公路工程地质实验

公路工程地质实验矿物与岩石认识实验一常见造岩矿物认识与鉴定实验目的与要求（一）认识常见的主要造岩矿物的形态与物理性质（二）掌握几种主要造岩矿物的物理性质及其鉴定特征（三）掌握肉眼鉴定矿物的方法，学会矿物描述实验内容（一）观察矿物的形态（二）认识造岩矿物的物理性质及其鉴定特征（三）区别相似矿物矿物：具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物，称为矿物。其中构成岩石的矿物，称为造岩矿物。矿物的物理性质－颜色自色：矿物自身的颜色，颜色比较固定，由色素离子引起。它色：矿物中混入了某些杂质所引起的，与矿物本身的性质无关。假色：矿物中的裂隙或表面的氧化薄膜对光的折射、散射引起的。矿物的物理性质－光泽光泽：矿物表面呈现的光亮程度，称为光泽。金属光泽半金属光泽非金属光泽玻璃光泽珍珠光泽丝绢光泽油脂光泽蜡状光泽土状光泽矿物的物理性质－硬度矿物抵抗外力刻划、研磨的能力，称为硬度。硬度对比的标准，称为摩氏硬度。1滑石2石膏3方解石4萤石5磷灰石6长石7石英8黄玉9刚玉10金刚石矿物的物理性质－解理与断口矿物受打击后，能沿一定方向裂开成光滑平面的性质，称为解理。不具方向性的不规则破裂面，称为断口。裂开的光滑平面称为解理面。鉴定矿物的方法鉴定矿物的方法：化学分析法、吹管分析法、光谱分析法显微镜法、发光法、放射性法肉眼鉴定法：观察矿物的外表特征，如颜色、光泽、硬度、解理等，根据这些特征来鉴定矿物的方法。肉眼鉴定矿物的步骤1观察矿物的光泽。3观察矿物的颜色。2试验矿物的硬度。4观察形态及其他物理性质。肉眼鉴定矿物实例某矿物，玻璃光泽，硬度小于小刀，颜色为灰白色，则可能是方解石、白云石、重晶石。再进一步观察形态为三向完全解理，则可能是方解石、白云石。再用稀盐酸与之作用，气泡剧烈则可判断是方解石石英正长石斜长石白云母黑云母角闪石辉石橄榄石方解石白云石石膏高岭石滑石绿泥石蛇纹石石榴子石黄铁矿矿物与岩石认识实验二常见岩浆岩认识与鉴定实验目的与要求（一）认识岩浆岩的主要类型，掌握肉眼鉴定岩浆岩的方法（二）观察岩浆岩的结构、构造特征；掌握岩浆岩的主要类型；学会岩浆岩的岩性描述。实验内容（一）观察岩浆岩颜色变化规律与矿物组成之间的关系；（二）观察岩浆岩的结构与构造（三）观察岩浆岩的矿物的矿物组成（四）对岩石进行鉴定和描述岩浆岩:由岩浆冷凝形成的岩石。岩浆岩的矿物成分深色矿物：黑云母、角闪石、辉石及橄榄石等浅色矿物：石英、正长石、斜长石及白云母等岩浆岩的矿物成分是其分类和命名的依据，也是决定工程地质性质的主要因素。主要矿物：含量大于10％的，划分岩浆岩大类的依据。次要矿物：含量小于10％，划分岩浆岩种属的依据岩浆岩按产出部位分类侵入岩深成(侵入)岩：岩浆上升侵入围岩，在地壳深处结晶形成的岩石。浅成(侵入)岩：岩浆上升侵入围岩，在地面以下较浅处形成的岩石。喷出岩由喷出地面的熔岩凝固形成的岩石岩浆岩分类—根据SiO2的含量酸性岩类中性岩类基性岩类52～45%超基性岩类岩类SiO2含量65%65～52%52～45%颜色浅深比重小大Fe/Mg含量少多岩浆岩的结构指组成岩石的矿物的结晶程度、晶粒大小、晶体形状及其相互结合的情况。结晶：指岩石中的矿物富集成较大的颗粒（与化学的结晶概念不同）。岩浆岩的结构反映了岩浆岩的生成环境。岩浆岩的结构—按矿物的结晶程度分类全晶质结构：岩石全部由结晶的矿物组成。岩浆在温度缓慢降低的情况下冷凝，是侵入岩所特有的。半晶质结构：岩石由结晶的矿物和非结晶的矿物组成浅成岩和部分喷出岩中可见。非晶质结构：又称玻璃质结构，由非结晶矿物组成，岩浆喷出地表迅速冷凝来不及结晶的情况下形成，是喷出岩特有。全晶质结构半晶质结构非晶质结构岩浆岩的结构－按矿物的晶粒大小显晶质结构：岩石由结晶较大的矿物组成，用肉眼或放大镜可见矿物。隐晶质结构：岩石中矿物结晶微小，在显微镜下可见矿物玻璃质结构：岩石由非晶质构成，均匀致密。岩浆岩的结构－按矿物晶粒的相对大小等粒结构：矿物全部是显晶质，同种主要矿物的结晶颗粒大小大致相等。深成侵入岩所特有。类型：粗粒结构中粒结构细粒结构不等粒结构：主要矿物结晶颗粒的大小不同，相差悬殊。晶形完好、颗粒粗大的称为斑晶，小的为石基类型：斑状结构：石基为隐晶质或玻璃质。似斑状结构：石基为显晶质。岩浆岩的结构非晶质结构全晶质结构等粒结构不等粒结构似斑装结构显晶质结构隐晶质结构粗粒结构细粒结构中粒结构半晶质结构斑装结构按矿物结晶程度斑装结构岩浆岩的构造岩浆岩的构造：是指矿物在岩石中排列和充填方式所反映出来的外貌特征。岩浆岩的构造特征，主要决定于岩浆冷凝时的环境。岩浆岩常见构造：块状构造:矿物在岩石中分布比较均匀，无一定的排列方向。流纹状构造:岩石中不同颜色的条纹，拉长了的气孔以及长条形矿物沿一定方向排列所形成的流动状态构造。气孔状构造:岩浆凝固，挥发的气体未能及时逸出，以至在岩石中留下许多圆形、椭圆形或长管形的孔洞。杏仁状构造:岩石中的气孔，为后期矿物（方解石、石英）充填所形成的一种形似杏仁的构造。岩浆岩的构造气孔状构造流纹状构造杏仁状构造岩浆岩的分类、命名分类：以成分（化学、矿物）为主要依据，兼顾结构、构造及产出部位。命名：简练明了反映岩石的特征。1、主要矿物名称组合命名，如正长岩；2、以矿物的多少顺序命名，前少后多，如闪长岩3、颜色－特殊结构－矿物－基本名称，如辉绿岩地质学对岩浆岩的分类岩石类型酸性岩中性岩基性岩超基性岩SiO2含量（%）6565～5252～4545颜色浅（浅灰、黄、褐、红）→深（深灰、黑绿、黑）成分产状构造结构正长石斜长石不含长石石英角闪石辉石橄榄石、辉石侵入岩深成岩岩基岩株块状等粒花岗岩正长岩闪长岩辉长岩橄榄岩辉岩浅成岩岩床岩盘岩墙块状、气孔等粒似斑状斑状花岗斑岩正长斑岩闪长玢岩辉绿岩少见喷出岩火山锥熔岩流熔岩被块状、气孔、杏仁、流纹隐晶质玻璃质斑状流纹岩粗面岩安山岩玄武岩少见块状、气孔玻璃质浮岩、黑曜岩少见岩浆岩的鉴定与识别颜色浅深中性岩类基性岩类酸性岩类超基性岩类结晶程度高低深成浅成喷出定名结构/构造矿物成分反映成岩环境反映矿物成分酸性岩浆岩花岗岩花岗斑岩流纹岩主要矿物成分：石英、正长石中性岩浆岩正长岩正长斑岩主要矿物成分：正长石中性岩浆岩闪长岩闪长玢岩安山岩主要矿物成分：角闪石、斜长石基性岩浆岩辉长岩辉绿岩玄武岩主要矿物成分：辉石、斜长石超基性岩浆岩橄榄岩主要矿物成分：橄榄石辉岩主要矿物成分：辉石常见沉积岩的认识与鉴定矿物与岩石认识实验三（一）目的与要求认识沉积岩的主要类型，掌握肉眼鉴定沉积岩及变质岩的方法。观察沉积岩的结构特征，掌握沉积岩的几种主要类型，学会沉积岩的描述。（二）实验内容观察沉积岩的结构区别几种常见岩石沉积岩在地壳地表常温常压条件下，由风化产物、有机质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层状岩石。沉积岩的结构沉积岩的结构：按物质组成、颗粒大小及形状等方面的特点，一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构及生物结构四种：碎屑结构：由碎屑物质被胶结而成，是沉积岩特有的结构。碎屑结构砾状结构碎屑粒径2mm砂质结构碎屑粒径0.05～2mm粗粒结构粒径0.5～2mm中粒结构粒径0.25～0.5mm细粒结构粒径0.05～0.25mm粉砂质结构碎屑粒径0.005～0.05mm沉积岩的结构泥质结构：由粒径0.005mm的粘土矿物组成，是泥岩和页岩的主要结构。结晶结构：由溶液中沉淀或重结晶所形成的结构，是白云岩、石灰岩等化学岩类的主要结构。生物结构：由生物遗体或碎片组成，是生物化学岩所具有的结构。沉积岩的矿物成分（物质组成）沉积岩的矿物成分（物质组成）按其来源可以分为两大类：一类是继承岩浆岩中的浅色矿物，如石英、长石等；另一类为沉积岩成岩过程中形成的，如方解石、石膏等。黏土矿物：高岭石、蒙脱石化学沉积矿物：方解石、白云石、石膏等有机质及生物残骸：贝壳、化石及其他有机质碎屑物质：沉积碎屑、火山碎屑沉积岩的构造沉积岩的构造是指其组成部分的空间分布及其相互间的排列关系。层理构造：沉积岩在形成过程中由于沉积环境的改变，使先后沉积的物质在颗粒大小、形状、颜色和成分上发生变化，从而显示出来的成层现象。层面构造：层面上有时还保留有反映沉积岩形成时的某些特征，如波痕、泥裂等。化石：经石化作用保存下来的动植物遗骸或遗迹，如蚌壳、三叶虫、树叶等，常沿层理面平行分布。沉积岩的层理构造、层面特征和含有化石，是沉积岩在构造上区别于岩浆岩的重要特征。层理构造泥裂化石常见的沉积岩岩类结构岩石分类名称主要亚类及其组成物质碎屑岩类火山碎屑岩碎屑结构粒径100mm火山集块岩主要由100mm的熔岩碎块、火山灰等经压密胶结而成粒径100～2mm火山角砾岩主要由100～2mm的熔岩碎屑、晶屑、玻屑及其他碎屑混入物组成粒径2mm凝灰岩由50%以上粒径2mm的火山灰组成，其中有岩屑、晶屑、玻屑等细粒碎屑物质沉积碎屑岩砾状结构(粒径2mm)砾岩角砾岩由带棱角的角砾经胶结而成砾岩由浑园的砾石经胶结而成砂质结构（粒径2-0.05mm）砂岩石英砂岩石英(含量90%)、长石和岩屑(10%)长石砂岩石英(含量75%)、长石(25%)、岩屑(10%)岩屑砂岩石英(含量75%)、长石(10%)、岩屑(25%)粉砂质结构(粒径0.05～0.005mm)粉砂岩主要由石英、长石及粘土矿物组成粘土岩类泥质结构(粒径0.005mm)泥岩主要由粘土矿物组成页岩粘土质页岩由粘土矿物组成炭质页岩由粘土矿物及有机质组成化学及生物化学岩类结晶结构及生物结构石灰岩石灰岩方解石(含量90%)、粘土矿物(10%)泥灰岩方解石(含量75～50%)、粘土矿物(25～50%)白云岩白云岩白云石(含量100～90%)、方解石(10%)灰质白云岩白云石75～50%)、方解石(25～50%)沉积岩的鉴定与识别矿物成分划分亚类结构碎屑岩类划分岩石类别的依据碎屑结构泥岩/页岩泥质结构结晶结构化学沉积岩颜色碎屑岩类胶结物铁质胶结－－红色钙质胶结－－青白色泥质胶结－－黄色生成环境结晶岩类氧化环境－－浅色还原环境－－深色砂岩石英砂岩长石砂岩矿物成分红色铁质胶结的砂岩石灰岩深色石灰岩浅色石灰岩沉积岩－火山碎屑岩火山角砾岩凝灰岩火山集块岩沉积岩－沉积碎屑岩角砾岩砾岩砂岩粉砂岩沉积岩－泥质结构岩类泥岩页岩沉积岩－结晶结构岩类石灰岩白云岩实验四、常见变质岩的认识与鉴定目的与要求认识变质岩的主要类型，掌握肉眼鉴定变质岩的方法。观察变质岩的构造特征，掌握变质岩的几种主要类型，学会变质岩的描述。实验内容观察变质岩的构造区别几种常见岩石常见变质岩的认识与鉴定矿物与岩石认识实验四变质岩地壳内部原有的岩石（岩浆岩、沉积岩和变质岩），由于受到高温、高压及化学成分加入的影响，改变原来的矿物成分和结构、构造，形成新的岩石，称为变质岩。变质岩的矿物成分1、岩浆岩、沉积岩原有矿物：岩浆岩中的所用矿物沉积岩中的大部分矿物2、变质矿物：变质作用中产生的变质岩所特有的矿物：石墨、滑石、蛇纹石、石榴子石、绿泥石、绢云母、硅灰石、兰晶石、红柱石等。变质岩的结构变晶结构：是岩石在变质作用过程中重结晶所形成的结构。粒状变晶结构石英鳞片变晶结构云母、绿泥石纤维状变晶结构阳起石、硅灰石变余结构:有些岩石经过变质以后，重结晶作用不完全，保留原岩部分的结构特征，变余花岗结构、变余砂状结构。碎裂结构：是由于岩石受力，使矿物发生弯曲、破裂，甚至粉碎后，又被粘结在一起的结构，如糜棱结构。变质岩的构造片理构造板状构造千枚状构造片状构造片麻状构造块状构造肉眼不能分辨矿物片理构造是变质岩所特有的，是识别变质岩的显著标志。肉眼可见矿物片状矿物为主粒状矿物为主常见的变质岩岩类构造岩石名称主要亚类及其矿物成分片理状岩类片麻状片麻岩花岗片麻岩长石、石英、云母为主，其次为角闪石，有时含石榴子石角闪石片麻岩长石、石英、角闪石为主，其次为云母，有时含石榴子石片状片岩云母片岩云母、石英为主，其次有角闪石等滑石片岩滑石、绢云母为主，其次有绿泥石、方解石等绿泥石片岩绿泥石、石英为主，其次有滑石、