03矿物与岩石.ppt

1、第三章 矿物与岩石,第一节 矿物 第二节 岩石 第三节 岩石的物理力学性质,主要内容,地壳,岩石,矿物,单质、化合物 (各种化学元素),地壳,地幔,地核,人类的工程活动目前仍限制在地壳的范围之内,第一节 矿物,矿物(mineral)：具一定化学成分和物理性质的自然元素或化合物。 一、矿物的成因类型矿物按成因分为原生矿物和次生矿物。1、原生矿物：由岩浆直接冷凝的矿物，如石英、云母、长石等。2、次生矿物：由原生矿物变质而成，如高岭石，蛇纹石等。,长石,石英,云母,高岭石,二、矿物的定义及分类,地质作用下形成,具有化学成分和物理性质,如：金(Au)、银(Ag)等为单质体；,单质体或化合物,食盐(Na

2、Cl)、方解石(CaCO3)等为化合物,矿物,第一节 矿物,二、矿物的特征1、形态柱状、针状、纤维状，片状、板状、粒状。,第一节 矿物,2、颜色：按成因分为自色、他色、假色。自色稳定，对鉴别矿物有意义，假色对鉴别矿物有一定意义。3、条痕：矿物粉末的颜色。4、光泽：矿物表面反射光线的强弱强度。金属光泽（如磁铁矿、方解石）、半金属光泽（如辰砂、黑钨矿、磁铁矿 ）、金刚光泽（金刚石）、玻璃光泽（石英、正长石）、油脂光泽（石英断口、雄黄 ）、珍珠光泽（滑石）、土状光泽。5、透明度：光线透过矿物的程度。 透明（石英、方解石）、半透明（蛋化石、滑石）、不透明（黄铁矿）。,冰洲石,条痕,三、矿物的主要性质,

3、颜色：可见光对光波吸收反射后映入人眼,a.自色 矿物本身固有的颜色 如黄铁矿铜黄色,b.他色矿物含有杂质的颜色。 如石英,c.假色物理原因所引起的颜色如冰洲石,第一节 矿物,6、解理与断口解理：矿物受敲击后裂开成光滑平面的性质。极完全解理（云母），完全解理（方解石），中等解理（长石、角闪石）， 不完全解理（磷灰石 ）。 断口：与解理相对应的非光滑平面。贝壳状（石英），平坦状（石膏、高岭石），锯齿状（角闪石），参差状（黄铁矿，冰晶石 ）。7、硬度：矿物新鲜面抵抗外力刻划的能力，分为摩氏十级。8、其它特征：密度、磁性、化学性、放射性等。,硬度：是指矿物抵抗刻划、研磨的能力。,国际摩氏硬度计以常见的

4、10种矿物作为标准,野外常用指甲(202.50)、小刀(50_5.50)、玻璃(5.50-60)和钢刀(6070)来判断,滑石,石膏,方解石,萤石,磷灰石,长石,石英,黄玉,刚玉,金刚石,为方便记忆，用顺口溜记：滑石方、萤磷长、石英、黄玉、刚金刚,第一节 矿物,常见矿物特征,第一节 矿物,三、表观鉴别1、工具：钢刀、铁钉、放大镜、比色计、条痕板、锤子、稀盐酸等。2、鉴别要点：抓住主要特征，一般先观察形态，然后确定光学特征、力学特征，其它特征，最后综合分析确定矿物名称。 四、主要造岩矿物1、石英玻璃光泽,无色透明者通常称为水晶；颜色很多，常为无色、乳白色；硬度7；无解理，断口呈贝壳状，断口上呈油

5、脂光泽。,第一节 矿物,2、黄铁矿浅铜黄色；条痕绿黑色；硬度66.5；金属光泽。是制造硫酸和硫磺的主要原料。3、方解石硬度3，玻璃光泽，三组完全解理，与盐酸作用时剧烈起泡,放出CO2气体。无色、透明无裂痕的完好方解石叫冰洲石，是重要的光学材料。4、正长石玻璃光泽颜色常为肉红、褐黄色；硬度6；两组解理。5、石膏丝绢光泽，无色、白色，硬度为2，具有纤维状。,黄铁矿,方解石,正长石,石膏,第一节 矿物,6、萤石立方体，玻璃光泽，硬度为4，四组完全解理7、绿柱石六方柱状晶体，浅绿色；含铯时，呈粉红色，含铬时，呈鲜艳的翠绿色，称为祖母绿；含Fe时，呈淡蓝色，称为海蓝宝石，玻璃光泽，不完全解理。硬度7.5

6、-8。8、黄玉短柱状，大多数为浅黄、酒黄、浅蓝、浅绿等，玻璃光泽，完全解理，硬度8。9、滑石致密块状、叶片状、纤维状或放射状集合体。白色灰白色，硬度1。完全解理，解理面上呈珍珠光泽。,萤石,绿柱石,黄玉,滑石,黄玉,紫晶,金刚石,碧绿玉,绿宝石,水晶年年有余,红宝石,蓝宝石,第一节 矿物,五、宝石欣赏,玛瑙,天河石,在地质作用下,一种或多种矿物,自然集合而成,是矿物的集合体,一定的规律,1.岩石的定义,第二节 岩石,岩石：由各种地质作用形成的，由一种或几种矿物组成的，具有稳定外形的固态集合体。 一、岩石的特征1、组成2、结构：岩石中矿物颗粒的结晶状态、结晶程度、晶粒大小、形状及其彼此的组合方式

7、等特征。3、构造：岩石中矿物颗粒或矿物集合体的排列和充填方式所反映出来的外表形态。4、产状：岩石在空间的分布和形态。,第二节 岩石,二、成因类型1、岩浆岩(magmatic rock)：约占7。2、沉积岩(sedimentary rock)：约占75。3、变质岩(metamorphic rock)：约占18。 三、岩浆岩由岩浆以侵入(intrusive rock)或喷出(effusive rock)方式冷凝而成。1、组成岩浆岩中仅有原生矿物。主要有：浅色的石英、正长石、斜长石、白云母等。暗色的黑云母、辉石、角闪石、橄榄石等。,第二节 岩石,2、结构指岩浆岩矿物的结晶程度、晶粒大小、形状及组合关

8、系。可反映岩浆冷凝时的物理环境。按矿物结晶程度分：全晶质（显晶质），半晶质（隐显晶质），非晶质（玻璃质。按晶粒大小分：伟晶、粗晶、中晶、细晶、微晶。按晶粒相对大小分：等粒、不等粒（斑状）。3、构造 指矿物在岩石中的排列和充填方式。类型有：流纹状构造；气孔状构造；杏仁状构造；块状构造。,第二节 岩石,4、产状：反映岩体空间位置与围岩的相互关系及其形态特征。有岩基，岩株，岩脉，岩墙，岩床，岩盘，火山锥。,气孔及杏仁状构造,第二节 岩石,5、分类按形成的地质环境分为：深成岩；浅成岩；喷出岩。按SiO2含量分为：超基性岩 SiO2 65%。,第二节 岩石,7、常见岩浆岩,花岗岩：灰白，肉红色，成分以正

9、长石、石英为主，次为黑云母、角闪石等，块状构造。,流纹岩：灰色、粉红色，流纹构造、斑状结构或玻璃质结构。成分有石英、碱性长石、奥长石、黑云母 。,第二节 岩石,粗面岩,花岗斑岩,正长岩,玄武岩,第二节 岩石,四、沉积岩各种既有岩石经过风化剥蚀、搬运、沉积和硬结成岩而形成的岩石。1、组成原生矿物：如石英、长石；次生矿物：如高岭石、蒙脱石、水云母等粘土矿物；如方解石、白云石、石膏、石盐化学沉积矿物；有机质及生物残骸；胶结物质。硅质(SiO2)， 铁质(Fe2O3或FeO)， 钙质(CaCO3 、MgCO3)， 泥质(粘土)， 石膏质(CaSO4)。,第二节 岩石,2、结构指沉积岩组成物质的颗粒大小

10、、形状、胶结特性及其结晶程度。碎屑结构：砾状结构，砂质结构，粉砂质结构。泥质结构；结晶结构；生物结构。3、构造沉积岩的各组成部分之间的空间分布和排列方式。层理构造：沉积岩在形成过程中，由于沉积环境的改变，所引起沉积物质的成分、颗粒大小、形状或颜色沿垂直方向发生变化而显示出的成层现象，有水平层理、斜层理等，是沉积岩最显著的构造特征。块状构造；,层理构造,沉积岩的构造,层理构造：,沉积的物质在颗粒大小、 颜色和成分上显示出来的成层现象,第二节 岩石,其它构造：如波痕、雨痕、泥裂、化石和结核等。,化石,第二节 岩石,4、沉积岩的分类按结构和组成分为：碎屑岩、粘土岩、化学岩及生物化学岩三大类。,第二节

11、 岩石,5、主要沉积岩,火山角砾岩,砾岩,凝灰岩,、页岩,、白云岩岩,石英砂岩,泥岩,石灰岩,第二节 岩石,五、变质岩原岩由于地壳运动和岩浆活动导致成分、结构和构造发生变化而形成的新岩石。1、变质作用类型：接触变质作用、动力变质作用、区域变质作用。变质作用的条件：高温、高压和化学活动物质作用。,2、组成 原有矿物： 石英、长石、云母、角闪石等。 特有变质矿物： 红柱石、硅线石、石榴子石、绿泥石。,3、结构：变余结构、变晶结构。,变质岩,变质作用的因素变质作用地球内力引起岩石产生结构、构造以及 矿物成分改变而形成新岩石的过程称为变质作用，在变质 作用下形成的岩石称为变质岩。 1 .温度高温是变质

12、作用中最主要和最积极的因素，高 温可以使矿物重新结晶或产生新矿物。高温也可以改造矿 物的结晶格架构造形成新矿物。 2 .压力 压力作用往往伴随温度同时进行可分为静压力 和动压力两种形式。 3 .化学活动性流体 化学活动性流体在岩石变质过程中 起着溶剂的作用。,第二节 岩石,4、构造：片状构造、片麻状构造、千枚状构造、板状构造、块状构造。,板状构造,片麻状构造,片状构造,千枚状构造,第二节 岩石,5、分类：主要依据为构造和成分,第二节 岩石,6、常见的变质岩,片麻岩,片岩,千枚岩,大理岩,第三节 岩石的物理力学性质,一、物理性质(physical properties)1、密度2、比重3、孔隙率 二、水理性质1、吸水率2、渗透性3、溶解性：指岩石溶解于水的性质。4、软化性5、崩解性：指粘土质岩石吸水膨胀的 性质。6、抗冻性,第三节 岩石的物理力学性质,三、力学性质1、强度指标抗压强度抗拉强度抗剪强度2、变形指标弹性模量泊松比 四、影响岩石工程性质的因素1、岩石的特征：组成、结构和构造。2、水3、风化作用,作业与习题,复习思考题 3.1 什么是矿物？矿物有哪些特征？3.2 岩石有哪些主要特征？3.3 分别简述岩浆岩、沉积岩和变质岩的主要特征？ 3.4 影响岩石工程性质的因素有哪些？,