石英砂岩的工程地質性質
⑴ 泥質粉砂岩的工程地質性質
首先來看看砂岩的概念 —— 砂岩（Sandstone）--由沙粒經過水搬運沉澱於河床上，經千百年的堆內積堅固並經地質物理作用膠容結而成的岩石。砂岩結構呈顆粒狀，透水性能良好，其砂粒粒徑在1/16-2mm，顆粒特別細小的，比如直徑在1/16-1/250mm的稱之為粉砂岩。主要成份為：石英成份 52％以上；粘土 15％左右；針鐵礦18％左右；其它物質 10％以上。如果石英含量在90%以上，稱之為石英砂岩。 泥質粉砂岩成分主要為粉砂，含少量粘土礦物及膠結物
⑵ 什麼是石英砂岩，石英砂岩的用途有哪些
石頭我們隨處可見，可是看起來普普通通的石頭的用途大家又知道多少呢?大家是否有聽過這么一種石頭——石英砂岩。它常常出現在我們的身邊，相信大家都應該不知道它的用途以及相關簡介。大家對於石英砂岩是怎樣一個了解呢?現在下面小兔會為大家簡單介紹一下石英砂岩它本身及用途。
石英砂岩：沉積岩中沉積碎屑岩中的砂岩引，硅石(石英砂岩、石英岩、石英砂、脈石英)中一種。屬玻璃和冶金輔助原料礦產。主要產出地層層位有三：上三疊統須家河組頂部，下侏羅統珍珠沖組和中下侏羅統自流井組底部。
石英砂岩的產品含有石英砂岩顆粒。
石英砂岩的介紹
石英砂主要成分為SiO2，白色或者乳白色，高純度的透明，俗稱水晶，有透明水晶和紫色水晶，非常漂亮，價值連城。主要性質：石英是一種物理性質和化學性質均十分穩定的礦產資源，晶體屬三方晶系的氧化物礦物，即低溫石英(a-石英)，是石英族礦物中分布最廣的一個礦物種。廣義的石英還包括高溫石英(b-石英)。石英塊又名硅石，主要是生產石英砂(又稱硅砂)的原料，也是石英耐火材料和燒制硅鐵的原料。石英化學式為Si02，常含有少量雜質成分如A1203，IMO，CaO，Mg0等。它有多種類型。日用陶瓷原料所用的有脈石英、石英砂、石英岩、砂岩、硅石、蛋白石、硅藻土等，水稻外殼灰也富含Si02。石英外觀常呈白色、乳白色、灰白半透明狀態，莫氏硬度為7，斷面具玻璃光澤或脂肪光澤，比重因晶型而異，變動於2.22-2.65之間。石英是非可塑性原料，其與粘土在高溫中生成的莫來石晶體賦予瓷器較高的機械強度和化學穩定性，並能增加坯體的半透明性，是配製白釉的良好原料。
石英砂岩的用途
一、玻璃：平板玻璃、浮法玻璃、玻璃製品(玻璃罐、玻璃瓶、玻璃管等)、光學玻璃、玻璃纖維、玻璃儀器、導電玻璃、玻璃布及防射線特種玻璃等的主要原料。
二、陶瓷及耐火材料：瓷器的胚料和釉料，窯爐用高硅磚、普通硅磚以及碳化硅等的原料。冶金：硅金屬、硅鐵合金和硅鋁合金等的原料或添加劑、熔劑。
三、建築：混凝土、膠凝材料、築路材料、人造大理石、水泥物理性能檢驗材料(即水泥標准砂)等。
四、化工：硅化合物和水玻璃等的原料，硫酸塔的填充物，無定形二氧化硅微粉。
五、機械：鑄造型砂的主要原料，研磨材料(噴砂、硬研磨紙、砂紙、砂布等)。
六、電子：電子填充料，高純度金屬硅、通訊用光纖等。
七、橡膠、塑料：填料(可提高耐磨性)。
八、塗料：可提高塗料的耐磨性。
九、是生產菱鎂井蓋的主要原料。
十、可作為金屬表面除銹的噴丸，段砂，噴砂。
十一、是水過濾容器的主要原料。作為純水或污水過濾材料。
石英有較高的耐火性能，工業上將石英砂常分為：天然石英砂，普通石英砂，精製石英砂,高純石英砂，熔融石英砂及硅微粉等。
為大家介紹了那麼多，對石英砂岩都有了一定的了解了吧。想不到玻璃，陶瓷，塑料的構成都少不了它的存在，用途竟然如此大，其實到處都能夠見到石英砂岩，只是平時我們沒有仔細觀察到，生活到處有驚喜，只是要靠你自己去挖掘！下次小兔會為大家介紹更多更有用的生活小知識的哦!請大家拭目以待!
⑶ 岩石對工程性質的影響
影響岩石工程性質的因素，可歸納為兩個方面：一是內因，即岩石自身的內在條件，如組成岩石的礦物成分、結構、構造等；二是外因，即來自岩石外部的客觀因素，如氣候環境、風化作用、水文性質等。因此，岩石的礦物成分、結構、構造，以及岩石遭受風化作用、水的作用等，都直接影響岩石的工程性質。
1.礦物成分
組成岩石的礦物成分對岩石的工程性質具有直接影響。單礦岩與復礦岩比較，前者較後者耐風化。例如石英岩（單礦岩）主要礦物為石英，其平均抗壓強度可達250MPa，而花崗岩（復礦岩）除含有石英外，還含有片狀雲母和中等解理的長石，其平均抗壓強度為200MPa，可見花崗岩的強度較石英岩低。
礦物的硬度對岩石抗壓強度有密切關系。如石英岩和大理岩，由於石英岩中的石英要比大理岩中方解石的硬度高得多，故石英岩的抗壓強度為150～300MPa，而大理岩的抗壓強度為100～250MPa。
礦物的密度決定著岩石的密度，含鐵鎂質礦物多的岩石的密度要比含硅鋁質礦物多的岩石密度大。例如輝長岩的主要礦物成分是輝石和基性斜長石，而花崗岩的主要礦物成分是長石和石英，故輝長岩的平均密度（3.28g/cm3）要比花崗岩的平均密度（2.65g/cm3）大得多。
再從組成岩石的礦物顏色而論，暗色礦物（橄欖石、輝石、角閃石和黑雲母）的抗風化能力要比淺色礦物（石英、長石、白雲母）的抗風化能力弱。其中按照原生礦物對化學風化的反應來看，石英、白雲母、石榴子石等為穩定的礦物；角閃石、輝石、正長石、酸性斜長石等為稍穩定的礦物；基性斜長石、黑雲母、黃鐵礦等為不穩定的礦物。因此，一般而言，在岩漿岩中酸性岩比基性岩的抗化學風化能力高；沉積岩抗風化能力要比岩漿岩和變質岩高。
2.結構
岩石的內部結構對岩石的力學強度有極大的影響。按岩石的結構特徵，可將岩石分為結晶聯結的岩石和膠結聯結的岩石兩大類。
（1）結晶聯結
結晶聯結的岩石，如大部分的岩漿岩、變質岩和一部分沉積岩等，其晶粒直接接觸，結合力強，孔隙度小，吸水率低。在荷載作用下變形小，彈性模量大，抗壓強度高。例如，閃長岩、輝長岩、玄武岩、石英砂岩等的抗壓強度均在150～300MPa之間。
結晶結構的晶粒大小對強度有明顯的影響。通常是細晶岩石的強度要高於同成分的粗晶岩石的強度，因細晶具有較高的結合力，故強度高。例如細晶花崗岩的強度可達180～200MPa，而粗晶花崗岩的強度只有120～140MPa；具有微晶至隱晶質的玄武岩，比中粗晶粒的基性岩強度更高；緻密的結晶灰岩要比粗晶大理岩的強度高2～3倍。
（2）膠結聯結
主要是指以沉積岩的碎屑結構為膠結物充填膠結而成的聯結形式。膠結聯結的岩石，其強度和穩定性取決於膠結物的成分和膠結的形式，以及碎屑成分。
硅質膠結的岩石的強度和穩定性，遠遠要高於泥質膠結的岩石。
膠結聯結的形式一般可分為基底式膠結、孔隙式膠結和接觸式膠結三種形式。
◎基底式膠結：是一種碎屑物散布於膠結物中，彼此不接觸的聯結形式。這種聯結形式形成的結構孔隙度小，其物理力學性質完全取決於膠結物的性質。如果膠結物與碎屑物同為硅質或鈣質，就有可能經重結晶作用轉化為結晶聯結，其強度和穩定性也隨之增高。
◎孔隙式膠結：是指碎屑顆粒互相直接接觸，膠結物充填於碎屑之間的孔隙中的一種聯結形式。其強度和穩定性取決於碎屑物和膠結物的成分。一般而言，孔隙式膠結是強度和穩定性較好的聯結形式。
◎接觸式膠結：是指在碎屑顆粒的接觸處，由少量的膠結物將其彼此結合起來的一種聯結形式。這種聯結形式形成的結構的孔隙度大、容重小、吸水率高，其強度和穩定性很差。
3.構造
構造對岩石工程性質的影響，可從兩個方面來分析：
一方面，某些構造體現了礦物成分在岩石中分布的極不均勻性，如片理構造、流紋構造等。這些構造能使一些強度低、易風化的礦物常成定向富集，或呈條帶狀分布，或者呈局部聚集體。當岩石受荷載作用時，首先從這些軟弱的部位發生變化，而影響岩石的物理力學性質。
另一方面，在礦物成分均勻的情況下，由於某些構造，如層理、節理、裂隙和各種成因的孔隙，使岩石結構的連續性與整體性受到一定程度的影響或破壞，從而使岩石的強度和透水性在不同方向上發生明顯的差異。一般情況下，垂直層面的抗壓強度大於平行層面的抗壓強度；平行層面的透水性大於垂直層面的透水性；垂直層理的變形模量小於平行層理的變形模量。
如果上述兩個方面的情況同時存在，則岩石的強度和穩定性就會明顯呈疊加性地降低。
4.風化作用
岩石在自然力的作用下發生物理化學變化的過程，稱為岩石風化。岩石風化使岩體的工程地質特徵也發生改變，其表現如下：
（1）岩體的完整性受到破壞。風化作用使岩體原生裂隙擴大，並增加新的風化裂隙，導致岩體破碎為碎塊、碎屑，進而分解為黏粒，從根本上改變了岩體的物理力學性質。
（2）岩石的礦物成分發生變化。岩石在化學風化過程中，原生礦物經化學反應，逐漸分化為次生礦物。隨著化學風化的發展，層狀礦物（如高嶺石、蒙脫石之類的黏土礦物等）和鱗片狀礦物（如綠泥石、絹雲母之類的）不斷增多，導致岩體的強度和穩定性大為降低。
（3）風化作用改變了岩石的水理力學性質。風化可使岩石具有一些黏性土的特性，諸如親水性、孔隙性、透水性和壓縮性都極為明顯地增大，從而大大降低了岩石的力學強度，抗壓強度也可由原來的幾十至幾百兆帕，降低到幾兆帕。但當風化劇烈、黏土礦物增多時，滲透性又趨於降低。
5.水化作用
任何岩石被水飽和後的強度都會降低。這是因為水能沿著岩石極細微的孔隙、裂隙浸入，在其礦物顆粒間向深部運移，從而降低了礦物顆粒彼此之間的聯結力，以及岩石的內聚力和內摩擦力，使岩石的抗壓、抗剪強度受到影響。例如，石灰岩和砂岩被水飽和後，其極限抗壓強度會降低25%～45%；又如花崗岩、閃長岩和石英岩等一類抗壓強度很高的岩石，經水飽和後，其極限抗壓強度也會降低10%左右。這實質上是岩石軟化性的表現。
水對岩石強度的影響，在一定限度內是可逆的，即被水飽和的岩石，再經乾燥後其強度仍可恢復。但是，如果發生干濕循環，由於岩石成分和結構發生了改變，那麼強度降低就轉化為不可逆過程。
⑷ 岩石對地質工程的影響
影響岩石工程性質的因素，可歸納為兩個方面:一是內因，即岩石自身的內在條件，如組成岩石的礦物成分、結構、構造等;二是外因，即來自岩石外部的客觀因素，如氣候環境、風化作用、水文特性等。因此，岩石的礦物成分、結構、構造，以及岩石遭受的風化作用、水的作用等，都直接影響岩石的工程性質。
1.礦物成分
組成岩石的礦物成分對岩石的工程性質具有直接影響。單礦岩與復礦岩比較，前者較後者耐風化。例如石英岩(單礦岩)主要礦物為石英，其平均抗壓強度可達250MPa，而花崗岩(復礦岩)除含有石英外，還含有片狀雲母和中等解理的長石，其平均抗壓強度為200MPa，可見花崗岩的強度較石英岩低。
礦物的硬度對岩石抗壓強度有密切關系。如石英岩和大理岩，由於石英岩中的石英要比大理岩中方解石的硬度高得多，故石英岩的抗壓強度為150～300MPa，而大理岩的抗壓強度為100～250MPa。
礦物的相對密度決定著岩石的相對密度，含鐵鎂質礦物多的岩石的相對密度要比含硅鋁質礦物多的岩石相對密度大。例如輝長岩的主要礦物成分是輝石和基性斜長石，而花崗岩的主要礦物成分是長石和石英，故輝長岩的平均相對密度(3.28)要比花崗岩的平均相對密度(2.65)大得多。
再從組成岩石的礦物顏色而論，深色礦物的(橄欖石、輝石、角閃石和黑雲母)抗風化能力要比淺色礦物的(石英、長石、白雲母)抗風化能力差。其中按照原生礦物對化學風化的反應來看，石英、白雲母、石榴子石等為穩定的礦物;角閃石、輝石、正長石、酸性斜長石等為稍穩定的礦物;基性斜長石、黑雲母、黃鐵礦等為不穩定的礦物。因此，一般而言，在岩漿岩中酸性岩比基性岩的抗化學風化能力高;沉積岩抗風化能力要比岩漿岩和變質岩高。
2.結構
岩石的內部結構對岩石的力學強度有極大的影響。按岩石的結構特徵，可將岩石分為結晶聯結的岩石和膠結聯結的岩石兩大類。
(1)結晶聯結
結晶結構的岩石，如大部分的岩漿岩、變質岩和一部分沉積岩等，其晶粒直接接觸，結合力強，孔隙度小，吸水率低。在荷載作用下變形小，彈性模量大，抗壓強度高，如閃長岩、輝長岩、玄武岩、石英砂岩等的抗壓強度均在150～300MPa之間。
結晶結構的晶粒大小對強度有明顯的影響。通常是細晶岩石的強度要高於同成分的粗晶岩石的強度，因細晶具有較高的結合力，故強度高。例如細晶花崗岩的強度可達180～200MPa，而粗晶花崗岩的強度只有120～140MPa;具有微晶至隱晶質的玄武岩，比中粗晶粒的基性岩強度更高;緻密的結晶灰岩要比粗晶大理岩的強度高2～3倍。
(2)膠結聯結
主要是指以沉積岩的碎屑結構為膠結物充填膠結而成的聯結形式。膠結聯結的岩石，其強度和穩定性取決於膠結物的成分和膠結的形式以及碎屑成分。
硅質膠結的岩石的強度和穩定性，遠遠要高於泥質膠結的岩石。
膠結聯結的形式，是指膠結物與碎屑物之間的組合關系。一般可分為基底膠結、孔隙膠結和接觸膠結三種形式。
基底式膠結是一種碎屑物散布於膠結物中，彼此不接觸的結構。這種結構孔隙度小，其物理力學性質完全取決於膠結物的性質。如果膠結物與碎屑物同為硅質或鈣質，就有可能經重結晶作用轉化為結晶聯結，其強度和穩定性也隨之增高。
孔隙式膠結是指碎屑顆粒互相直接接觸，膠結物充填於碎屑之間的孔隙中的一種結構。其強度和穩定性取決於碎屑物和膠結物的成分。一般而言，孔隙式膠結是強度和穩定性較好的結構。
接觸式膠結是指在碎屑顆粒的接觸處，由少量的膠結物將其彼此聯結起來的一種結構。這種結構的孔隙度大、容重小、吸水率高，其強度和穩定性很差。
3.構造
構造對岩石工程性質的影響，可從兩個方面來分析:
一方面，某些構造體現了礦物成分在岩石中分布的極不均勻性，如片理構造、流紋構造等。這些構造常能使一些強度低、易風化的礦物呈定向富集，或呈條帶狀分布，或者呈局部聚集體。當岩石受荷載作用時，首先從這些軟弱的部位發生變化，而影響岩石的物理力學性質。
另一方面，在礦物成分均勻的情況下，由於某些構造，如層理、節理、裂隙和各種成因的孔隙，使岩石結構的連續性與整體性受到一定程度的影響或破壞，從而使岩石的強度和透水性在不同方向上發生明顯的差異。一般情況下，垂直層面的抗壓強度大於平行層面的抗壓強度;平行層面的透水性大於垂直層面的透水性;垂直層理的變形模量小於平行層理的變形模量。
如果上述兩個方面的情況同時存在，則岩石的強度和穩定性就會明顯降低。
4.風化作用
岩石在自然力的作用下發生物理化學變化的過程，稱為岩石風化。岩石風化使岩體的工程地質特徵也發生改變，其表現如下:
岩體的完整性受到破壞風化作用使岩體原生裂隙擴大，並增加新的風化裂隙，導致岩體破碎為碎塊、碎屑、進而分解為岩粒，從根本上改變了岩體的物理力學性質。
岩石的礦物成分發生變化岩石在化學風化過程中，使原生礦物經化學反應，逐漸轉化為次生礦物。隨著化學風化的發展，層狀礦物(如高嶺石、蒙脫石之類的粘土礦物等)和鱗片狀礦物(如綠泥石、絹雲母之類的)不斷增多，導致岩體的強度和穩定性大為降低。
風化作用改變了岩石的水理力學性質由於風化使岩石具有一些粘性土的特性，諸如親水性、孔隙性、透水性和壓縮性都極為明顯地增大，從而大大降低了岩石的力學強度，抗壓強度可由原來的幾十至幾百兆帕，降低到幾兆帕。但當風化劇烈、粘土礦物增多時，滲透性又趨於降低。
5.水化作用
任何岩石被水飽和後的強度都會降低。這是因為水能沿著岩石極細微的孔隙、裂隙浸入，在其礦物顆粒間向深部運移，從而削弱礦物顆粒彼此之間的聯結力，降低岩石的內聚力和內摩擦力，使岩石的抗壓、抗剪強度受到影響。如石灰岩和砂岩被水飽和後的極限抗壓強度會降低25%～45%;又如花崗岩、閃長岩和石英岩等一類抗壓強度很高的岩石，經水飽和後的極限抗壓強度也會降低10%左右。這實質上是岩石軟化性的表現。
水對岩石強度的影響，在一定限度內是可逆的，也就是說，被水飽和的岩石，再經乾燥後其強度仍可恢復。但是，如果發生干濕循環，岩石成分和結構發生改變後，則使強度降低，就轉化為不可逆的過程了。
⑸ 花崗岩 石灰岩 大理岩 砂岩的性質和用途，並分析它們具有不同性質的原因
花崗岩：俗稱花崗石或麻石。是一種分布很廣而典型的深成酸性火成岩。含SiO2多在70%以上，常見者多呈灰白色和肉紅色。主要由石英、長石及少量深色礦物（黑雲母、角閃石等）組成。有粒狀結構和塊狀結構。常成巨大塊岩產出。耐磨性非常好，可用於制研磨設備。耐酸性高，可用作耐酸材料。堅固美觀，可用作建築材。
石灰岩：灰色、灰白色、灰黑色、淺棕色或淺紅色等。
用途：石灰岩是燒制石灰、水泥的主要原料，冶煉鋼鐵的熔劑，製造化肥、電石的原料。廣泛用於製糖、陶瓷、制鹼、玻璃、印刷工業中，還可用作橡膠、油漆等方面的填充物。
砂岩：一種已固結的碎屑顆粒沉積岩，其中粒徑0.625-2毫米的砂粒的含量佔50%以上，其餘為基質或膠結物。砂粒的主要成分為石英、長石、雲母、岩屑等，膠結物的成分有硅質、鐵質和鈣質等。按砂岩中碎屑的主要顆粒的大小，可分為粗粒砂岩中粒砂岩、細粒砂岩和不等粒砂岩等。按砂粒與粘土雜基的含量可分為砂屑岩與雜砂岩兩大類，前者含粘土<15%。砂岩中的石英及硅質岩屑含量超過95%者則稱為石英砂岩。石英砂岩或硅質經變質（主要是區域變質）後，則稱為石英岩。砂岩一般可做建築材料。
⑹ 石英砂岩具體描述
1、石英砂岩的成分含量：
石英砂岩中90%以上的碎屑物質為石英（包括燧石和硅質岩）碎屑，但有少量長石和岩屑。重礦物很少，多為穩定的圓形重礦物，如電氣石、鵝卵石、金紅石等。
礦石化學成分：二氧化硅97．30一97．32%，氧化鋁0．97～1．04%，氧化鐵0．62～0.67%，氧化鈣0．034—0．043%，五氧化二磷0．003%。吸水率1．01～2．55%,耐火度1716—1723℃。
2、石英砂岩的結構：
化學成分上的特點是SiO2 含量高，高達95%-99.5%（可作為玻璃原料或硅質耐火材料）。石英砂岩是以硅石為主的一種硅石（石英砂岩、石英岩、石英砂、脈石英）。它屬於玻璃和冶金輔助原料的礦產資源，廣泛應用於各個領域。
3、石英砂岩的構造：
構成砂岩峰林的地層為中泥盆統雲台觀組和上泥盆統黃家磴地，岩性為超厚或厚石英砂岩夾細粉砂岩。石英含量90%以上，膠結物多為鐵和硅質。
石英、鐵和硅質膠結物的化學性質在表生環境中非常穩定。固定，具有較強的耐腐蝕性，另一方面，由於其具有堅硬的材料特性，構成了堅固的峰柱基礎。
(6)石英砂岩的工程地質性質擴展閱讀：
石英砂岩的形成：
形成過程砂岩峰林地貌的地史時期，由於地殼緩慢間歇性隆起，砂岩峰林地貌被長期流水侵蝕所切割。其發展演變經歷了平台、房山風牆風叢、豐林殘林四個主要階段。
方山、平台：石英砂岩峰林地貌形成初期，邊緣陡峭，相對高差數十～400米，頂部台地由堅硬的黃家盪組含鐵石英砂岩組成。
⑺ 如何判定岩石性質
岩漿岩主要有:花崗岩,安山岩,閃長岩,流紋岩,玄武岩輝長岩等等.
沉積岩主要有:石英砂岩,石灰礫岩,泥鐵岩,白雲岩,泥岩,石膏等等.
變質岩主要有:片麻岩,綠泥石片岩,千枚岩,大理岩,雲母片岩等等.
雖然岩石的面貌是千變萬化的，但是從它們形成的環境，也就是從成因上來劃分，可以把岩石分為三大類：沉積岩、岩漿岩和變質岩。
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。
山地的中的岩石極為多樣，差別很大，進行工程分類十分必要。《94規范》首先按岩石強度分類，再進行風化分類。按岩石強度分為極硬、次硬、次軟和極軟，列舉了代表性岩石名稱。又以新鮮岩塊的飽和抗壓強度30MPa為分界標准。問題在於，新鮮的末風化的岩塊在現場有時很難取得，難以執行。
岩石的分類可以分為地質分類和工程分類。地質分類主要根據其地質成因、礦物成分、結構構造和風化程度，可以用地質名稱(即岩石學名稱)加風化程度表達，如強風化花崗岩、微風化砂岩等。這對於工程的勘察設計確是十分必要的。工程分類主要根據岩體的工程性狀，使工程師建立起明確的工程特性概念。地質分類是一種基本分類，工程分類應在地質分類的基礎上進行，目的是為了較好地概括其工程性質，便於進行工程評價。
為此，本次修訂除了規定應確定地質名稱和風化程度外，增加了岩塊的「堅硬程度」、岩體的「完整程度」和「岩體基本質量等級」的劃分。並分別提出了定性和定量的劃分標准和方法，可操作性較強。岩石的堅硬程度直接與地基的承載力和變形性質有關，其重要性是無疑的。岩體的完整程度反映了它的裂隙性，而裂隙性是岩體十分重要的特性，破碎岩石的強度和穩定性較完整岩石大大削弱，尤其對邊坡和基坑工程更為突出。
本次修訂將岩石的堅硬程度和岩體的完整程度各分五級，二者綜合又分五個基本質量等級。與國標《工程岩體分級標准》(GB50218-94)和《建築地基基礎設計規范》(GB50007-2002)協調一致。
劃分出極軟岩十分重要，因為這類岩石不僅極軟，而且常有特殊的工程性質，例如某些泥岩具有很高的膨脹性；泥質砂岩、全風化花崗岩等有很強的軟化性(單軸飽和抗壓強度可等於零)；有的第三紀砂岩遇水崩解，有流砂性質。劃分出極破碎岩體也很重要，有時開挖時很硬，暴露後逐漸崩解。片岩各向異性特別顯著，作為邊坡極易失穩。事實上，對於岩石地基，特別注意的主要是軟岩、極軟岩、破碎和極破碎的岩石以及基本質量等級為V級的岩石， 補充： 岩石對人類來說，並不陌生。由動物進化為人類後的第一個時代就是石器時代。那時，我們的祖先用石頭作為與大自然作斗爭的工具。那麼什麼是岩石呢？現代地質學稱石頭為岩石，岩石的「岩」字在古代是山崖和山穴的意思，表示山勢高峻、峰嶺陡峭的地勢；「石」字則是指磬、碑、硯、隕星等。自從18世紀地質學誕生以來，「岩石」一詞就不再沿用古義了，我們可以給岩石下這樣一個定義：岩石是各種地質作用形成的自然歷史產物，是構成地殼的基本組成單位，是由礦物及非晶質組成的，具有一定結構、構造的固態地質體。外觀上岩石是多種多樣的，但從成因上看，可將所有的岩石歸為三大類，即岩漿岩、沉積岩和變質岩，這就是自然界三大類岩石。這三大類岩石在地殼中是怎樣分布的呢？在全球陸地表面，沉積岩覆蓋了75%，岩漿岩和變質岩加在一起才只佔陸地面積的1/4。但是到了地下深處，沉積岩逐漸變成了「少數民族」。在整個地殼中，沉積岩只佔到地殼體積的8%，變質岩佔了27%，剩下的65%都是岩漿岩
岩石在太陽輻射、大氣、水和生物作用下出現破碎、疏鬆及礦物成分次生變化的現象。導致上述現象的作用稱風化作用。分為：①物理風化作用。主要包括溫度變化引起的岩石脹縮、岩石裂隙中水的凍結和鹽類結晶引起的撐脹、岩石因荷載解除引起的膨脹等。②化學風化作用。包括：水對岩石的溶解作用；礦物吸收水分形成新的含水礦物，從而引起岩石膨脹崩解的水化作用；礦物與水反應分解為新礦物的水解作用；岩石因受空氣或水中游離氧作用而致破壞的氧化作用。③生物風化作用。包括動物和植物對岩石的破壞，其對岩石的機械破壞亦屬物理風化作用，其屍體分解對岩石的侵蝕亦屬化學風化作用。人為破壞也是岩石風化的重要原因。岩石風化程度可分為全風化、強風化、弱風化和微風化4個級別。
大約在200年前，人們可能認為高山、湖泊和沙漠都是地球上永恆不變的特徵。可現在我們已經知道高山最終將被風化和剝蝕為平地，湖泊終將被沉積物和植被填滿，沙漠會隨著氣候的變化而行蹤不定。地球上的物質永無止境地運動著。暴露在地殼表面的大部分岩石都處在與其形成時不同的物理化學條件下，而且地表富含氧氣、二氧化碳和水，因而岩石極易發生變化和破壞。表現為整塊的岩石變為碎塊，或其成分發生變化，最終使堅硬的岩石變成鬆散的碎屑和土壤。礦物和岩石在地表條件下發生的機械碎裂和化學分解過程稱為風化。
⑻ 岩土類型和性質
岩土體是地質災害的載體，地質災害一般都是通過岩土體的變形破壞而表現出來的，是地質災害成生的物質基礎。
受地殼運動的控制，「蘭—鄭—長」工程地段分布有不同年代、成因、物質成份和結構的岩土體，類型復雜多樣，工程地質性質各異，它們對地質災害的形成、分布和活動起著主導作用。岩土體分布出露的特點是：山區、丘陵以岩體為主，而高原、盆地、平原則以土體為主；管線經過地段絕大多數是土體。下面分別就岩體和土體討論其分布、類型、性質及對地質災害成生的制約。
（一）岩體
岩體在管線工程地段主要分布於甘肅、陝西段的關山—隴山，山西段的中條山、霍山和太原東山，河南段的大交口鎮—觀音堂、義馬—新安和大別山等地段，湖北、湖南段的大別山和江南丘陵地等地段，總長約300km，約占管線全長的10%。
參考國標《岩土工程勘察規范》（GB50021—2001）的規定，先將岩體按堅硬程度分大類，再由岩石的成因類型、岩性和工程性質，將本管道工程沿線的岩體劃分為4類7種（表4-1）。現作簡要討論。
1.堅硬岩類
按成因類型劃分為岩漿岩、變質岩和沉積岩3種亞岩類。
岩漿岩類管線地段分布於祁連山褶皺帶、秦嶺—大別山褶皺帶和揚子地台。分別有加里東期、華力西期、燕山期侵位的，其中祁連山褶皺帶三期皆有，岩性為花崗岩、石英閃長岩；秦嶺—大別山褶皺帶為燕山期花崗岩；揚子地台為加里東期和燕山期的花崗岩和花崗閃長岩。一般呈岩基和岩株狀產出，整體塊狀構造，緻密堅硬，物理力學性質均質，各向同性。應該說其工程性質優良，但在亞熱帶環境中化學風化強烈。地質災害一般不甚發育，以小型崩塌為主。
變質岩類在管線地段的祁連山褶皺帶、華北地台、秦嶺—大別山褶皺帶有分布。祁連山褶皺帶主要出露於關山—隴山地段，為中元古界隴山群和前震旦系，主要岩性為大理岩、黑雲母片麻岩、混合岩、結晶片岩。華北地台出露於山西支幹線的中條山、霍山、太原東山，為太古界涑水群和太岳山群，岩性為混合岩化的黑雲角閃斜長片麻岩、斜長角閃岩、大理岩、磁鐵石英岩、黑雲變粒岩、角閃變粒岩等，岩性復雜，風化較強。秦嶺—大別山褶皺帶出露於大悟一帶，為中上元古界紅安群含磷的變粒岩、大理岩和石英片岩夾片麻岩，抗風化能力較弱。由於受片麻理、片理及節理的影響，使岩體的工程地質性質呈明顯的各向異性和不均一性。地質災害不甚發育，一般以小型崩滑為主。
表4-1 岩體類型匯總表
沉積岩類在丘陵、山區分布較廣，在各大構造單元中皆有，其地質年代自中元古界至中生界早期幾乎皆有，岩性復雜多樣，主要有：中元古界熊耳群和汝陽群的安山玢岩、玄武岩、石英砂岩，新元古界洛峪群三教堂組的石英砂岩（以上均在河南境內）；上元古界長城系、震旦系的石英砂岩、白雲岩、硅質岩、冰磧礫岩等；下古生界寒武系、奧陶系的中厚、厚層碳酸鹽岩；上古生界泥盆系的砂岩和碳酸鹽岩，石炭、二疊系的中厚、厚層狀灰岩和中生界三疊系碳酸鹽岩等（上古生界及中生界皆為揚子地台）。按岩性大類可劃分為火山噴出沉積岩、碎屑岩和碳酸鹽岩三大類。它們的共同特點是，層理構造發育且較厚，抗風化能力較強，但碳酸鹽岩具溶蝕性，岩溶較發育，工程地質性質具各向異性。上述這幾類岩性分布地段地質災害一般不甚發育，有小型崩滑和岩溶塌陷（覆蓋型岩溶地段）等地質災害。
2.較硬岩
按成因類型可劃分為變質岩和沉積岩兩大亞類。
變質岩類分布於祁連山褶皺帶、秦嶺—大別山褶皺帶和揚子地台中，岩性主要是較軟弱片岩和千枚岩、板岩。在祁連山褶皺帶的管線地段，新元古界長城系變質細砂岩、千枚岩；秦嶺—大別山褶皺帶信陽群、商城群的雲母石英片岩、綠色片岩、絹雲石英片岩、淺變質凝灰質砂岩等：揚子地台中元古界冷家溪群和新元古界板溪群的板岩、千枚岩、變質凝灰岩、變質砂岩等。上述各類岩體的共同特點是：片理、千枚理、板理等結構面發育，地面風化較強烈，殘坡積層厚度往往較大。岩體具明顯的各向異性，力學強度相對較弱。崩塌、滑坡和泥石流等山地地質災害較發育。
沉積岩類分布於華北地台和揚子地台中，華北地台岩性主要是上古生界和中生界粘土岩、鋁土岩頁岩、泥質粉砂岩、含煤層；揚子地台主要是泥盆系粉細砂岩、粘土岩、頁岩、泥灰岩。它們層理發育、薄層狀為主，遇水易軟化、崩解，風化也較強烈。由上述岩體組成的丘陵山區，地質災害較發育，主要有崩塌、滑坡、泥石流和採煤引起的地面塌陷和地裂縫災害（在山西、河南境內較突出）。
3.軟弱岩
這大類岩體主要是沉積岩類，較廣泛分布於各大地構造單元中生代晚期和新生代陸相盆地中，地質年代為白堊系、古近系和新近系。由於固結壓密程度低，岩體孔隙率高，強度小，變形大。岩性主要是河湖相的砂礫岩、砂岩和泥岩，夾淡水泥灰岩，含石膏、芒硝。岩石一般干單軸抗壓強度小於30MPa，而新近系岩石成岩性更差，接近於土體，干單軸抗壓強度不足於5MPa，屬極軟岩。這類岩石遇水易軟化崩解，抗風化能力亦低。但這類岩體出露地段地形起伏小，地質災害不發育，主要有膨脹性岩體的輕度脹縮變形災害，還存在采空塌陷災害。
4.軟硬相間岩
這大類岩體主要也是沉積岩類，較廣泛分布於華北地台和揚子地台的古生界和中生界地層中，一般是兩種強度和剛性差異較大的岩性相互成層或間夾；古生界常見的是灰岩與頁岩互層，砂岩與泥頁岩互層，中生界常見的是砂岩與泥頁岩互層。在外力作用下會發生層間錯動和脫開，而在地下水等作用下更會泥化而形成泥化夾層，層面間強度降低而成為典型的軟弱結構面。所以這類地層組合可以稱之為「易滑地層組合」，較易產生滑坡。此外，軟硬相間岩層差異風化顯著，「上硬下軟」組合的條件下，軟岩易形成岩龕，崩塌也較普遍。
（二）土體
土體在管線地段廣泛分布，約佔全長的90%。按地質成因，可劃分為殘積土、坡積土、洪積土、沖積土、淤積土和風積土等；按粒度成份，可劃分為碎石土、砂土、粉土和粘性土。對一些具有特殊成份和結構、工程性質也特殊的土，則可單獨劃分為特殊土，本管線工程的特殊土有黃土類土、膨脹土、鹽漬土和淤泥質土等。這里我們也參考國標《岩土工程勘察規范》（GB50021—2001）的規定，將土體劃分為碎石土、砂土、粉土、粘性土和特殊土5大類（表4-2）。以下分別就一般土和特殊土作簡要討論。
1.一般土體
一般土體包括各種成因類型的碎石土、砂類土、粉土和粘性土。
（1）碎石土：
碎石土指的是土中粒徑d＞2mm的顆粒質量超過總質量50%的土。根據規定，碎石土可再劃分為礫質土、卵（碎）石土和漂（塊）石土，它們的粒徑分別＞2mm、20mm或200mm的質量，超過總質量50%。一般沖積成因的碎石土分選性和滾圓度較好，位於河床和河流階地二元結構的下部，而其他成因的則較差。本工程各段情況是：甘肅段礫卵石佔45%～70%，粒徑一般 20～80mm，呈次圓—次稜角狀，一般分布於沖洪和平原表層之下。陝西段分布於渭河及其各支流以及山前洪積扇。河流沖積成因者在河漫灘和河床地段，在渭河幹流厚度可達20～40m，結構較均一；而洪積扇區則為大小混雜的砂卵石為主。山西段主要分布於汾河、龍鳳河和瀟河等山間河谷地段，以砂卵礫石為主，磨圓較好，級配良好。河南段主要分布在伊洛河、沙潁河等諸河流河谷區，以砂礫卵石為主。湖北—湖南段碎石土多分布於低山丘陵斜坡地帶，多為殘坡積成因，碎石成分隨母岩而變化。一般碎石土較疏鬆，孔隙比大，滲透性強，地基承載力高。
表4-2 土體類型匯總表
（2）砂類土：
砂類土指的是土中粒徑d＞2mm的顆粒質量不超過總質量的50%,d＞0.075mm的顆粒質量超過總質量50%的土；根據顆粒級配還可劃分為礫砂、粗砂、中砂、細砂和粉砂，一般是沖洪積成因的。此類土在本工程的情況是：甘肅段分布於洪積平原表層土之下，主要由粉細砂、中細砂組成，鬆散—中密狀態。陝西段分布於渭河及支流的漫灘、一級階地和古河道中，以中細砂和粉細砂為主，常含少量礫石，除河漫灘地段外，砂層均埋藏於細粒土之下，厚度不均一，多呈透鏡體狀，孔隙度大，滲透性強，中粗砂是良好的地基持力層，而飽水粉細砂則易產生震動液化。山西段分布於黃河、汾河及其較大支流的河床、河漫灘和階地，一般為砂礫石混合，厚度較大。也有在山前傾斜平原區前緣的洪積砂礫石，與細粒土組成多層結構。河南段分布除了與碎石土相同外，在沙潁河以南淮河平原各河流河漫灘和一級階地前緣地帶，表層之下為中細砂，稍密—中密狀態，厚度不穩定。砂類土一般級配較好，滲透性較強，一般是良好的地基持力層，但在地震烈度≥Ⅶ區需關注飽和粉細砂的震動液化問題。
（3）粉土和粘性土：
粉土和粘性土也可稱之為「細粒土」，前者是土中粒徑d＞0.075mm的顆粒質量不超過總質量的50%，且塑性指數ⅠP≤10的土；而後者則ⅠP＞10的土。這兩類土大量廣泛分布於鄭州—長沙段洪沖積平原和丘陵地段。具各種成因類型。一般洪沖積成因的土體較密實，孔隙比小，含水量相對較少，透水性弱，強度高，地基承載力高。而丘陵地帶的殘坡積成因者往往與碎石土混雜，土體孔隙性大，透水性相對較強，在久雨或強降雨時，易產生坡積層崩滑。
2.特殊土
（1）黃土類土：
黃土類土是第四紀時期特殊的大陸鬆散沉積物，它在世界各地分布廣而性質特殊。這類土在我國主要分布於西北、華北和東北地區，面積達60萬km2以上，以北緯34°～45°之間最為發育，這些地區位於我國西北沙漠區的外圍東部地區，具有大陸性乾旱少雨氣候的特點。黃土類土從早更新世（Q1）開始堆積，經歷了整個第四紀，直至現今還未結束。按地層時代及其基本特徵，黃土類土可分為3類：老黃土、新黃土和新近堆積黃土（表4-3）。老黃土是Q1、Q2時期堆積的，分別稱「午城黃土」和「離石黃土」，一般無濕陷性；新黃土一般是Q3時期堆積的，稱「馬蘭黃土」，也有Q4早期的，具濕陷性，分布面積最廣（約佔60%）；新近堆積黃土一般是Q4晚期堆積的，濕陷性不一。各地黃土類土總厚度不一，陝甘黃土高原地區最厚，可達100～200m，河谷地區一般只有數米至30m左右，且主要是新黃土。黃土類土的成因一直是爭論的熱點問題，但普遍的看法是，風積成因是主要的，也有沖積、洪積、坡積、冰水堆積等成因類型。顆粒成份以粉粒為主，富含碳酸鈣，具大孔性，垂直節理發育，具濕陷性等特徵者，稱 「典型黃土」，而有些特徵不明顯者則稱「黃土狀土」。下面討論一下本管線工程黃土類土的特性。
本管線工程的黃土類土分布於蘭州—鄭州段（含山西支幹線）。不同地段黃土類土的粒度成份和結構有所不同，所以其物理力學指標和工程地質性質也有明顯差異。下面我們以Q3典型的濕陷性黃土為代表作分析。
首先是黃土的顆粒組成，將蘭州、西安、太原、洛陽四地作比較（表4-4）。可以看出它們的差異，總趨勢是：由西北往東南砂粒和粉粒含量愈來愈小，而粘粒含量則愈來愈大，而粉粒所佔比例最大是一致的。所以有人將西部黃土稱之為「砂黃土」，而東部為「粘黃土」。 黃土的顆粒組成對其濕陷性有一定影響，即砂粒含量愈多，濕陷性愈強，而粘性愈多則濕陷性愈弱。
表4-3 不同年代黃土的特徵
表4-4 濕陷性黃土的顆粒組成單位：%
各地濕陷性黃土的基本物理力學性質指標列於表4-5中。
由西往東的總趨勢是：土體的密度和天然含水率愈來愈大，液限和塑性指數也愈來愈大，孔隙比愈來愈小；而三項力學性質指標變化規律則不明顯。而且可看出，隴西和隴東地區指標相近似，關中地區與汾河流域也比較接近，而豫西地區與前面的4個地區則又有明顯差異。上述規律很重要，因為它與黃土的濕陷性相關的，即自西往東濕陷性逐漸變弱。
管線地段濕陷性黃土的濕陷系數（δs），經大量統計後匯總於表4-6中。從表中可看出，濕陷系數隴西地區最大，隴東地區次之，關中地區汾河流域再次之，而豫西則最小；而且高階地的濕陷系數要大於低階地。按有關規定，δs＞0.015時，該黃土為濕陷性土；δs為0.015～0.03時濕陷性輕微，δs為0.03～0.07時濕陷性中等；δs＞0.07時，濕陷性強烈。所以說，隴西和隴東地區黃土具中等—強烈濕陷性，關中地區和汾河流域黃土具中等濕陷性，而豫西地區黃土為輕微—中等濕陷性。
表4-5 各地濕陷性黃土基本物理力學性質指標
表4-6各地黃土濕陷系數（δs）統計表
濕陷性對黃土地區地質災害的成生和活動關系密切，地基的濕陷變形破壞本身就是黃土地區特殊的地質災害。此外由於黃土結構疏鬆，以及大孔性和垂直節理發育，潛蝕地質災害也很普遍。由於黃土的濕陷和潛蝕特性，還可誘發崩塌、滑坡和泥石流災害。
（2）膨脹土：
具有明顯遇水膨脹和失水收縮的土稱膨脹土。這類土在我國主要分布在南方山前丘陵、壠崗和二、三級階地上，大多數是晚更新世及以前的殘坡積、沖洪積和湖積物。從外表看，膨脹土一般呈紅、黃、褐、灰白等不同顏色，具斑狀結構，常含有鐵錳質或鈣質結核。土體常有網狀開裂，有臘狀光澤的擠壓面，類似劈理。土層表面常出現各種縱橫交錯的裂隙或龜裂現象，這與失水土體強烈收縮有關。膨脹土的脹縮特性，主要是土中含有較多的粘粒，一般粘粒含量高達35%以上，而且這些粘粒大部分為親水性很強的蒙脫石和伊利石等粘土礦物，膨脹收縮能力較強。天然狀態下，膨脹土一般緻密堅硬，天然含水率較小，所以土體常處於硬塑或堅硬狀態，壓縮性較低，強度較高；但在浸水膨脹後，強度明顯降低，壓縮性增大。膨脹土的這種脹縮特性，對工程建設會帶來危害。按我國有關規定，凡自由膨脹率δef大於40%者，即可定名為膨脹土，40%≤δef＜65%為弱膨脹土，65%≤f＜90%為中等膨脹土，δef≥90%為強膨脹土。
本管線工程的膨脹土主要分布於湖北境內的黃陂縣周港、應城支線和五里橋—賀勝橋—橫溝橋一帶：在河南境內的平頂山、周口西、郾城—駐馬店的沙汝河平原和確山—信陽北的低山丘陵也有零星分布。
湖北境內的膨脹土主要分布於高程30～45m的壠崗和崗間坳溝地帶，自然地形坡度平緩。土體時代為更新世，顏色呈棕黃、褐黃、棕紅色，土體平均自由膨脹率：周港一帶下更新統82%（最大99%），應城支線中更新統62%（最大109%），五里橋—賀勝橋一橫溝橋一帶上更新統44%（最大72%）。土體脹縮性危害主要導致當地居民低層建築牆體拉裂破壞，斜坡和水渠邊坡坍滑。
河南境內的膨脹土分布於淮河平原邊緣的平頂山東和確山—信陽北的低山丘陵，以及沙汝河平原之間的周口和郾城—駐馬店地段。土體時代為中、晚更新世，顏色呈棕黃、灰綠、棕紅色，乾燥時呈硬塑狀態，裂隙發育，含鐵錳質和鈣質結核，平均自由膨脹率43.5%。平頂山以膨脹破壞為主，而信陽多以收縮破壞為主，多發生在乾旱季節。
（3）鹽漬土：
土中易溶鹽含量大於0.5%的土稱為鹽漬土。由於它發育於地表土層中，與道路、低層建築等有關，主要是土的腐蝕作用以及鹽脹和溶陷作用對工程建設的危害。鹽漬土按地理分布可分為濱海鹽漬土、沖積平原鹽漬土和內陸鹽漬土等類型。我國鹽漬土主要分布在北方諸省區。鹽漬土的形成及其所含鹽的成分和數量與當地的地形地貌、氣候條件、地下水的埋藏深度和礦化度、土壤性質和人類活動有關；它的厚度並不大，一般分布於地表以下1.5～4m范圍內，且由地面至深部含鹽量逐漸減少。鹽漬土的形成一般是由於地下水埋深過淺（甚至出露地面），蒸發強烈而鹽分在地表的聚積所致。
鹽漬土的性質與所含鹽分和含鹽量有關。土中的鹽類主要是氯鹽、硫酸鹽和碳酸鹽三類，因此鹽漬土也相應地劃分為氯鹽漬土、硫酸鹽漬土和碳酸鹽漬土（表4-7）。鹽漬土中所含鹽分及其數量對土的工程地質性質影響很大。由於土成分的改變，影響了土的結構，從而影響了塑性、透水性、膨脹性、壓縮性、擊實性等性質。
表4-7 鹽漬土的分類
本管線工程的鹽漬土主要分布於甘肅段通渭以西、陝西段華縣—華陰地段和山西段的永濟市東北伍姓湖區（K48～K54）及清徐張花營村—榆次西榮（K451～K464）地段。
甘肅段通渭以西地段河谷平原一級階地潛水位埋深很淺，經測定，土壤中平均含鹽量3.4%，最大可達8%～15%，屬硫酸—氯型中—超鹽漬土。
陝西段華縣—華陰地段的鹽漬土是由於黃河三門峽水庫淤積和回水，引起潛水位壅高，使渭河南岸赤水河至方山河一級階地中部成為浸沒區，而導致土壤鹽漬化。但近年來當地大量開采地下水，潛水位埋深增大，鹽漬化已幾近消失。
山西段永濟伍姓湖區地勢低窪（比周邊低5～8m），表層土由粉質粘土和粉土組成，潛水位埋深0～3m，土中含鹽量1.06%～1.18%，類型為硫酸—氯型，屬中鹽漬土。清除張花營村—榆次西地段地勢較周邊略低，表層土為粉土，潛水位埋深0.2～3m，土中含鹽量0.44%～1.12%，類型為氯—硫酸鹽型，屬弱—中鹽漬土。硫酸鹽結晶膨脹以及腐蝕作用，對管道將有一定危害。
（4）淤泥質土：
淤泥質土是指在水流緩慢甚或靜水環境中沉積，有微生物參與作用的條件下，含較多有機質，而疏鬆軟弱的粘性土，它是近代在濱海、湖泊、沼澤、河彎、廢河道等地區沉積的未經固結的一種特殊土。從外觀看，這類土常呈灰、灰藍、灰綠和灰黑等顏色，污染手指並有臭味。土中含有大量親水性強的粘土礦物（蒙脫石和伊利石佔多數），有機質含量較多（一般含量 5%～15%），天然孔隙比大於1，天然含水率大於液限。其結構形式常為蜂窩狀或棉絮狀，疏鬆多孔，壓縮性很強，地基承載力很低。我國淤泥質土的地理分布基本上可分為兩大類：一類是沿海沉積的，另一類是內陸和山區湖沼盆地沉積的。前者分布穩定而厚度大，後者常零星分布且厚度小。
本管線工程的淤泥質土主要分布於湖北—湖南段。管道經過長江等13條大中型河流的沖湖積平原低窪地段，有較大范圍的淤泥質軟土分布，有機質含量大於1.5%，岩性為淤泥、淤泥質粘土和淤泥質粉土，呈軟塑—流塑狀，天然含水率多大於35%，最高達133%，孔隙比1～2.02，最高達3.12，壓縮系數一般大於0.5MPa-1，最高可達3.68MPa-1，凝聚力一般9.8～29.4k Pa，內摩擦角6°～15°，地基承載力，天然狀態下一般為25～55k Pa，常導致建築物過量沉降和不均勻沉降。很顯然，這類土體對管溝開挖影響較大，常導致溝坡坍塌擠出而不易成形。此外，對場站地基穩定性也有影響。
⑼ 石英砂岩的構造
石英砂岩的碎屑物質中90%以上為石英(可包括燧石和硅質岩) 碎屑，可有少數長石、岩屑等，重礦物很少，常為穩定的、磨圓的重礦物，如電氣石、錯石、金紅石等。化學成分上的特點是SiO2 含量高，可達95%-99.5% (故可作玻璃原料或硅質耐火材料)。
石英砂岩，是硅石（石英砂岩、石英岩、石英砂、脈石英）中的一種，主要由二氧化硅構成。其屬玻璃和冶金輔助原料礦產，被廣泛運用於各個方面。
基本信息
中文名
石英砂岩
外文名
Quartz Sandstone
類別
砂岩、硅石
光澤
油脂光澤
密度
輕
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簡介
含角礫石英砂岩
含角礫石英砂岩
石英砂岩：沉積岩中沉積碎屑岩中的砂岩引，硅石（石英砂岩、石英岩、石英砂、脈石英）中一種。屬玻璃和冶金輔助原料礦產。
石英砂岩的產品含有石英砂岩顆粒。
成分
石英砂岩
石英砂岩
礦石化學成分：二氧化硅97．30一97．32%，氧化鋁0．97～1．04%，氧化鐵0．62～0.67%，氧化鈣0．034—0．043%，五氧化二磷0．003%。吸水率1．01～2．55%,耐火度1716—1723℃。
構造
石英砂岩裝飾品
石英砂岩裝飾品
（1）構成砂岩峰林的地層為中泥盆統雲台觀組和上泥盆統黃家磴地，岩性為巨厚層或厚層石英岩狀砂岩夾薄層粉砂岩等，其石英含量高達90%以上，且其膠結物多為鐵質、硅質等,石英和鐵、硅質膠結物的化學性質在表生環境下十分穩定，具較強的抗蝕性，另一方面，由於它具有堅硬的物質特性，構成峰柱的堅固的基座。而黃家磴組頂部鐵質膠結的紫紅色厚層石英砂岩（鮞狀鐵礦層）組成峰頂的頂蓋，就象給峰柱戴上了堅固的安全帽，形成名副其實的「鐵帽」。所有這些，都是石英砂岩峰林地貌得以形成並保存至今的物質基礎，在巨厚層石英砂岩中，存在著若干層薄層粉砂質軟弱層，因其抗風化侵蝕的能力軟弱，易於風化剝蝕。軟弱層的存在，一方面降低了峰柱的堅固程度，但同時也有利於單個峰柱的雕塑造型，形成眾多栩栩如生的擬人擬物的造型地貌。
（2）高角度裂隙的發育，是砂岩峰林地貌形成的必要條件。本區屬典型的地台型構造。巨厚層石英砂岩、由於抗剪強度低，加之產狀平緩，共軛垂裂特別發育，經歷多次構造運動，導致區內不同方向、不同性質、不同規模的斷裂或裂隙縱橫交錯，為日後的外營力地質作用開辟了道路。
樣品
玻璃石英砂岩
玻璃石英砂岩
（3）所處的特殊構造