石灰岩的工程地質特徵

① 石灰岩的主要工程地質特徵是什麼

推薦《西部探礦工程》發表的石灰岩地區的工程地質特點與岩土勘察研究

② 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。

③ 岩石的工程地質性質有哪些

岩石的工程地質性質包括物理和力學性質兩個方面。

岩石的主要物理性質版：

1、重量：用比重（2.4～3.3）和權重度（容重——岩石單位體積的重量）兩個指標表示。

岩石重度的大小，決定於岩石中礦物的比重、孔隙性及其含水情況。

2、孔隙性：孔隙的發育程度，用孔隙度來表示（孔隙的總體積與岩石的總體積之比）。其大小決定於結構和構造。

3、吸水性：反映岩石在一定條件下的吸水能力。其大小與岩石孔隙度的大小、孔隙的張開程度有關。

4、軟化性：是指岩石遇水後，它的強度和穩定性發生變化的性質。

5、抗凍性：指岩石抵抗因水結冰產生的體積膨脹力的能力。在高寒冰凍區岩石的抗凍性能較為重要。

岩石的主要力學性質

1、岩石的變形：用彈性模量（應力與應變之比）和泊松比（橫向應變與縱向應變之比0.2～0.4）兩個指標表示。

2、岩石的強度：指岩石抵抗外力破壞的能力，用岩石在達到破壞前所能承受的最大應力來表示。岩石的主要破壞形式有壓碎、拉斷和剪斷。常用的對應的強度指標是抗壓、抗剪、抗拉強度。

④ 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。

⑤ 花崗岩、大理岩、石灰岩、頁岩、玄武岩的工程地質性質及工程中遇到的地質問題

本人了解一點，敘述如下：
（新鮮）花崗岩，屬於酸性侵入岩，強度極大，單軸抗壓強度一般超過100MPa，可達200-300MPa，屬於極硬的岩石，耐風化能力強，抗腐蝕能力強，比較適合作為各種大型工程的圍岩或基座，但是在節理較為發育特別是三組垂直節理將岩石切割成豆腐塊時，岩體的強度較差，另外，在深埋狀況下或極高地應力存在情況下，隧洞開挖容易引起應力集中，產生強烈的岩爆；
大理岩，屬於變質岩，原岩多為灰岩，強度較大，單軸抗壓強度一般在60-100MPa之間，屬於硬岩，耐風化能力和抗腐蝕能力較強，作為各種大型工程的圍岩或基座，而在深埋狀況下或高地應力存在情況下，隧洞開挖容易引起應力集中，產生強烈的岩爆，例如，在錦屏二級水電站引水隧洞中，應變型岩爆較為常見；
石灰岩，應該是灰岩吧？灰岩，屬於沉積岩，可能屬於中等強度的岩石（具體強度自己去查把），容易發生溶蝕現象，即在二氧化碳和水的作用下發生溶解、遷移和沉澱，這就是喀什特地貌的形成原因，因此，在建設水工建築物時，應該注意溶洞等引起的滲漏問題；
頁岩，一種低級變質岩，原岩多為泥岩，由於頁理的存在，頁岩表現出明顯層狀岩石的特性，即垂直於頁理方向的單軸抗壓強度較大，平行於頁理方向的單軸抗壓強度較小，岩石的抗風化能力較弱，容易以軟弱夾層的形式導致一些地質問題，不宜作為各種大型工程的圍岩或基座；
玄武岩，屬於基性噴出岩，具有較多的噴出相，不同相之間差距極大，這種差距對工程地質性質的影響主要表現在氣孔和杏仁體（氣孔中存在充填物）方面，氣孔和杏仁體的含量一般可以在0-50%范圍內變化，所以，其單軸抗壓強度變化范圍較大，總的來說，無氣孔或杏仁體的玄武岩的單軸抗壓強度較大，可能跟大理岩差不多，屬於硬岩范疇，可以作為各種大型工程的圍岩或基座。

⑥ 花崗岩、大理岩、石灰岩、頁岩、玄武岩等岩石的工程地質性質有哪些

花崗岩
花崗岩是岩漿在地下深處經冷凝而形成的深成酸性火成岩，部分花崗岩為岩漿和沉積岩經變質而形成的片麻岩類或混合岩化的岩石。花崗岩主要組成礦物為長石、石英、黑白雲母等[1]，石英含量是10%～50%。長石含量約總量之2/3，分為正長石、斜長石（鹼石灰）及微斜長石（鉀鹼）。不同品種的礦物成份不盡相同，還可能有含輝石和角閃石。花崗岩質地堅硬緻密、強度高、抗風化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低，美麗的色澤還能保存百年以上，是建築的好材料，但它不耐熱。全晶質等粒狀結構，塊狀構造。產狀多為岩基，岩株。花崗岩石材按色彩、花紋、光澤、結構和材質等因素，分不同級次。
大理岩
大理岩（marble）一種變質岩，又稱大理石。因在中國由於雲南省大理縣盛產這種岩石而得名。由碳酸鹽岩經區域變質作用或接觸變質作用形成。主要由方解石和白雲石組成，此外含有硅灰石、滑石、透閃石、透輝石、斜長石、石英、方鎂石等。具粒狀變晶結構，塊狀（有時為條帶狀）構造。大理岩硬度不大，易於開采加工，板材磨光後非常美觀，可作室內裝飾材料；開采和加工中的廢料，可製成工藝品或經軋碎作生產水磨石、水刷石等的優質集料。少數高度緻密均質的可供藝術雕刻和裝飾用。岩塊與鹽酸作用氣泡，具有可溶性。
石灰岩
也是變質岩。簡稱灰岩，以方解石為主要成分的碳酸鹽岩。有時含有白雲石、粘土礦物和碎屑礦物，有灰、灰白、灰黑、黃、淺紅、褐紅等色，硬度一般不大，與稀鹽酸反應劇烈。石灰岩結構較為復雜，有碎屑結構和晶粒結構兩種。碎屑結構多由顆粒、泥晶基質和亮晶膠結物構成。顆粒又稱粒屑，主要有內碎屑、生物碎屑和鮞粒等，泥晶基質是由碳酸鈣細屑或晶體組成的灰泥，質點大多小於0.05毫米，亮晶膠結物是充填於岩石顆粒之間孔隙中的化學沉澱物，是直徑大於0.01毫米的方解石晶體顆粒；晶粒結構是由化學及生物化學作用沉澱而成的晶體顆粒。
頁岩
是一種沉積岩，成分復雜，但都具有薄頁狀或薄片層狀的節理，主要是由黏土沉積經壓力和溫度形成的岩石，但其中混雜有石英、長石的碎屑以及其他化學物質。粘土岩的一種。成分復雜，除粘土礦物（如高嶺石、蒙脫石、水雲母、拜來石等）外，還含有許多碎屑礦物（如石英、長石、雲母等）和自生礦物（如鐵、鋁、錳的氧化物與氫氧化物等）。具頁狀或薄片狀層理。用硬物擊打易裂成碎片。是由粘土物質經壓實作用、脫水作用、重結晶作用後形成。由極細的粘土、泥質，經過緊壓固結、脫水、重結晶後形成的，具有薄頁狀層理構造的粘土岩，稱為頁岩。（頁理是鱗片狀的粘土礦物在壓緊過程中，平行排列而成的）頁岩緻密，硬度低，表面光澤暗淡。含有機質的呈灰黑、黑色。 頁岩含鐵的呈褐紅、棕紅等色，還有黃色、綠色等多種顏色。頁岩抗風化力弱，在地形上常形成低山低谷。頁岩不透水，往往成為不透水層或隔水層。
玄武岩
是一種基性噴出岩，其化學成分與輝長岩相似，SiO2含量變化於45%～52%之間，K2O+Na2O含量較侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量較侵入岩略低。礦物成份主要由基性長石和輝石組成，次要礦物有橄欖石，角閃石及黑雲母等，岩石均為暗色，一般為黑色，有時呈灰綠以及暗紫色等。呈斑狀結構。氣孔構造和杏仁構造普遍。玄武岩的顏色，常見的多為黑色、黑褐或暗綠色。因其質地緻密，它的比重比一般花崗岩、石灰岩、沙岩、頁岩都重。但也有的玄武岩由於氣孔特別多，重量便減輕，甚至在水中可以浮起來。

⑦ 石灰岩的主要特性有哪些

1、形態：海成石灰岩區域性的穩定層狀，也可與凈砂岩互層。湖成石灰岩規模一般不大，以條帶狀出現。

2、顏色：灰白、灰、灰黑或紫紅等色。

3、成分：方解石>50%。其它成分常在50%以下：粘土礦物、石英粉砂、鐵質微粒、海綠石、有機質等。

4、沉積構造：灰岩常見泥裂、生物痕跡、生物擾動、結核、縫合線等，特別是蟲孔、生物擾動、硅質（燧石）結核和縫合線,可見水平層理，多見塊狀層理, 常見疊層構造和鳥眼構造。

5、結構：泥晶結構、各種顆粒結構、生物骨架結構、粘結結構或障積結構等。

6、石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結性能，不溶於水，易溶於飽和硫酸，能和各種強酸發生反應並形成相應的鈣鹽，同時放出CO2。

(7)石灰岩的工程地質特徵擴展閱讀

砂岩和石灰岩的區別

1、外觀不同

石灰岩為灰色調 淺灰深灰黑灰，砂岩顏色較豐富，主要以黃色調為主，也有紅褐色、灰綠色、灰黃色等，有時也有灰色調的砂岩。

2、觸感不同

砂岩為碎屑岩類 外觀粗糙 手摸其表面有明顯顆粒質感 仔細觀察可以看到是明顯由砂粒組成，石灰岩為碳酸鹽岩多數情況下手感細膩，沒有明顯的顆粒感，觀察不到砂粒。

3、硬度不同

砂岩的硬度可以較高、也可以很低，風化較厲害的砂岩是可以剝離出砂粒的灰岩硬度低，金屬製品可以輕易刻劃出痕跡，並且石灰岩的風化主要是化學溶蝕作用。

⑧ 石灰岩的特點

石灰岩主要是在淺海的環境下形成的。石灰岩按成因可劃分為粒屑石灰岩（流水搬運、沉積形成）；生物骨架石灰岩和化學、生物化學石灰岩。按結構構造可細分為竹葉狀灰岩、鮞粒狀灰岩、豹皮灰岩、團塊狀灰岩等。

石灰岩的主要化學成分是CaCO3易溶蝕，故在石灰岩地區多形成石林和溶洞，稱為喀斯特地形 石灰岩是燒制石灰和水泥的主要原料，是煉鐵和煉鋼的熔劑。

有生物化學作用生成的石灰岩，常含有豐富的有機物殘骸。石灰岩中一般都含有一些白雲石和黏土礦物，當黏土礦物含量達25%~50%時，稱為泥質灰岩。白雲石含量達25%~50%時，稱為白雲質灰岩。石灰岩分布相當廣泛，岩性均一，易於開采加工，是一種用途很廣的建築石料.

石灰岩地質的特點,土壤肥沃,適宜種植稻穀(含水稻、陸稻)、玉米、冬蕎、花生、油菜、甘蔗、茶葉等作物 .

石灰岩地區是指基岩由石灰岩構成，也稱岩溶地區或喀斯特地區。

在我國貴州、廣西、雲南分布相當廣泛。在廣東，石灰岩主要分布在粵北地區，由於石灰岩區域發育的土壤土層淺薄，蓄水能力弱，因而環境比較乾燥，生長在其上的植物大多具耐旱的特性，並以喜鈣植物為特徵，形成了石灰岩植被中特有的鈣成分較高的特點。石灰岩植被歷來受到植物學家的高度關注。

(8)石灰岩的工程地質特徵擴展閱讀：

石灰岩結構較為復雜，有碎屑結構和晶粒結構兩種。碎屑結構多由顆粒、泥晶基質和亮晶膠結物構成。顆粒又稱粒屑，主要有內碎屑、生物碎屑和鮞粒等。

泥晶基質是由碳酸鈣細屑或晶體組成的灰泥，質點大多小於0.05毫米，亮晶膠結物是充填於岩石顆粒之間孔隙中的化學沉澱物，是直徑大於0.01毫米的方解石晶體顆粒；晶粒結構是由化學及生物化學作用沉澱而成的晶體顆粒。

石灰岩的主要成分是碳酸鈣，可以溶解在含有二氧化碳的水中。一般情況下一升含二氧化碳的水，可溶解大約50毫克的碳酸鈣。

湖海中所沉積的碳酸鈣，在失去水分以後，緊壓膠結起來而形成的岩石，稱為石灰岩。石灰岩的礦物成分主要是方解石（佔50%以上）還有一些粘土、粉砂等雜質。

絕大多數石灰岩的形成與生物作用有關，生物遺體堆積而成的石灰岩有珊瑚石灰岩、介殼石灰岩，藻類石灰岩等，總稱生物石灰岩。由水溶液中的碳酸鈣（CaCO3）經化學沉澱而成的石灰岩，稱為化學石灰岩。如普通石灰岩、硅質石灰岩等。

對石灰岩的質量要求，視用途不同而異。一般來說，冶金、化學工業和其它的特殊工業部門對石灰岩純度的要求比建築工業和農業高，我國除冶金工業用石灰岩制定了中華人民共和國專業標准ZBD60001-85外，其它行業均未制定國家標准或專業標准，而由各應用部門自行制定有關標准。建材工業用石灰岩產品質量要求

（1）水泥工業：用於水泥生產的石灰質原料，質量要求列於表7。對非晶質石灰岩，其粒度要求為30~80mm。

（2） 玻璃工業：一般來說，根據玻璃質量要求不同而選用CaO含量不同的石灰岩，但要求所選用的石灰岩為非晶質且成份穩定。

石灰石用途很廣，是國民經濟各部門以及人民生活中必不可少的原料。主要用於：

（1）在建築工業中用來生產水泥和燒制石灰；

（2）冶金工業用作熔劑；

（3）化學工業中用來制鹼、漂白粉及肥料等；

（4）食品工業中用作澄清劑；

（5）農業中用來改良土壤；

（6）在塑料工業中用作填料；

（7）在塗料工業中廣泛用於做各種建築塗料；

（8）在造紙工業中用作鹼性填料；

（9）在橡膠工業中用作橡膠的基本填料；

（10）在環保工業中用作吸附劑。

⑨ 石灰岩有什麼特點

化合物呈碳酸鹽(菱鎂礦)、硫鐵礦(黃鐵礦)、游離的氧化物(磁鐵礦、赤鐵礦)及氫氧內化物(含水針容鐵礦)存在;此外還有海綠石，個別類型的石灰岩中還有煤、地瀝青等有機質和石膏、硬石膏等硫酸鹽，以及磷和鈣的化合物，鹼金屬化合物以及鍶、鋇、錳、鈦、氟等化合物，但含量很低。石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的膠結性能，不溶於水，易溶於飽和硫酸，能和各種強酸發生反應並形成相應的鈣鹽，同時放出CO2。石灰岩煅燒至900℃以上(一般為1000~1300℃)時分解轉化為石灰(CaO)，放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[Ca(OH)2]，熟石灰溶於水後可調漿，在空氣中易硬化。

⑩ 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。