中南大學(xué)土木工程地質(zhì)復(fù)習(xí)提綱diyizhang

1、第一章 礦物和巖石第一節(jié) 主要造巖礦物一、定義：在地質(zhì)作用下形成的具有一定化學(xué)成分和物理性質(zhì)的天然均質(zhì)體，叫礦物。二、物理性質(zhì)：（一）晶體形態(tài)：非晶體礦物(組成礦物的質(zhì)點(diǎn)為無序排列)： 火山玻璃、膠體蛋白晶體礦物(組成礦物的質(zhì)點(diǎn)為有序排列)： 單體： 針狀、柱狀 片狀、板狀 立方體、菱面體、菱形十二面體 集合體：纖維狀、鱗片狀、粒狀、塊狀、土狀、鐘乳狀（二）光學(xué)性質(zhì)： 自色：礦物吸收某一波長的光波后，其余光波的混合色。 1、顏色：它色：礦物中混入色素離子的顏色。 假色：礦物表面氧化反應(yīng)后的顏色。2、條痕：礦物粉末的顏色。3、光澤：礦物表面反射光的能力：單體光澤：晶面光澤：玻璃光澤、珍珠光澤 斷

2、口光澤：油脂光澤 集合體光澤：絲絹光澤、土狀光澤 透明4、透明度：礦物透射光的程度：半透明 不透明（三）力學(xué)性質(zhì)1、硬度：抵抗外力刻劃的能力（在晶面上）摩氏硬度：滑石 石膏 方解石 螢石 磷灰石 正長石 石英 黃玉 剛玉 金剛石 1 2 3 4 5 6 7 8 9 102、解理：外力敲擊下，沿結(jié)晶薄弱面平行裂開的性能。解理組數(shù)： 1組 2組 3組解理交角：角閃石： 124º，56 º 輝石：87º，93 º解理程度：極完全解理：解理面完全光滑 完全解理：解理面大部分平整光滑 中等解理：解理面平整光滑較小，斷口發(fā)育 無解理：解理面肉眼難見平整光滑處3、斷口

3、：外力敲擊下，沿任意方向的裂開：貝殼狀 鋸齒狀 參差狀 平坦?fàn)顝椥?撓性 滑感（四）其它特殊性質(zhì)： 可塑性 磁性 化學(xué)反應(yīng)： 方解石：遇HCL劇烈起泡 白云石：遇鎂試劑變蘭三、常見礦物的簡易鑒定1、淺色礦物：石英 正長石 斜長石 方解石 白云石 白云母 石膏 滑石 硬度大 硬度中等 硬度小半透明 肉紅色 灰白色 菱面體 彎曲菱面體 薄片狀 絲絹光澤 有滑感斷口油脂光澤 兩組解理 遇HCL起泡 遇鎂試劑變蘭 珍珠光澤無解理 白色彈性2、暗色礦物：橄欖石 輝石 角閃石 黑云母 綠泥石 硬度大 硬度小顆粒狀 短柱狀 長柱狀 薄片狀 薄片狀半透明 解理交角近90º 解理交角124 º

4、; 彈性 撓性橄欖綠色 多為黑色 黑綠色 黑色 墨綠色 珍珠光澤第二節(jié) 巖漿巖巖石：造巖礦物的天然集合體。一、巖漿、巖漿作用、巖漿巖1、巖漿：地殼深處局部地段高溫、高壓的熔融物質(zhì)。2、巖漿作用：巖漿形成、演化、運(yùn)動(dòng)、直到冷凝成巖的全過程。3、巖漿巖：巖漿冷凝后形成的巖石：噴出巖（噴出地表面） 侵入巖：淺成巖（地表面至地下3km） 深成巖（地下3km以下）二、巖漿巖產(chǎn)狀巖漿巖產(chǎn)狀侵入巖：深成巖：巖基>100km2巖株<100km2 淺成巖：巖床、巖盆（順著巖層面） 巖墻、巖脈（順著斷層面）噴出巖： 熔巖被 熔巖原 （稀性巖漿） 熔巖流 火山錐、熔巖鐘（粘性巖漿）火山石塊 >10

5、0mm附：噴出物： 火山彈 2-100mm 火山灰 <2mm 1巖基； 2巖株； 3巖盤；4巖床； 5巖墻； 6火山頸；7巖鐘； 8巖流； 9俘虜體_三、巖漿巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造1、礦物成分： 共占92%附：礦物的共生組合關(guān)系（美國：鮑文）1300º 暗色礦物 淺色礦物 巖類 橄欖石 Þ超基性巖 輝石 基性斜長石 Þ基性巖 角閃石 中性斜長石 Þ中性巖 黑云母 酸性斜長石 正長石 白云母 Þ酸性巖570º 石 英2、結(jié)構(gòu)：指巖石中礦物的結(jié)晶程度、顆粒大小、晶體形態(tài)、相互關(guān)系。（1）結(jié)晶程度： 全晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 半晶質(zhì)結(jié)構(gòu) 非晶質(zhì)結(jié)

6、構(gòu)粗粒結(jié)構(gòu)：F>5mm 中粒結(jié)構(gòu)：F=1-5mm（2）顆粒大?。?絕對大?。?細(xì)粒結(jié)構(gòu)：F=0.1-1mm 微粒結(jié)構(gòu)：F<0.1mm 隱晶質(zhì)結(jié)構(gòu)：肉眼不可見顆粒 等粒結(jié)構(gòu) 相對大?。?斑狀結(jié)構(gòu) 似斑狀結(jié)構(gòu)3、構(gòu)造：巖石中礦物或其它組分在空間的排列與充填方式。塊狀構(gòu)造：礦物分布各向均一。流紋狀構(gòu)造：巖石中拉扁氣孔、不同色帶的平行排列。氣孔狀構(gòu)造：巖石中含有的原狀氣孔。杏仁狀構(gòu)造：巖石中原狀氣孔被后期物質(zhì)充填。四、巖漿巖的分類：噴出巖酸性巖中性巖基性巖超基性巖結(jié)構(gòu)構(gòu)造流紋巖安山巖玄武巖少見非晶半晶隱晶氣孔、流紋杏仁狀塊狀淺成巖花崗斑巖閃長玢巖輝綠巖少見斑狀微粒塊狀深成巖花崗巖閃長巖輝長

7、巖橄欖巖輝巖細(xì)粒中粒粗粒塊狀主要礦物成分(10%以上)石英正長石斜長石角閃石斜長石輝石斜長石橄欖石輝石第三節(jié) 沉積巖一、定義：沉積巖是指在地表或近地表的常溫常壓條件下，原巖經(jīng)風(fēng)化、搬運(yùn)、沉積、成巖作用形成的巖石。二、沉積巖形成過程1、風(fēng)化作用：指原巖在自然因素作用下（如：水、空氣、太陽能、生物等），產(chǎn)生的機(jī)械破碎和化學(xué)成分改變的過程。物理風(fēng)化®機(jī)械破碎®形成碎屑®碎屑物質(zhì)（f0.005mm）Þ碎屑巖化學(xué)風(fēng)化®成分改變®形成 膠體、細(xì)碎屑®粘土物質(zhì)（f0.005mm，SiO2，F(xiàn)e(OH) 2等Þ粘土巖真溶液

8、4;液解物質(zhì)（等）Þ化學(xué)巖生物風(fēng)化 生物物理風(fēng)化 生物化學(xué)風(fēng)化2、搬運(yùn)和沉積作用：指各種外營力（如：流水、風(fēng)、冰川、重力、生物等），將風(fēng)化產(chǎn)物搬到低凹地方沉積起來的過程。 流水的搬運(yùn)和沉積® 分選性®沿途重力沉積分異機(jī)械搬運(yùn)和沉積 磨圓度®搬運(yùn)過程中被磨蝕球化的程度 風(fēng)的搬運(yùn)和沉積化學(xué)搬運(yùn)和沉積®流水來搬運(yùn)和沉積 膠體®濃度和電荷改變時(shí)絮凝。 （f1100mm） 真溶液®取決于溶解度，過飽和時(shí)結(jié)晶(主要因湖、海蒸發(fā)、水體濃縮)上游中游下游?？诤Ｅ璧仄?、卵石、礫石為主礫石、砂為主砂、土為主土為主鹽類結(jié)晶礦物為主礦物成分復(fù)雜

9、礦物成分單一 沉積分異現(xiàn)象3、成巖作用：指松散沉積物轉(zhuǎn)變?yōu)閳?jiān)硬巖石的過程。壓固脫水作用：上覆壓力使沉積物孔隙減小，水分排出，密度增大。膠結(jié)作用：松散顆粒被孔隙中化學(xué)沉淀物質(zhì)或其它物質(zhì)膠結(jié)在一起。 膠結(jié)物成分：SiO2、 Fe2O3、 FeO、 CaCO3、 CaSO4、 C、粘土 膠結(jié)類型： 基底式 孔隙式 接觸式 重結(jié)晶作用：膠體在壓力下脫水，膠體質(zhì)點(diǎn)重新排列成晶體。SiO2®石英 真溶液：因濃度過飽和而析出晶體。生成新礦物：沉積環(huán)境下，一些不穩(wěn)定礦物轉(zhuǎn)變成新的穩(wěn)定礦物。如：文石®方解石三、沉積巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造1、礦物成分：碎屑巖：石英為主，可有長石（正長石、斜長

10、石）、白云母等。 粘土巖：粘土礦物為主（高嶺石、蒙脫石、伊犁石），可有白云母等。 化學(xué)巖：方解石、白云石、石膏、巖鹽、生物碎屑、有機(jī)質(zhì)。2、結(jié)構(gòu)：主要指顆粒大小和形態(tài) 角礫狀結(jié)構(gòu) f2mm，棱角狀礫狀結(jié)構(gòu) 圓礫狀結(jié)構(gòu) f2mm，圓狀碎屑結(jié)構(gòu) 粗砂狀結(jié)構(gòu) f20.5mm砂狀結(jié)構(gòu) 中砂狀結(jié)構(gòu) f0.50.25mm細(xì)砂狀結(jié)構(gòu) f0.250.075mm 粉砂狀結(jié)構(gòu) f0.0750.005mm泥狀結(jié)構(gòu)：f0.005mm化學(xué)結(jié)構(gòu)：結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu) 顯晶化學(xué)結(jié)構(gòu) f0.005mm 隱晶化學(xué)結(jié)構(gòu) f0.005mm 同生礫狀結(jié)構(gòu) 竹葉狀結(jié)構(gòu) 鮞狀結(jié)構(gòu) 生物化學(xué)結(jié)構(gòu) （指含生物化石）3、構(gòu)造：指組成部分在空間的排列組

11、合方式（1）巖層：指一個(gè)基本穩(wěn)定的物理?xiàng)l件（沉積環(huán)境和物質(zhì)來源）下，形成的沉積單位，由成分基本均勻一致的巖石組成的巖石層，層與層之間由層面分開。 巨厚層 D1m 厚層D10.5m巖層按厚度劃分 中厚層D0.50.1m 薄層D0.10.001m 微層（紋層）D0.001m（2）層理構(gòu)造：指巖層中因成分、粒度、顏色發(fā)生變化而表現(xiàn)出來的紋理。水平層理單斜層理交錯(cuò)層理波狀層理（3）塊狀構(gòu)造：無層理，各向均一。頂?shù)祝?）層面構(gòu)造：波痕 泥裂 蟲跡（5）化石與結(jié)核：化石：生物遺體或遺跡被后期化學(xué)成分置換石化。 結(jié)核：成巖時(shí)，某些膠體聚集而成。四、沉積巖分類：1碎屑巖類 礫狀結(jié)構(gòu) 角礫狀結(jié)構(gòu)®角礫

12、巖(某一粒級顆粒 圓礫狀結(jié)構(gòu)®礫巖必須大于50） 粗砂狀結(jié)構(gòu)®粗砂巖 石英砂巖：石英95砂狀結(jié)構(gòu) 中砂狀結(jié)構(gòu)®中砂巖 再分® 長石砂巖：石英50 細(xì)砂狀結(jié)構(gòu)®細(xì)砂巖 巖屑 長石25砂巖： 石英50粉砂狀結(jié)構(gòu) ® 粉砂巖 巖屑252粘土巖類：泥狀結(jié)構(gòu) 無層理®泥巖 有層理®頁巖 白云巖、泥質(zhì)白云巖（含泥） 結(jié)晶粒狀結(jié)構(gòu) 石灰?guī)r、泥灰?guī)r（含泥）3化學(xué)巖類：同生礫狀結(jié)構(gòu) 竹葉狀結(jié)構(gòu)®竹葉狀灰?guī)r 鮞狀結(jié)構(gòu)®鮞狀灰?guī)r 生物化學(xué)結(jié)構(gòu)®生物碎屑灰?guī)r第四節(jié) 變質(zhì)巖一、定義：變質(zhì)巖：指在變質(zhì)作用下形成的

13、新巖石。 變質(zhì)作用：指變質(zhì)因素作用下，巖石性質(zhì)發(fā)生改變的過程。二、變質(zhì)作用因素：1、溫度：150 700900 成巖作用 變質(zhì)作用 融化成巖漿 礦物重結(jié)晶 非晶質(zhì)結(jié)晶質(zhì)溫度變質(zhì)結(jié)果 隱晶質(zhì)顯晶質(zhì) 如：石灰?guī)r大理巖細(xì) 晶粗 晶 砂 巖石英巖生成新礦物：如：高嶺石紅柱石2、壓力：靜壓力：由上覆巖層壓力形成。12千巴1萬巴(1巴=2.7kg/cm2) 深：4-7km35km如：紅柱石 蘭晶石 （比重3.1） （比重3.6）定向壓力：由構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和巖漿侵入引起的具有一定方向的壓力。地殼淺層：靜壓力小，巖石相對脆性。定向壓力造成巖石、礦物變形、破碎。地殼深層：靜壓力大，巖石相對塑性。定向壓力造成巖石中礦物

14、平行定向排列，形成片理構(gòu)造。即：礦物在平行壓力方向溶解（壓溶），在垂直壓力方向重結(jié)晶，并平行定向排列。角閃石的排列例如： 閃長巖 閃長片麻巖 3、化學(xué)活潑性流體：主要為巖漿中逸出的熱水溶液和汽體。與圍巖產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，生成新礦物。如：3MgCO3+4SiO2+H2OMgSi4O10OH2+3CO2三、變質(zhì)作用類型：熱接觸變質(zhì)作用：主要由巖漿的溫度引起。交代變質(zhì)作用：主要由巖漿逸出的化學(xué)流體引起。動(dòng)力變質(zhì)作用：主要由地殼淺層的定向壓力引起。區(qū)域變質(zhì)作用：主要由地殼深層的定向壓力、地溫及熱水溶液引起。 混合巖化作用：局部巖漿侵入變質(zhì)巖引起的進(jìn)一步變質(zhì)作用。四、變質(zhì)巖的礦物成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造。1、礦物成

15、分：特征變質(zhì)礦物：滑石、綠泥石、絹云母、蛇紋石、石榴子石、紅柱石、蘭晶石、陽起石、綠簾石、透閃石等。 巖漿巖、沉積巖中常見礦物：石英、長石、云母、方解石、白云石、角閃石、輝石等。變余結(jié)構(gòu)：指仍保留原巖顆粒大小和形態(tài)，但有成分改變。 變晶結(jié)構(gòu)：指礦物成分及顆粒大 大?。捍至Ｗ兙3mm小和形態(tài)均發(fā)生變化 中粒變晶f31mm 細(xì)粒變晶f1mm2、結(jié)構(gòu)： 顯微變晶（肉眼不可見） 形態(tài)：斑狀變晶 鱗片狀變晶 柱狀變晶碎裂結(jié)構(gòu)：壓力使原巖破碎的結(jié)構(gòu)糜棱結(jié)構(gòu)：原巖破碎成小于0.25mm的微粒。 出現(xiàn)在斷層破碎帶。片理構(gòu)造：巖石中的片、柱、針狀礦物的平行排列現(xiàn)象。 板狀構(gòu)造： 平行薄板狀。 千枚狀構(gòu)造： 波狀起伏，絲絹光澤 3、構(gòu)造： 片狀構(gòu)造： 片柱狀礦物平行排列延伸長，粒狀礦物少。 片麻狀構(gòu)造： 片柱狀礦物平行排列延伸短，粒狀礦物多。 塊狀構(gòu)造：礦物無平行定向排列。（受溫度、化學(xué)流體影響）眼球狀構(gòu)造：®巖漿體在變質(zhì)巖中