岩矿物 岩石是在地质作用下产生的，由一种或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。他构成了地球的固体部石分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。由于岩石是由矿物组成的，所以要认识岩石，分析岩石在各种自然条进而对岩石及其组成的周围环境进行工程地质评价。就必须首先了解矿物。 矿物是天然形成的元素单质和无机化合物，其化学成分和物理性质相对均一和固定，一般为结晶质。自然都是在一定的地质环境中形成的，随后并因经受各种地质作用而不断的发生变化。每一种矿物只是在一定的物下才是相对稳定的，当外界条件改变到一定程度后，矿物原来的成分、内部构造和性质就会发生变化，形成新的 1、矿物的（肉眼）鉴定特征 矿物的形态和矿物的物理性质决定于其化学成分和晶体格架的特点。因此，是鉴别矿物的重要依据。1）指矿物单体及同种矿物集合体的形态。矿物集合体的形态取决于单体的形态和它们的集合方式。集合体按矿物晶肉然可辨认晶体颗粒的显晶矿物集合体和肉眼不能辨认的隐晶质或非晶质矿物集合体。显晶矿物集合体有规则
2 矿物与岩石鉴定 本章要点 本章主要介绍了矿物、岩石的基本概念和主要性质，认识了常见造岩矿物和常见的岩石，了解了常见岩石的鉴定方法；为岩、土工程性质的认识奠定了一定的基础。 学习目标 通过学习本章内容，能对常见造岩矿物和常见的岩石进行鉴定。 岩石是组成地壳的主要物质成分,是地壳发展过程中各种地质作用的自然产物。 岩石是矿物的集合体，是在地质作用下产生的，是由一种矿物或多种矿物以一定的规律组成的自然集合体。由于地质作用的性质和所处的环境不同，不同的岩石的矿物成分、化学成分、结构和构造等内部结构也有所不同。 自然界的岩石的种类很多，按形成原因可分为岩浆岩、沉积岩、和变质岩三大类。根据矿物组成将岩石分为单矿岩和复矿岩。矿物的成分、性质及其他各种因素的变化，都会对岩石的强度和稳定性发生影响。所以要认识岩石、分析岩石在各种自然条件下的变化，进而评价岩石的的工程地质性质，为工程建设服务，就必须先了解矿物的有关知识。 2.1 造岩矿物 矿物是组成地壳的基本物质，它是在各种地质作用条件下形成的具有一定化学成分和物理性质的单质体和化合物。其中构成岩石的主要矿物称为造岩矿物。 2.1.1矿物的一般知识 矿物是构成岩石的基本单元，目前自然界已发现的矿物约3300多种，其中构成岩石的矿物有30余种。 造岩矿物绝大部分施结晶质的，结晶质的基本特点施组成矿物的元素质点（离子、原子或分子）在矿物内部按一定规律重复排列，形成稳定的格子构造，在生长过程中如条件适宜，能生成被若干天然平面所包围的固定的几何形态，但绝大多数矿物在发育时受空间条件的限制往往不具有规则的形态，如蛋白石（SiO2H2O）、褐铁矿（Fe2O3.nH2O）等。自然界的矿物按其成因可分为三大类型： 1.原生矿物(配图) 在岩石或成矿的时期内,从岩浆熔融体中经冷凝结晶过程中所形成的矿物,如石英、长石、角闪石、黑云母等。 2.次生矿物 指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物，如正长石经水解作用后形成的高岭石。 3变质矿物 指在变质的过程中形成的矿物，如蛇纹石、滑石、石榴子石等。 2.1.2矿物的物理性质 矿物的物理性质主要决定于它的内部结构和化学成分。掌握矿物的物理性质是鉴别矿物的主要依据。在实际工作中，一般用肉眼观察并借助简单的工具和试剂鉴定矿物。其物理性分为光学性质、力学性质、其它性质。 （一）矿物的光学性质 矿物的光学性质是指矿物对自然光的吸收、反射和折射所表现的各种性质。 1.颜色 矿物的颜色指矿物对可见光中不同光波选择吸收和反射后映入人眼的现象.它是矿物最明显、最直观的物理性质,常用标准色谱的红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫以及白、灰、黑
岩石矿物的分类及鉴别特征 概述:岩石(rock)是由一种或多种矿物或者岩屑组成的集合体.按照岩石的成因,分为三大类:沉积岩、岩浆岩、变质岩. 沉积岩:是由各种外力地质作力形成的沉积物在地表或近地表条件下,经过固结成岩作用形成的岩石.按成因又可分为四大类: 表2-1 沉积岩分类简表 砾状结构>2米米、砂状结构2～0.05米米、粉砂状结构0.05～0.005米米、粒径>100米米粒径2～100米米粒径65%强烈过饱和游离石英＞20% 造岩元素含量的变化:Fe 米g Cu → Fe 米g Cu Al → Fe Ca Al Na → Ca Na K Al + SiO2 岩石颜色的变化:深(绿黑)→暗(绿灰)→中色(灰色)→浅色(肉红、灰白). 矿物组合变化、橄榄石、辉石(无石英)辉石、富钙斜长石、角闪石(基本无石英) 钙钠中等的斜长石、角闪石(少石英、黑云母) 富钠斜长石、正长石,石英大量出现 . 变质岩(米eta米orphic rock)是地壳中已形成的岩石(岩浆岩、沉积岩等)在高温、高压及化学活动性流体的作用下,使原来岩石的成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石.岩浆岩变质形成的变质岩称正变质岩; 沉积岩变质形成的岩石称副变质岩. 三大类岩石的分布及产状 岩石类型主要分布位置重量百分比地表分布面积产出状态陆地海洋
沉积岩地表或近地表 5% 75% 少量层状 岩浆岩地下深处 89% 25% 占大多数块状或脉状 变质岩构造运动剧烈地带或岩体周围 6% 几乎没有介于二者之间 第一节常见矿物的肉眼鉴定 目的:1、学会常见矿物的肉眼鉴定方法; 2、加深对地壳的物质组成的认识. 一、矿物的形态 矿物的形态有单体形态和集合体形态之分. (一)单体形态 由于矿物具一定的化学成分和结晶构造,在适宜的条件下,可形成具一定外形的几何多面体,称为晶体(crystal).完好晶体的自然表面称晶面(crystal face),它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面.晶体的形态称为晶形(crystal for米).各种矿物都有其独特的晶形,它是鉴别矿物的重要依据之一.尽管矿物的晶形多种多样,但归纳起来,矿物单体晶形可分为三种类型: 一向延长型呈柱状或针状,如石英、辉锑矿、角闪石等; 二向延长型呈片状或板状,如石膏和云母等; 三向等长型呈粒状,如黄铁矿等. 矿物的晶体大小与生长环境有关,在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体,例如,曾发现巨大的白云母晶体,其晶面可达7米2,但有些矿物的晶体极小,如高岭石的晶体仅为10～n×10μ米,需在电子显微镜下才能观察到.同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后,先结晶的矿物晶形较完好,后结晶的则受先结晶的矿物限制,常形成扇形不甚规则的“他形”晶. (二)集合体形态
实验一矿物与岩石的鉴定 注意：表头能填的都要填上 一、实验的目的与要求 1、通过对造岩矿物的标本的观察，认识常见造岩矿物。 2、学习根据造岩矿物的形态和物理特性，用肉眼鉴定常见造岩矿物的实际技能和描述矿物的基本方法。 3、对各类常见岩石标本进行综合肉眼鉴定。 二、实验原理 1、矿物是由地质作用形成的，具有一定的物理性质和成分的自然元素或化合物。由于其化学成分内部构造和形成时地质环境的不同，造成不同的矿物具有不同的物理性质和化学性质，呈现不同的特征。 2、各类岩石在一定条件下相互依存、不断地进行着相互间的转化，岩石的原始物质是岩浆，岩浆在侵入活动过程中冷凝成各种火成岩。火成岩在外动力地质作用下，经过风化、剥蚀、搬运、沉积和固结成岩作用而形成沉积岩。在大规模的构造运动的影响下，已形成的火成岩、沉积岩，下降到地壳深处，受湿度、压力、岩浆分异的化学溶液的影响而发生变质作用，形成各种变质岩。 三、使用仪器、设备、材料 1、仪器：放大镜、小刀、条痕板等 2、材料：矿物及岩石标本 四、实验步骤 （一）矿物的肉眼鉴定法，通常情况下，可参照下列步骤进行： 1、首先观察矿物的光泽。 2、然后试验矿物的硬度。 3、再观察矿物的颜色。 4、进一步观察矿物的形态和其它物理性质。针对有限的几种可能性，逐步地缩小范围，认真观察，仔细分析最终鉴定出矿物，定出矿物名称。 （二）肉眼对岩石进行分类和鉴定，具体步骤可为： 1、观察岩石的构造。 2、观察岩石结构。
3、分析岩石的矿物组成和化学成份。 4、最后应注意的是在肉眼鉴定岩石标本时，常常有许多矿物成份难于辨认，如具隐晶质结构或玻璃质结构的火成岩，泥质或化学结构的沉积岩，以及部分变质岩，由结晶细微或非结晶的物质成份组成，一般只能根据颜色深浅、坚硬性、比重大小和“盐酸反应”等进行初步的判断。 五、实验记录（数据、图表、计算等） （一）常见造岩矿物的肉眼综合鉴定 （自己查找资料，描述自己感兴趣的两种矿物！） （根据你所选择的岩石的种类，选择一张表格来描述岩石性质） 表2 认识岩浆岩 表2 认识沉积岩 表2 认识变质岩
实验一矿物岩石的鉴定与认识 一、实验的目的与要求 （1）通过对造岩矿物标本的观察，认识常见造岩矿物的形态、晶面条纹、光学性质、力学性质等主要特征。学习根据造岩矿物的形态和物理特性，用肉眼鉴定常见造岩矿物的技能和描述矿物的方法。熟练地掌握几种常见造岩矿物的鉴定特征。 （2）通过对岩浆岩标本的观察，熟悉其结构、构造特征。运用肉眼鉴定造岩矿物的方法，分析常见岩浆岩的矿物组成。学习岩浆岩的简易分类原则和肉眼鉴定方法。 （3）通过对沉积岩标本的观察，掌握其典型结构、构造及物质组成特征。了解常见沉积岩的基本分类和肉眼鉴定方法。掌握常见沉积岩的鉴定特征。 （4）通过对变质岩标本的观察，学习变质岩的构造、结构和矿物的组成特征。学习常见变质岩的命名和肉眼鉴定方法。掌握常见变质岩的鉴定特征。 二、实验的准备工作 实验前预习教材中有关“造岩矿物”、“岩浆岩”、“沉积岩”、“变质岩”部分。 三、实验内容 （一）矿物部分 1 、矿物特性的观察 包括矿物单体形态的观察（如：六方柱) —石英( 水晶) ；菱面体—方解石；长柱状或纤维状—普通角闪石；短柱状—普通辉石；板状—板状石膏、长石；片状—云母）、矿物集合体形态的观察（如：晶簇状—石英晶簇；粒状—橄榄石；纤维状—石膏；结核状—( 鲕状、豆状、肾状) 赤铁矿）、光学性质的观察、矿物力学性质的观察（矿物的解理与断口）、矿物其它特性的观察。 2 、常见造岩矿物鉴定特征的综合观察 结合标本，对照教材中“常见造岩矿物特征表”，逐块逐项地进行观察。但需注意，教材中所述矿物的各项物理特性，在同一块标本上不一定能全部显示出来，所以在观察时，必须善于抓住矿物的主要特征，尤其是那些具有鉴定意义的特征。还要注意相似矿物的对比分析，如石英、斜长石、方解石、石膏等矿物都是白色或乳白色，但在硬度，解理、晶形、盐酸反应方面却有较大差别。 （二）岩石部分 1 、岩浆岩 （1）常见岩浆岩岩结构的观察 结合标本，从矿物的结晶程度、颗粒大小、颗粒级配及联接关系等方面，来认识矿物的结构特征。如：等粒结构—花岗岩、闪长岩；斑状结构—正长斑岩、闪长玢岩；似斑状结构—花岗斑岩。 （2）常见火成岩典型构造的观察 观察标本的典型构造特征：块状构造—花岗岩、闪长岩、辉长岩；流纹构造—流纹岩；气孔构造—浮岩、粗面岩；杏仁状构造—玄武岩。 （3）火成岩中常见矿物成分的识别 石英：观察花岗岩，石英在岩石中多呈粒状，具油脂光泽，硬度为7。 长石：观察花岗岩、闪长岩，正长石多为肉红色，斜长石多为灰白色。 辉石与角闪石：观察辉长岩和闪长岩，辉石和角闪石在火成岩中均为深灰色至黑色，光泽也甚相似。但在形状和断面上有所差异，辉石纵断面呈短柱状，横断面为八边形(近似正方形)；角闪石纵断面为长柱状，横断面为六边形。 （4 ）常见火成岩特征的综合观察 结合标本，对照教材中关于各类岩浆岩的分类表，逐类、逐块、逐项地进行观察，应特
岩石的工程地质性质包括岩石的物理性质、水理性质和力学性质。影响岩石工程地质性质的因素,主要是岩石的矿物成分、结构、构造及岩石的风化程度等方面。 岩石的物理性质是岩石的基本工程性质,主要指岩石的重量性质和孔隙性质,包括岩石的比重、重度、密度、孔隙度、孔隙比等指标。 (1比重 岩石的固体部分(不含孔隙的重力与同体积的水在4℃时重力的比值称为岩石的比重。 (2重度 也即岩石的重力密度,是指岩石单位体积的重力。数值上等于岩石试件的总重力(含孔隙中水的重力与其总体积(含孔隙体积之比。 (3密度 岩石的密度指的是岩石单位体积的质量。 2.3.2 岩石的孔隙性质 岩石的孔隙性反映的是岩石中各种孔隙(包括裂隙的发育程度,一般用孔隙度表示。 岩石的孔隙度指的是岩石中孔隙(含裂隙的体积与岩石总体积的比值,常用百分数表示。 2.4 岩石的水理性质 2.4.1 岩石的吸水性
(1吸水率 岩石在常压下的吸水能力称为岩石的吸水率。在常压下,将岩石浸入水中充分吸水,被岩石吸收的水分的重力与干燥岩石的重力之比的百分数即表示吸水率。 (2饱水率 岩石在高压(15MPa或真空条件下的吸水能力称为岩石的饱水率。也是以岩石吸收的水分的重力与干燥岩石的重力之比的百分数来表示。 (3饱水系数 岩石的吸水率与饱水率之比称为饱水系数。 2.4.2 岩石的透水性 岩石允许水透过的能力称岩石的透水性。岩石的透水性可用渗透系数(K来表示。渗透系数一般由室内或野外试验所测得。 2.4.3 岩石的溶解性 岩石溶解于水的性质称为岩石的溶解性。岩石的溶解性常用溶解度或溶解速度来表示。 2.4.4 岩石的软化性 岩石浸水后强度和稳定性降低的性质称为岩石的软化性。岩石的软化性可用软化系数来表示。软化系数等于岩石在饱水状态下的极限抗压强度与风干状态下的极限抗压强度的比值。
2．矿物与岩石鉴定 主要内容： 2.1 造岩矿物 2.1.1矿物的一般知识 2.1.2矿物的物理性质 2.1.3常见的造岩矿物 2.2 岩浆岩 2.2.1岩浆岩及其产状 2.2.2岩浆岩的化学性质与矿物成分 2.2.3岩浆岩的结构和构造 2.2.4常见的岩浆岩类型 2.3 沉积岩 2.3.1沉积岩的形成过程 2.3.2沉积岩的化学成分与矿物组成 2.3.3沉积岩的结构和构造 2.3.4常见的沉积岩 2.4 变质岩 2.4.1变质岩的形成过程 2.4.2变质岩的物质成分 2.4.3变质岩的结构 2.4.4变质岩的构造 2.4.5常见变质岩 2.5三大岩类的区别 重点与难点： 三大岩类的主要性质，常见矿物、岩石的鉴定方法 第一讲矿物的光学性质鉴定 2.1造岩矿物 为什么要学习矿物。因为矿物是组成岩石和土质的基本成分，而岩石则是一切工程建筑的基底和建筑材料。为了正确区分不同类型岩石和土质的性质，必须先学会识别矿物。这就是学习这一课题的目的。． 关于矿物我们将分为以下几个问题，首先矿物的概念中，包涵着四个要求点： 2.1.1矿物的一般知识我们把“自然界凡具有一定化学成分和物理性质的单质体及化合物，均称为矿物。一、定义：单质体——即由单一元素组成的物质。如：自然的Au.Ag.Hg.Cu.C…等。黄.SiO2 石英.CuFeS2 化合物——由两种或两种以上元素组成的物质。如：CaCO3方解石铜矿.CaSO4石膏… 二、造岩矿物。 200多种。3300目前自然界已发现的矿物约多种，其中主要的常见矿物约有我
们把构成岩石的有关矿物称为造岩石矿物。而常见的造岩石矿物，即在岩石中能经常 CaCO3等。多种，如石英SiO2 .长石KALSi3O8. 方解石见到的矿，也只有30 三、矿物的形体。固体矿物都具有一定的形体，可以从内部构造和外部形态上来看。. 晶质体与非晶质体1.离子）作有规律排列。即具有格子构造的称为①晶质体——是指矿物内部质子（原子.2-1 结晶体质。它在三维空间上所反映的有限部分就是晶体。见图2-2.见图如果条件适宜，晶体在形成和发育过程中，能生成具有规则的几何多面体外形。CaCO3方解石金刚石C呈八面体.如食盐NaCl呈立方体。石英SiO2呈六方双锥形或单锥体. 呈菱面体。或者只见到几个不. 但是大多数矿物晶体在发育时受到空间的限制，往往不具有多面外形极细微的称隐晶。完整的晶面。这种晶体称为晶粒或晶块.②非晶质体——又称玻璃质体。因其组成的质点不是作有规则排列，而是乱杂无章地分 琥珀及许多胶体矿物（蛋白石—.SiO2H2O）布着，没有规则的几何多面体外形，如玻璃 2.集合体形态。纤维状—放射状——电气石片状——云母板状——石膏柱状——角闪石鲕状或状——赤铁矿—石棉鳞片状——石墨 .矿物的成因类型。四按成因可分为三大类型。.长石如：原生矿物（又称内生矿物）是由岩浆冷凝结晶过程中形成的矿物。石英.1. 方解石等。.橄榄石等。或热液成矿过程中形成的方铅矿..云母.角闪石辉石 2.次生矿物（又叫外生矿物）是指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物。如：正长石经水解作用后形成高岭石，高岭石再经水解后形成铝土矿。氧化铝矾又如：方铅矿碳酸化白铅矿。 次生矿物在化学成分上与原生矿物之间有一定的承袭关系。 3.变质矿物，是指在变质作用过程中所形成的矿物。什么叫变质作用。在讲地质作用这一理论已经作了分析。请大家自学复习时要把前后所学知识联系起来理解。如碳酸盐围岩接触变质带中的硅灰石.石榴子石等。 通过上述四个要点的讨论，使我们对矿物建立起了明确的概念。工程技术人员学习矿物不是为了去找矿，开发矿产资源，而是为了认识岩石和土的性质。那么怎样去鉴别造岩矿物呢？这就是本单元要进一步分析研究的第二个题目。 2.1.2矿物的物理性质 矿物的物理性质是矿物内部构造和化学成分的综合，反映是我们用肉眼去鉴别矿物的依据。也是对野外地质工作中，最常用的简单方法。矿物的物理性质，包括光学性质和力学性质及其它方面的特性。现在我们首先来分析矿物的光学性质。． 一. 矿物的光学性质 是矿物对自然光的反射，折射和吸收等所表现出的特性。它包括：颜色.条痕.光泽.和透明度。 1.颜色：是对矿物新鲜面上所见到的色调，它是矿物对可见光线中不同光波选择性吸收和反射后映入人眼视觉的现象。 A.按矿物颜色产生的原因，分为三种现象： ⑴自色——矿物自身所固有的颜色，是由矿物的化学成因中含有色素离子所引起的。 表头纵向为：色素离子。所反映的颜色代表矿物名称其化学成分。如含正价的铜离子必须呈绿色，以孔雀石最为典型。其化学成分为含氢氧根的碳酸铜即Cu2[CO3](OH)2 (含Cu57.4 ℅)又如含三价铁离子的矿物必须呈红色；而带磁性的磁铁矿，必然呈黑色。 ⑵他色——是因为矿物含有外来带色杂质或气泡等机械混入物而引起的反映.与矿物本身成分无关。对一种矿物而言，他色随着所含杂质不同而不同，故无鉴定意义。 例如：水晶（SiO2）无论大小（展示具体的标本）都无色透明的。如含有少量不同杂质时， 含Mn呈紫色为紫水晶。 Ti呈蔷薇红色或浅玫瑰色，为蔷薇水晶又称“芙蓉石”。 C呈褐色，呈烟黄玉暗褐色为烟水晶→墨水晶。 由于水晶的他色，绚丽多彩，质料上乘的可以加工成宝石。现代的工艺技术，在一定温度和压力
岩石矿物的分类及鉴别特征 概述：岩石（rock）是由一种或多种矿物或者岩屑组成的集合体。按照岩石的成因，分为三大类：沉积岩、岩浆岩、变质岩。 沉积岩：是由各种外力地质作力形成的沉积物在地表或近地表条件下，经过固结成岩作用形成的岩石。按成因又可分为四大类： 表2-1 沉积岩分类简表 砾状结构>2mm、砂状结构2～0.05mm、粉砂状结构0.05～0.005mm 、粒径>100mm 粒径2～100mm 粒径65%强烈过饱和游离石英＞20% 造岩元素含量的变化：Fe Mg Cu → Fe Mg Cu Al → Fe Ca Al Na → Ca Na K Al + SiO2 岩石颜色的变化：深（绿黑）→暗（绿灰）→中色（灰色）→浅色（肉红、灰白）。 矿物组合变化、橄榄石、辉石（无石英）辉石、富钙斜长石、角闪石(基本无石英) 钙钠中等的斜长石、角闪石(少石英、黑云母) 富钠斜长石、正长石，石英大量出现。 变质岩（metamorphic rock）是地壳中已形成的岩石（岩浆岩、沉积岩等）在高温、高压及化学活动性流体的作用下，使原来岩石的成分、结构、构造等发生改变而形成的岩石。岩浆岩变质形成的变质岩称正变质岩；沉积岩变质形成的岩石称副变质岩。 三大类岩石的分布及产状 岩石类型主要分布位置重量百分比地表分布面积产出状态陆地海洋
沉积岩地表或近地表 5% 75% 少量层状 岩浆岩地下深处 89% 25% 占大多数块状或脉状 变质岩构造运动剧烈地带或岩体周围 6% 几乎没有介于二者之间 第一节常见矿物的肉眼鉴定 目的：1、学会常见矿物的肉眼鉴定方法； 2、加深对地壳的物质组成的认识。 一、矿物的形态 矿物的形态有单体形态和集合体形态之分。 （一）单体形态 由于矿物具一定的化学成分和结晶构造，在适宜的条件下，可形成具一定外形的几何多面体，称为晶体（crystal）。完好晶体的自然表面称晶面（crystal face），它相当于结晶格架上质点较密集或联结力较强的网面。晶体的形态称为晶形（crystal form）。各种矿物都有其独特的晶形，它是鉴别矿物的重要依据之一。尽管矿物的晶形多种多样，但归纳起来，矿物单体晶形可分为三种类型：一向延长型呈柱状或针状，如石英、辉锑矿、角闪石等； 二向延长型呈片状或板状，如石膏和云母等； 三向等长型呈粒状，如黄铁矿等。 矿物的晶体大小与生长环境有关，在适宜条件下某些晶体可生长成巨大的个体，例如，曾发现巨大的白云母晶体，其晶面可达7m2，但有些矿物的晶体极小，如高岭石的晶体仅为10～n×10μm，需在电子显微镜下才能观察到。同一种岩石中不同矿物的结晶顺序也有先后，先结晶的矿物晶形较完好，后结晶的则受先结晶的矿物限制，常形成扇形不甚规则的“他形”晶。 （二）集合体形态
工程地质实习报告岩石 工程地质实习报告 实习时间：2015年8月30日—9月3日 实习地点：火炉山、中国科学院广州地球化学研究所、土木与交通学院学术报告厅、广州西江引水工程基坑工地实习目的：通过实习，使我们获得对地质实体的感性认识，巩固课堂上所学的基本理论和基 本知识，为后续课程的学习打下基础，学会鉴别基本的矿物岩石及地质构造，分析其成因，通过野外及工程实地勘察，进一步了解不良地质灾害及工程地质在工程建设，特别是基坑工程中的应用。 实习内容： （1）时间：8月30日星期一晴 地点：土木与交通学院学术报告厅 内容：今天举行了土木与交通学院土木工程专业地质实习动员大会，标志着我们为期5天的地质实习正式开始。会上，老师为我们介绍了本次实习的时间安排及对我们的一些要求。 （2）时间：8月31日星期二晴 地点：火炉山 内容：今天我们集体前往火炉山进行实地勘察。我们班8点30分集中乘车，大约9点15分到达山脚准备上山。上
一学期老师跟我们说了，火炉山是一个天然的实习基地，风景也很好。我们班也在火炉山组织了一次班级活动。而此次到火炉山，是带着学习的心态来的。来到山顶，感受了一下“一览众山小”的气势之后，我们也开始了真正的实地勘察。在老师的带领下，我们从山顶一路走下山脚，老师也一边为我们介绍沿途的各种地质构造。山顶上是几块巨石，表面浑圆，没有棱角，这就是老师跟我们说的球状风化所造成的。所谓的球状风化就是指由于岩性结构在太阳暴晒和昼夜温差下产生层状物理风化作用,峰顶临空的棱角以及一些块体较小的山石的棱角逐渐消失的一种地质现象。发生球状风化一般要经历以下几个阶段： 1. 岩石在内力地质作用下抬升，裸露于土层表面，在太阳，雨水，风，温差的综合作用下表面开裂，形成如龟壳般的节理，如左图所示。并不是所有的地方都能在自然力作用下形成这种龟裂状的节理，火炉山是花岗岩性山体，在内力作用下台升，随后接受大自然的风化作用，广东地区雨水丰富，流水作用在次地作用明显。这种地貌是内力地质作用与特定的外力作用共同创造出来的大自然的鬼斧神工。 2. 龟裂的岩石在外动力作用（风的吹蚀，流水侵蚀，地球重力作用）下表面一层逐渐剥离，掉落地表形成残积土，或者在流水搬运作用下被移至山脚形成坡积土。余下的岩石继续接受风化作用，此时岩石表面基本光滑而无棱角。如左
岩石矿物分析鉴定分析 Document number：NOCG-YUNOO-BUYTT-UU986-1986UT
【摘要】岩石矿物分析鉴定是地质工作的重要组成部分，对整个地质工作有着基础性和指导性意义。本文从岩浆岩、沉积岩、变质岩三个方面对岩石矿物的种类与特征进行概述，并以地质工作为视角，对岩石矿物分析鉴定的重要意义进行剖析，进而对岩石矿物分析鉴定流程进行阐述。? 【关键词】岩石矿物；分析鉴定；地质工作? 1 岩石矿物的种类与特征? 岩石是矿物的集合体，是地壳的主要组成物质。岩石既可以由一种矿物组成（如由方解石组成的石灰岩等），也可以由多种矿物组成（如由长石、石英、云母等矿物组成的花岗石）。在自然界中，岩石的种类繁多，根据岩石成因进行分类，可将岩石分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。? 岩浆岩特征? 岩浆岩是岩浆喷出地表后凝结而成的岩石，一般由硅酸盐和挥发性物质组成。岩浆岩是体积最大的岩石种类，约占地壳体积的65%左右。由于二氧化硅是硅酸盐的主要成分，当二氧化硅与其他氧化物如氧化钙、氧化镁、氧化钠、氧化铝、氧化铁等相结合时会形成不同的硅酸盐矿物，所以二氧化硅在岩浆岩中的含量成为了划分岩浆岩种类的重要依据。? 沉积岩特征? 沉积岩是母岩在化学、生物、风化、火山等作用下，经过搬运、沉积、固结形成的沉积物。沉积岩是面积最大的岩石种类，约占地表面积的四分之三左右。
按照沉积成因不同，可将沉积岩细分为化学沉积岩、碎屑沉积岩、生物沉积岩等。由于沉积岩受沉积环境的影响，其颜色可以直观辨认，所以沉积岩的颜色是分析鉴定沉积岩的重要方法之一。通常情况下，若沉积岩颜色较深，则说明沉积岩含有大量暗色矿物和岩层；若沉积岩颜色较浅，则说明沉积岩含有大量的浅色矿物质。如，呈现出红色或褐色的沉积岩，一般含有铁元素；呈现出白色或灰色的沉积岩，一般含有钙或硅元素。? 变质岩特征? 变质岩是高压或高温条件下，经过变质作用形成的岩石。变质岩的岩性特征不仅继承了原岩的性质，而且受不同变质作用的影响，其矿物成分和结构构造也独具特殊性。当前，变质岩几乎含有世界上已发现的各种矿产，如铁、金、铅、铬、镍、锌、铜等，尤其对于铁矿而言，前寒武纪变质铁矿占全世界铁矿储量的50%以上。? 2 岩石矿物分析鉴定的重要意义? 岩石矿物分析鉴定是地质工作的前提和基础，对获取地质数据信息、探明基础地质状况具有重要指导意义，而且还能够为人类深入了解自然界，开发利用矿物资源提供基本的地质信息。从应用价值方面来看，岩石矿物分析鉴定的意义主要体现在以下两个方面：首先，在矿物普查方面，通过进行岩石矿物分析鉴定，可以探明岩石矿物含有的化学元素和矿物种类，分析矿床的开采量以及开采的可行性，准确判断岩石矿物的经济价值、使用价值。对于普查找矿而言，岩石矿物分析鉴定可确定矿物的有无和矿产的种类；对于地质勘探而言，岩石矿物分析鉴
[转]岩石的鉴定，是地质系的都转载，太精辟了 一、鉴定内容和方法：超基性岩：橄榄岩、辉石岩、角闪岩、金伯利岩 基性岩：辉长岩、辉绿岩、玄武岩 中性岩：闪长岩、安山岩、正长岩、粗面岩 酸性岩：花岗岩、流纹岩 脉岩：煌斑岩、细晶岩 对照所列岩浆岩的主要鉴定特征，在肉眼下借助于放大镜、小刀等观察不同岩石类型的主要矿物成分、结构构造等特征。 二、岩浆岩肉限鉴别方法和步骤 对岩浆岩手标本的观察，—般是观察岩石的颜色、结构、构造、矿物成分及其含量、最后确定岩石名称。 1)颜色：主要描述岩石新鲜面的颜色，也要注意风化后的颜色。 直接描述岩石的总体颜色，如紫、绿、红、褐、灰等色。有的颜色介于两者之间，则用复合名称，如灰白色、黄绿色、紫红色等。 岩浆岩的颜色反映在暗色矿物和浅色矿物的相对含量上。一船暗色矿物含量＞60%称暗色岩；在60—30%的称中色岩；＜30％则称浅色岩。 2)结构：根据岩石中各组分的结晶程度，可分为全晶质、半晶质、玻璃质等结构。岩浆岩结构的描述内容和方法： 全晶质 显晶质 粗粒：＞5mm;中粒：1~5mm;细粒：＜lmm; 描述总体矿物及各不同矿物的颗粒大小,形态及在岩石中的含量 不等粒:描述最大、最小及中间大小颗粒的大小及含量 似斑状结构：大的为斑晶，小的为基质。描述斑晶基质的相对含量，成分、形状，大小 隐晶质 描述颜色、断口特点 半晶质 斑状结构(玻璃质+结晶质)：描述斑晶成分、形状、颗较大小及含量；基质部分的含量，颜色、断口特点 玻璃质 描述颜色、断口特点
3)构造：侵入岩常为块状构造,岩石中的矿物无定向排列；喷出岩常具气孔状、杏仁状和流纹状构造。要注意描述气孔的大小、形状、杏仁的充填物及气孔、杏仁有无定向排列。 4)矿物成分：矿物成分及其含量是岩浆岩定名的重要依据。岩石中凡能用肉眼识别的矿物均要进行描述。首先要描述主要矿物的成分、形状、大小、物理性质及其相对含量，其次对次要矿物也要作简单描述。 5)次生变化：岩浆岩固结后，受到岩浆期后热液作用和地表风化作用，往往使岩石中的矿物全部或部分受到次生变化，若变化较强，就应描述它蚀变成何种矿物。如橄揽石、辉石易成蛇纹石，角闪石、黑云母常变成绿泥石，而长石则变成绢云母、高岭石等。 6)岩石定名：在肉限观察和描述的基础上定出岩石名称。 颜色＋结构＋岩石基本名称，如浅灰色粗粒花岗岩；灰黑色中粒辉长岩 岩浆岩的分类定名，初学的可按以下步骤进行: (1) 观颜色、初定类：岩石的颜色反映了矿物成分及其含量，是岩石分类命名的直观依据。但需指出，在估计暗色矿物含量时，易产生肉眼视觉上的误差。浅色矿物覆于暗色矿物之上时，由于它的透明性，易把它看成暗色矿物，故对暗色矿物含量的估计，往往偏高。另尚要注意次生变化的颜色的影响。 (2) 辩矿物定大类：在据颜色分成三大部分基础上，再根据矿物种类、含量和共生组合特征把岩石分成(1)超基性岩，(2)基性岩，(3)中性(钙碱性)岩，(4)酸性岩，(5)碱性岩等五类，即可确定岩石属哪一大类。 方法：指示矿物分两头，暗色矿物分中间，共生矿物来检验。石英＞20％为酸性岩；橄榄石(+辉石，或角闪石)＞90％为超基性岩；中、基性岩皆为斜长石+色暗矿物；中、基性岩的划分除色率外，主要有以下两点规律：①暗色矿物种类：中性岩石以角闪石为主，基性岩以辉石为主；②共生矿物种类：基性岩与超基性岩可找到少量橄榄石；中性岩与酸性岩相邻，可找到少量石英和肉红色钾长石。酸性岩和碱性岩颜色都是近肉红色，两者的区分主要根据：碱性岩的石英和斜长石(灰白色)含量都很少。 对具斑状结构的喷出岩和浅成岩，基质是隐晶质，肉眼则难以鉴定其成分，主要依靠斑晶来定名。因为斑晶一般是由岩石中的主要矿物组成的，故据斑晶矿物也可定类名。 对于无斑晶的隐晶质结构岩石，则只有根据岩石颜色和致密坚硬程度大致判断。含SiO2较高的酸性隐晶质岩石往往硬度较大。 (3)看结构(构造)，推环境(产状)：同类岩石成分相同，但每类根据不同的产状分成深成岩、浅成岩和喷出岩三种，分别给以不同的岩石种名。岩石产状即岩石生成环境，主要反映在结构、构造上。 自然界中的岩石类繁多，并且在各类之间存在许多过渡类型。如某岩石中以角闪石、斜长石为主，次要矿物为石英(达5—20%)、钾长石(达20%)、黑云母等，岩石应介于中酸性之问，定为花岗闪长岩；有的介于喷出岩和浅成岩之间，称之超浅成岩。 (4)根据岩石的颜色、主要，次要矿物成分含量及结构构造详细定名。 对于侵入岩：颜色+结构+基本名称如：黑灰色中粒辉长岩 对于喷出岩：颜色+构造+基本名称如：黑色气孔状玄武岩 岩浆岩的系统分类表：