《公路工程地质实验》PPT课件(PPT 80页).pptx

1、公路工程地质实验公路工程地质实验第1页，共80页。矿物与岩石认识实验矿物与岩石认识实验 一一常见造岩矿物认识与鉴定常见造岩矿物认识与鉴定第2页，共80页。实验目的与要求实验目的与要求 （一）认识常见的主要造岩矿物的形态与物理性质（一）认识常见的主要造岩矿物的形态与物理性质 （二）掌握几种主要造岩矿物的物理性质及其鉴定特征（二）掌握几种主要造岩矿物的物理性质及其鉴定特征 （三）掌握肉眼鉴定矿物的方法，学会矿物描述（三）掌握肉眼鉴定矿物的方法，学会矿物描述实验内容实验内容 （一）观察矿物的形态（一）观察矿物的形态 （二）认识造岩矿物的物理性质及其鉴定特征（二）认识造岩矿物的物理性质及其鉴定特征 （

2、三）区别相似矿物（三）区别相似矿物第3页，共80页。矿物：矿物：具有一定化学成分和物理性质的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物自然元素和化合物，称为矿物。，称为矿物。其中构成岩石的矿物，称为其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物造岩矿物。第4页，共80页。矿物的物理性质颜色矿物的物理性质颜色 自色：矿物自身的颜色，颜色比较固定，由色素离子引起。自色：矿物自身的颜色，颜色比较固定，由色素离子引起。它色：矿物中混入了某些杂质所引起的，与矿物本身的性质无关。它色：矿物中混入了某些杂质所引起的，与矿物本身的性质无关。假色：矿物中的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射引起的。假色：矿物中的裂隙或表面

3、的氧化薄膜对光的折射、散射引起的。第5页，共80页。矿物的物理性质光泽矿物的物理性质光泽光泽：光泽：矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。金属光泽金属光泽半金属光泽半金属光泽非金属光泽非金属光泽玻璃光泽玻璃光泽珍珠光泽珍珠光泽丝绢光泽丝绢光泽油脂光泽油脂光泽蜡状光泽蜡状光泽土状光泽土状光泽第6页，共80页。矿物的物理性质硬度矿物的物理性质硬度矿物抵抗外力刻划、研磨的能力，称为硬度。矿物抵抗外力刻划、研磨的能力，称为硬度。硬度对比的标准，称为摩氏硬度。硬度对比的标准，称为摩氏硬度。1 滑石滑石2 石膏石膏3方解石方解石4 萤石萤石5磷灰石磷灰石6 长石长石7 石英石

4、英8 黄玉黄玉9 刚玉刚玉10金刚石金刚石第7页，共80页。矿物的物理性质解理与断口矿物的物理性质解理与断口 矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理解理。不具方向性的不规则破裂面，称为不具方向性的不规则破裂面，称为断口断口。裂开的光滑平面称为裂开的光滑平面称为解理面解理面。第8页，共80页。鉴定矿物的方法鉴定矿物的方法鉴定矿物的方法：化学分析法、吹管分析法、光谱分析法鉴定矿物的方法：化学分析法、吹管分析法、光谱分析法 显微镜法、发光法、放射性法显微镜法、发光法、放射性法肉眼鉴定法：观察矿物的外表特征，如颜色、光泽、硬度、肉眼

5、鉴定法：观察矿物的外表特征，如颜色、光泽、硬度、解理等，根据这些特征来鉴定矿物的方法。解理等，根据这些特征来鉴定矿物的方法。第9页，共80页。肉眼鉴定矿物的步骤肉眼鉴定矿物的步骤1 观察矿物的光泽。观察矿物的光泽。3 观察矿物的颜色。观察矿物的颜色。2 试验矿物的硬度。试验矿物的硬度。4 观察形态及其他物理性质。观察形态及其他物理性质。第10页，共80页。肉眼鉴定矿物实例肉眼鉴定矿物实例某矿物，玻璃光泽，硬度小于小刀，颜色为灰白色，则可能是某矿物，玻璃光泽，硬度小于小刀，颜色为灰白色，则可能是 方解石、白云石、重晶石。方解石、白云石、重晶石。再进一步观察形态为三向完全解理，则可能是再进一步观察

6、形态为三向完全解理，则可能是 方解石、白云石。方解石、白云石。再用稀盐酸与之作用，气泡剧烈则可判断是再用稀盐酸与之作用，气泡剧烈则可判断是 方解石方解石第11页，共80页。石英石英第12页，共80页。正长石正长石第13页，共80页。斜长石斜长石第14页，共80页。白云母白云母第15页，共80页。黑云母黑云母第16页，共80页。角闪石角闪石第17页，共80页。辉石辉石第18页，共80页。橄榄石橄榄石第19页，共80页。方解石方解石第20页，共80页。白云石白云石第21页，共80页。石膏石膏第22页，共80页。高岭石高岭石第23页，共80页。滑石滑石第24页，共80页。绿泥石绿泥石第25页，共80

7、页。蛇纹石蛇纹石第26页，共80页。石榴子石石榴子石第27页，共80页。黄铁矿黄铁矿第28页，共80页。矿物与岩石认识实验矿物与岩石认识实验 二二常见岩浆岩认识与鉴定常见岩浆岩认识与鉴定第29页，共80页。实验目的与要求实验目的与要求 （一）认识岩浆岩的主要类型，掌握肉眼鉴定岩浆岩的方法（一）认识岩浆岩的主要类型，掌握肉眼鉴定岩浆岩的方法 （二）观察岩浆岩的结构、构造特征；（二）观察岩浆岩的结构、构造特征；掌握岩浆岩的主要类型；掌握岩浆岩的主要类型；学会岩浆岩的岩性描述。学会岩浆岩的岩性描述。实验内容实验内容 （一）观察岩浆岩颜色变化规律与矿物组成之间的关系；（一）观察岩浆岩颜色变化规律与矿物

8、组成之间的关系；（二）观察岩浆岩的结构与构造（二）观察岩浆岩的结构与构造 （三）观察岩浆岩的矿物的矿物组成（三）观察岩浆岩的矿物的矿物组成 （四）对岩石进行鉴定和描述（四）对岩石进行鉴定和描述第30页，共80页。岩浆岩岩浆岩:由岩浆冷凝形成的岩石由岩浆冷凝形成的岩石。第31页，共80页。岩浆岩的矿物成分岩浆岩的矿物成分深色矿物：黑云母、角闪石、辉石及橄榄石等深色矿物：黑云母、角闪石、辉石及橄榄石等浅色矿物：石英、正长石、斜长石及白云母等浅色矿物：石英、正长石、斜长石及白云母等岩浆岩的岩浆岩的矿物成分矿物成分是其是其分类和命名的依据分类和命名的依据，也是，也是决定工程地质性质决定工程地质性质的主

9、要因素。的主要因素。主要矿物：含量大于主要矿物：含量大于10的，划分岩浆岩大类的依据。的，划分岩浆岩大类的依据。次要矿物：含量小于次要矿物：含量小于10，划分岩浆岩种属的依据，划分岩浆岩种属的依据第32页，共80页。岩浆岩按产出部位分类岩浆岩按产出部位分类 侵入岩侵入岩深成深成(侵入侵入)岩：岩浆上升侵入围岩，在地壳深处岩：岩浆上升侵入围岩，在地壳深处结晶结晶形成的岩石。形成的岩石。浅成浅成(侵入侵入)岩：岩浆上升侵入围岩，在地面以下较浅处形岩：岩浆上升侵入围岩，在地面以下较浅处形成的岩石。成的岩石。喷出岩喷出岩 由喷出地面的熔岩凝固形成的岩石由喷出地面的熔岩凝固形成的岩石第33页，共80页。

10、岩浆岩分类岩浆岩分类根据根据SiO2的含量的含量酸性岩类酸性岩类中性岩类中性岩类基性岩类基性岩类5245%超基性岩类超基性岩类岩类岩类SiO2含量含量65%6552%5245%颜色颜色浅浅深深比重比重小小大大Fe/Mg含量含量少少多多第34页，共80页。岩浆岩的结构岩浆岩的结构 n指组成岩石的矿物的指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶结晶程度、晶粒大小、晶体形状体形状及其相互结合的情况。及其相互结合的情况。n结晶：指岩石中的矿物富集成较大的颗粒结晶：指岩石中的矿物富集成较大的颗粒n （与化学的结晶概念不同）（与化学的结晶概念不同）。n岩浆岩的结构反映了岩浆岩的生成环境。岩浆岩的结构反映了岩

11、浆岩的生成环境。第35页，共80页。岩浆岩的结构岩浆岩的结构按矿物的结晶程度分类按矿物的结晶程度分类全晶质结构：全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成。岩石全部由结晶的矿物组成。岩浆在温度缓慢降低的情况下冷凝，是侵入岩所特有的。岩浆在温度缓慢降低的情况下冷凝，是侵入岩所特有的。半晶质结构：半晶质结构：岩石由结晶的矿物和非结晶的矿物组成岩石由结晶的矿物和非结晶的矿物组成 浅成岩和部分喷出岩中可见。浅成岩和部分喷出岩中可见。非晶质结构非晶质结构：又称玻璃质结构：又称玻璃质结构，由非结晶矿物组成，由非结晶矿物组成，岩浆喷出地表迅速冷凝来不及结晶的情况下形成，是喷出岩特有岩浆喷出地表迅速冷凝来不及结晶的

12、情况下形成，是喷出岩特有。第36页，共80页。全晶质结构全晶质结构半晶质结构半晶质结构非晶质结构非晶质结构第37页，共80页。岩浆岩的结构按矿物的晶粒大小岩浆岩的结构按矿物的晶粒大小 显晶质结构：显晶质结构：岩石由结晶较大的矿物组成，岩石由结晶较大的矿物组成，用肉眼或放大镜可见矿物。用肉眼或放大镜可见矿物。隐晶质结构：隐晶质结构：岩石中矿物结晶微小，在显微镜下可见矿物岩石中矿物结晶微小，在显微镜下可见矿物 玻璃质结构：玻璃质结构：岩石由非晶质构成，均匀致密。岩石由非晶质构成，均匀致密。第38页，共80页。岩浆岩的结构按矿物晶粒的相对大小岩浆岩的结构按矿物晶粒的相对大小等粒结构等粒结构：矿物全部

13、是显晶质，矿物全部是显晶质，同种主要矿物同种主要矿物的结晶的结晶颗粒大小颗粒大小大致大致相等。相等。深成侵入岩所特有。深成侵入岩所特有。类型：类型：粗粒结构粗粒结构 中粒结构中粒结构 细粒结构细粒结构不等粒结构不等粒结构：主要矿物结晶：主要矿物结晶颗粒颗粒的的大小不同大小不同，相差悬殊。，相差悬殊。晶形完好、晶形完好、颗粒粗大的称为颗粒粗大的称为斑晶斑晶，小的为小的为石基石基 类型：斑状结构：类型：斑状结构：石基为隐晶质或玻璃质。石基为隐晶质或玻璃质。似斑状结构：似斑状结构：石基为显晶质。石基为显晶质。第39页，共80页。岩浆岩的结构岩浆岩的结构非晶质结构非晶质结构全晶质结构全晶质结构等粒结构

14、等粒结构不等粒结构不等粒结构似斑装结构似斑装结构 显晶质结构显晶质结构隐晶质结构隐晶质结构 粗粒结构粗粒结构细粒结构细粒结构 中粒结构中粒结构半晶质结构半晶质结构斑装结构斑装结构按晶粒绝对大小按晶粒绝对大小按晶粒相对大小按晶粒相对大小按矿物结晶程度按矿物结晶程度 斑装结构斑装结构第40页，共80页。岩浆岩的构造岩浆岩的构造 岩浆岩的构造：岩浆岩的构造：是指矿物在岩石中排列和充填方式所反映出来的外貌特征。是指矿物在岩石中排列和充填方式所反映出来的外貌特征。岩浆岩的构造特征，主要决定于岩浆冷凝时的环境。岩浆岩的构造特征，主要决定于岩浆冷凝时的环境。岩浆岩常见构造：岩浆岩常见构造：块状构造块状构造:

15、矿物在岩石中分布比较均匀，无一定的排列方向矿物在岩石中分布比较均匀，无一定的排列方向。流纹状构造流纹状构造:岩石中不同颜色的条纹，拉长了的气孔以及长条形矿物沿一岩石中不同颜色的条纹，拉长了的气孔以及长条形矿物沿一 定方向排列所形成的流动状态构造。定方向排列所形成的流动状态构造。气孔状构造气孔状构造:岩浆凝固，挥发的气体未能及时逸出，以至在岩石中留下许岩浆凝固，挥发的气体未能及时逸出，以至在岩石中留下许 多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。杏仁状构造杏仁状构造:岩石中的气孔，为岩石中的气孔，为后期矿物后期矿物（方解石、石英）充填所（方解石、石英）充填所 形成的一种形似杏仁

16、的构造。形成的一种形似杏仁的构造。第41页，共80页。岩浆岩的构造岩浆岩的构造气孔状构造气孔状构造流纹状构造流纹状构造杏仁状构造杏仁状构造第42页，共80页。岩浆岩的分类、命名岩浆岩的分类、命名n分类：以成分（化学、矿物）为主要依据，兼顾结构、构造及产分类：以成分（化学、矿物）为主要依据，兼顾结构、构造及产出部位。出部位。n命名：简练明了反映岩石的特征。命名：简练明了反映岩石的特征。1、主要矿物名称组合命名，如正长岩；、主要矿物名称组合命名，如正长岩；2、以矿物的多少顺序命名，前少后多，如闪长岩、以矿物的多少顺序命名，前少后多，如闪长岩 3、颜色特殊结构矿物基本名称，如辉绿岩、颜色特殊结构矿物

17、基本名称，如辉绿岩第43页，共80页。地质学对岩浆岩的分类地质学对岩浆岩的分类岩 石 类 型酸性岩中性岩基性岩超基性岩SiO2含量（%）65655252452mm砂质结构砂质结构 碎屑粒径碎屑粒径0.052mm 粗粒结构粗粒结构 粒径粒径0.52mm中粒结构中粒结构 粒径粒径0.250.5mm细粒结构细粒结构 粒径粒径0.050.25mm粉砂质结构粉砂质结构 碎屑粒径碎屑粒径0.005 0.05 mm第54页，共80页。沉积岩的结构沉积岩的结构泥质结构：泥质结构：由粒径由粒径100mm火山集块岩 主要由100mm的熔岩碎块、火山灰等经压密胶结而成粒径1002mm火山角砾岩 主要由1002mm的

18、熔岩碎屑、晶屑、玻屑及其他碎屑混入物组成粒径2mm凝灰岩 由50%以上粒径2mm)砾 岩 角砾岩 由带棱角的角砾经胶结而成 砾岩 由浑园的砾石经胶结而成砂质结构（粒径2-0.05mm）砂 岩石英砂岩 石英(含量90%)、长石和岩屑(10%)长石砂岩 石英(含量25%)、岩屑(10%)岩屑砂岩 石英(含量75%)、长石(25%)粉砂质结构(粒径0.050.005mm)粉砂岩主要由石英、长石及粘土矿物组成粘土岩类泥质结构(粒径90%)、粘土矿物(10%)泥灰岩 方解石(含量7550%)、粘土矿物(2550%)白云岩 白云岩 白云石(含量10090%)、方解石(10%)灰质白云岩 白云石7550%)

19、、方解石(2550%)第61页，共80页。沉积岩的鉴定与识别沉积岩的鉴定与识别矿物成分矿物成分划分亚类划分亚类结构结构碎屑岩类碎屑岩类划分岩石类别的依据划分岩石类别的依据碎屑结构碎屑结构泥岩泥岩/页岩页岩泥质结构泥质结构结晶结构结晶结构化学沉积岩化学沉积岩颜色颜色碎屑岩类碎屑岩类胶结物胶结物铁质胶结红色铁质胶结红色钙质胶结青白色钙质胶结青白色泥质胶结黄色泥质胶结黄色生成环境生成环境结晶岩类结晶岩类氧化环境浅色氧化环境浅色还原环境深色还原环境深色砂岩砂岩 石英砂岩石英砂岩长石砂岩长石砂岩矿物成分矿物成分红色红色铁质胶结的砂岩铁质胶结的砂岩石灰岩石灰岩 深色石灰岩深色石灰岩浅色石灰岩浅色石灰岩第6

20、2页，共80页。沉积岩火山碎屑岩沉积岩火山碎屑岩火山角砾岩火山角砾岩凝灰岩凝灰岩火山集块岩火山集块岩第63页，共80页。沉积岩沉积碎屑岩沉积岩沉积碎屑岩角砾岩角砾岩砾岩砾岩砂岩砂岩粉砂岩粉砂岩第64页，共80页。沉积岩泥质结构岩类沉积岩泥质结构岩类泥岩泥岩页岩页岩第65页，共80页。沉积岩结晶结构岩类沉积岩结晶结构岩类石灰岩石灰岩白云岩白云岩第66页，共80页。实验四、常见变质岩的认识与鉴定实验四、常见变质岩的认识与鉴定n目的与要求目的与要求n认识变质岩的主要类型，掌握肉眼鉴定变质岩的方认识变质岩的主要类型，掌握肉眼鉴定变质岩的方法。法。n观察变质岩的构造特征，掌握变质岩的几种主要类观察变质岩

21、的构造特征，掌握变质岩的几种主要类型，学会变质岩的描述。型，学会变质岩的描述。n实验内容实验内容观察变质岩的构造观察变质岩的构造 区别几种常见岩石区别几种常见岩石第67页，共80页。常见变质岩的认识与鉴定常见变质岩的认识与鉴定矿物与岩石认识实验四矿物与岩石认识实验四第68页，共80页。变质岩变质岩地壳内部原有的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩地壳内部原有的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩），由于受到高温、高压及化学成分加入的影响），由于受到高温、高压及化学成分加入的影响，改变原来的矿物成分和结构、构造，形成新的，改变原来的矿物成分和结构、构造，形成新的岩石，称为变质岩。岩石，称为变质岩。第69页，共8

22、0页。变质岩的矿物成分变质岩的矿物成分1、岩浆岩、沉积岩原有矿物：、岩浆岩、沉积岩原有矿物：岩浆岩中的所用矿物岩浆岩中的所用矿物 沉积岩中的大部分矿物沉积岩中的大部分矿物2、变质矿物：、变质矿物：变质作用中产生的变质岩所特有的矿物：变质作用中产生的变质岩所特有的矿物：石墨、滑石、蛇纹石、石榴子石、绿泥石、石墨、滑石、蛇纹石、石榴子石、绿泥石、绢云母、硅灰石、兰晶石、红柱石等。绢云母、硅灰石、兰晶石、红柱石等。第70页，共80页。变质岩的结构变质岩的结构变晶结构：变晶结构：是岩石在变质作用过程中重结晶所形成的结构。是岩石在变质作用过程中重结晶所形成的结构。粒状变晶结构粒状变晶结构 石英石英鳞片变

23、晶结构鳞片变晶结构 云母、绿泥石云母、绿泥石纤维状变晶结构纤维状变晶结构 阳起石、硅灰石阳起石、硅灰石变余结构变余结构:有些岩石经过变质以后，重结晶作用不完全，保留原岩部分的结构特征，有些岩石经过变质以后，重结晶作用不完全，保留原岩部分的结构特征，变余花岗结构、变余砂状结构变余花岗结构、变余砂状结构。碎裂结构：碎裂结构：是由于岩石受力，使矿物发生弯曲、破裂，甚至粉碎后，又被粘结在一是由于岩石受力，使矿物发生弯曲、破裂，甚至粉碎后，又被粘结在一起的结构，如糜棱结构。起的结构，如糜棱结构。第71页，共80页。变质岩的构造变质岩的构造片理构造片理构造 板状构造板状构造千枚状构造千枚状构造片状构造片状

24、构造片麻状构造片麻状构造块状构造块状构造肉眼不能分辨矿物肉眼不能分辨矿物片理构造片理构造是变质岩所是变质岩所特有特有的，是识别变质岩的显著标志。的，是识别变质岩的显著标志。肉眼可见矿物肉眼可见矿物片状矿物为主片状矿物为主粒状矿物为主粒状矿物为主第72页，共80页。常见的变质岩常见的变质岩岩类构 造岩石名称主要亚类及其矿物成分片理状岩类片麻状片麻岩 花岗片麻岩 长石、石英、云母为主，其次为角闪石，有时含石榴子石 角闪石片麻岩 长石、石英、角闪石为主，其次为云母，有时含石榴子石片 状片 岩 云母片岩 云母、石英为主，其次有角闪石等 滑石片岩 滑石、绢云母为主，其次有绿泥石、方解石等 绿泥石片岩 绿

25、泥石、石英为主，其次有滑石、方解石等千枚状千枚岩 以绢云母为主，其次有石英、绿泥石等板 状板 岩 粘土矿物、绢云母、石英、绿泥石、黑云母、白云母等块状岩类块 状大理岩石英岩 方解石为主，其次有白云石等 石英为主，有时含有绢云母、白云母等第73页，共80页。变质岩的鉴定与识别变质岩的鉴定与识别矿物成分矿物成分划分亚类划分亚类构造构造/结构结构片麻岩片麻岩划分岩石类别的依据划分岩石类别的依据片麻状构造片麻状构造片岩片岩片状构造片状构造千枚状构造千枚状构造千枚岩千枚岩颜色颜色板岩板岩矿矿物物成成分分板状构造板状构造板岩板岩块状构造块状构造大理岩、石英岩大理岩、石英岩1保留原岩颜色保留原岩颜色2特殊颜

26、色玉石特殊颜色玉石钙钙质质板板岩岩硅硅质质板板岩岩第74页，共80页。常见变质岩片麻状构造常见变质岩片麻状构造花岗片麻岩花岗片麻岩角闪石片麻岩角闪石片麻岩第75页，共80页。常见变质岩片状构造常见变质岩片状构造云母片岩云母片岩滑石片岩滑石片岩绿泥石片岩绿泥石片岩第76页，共80页。常见变质岩千枚状构造常见变质岩千枚状构造千枚岩千枚岩第77页，共80页。常见变质岩板状构造常见变质岩板状构造板岩板岩第78页，共80页。常见变质岩块状构造常见变质岩块状构造大理岩大理岩石英岩石英岩第79页，共80页。工程地质性质较好工程地质性质较好所有的岩浆岩所有的岩浆岩沉积岩沉积岩 石灰岩、白云岩等结晶结构的沉积岩石灰岩、白云岩等结晶结构的沉积岩硅质、钙质、铁质胶结的碎屑岩类硅质、钙质、铁质胶结的碎屑岩类变质岩变质岩 大理岩、石英岩大理岩、石英岩片麻岩片麻岩工程地质性质较差工程地质性质较差沉积岩沉积岩 泥胶结的碎屑岩类泥胶结的碎屑岩类变质岩变质岩 泥岩、页岩泥岩、页岩 片岩片岩千枚岩岩千枚岩岩板岩介于好坏之间板岩介于好坏之间岩石工程地质定性分类岩石工程地质定性分类第80页，共80页。