1、第 2 章岩石的成因类型及其工程地质特征南京工程高等职业学校地质工程系 李方序言v地球地球 是宇宙间沿着近似圆形的轨道绕太阳公转的一个行星。根据现有资料知道：地球的赤道半径（a）为6378.4km，两极半径（b）为6365.9km。地球的扁平率为1/297 地球的内部构造：地球的内部构造： 是由化学成分、密度、压力、温度等不同的圈层所组成，具有同心圆状的圈层构造。依各圈层的特点可分为：地壳、地幔、地核（如图1-1）。 v地壳：地壳：地球的固体外壳叫做地壳。 厚度：大陆上厚的70多km，海洋里薄的仅10多km，平均厚度在33km左右。 化学组成：组成地壳的化学成分有100多种，其中含量最多的是如
2、表所列几种： 硅铝主要分布在地壳上部，即为硅铝层，其厚度不一，大陆上厚，海洋底薄，太平洋底大部缺失。 硅镁成分主要分布在地壳下部，即为硅镁层，其中铁的成分有所增加，铝的成分有所减少。元素成分(%)元素成分(%)元素成分(%)OSiAl49.1326.007.45FeCaNa4.203.452.40MgKH2.352.351.00v地幔：地幔： 处于地壳和地核中间，也称中间层或过渡层， 根据化学成分的不同分两层： 地幔上层地幔上层-化学成分主要是硅氧，其中铁、镁、钙显著增加，硅铝的成分有所减少，也称橄榄层。 地幔下层地幔下层-主要是金属氧化物和硫化物组成。v地核地核: 主要化学成分是铁、镍，所以
3、又称铁镍核心2.1 主要造岩矿物v矿物的基本概念v矿物的物理力学性质v常见的造岩矿物矿物的基本概念v矿物矿物: 存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。v造岩矿物造岩矿物: 构成岩石的矿物，称为造岩矿物。v结晶质结晶质: 组成矿物的元素质点（离子、原子或分子），在矿物内部按一定的规律排列，形成稳定的结晶格子构造，在生长过程中如条件适宜，能生成具有一定几何外形的晶体。v次生矿物次生矿物: 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，形成新的矿物称为次生矿物。矿物的物理力学性质 矿物的物理力学性质，决定于矿物的化化学成分学成分和内部构造内部
4、构造。由于不同矿物的化学成分或内部构造不同，因而反映出不同的物理力学性质。所以，矿物的物理力学性质物理力学性质，是鉴别矿物的重要依据。（一）（一） 光学性质光学性质 1颜色 矿物的颜色，是矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，有自色、他色、假色之分。 自色自色：是矿物固有的颜色，颜色比较固定。 一般来说，含铁，锰多的矿物，如黑云母、普通角闪石、普通辉石等，颜色较深；含硅、铝、钙等成分多的矿物，如石英、长石、方解石等，颜色较浅。 他色：他色：是矿物混入了某些杂质所引起的，与矿物的本身性质无关。他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。 假色：假色：是由于矿物内部的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、
5、散射所引起的。如方解石解理面上常出现的虹彩；斑铜矿表面常出现斑驳的蓝色和紫色。 2光泽 矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽光泽。它是矿物表面的反射率的表现。 按其反射强弱程度，分金属光泽 、半金属光泽和非金属光泽。 造岩矿物绝大部分属于非金属光泽。 玻璃光泽：玻璃光泽：反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。 珍珠光泽：珍珠光泽：象珍珠一样的光泽，如云母等。 丝绢光泽：丝绢光泽：纤维状或细鳞片状矿物，形成丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。 油脂光泽：油脂光泽：矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上呈现的光泽。 蜡状光泽：蜡状光泽：石蜡表面呈现的光泽，如蛇纹石、滑石等致密块体矿物表面的光泽
6、。 土状光泽：土状光泽：矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒块体矿物表面所呈现的光泽。 3条痕 矿物在无釉瓷板上摩擦时所留下的粉末痕迹，它是指矿物粉末的颜色。对不透明矿物的鉴定很重要。（二）力学性质（二）力学性质 1硬度 矿物抵抗外力刻划、研磨的能力，称为硬度硬度。硬度是矿物的一个重要鉴定特征。 在鉴别矿物的硬度时，是用两种矿物对刻的方法来确定矿物的相对硬度。 摩氏硬度计：摩氏硬度计： 是硬度对比的标准，从软到硬依次由下列10种矿物组成，称为摩氏硬度计摩氏硬度计。 （1）滑石（2）石膏（3）方解石（4）萤石 （5）磷灰石（6）正长石（7）石英（8）黄玉（9）刚玉（10）金刚石 2 解理、断口解理
7、、断口 矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理解理 。裂开的光滑平面称为解理面。不具方向性的不规则破裂面，称为断口。断口。 不同的晶质矿物，由于其内部构造不同，在受力作用后开裂的难易程度、解理数目以及解理面的完全程度也有差别。 根据解理出现方向的数目，有一个方向的解理，如云母等； 有两个方向的解理，如长石等； 有三个方向的解理，如方解石等。 据解理的完全程度完全程度，可将解理分为以下几种： 极完全解理极极完全解理极：易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。 完全解理完全解理：沿解理方向开裂成小块，解理面平整光亮，如方解石。 中等解理中等解理：既有解理面，又有断口，如正
8、长石。 不完全解理不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷灰石。 矿物解理的完全程度和断口是互相消长的，解理完全时则不显断口。 （三）形态特征（三）形态特征 由于矿物的化学成分、内部排列构造不同，其外形特征也不同。 1单体矿物形态： 单向延长类型：单向延长类型：晶体向一个方向发育，形成柱状、针状、纤维状。如纤维状石膏、角闪石等； 双向延长类型：双向延长类型：晶体向两个方向发育，形成板状、片状。如板状石膏、云母、重晶石等； 三向延长类型：三向延长类型：晶体向三个方向发育，形成立方体、八面体等。如黄铁矿、橄榄石。 2 集合体的形态： 晶簇：晶簇：在岩石空洞或裂隙中以共同的基底生长许多单晶。如石
9、英晶簇、方解石晶簇； 纤维状：纤维状：由许多针状矿物或柱状矿物平行排列。如纤维石膏； 粒状：粒状：大小略等，不具一定规律，聚合而成的形状。 鲕状：鲕状：胶体围绕一个质点凝聚而成一个结核，形似鱼卵。如鲕状赤铁矿； 钟乳状：钟乳状：石钟乳、石笋等； 土状：土状：细小颗粒聚集体的形状。如高龄土； 块状：块状：无特征；如蛋白石等。 （四）其他性质（四）其他性质 如滑石的滑腻感，方解石遇盐酸起泡等，都可作为鉴别这种矿物的特征。常见的造岩矿物v见P9页表v矿物的鉴定方法： 1. 主要是运用矿物的形态形态以及矿物的物理性质物理性质等特征来鉴定的。一般可以先从形态着手、然后再进行光学性质光学性质、力力学性质学性质及其他性质的鉴别。 2. 对矿物的物理性质进行测定时，应找矿物的新鲜面新鲜面，这样试验的结果才会正确，因风化面上的物理性质已改变了原来矿物的性质，不能反映真实情况。 3.在使用矿物硬度计鉴定矿物硬度时，可以先用小刀（其硬度在5度左右），如果矿物的硬度大于小刀，这时再用硬度大于小刀的标准硬度矿物来刻划被测定的矿物，以便能较快的进行。 4. 在自然界中也有许多矿物，它们之间在形态、颜色、光泽等方面有相同之处，但一种矿物确具有它自己的特点，鉴别时应利用这个特点，即可较正确地鉴别矿物。
