《工程地质岩石》PPT课件

,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,*,第二章 地壳的物质组成（变质岩）,变质岩,变质作用,地壳中,已经形成,的岩石在基本上处于,固体,状态下，受到,温度、压力,及,化学活动性流体,的作用，,发生矿物成分、化学成分、岩石结构和构造变化的地质作用,。变质作用形成变质岩。,一、变质作用的因素,（一）,温度,主要有来自地球,内部,的热能（地热、岩浆热、岩石断裂产生的高温等），不同区域，不同深度，热能也不同。,温度升高,增加了岩石,内部质点,的,活动性,，因而使岩石产生物理化学,变化,：,1.,重结晶作用,使晶粒,细小的,岩石变成晶粒,粗大的,岩石。,石灰岩,大理岩 泥质岩,角岩 石英砂岩,石英岩,2.,形成新的矿物,使岩石内部物质,重新组合,，,非晶质,变为,结晶质,，形成,新的,矿物。,脱水,蛋白石,石英,高岭石 红柱石,+,石英,+,水,加热,钙长石 橄榄石 石榴子石,1.,静压力,（,均衡压力,或,围压,）,由,上覆,岩层的,重力,引起的。静压力使岩石的,体积缩小，密度加大,，变的致密坚硬，并形成,新的,矿物。如：,（二）,压力,压力增大往往,伴随着,温度升高，因此在温度、压力的,共同作用下,，也会产生,重结晶,并形成,新的,矿物。,CaAl,2,SiO,8,+(MgFe),2,SiO,4,Ca(MgFe)2Al,2,(SiO4)2,2.,定向压力,（,侧压力、动压力、应力,）,由构造运动或岩浆活动引起的,挤压力,，使岩石中,矿物,垂直于压力方向,排列,产生,片理构造、片麻状构造,等。同时还能形成,新的,矿物：,石英、云母、绿泥石、石墨,等。,（三）,具有化学活动性的流体,1.,来源,：主要来自岩浆和深层,热水溶液,，也可以是,原来,的岩石中的流体。,2.,成分,：主要是,水、二氧化碳,以及,氧、氟、氯、硼、磷,等,易挥发性,组分。,3.,作用方式,：流体与温度、压力等,共同作用,，活动在岩石的,破碎带、接触带,以及矿物颗粒间的,空隙中,，与周围物质进行一系列,反应,，将岩石中的一些元素,熔滤出来,，引起岩石物质成分的,变化,。如：,橄榄石 蛇纹石；辉石 绿泥石、绢云母；,黑云母 绿泥石、绢云母,变质岩的特征,，最主要的有,两点,：一是岩石,重结晶,明显，二是岩石具有一定的结构和构造，特别是在一定压力下矿物重结晶形成的,片理构造,。,（一）,变质岩的矿物,成分,一部分矿物是在,其它岩石,中也,存在的,矿物。,还有一部分矿物是在,变质过程中,产生的特征变质矿物。,这些矿物是在,特定,环境下,形成的,稳定,矿物，是,鉴别,变质岩的,标志矿物,。,二、变质岩的特征,2,、,变晶结构,原岩在,固态下,发生重结晶、变质结晶作用，形成的,结晶质结构,。如：,粒状变晶结构,（石英岩、大理岩）、,鳞片变晶结构,（千枚岩、云母片岩）等。,（二）,变质岩的,结构,1,、,变余结构,变质程度,较低,，重结晶和变质结晶,不完全,，保留有,原岩的结构,。如：,变余泥质结构,（板岩）,、变余斑状结构,等。,（三）,变质岩的,构造,1,、,变余构造,岩石变质后仍保留,原岩的构造,特征。如：,变余层理构造、变余波痕构造、变余气孔构造,等。,2,、,变成构造,原岩通过,重结晶、变质结晶,形成的构造。如：,斑点构造,（斑点板岩）、,板状构造,（板岩）、,千枚状构造,（千枚岩）、,片状构造,（片岩）、,片麻状构造,（片麻岩）等。,几种类型片理构造之间的联系,变质作用的类型示意图,三、变质作用类型及代表岩石,根据,变质因素,和,地质条件,的不同分为四种类型：,（一）,接触变质作用,岩浆侵入与围岩接触的地带，由于温度增高和气水热液与围岩发生的作用。,1.,接触,热,变质作用,以,温度增高,为主，岩石,受热,后发生矿物的,重结晶,。,泥质岩 斑点板岩、角岩,石灰岩 大理岩,石英砂岩 石英岩,区域变质作用形成的角岩,2.,接触,交代,变质作用,除温度以外，来自岩浆的挥发性物质（,气水热液,）与,围岩,发生,交代作用,，使岩石发生复杂的化学变化，并产生,新的,矿物。最典型的,代表,是：,中、,酸性岩浆,与,碳酸盐岩石,接触交代，形成,矽卡岩,，并且常形成,矽卡岩矿床,。,动力变质作用是指构造运动使岩石产生,破碎、变形、重结晶,的一种变质作用。主要出现在,断裂带,附近,，常形成特有的,构造岩、碎裂岩、角砾岩,、和,糜棱岩,等。,（二）,动力变质作用,（,破裂变质作用,）,变质带,变质因素,变质现象,变质岩,浅变质带,（低级变）,温度、静压力不,太高、定向压力强,岩石破碎,重结晶,板岩、千枝岩、,片岩、石英岩,中变质带,（中级变）,温度、定向压力,较强、化学活动,性流体较强、静,压力不很强,重结晶显著,片岩、大理岩、,片麻岩,深变质带,（高级变）,温度、静压力很,高、定向压力不,一定很强,重结晶极为完好,片麻岩、麻粒岩、榴辉岩,区域变质作用,影响范围,可达,数千,至,数万,平方公里，影响,深度,可达,20,KM,以上，常,与,强烈的构造运动,有关,，,与,一定区域范围内的,构造变形、岩浆活动,等,同时,出现。往往表现出一定的,带状分布,。,（三）,区域变质作用,这是变质作用,向,岩浆作用,转变,的,过渡性,地质作用。如果热流量,继续,升高则,转变,为,花岗岩化作用,，形成地壳,深熔型花岗岩,。,混合岩化作用是区域变质作用,进一步,发展，由于地壳内部,热流量,的,增大,和,动力作用,的,增强,，产生,深部热液,和,重熔岩浆,，它们广泛,渗透、扩散、交代,，并,注入,围岩,中，形成,变质岩,基体,和,长英质,脉体,组成的,混合岩,。,（四）,混合岩化作用,（,超深变质作用,）,动力变质岩,接触变质岩,区域变质岩,混合岩类,碎裂岩,构造角砾岩,糜棱岩,斑点板岩,角岩,大理岩,石英岩,矽卡岩,板岩,千枚岩,片岩,片麻岩,麻粒岩,混合岩化变质岩,混合岩,混合花岗岩,（一）,变质岩的分类,四、变质岩的分类及常见变质岩,白色、灰白色或各种彩色。由,石灰岩或白云岩,重结晶变质而成，具,粒状变晶,结构，块状或,条带状,构造。主要矿物为方解石，遇稀盐酸强烈气泡。强度中等，易于开采，色泽美丽，是一种很好的建筑装饰石料和雕刻原料。,白色、灰白色，,粒状变晶,结构，块状构造。由硅质成分的原岩（,石英砂岩、硅质岩,）经变质作用重结晶形成。石英含量,85,%,，少量长石、云母和绿泥石。石英岩坚硬，抗风化能力很强，是良好的建筑石材，因硬度很高，开采加工相当难，破碎后可广泛用作建筑石材。,（二）,常见变质岩,大理岩,石英岩,具,变余,泥质结构，,板状构造,。原岩主要是,泥质岩、泥质粉砂岩,等，经较浅的变质作用而形成，重结晶不明显。主要由绢云母、石英、绿泥石和粘土矿物组成。因具有沿板理劈开成石板的特点，能加工成各种尺寸的石板。,板岩,千枚岩,具,显微变晶,结构，,千枚状构造,，片理面具强丝绢光泽。原岩类型与板岩相似，但基本上,已重结晶,。矿物组分为,绢云母、绿泥石、石英、纳长石,等。质地松软、强度低、抗风化能力差易风化剥落，沿片理倾向容易产生塌落。,具,变晶,结构，,片状构造,。原岩已,全部,重结晶。常见矿物有,云母、绿泥石、角闪石、石英、斜长石,等。强度低、抗风化能力差，极易风化剥落，岩体也易沿片理倾向坍落。,具,鳞片粒状变晶,结构，,片麻状构造,或条带状构造。主要由,长石、石英、黑云母、角闪石,或,辉石,等构成。强度较高。可加工劈成石板做建筑材料，它在垂直片麻理方向上的强度要大于其它方向的强度。但随着云母含量增多，强度相应降低，易风化。,是由较强烈的,混合岩化作用,形成的，由,基体,和,脉体,组成，脉体约含,15-50,%,，以,注入作用,为主，交代作用不太强烈，基体与脉体的,界线,一般较清楚。,片岩,混合岩,片麻岩,三大类岩石都是在特定的地质条件下形成的，但在成因上又是紧密联系的,在,地球形成的早期,，岩浆活动十分强烈，地壳中首先出现的岩石是由,岩浆凝固,而成的。,自出现了,大气圈和水圈以来,，各种外力因素开始对地表岩石一方面进行破坏，一方面又进行建造，出现了,沉积岩,。,任何岩石都不能回避,自然界的改造,，因此在一定条件,下又,出现了,变质岩,。,三大类岩石的关系,三大类岩石的物质循环示意图,三大类岩石对比表,一、主要物理性质,1.,比重：岩石,固体,部分单位体积的重量。多介于之间。,岩石的主要物理性质和力学性质,2.,重度（容重）：岩石单位体积的重量（,W/V,）。重度愈大，其力学性质愈好。,3.,孔隙性：岩石中各种孔隙的发育程度。用,%,表示。,4.,吸水性（吸水率）：岩石在通常大气压下的吸水能力。,5.,软化性（软化系数）：岩石受水作用后强度和稳定性降低的特性。,其值是饱水状态下的极限抗压强度与干燥状态下的极限抗压强度之比（,1,）。,6.,抗冻性：岩石抵抗冻融破坏的性能。,二、主要力学性质,1.,岩石的变形特性：主要有弹性、塑性、粘性、脆性和延展性。,2.,岩石的强度特性：岩石抵抗外力破坏的能力。,抗压强度：是指岩石在单向压力作用下抵抗压碎破坏的能力，在数值上相当于岩石受压破坏时的极限压应力。,抗剪强度：是指岩石抵抗剪切破坏的能力。,抗拉强度：数值上等于岩石单向拉伸时，拉断破坏时的最大张应力。,岩石变形的表示：,弹性模量：应力和应变之比。（,1Pa=1N/m,2,),泊松比：横向应变与纵向应变之比。之间,三、影响岩石物理力学性质的因素,1.,矿物成分,2.,结构构造,结晶岩类：粗晶,细晶、结晶,非晶的,胶结物的成分：,Si,Ca,、,Fe,泥质,胶结类型：基底胶结,孔隙胶结,接触胶结,形成年代：沉积岩形成年代老，固结成岩作用充分,构造：层理和片理存在使之强度和稳定性降低,3.,构造裂隙,4.,风化程度,了解岩浆活动，初步掌握,岩浆岩产状,的基本特征，掌握岩浆岩的,主要特征,和常见岩浆岩。,本章学习目标要求,初步了解,成岩作用、沉积岩,的概念；掌握沉积岩的,主要特征,和常见的沉积岩。,了解,变质作用,的,概念、因素、类型,；掌握,变质岩的主要特征,和常见变质岩。,学习重点,重点是岩浆岩、沉积岩、变质岩的,成因、成分、,结构、构造,及,常见岩石,。,作业及思考题,1.,什么是,岩浆作用,？有哪几种,活动方式,？各形成什么,岩类,？,2.,常见,岩浆岩的,产状,、,结构、构造,有哪些？,3.,主要岩石的,物理力学性质,。,4.,何谓,成岩作用,？每一种作用是,哪种岩类,的主要成岩作用？,5.,沉积岩有哪些常见的,原生构造,？各有何,地质意义,？,6.,变质作用的,因素,有哪些？它们是如何使岩石,变质,的？,7.,变质岩有哪些,结构、构造,？,8.,变质作用有哪些,类型,？并列出,1-2,种,代表岩石,。,