岩石的工程地质特征
❶ 简述变质岩代表的岩石特征及其工程地质性质
沉积岩(Sedimentary Rock) :沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。相较于火成岩及变质岩,沉积岩中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标。
沉积岩来自于岩石和有机物的碎片,叫做沉积物,在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙,盐,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉积岩是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经搬运、沉积及其沉积后作用而形成的一类岩石。
沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。这三种岩石的分配比例随沉积区的地质构造和古地理位置不同而异。总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如能源、非金属、金属和稀有元素矿产,其次还有化石群。
❷ 简述岩浆岩代表性岩石的特征及其工程地质性质
代表性的是花岗岩和抄玄武岩,花岗岩质地坚硬致密、强度高、抗风化、耐腐蚀、耐磨损、吸水性低,美丽的色泽还能保存百年以上,是建筑的好材料,但它不耐热。
玄武岩其岩石结构常具气孔状、杏仁状构造和斑状结构,有时带有大的矿物晶体,未风化的玄武岩主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰绿色的。耐久性甚高,节理多,且节理面多成六边形(在玄武岩熔岩流中,岩石垂直冷凝面常发育成规则的六方柱状节理)。且具脆性,因而不易采得大块石料,由于气孔和杏仁构造常见,虽玄武岩地表上分布广泛,但可作饰面石材不多。
❸ 岩浆岩类岩石的工程地质特性优于沉积岩类岩石吗为什么
岩浆岩主要由硅酸盐矿物组成,此外,还常含微量磁铁矿等副矿物。根据岩石SiO2含量,岩浆岩可分为四大类:超基性岩:SiO2<45%;基性岩:SiO2=45~52%;中性、碱性岩:SiO2=52~65%;酸性岩:SiO2>65%。 岩石的碱度即指岩石中碱的饱和程度,岩石的碱度与碱含量多少有一定关系。通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,称为全碱含量。Na2O+K2O含量越高,岩石的碱度越大。 A.Rittmann 1957年考虑SiO2和Na2O+K2O之间的关系,提出了确定岩石碱度比较常用的组合指数(σ)。σ值越大,岩石的碱性程度越强。每一大类岩石都可以根据碱度大小划分出钙碱性、碱性和过碱性岩三种类型。σ< 3.3时,为钙碱性岩;σ= 3.3-9.0时,为碱性岩;σ> 9时,为过碱性岩。 除了岩石化学成分之外,矿物成分也是岩浆岩分类的依据之一。在岩浆岩中常见的一些矿物,它们的成分和含量由于岩石类型不同而随之发生有规律的变化。如石英、长石呈白色或肉色,被称为浅色矿物;橄榄石、辉石、角闪石和云母呈暗绿色、暗褐色,被称为暗色矿物。通常,超基性岩中没有石英,长石也很少,主要由暗色矿物组成;而酸性岩中暗色矿物很少,主要由浅色矿物组成;基性岩和中性岩的矿物组成位于两者之间,浅色矿物和暗色矿物各占有一定的比例。 根据产状,也就是根据岩石侵入到地下还是喷出到地表,岩浆岩又可以分为侵入岩和喷出岩。侵入岩根据形成深度的不同,又细分为深成岩和浅成岩。每个大类的侵入岩和喷出岩在化学成分上是一致的,也就是说岩浆成分是相似的,但是由于形成环境不同,造成它们的结构和构造有明显的差别。深成岩位于地下深处,岩浆冷凝速度慢,岩石多为全晶质、矿物结晶颗粒也比较大,常常形成大的斑晶;浅成岩靠近地表,常具细粒结构和斑状结构;而喷出岩由于冷凝速度快,矿物来不及结晶,常形成隐晶质和玻璃质的岩石。 根据上述原则,首先把岩浆岩按酸度分成四大类,然后再按碱度把每大类岩石分出几个岩类,它们就是构成岩浆岩大家族的主要成员。比如超基性岩大类:钙碱性系列的岩石是橄榄岩-苦橄岩类;偏碱性的岩石是含金刚石的金伯利岩;过碱性岩石为霓霞岩-霞石岩类和碳酸岩类。基性岩大类:钙碱性系列的岩石是辉长岩-玄武岩类;相应的碱性岩类是碱性辉长岩和碱性玄武岩。中性岩大类:钙碱性系列为闪长岩-安山岩类;碱性系列为正长岩-粗面岩类;过碱性岩石为霞石正长岩-响岩类。酸性岩类:主要为钙碱性系列的花岗岩-流纹岩类。 沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在常温常压条件下,由风化作用,生物作用和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等一系列地质作用形成的。 沉积岩的体积只占岩石圈的5%,但其分布面积却占陆地的75%,大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。沉积岩不仅分布极为广泛,而且记录着地壳演变的漫长过程。目前已知,地壳上最老的岩石,其年龄为46亿年,而沉积岩圈中年龄最老的岩石就36亿年(苏联克拉半岛)。沉积岩中蕴藏着大量的沉积矿产,如煤,石油,天然气,盐类等,而且铁 锰 铝 铜 铅 锌等矿产中 沉积类型的也占有很大的比重。同时,沉积岩分布地区又是水文地质和工程地质的主要场所。因此,研究沉积岩,对发展地质科学的理论 寻找丰富的沉积矿产以及水文地质和工程地质工作均具有重要意义。 沉积岩:是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成,其主要特征是:①层理构造显著;②沉积岩中常含古代生物遗迹,经石化作用即成化石;③有的具有干裂、孔隙、结核等。常见的沉积岩有:直径大于3毫米的砾和磨圆的卵石及被其它物质胶结而形成的砾岩,由2毫米到0.05毫米直径的砂粒胶结而成的砂岩,由颗粒细小的粘土矿物组成的页岩,由方解石为其主要成分,硬度不大的石灰岩等。 因此,岩浆岩类岩石的工程地质特性优于沉积岩类岩石。
❹ 岩石与土相比工程地质有何不同
它们的抄区别就是:袭
岩石强调的是其本身的岩性和物理、化学特征。
而岩体强调的是在地质环境下岩石作为地质体的特征,如岩石性质、地质构造、强度、含水情况等等,包含的研究内容比岩石更广;
它们的联系就是:
岩体是由岩石构成的,不同的岩石构成的岩体其特点是不一样的。
❺ 试简述沉积岩代表性岩石的特征及其工程地质性质
沉积岩(Sedimentary
Rock)
:沉积岩,又称为水成岩,是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。在地球地表,有70%的岩石是沉积岩,但如果从地球表面到16公里深的整个岩石圈算,沉积岩只占5%。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。相较于火成岩及变质岩,沉积岩中的化石所受破坏较少,也较易完整保存,因此对考古学来说是十分重要的研究目标。
沉积岩来自于岩石和有机物的碎片,叫做沉积物,在百万年期间积聚成堆。这些紧密的岩石比火成岩更易弯曲。像沙,盐,粘土,砂岩,炭和石灰石都是例子。
沉积岩是在地壳表层的条件下,由母岩的风化产物、火山物质、有机物质等沉积岩的原始物质成分,经搬运、沉积及其沉积后作用而形成的一类岩石。
沉积岩种类很多,其中最常见的是页岩、砂岩和石灰岩,它们占沉积岩总数的95%。这三种岩石的分配比例随沉积区的地质构造和古地理位置不同而异。总的说,页岩最多,其次是砂岩,石灰岩数量最少。沉积岩地层中蕴藏着绝大部分矿产,如能源、非金属、金属和稀有元素矿产,其次还有化石群。
❻ 如何描述岩体的工程地质性质
岩体是指某一地点一种或多种岩石中的各种结构面、结构体的总称。包括各种地质界面:层理、层面、节理、断层等
影响岩体稳定性的主要因素有:区域稳定性、岩体结构特征、岩体变形特性与承载能力、地质构造、岩体风化程度等
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结构面
破裂面、物质分异面、软弱夹层、软弱带、构造岩、泥化夹层、充填夹层
按地质成因,可分为原生的、构造的、次生的三大类
原生结构面:沉积的、火成的和变质的三类
沉积结构面
层面、层理、沉积间断面、沉积软夹层等
层面和层理的结合时良好的,层面的抗剪强度不低,但是顺层错动或风化作用会降低其抗剪能力
软弱夹层:硬层之间,强度低,遇水易软化,厚度不大。风化后为泥化夹层(泥岩、页岩、泥灰岩)
火成结构面
原声节理、流纹面、围岩接触面、凝灰岩夹层等
围岩破碎带或饰变带、凝灰岩夹层,为火成岩的软弱夹层
变质结构面
麻理、片理、板理
构造结构面:构造应力作用下,岩体中形成的断裂面、错动面、破碎带
破裂结构面:劈理、节理、断层面、层间错动面
构造软弱带:断层破碎带、层间错动破碎带
次生结构面
风化、卸荷、地下水等作用下形成的风华裂隙、破碎带、卸荷裂隙、泥化夹层、夹泥层等
结构面的特征
结构面的规模、形态、连通性、充填物的性质
规模:
形态:平整度、光滑度,对抗剪强度有影响
密集程度:通常以线密度(条/m)或结构面的间距表示
连通性:
地下岩体连通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面开挖
张开度和充填:张开度,两壁面的离开距离,分4级
闭合的0.2mm,微张的0.2-1.0mm,张开的:1.0-5.0mm,宽张的:5.0-mm
张开和宽张的结构面,抗剪强度取决于充填物的成分和厚度,粘土一般少于砂土
❼ 岩石的工程地质有哪些
A,矿物成分。由于岩石是多晶体的组合物,
矿物晶体
内部质点的间距小,吸引力远较晶粒间的版吸引力强。
碎屑沉权积岩
胶结物
的成分对强度的影响是最明显的。
B,结构的影响。一般情况下,由于晶粒间质点的平均距离要比晶体内部质点的平均距离大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此颗粒间的联接决定岩石的抵抗作用力。
C,水的影响。在岩体中对力学性质产生重要影响的主要是
重力水
和
结合水
,主要通过多种作用改变岩体的结构和成分:润滑作用,
冻融作用
,潜蚀作用,
水解作用
,联接作用。
D,作用力的特点对
工程地质
性质也有影响。力的性质,
应力水平
,
围压
大小,应力增加速率,应力持续时间,以及应力的增减历程等。
E,
温度效应
,零度以下的岩石,强度和
弹性模量
都比较高,一千度以上,力学性质的影响随岩石类型而异。
❽ 岩石工程地质性质的因素有哪些
A,矿物成分.由于岩石是多晶体的组合物,矿物晶体内部质点的间距小,吸引力远较晶粒专间的吸引力强属.碎屑沉积岩胶结物的成分对强度的影响是最明显的.
B,结构的影响.一般情况下,由于晶粒间质点的平均距离要比晶体内部质点的平均距离大得多,彼此吸引的牢固程度低,因此颗粒间的联接决定岩石的抵抗作用力.
C,水的影响.在岩体中对力学性质产生重要影响的主要是重力水和结合水,主要通过多种作用改变岩体的结构和成分:润滑作用,冻融作用,潜蚀作用,水解作用,联接作用.
D,作用力的特点对工程地质性质也有影响.力的性质,应力水平,围压大小,应力增加速率,应力持续时间,以及应力的增减历程等.
E,温度效应,零度以下的岩石,强度和弹性模量都比较高,一千度以上,力学性质的影响随岩石类型而异.
差不多就这些了。
❾ 比较三大岩石的工程性质有何特征
(1)侵入岩:是岩浆在地下缓慢冷凝结晶生成的,矿物结晶良好,颗粒之间连接牢固,多呈块状构造。因此,侵入岩孔隙率低、抗水性强、力学强度及弹性模量高,具有较好的工程性质。常见的侵入岩有花岗岩、闪长岩及辉长岩等。从矿物上看,石英、长石、角闪石及辉石的含量越多,岩石强度越高,云母含量增加使岩石强度降低。从结构上看,晶粒均匀细小的岩石强度高,粗粒结构及斑状结构岩石强度相对较低。
(2)喷出岩:是岩浆喷出地表后迅速冷凝生成的,由于地表条件复杂,使喷出岩具有很不相同的地质特征。具有隐晶质结构、致密块状构造的粗面岩、安山岩、玄武岩等,工程性质良好,其强度甚至可大于花岗岩。但当这类岩石具有明显的流纹、气孔构造或含有原生节理时,工程性质变差,孔隙度增加,抗水性降低,力学强度及弹性模量减小。 在具体评述岩浆岩的工程性质时,还必须充分考虑它的节理发育程度及风化程度。
沉积岩的工程性质评述
沉积岩具有层理构造,层状及层理对沉积岩工程性质的影响主要表现为各向异性。因此,沉积岩的产状及其与工程建筑物位置的相互关系对建筑物的稳定性影响很大。同时由于组成岩石的物质成分不同,也具有不同的工程地质特征。
(1)碎屑岩:是碎屑颗粒被胶结构胶结在一起而形成的岩石。它的工程性质主要取决于胶结物成分、胶结方式。从胶结物成分看,按硅质、钙质、铁质、粘土质的顺序,强度依次降低。从胶结方式看,基底式胶结的岩石胶结紧密,强度较高,受胶结物成分控制;孔隙式胶结岩石的工程性质与碎屑颗粒成分、形状及胶结物成分有关,变化很大;接触式胶结岩石的孔隙度大,透水性强,强度低。
(2)粘土岩:是工程性质最差的岩石之一。粘土岩强度低、抗水性差、亲水性强。当粘土岩有较多节理、裂隙时,一旦遇水浸泡,工程性质迅速恶化,常产生膨胀、软化或崩解。在常见的三类粘土矿物中,富含蒙脱石的粘土岩工程性质
❿ 岩石的工程地质性质有哪些
岩石的工程地质性质包括物理和力学性质两个方面。
岩石的主要物理性质版:
1、重量:用比重(2.4~3.3)和权重度(容重——岩石单位体积的重量)两个指标表示。
岩石重度的大小,决定于岩石中矿物的比重、孔隙性及其含水情况。
2、孔隙性:孔隙的发育程度,用孔隙度来表示(孔隙的总体积与岩石的总体积之比)。其大小决定于结构和构造。
3、吸水性:反映岩石在一定条件下的吸水能力。其大小与岩石孔隙度的大小、孔隙的张开程度有关。
4、软化性:是指岩石遇水后,它的强度和稳定性发生变化的性质。
5、抗冻性:指岩石抵抗因水结冰产生的体积膨胀力的能力。在高寒冰冻区岩石的抗冻性能较为重要。
岩石的主要力学性质
1、岩石的变形:用弹性模量(应力与应变之比)和泊松比(横向应变与纵向应变之比0.2~0.4)两个指标表示。
2、岩石的强度:指岩石抵抗外力破坏的能力,用岩石在达到破坏前所能承受的最大应力来表示。岩石的主要破坏形式有压碎、拉断和剪断。常用的对应的强度指标是抗压、抗剪、抗拉强度。