工程地質沉積岩
⑴ 什麼是沉積岩
沉積岩來自於岩石和有機物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的岩石比火成岩更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
【形成】
沉積岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地質體。它是在地表或接近地表常溫常壓條件下(-70-200℃,一至十幾大氣壓),由風化作用,生物作用和某些火山作用產生的物質經搬運、沉積和成岩等一系列地質作用形成的。
【分布和價值】
沉積岩的體積只佔岩石圈的5%,但其分布面積卻占陸地的75%,大洋底部幾乎全部為沉積岩或沉積物所覆蓋。沉積岩不僅分布極為廣泛,而且記錄著地殼演變的漫長過程。目前已知,地殼上最老的岩石,其年齡為46億年,而沉積岩圈中年齡最老的岩石就36億年(蘇聯克拉半島)。沉積岩中蘊藏著大量的沉積礦產,如煤,石油,天然氣,鹽類等,而且鐵 錳 鋁 銅 鉛 鋅等礦產中 沉積類型的也佔有很大的比重。同時,沉積岩分布地區又是水文地質和工程地質的主要場所。因此,研究沉積岩,對發展地質科學的理論 尋找豐富的沉積礦產以及水文地質和工程地質工作均具有重要意義。
【特徵】
沉積岩:是地面即成岩石在外力作用下,經過風化、搬運、沉積固結等沉積而成,其主要特徵是:①層理構造顯著;②沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有乾裂、孔隙、結核等。常見的沉積岩有:直徑大於3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫岩,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂岩,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁岩,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰岩等。
已經形成的岩石露出地表後,由於風化作用而遭到破壞,,變成碎屑等,經過流水、風、冰川及其它外力搬運,最後在海洋、低地或海陸之間的過渡地帶沉積下來,在經受億萬年的壓縮、變化之後,膠結在一起,又變成一層一層的堅硬的岩石。這樣形成的岩石叫做沉積岩。
【沉積岩的物質來源】
1、 風化作用,它包括機械風化、化學風化和生物風化。機械風化是以崩解的方式把已經形成的岩石破碎成大小不同的碎屑;化學風化是由於水、氧氣、二氧化碳引起的化學作用使岩石分解形成碎屑;細菌、真菌、藻類等生物風化作用也能分解岩石;
2、火山爆發噴射出大量的火山物質;
3、植物和動物有機質在沉積岩中也佔有一定比例。
【沉積岩的分類】
以物質來源為主要考慮因素的分類,沉積岩被分成三類,即由母岩風化物質、火山碎屑物質和生物遺體形成的不同沉積岩。
母岩分化產物形成的沉積岩是最主要的沉積岩類型,包括碎屑岩和化學岩兩類。碎屑岩根據粒度細分為礫岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩;化學岩根據成分,主要分出碳酸鹽岩、硫酸鹽岩、鹵化物岩、硅岩和其他一些化學岩。
礫岩是粗碎屑含量大於30%的岩石。絕大部分礫岩由粒度相差懸殊的岩屑組成,礫石或角礫大者可達1米以上,填隙物顆粒也相對比較粗。具有大型斜層理和遞變層理構造。
砂岩在沉積岩中分布僅次於黏土岩。它是由粒度在2~0.1毫米范圍內的碎屑物質組成的岩石。在砂岩中,砂含量通常大於50%,其餘是基質和膠結物。碎屑成分以石英、長石為主,其次為各種岩屑以及雲母、綠泥石等礦物碎屑。
粉砂岩中,0.1~0.01mm粒級的碎屑顆粒超過50%,以石英為主,常含較多的白雲母,鉀長石和酸性斜長石含量較少,岩屑極少見到。黏土基質含量較高。
黏土岩是沉積岩中分布最廣的一類岩石。其中,黏土礦物的含量通常大於50%,粒度在0.005~0.0039mm范圍以下。主要由高嶺石族、多水高嶺石族、蒙脫石族、水雲母族和綠泥石族礦物組成。
碳酸鹽岩常見的岩石類型是石灰岩和白雲岩,是由方解石和白雲石等碳酸鹽礦物組成的。碳酸鹽中也有顆粒,陸源碎屑稱為外顆粒;在沉積環境以內形成並具有碳酸鹽成分的碎屑稱為內碎屑。我國桂林有「山水甲天下」之美稱,奇妙莫測的七星岩是另一種類型的沉積岩,即碳酸鹽地區形成的喀斯特地貌。
沉積岩是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。因此也叫作水成岩。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。
沉積岩成因
風化的岩石顆粒,經大氣、水流、冰川的搬運作用,到一定地點沉積下來,受到高壓的成岩作用,逐漸形成岩石。沉積岩保留了許多地球的歷史信息,包括有古代動植物化石,沉積岩的層理有地球氣候環境變化的信息。
碎屑沉積岩
是從其他岩石的碎屑沉積形成的,包括有長石,閃石,火山噴出物,黏土,以及變質岩的碎屑,碎屑的大小不同形成的岩石也不同,形成頁岩的碎屑小於0.004 mm,形成砂岩的碎屑在0.004 to 0.06 mm 之間,形成礫岩的碎屑則有2 到 256 毫米。
沉積岩的分類不僅根據其形成顆粒的大小,還要考慮到組成顆粒的化學成分,形成的條件等因素。顆粒形成的條件,是被冰、水、溫度變化將岩石碎裂,也有是由於化學作用,如淋融再析出等。在搬運過程中,顆粒體積進一步變小,最終在一個新地點沉積成岩。
生物沉積岩
是由生物體的堆積造成的,如花粉、孢子、貝殼、珊瑚等大量堆積,經過成岩作用形成的
一般認為,地球大氣中的含碳量之所以相對其他行星如金星要低,就是因為被石灰岩等沉積岩固定。形成石灰岩的碳和鈣都能在生物系統中循環
⑵ 岩漿岩類岩石的工程地質特性優於沉積岩類岩石嗎為什麼
岩漿岩主要由硅酸鹽礦物組成,此外,還常含微量磁鐵礦等副礦物。根據岩石SiO2含量,岩漿岩可分為四大類:超基性岩:SiO2<45%;基性岩:SiO2=45~52%;中性、鹼性岩:SiO2=52~65%;酸性岩:SiO2>65%。 岩石的鹼度即指岩石中鹼的飽和程度,岩石的鹼度與鹼含量多少有一定關系。通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,稱為全鹼含量。Na2O+K2O含量越高,岩石的鹼度越大。 A.Rittmann 1957年考慮SiO2和Na2O+K2O之間的關系,提出了確定岩石鹼度比較常用的組合指數(σ)。σ值越大,岩石的鹼性程度越強。每一大類岩石都可以根據鹼度大小劃分出鈣鹼性、鹼性和過鹼性岩三種類型。σ< 3.3時,為鈣鹼性岩;σ= 3.3-9.0時,為鹼性岩;σ> 9時,為過鹼性岩。 除了岩石化學成分之外,礦物成分也是岩漿岩分類的依據之一。在岩漿岩中常見的一些礦物,它們的成分和含量由於岩石類型不同而隨之發生有規律的變化。如石英、長石呈白色或肉色,被稱為淺色礦物;橄欖石、輝石、角閃石和雲母呈暗綠色、暗褐色,被稱為暗色礦物。通常,超基性岩中沒有石英,長石也很少,主要由暗色礦物組成;而酸性岩中暗色礦物很少,主要由淺色礦物組成;基性岩和中性岩的礦物組成位於兩者之間,淺色礦物和暗色礦物各佔有一定的比例。 根據產狀,也就是根據岩石侵入到地下還是噴出到地表,岩漿岩又可以分為侵入岩和噴出岩。侵入岩根據形成深度的不同,又細分為深成岩和淺成岩。每個大類的侵入岩和噴出岩在化學成分上是一致的,也就是說岩漿成分是相似的,但是由於形成環境不同,造成它們的結構和構造有明顯的差別。深成岩位於地下深處,岩漿冷凝速度慢,岩石多為全晶質、礦物結晶顆粒也比較大,常常形成大的斑晶;淺成岩靠近地表,常具細粒結構和斑狀結構;而噴出岩由於冷凝速度快,礦物來不及結晶,常形成隱晶質和玻璃質的岩石。 根據上述原則,首先把岩漿岩按酸度分成四大類,然後再按鹼度把每大類岩石分出幾個岩類,它們就是構成岩漿岩大家族的主要成員。比如超基性岩大類:鈣鹼性系列的岩石是橄欖岩-苦橄岩類;偏鹼性的岩石是含金剛石的金伯利岩;過鹼性岩石為霓霞岩-霞石岩類和碳酸岩類。基性岩大類:鈣鹼性系列的岩石是輝長岩-玄武岩類;相應的鹼性岩類是鹼性輝長岩和鹼性玄武岩。中性岩大類:鈣鹼性系列為閃長岩-安山岩類;鹼性系列為正長岩-粗面岩類;過鹼性岩石為霞石正長岩-響岩類。酸性岩類:主要為鈣鹼性系列的花崗岩-流紋岩類。 沉積岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地質體。它是在常溫常壓條件下,由風化作用,生物作用和某些火山作用產生的物質經搬運、沉積和成岩等一系列地質作用形成的。 沉積岩的體積只佔岩石圈的5%,但其分布面積卻占陸地的75%,大洋底部幾乎全部為沉積岩或沉積物所覆蓋。沉積岩不僅分布極為廣泛,而且記錄著地殼演變的漫長過程。目前已知,地殼上最老的岩石,其年齡為46億年,而沉積岩圈中年齡最老的岩石就36億年(蘇聯克拉半島)。沉積岩中蘊藏著大量的沉積礦產,如煤,石油,天然氣,鹽類等,而且鐵 錳 鋁 銅 鉛 鋅等礦產中 沉積類型的也佔有很大的比重。同時,沉積岩分布地區又是水文地質和工程地質的主要場所。因此,研究沉積岩,對發展地質科學的理論 尋找豐富的沉積礦產以及水文地質和工程地質工作均具有重要意義。 沉積岩:是地面即成岩石在外力作用下,經過風化、搬運、沉積固結等沉積而成,其主要特徵是:①層理構造顯著;②沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有乾裂、孔隙、結核等。常見的沉積岩有:直徑大於3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫岩,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂岩,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁岩,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰岩等。 因此,岩漿岩類岩石的工程地質特性優於沉積岩類岩石。
⑶ 試簡述沉積岩代表性岩石的特徵及其工程地質性質
沉積岩(Sedimentary
Rock)
:沉積岩,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。相較於火成岩及變質岩,沉積岩中的化石所受破壞較少,也較易完整保存,因此對考古學來說是十分重要的研究目標。
沉積岩來自於岩石和有機物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的岩石比火成岩更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉積岩是在地殼表層的條件下,由母岩的風化產物、火山物質、有機物質等沉積岩的原始物質成分,經搬運、沉積及其沉積後作用而形成的一類岩石。
沉積岩種類很多,其中最常見的是頁岩、砂岩和石灰岩,它們占沉積岩總數的95%。這三種岩石的分配比例隨沉積區的地質構造和古地理位置不同而異。總的說,頁岩最多,其次是砂岩,石灰岩數量最少。沉積岩地層中蘊藏著絕大部分礦產,如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦產,其次還有化石群。
⑷ 誰能給總結一下岩漿岩,沉積岩,變質岩三大岩類的區別與聯系。從形成原因,成分,結構構造,工程地質特徵
岩漿岩就是火山岩漿冷卻形成的,分為侵入型和噴出型;
沉積岩主要是砂石泥土由於各種專侵蝕作用沉積形成;
變質岩是岩漿岩、沉積岩受到各種外力作用如擠壓、高溫形成;
聯系:三種岩石可以互相轉化,岩漿岩由於侵蝕沉積可以變成沉積岩,也會由於擠壓、高溫變成變質岩;沉屬積岩由於深入地殼可以重新變成岩漿岩,也會受擠壓、高溫變成變質岩;變質岩也可能深入地殼變成岩漿岩,也會受擠壓、高溫變成變質岩。
⑸ cad2007地質填充圖案,主要側重沉積岩一類,我是學工程地質的
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⑹ 簡述變質岩代表的岩石特徵及其工程地質性質
沉積岩(Sedimentary Rock) :沉積岩,又稱為水成岩,是三種組成地球岩石圈的主要岩石之一(另外兩種是岩漿岩和變質岩)。是在地表不太深的地方,將其他岩石的風化產物和一些火山噴發物,經過水流或冰川的搬運、沉積、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉積岩,但如果從地球表面到16公里深的整個岩石圈算,沉積岩只佔5%。沉積岩主要包括有石灰岩、砂岩、頁岩等。沉積岩中所含有的礦產,佔全部世界礦產蘊藏量的80%。相較於火成岩及變質岩,沉積岩中的化石所受破壞較少,也較易完整保存,因此對考古學來說是十分重要的研究目標。
沉積岩來自於岩石和有機物的碎片,叫做沉積物,在百萬年期間積聚成堆。這些緊密的岩石比火成岩更易彎曲。像沙,鹽,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉積岩是在地殼表層的條件下,由母岩的風化產物、火山物質、有機物質等沉積岩的原始物質成分,經搬運、沉積及其沉積後作用而形成的一類岩石。
沉積岩種類很多,其中最常見的是頁岩、砂岩和石灰岩,它們占沉積岩總數的95%。這三種岩石的分配比例隨沉積區的地質構造和古地理位置不同而異。總的說,頁岩最多,其次是砂岩,石灰岩數量最少。沉積岩地層中蘊藏著絕大部分礦產,如能源、非金屬、金屬和稀有元素礦產,其次還有化石群。
⑺ 岩漿岩,沉積岩,變質岩的工程地質性質如何評價
這個要具體情況 具體分析的 不能一概而論 同一種岩類因其化學成份、礦物組成、岩石結構、結晶方式的不同以及形成後所受構造活動的影響不同 工程地質性質差異會很大的 例如同為岩漿岩花崗岩和玄武岩 沉積岩中的礫岩、砂岩、頁岩 變質岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但總的來說岩漿岩的硬度和耐磨性較高 沉積岩硬度較低
⑻ 岩石的工程地質有哪些
A,礦物成分。由於岩石是多晶體的組合物,
礦物晶體
內部質點的間距小,吸引力遠較晶粒間的版吸引力強。
碎屑沉權積岩
膠結物
的成分對強度的影響是最明顯的。
B,結構的影響。一般情況下,由於晶粒間質點的平均距離要比晶體內部質點的平均距離大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此顆粒間的聯接決定岩石的抵抗作用力。
C,水的影響。在岩體中對力學性質產生重要影響的主要是
重力水
和
結合水
,主要通過多種作用改變岩體的結構和成分:潤滑作用,
凍融作用
,潛蝕作用,
水解作用
,聯接作用。
D,作用力的特點對
工程地質
性質也有影響。力的性質,
應力水平
,
圍壓
大小,應力增加速率,應力持續時間,以及應力的增減歷程等。
E,
溫度效應
,零度以下的岩石,強度和
彈性模量
都比較高,一千度以上,力學性質的影響隨岩石類型而異。
⑼ 工程地質及水文地質中沉積岩的最顯著特徵是什麼
沉積岩最顯著的特徵是具有層理構造,它是在不同時期或不同條件下先後內沉積下來的物質在顆容粒大小、形狀、物質成分、顏色和排列方式等方面的差異而顯示出來的成層現象。沉積岩的層理構造反映了沉積岩的形成環境,這是沉積岩區別於其他岩類的最明顯的特徵之一。
⑽ 跪求工程地質中三大岩類的工程地質性質!!!
1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風化產物、火山物質、有機物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作用,最後形成的岩石。不論那種方式形成的碎屑物質都要經歷搬運過程,然後在合適的環境中沉積下來,經過漫長的壓實作用,石化成堅硬的沉積岩。
沉積岩依照沈積物顆粒的大小又分礫岩、砂岩、頁岩、石灰岩.沉積岩的形成 1.風化侵蝕:在河流上的大石頭,經年累月被侵蝕風化,逐漸崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬運:這些碎屑被水流從上游搬運到下游。 3.堆積:下游流速減緩,搬運力減小,岩石碎屑便沉積下來。 4.壓密:新的沉積物壓在舊的沉積物上,時間久了,底下的沉積物被壓得較緊實。 5.膠結:地下水經過沉積物的孔隙,帶來的礦物質填滿孔隙,使岩石碎屑顆粒緊緊膠結在一起,形成沉積岩。 6.露出:堆積在海底的沉積岩層在板塊運動的推擠下拱出海面,露出地表。
2、岩漿岩
岩漿岩也叫火成岩,是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿,在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷卻固結並經過結晶作用而形成的岩石。因為它生成的條件與沉積岩差別很大,因此,它的特點也與沉積岩明顯不同。
岩漿岩又分安山岩、玄武岩、花崗岩。 由地底岩漿冷卻凝固形成,由於岩漿成分和冷卻凝固方式不同,便形成不同的火成岩。岩漿岩的形成: 1.安山岩:岩漿藉由火山口噴發出地面,快速冷卻形成的。 2.玄武岩:岩漿經由緩和噴發漫流而出,逐漸冷凝形成的。 3.花崗岩:岩漿並不噴出地面,而是在地底下慢慢冷卻形成的。
3、變質岩
在地殼形成和發展過程中,早先形成的岩石,包括沉積岩、岩漿岩,由於後來地質環境和物理化學條件的變化,在固態情況下發生了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分的變化,而形成一種新的岩石,這種岩石被稱為變質岩。變質岩是大陸地殼中最主要的岩石類型之一。
變質岩又分:板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 變質岩的形成:1.為變質前的岩層:由於沉積或火山作用,堆積出一層層岩層。 2.擠壓岩層:在強大擠壓和摩擦力之下,產生溫度和壓力,使得深埋在地底下的岩石發生變質作用。 3.變質成新岩石:岩石里零散分布的礦物結晶會呈規矩排列,或生出新礦物來,而變成各種新的變質岩。