工程地质沉积岩
⑴ 什么是沉积岩
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。
【形成】
沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体。它是在地表或接近地表常温常压条件下(-70-200℃,一至十几大气压),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。
【分布和价值】
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。
【特征】
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。
已经形成的岩石露出地表后,由于风化作用而遭到破坏,,变成碎屑等,经过流水、风、冰川及其它外力搬运,最后在海洋、低地或海陆之间的过渡地带沉积下来,在经受亿万年的压缩、变化之后,胶结在一起,又变成一层一层的坚硬的岩石。这样形成的岩石叫做沉积岩。
【沉积岩的物质来源】
1、 风化作用,它包括机械风化、化学风化和生物风化。机械风化是以崩解的方式把已经形成的岩石破碎成大小不同的碎屑;化学风化是由于水、氧气、二氧化碳引起的化学作用使岩石分解形成碎屑;细菌、真菌、藻类等生物风化作用也能分解岩石;
2、火山爆发喷射出大量的火山物质;
3、植物和动物有机质在沉积岩中也占有一定比例。
【沉积岩的分类】
以物质来源为主要考虑因素的分类,沉积岩被分成三类,即由母岩风化物质、火山碎屑物质和生物遗体形成的不同沉积岩。
母岩分化产物形成的沉积岩是最主要的沉积岩类型,包括碎屑岩和化学岩两类。碎屑岩根据粒度细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和黏土岩;化学岩根据成分,主要分出碳酸盐岩、硫酸盐岩、卤化物岩、硅岩和其他一些化学岩。
砾岩是粗碎屑含量大于30%的岩石。绝大部分砾岩由粒度相差悬殊的岩屑组成,砾石或角砾大者可达1米以上,填隙物颗粒也相对比较粗。具有大型斜层理和递变层理构造。
砂岩在沉积岩中分布仅次于黏土岩。它是由粒度在2~0.1毫米范围内的碎屑物质组成的岩石。在砂岩中,砂含量通常大于50%,其余是基质和胶结物。碎屑成分以石英、长石为主,其次为各种岩屑以及云母、绿泥石等矿物碎屑。
粉砂岩中,0.1~0.01mm粒级的碎屑颗粒超过50%,以石英为主,常含较多的白云母,钾长石和酸性斜长石含量较少,岩屑极少见到。黏土基质含量较高。
黏土岩是沉积岩中分布最广的一类岩石。其中,黏土矿物的含量通常大于50%,粒度在0.005~0.0039mm范围以下。主要由高岭石族、多水高岭石族、蒙脱石族、水云母族和绿泥石族矿物组成。
碳酸盐岩常见的岩石类型是石灰岩和白云岩,是由方解石和白云石等碳酸盐矿物组成的。碳酸盐中也有颗粒,陆源碎屑称为外颗粒;在沉积环境以内形成并具有碳酸盐成分的碎屑称为内碎屑。我国桂林有“山水甲天下”之美称,奇妙莫测的七星岩是另一种类型的沉积岩,即碳酸盐地区形成的喀斯特地貌。
沉积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。因此也叫作水成岩。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%。
沉积岩成因
风化的岩石颗粒,经大气、水流、冰川的搬运作用,到一定地点沉积下来,受到高压的成岩作用,逐渐形成岩石。沉积岩保留了许多地球的历史信息,包括有古代动植物化石,沉积岩的层理有地球气候环境变化的信息。
碎屑沉积岩
是从其他岩石的碎屑沉积形成的,包括有长石,闪石,火山喷出物,黏土,以及变质岩的碎屑,碎屑的大小不同形成的岩石也不同,形成页岩的碎屑小于0.004 mm,形成砂岩的碎屑在0.004 to 0.06 mm 之间,形成砾岩的碎屑则有2 到 256 毫米。
沉积岩的分类不仅根据其形成颗粒的大小,还要考虑到组成颗粒的化学成分,形成的条件等因素。颗粒形成的条件,是被冰、水、温度变化将岩石碎裂,也有是由于化学作用,如淋融再析出等。在搬运过程中,颗粒体积进一步变小,最终在一个新地点沉积成岩。
生物沉积岩
是由生物体的堆积造成的,如花粉、孢子、贝壳、珊瑚等大量堆积,经过成岩作用形成的
一般认为,地球大气中的含碳量之所以相对其他行星如金星要低,就是因为被石灰岩等沉积岩固定。形成石灰岩的碳和钙都能在生物系统中循环
⑵ 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。
⑶ 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。
⑷ 谁能给总结一下岩浆岩,沉积岩,变质岩三大岩类的区别与联系。从形成原因,成分,结构构造,工程地质特征
岩浆岩就是火山岩浆冷却形成的,分为侵入型和喷出型;
沉积岩主要是砂石泥土由于各种专侵蚀作用沉积形成;
变质岩是岩浆岩、沉积岩受到各种外力作用如挤压、高温形成;
联系:三种岩石可以互相转化,岩浆岩由于侵蚀沉积可以变成沉积岩,也会由于挤压、高温变成变质岩;沉属积岩由于深入地壳可以重新变成岩浆岩,也会受挤压、高温变成变质岩;变质岩也可能深入地壳变成岩浆岩,也会受挤压、高温变成变质岩。
⑸ cad2007地质填充图案,主要侧重沉积岩一类,我是学工程地质的
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⑹ 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。
⑺ 岩浆岩,沉积岩,变质岩的工程地质性质如何评价
这个要具体情况 具体分析的 不能一概而论 同一种岩类因其化学成份、矿物组成、岩石结构、结晶方式的不同以及形成后所受构造活动的影响不同 工程地质性质差异会很大的 例如同为岩浆岩花岗岩和玄武岩 沉积岩中的砾岩、砂岩、页岩 变质岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但总的来说岩浆岩的硬度和耐磨性较高 沉积岩硬度较低
⑻ 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。
⑼ 工程地质及水文地质中沉积岩的最显著特征是什么
沉积岩最显著的特征是具有层理构造,它是在不同时期或不同条件下先后内沉积下来的物质在颗容粒大小、形状、物质成分、颜色和排列方式等方面的差异而显示出来的成层现象。沉积岩的层理构造反映了沉积岩的形成环境,这是沉积岩区别于其他岩类的最明显的特征之一。
⑽ 跪求工程地质中三大岩类的工程地质性质!!!
1、沉积岩
沉积岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一种岩石类型。它是由风化产物、火山物质、有机物质等碎屑物质在常温常压下经过搬运、沉积和石化作用,最后形成的岩石。不论那种方式形成的碎屑物质都要经历搬运过程,然后在合适的环境中沉积下来,经过漫长的压实作用,石化成坚硬的沉积岩。
沉积岩依照沈积物颗粒的大小又分砾岩、砂岩、页岩、石灰岩.沉积岩的形成 1.风化侵蚀:在河流上的大石头,经年累月被侵蚀风化,逐渐崩解成小的沙泥、碎屑。 2.搬运:这些碎屑被水流从上游搬运到下游。 3.堆积:下游流速减缓,搬运力减小,岩石碎屑便沉积下来。 4.压密:新的沉积物压在旧的沉积物上,时间久了,底下的沉积物被压得较紧实。 5.胶结:地下水经过沉积物的孔隙,带来的矿物质填满孔隙,使岩石碎屑颗粒紧紧胶结在一起,形成沉积岩。 6.露出:堆积在海底的沉积岩层在板块运动的推挤下拱出海面,露出地表。
2、岩浆岩
岩浆岩也叫火成岩,是在地壳深处或在上地幔中形成的岩浆,在侵入到地壳上部或者喷出到地表冷却固结并经过结晶作用而形成的岩石。因为它生成的条件与沉积岩差别很大,因此,它的特点也与沉积岩明显不同。
岩浆岩又分安山岩、玄武岩、花岗岩。 由地底岩浆冷却凝固形成,由于岩浆成分和冷却凝固方式不同,便形成不同的火成岩。岩浆岩的形成: 1.安山岩:岩浆藉由火山口喷发出地面,快速冷却形成的。 2.玄武岩:岩浆经由缓和喷发漫流而出,逐渐冷凝形成的。 3.花岗岩:岩浆并不喷出地面,而是在地底下慢慢冷却形成的。
3、变质岩
在地壳形成和发展过程中,早先形成的岩石,包括沉积岩、岩浆岩,由于后来地质环境和物理化学条件的变化,在固态情况下发生了矿物组成调整、结构构造改变甚至化学成分的变化,而形成一种新的岩石,这种岩石被称为变质岩。变质岩是大陆地壳中最主要的岩石类型之一。
变质岩又分:板岩、片岩、片麻岩、大理岩。 变质岩的形成:1.为变质前的岩层:由于沉积或火山作用,堆积出一层层岩层。 2.挤压岩层:在强大挤压和摩擦力之下,产生温度和压力,使得深埋在地底下的岩石发生变质作用。 3.变质成新岩石:岩石里零散分布的矿物结晶会呈规矩排列,或生出新矿物来,而变成各种新的变质岩。