石灰岩的工程地质特征

① 石灰岩的主要工程地质特征是什么

推荐《西部探矿工程》发表的石灰岩地区的工程地质特点与岩土勘察研究

② 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。

③ 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。

④ 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。

⑤ 花岗岩、大理岩、石灰岩、页岩、玄武岩的工程地质性质及工程中遇到的地质问题

本人了解一点，叙述如下：
（新鲜）花岗岩，属于酸性侵入岩，强度极大，单轴抗压强度一般超过100MPa，可达200-300MPa，属于极硬的岩石，耐风化能力强，抗腐蚀能力强，比较适合作为各种大型工程的围岩或基座，但是在节理较为发育特别是三组垂直节理将岩石切割成豆腐块时，岩体的强度较差，另外，在深埋状况下或极高地应力存在情况下，隧洞开挖容易引起应力集中，产生强烈的岩爆；
大理岩，属于变质岩，原岩多为灰岩，强度较大，单轴抗压强度一般在60-100MPa之间，属于硬岩，耐风化能力和抗腐蚀能力较强，作为各种大型工程的围岩或基座，而在深埋状况下或高地应力存在情况下，隧洞开挖容易引起应力集中，产生强烈的岩爆，例如，在锦屏二级水电站引水隧洞中，应变型岩爆较为常见；
石灰岩，应该是灰岩吧？灰岩，属于沉积岩，可能属于中等强度的岩石（具体强度自己去查把），容易发生溶蚀现象，即在二氧化碳和水的作用下发生溶解、迁移和沉淀，这就是喀什特地貌的形成原因，因此，在建设水工建筑物时，应该注意溶洞等引起的渗漏问题；
页岩，一种低级变质岩，原岩多为泥岩，由于页理的存在，页岩表现出明显层状岩石的特性，即垂直于页理方向的单轴抗压强度较大，平行于页理方向的单轴抗压强度较小，岩石的抗风化能力较弱，容易以软弱夹层的形式导致一些地质问题，不宜作为各种大型工程的围岩或基座；
玄武岩，属于基性喷出岩，具有较多的喷出相，不同相之间差距极大，这种差距对工程地质性质的影响主要表现在气孔和杏仁体（气孔中存在充填物）方面，气孔和杏仁体的含量一般可以在0-50%范围内变化，所以，其单轴抗压强度变化范围较大，总的来说，无气孔或杏仁体的玄武岩的单轴抗压强度较大，可能跟大理岩差不多，属于硬岩范畴，可以作为各种大型工程的围岩或基座。

⑥ 花岗岩、大理岩、石灰岩、页岩、玄武岩等岩石的工程地质性质有哪些

花岗岩
花岗岩是岩浆在地下深处经冷凝而形成的深成酸性火成岩，部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。花岗岩主要组成矿物为长石、石英、黑白云母等[1]，石英含量是10%～50%。长石含量约总量之2/3，分为正长石、斜长石（碱石灰）及微斜长石（钾碱）。不同品种的矿物成份不尽相同，还可能有含辉石和角闪石。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。全晶质等粒状结构，块状构造。产状多为岩基，岩株。花岗岩石材按色彩、花纹、光泽、结构和材质等因素，分不同级次。
大理岩
大理岩（marble）一种变质岩，又称大理石。因在中国由于云南省大理县盛产这种岩石而得名。由碳酸盐岩经区域变质作用或接触变质作用形成。主要由方解石和白云石组成，此外含有硅灰石、滑石、透闪石、透辉石、斜长石、石英、方镁石等。具粒状变晶结构，块状（有时为条带状）构造。大理岩硬度不大，易于开采加工，板材磨光后非常美观，可作室内装饰材料；开采和加工中的废料，可制成工艺品或经轧碎作生产水磨石、水刷石等的优质集料。少数高度致密均质的可供艺术雕刻和装饰用。岩块与盐酸作用气泡，具有可溶性。
石灰岩
也是变质岩。简称灰岩，以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸反应剧烈。石灰岩结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑，主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等，泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥，质点大多小于0.05毫米，亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物，是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒；晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。
页岩
是一种沉积岩，成分复杂，但都具有薄页状或薄片层状的节理，主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石，但其中混杂有石英、长石的碎屑以及其他化学物质。粘土岩的一种。成分复杂，除粘土矿物（如高岭石、蒙脱石、水云母、拜来石等）外，还含有许多碎屑矿物（如石英、长石、云母等）和自生矿物（如铁、铝、锰的氧化物与氢氧化物等）。具页状或薄片状层理。用硬物击打易裂成碎片。是由粘土物质经压实作用、脱水作用、重结晶作用后形成。由极细的粘土、泥质，经过紧压固结、脱水、重结晶后形成的，具有薄页状层理构造的粘土岩，称为页岩。（页理是鳞片状的粘土矿物在压紧过程中，平行排列而成的）页岩致密，硬度低，表面光泽暗淡。含有机质的呈灰黑、黑色。 页岩含铁的呈褐红、棕红等色，还有黄色、绿色等多种颜色。页岩抗风化力弱，在地形上常形成低山低谷。页岩不透水，往往成为不透水层或隔水层。
玄武岩
是一种基性喷出岩，其化学成分与辉长岩相似，SiO2含量变化于45%～52%之间，K2O+Na2O含量较侵入岩略高，CaO、Fe2O3+FeO、MgO含量较侵入岩略低。矿物成份主要由基性长石和辉石组成，次要矿物有橄榄石，角闪石及黑云母等，岩石均为暗色，一般为黑色，有时呈灰绿以及暗紫色等。呈斑状结构。气孔构造和杏仁构造普遍。玄武岩的颜色，常见的多为黑色、黑褐或暗绿色。因其质地致密，它的比重比一般花岗岩、石灰岩、沙岩、页岩都重。但也有的玄武岩由于气孔特别多，重量便减轻，甚至在水中可以浮起来。

⑦ 石灰岩的主要特性有哪些

1、形态：海成石灰岩区域性的稳定层状，也可与净砂岩互层。湖成石灰岩规模一般不大，以条带状出现。

2、颜色：灰白、灰、灰黑或紫红等色。

3、成分：方解石>50%。其它成分常在50%以下：粘土矿物、石英粉砂、铁质微粒、海绿石、有机质等。

4、沉积构造：灰岩常见泥裂、生物痕迹、生物扰动、结核、缝合线等，特别是虫孔、生物扰动、硅质（燧石）结核和缝合线,可见水平层理，多见块状层理, 常见叠层构造和鸟眼构造。

5、结构：泥晶结构、各种颗粒结构、生物骨架结构、粘结结构或障积结构等。

6、石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和各种强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2。

(7)石灰岩的工程地质特征扩展阅读

砂岩和石灰岩的区别

1、外观不同

石灰岩为灰色调 浅灰深灰黑灰，砂岩颜色较丰富，主要以黄色调为主，也有红褐色、灰绿色、灰黄色等，有时也有灰色调的砂岩。

2、触感不同

砂岩为碎屑岩类 外观粗糙 手摸其表面有明显颗粒质感 仔细观察可以看到是明显由砂粒组成，石灰岩为碳酸盐岩多数情况下手感细腻，没有明显的颗粒感，观察不到砂粒。

3、硬度不同

砂岩的硬度可以较高、也可以很低，风化较厉害的砂岩是可以剥离出砂粒的灰岩硬度低，金属制品可以轻易刻划出痕迹，并且石灰岩的风化主要是化学溶蚀作用。

⑧ 石灰岩的特点

石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。石灰岩按成因可划分为粒屑石灰岩（流水搬运、沉积形成）；生物骨架石灰岩和化学、生物化学石灰岩。按结构构造可细分为竹叶状灰岩、鲕粒状灰岩、豹皮灰岩、团块状灰岩等。

石灰岩的主要化学成分是CaCO3易溶蚀，故在石灰岩地区多形成石林和溶洞，称为喀斯特地形 石灰岩是烧制石灰和水泥的主要原料，是炼铁和炼钢的熔剂。

有生物化学作用生成的石灰岩，常含有丰富的有机物残骸。石灰岩中一般都含有一些白云石和黏土矿物，当黏土矿物含量达25%~50%时，称为泥质灰岩。白云石含量达25%~50%时，称为白云质灰岩。石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑石料.

石灰岩地质的特点,土壤肥沃,适宜种植稻谷(含水稻、陆稻)、玉米、冬荞、花生、油菜、甘蔗、茶叶等作物 .

石灰岩地区是指基岩由石灰岩构成，也称岩溶地区或喀斯特地区。

在我国贵州、广西、云南分布相当广泛。在广东，石灰岩主要分布在粤北地区，由于石灰岩区域发育的土壤土层浅薄，蓄水能力弱，因而环境比较干燥，生长在其上的植物大多具耐旱的特性，并以喜钙植物为特征，形成了石灰岩植被中特有的钙成分较高的特点。石灰岩植被历来受到植物学家的高度关注。

(8)石灰岩的工程地质特征扩展阅读：

石灰岩结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种。碎屑结构多由颗粒、泥晶基质和亮晶胶结物构成。颗粒又称粒屑，主要有内碎屑、生物碎屑和鲕粒等。

泥晶基质是由碳酸钙细屑或晶体组成的灰泥，质点大多小于0.05毫米，亮晶胶结物是充填于岩石颗粒之间孔隙中的化学沉淀物，是直径大于0.01毫米的方解石晶体颗粒；晶粒结构是由化学及生物化学作用沉淀而成的晶体颗粒。

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

湖海中所沉积的碳酸钙，在失去水分以后，紧压胶结起来而形成的岩石，称为石灰岩。石灰岩的矿物成分主要是方解石（占50%以上）还有一些粘土、粉砂等杂质。

绝大多数石灰岩的形成与生物作用有关，生物遗体堆积而成的石灰岩有珊瑚石灰岩、介壳石灰岩，藻类石灰岩等，总称生物石灰岩。由水溶液中的碳酸钙（CaCO3）经化学沉淀而成的石灰岩，称为化学石灰岩。如普通石灰岩、硅质石灰岩等。

对石灰岩的质量要求，视用途不同而异。一般来说，冶金、化学工业和其它的特殊工业部门对石灰岩纯度的要求比建筑工业和农业高，我国除冶金工业用石灰岩制定了中华人民共和国专业标准ZBD60001-85外，其它行业均未制定国家标准或专业标准，而由各应用部门自行制定有关标准。建材工业用石灰岩产品质量要求

（1）水泥工业：用于水泥生产的石灰质原料，质量要求列于表7。对非晶质石灰岩，其粒度要求为30~80mm。

（2） 玻璃工业：一般来说，根据玻璃质量要求不同而选用CaO含量不同的石灰岩，但要求所选用的石灰岩为非晶质且成份稳定。

石灰石用途很广，是国民经济各部门以及人民生活中必不可少的原料。主要用于：

（1）在建筑工业中用来生产水泥和烧制石灰；

（2）冶金工业用作熔剂；

（3）化学工业中用来制碱、漂白粉及肥料等；

（4）食品工业中用作澄清剂；

（5）农业中用来改良土壤；

（6）在塑料工业中用作填料；

（7）在涂料工业中广泛用于做各种建筑涂料；

（8）在造纸工业中用作碱性填料；

（9）在橡胶工业中用作橡胶的基本填料；

（10）在环保工业中用作吸附剂。

⑨ 石灰岩有什么特点

化合物呈碳酸盐(菱镁矿)、硫铁矿(黄铁矿)、游离的氧化物(磁铁矿、赤铁矿)及氢氧内化物(含水针容铁矿)存在;此外还有海绿石，个别类型的石灰岩中还有煤、地沥青等有机质和石膏、硬石膏等硫酸盐，以及磷和钙的化合物，碱金属化合物以及锶、钡、锰、钛、氟等化合物，但含量很低。石灰岩具有良好的加工性、磨光性和很好的胶结性能，不溶于水，易溶于饱和硫酸，能和各种强酸发生反应并形成相应的钙盐，同时放出CO2。石灰岩煅烧至900℃以上(一般为1000~1300℃)时分解转化为石灰(CaO)，放出CO2。生石灰遇水潮解，立即形成熟石灰[Ca(OH)2]，熟石灰溶于水后可调浆，在空气中易硬化。

⑩ 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。