矿物与岩石(1)

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,*,矿物与岩石(1),*,矿物与岩石(1),2024/11/6,矿物与岩石(1),1、矿物,：自然界具有一定化学成分和物理性质的单质体及化合物。（不是地球上地质作用所特有的产物，而是自然界（包括宇宙）物质存在的普遍形式）,矿物是构成岩石的基本单元。目前自然界已被发现的矿物约3300多种，而主要的常见矿物约有200多种，其中常见的造岩矿物（构成岩石的矿物）也只有30多种，如石英、长石、方解石等等。,2、岩石,：岩石是地壳发展过程中，由一种或多种矿物组成、在成分和结构上具有一定规律的集合体。,岩石是构成地壳的最基本单位。按其成因，分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类；按矿物组成分单矿盐、复矿盐。,一、基本概念：,矿物与岩石(1),矿物与岩石(1),一、矿物的基本知识：,1、晶体和非晶体区别,：在固态矿物中，绝大部分都属结晶体。,晶体,为具有格子构造的固体,晶体在形成和发育过程中，如果条件适宜，能生成具有规则的几何多面体外形-晶格,，但大多数矿物晶体在发育时受到空间条件的限制，往往不具有多面体外形，或者只具有几个不完整的面，这种晶体称为晶粒或晶块。极细微的晶体，称为隐晶，,组成质点不是有规则排列，没有规则的几何多面体外形也称玻璃质体.,矿物与岩石(1),2、原生矿物、次生矿物、变质矿物的本质区别：,原生矿物,也称内生矿物。在成岩或成矿的时期,内，从岩浆熔融体中经冷凝结晶过程中所形成的石英、长石、云毋、角闪石、辉石和橄榄石等；或热液成矿过程中所形成的方铅矿、方解石等均是原矿物,次生矿物,也叫,外生矿物。是指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物,，如正长石经水解作用后形成高岭石，高岭石再经水解后形成铝土矿；次生矿物在化学成分上与原生矿物之间有一定的承袭关系。,变质矿物,是指在变质作用过程中所形成的矿物，如区域变质的结晶片岩中的蓝晶石和十字石；碳酸岩围岩接触带中的硅灰石、石榴子石等。,一、矿物的类型：,矿物与岩石(1),二、岩石的工程地质性质,一、岩石的物理性质：,1、岩石的相对密度：岩石固体部分的质量（不包括孔隙）与其同体积4 C.水的质量的比。一般介于2.5-3.3,。,2、岩石的密度：,包括孔隙在内的单位体积岩石的质量，大小取决于组成岩石的矿物密度、孔隙性及其含水情况；它是评价岩石密实程度和坚固性的指标。一般介于2.3-3.1之间。,矿物与岩石(1),3、岩石的孔隙性：,指岩石孔隙和裂隙发育的程度，对岩石的强度和透水性有着重要的影响。一般用孔隙度或孔隙比来表示。,.岩石的孔隙度(n=V/V总),：指岩石中孔隙、裂隙的体积V与岩石总体积V的百分比。,.岩石的孔隙比（e=V/U）,：指岩石中孔隙、裂隙的体积V与该岩石内固体矿物颗粒的体积U的比值，一般用小数表示。,矿物与岩石(1),随着岩石孔隙度的增大，透水性增大，岩石的强度降低，削弱了岩石的整体性；同时，又由于孔隙的存在加大了岩石内部与水、气接触面积，加快了风化速度，使孔隙又不断增大。,矿物与岩石(1),岩石开始破坏时所能承受的荷载为极限荷载，用平均应力表示时则称为岩石的极限强度。又常简称为强度。,1、抗压强度（R）：,岩石单向受压时，所能承受的最大压力，单位为Pa。,公式为：R=P/A,抗压强度通常是在室内用压力机对岩样（试件）进行加压试验。,岩石的力学性质,矿物与岩石(1),2、抗拉强度()：,=P/A,岩石的抗拉强度=(3,5)R,岩石的抗弯强度=(715）R,3、抗剪切强度：,抗切强度,：岩样在无垂直压力只加水平推力条件下的抗剪切力的强度。实质上是直接测试岩石粘聚力（c）值的方法。,抗剪强度：两块岩样在垂直接合面上,在一定压应力(6)的作用下，岩样接触面之间所能承受的最大剪切力，又称为摩擦强度。,抗剪断强度：,在一定压应力(6)的作用下岩样被剪断时,剪破面上所能承受的最大剪应力。,岩石的抗剪强度=(6-8）R,矿物与岩石(1),1、岩石按强度分类：,据岩石饱和单轴（向）极限抗压强度（Rb）将岩石划分为三类,硬质岩石 Rb 30MPa,软质岩石,Rb:5-30MPa,极软岩石,Rb 5MPa,矿物与岩石(1),三、岩石的水理性质：,1、,岩石的吸水性：,吸水率：W1=（mw1,/ms）100%(常压),饱水率W2=（mw2,/ms）100%(真空或高压),饱水系数(Kw),=W,1,/W,2,2、岩石的抗冻性：,强度损失率Rl,=（R2-R1）/R2,质量损失率Kd=（,m一m1）/m,一般认为：Rl25,Kd2，W10.5075的岩石是抗冻的岩石。,矿物与岩石(1),3、,岩石的软化性：,软化系数=,Rw/Rc,075时，属弱软化或不易软化的岩石为抗水、抗风化和抗冻性强的岩石，如未受风化作用的岩浆岩和某些变质岩，均属此类；,当075时，一般认为属于易软化的岩石，其工程性质较差，如沉积岩类的大部分均属此类。,4.岩石的透水性：,用渗透系数衡量。,矿物与岩石(1),四、影响岩石工程性质的因素：,内因:,组成岩石的矿物成分:,单矿岩比复矿岩耐风化,。,矿,物的硬度,大，岩石抗压强度高,。,矿,物的相对密度,大，岩石相对密度也大，岩石抗压强度高。,深色矿物的（橄榄石、辉石、角闪石和黑云母）抗风化能力,要比浅色矿物的（石英、长石、白云母）抗风化能力差。在岩浆岩中酸性岩比基,性岩的抗化学风化能力高；沉积岩抗风化能力要比岩浆岩和变质岩高。,矿物与岩石(1),结构、构造等:,结晶结构,的岩石孔隙度小，吸水率低。在荷载作用下变形小，弹性模量大，抗压强度高，细晶岩石的强度要高于同成分的粗晶岩石的强度，,胶结连结,基底胶结：力学性质完全取决于胶结物的性质。,孔隙胶结：强度和稳定性较好的结构。,接触胶结:强度和稳定性很差。,矿物与岩石(1),演讲完毕，谢谢听讲,!,再见，see you again,3rew,2024/11/6,矿物与岩石(1),