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1、主要内容v地球简介地球简介v造岩矿物的性质与鉴定造岩矿物的性质与鉴定v常见主要造岩矿物常见主要造岩矿物第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征1第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征地球简介地球的总体特性：地球的总体特性：不规则的旋转椭球体。不规则的旋转椭球体。赤道半径：赤道半径：6378.14KM 6378.14KM；两极半径：两极半径：6356.78KM 6356.78KM。陆地面积：陆地面积：29.2%29.2%，海洋面积：海洋面积：70.8%70.8%。(观看录像 观看录像 地球的演变 地球的演变)2第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征地球结构示意图 地球结构示意图31-1-地壳；地壳
2、；2-2-地幔；地幔；3-3-地核；地核；4-4-液态外部地核；液态外部地核；5-5-固态内部地核；固态内部地核；6-6-软流圈；软流圈；7-7-岩石圈 岩石圈第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征4第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征v v地球的构造：地壳、地幔、地核。地球的构造：地壳、地幔、地核。地壳：地壳：地球的固体外壳。地球的固体外壳。大陆最厚处达 大陆最厚处达70 70公里，海 公里，海 洋最薄处仅为 洋最薄处仅为10 10公里，平均厚度在 公里，平均厚度在33km 33km左右。左右。地壳中含有 地壳中含有100 100多种元素 多种元素，其中，其中氧、硅、铝三 氧、硅、铝三 种
3、元素占 种元素占98%98%以上。以上。地幔：地幔：中间构造层 中间构造层，富含铁镁的硅酸盐物质。，富含铁镁的硅酸盐物质。地核：地核：主要化学成分是铁、镍，所以又称 主要化学成分是铁、镍，所以又称铁镍核心 铁镍核心。5v v软流圈：软流圈：位于地幔顶部约 位于地幔顶部约50 50 250km 250km处，圈内约有 处，圈内约有5 5的 的物质为熔融状态，易于发生塑性流动；物质为熔融状态，易于发生塑性流动；v v岩石圈：岩石圈：位于软流圈以上，圈内物质均为固态；岩石圈 位于软流圈以上，圈内物质均为固态；岩石圈具有较强的刚性，被分裂成若干板块驮于软流圈之上，并 具有较强的刚性，被分裂成若干板块驮
4、于软流圈之上，并随之产生板块运动 随之产生板块运动(德国科学家魏格纳 德国科学家魏格纳1912 1912年提出 年提出大陆漂 大陆漂移假说 移假说)，它是地壳构造运动发生的根源。，它是地壳构造运动发生的根源。地壳主要元素百分比 地壳主要元素百分比第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征6v v 地壳是由岩石（地壳是由岩石（按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩 按成因分为岩浆岩、沉积岩、变质岩）组成的。组成的。而岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿 而岩石是由一种或多种矿物自然组合而成的矿物集合体，物集合体，因此评价岩石的工程性质必须先了解矿物的 因此评价岩石的工程性质必须先了解矿物的性质。性质。2
5、.1.1 2.1.1矿物的基本概念 矿物的基本概念v v 矿物：矿物：存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的 存在于地壳中的具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物。构成岩石的矿物，成为造岩矿物，自然元素和化合物。构成岩石的矿物，成为造岩矿物，其绝大部分是结晶质。其绝大部分是结晶质。2.1 2.1 主要造岩矿物 主要造岩矿物第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征7第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征v v常见矿物晶体形态 常见矿物晶体形态(a)(a)食盐晶体 食盐晶体(b)(b)石英晶体 石英晶体(c)(c)金刚石晶体 金刚石晶体(d)(d)绿柱石聚形晶体 绿柱石聚形晶体(e)(e)
6、石榴子石聚形晶体 石榴子石聚形晶体(f)(f)板钛矿聚形晶体 板钛矿聚形晶体(g)(g)红柱石放射状集合体 红柱石放射状集合体(b)(b)(h)(h)方解石钟乳状集合体 方解石钟乳状集合体(i)(i)玛瑙晶腺 玛瑙晶腺8第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征2.1.2 2.1.2 矿物的物理性质 矿物的物理性质v v矿物的物理性质：矿物的物理性质：包括矿物的 包括矿物的颜色、光泽、硬度、解理、颜色、光泽、硬度、解理、断口 断口等，取决于矿物的 等，取决于矿物的化学成分 化学成分和 和内部构造 内部构造，是鉴别矿物 是鉴别矿物的重要依据。的重要依据。一、颜色 一、颜色 矿物对可见光波的吸收作用产
7、生的。按成色原因，分 矿物对可见光波的吸收作用产生的。按成色原因，分为 为自色、他色、假色 自色、他色、假色三种。三种。9第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征黄铜矿 孔雀石（1 1）自色：）自色：由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物本身的 由矿物的化学成分和晶体结构所形成的矿物本身的固有颜色。固有颜色。如：黄金的金黄色、黄铜矿的赤黄色、孔雀石的翠 如：黄金的金黄色、黄铜矿的赤黄色、孔雀石的翠绿色等。绿色等。v v含铁、锰多的矿物，颜色较深。多呈灰绿、褐绿、黑绿以至 含铁、锰多的矿物，颜色较深。多呈灰绿、褐绿、黑绿以至黑色。黑色。如黑云母、普通角闪石、普通辉石等。如黑云母、普通角闪石、普通辉
8、石等。v v含硅、铝、钙等成分多的矿物，颜色较浅。多呈白、灰白、含硅、铝、钙等成分多的矿物，颜色较浅。多呈白、灰白、淡红、淡黄等各种浅色；淡红、淡黄等各种浅色；如石英、长石、方解石等。如石英、长石、方解石等。10第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征（2 2）他色：）他色：矿物混入某些杂质所引起的颜色，与矿物本 矿物混入某些杂质所引起的颜色，与矿物本身性质无关。身性质无关。如：纯净的石英为无色透明体，而含 如：纯净的石英为无色透明体，而含微碳粒 微碳粒时呈烟灰 时呈烟灰色 色(即 即墨晶 墨晶)，含，含锰 锰时呈紫色 时呈紫色(即 即紫水晶 紫水晶)，含，含氧化铁 氧化铁时呈玫 时呈玫瑰色（即
9、 瑰色（即玫瑰石英 玫瑰石英）等。）等。v v由于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。由于他色不固定，对鉴定矿物没有很大意义。（3 3）假色：）假色：由矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射、由矿物内部裂隙或表面氧化薄膜对光的折射、散射所引起的颜色。散射所引起的颜色。如：方解石解理面出现的虹彩、斑铜矿表面斑驳的蓝色和紫色等。11v v条痕：条痕：矿物粉末的颜色。通常将矿物在无釉瓷板上刻画 矿物粉末的颜色。通常将矿物在无釉瓷板上刻画后进行观察，它对于鉴定某些金属矿物具有重要意义。后进行观察，它对于鉴定某些金属矿物具有重要意义。例如：例如：赤铁矿可呈赤红、铁黑或钢灰等色，而其条痕 赤铁矿可呈赤红、铁
10、黑或钢灰等色，而其条痕则均为樱红色 则均为樱红色；金的条痕为金黄色 金的条痕为金黄色；黄铜矿的条痕为绿黑 黄铜矿的条痕为绿黑色等。色等。第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征12第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征方铅矿黄铁矿二、光泽：二、光泽：矿物表面反射光线的能力（光亮程度）。矿物表面反射光线的能力（光亮程度）。1 1、金属光泽：、金属光泽：反射很强，类似镀铬的金属平滑表面的 反射很强，类似镀铬的金属平滑表面的反光。如黄铁矿、方铅矿。反光。如黄铁矿、方铅矿。13第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征钻石：金刚光泽 托帕石：玻璃光泽 磁铁矿：半金属光泽2 2、半金属光泽：、半金属光泽：反射
11、强，如同一般金属的反光，如磁铁矿的光泽。反射强，如同一般金属的反光，如磁铁矿的光泽。3 3、金刚光泽：、金刚光泽：反射较强，如同金刚石的反光。反射较强，如同金刚石的反光。4 4、非金属光泽：、非金属光泽：绝大多数造岩矿物属于此类。绝大多数造岩矿物属于此类。（1 1）玻璃光泽：）玻璃光泽：反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。反光如镜，如长石、方解石解理面上呈现的光泽。14第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征珍 珠：珍珠光泽 木变石：丝绢光泽 纤维石膏云母（2 2）珍珠光泽：）珍珠光泽：光线在解理面间发生多次折射和内反射，如云母等。光线在解理面间发生多次折射和内反射，如云母等。（3 3）
12、丝绢光泽：）丝绢光泽：纤维状或细鳞片状矿物，由于光的反射互相干扰，形成 纤维状或细鳞片状矿物，由于光的反射互相干扰，形成丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。丝绢般的光泽，如纤维石膏和绢云母等。15（4 4）油脂光泽：）油脂光泽：矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上 矿物表面不平，致使光线散射，如石英断口上呈现的光泽。呈现的光泽。（5 5）蜡状光泽：）蜡状光泽：像石蜡表面呈现的光泽。如蛇纹石、滑石等致 像石蜡表面呈现的光泽。如蛇纹石、滑石等致密块体矿物表面的光泽。密块体矿物表面的光泽。（6 6）土状光泽：）土状光泽：矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒块体矿 矿物表面暗淡如土，如高岭石等松细粒
13、块体矿物表面所呈现的光泽。物表面所呈现的光泽。琥 珀：树脂光泽蛇纹石滑石高岭石第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征16第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征三、硬度 三、硬度 硬度：硬度：矿物抵抗外力机械作用 矿物抵抗外力机械作用(刻划、研磨）的强 刻划、研磨）的强度。度。是矿物的一个重要鉴定特征。是矿物的一个重要鉴定特征。矿物硬度鉴别：矿物硬度鉴别：摩氏硬度计法（十种标准矿物），用 摩氏硬度计法（十种标准矿物），用两种矿物对刻的方法确定矿物的相对硬度。两种矿物对刻的方法确定矿物的相对硬度。十种标准矿物（由软到硬）十种标准矿物（由软到硬）：l-l-滑石；滑石；2-2-石膏；石膏；3-3-方
14、方解石；解石；4-4-萤石；萤石；5-5-磷灰石；磷灰石；6-6-正长石；正长石；7-7-石英；石英；8-8-黄玉；黄玉；9-9-刚玉；刚玉；10-10-金刚石 金刚石17v常见造矿物的硬度为26.5左右，6.5以上的只有石英、橄榄石、石榴子等少数几种。v野外常用指甲（22.5）、铁刀刃（3 5.5）、玻璃（55.5）、钢刀刃（66.5）鉴别矿物的硬度。第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征18第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征四、解理和断口 四、解理和断口 解理：解理：矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的 矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。性质，称为解理。裂
15、开的光滑平面称为解理面。不具方向性 裂开的光滑平面称为解理面。不具方向性的不规则破裂面，称为 的不规则破裂面，称为断口 断口。（1 1）极完全解理：）极完全解理：极易裂开成薄片，解理面大而完整，极易裂开成薄片，解理面大而完整，平滑光亮，如云母。平滑光亮，如云母。（2 2）完全解理：）完全解理：常沿解理方向开裂成小块，解理面平整 常沿解理方向开裂成小块，解理面平整光滑，如方解石。光滑，如方解石。（3 3）中等解理：）中等解理：既有解理面，又有断口，如正长石 既有解理面，又有断口，如正长石（4 4）不完全解理：）不完全解理：常出现断口，解理面很难出现，如磷 常出现断口，解理面很难出现，如磷灰石。灰
16、石。v v解理是造岩矿物的另一个鉴定特征。解理是造岩矿物的另一个鉴定特征。19第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征五、矿物鉴定 五、矿物鉴定1 1、鉴定依据：、鉴定依据：矿物形态和物理性质（光学、物理及其他性质）矿物形态和物理性质（光学、物理及其他性质）。如颜色、光泽、硬度、解理等。如颜色、光泽、硬度、解理等。2 2、硬度鉴定：、硬度鉴定：采用矿物硬度计（标准硬度矿物）进行。采用矿物硬度计（标准硬度矿物）进行。3 3、注意事项：、注意事项：鉴定时必须依据矿物的新鲜面而不是风化面。鉴定时必须依据矿物的新鲜面而不是风化面。20v v 黄铁矿 黄铁矿：FeS FeS2 2，块状集合体；颜色为浅，块
17、状集合体；颜色为浅铜黄色，条痕为绿黑色；硬度 铜黄色，条痕为绿黑色；硬度6-6.5 6-6.5；性脆，断口参差不齐；相对密度 性脆，断口参差不齐；相对密度5.0 5.0。v v 石 石 英 英：Si0 Si02 2，呈单晶或晶簇，致密或，呈单晶或晶簇，致密或粒状集合体；纯净的石英无色透明，称 粒状集合体；纯净的石英无色透明，称水晶；石英晶面为玻璃光泽，断口为油 水晶；石英晶面为玻璃光泽，断口为油脂光泽；硬度 脂光泽；硬度7.0 7.0；无解理，贝壳状断；无解理，贝壳状断口；相对密度 口；相对密度2.65 2.65。2.1.32.1.3常见的主要造岩矿物常见的主要造岩矿物 第二章：岩石的成因类型
18、及其工程地质特征21第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征方解石褐铁矿v v赤铁矿：赤铁矿：Fe Fe2 2O O3 3，致密块状及土状集合，致密块状及土状集合体；铁黑色或暗红色，条痕呈樱红色；金 体；铁黑色或暗红色，条痕呈樱红色；金属、半金属至土状光泽；无解理；硬度 属、半金属至土状光泽；无解理；硬度5 5 6 6；相对密度；相对密度4.0 4.0 5.3 5.3。v v褐铁矿：褐铁矿：FeO(OH)FeO(OH)，含有泥质及二氧，含有泥质及二氧化硅等；褐至黄褐色，条痕黄褐色；常呈 化硅等；褐至黄褐色，条痕黄褐色；常呈土块状、葡萄状；硬度不一。土块状、葡萄状；硬度不一。v v方解石：方解石：
19、CaCO CaCO3 3，呈单晶或晶簇；粒状、，呈单晶或晶簇；粒状、块状、纤维状或钟乳状集合体；纯净的方 块状、纤维状或钟乳状集合体；纯净的方解石无色透明；玻璃光泽；完全解理；硬 解石无色透明；玻璃光泽；完全解理；硬度 度3.0 3.0；相对密度；相对密度2.7 2.7；遇冷稀盐酸强烈起；遇冷稀盐酸强烈起泡。泡。22v v 白云石 白云石：Ca CO Ca CO3 3MgCO MgCO3 3，单晶为菱面体，常，单晶为菱面体，常为块状或粒状集合体；一般为白色，因含 为块状或粒状集合体；一般为白色，因含Fe Fe常呈褐色；玻璃光泽；硬度 常呈褐色；玻璃光泽；硬度3.5 3.5 4 4；解；解理完全
20、；相对密度 理完全；相对密度2.85 2.85 3.1 3.1。v v 石 石 膏 膏：CaSO CaSO4 42H 2H2 2O O，单晶体常为板状，单晶体常为板状，集合体为块状、粒状及纤维状等；呈无色 集合体为块状、粒状及纤维状等；呈无色或白色，有时透明；玻璃光泽，纤维状石 或白色，有时透明；玻璃光泽，纤维状石膏为丝绢光泽；硬度 膏为丝绢光泽；硬度2 2；有极好解理，易；有极好解理，易沿解理面劈开成薄片 沿解理面劈开成薄片,相对密度 相对密度2.30 2.30 2.37 2.37。第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征23n n 橄榄石：橄榄石：(MgFe)2SiO4(MgFe)2SiO4
21、，常为粒状集，常为粒状集合体；浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量 合体；浅黄绿到橄榄绿色，随含铁量增高而加深；玻璃光泽；硬度 增高而加深；玻璃光泽；硬度67 67；不完全解理；相对密度 不完全解理；相对密度3.24.4 3.24.4。n n 辉 辉 石：石：(Ca(Ca，Mg Mg，Fe Fe，Al)2(Si Al)2(Si，Al)2O6 Al)2O6，单晶体为短柱状，集合体为，单晶体为短柱状，集合体为粒状；绿黑色或黑色；玻璃光泽；硬 粒状；绿黑色或黑色；玻璃光泽；硬度 度5.56 5.56；有平行柱面的两组解理；相；有平行柱面的两组解理；相对密度 对密度3.22.4 3.22.4。第二章：岩石的成因
22、类型及其工程地质特征24v v 角闪石：角闪石：Ca Ca2 2，Na(Mg Na(Mg、Fe Fe）4 4(Al(Al、Fe)(Si,A1)Fe)(Si,A1)4 4O O11 11)2 2(OH)(OH)2 2，单晶体，单晶体为长柱状、针状；绿黑色或黑色；玻 为长柱状、针状；绿黑色或黑色；玻璃光泽；硬度 璃光泽；硬度5 5 6 6；有平行柱面两组；有平行柱面两组解理；相对密度 解理；相对密度3.02 3.02 3.45 3.45。v v 斜长石：斜长石：NaAlSi NaAlSi3 3O O8 8，Ca Ca、Al Al2 2Si Si2 2O O8 8；单晶体为板状或板条状；常为白色或
23、单晶体为板状或板条状；常为白色或灰白色；玻璃光泽；硬度 灰白色；玻璃光泽；硬度6 6 6.52 6.52；两；两组中等解理，近于正交；相对密度 组中等解理，近于正交；相对密度2.61 2.61 2.75 2.75；第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征25v v 正长石：正长石：KA1Si KA1Si3 3O O8 8，单晶体常为，单晶体常为柱状或板柱状；常为肉红色，有 柱状或板柱状；常为肉红色，有时具有较浅的色调；玻璃光泽；时具有较浅的色调；玻璃光泽；硬度 硬度6 6；有两组相互正交的解理；有两组相互正交的解理；相对密度 相对密度2.54 2.54 2.57 2.57。v v 黑云母：黑云母
24、：K(MgFe)K(MgFe)3 3(A1Si(A1Si3 3O O10 10)(OH)(OH)2 2，棕褐色，棕褐色或黑色；相对密度 或黑色；相对密度2.7 2.7 3.3 3.3；其；其形态及其它光学及力学性质同白 形态及其它光学及力学性质同白云母。云母。第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征26v v 绿泥石：绿泥石：(Mg(Mg、A1 A1、Fe)(Si Fe)(Si、A1)A1)4 4O O10 10(OH)(OH)8 8，常呈鳞片状集合体；，常呈鳞片状集合体；绿色，深浅随含铁量的变化而不同；绿色，深浅随含铁量的变化而不同；解理面上为珍珠光泽；有平行片状方 解理面上为珍珠光泽；有平行
25、片状方向的解理；硬度 向的解理；硬度2 2 3 3；相对密度；相对密度2.6 2.6 3.3 3.3；薄片具挠性。；薄片具挠性。v v 蛇纹石：蛇纹石：Mg Mg6 6Si Si4 4O O10 10(OH)(OH)8 8，细鳞片状、，细鳞片状、显微鳞片状以及致密块状集合体；黄 显微鳞片状以及致密块状集合体；黄绿色；块状者具油脂光泽，纤维状者 绿色；块状者具油脂光泽，纤维状者为丝绢光泽；硬度 为丝绢光泽；硬度2.5 2.5 3.5 3.5；相对密度；相对密度2.83 2.83。绿泥石蛇纹石第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征27v v 石榴子石：石榴子石：Mg Mg3 3Al Al2 2(S
26、iO(SiO4 4)3 3，常形成等轴，常形成等轴状单晶体；集合体成粒状和块状；浅 状单晶体；集合体成粒状和块状；浅黄白、深褐到黑色；玻璃光泽；硬度 黄白、深褐到黑色；玻璃光泽；硬度6 6 7.5 7.5；无解理；断口油脂光泽，为贝；无解理；断口油脂光泽，为贝壳状或参差状；相对密度 壳状或参差状；相对密度4 4左右。左右。v v 滑 滑 石：石：Mg Mg3 3Si Si4 4O O10 10(OH)(OH)2 2，单晶体为片，单晶体为片状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、状，通常为鳞片状、放射状、纤维状、块状等集合体；无色或白色；解理面 块状等集合体；无色或白色；解理面为珍珠光泽；硬度 为珍珠
27、光泽；硬度1 1；相对密度为；相对密度为2.58 2.58 2.55 2.55。石榴子石滑 石第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征28v v 高岭石：高岭石：A1 A14 4Si Si4 4O O10 10(OH)(OH)2 2，土状或块，土状或块状集合体；白色，常因含杂质而呈其 状集合体；白色，常因含杂质而呈其它色调；土状者光泽，块状者具蜡状 它色调；土状者光泽，块状者具蜡状光泽；硬度 光泽；硬度2 2；相对密度；相对密度2.61 2.61 2.68 2.68；具可塑性。具可塑性。v v 蒙脱石：蒙脱石：(A1(A12 2Mg Mg3 3)Si)Si4 4O O10 10(OH)(OH)2
28、 2，土状，土状或显微鳞片状集合体；白色或灰白色 或显微鳞片状集合体；白色或灰白色因含杂质染有黄、浅玫瑰红、蓝或绿 因含杂质染有黄、浅玫瑰红、蓝或绿色；土状者光泽暗淡；硬度 色；土状者光泽暗淡；硬度1 1 2 2；相对；相对密度 密度2 2 3 3；具可塑性，遇水剧烈膨胀。；具可塑性，遇水剧烈膨胀。白色蒙脱石紫红色蒙脱石第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征29v v白云母：白云母：KAl KAl2 2AISi AISi3 3O O10 10(OH)(OH)2 2，单晶，单晶体为短柱状及板状；集合体 体为短柱状及板状；集合体为鳞片状，晶体细微者称绢 为鳞片状，晶体细微者称绢云母；有平行片状方极完全 云母；有平行片状方极完全解理；薄片为无色透明；具 解理；薄片为无色透明；具珍珠光泽；硬度 珍珠光泽；硬度2.5 2.5 3 3；薄片；薄片有弹性；相对密度 有弹性；相对密度2.77 2.77 2.88 2.88。第二章：岩石的成因类型及其工程地质特征30演讲完毕，谢谢观看！