第三章沉积岩、变质岩详细图解课件

第三章矿物和岩石概述第一节主要造岩矿物第二节岩浆岩第三节沉积岩第四节变质岩第五节岩石的工程性质及工程分类第六节特殊土的工程性质296-2概述地球是一个不规则的旋转椭球体。296-3地核古登堡面以下地心的一个球体。地幔莫霍面与古登堡面间的一个巨厚圈层。地壳是莫霍面以上的地球表层。296-4第一节主要造岩矿物矿物——天然生成的，具有一定物理性质和化学成分的物质,是组成地壳的基本物质单位。绿柱石天然钻石人工钻石冰石英花岗岩煤石油这些并非都是矿物296-5第一节主要造岩矿物一、矿物的形态及主要物理性质二、主要造岩矿物及其鉴定特征主要造岩矿物——在岩石中经常见到，明显影响岩石性质，对鉴定和区别岩石种类起重要作用的矿物（约20种）。296-6一、矿物的形态及主要物理性质（一）矿物的分类结晶质矿物非结晶质矿物玻璃质矿物胶体质矿物296-7结晶质矿物架状结构（长石的结构）296-8链状结构（角闪石的结构）结晶质矿物296-9层状结构（白云母的结构）结晶质矿物296-10（二）矿物的形态单体形态集合体形态显晶集合体隐晶、胶态集合体296-11①片状、鳞片状，如云母、绿泥石等。单体形态片状鳞片状白云母可用作绝缘材料；黑云母可用作高温防护眼镜的镜片。296-12②板状；斜长石石膏296-13③柱状；绿柱石角闪石296-14④立方体状；黄铁矿296-15⑤菱面体状；方解石白云石296-16⑥菱形十二面体状。黄铁矿石榴子石296-17针状另外还有多面体状和针状等。多面体状296-18柱状集合体针状集合体金红石显晶集合体296-19板状集合体片状集合体赤铁矿显晶集合体296-20纤维状石膏粒状毛发状显晶集合体296-21晶腺玛瑙树枝状集合体自然金放射状集合体金红石晶簇石英显晶集合体296-22豆状赤铁矿肾状赤铁矿鲕状赤铁矿结核状隐晶及胶态集合体296-23钟乳状土状葡萄状隐晶及胶态集合体鸡冠状，白铁矿独有花瓣状石膏束禾状，束沸石独有隐晶及胶态集合体296-25（三）矿物的光学性质颜色是矿物对光线吸收和反射的物理性能。条痕是指矿物粉末的颜色。光泽矿物表面对光的反射能力。透明度矿物透光能力的大小。296-26矿物的颜色自然金（黄）闪锌矿（橙）辰砂（红）滑石（绿）296-27矿物的颜色锡石（黑）刚玉（紫）蓝铜矿（蓝）天青石（青）296-28自色296-29他色296-30296-31石英的异常色彩296-32石英的异常色彩296-33假色296-34各种条痕条痕是指矿物粉末的颜色，条痕的颜色是唯一的。296-35光泽——矿物表面对光的反射能力。半金属光泽金属光泽金属光泽半金属光泽非金属光泽296-36金刚光泽玻璃光泽油脂光泽珍珠光泽丝绢光泽土状光泽非金属光泽296-37透明度——矿物透光能力的大小。透明矿物半透明矿物不透明矿物296-38玻璃光泽油脂光泽金刚光泽透明至半透明半透明矿物不透明矿物多数造岩矿物金属光泽半金属光泽如黄铁矿、方铅矿等。296-39（四）矿物的力学性质硬度矿物的硬度是指矿物抵抗外力刻划的能力。解理矿物被敲打后，沿一定方向规则破裂的性质断口完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向发生不规则断裂，其断裂面称为断口。296-40摩氏硬度计滑石1正长石6石膏2石英7方解石3黄玉8萤石4刚玉9磷灰石5金刚石10296-41低碳钢小刀硬度5.25～5.50°指甲硬度2.0～2.5°玻璃片硬度5.50～6.50°296-42矿物被敲打后，沿一定方向规则破裂的性质，叫做解理。根据矿物产生解理性能强弱程度的不同，一般将解理分为：极完全解理完全解理中等解理不完全解理极不完全解理296-43矿物在外力作用下极易裂成薄片。解理面光滑、平整，很难发生断口。如云母等。云母（一组解理）极完全解理(eminentcleaving)296-44在外力作用下，很易沿解理方向裂成平面（不成薄片）。解理面平滑，较难发生断口。如方解石、方铅矿、萤石等。方解石（三组解理）完全解理(perfectcleaving)296-45在外力作用下，可以沿着解理方向裂成平面。解理面不太平滑，易出现断口。如白钨矿、普通辉石等。中等解理(goodorfaircleaving)296-46矿物在外力作用下，不容易裂出解理面。解理面不平整，容易成为断口。如磷灰石等。不完全解理(imperfectcleaving)296-47矿物受外力的作用后，极难出现解理面。在碎块上常为断口。如石英、石榴子石等。极不完全解理(cleavageintraces)贝壳状断口296-48断口——完全不具有解理性的矿物，在锤击后沿任意方向产生的不规则断裂面。贝壳状断口贝壳状断口参差状断口平坦状断口锯齿状断口土状断口296-49二、主要造岩矿物及其鉴定特征序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片1石英SiO2六方柱块状无色乳白无贝壳状7无色硬度很大，无解理，贝壳断口，油脂光泽2正长石KALSi3O8柱状薄板状肉红灰白两组一组完全，一组中等6肉红色粗短柱状两向正交解理3斜长石（Na,Ca）ALSi3O8板状短柱状灰白两组一组完全，一组中等6灰白色板状两向斜交解理296-50序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片4白云母片状无色白单向极完全2.5~3无色，白色薄片有弹性5黑云母片状黑棕黑单向极完全2.5~3深色，薄片有弹性，一组极完全解理6角闪石长柱状深绿至黑色两组完全6绿黑色，长柱状7辉石短柱状粒状绿黑至黑色两组完全6绿黑或黑色，短柱状296-51序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片8橄榄石(Mg,Fe)2SiO4粒状集合体橄榄绿无，贝壳状6.5~7橄榄绿色，粒状集合体9方解石CaCO3菱面体，块体白，褐红三组完全3菱形块体与HCl剧烈反应10白云石(Mg,Ca)CO3菱面体，块体灰白三组完全3.5~4菱形块体与HCl微反应11硬石膏板状，柱状无色，灰白三组完全3~3.5灰白，三组完全解理面，遇水膨胀296-52序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片12石膏CaSO4·2H2O板状，纤维状无色，灰白单向完全1.5~2板状或纤维状，一组完全解理13滑石Mg3Si4O10(OH)2块状，鳞片状灰白，淡红单向完全1浅灰色，有滑感，性软14绿泥石(Mg,Fe)5Al(AlSi3O10)(OH)8鳞片状集合体深绿单向完全2~2.5深绿，鳞片状集合体，薄片有挠性296-53序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片15高岭石Al4Si4O10(OH)8鳞片状土状白灰黄单向完全1~3性软，粘舌，有可塑性16伊利石KAl5Si7O20(OH)4鳞片状土状白浅黄等单向完全1性软，有可塑性17蒙脱石Al4Si8O20(OH)4土状白浅红等单向完全1~2性软，滑腻，吸水膨胀296-54序号名称及化学成分形状颜色解理与断口硬度鉴定特征图片18赤铁矿Fe2O3块状，鲕状红褐，铁黑无，土状5.5~6红褐至铁黑色，条痕缨红色19蛇纹石Mg6Si4O10(OH)8块状，纤维状黄绿至黑色无，贝壳状3~3.5绿黑，深绿，有斑状色纹似蛇皮20磷灰石Ca5(PO4)3(F,Cl)针状六面柱体白，绿不完全5灰白色，呈多种集合形态296-55有一些矿物具有特殊的性质，也是有用的鉴定标志，如：云母薄片——弹性；方解石——可溶性；滑石——滑感；高岭石——吸水性(粘舌)。鉴定时：先观察颜色↓然后鉴定硬度↓最后观察解理、断口及其它特征确定出矿物的名称296-56思考题：1.矿物主要的物理性质有哪些？2.最重要的造岩矿物有哪几种？其鉴定特点有哪些？296-57岩石用通俗的话来讲，就是石头。它是在地壳中按一定规律，由一种或几种矿物共生组合在一起所形成的天然集合体。例如：石灰岩是由方解石组成的集合体；花岗岩是由石英、长石、云母等多种矿物组成的集合体；砾岩是由岩石碎屑所组成的集合体。石灰岩花岗岩砾岩296-58根据岩石的成因类型，岩石可以分为三类：岩浆岩炽热的岩浆液体，自地下深处上升，由于温度降低，结晶而成的固体。沉积岩由堆积和压密作用而形成的岩石。变质岩当温度上升或压力增大，或二者兼有时，可由任何类型的原岩形成。296-59第二节岩浆岩花岗岩（侵入岩）闪长岩（侵入岩）流纹岩（喷出岩）玄武岩（喷出岩）常见岩浆岩296-60第二节岩浆岩一、岩浆岩的形成过程二、岩浆岩的地质特性三、岩浆岩分类及常见岩浆岩的鉴定特征296-61壮观的火山喷发296-62壮观的火山喷发296-63一、岩浆岩的形成过程岩浆地壳下面存在着的处于高温高压下的，以硅酸盐为主的熔融状态的物质。岩浆岩岩浆沿着地壳薄弱带侵入地表或喷出地表，随着温度降低，最终冷凝而成的岩石。基本概念296-64岩浆作用受地壳运动的影响，岩浆沿着地壳中薄弱、开裂的地带向地表方向运动的作用。侵入作用岩浆上升未达地表，在地壳中逐渐冷凝的作用喷出作用岩浆上升，冲出地表而冷凝的作用296-65岩浆岩的基本类型侵入作用侵入岩喷出岩深成岩（＞3km）一般具有粗粒结构浅成岩（≤3km）一般具有中粒结构一般为细粒结构、微晶结构或隐晶结构喷出作用岩浆岩在形成过程中的几个作用结晶作用：热量传给围岩，自身温度降低，引起矿物的结晶同化作用：高温熔化围岩，将其改造为自身的一部分混染作用：围岩融入岩浆，使得岩浆自身成分发生改变结晶分异作用：温度降低，冷凝过程中，按矿物熔点高低，比重大小先后析出不同的矿物。296-67岩浆岩的产状是指岩浆冷凝器吼的形态、岩体所占据的空间大小及其与围岩的相互关系。296-68侵入岩的产状296-69侵入岩的产状296-70喷出岩的产状296-71火山颈火山喷发时，岩浆在火山口通道里冷凝形成的岩体。296-72剥蚀暴露的火山颈，由玄武岩柱组成（德国）296-73海南岛琼北火山296-74长白山天池——火山口湖296-75岩钟（火山锥）大同火山296-76五大莲池火山群296-77岩流（岩被）基性火山喷发形成的地形为熔岩流和熔岩被。296-78熔岩流296-79熔岩流在地表四溢296-80296-81岩石的结构——指岩石中矿物的结晶程度、晶（颗）粒大小、晶（颗）粒形态及晶（颗）粒之间的相互关系。岩石的构造——指岩石中矿物在空间的排列与充填方式所反映出来的岩石外貌特征。矿物成分二、岩浆岩的地质特性296-82（一）岩浆岩的结构296-831.按结晶程度可分为：全晶质结构玻璃质结构半晶质结构296-842.按矿物颗粒绝对大小，可分为：粗粒结构，粒径＞5mm；中粒结构，粒径2～5mm；细粒结构，粒径0.2～2mm；微粒结构，粒径＜0.2mm。显晶质结构隐晶质结构中粒结构(花岗岩)粒径2～5mm粗粒结构（辉长岩）粒径＞5mm细粒结构（闪长岩）粒径0.2～2mm显晶质结构伟晶结构(伟晶岩)粒径＞10mm296-86颗粒非常细小，肉眼下不可分辨，可以在显微镜下看到矿物晶粒，常有瓷状断面。隐晶质结构隐晶质结构（玄武岩）296-87等粒结构不等粒结构斑状及似斑状结构3.按矿物颗粒的相对大小，可分为等粒结构斑状结构斑晶基质296-88（二）岩浆岩的构造流纹状构造块状构造气孔状构造杏仁状构造296-89绳状构造珍珠构造枕状构造岩浆岩的构造296-90（三）岩浆岩的矿物成分最常见的是石英、正长石、斜长石、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等几种矿物。296-91三、岩浆岩分类及常见岩浆岩的鉴定特征（一）岩浆岩分类根据岩浆岩的产状、结构、构造、矿物成分及其共生规律等特征进行分类。见下表。岩浆岩分类表颜色浅深岩浆类型酸性中性基性超基性SiO2含量（％）＞65%65～52%52～45%＜45%石英含量（％）＞20%＜5%＜5%无或很少无长石种类及含量钾长石＞斜长石钾长石为主斜长石为主斜长石为主一般无长石以黑云母为主，角闪石次之10～15%以角闪石为主，黑云母、辉石次之15～40%以角闪石为主，黑云母、辉石次之15～40%主要为辉石，可有角闪石、黑云母、橄榄石等＜90%橄榄石辉石＞90%喷出岩岩钟岩流杏仁气孔流纹块状非晶质（隐晶质）火山玻璃：黑曜岩、浮岩等科马提岩隐晶质斑状流纹岩粗面岩