岩石的资料_范文大全

岩石的资料

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范文一:岩石有关资料 投稿:陈偼偽

矿物和岩石有关资料

元素——矿物——岩石——地壳及上地幔

矿物

一、定义

矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体。(矿物是自然产物)

晶质体指化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体。

——具有良好几何外形的晶质体成为晶体。两个或两个以上的晶体有规律的连生在一起,称双晶。 晶面条纹:晶体面上一定形式的条文

——如,水晶的六方柱晶面上有横条纹

◤绝大部分的矿物是晶体结构,一小部分属于胶体矿物。胶体矿物实际上是胶体溶液失去大部分水而成的胶凝体,形态上一般呈葡萄状、结核状、钟乳状,表面常有裂纹和皱纹。 二、矿物集合体形态: 1、粒状:花岗岩

2、片状、针状、纤维状:石墨、云母,石棉、石膏 3、致密块状:泥岩,高岭土

4、晶簇:石英晶簇 (生长晶簇的空洞叫晶洞)

5、杏仁体(直径<2cm)和晶腺(直径>2cm):矿物溶液或胶体溶液由洞壁向中心填充形成。 6、结核:黄铁矿,赤铁矿 三、矿物的物理性质:

1、颜色:自色:本身成分引起的:四价锰离子(黑),二价锰离子(紫),铁离子(樱红或褐),铜离子(绿或蓝) 他色:杂质成分引起的(一般不能用作鉴定)

假色:由化学、物理原因引起的:光程差引起干涉色(晕色),氧化膜引起(锖色) 2、条痕:矿物粉末的颜色(如,赤铁矿:樱红色,黄金:金黄,黄铁矿:黑或黑绿) 3、光泽:金属光泽:反光极强(黄铁矿,石墨等) 半金属光泽:暗淡而不刺目(黑钨矿)

非金属光泽:金刚光泽:(闪亮耀眼) 金刚石 玻璃光泽:水晶,萤石,方解石 脂肪光泽:玛瑙,玉髓

珍珠光泽:(常见于片状集合) 白云母 丝绢光泽:石棉,纤维石膏

土状光泽:(无光泽) 粉末状集合体,如 高岭石 4、硬度:

5 最完全解理:极易裂成薄片,解理面大且光滑。(云母,石膏) 完全解理:极易裂成平滑小块或薄板,解理面光滑。(方解石) 中等解理:解理面常呈小阶梯状。(普通角闪石,普通辉石)

不完全解理:只在细小碎块上才能看见不清晰的解理面。(磷灰石) 极不完全解理(无解理):石英,磁铁矿

6、断口:受力破裂后出现的没有一定方向的不规则断开面。解理与断口的发育程度互为消长。 贝壳状,锯齿状,平坦状 等。

7、脆性和延展性:脆性矿物用刀刻划产生粉末。

延展性矿物用刀刻划留下光亮划痕。 8、弹性:(云母是弹性最强的矿物)

四、矿物的分类及各类的主要矿物: 1、自然元素矿物:(单质矿物)

石墨:鳞片状、片状,钢灰色,具滑腻感,高度导电,染手染纸。

金刚石:晶体类似球形的八面体,无色透明,强金刚光泽,紫外线下发荧光,硬度最大。 2、硫化物类矿物:

黄铁矿:浅黄色(或铜黄色),金属光泽,条痕黑色,硬度大(硫化物中最大的一种)。

3、氧化物及氧化物类矿物:

赤铁矿:钢灰色或暗红色,条痕樱红色。

石英:最常见的为六方柱状,柱面上有横纹,硬度大,无解理,贝壳状断口。 4、含氧盐类矿物:

斜长石:细粒状或板状,白至灰白色,玻璃光泽,小刀刻不动。

云母:板状晶体,单向最完全解理,硬度低,薄片有弹性。(有白云母、黑云母、金云母等分类) 石棉:致密块状或片状集合体,浅色,指甲可刻划,有滑腻感。

红柱石:俗称菊花石,近正方形柱状晶体,碳质黑心或为放射状集合体。 高岭石:粉末状或土状,性软,可粘舌,和水后有可塑性。

方解石:无色透明者称冰洲石(具显著重折射现象),硬度3,遇HCl起泡,晶面平直。 石膏:硬度2,无色透明或白色、浅灰色。 5、其他盐类矿物:

萤石:又称氟石,硬度4,绿、紫、白色,加热发蓝紫色荧光。

岩石

一、定义及分类:

岩石是在各种地质作用下,按一定方式结合而成的矿物的集合体。它是构成地壳及地幔的主要物质。 分类:火成岩,沉积岩,变质岩 二、火成岩:

定义:岩浆冷凝形成的岩石。 (一)、分类:

1、按生成深度:喷出岩,侵入岩(深成岩(>5km),浅成岩(<5km)) 深成岩冷凝过程长,往往形成结晶良好、颗粒粗大的岩体。

浅成岩规模较小,冷却较快,常形成结晶颗粒较细或大小不均的斑状结构。 2、按岩浆性质:酸性岩(二氧化硅>65%),中性岩(65%>二氧化硅>52%), 基性

岩(52%>二氧化硅>45%),超基性岩(二氧化硅<45%)

◤二氧化硅含量越多,岩石颜色越深;酸性大的岩浆,黏性大,温度低,不

易流动,基性岩浆反之

(二)、岩浆成分:浅色矿物:石英,正长石,斜长石 深色矿物:角闪石,辉石,橄榄石 (三)、鲍温反应系列:

代表矿物结晶顺序的一般模式。纵列方向矿物相距越远,共生的机会越小。 ◤其中深色矿物的结晶过程是不连续的,浅色矿物结晶过程是连续的。 纵向:表示温度下降时矿物的结晶顺序 横向:表示大致同时结晶 (四)、火成岩的结构:

1、结晶程度:(1)全晶质:组成岩石的矿物全部结晶。(如花岗岩)

(2)半晶质:组成岩石的矿物部分结晶,部分为玻璃质。(如流纹岩)

(3)玻璃质(非晶质):组成岩石的矿物全未结晶。(如火山玻璃)

◤相同冷凝条件下,基性岩浆温度高、粘性小,冷却相对较慢,结晶程度往往比酸性岩浆好。 2、晶粒大小:(1)显晶质:有明显的晶粒 (2)隐晶质:岩石致密,矿物颗粒需要用显微镜辨别 3、晶粒相对大小:等粒,斑状,似斑状 4、晶形:自形,半形,他形

◤早期结晶的矿物多为自形,晚期结晶的多为半形和他形。 (五)、火成岩的构造:

1、块状构造:均匀块体 (一般是侵入岩的特征)

2、流纹构造:不同颜色、成分的隐晶质或玻璃质或拉长气孔定向排列,可反映熔岩当时的流动方向(常见于酸性喷出岩) 3、气孔构造:气体溢出而形成 (往往为喷出岩具有) 4、杏仁构造:气孔被矿物质填充形成

(六)、主要火成岩简介: 超基性岩类:

1、 橄榄岩:主要由橄榄石和辉石组成,近乎黑色或黑绿色,纯橄榄岩呈黄绿色,辉岩呈黑色 基性岩类:

2、 辉长岩:主要矿物是斜长石(多为灰白)和辉石(黑),及少量橄榄石和角闪石,中、粗等粒结构 3、 辉绿岩:近乎黑色或黑灰、灰绿色,偶有较大斜长石晶斑

4、 玄武岩:黑色,致密,比重大,粘性小,柱状节理,常有气孔、杏仁构造 中性岩类:

5、 闪长岩:主要矿物为普通角闪石和中性斜长石,基本上无石英

6、 安山岩:斑状结构,斑晶以中性斜长石及普通角闪石,多为灰、灰绿、紫红色 7、 正长石:主要由钾长石、角闪石、黑云母组成,一般为肉红色、灰黄色、灰白色 酸性岩类:

8、 花岗岩:主要由长石、石英组成,含少量黑云母或角闪石,多为肉红、灰白,略具黑色斑点,等粒结构 9、花岗斑岩:斑状结构,斑晶面积往往大于基质面积

10、流纹岩:纹路有弯曲和交汇,常为灰白、粉红、浅紫,隐晶质无斑结构常有流纹构造 脉岩类:

11、伟晶岩:具伟晶结构,浅色,矿物颗粒非常大 火山玻璃岩类:

12、黑耀岩:又叫火山玻璃,黑色或红黑色,贝壳状断口,边缘透明 13、浮岩:多气孔,似炉渣,质轻可浮于水

三、沉积岩:

定义:暴露在地表的岩石经破坏而形成碎屑物在原地或经过搬运沉积下来,再经成岩作用形成。 (一)、形成过程:破坏——搬运——沉积——成岩 (二)、破坏:

1、风化作用:(环境条件相对稳定状态下对岩石的破坏) (1)物理风化:温差风化,冰冻风化(冰劈作用),层裂

(2)化学风化:溶解作用,水化作用,碳酸化作用,氧化作用

溶解的难易程度:钾、钠的氯化物>钙、镁的氯化物和硫酸盐>钙、镁的碳酸盐>铁、镁、硅的氧化物 方解石>白云石>橄榄石>辉石>角闪石>斜长石>黑云母>白云母>石英 (3)生物风化:蚯蚓等挖洞钻土,根劈作用

◤风化壳:地壳表层在风化作用下形成的薄的不连续残积物外壳。

◤物理风化可形成碎屑物,化学风化可形成难溶物,生物风化可形成土壤。 2、剥蚀作用:(各种介质在运动中对地表岩石进行破坏) (1)机械剥蚀:风,水,冰川等的冲刷、摩擦

(2)化学剥蚀:流水、地下水、湖海等溶解方式的破坏

(三)、搬运:风化和剥蚀产生的碎屑物多为机械搬运,胶体和溶质以胶体溶液及真溶液的形式进行化学搬运。 ◤流水、风、海浪的分选和磨圆作用好,冰川、重力作用的分选和磨圆作用不好。 (四)、沉积: 1、机械沉积:

◤在沉积过程中碎屑按粗细轻重顺序沉积,称机械沉积的分异作用(砾石——砂——粉砂——黏土) 2、化学沉积:

(1)胶体溶液沉积:氧化铝、氧化铁、碳酸钙、碳酸镁等带正电荷 二氧化硅、氧化锰、黏土、腐殖质等带负电荷 蒸发脱水也可引起沉淀

(2)真溶液沉积:次序:氧化物——铁的硅酸盐——碳酸盐——硫酸盐——卤化物

3、生物沉积:遗体沉积(骨、壳成岩,形成石油等),化学沉积(代谢引起周围物质沉淀) (五)、成岩:松散——坚固

1、压固:常使黏土岩具有清晰薄层层理 2、脱水:矿物失水后体积减小,硬度增大

3、胶结:孔隙被矿物填充,将分散的颗粒粘结在一起

4、重结晶:在压力和温度上升情况下,可发生溶解,使非晶质转为晶质,密度和硬度增加 (六)、沉积岩的特征:

1、成分:主要是生物和化学成因矿物,以及碎屑矿物、黏土矿物 2、颜色:原生色,次生色,复合色

◤对沉积岩颜色影响最大的是碳质和铁质。 3、结构:

(2)泥质结构:极细小黏土质点组成,致密均一,质地较软

薄片、层状层理清晰,不透水,常保存有良好的动植物化石 (3)化学结构:溶解物质或胶体物质沉淀而成

(4)生物结构:生物遗体或生物碎片形成 4、构造:

(1)层理构造:沉积物在垂直方向上由于成分、颜色、结构不同而形成的层状构造

(2)层面构造:层面上自然作用产生的一些痕迹,如波浪冲刷的波痕、雨痕、生物脚印等 (3)结核:原生结核(沉淀过程中形成),次生结核(岩石生成后矿物渗入形成) (4)生物化石

四、变质岩

◤变质作用:岩石所处环境变化时,其成分、结构、构造等随之变化而与环境达到新的平衡关系 (一)、变质作用的因素:

1、温度:地热,岩浆热,机械摩擦热

◤一般在200~900℃,导致重结晶、形成新矿物,变形和重熔 2、压力:静压力(均向压力,围压),定向压力(侧向压力,动压力) 3、化学因素:化学活动性流体 (二)、变质岩的特征: 岩石重结晶作用明显

岩石具特定结构和构造,特别是压力下重结晶形成的片理构造 成分取决于原岩和变质条件

1、 矿物:与原岩共有的矿物,新生的矿物(可作为鉴别变质岩的标志) 2、 结构:变晶结构(岩石为全晶质)

碎裂结构:因动力变质作用使岩石破碎形成

变余结构:因变质作用不彻底,部分残留原岩特征 3、 构造:片理构造(最主要):岩中矿物定向排列显示出的构造 (三)、变质作用类型及各类主要变质岩:

动力变质作用:受构造运动产生的强烈应力作用,使岩石及组成矿物发生变形、破碎,并常伴有重结晶 1、断层角砾岩:角砾大小不等,具棱角

接触变质作用:围岩受强烈挤压形成粒度较小的碎屑,常显示出流纹构造 2、蛇纹岩:黑、绿杂合,表面似蛇皮

3、石英岩:油渍光泽,坚硬致密,等粒变晶,块状结构 4、大理岩:等粒变晶,白、浅灰、浅红色,遇HCl起泡 区域变质作用:

5、 板岩:明显板状结构,表面致密隐晶质

6、片岩:各断面都具片层结构,主要由片状或柱状矿物定向排列而成

五、三大岩石的区别:

沉积岩具明显的层理结构,含化石 变质岩具明显的片理结构,重结晶明显

变质作用是在熔融状态岩浆的冷凝过程中进行 三种岩可在一定条件下相互转换

范文二:岩石学资料 投稿:李泽泾

一、 名词解释

1. 玻璃质结构:全部由玻璃物质所组成的一种岩石结构。

2. 基体:混合岩形成过程中残留的变质岩,是区域变质作用的产物,主要是颜色较深的岩石,如斜长角闪岩。

3. 片状构造:由鳞片状、柱状和部分粒状矿物定向排布成薄的面状。

4. 似斑状结构:颗粒较大的矿物是斑晶,小的是基质,基质有显晶质组成形成似板状结构。

5. 粉砂泥状结构:

6. 文象结构:是规则或不规则的石英有规则地镶嵌插在钾长石中,其中石英嵌晶具有相同的光性方位。

7. 波痕:是由于介质的运动,在沉积物表面所形成的一种波状起伏的构造。

8. 火山角砾结构:由>64-2mm的粗火山碎屑物占50%以上所组成的结构。

9. 砾状结构:

10. 水平层理:见于细粒岩石中,系由平直、彼此与层面平行的细层所组成的层理。

11. 全晶质结构:全部由结晶矿物所组成的一种岩石结构,多形成于深成岩。

12. 斑状变晶结构:在粒度较细的矿物集合体中,有显著较大的变晶矿物,其粒度的变化是截然的,细的矿物集合体已结晶。

13. 压实作用:由于上覆沉积物不断加厚,在重荷压力下,是松散、非颗粒状沉积物的含水量减少,体积缩小,并使其致密化的过程。

14. 片麻状构造: 以粒状变晶矿物为主,其间杂以鳞片状,柱状变晶矿物断续定向分布面成

15. 砾屑结构:

16. 颗粒支撑: 当水动力强时,和碎屑同时沉积下来的杂基将被冲走,使碎屑颗粒彼此相接触,颗粒之间留有孔隙,造成颗粒支撑的结构。

17. 等粒结构: 岩石中同种主要矿物颗粒大小一致相等。

18. 半晶质结构:既有全晶矿物又有非晶质玻璃所组成的岩石结构。

19. 斑状结构: 岩石中所有的矿物颗粒和成分都俨然分属于大小不同的两群,大者组成斑晶,小的组成基质,若基质由微晶质或隐晶质组成则形成斑状结构。

20. 杂基支撑: 在水动力弱或介质为密度流时,大小碎屑与泥质一起沉积,造成杂基支撑的结构。

21. 脉体: 指的是混合岩形成过程处于活动状态的新生成的流体相结晶部分,又称活动物质。

22. 辉长结构:基性斜长石和辉石的自形程度相近,都成近等轴形的半自形—它形粒状。

23. 凝灰结构:由2-0.05mm的细火山碎屑物占50%以上所组成。

四、问答题

1. 岩石手标本上,你是如何鉴别辉石、角闪石、白云母、黑云母、正长石、斜长石、石英、方解石的?(10分)

答:辉石和角闪石:角闪石为长柱状黑绿色两组解理,辉石为短柱状绿色玻璃光泽;正长石和斜长石:正长石为肉红色玻璃光泽,斜长石为灰白色宽平的解理面和聚片双晶,硬度大于小刀;石英和方解石:用小刀刻滑,石英无划痕,方解石有条痕,加酸,起泡的是方解石,无明显现象的是石英;白云母和黑云母:假六方板状,片状、鳞片状,极完全解理,黑色、无色、褐色。

2. 岩浆岩的肉眼鉴定和描述内容主要包括哪些方面?(10分)

答:手标本描述内容包括:颜色、结构、构造、矿物组成、矿物特征和含量、岩石中矿物的次生变化、比重、其他物理性质等特征、岩石定名。在文字描述的同时,根据需要可以手绘出该岩石手标本的素描图,示意性表示岩石特征。

3. 什么是胶结物?手标本上如何区别常见的胶结物?(10分)

答:胶结物:成岩阶段,以化学沉淀方式从胶体或真溶液中沉淀出来,充填在碎屑颗粒之间的各种自生矿物。有的形成于沉积-同生期,但大多数是成岩期的沉淀产物。胶结物:铁质(使得岩石呈紫红色)钙质(白色,加酸起泡)硅质(白色,硬度大于小刀,使岩石变得致密坚硬)

海绿石(使岩石呈绿色)

5. 粗碎屑岩(砾岩)的肉眼鉴定和描述内容主要包括哪些方面?(10分)

答:颜色、砾石成分、胶结物成分,占整个岩石的百分含量;胶结类型(基底式、孔隙式。接触式)、砾石是否定向排列,胶结的致密程度。

6. 沉积岩颜色的成因类型有哪些?常见沉积岩颜色的致色因素有哪些?(10分) 答:沉积岩颜色的成因类型:继承色、自生色、次生色;色素离子:Fe3+、Fe2+、Mn2+、S、C(有机碳),暗色(灰、灰黑、黑色):机碳、黄铁矿、白铁矿→还原~强还原环境;绿色 :海绿石、伊利石、孔雀石→弱氧化~弱还原环境;红色(红、紫、黄色):赤铁矿、褐铁矿→氧化~强氧化环境。

范文三:有关岩石的资料 投稿:尹諺諻

有关岩石的资料

岩石,是固态矿物或矿物的混合物,其中海面下的岩石称为礁、暗礁及暗沙,由一种或多种矿物组成的,具有一定结构构造的集合体,也有少数包含有生物的遗骸或遗迹(即化石)。岩石有三态:固态、气态(如天然气)、液态(如石油),但主要是固态物质,是组成地壳的物质之一,是构成地球岩石圈的主要成分。

现在所使用的石材几乎包括了地球上的各类岩石。而每一种岩石都有其生成以及后期保存,变化的特定环境。以下分别进行讨论。

1、花岗岩经天文地质学的研究,在地球以外的星球上还未发现有花岗岩。所以说,花岗岩是地球上物理、化学及生物作用的独特产物。地球形成约60亿年;在42.5亿前后,形成了大气圈和水圈;在40亿年前后,出现了生命,进而形成了生物圈。初始地地壳主要由火山岩构成,其成分相当于地幔里的岩浆,由铁、镁、硅等矿物组成,也叫做超铁镁岩和铁镁岩类。现在所见到的黑色花岗岩太白青、丰镇黑、蒙古黑、福鼎黑等以及由黑色花岗石蚀变成绿色花岗石万年青、森林弛等即属此类。还有大理石中的大花绿也属这类岩石经后期蛇纹石化变质所至。由于地球上水、汽、温度及生物作用,使火山岩被蚀变、风化,并被机械、化学、生物作用所分选、富集,形成了泥泥质岩、硅质岩、化学岩(石灰岩、白云岩)以及铁、铜、磷、锰、铅、镁、钾、钠、稀土等沉积岩和沉积矿床。当经硅铝成分为主的沉积岩下沉到地下深处后将发生以下几种变化。

1.1、在40公里左右的深度,巨大的压力和高温使得岩石发生塑性变形及塑性状态下的矿物重结晶,在这种状态下,重结晶不充分,所以晶体较小并且混浊。矿物及晶体在巨大的垂直填压力下,定向排列,形成片麻理,这种岩石叫做片麻岩。由沉积岩直接变质而成,属负变质岩。到此阶段,如果岩石上升冷却,即成为片麻岩,有些还保留了沉积岩的层构造特征,如南辉县的太行红、夜里雪、芝麻红,山西灵丘的贵妃结,山东平邑的将军红等。

1.2、当片麻岩在地下深处遭受水平方向的挤压时,在层理和片麻理间产生揉皱构造成并由此产生虚脱构造(即在层间发生由于扭动而产生的弯曲的凸镜体空间)。当这些空间被而后的矿物垫液所充填,冷却结晶后,一般形成长石晶体,展现在石材表面则成为美丽的花纹,如山西应县幻彩,河北平山幻彩,国外的加州金麻。这类岩石叫做混合岩,也属于负变质岩。负变质岩一般分布在太古代古老地台的边缘,如华北准地台次级地块的边缘太行山脉,沂蒙山脉。

1.3、如果硅铝质的沉积岩继续下沉达60公里左右的深度,压力和温度已使岩石熔化为花岗岩浆,花岗岩浆比重较小(2.7左右),浮在地幔中较重的铁浆如果快速的上升冷却,来不及充分的结晶及聚晶,则形成:石英为独立的细到中晶体,外形近圆形;长石为微到细晶。叫做细晶岩,一般为浅色。成岩后,在地下,长石极易遭受蚀变成高岭石,降低了石材的力学,如江西宜春的白珍珠新疆哈密的天山兰,河北兴隆白。这类石材从质感的花纹上看,相似于水磨石的效果。

1.4、花岗岩浆如果缓慢上升、冷却,矿物则可以从容的结晶、聚晶,也就是,相同矿物单晶体在液态里有往一起聚合的趋势。这样就形成中到大斑晶的花岗岩。我国和外国的花岗岩品种大多属此类。如山东莱州的樱花红、荣城石岛红;新疆托里菊花黄、鄯善红;福建罗源红、晋江603#;广东汕头大白花;文本岑溪红。国外品种如:芬兰老鹰红、卡门红;印度红;南非红等。相对平说,印度红成岩时代古老(>25亿年),且成矿条件稳定(初始的冈瓦纳板块之中)。矿物能从容的结晶、聚晶,而且聚晶之后能进一步结晶,使得聚晶体之内的裂纹弥合,晶体也更加纯洁、

透明。由此可以看出,花岗岩体形成的时代越古老,所处构造单元越稳定,则矿物结晶成度越高,晶体的透明度越好。中国西北地区华力西期(3亿年左右)花岗岩结晶程度要好于中国东南地区的燕山期(1亿年左右)花岗岩。

1.5、花岗岩浆在上升冷却过程中,已经结晶,介还未固化。这时受到挤压,晶体被压扁、拉长,晶体定向排列,形成花岗片麻岩,如广东海浪花,福建越南白、新疆冰川白等。这与前述片麻岩的区别是:晶体大、结晶度好、花纹具流动特征。这类岩石一般分布于板块构造的南缘,显示了板块由北向南的相对挤压。

1.6、化岗岩浆上升、冷却过程中,已形成一些晶体,这时又复下沉、被加热,在已形成的晶体(或叫晶核)周围再次结晶,形成围绕晶核黄素的结晶环,也叫晶体增生,并与初始晶核黄素有着明显的界线,如:芬兰的啡钻,山东莱州珍珠红等。晶体较大,近圆瑚,具有特色。沉积岩下沉后,经历了溶为岩浆的过程,复又上升成岩,称为正变质岩。

2、岩石的蚀变作用当岩浆上升、冷却成岩后,上升至地表以下10公里左右的深度时,地下水可以通过岩石周围的裂隙以及晶体颗粒的孔隙对岩石进行蚀变作用。蚀变作用可使长石向高岭石转化,辉石和角闪石向缘泥石转化,降低石材物理性能,使得吸水率提高,光泽度降低。但,轻微的蚀变作用,对岩石的物性影响不大,但却改变了岩石的颜色,成就了一些美丽的石材品种。

2.1、细晶岩遭受蚀变后,长石转化为高岭石,其物性受到影响,如:新疆的天山兰、江西的白珍珠。

2.2、辉长岩脉遭蚀变后,辉石和角闪石转化为绿泥石,将黑色的岩石转变为绿色的岩石,如河北灵寿的万年青、河南淇县森林绿等。虽然岩石物性受到影响,但是美丽的颜色却受人喜爱,不失为高档石材。 2.3、正长岩遭受蚀变后,原来灰色、兰色、绿色的晶体由于铁的电子价降低,颜色变浅为棕色、黄色,晶体的边缘转变为高岭石,略浅于晶体中部,使得板面的花色具立体感,如:河北承德金珍珠,国外的巴西啡麻,巴西啡珍珠等,均为石材中的上品。

3、岩石的风化作用当岩石倮圳在地表后,即遭受到水、汽、温度的风化作用,其作用深度1-15米不等。风化作用使得大部分石材矿床受到破坏,磨光板面上可以看到鸡爪纹、锈玟王、砂眼,而且不易磨光,但是,风化作用也造就了一些独特的品种,如:福建锈石,用于北京人民大会堂外墙山东锈石,以及江西、广东、广西所产的黄麻等,这类矿床属于地表风化型矿床,一般顺东势厚度10米左右。较易开采,而且价值较高。国外的黄麻系列多属此类型,其特点是:影响岩石变色的物质(铁)来源于地表,由地表水淋滤造成的。[

范文四:岩石力学资料 投稿:郑炔炕

1.岩石的碎胀性:是指单位体积岩石破碎后的体积比破碎前的体积增大的性质。

2.孔隙性:天然岩石中包含着数量不等、成分各异的孔隙和裂隙的性质。

3.岩石质量指标RQD:钻探时将长度在10cm(含10cm)以上的岩芯累计长度占钻孔哦在那个厂的百分比。

4.结构面:在岩体内存在个各种地质界面,它包括物质分异面和不连续面,如假整合、不整合、褶皱、断层、层理、节理、和片理等,这些不同成因、不同特性的地质界面统称为结构面。

5.岩体裂隙度:只沿取样线方向单位长度上的节理数量。

6.普氏系数:岩石静态单轴抗压强度

7.应力重分布:从原始地下应力场变化到新的平衡应力场的过程。

8.蠕变:当应力不变时,变形随时间增加而冲长的现象。

9.围岩压力:作用在支护物上的围岩变形,挤压或坍塌岩体的各种挤压力。

10.岩石强度:岩石在各种荷载作用下达到哦坏是所能承受的最大应力。

11.弹性模量:应力与应变的比率被成为岩石的弹性模量,记为E。

12.泊松比:岩石的横向应变与纵向应变的比值。

13.应力集中系数:升巷后应力与开巷前应力之比,即K=

14.原沿应力:存在于底层中的未受工程扰动的天然应力。

15.矿山压力:地下矿体被开采后,琪走位岩体发生了变形和位移,同时围岩内的应力也增大或减小,甚至改变了原有的性质,这种引起围岩位移的力和岩体变化后的应力成为矿山压力。

16.残余变形:岩石在加载时产生变形,卸载后不可恢复的变形。

17.水压致裂法:是一种绝对地应力测量方法。蹭凉是首先取一段基岩裸露的钻孔,用封隔器将上下两端密封起来,然后住入液体,加压直到孔隙破裂,并记录眼里随时间的变化并用印模器或井下电视观测破裂方位。根据记录的破裂压力,关泵压力和破裂方位,利用相应的公式计算出原地主应力的大小和方向。

18.应力解除法:是测点岩体完全脱离地应力作用的方法,通常采用套钻的方法实现套孔岩芯的完全应力解除,因而也成套孔应力解除法,

19、岩石的全程应力应变曲线分哪六个阶段?

【答题要点】:(1)微裂隙及孔隙闭合阶段;(2)可恢复弹性变形阶段;(3)部分弹性变形至微裂隙扩展阶段;(4)非稳定裂隙扩展至岩石结构破坏阶段;(5)微裂隙聚结与扩展阶段;

(6)沿破断面滑移阶段

简答题

1.影响岩石力学性质的包括哪几个方面的内容?如何影响的?

答:1.水对岩石力学性质的影响。主要体现在连接作用,润滑作用,水楔作用孔隙压力作用溶蚀及潜蚀作用。2温度对岩石力学性质的影响。随着温度的增高,岩石的延性加大,屈服点降低,强度也降低。3加载速度对岩石力学性质的影响。加载速率越大,获得的强度指标也越高。4围压对岩石力学性质的影响。在三轴压缩条件下,岩石的变形,强度和弹性模量都有显著增大。5风化对岩石力学性质的影响,风化作用使岩石强度降低。

2.岩石按结构分成哪几类?各有何特征?

答1整块状结构:分为整体结构和块状结构,而整体结构反而主要结构面为刚性结构面。块状结构的主要结构面为刚性面,局部为破碎结构面。2层状结构:层状结构结构面为刚性结构面,柔性结构面。而薄层结构的结构面主要为柔性结构面。3破碎结构:它可分为碎裂结构,结构岩体及层状破裂结构岩体.它们切割岩体的结构面主要为原生结构面和构造结构面。4散体结构:节理密集呈无序分布,表现为泥色块或块夹泥。

3.简述地应力的分布规律.

答地应力是一个具有相对稳定性的稳定应力场,它是时间和空间的函数。2实测垂直应力基本等于上覆岩层的重量。3水平应力普遍大于垂直应力。4水平应力与垂直应力的比值随深度的增大而减小,但在不同地区变化的速度不相同。5最大水平主应力和最小水平主应力也岁深度的增加呈线性增长关系。6最大水平应力与最小水平应力之值一般相差较大,显示很强的方向性。7地应力的分布规律还会受到地形,地表剥蚀 风化 岩体结构特征 岩体力学性质 温度 地下水等因素的影响,特别是地形和断层的扰动影响最大。

4.简述岩石和岩体的异同点。

不同点:1岩石是自然界中各种矿物的集合体,是天然地质作用的参物。2岩石可看作连续的均质的 各向同性的介质。3岩石的基本构成是由组成岩石的物质和结构两大方面决定的。4而岩体呈现出线性,不连续性和各项异性。5岩体是地质体 经受过变形,遭受过破坏形成一定的岩石成分,和结构 赋存于一定的地质环境中,它是由组成岩体的岩石 结构面和赋存条件决定的。 相同点:岩石是构成岩体的基本组成单元 他们的矿物成分相同都是由岩浆岩 火成岩 变质岩组成。

5.简述岩石力学中常用的莫尔~~库伦强度理论和格里菲斯强度理论的基本假设与适用条件?

莫尔强度理论的基本假设:1由库伦准则推广到三向应力状态。2在事先给出的莫尔包络线上,叠加上反映实际试件应力状态的莫尔应力圆。3忽略力中间主应力 的影响。 适用条件:适用于塑形岩石也适用于脆性岩石的剪切破坏。

格里菲斯强度理论的基本假设:1沿裂纹垂直于作用在单位厚板上的一均匀单轴拉伸应力 的加载方向。2不考虑摩擦对压缩下闭合裂纹的影响。3假定椭圆裂纹将从最大拉应力应力集中点开始扩展。使用条件:只用于脆性岩石破坏。

6.简述维护岩石地下工程稳定的基本原则:1合理利用和充分发挥岩体强度2改善围岩的应力条件3合理支护4强调检测和信息反馈。

7.简述围岩支护的相互作用原理:1支护刚度变小与支护受力也减小,航道周边径向位移就增加。2岩体性质越软,围岩特性曲线越向外移动,变形也越大。而支护时间越迟。支护曲线的起点离坐标的原点也越远,支护工作压力也越低。

8.在不同应力状态下岩石可以有几种破坏形式:1发生与应力达到强度极限的断裂破坏。2发生与应力达到极限的流动破坏。

范文五:岩石力学复习资料 投稿:袁涅涆

1、岩石力学——研究岩石的力学性状和岩石对各种物理环境的立场产生效应的一门理论科学。

2、岩石——组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律聚集而成的自然体。

3、 岩体——岩体是地质体,一定工程范围内的自然地质体,经过各种地质运动,内部含有构造与裂隙。

4、岩石结构——岩石矿物颗粒的大小、形状、表面特征、颗粒相互关系、脉结类型。

5、岩石构造——岩石的组成部分在空间排列的情况。

6、渗透系数——表征岩石渗透性能的大小。

7、软化系数——岩石试件的饱和抗压强度与干抗压强度的比值。

8、弹性——在一定应力范围内,物体受外力作用产生全部变形,而去除外力后立即回复其原有的形状和尺寸大小的性质,称为弹性。产生的变形称为弹性变形。

9、岩石的变形指标有弹性模量、变形模量、泊松比。

10、弹性模量——在单向压缩条件下,弹性变形范围为轴向应力与试件轴向应变之比。

11、变形模量——在单轴压缩条件下,轴向应力与轴向总应变之比。

12、泊松比——横向应变与轴向应变之比。

13、单轴抗压强度——岩石试件在无侧隙的条件下,受轴向压力作用至破坏时,单位横截面积上所承受的最大压应力。

14、抗拉强度——岩石在拉伸载荷作用下达到破坏时所能承受的最大拉应力。

15、抗剪强度——岩石在剪切载荷作用下抵抗剪切破坏的最大剪应力。

16、流变性——指介质在外力不变的条件下,应力或应变随时间变化的性质。

17、蠕变——介质在大小和方向均不改变的外力作用下,其变形随着时间的变化而增大的现象。

18、松弛——介质的变形保持不变时,内部应力随时间变化而降低的现象。

19、弹性后效——对介质加载或卸载时,弹性应变滞后于应力的现象。

20、结构面——指岩体中存在着各种不同成因和不同特性的地质界面,包括物质的分界面、不连续面。

21、准岩体强度——由完整岩石试件的强度和完整性系数K确定。

22、完整性系数——弹性波在岩体中传播纵波速度的平方与在岩石中传播纵波速度的平方之比。

23、普氏系数——表征岩石稳定性大小的性质。

24、RQD——本次钻孔取芯不小于10cm岩芯的总长与进尺之比。

25、原岩应力——由于地质构造运动等原因使地壳物质产生了内应力效应。

26、地压——因围岩位移和冒落破坏而作用在支架上的压力。

27、地压现象——围岩发生变形、出现裂隙、断裂冒落和支架破坏的现象。

28、二次应力——巷道开挖后,初始应力的平衡状态被打破,初始应力场将发生改变。如果新的应力未超过岩体的承载能力,岩体中就会建立起新的应力平衡,应力发生重新分布。

29、变形地压——在大范围内岩体受支架约束而产生对支架的压力。

30、散体地压——当岩体较为破碎时,或初始应力较大时,开巷后围岩会发生冒落破坏。架设支架后,冒落下的岩体会以重力的形式作用在支架上。

31、冲击地压——坚硬围岩中积累了很大的弹性变形能,并以突然爆发的形式释放出的压力。

32、侧压力系数——岩体中原岩应力在水平方向的分量q与垂直方向的分量p的比值。

33、崩落角——指地表裂隙区的最边缘至采空区下部边界线的连线与水平面所成的夹角。

34、移动角——指地表位移边界线至采空区下部边界线的连线与水平面所成的夹角。

二、问答题

1、岩石与岩体的区别? P1

答:岩体是非均匀各项异形体,岩体内部存在着初始应力场,岩体内含有各种各样的裂隙系统,处于地下环境,受地下水等因素的影响。

2、影响岩石单轴抗压强度的因素?P24

答;一方面是岩石本身方面的因素,岩石的矿物组成、结构构造、密度、风化程度及含水量等;另一方面是实验条件方面的因素,如试件的几何形状、尺寸、加工精度、端面条件、加载速率及温度等因素。

3、获得岩石抗剪强度的方法?P28

答:直剪试验、倾斜压模剪切法、三轴试验。

4、什么是真三轴与假三轴试验?P15

答:真三轴试验是使试样处于三个主应力不相等(即σ1>σ2>σ3)的应力组合状态下的三轴压缩试验。 普通三轴处于σ2=σ3的应力状态下试验。

5、岩石的变形特征,全应力—-应力曲线如何获得?有何意义?

亦称“应力-应变图”。表示材料在外力或外因变化的作用下,应力与应变变化特征的曲线。 全应力应变曲线,表征了岩石从开始变形,逐渐破坏,到最终失去承载能力的整个过程。根据岩石的变形把全应力应变曲线分为6个阶段, 各个阶段的特征和反映的物理意义如下:OA段,应力缓慢增加,曲线朝上凹,岩石试件内裂隙逐渐被压缩闭合而产生非线性变形,卸载后全部恢复,属于弹性变形。

AB段,线弹性变形阶段,曲线接近直线,应力应变属线性关系,卸载后可完全恢复。(3)BC段,曲线偏离线性,出现塑性变形。从B点开始,试件内部开始出现平行于最大主应力方向的微裂隙。随应力增大,数量增多,表征着岩石的破坏已经开始。

CD段,岩石内部裂纹形成速度增快,密度加大,D点应力到达峰值,到达岩石最大承载能力。

DE段,应力继续增大,岩石承载力降低,表现出应变软化特征。此阶段内岩石的微裂隙逐渐贯通。

残余强度。强度不再降低,变形却不断增大。

6、典型蠕变可以分为几个阶段? P34

答:1.瞬时弹性变形阶段2.蠕变开始阶段3.蠕变第二阶段4.蠕变第三阶段

7、流变模型的基本元件有哪些?本构关系是什么?P35

答;弹性元件、粘性元件、塑性元件。

弹性本构关系:线性弹性、非线性弹性本构关系。

弹塑性本构关系:各向同性、各向异性本构关系。

流变本构关系:岩石产生流变时的本构关系。流变性是指如果外界条件不变,应变或应力随时间而变化的性质。

强度准则、莫尔强度理论的基本观点、强度曲线的形式、该理论的优点与缺点?

莫尔强度理论,认为材料发生破坏是由于材料的某一面上剪应力达到一定的限度,而这个剪应力与材料本身性质和正应力在破坏面上所造成的摩擦阻力有关。即材料发生破坏除了取决于该点的剪应力,还与该点正应力相关。

优点:

①比较全面反映了岩石的强度特性。

②真实地反映了岩石抗剪强度与正应力有关的事实。

③受拉区闭合,范围小,反映了岩石抗拉强度低的事实,三向等拉时,缩于曲线与σ轴的交点,三向等拉是会破坏的。

④受压区是开放的,三向等压时,莫尔圆缩为一点,不能与强度曲线相切,故认为三轴等压时,岩石不会破坏。

⑤莫尔理论简单、实用、方便。

缺点:

①忽略了σ2影响,与试验有出入;

②对拉应力区强度线形式研究不够,也不适应蠕变、膨胀等情况。

9、结构面对岩体强度的影响?P58 答:对岩体力学性质的影响主要取决于结构面的产状、连续性、密度、形态、张开度、结构面充填状况及结构面组合关系等。

10、为什么进行岩体分类?常用的哪几种方法?P90

答:分类的目的是为岩体工程建设的勘察、设计、施工和编制定额提供必要的基本依据。常用的有普氏分类法、按岩石质量指标(RQD)分类、节理岩体地质力学分类(RMR)、Q值岩体质量分类法、我国岩体基本质量分级(BQ)。

11、地壳浅部原岩应力分布的基本规律?P109

答:垂直应力分布规律:在深度为25-2700m的范围内,垂直应力呈线性增长,大致按平均重度等于27KNm3计算出来的重力。

水平应力分布规律:绝大多数情况下,水平主应力之一为最大主应力;水平应力具有明显的各向异性;水平应力随深度呈线性增长关系。

12、原岩应力的测量方法有哪些?P115

答:1.直接测量法:扁千斤顶法、水压致裂法、刚性包体应力计法、声发射法。

2.间接测量法:全应力解除法、局部应力解除法、地球物理方法。

13、地压分类?p145

答:变形地压、散体地压、冲击地压、膨胀地压。

14、根据围岩应力分布特点将围岩分为哪几个区?P165

答:塑性区、弹性区、原岩应力区。

围岩与支架共同作用,它的实质是什么?P166

支架与围岩是相互作用的一对力;支架的结构和尺寸对顶板压力有一定的影响;支架受力的大小及其在回采工作面上分布的规律与支架的性能有关。

16、普氏理论及自然平衡拱状态?P177

答:由于受弱面切割的影响,岩体既不是连续介质,也与完全松散的介质有区别,而是具有一定粘结力的松散介质。巷道开挖后,由于应力的重新分布,部分围岩发生破坏,巷道顶部岩体冒落,现场观察和模型试验的结果都表明,顶部岩体冒落是有限的,冒落到一定程度后,顶板形成拱形而稳定下来,这就是自然平衡拱。

17、普氏与秦氏的地压计算有哪些区别?P179

答:普氏理论适用于顶板岩石稳定性较差,但侧帮稳定性较好,侧帮不发生破坏的情况。当侧帮岩体的稳定性也较差时,就得利用秦氏地压计算。

19、采场应力分布特征P187

答:冒落带、裂隙带、弯曲带

20、空场法地压活动过程?

答:预兆阶段、大冒落阶段、稳定阶段。

21、采空区处理的主要方法?

答:崩落法、充填法、支撑法、隔离法、联合法。

22、井巷维护原则?

答:1、根据用途和服务年限,确定设计标准,进行维护设计

2、提高井巷围岩自身强度3、选择合理的井巷断面形状与尺寸

4、选择合适的支护类型和支护时间

24、喷射砼与锚杆的力学作用P224

答:喷射砼:1、保护和加固围岩 2、改善围岩应力状态3、提高围岩的自承能力 锚杆 1、悬吊作用 2、组合作用 3、挤压加固作用

范文六:岩石力学考试资料 投稿:段複褈

选择题

1、在工程实践中,洞室围岩稳定性主要取决于( B )。

(A)岩石强度 (B)岩体强度 (C)结构体强度 (D)结构面强度

计算题

7.1解释岩体原始应力﹑二次应力﹑围岩压力。

7.2某直墙型隧道处于Ⅳ类围岩,浄宽5.5m,浄高7.4m,围岩容重 r=20 ,适用铁路隧道计算方法确定围岩压力。

7.3一直墙型隧道建于软弱破碎岩体中,埋深40m,围岩岩石容重 r=23 内摩檫角

q=36 ,岩石抗压强度R=8Mpa,隧道宽6m,高8m,使用泰沙基理论和普氏理论确定围岩压力。

7.4Ⅲ类围岩中的一直墙型隧道,埋深26m,围岩容重22, 计算内摩擦角30度,隧道宽6m,高8m。试按浅埋隧道确定围岩压力。

1.1岩石与岩体的关系是( B )。

(A)岩石就是岩体 (B)岩体是由岩石和结构面组成的

(C)岩体代表的范围大于岩石 (D)岩石是岩体的主要组成部分

1.2大部分岩体属于( D )。

(A)均质连续材料 (B)非均质材料

(C)非连续材料 (D)非均质、非连接、各向异性材料

2.1岩石的弹性模量一般指( B )。

(A)弹性变形曲线的斜率 (B)割线模量

(C)切线模量 (D)割线模量、切线模量及平均模量中的任一种

2.2岩石的割线模量和切线模量计算时的应力水平为( D )。

(A)

B

、 (C)

(D)

2.3由于岩石的抗压强度远大于它的抗拉强度,所以岩石属于( B )。

(A)脆性材料 (B)延性材料

(C)坚硬材料 (D)脆性材料,但围压较大时,会呈现延性特征

2.4剪胀(或扩容)表示( D )。

(A)岩石体积不断减少的现象 (B)裂隙逐渐闭合的一种现象

(C)裂隙逐渐涨开的一种现象 (D)岩石的体积随压应力的增大逐渐增大的现象

2.5剪胀(或扩容)发生的原因是由于( D )。

(A)岩石内部裂隙闭合引起的 (B)压应力过大引起的

(C)岩石的强度大小引起的 (D)岩石内部裂隙逐渐张开的贯通引起的

2.6岩石的抗压强度随着围岩的增大(A )。

(A)而增大 (B)而减小 (C)保持不变 (D)会发生突变

2.7劈裂试验得出的岩石强度表示岩石的( B )。

(A)抗压强度 (B)抗拉强度 (C)单轴抗拉强度 (D)剪切强度

9、格里菲斯强度准则不能作为岩石的宏观破坏准则的原因是( D )。

(A)它不是针对岩石材料的破坏准则

(B)它认为材料的破坏是由于拉应力所致

(C)它没有考虑岩石的非均质特征

(D)它没有考虑岩石中的大量身长裂隙及其相互作用

10、岩石的吸水率是指( B )。

(A)岩石试件吸入水的重量和岩石天然重量之比

(B)岩石试件吸入水的重量和岩石干重量之比

(C)岩石试件吸入水的重量和岩石饱和重量之比

(D)岩石试件天然重量和岩石饱和重量之比

11、已知某岩石饱水状态与干燥状态的抗压强度之比为0.72,则该岩石( A )。

(A)软化性强,工程地质性质不良

(B)软化性强,工程地质性质较好

(C)软化性弱,工程地质性质较好

(D)软化性弱,工程地质性质不良

12、当岩石处于三向应力状态且比较大的时候,一般应将岩石考虑为( B )。

(A)弹性体 (B)塑性体

(C)弹塑性体 (D)完全弹性体

13、在岩石抗压强度试验中,若加荷速率增大,则岩石的抗压强度( A )。

(A)增大(B)减小 (C)不变 (D)无法判断

14、按照库仑—莫尔强度理论,若岩石强度曲线是一条直线,则岩石破坏时破裂面与最大主应力作用方向的夹角为( C )。

(A)45°(B)45°+φ/2 (C)45°-φ/2 (D)60°

15、在岩石的含水率试验中,试件烘干时应将温度控制在( D )。

(A)95~105℃ (B)100~105℃

(C)100~110℃ (D)105~110℃

16、按照格理菲斯强度理论,脆性岩体破坏主要原因是( A )。

(A)受拉破坏 (B)受压破坏 (C)弯曲破坏 (D)剪切破坏

17、在缺乏试验资料时,一般取岩石抗拉强度为抗压强度的( B )

(A)1/2~1/5 (B)1/10~1/50

(C)2~5倍 (D)10~50倍

18、某岩石试件相对密度ds=2.60,孔隙比e=0.05,则该岩石的干密度ρd为( D )

(A)2.45 (B)2.46 (C)2.47 (D)2.48

19、下列研究岩石弹性、塑性和粘性等力学性制裁的理想力学模型中,哪一种被称为凯尔文模型?( C )

(A)弹簧模型(B)缓冲模型(C)弹簧与缓冲器并联(D)弹簧与缓冲器串联

20、格里菲斯准则认为岩石的破坏是由于( A )。

(A)拉应力引起的拉裂破坏

(B)压应力引起的剪切破坏

(C)压应力引起的拉裂破坏

(D)剪应力引起的剪切破坏

1、岩体的强度小于岩石的强度主要是由于( A )。

( A )岩体中含有大量的不连续面

( B )岩体中含有水

( C )岩体为非均质材料

( D )岩石的弹性模量比岩体的大

2、岩体的尺寸效应是指( C )。

( A )岩体的力学参数与试件的尺寸没有什么关系

( B )岩体的力学参数随试件的增大而增大的现象

( C )岩体的力学参数随试件的增大而减少的现象

( D )岩体的强度比岩石的小

3 、影响岩体质量的主要因素为( C )。

(A)岩石类型、埋深

(B)岩石类型、含水量、温度

(C)岩体的完整性和岩石的强度

(D)岩体的完整性、岩石强度、裂隙密度、埋深

4、我国工程岩体分级标准中岩石的坚硬程序确定是按照( A )。

(A)岩石的饱和单轴抗压强度

(B)岩石的抗拉强度

(C)岩石的变形模量

(D)岩石的粘结力

5、下列形态的结构体中,哪一种具有较好的稳定性?( D )

(A)锥形(B)菱形(C)楔形(D)方形

6、沉积岩中的沉积间断面属于哪一种类型的结构面?( A )

(A)原生结构面 (B)构造结构面

(C)次生结构面

7、岩体的变形和破坏主要发生在( C )

(A)劈理面(B)解理面(C)结构

(D)晶面

8、同一形式的结构体,其稳定性由大到小排列次序正确的是( B )

(A)柱状>板状>块状

(B)块状>板状>柱状

(C)块状>柱状>板状

(D)板状>块状>柱状

9、不同形式的结构体对岩体稳定性的影响程度由大到小的排列次序为( A )

(A)聚合型结构体>方形结构体>菱形结构体>锥形结构体

(B)锥形结构体>菱形结构体>方形结构体>聚合型结构体

(C)聚合型结构体>菱形结构体>文形结构体>锥形结构体

(D)聚合型结构体>方形结构体>锥形结构体>菱形结构体

10、岩体结构体是指由不同产状的结构面组合围限起来,将岩体分割成相对的完整坚硬的单无块体,其结构类型的划分取决于( D )

(A)结构面的性质 (B)结构体型式

(C)岩石建造的组合(D)三者都应考虑

1、初始地应力主要包括( C )。

(A)自重应力 (B)构造应力

(C)自重应力和构造应力 (D)残余应力

2、初始地应力是指( A )。

(A)未受开挖影响的原始地应力

(B)未支护时的围岩应力

(C)开挖后岩体中的应力

(D)支护完成后围岩中的应力

3、构造应力的作用方向为 ( B )。

A、铅垂方向 B、近水平方向

C、断层的走向方向 D、倾斜方向

4、下列关于岩石初始应力的描述中,哪个是正确的?( B )。

(A)垂直应力一定大于水平应力

(B)构造应力以水平应力为主

(C)自重应力以压应力为主

(D)自重应力和构造应力分布范围基本一致

5、如果不时行测量而想估计岩体的初始应力状态,则一般假设侧压力系数为下列哪一个值比较好?

( B )

(A)0.5(B)1.0(C)<1(D)>1

6、测定岩体的初始应力时,最普遍采用的方法是( B )

(A)应力恢复(B)应力解除法

(C)弹性波法(D)模拟试验

3.1 某均质岩体的纵波波速是,横波波速是岩体的动弹性模量,动泊松比和动剪切模量。 ,岩石容重,求

解:弹性理论证明,在无限介质中作三维传播时,其弹性参数间的关系式如下:

动泊松比

动弹性模量

动剪切模量G,按公式

3.2 求在自重作用下地壳中的应力状态:如果花岗岩度以下的应力是多少? ,泊松比,则一公里深

解:因为地壳厚度比地球半径小的多。在局部地区可以把地表看作一个半平面,在水平方向为,深度也无限。现考虑地面下深度Z处的一个微小单元体。它受到在它上边岩、土体重量的压力。在单位面积上,这个重量是,其中, 是它上面物体的体积,是物理单位体积的重量,因此: 如果单元体四周是空的,它将向四周膨胀,当由于单元体四周也都在自重作用下,相互作用的影响使单元体不能向四周扩张。即

解之,则得: 对于花岗岩,,一公里深度以下的应力为:

由此可见,深度每增加一公里,垂直压力增加

,而横向压力约为纵向压力的三分之一。

6.1 设某花岗岩埋深一公里,其上复盖地层的平均容重为

比,花岗岩处于弹性状态,泊松。该花岗岩在自重作用下的初始垂直应力和水平应力分别为( )。

(A)2600和867 (B)26000和8667

(C)2600和866 (D)2600和866.7

解答 (1)垂直应力计算

(2)水平应力计算

其中:侧压力系数的大小与岩体的性质有关,当岩体处于弹性状态时,采用弹性力学公式;当岩体比较破碎时,采用松散介质极限平衡理论公式;当岩体处于潜塑状态时,采用海姆公式。因为本题岩体处于弹性状态,所以采用弹性力学公式,侧压力系数为

所以:

范文七:岩石力学复习资料整理 投稿:崔俧俨

第一章

1、 岩石和岩体的区别——岩石是组成地壳的基本物质,它是由矿物或岩屑在地质作用下按一定规律凝聚

而成的自然地质体;岩体是指一定范围内的自然地质体,它经历了漫长的自然历史过程,经历了各种地质作用,并在地应力的长期作用下,在其内部保留了各种永久变形和各种各样的地质构造形迹。岩体包含若干不连续面,岩体强度远低于岩石强度

2、岩体结构的两个基本要素——结构面和结构体

第二章

1、 岩石含水率、吸水率和饱水率的区别——含水率,天然状态下岩石中水的重量与岩石烘干重量比值的

百分率;吸水率,指干燥岩石试样在一个大气压和室温条件下吸入水的重量与岩石干重量之比的百分率;饱水率,岩样在强制状态下,岩样的最大吸入水的重量与岩样的烘干重量的比值的百分率

2、 饱水系数和抗冻性的关系——岩石饱水指标反映岩石中张开型裂隙和孔隙的发育情况,对岩石的抗冻

性有较大影响。饱水系数(吸水率与饱水率百分比)一般在0.5~0.8之间。试验表明,饱水系数<91%时,可免遭冻胀破坏。

3、 岩石的软化系数——岩样饱水状态下得抗压强度与干燥状态的抗压强度的比值

4、 岩石的强度定义——在荷载作用下破坏时所承受的最大荷载应力

5、 岩石抗压、抗剪、抗拉强度指标,试验方法及其优缺点——抗压指标试验方法有直接单轴抗压试验,

普通三轴试验和真三轴试验。抗拉指标试验有直接抗拉试验(缺点:试样制备困难,且不易与拉力机固定),霹雳法(优点:简单易行,只要有普通压力机就可以进行试验)。抗剪指标试验方法有直接剪切试验(缺点:强度曲线并不是绝对严格的直线),契形剪切试验,三轴压缩试验(优点:结果较精确)。

6、 脆性破坏——由于应力作用下岩石中裂隙的产生和发展的结果,岩石达到破坏时不产生明显的变形;

塑性破坏——在塑性流动状态下发生,由于组成物质颗粒间相互滑移所致,破坏时会产生明显的塑性变形而不呈现明显的破坏面。格里菲斯脆性破坏(是什么破坏)——脆性破坏是拉伸破坏,而不是剪切破坏。

7、 岩石的应力、应变曲线及各阶段的特点——反应岩石在压缩条件下由变形到破坏的全过程关系曲线,

分五阶段:压密阶段、弹性变形阶段、微裂隙发生和稳定发展阶段、微裂隙加速扩展阶段、破坏后阶段。

8、 岩石的蠕变性质组合模型——弹性单元、塑性单元、黏性单元;马克斯威尔模型、开尔文模型、广义

马克斯威尔模型、广义开尔文模型、柏格斯模型

9、 岩石的材料特性——

10、岩石的强化——在峰值前,塑性变形总量不断增加,但每次循环中的增量却逐渐减小,而且循环次数

越多,岩石越接近弹性体,此现象称为岩石的应变强化。

11、岩石长期强度的定义——岩石的强度是随外荷载作用时间的延长而降低的,通常把作用时间t倾向于

无穷大的强度称为演示的长期强度。

12、试件的形状、尺寸是如何影响岩石力学性质的?——试件的形状、和尺寸大小对强度的影响主要表现

在高径比 或高宽比 和横断面积上。试件太长、高径比太大,会由于弹性不稳定提前发生破坏,降低岩石的强度。试件太短,又会由于试件端面与承压板之间出现的摩擦力会阻碍试件的横向变形,使试件内部产生约束效应,以致增大岩石的试验强度。试件横断面积减小,会相应地增大端部约束效应,因而强度也会有所提高。

13、加载速率对岩石抗压强度(抗压试验)的影响——加载速率越大,测得的弹性模量越大;加载速率越

小,测得的弹性模量越小,峰值应力越不明显。

14、串联与并联的载荷分布(P32)——串联时每个单元模型担负着同一总荷载,他们的应变率之和等于总

应变率;并联时由每个单元模型担负的荷载之和等于总荷载,而它们的应变率都是相等的。

第三章

15、原生结构面、次生结构面、构造结构面包括那些?——岩浆结构面、沉积结构面、变质结构面;断层、

节理、劈理、层间错动引起的破碎层;风化、卸荷、应力变化、地下水、人工爆破。

16、研究结构面的形态主要是研究什么之间的关系?——凹凸度与强度

17、结构面的线密度、间距的定义——线密度,指同一组结构面沿着法线方向单位长度上结构面的数目;

间距,指同一组结构面在法线方向上,该组结构面的平均间距。

18、剪胀发生的原因——在剪应力作用下,模型上半部沿凸台斜面滑动,除有切向运动外,还产生向上的

滑动。剪切过程中产生的法向移动分量。

19、岩体的尺寸效应(力学参数与尺寸的关系)——随着结构面尺寸的增大,达到峰值强度的位移量增大;

随着尺寸的增加,剪切破坏形式由脆性破坏向延性破坏转化;尺寸加大,峰值剪胀角减少;随结构面粗糙度减少,尺寸效应也减小。

20、CSIR分类的五个指标——岩块强度、RQD值、节理间距、节理条件、地下水

21、岩体坚硬程度划分依据?表3.13

22、BQ分类考虑的三个修正系数是什么?——地下水、初始应力场、软弱结构面走向与工程轴线的关系。

23、岩体是什么和什么的地质体——各种形状的岩块和结构面组成

24、裂隙化强度介于什么和什么之间——岩块与结构面强度

25、岩体完整性系数的表示——弹性波在岩体和岩石试块中的传播速度比的平方

26、抗剪曲线高低正应力分别是什么——低法向应力 时的剪切,结构面有剪切位移和剪胀;高法向应力时,

凸台剪断,结构面抗剪强度最终变成残余抗剪强度。

27、弹性波的传播规律——弹性波穿过岩体时,遇到裂隙便发生绕射或被吸收,传播速度将有所降低,裂

隙越多,波速降低越大,小尺寸试件含裂隙少,传播速度大。

第四章

28、构造应力的作用方面——在地壳中长期存在的一种促使构造运动发生和发展的内在力量。

29、初始地应力有哪些——自重应力和构造应力

30、岩爆、高地应力、二次应力的定义——高地应力,相对于围岩强度而言的,当围岩内部的最大地应力

与围岩强度的比值达到某一水平时,才能称为高地应力;岩爆,围岩处于高应力场条件下所产生的岩片(块)飞射抛撒,以及洞壁片状剥落等现象;二次应力,当工程开挖后,应力受到开挖扰动的影响而重新分布,重分布后形成的应力。

31、声发射法的測射原理——材料在受到外荷载作用时,其内部贮存的应变能快速释放产生弹性波,从而

发出声响。

第五章

32、围岩应力的弹性分析(图5—6)

33、弹塑性状态下围岩应力的分布规律以及区域范围的划分

34、围岩应力集中系数的定义——岩体中二次应力与原始应力的比值,也可用井巷开挖后围岩中应力与开

挖前应力的比值来表示。

35、工程实践中洞室围岩稳定性主要取决于什么?——围岩强度、应力集中程度、原始应力大小、洞室边

墙的支撑力

第六章

36、从状态上分,岩石边坡的破坏类型——崩塌和滑坡

37、滑动角、坡面角、内摩擦角之间的关系——滑动面的走向必须与坡面平行(约在±20°的范围内);滑

动面必须在边坡面露出,即滑动面的倾角β必须小于坡面的倾角α;滑动面的倾角β必须大于该平面的摩擦角ψ;岩体中必须存在对于滑动阻力很小的分离面,以定出滑动的侧面边界。

范文八:野外认识岩石矿物的资料 投稿:孙馏馐

野外认识岩石矿物的资料

碎屑岩

碎屑岩主要从以下几方面观察描述:

1.颜色:要求指出岩石的总体颜色,并要区别新鲜面和风化面的颜色。

2.构造:看有无微层理和层面构造,一般以块状构造常见。沉积岩的其它宏观构造主要在野外识别。

3.结构

(1)碎屑部分:描述碎屑颗粒大小及其百分含量。若为粗碎屑岩,描述砾石或角砾(包大小、形状、磨圆度等。

(2)胶结物部分:常见胶结物有钙质胶结、泥质胶结、硅质胶结、铁质胶结,鉴定胶结物成分的方法见前述。此外,粗碎屑岩还要描述胶结类型,是基底胶结、孔隙胶结,还是接触胶结。

(3)碎屑成分:鉴定石英、长石、白云母,岩屑等几种常见的碎屑类型,并估计其百分含量。

(4)次生变化:岩石受风化,会使长石风化为粘土矿物,二价铁氧化为三价铁等。形成次生色明显者需仔细描述并与该岩石本身的颜色区分开。

(二)粘土岩

由于粘土矿物非常细小,故要在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写粘土岩的颜色和物理性质。

(l)颜色:一般的粘土岩往往为浅色,混入有机质则显黑色,混入氧化铁呈褐色,含绿泥石、海绿石等为绿色。

(2)物理性质:观察岩面断口、硬度、可塑性,在水中可否被泡软,吸水性强弱等。

(3)构造:观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。

(4)其它:如是否含有生物化石等。

四、一些常见碎屑岩的基本特征

(一)碎屑岩类

砾岩 粒径大于2mm的碎屑占50%以上,具砾状结构,层理发育差.砾石一般为圆或 次圆状者称砾岩,呈棱角和次棱角状者称角砾岩。单成分砾岩一般分选性和磨圆度均好。如

石英砾岩。复成分砾岩一般分选不好,圆度变化也大。砾岩的胶结物中,硅质、钙质、铁质和泥质均有。

砂岩 粒径介于2~0.05mm之间的砂粒占50%以上,具砂状结构,各类层理均可发

育。按砂粒大小可进一步分为粗砂岩(粒径2~0.5mm)、中砂岩(粒径0.5~0.25 mm)和细砂岩(粒径0.25~0.05mm)。石英砂岩中石英含量占75%以上,甚至95%以上,一般磨圆度高,分选好,颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%,长石含量>25%.浅红色到浅灰色。圆度较差,分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%,岩屑含量>25%,颜色深,圆度和分选都很差.

粉砂岩 粒径介于0.05~0.005mm的碎屑颗粒占50%以上,具粉砂状结构。多呈阶薄层状,平行或微波状层理。颗粒细小,肉眼难以辨认;放大镜下可识别石英颗粒或有少量白云母.岩石断面粗糙,无滑感,可以此与粘土岩区别。黄士是未固结的粉砂岩,呈土黄色,松散状,层理不清,主要由石英、长石等粉砂组成,含粘土矿物及碳酸钙结核。

(二)粘土岩类

粘土岩是分布最广的一类沉积岩,具泥质结构,水平层理,主要由各种粘土矿物组成常见岩石类型有:

粘土 未固结或弱团结的粘土岩,具吸水性和可塑性,在水中易泡软.单矿物粘土有高龄石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等,但自然界多数为复矿物粘土。

泥岩 固结较好的粘土岩,呈块状,吸水性和可塑性极弱,在水中不易泡软,成分较复杂,多水云母,含粉砂。

页岩 固结很好的粘土岩.呈叶片状.无吸水性和可塑性,水中不能泡软.可按其所含次要成分进一步命名,如碳质页岩、钙质页岩等。

第三节 常见碳酸盐岩的认识

目的:1.学会观察和描述常见碳酸盐岩的基本特征,加深对碳酸盐岩成因的了解。

2.掌握碳酸盐呀的肉眼鉴定方法和分类命名原则。

3.认识常见碳酸盐岩,并能根据其基本特征,对未知岩石进行初步分类命名。

碳酸盐岩:由化学沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石)组成的岩石。主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。

古老的石灰岩经机械风化剥蚀下来的碳酸盐岩碎屑经搬运再沉积形成的岩石不属于碳酸盐

岩。

一、 碳酸盐岩的成分

1. 矿物成分和化学成分

组成碳酸盐岩的矿物主要为方解石和白云石,前者化学成分为CaCO3,后者化学成分为CaMg(CO3)2,如果以氧化物表示,组成碳酸盐岩的化学成分主要有:CAO、MgO、CO2。

2. 结构组分

(1) 颗粒:相当于碎屑岩中的碎屑颗粒,但它是在盆地内形成,在水盆地内就地形成或经短距离搬运再沉积的。

a 内碎屑:是已形成的弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、波浪和潮汐等的作用而破碎再沉积形成的碎屑。内碎屑按粒径大小可分为:

砾屑:>2mm

砂屑:0.05~2mm

粉屑:0.05~0.005mm

内碎屑粒径越大,代表形成内碎屑时的水动力越强。

b 鲕粒:是具核心和同心层(包壳)结构的球状和似球状颗粒,直径<2mm的称鲕粒,>2 mm称豆粒

c 生物碎屑:由生物死亡后遗体的钙质硬体部分组成的颗粒。

d 球粒:是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒,多呈卵圆形,内部结构均匀,粒径约在0.03~0.2mm,0.2mm大于的称团粒。

(2) 泥晶:为泥级的碳酸盐质点。

(3) 胶结物:充填在颗粒之间的结晶的方解石。

(4) 生物骨架:由原地生长的造礁群体生物所组成的一种坚硬的碳酸钙骨架。

二、 碳酸盐岩的分类及结构

(一)按矿物成分:

1. 灰岩:主要由方解石组成,进一步按含泥质的多少分为灰岩、含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩

2. 白云岩:主要由白云石组成,通常具晶粒结构。

(二)按结构组分:

鲕粒灰岩:鲕粒结构

生物碎屑灰岩:生物碎屑结构

砾屑灰岩:砾屑结构

内碎屑灰岩 砂屑灰岩:砂屑结构

粉屑灰岩:粉屑结构

泥晶灰岩:泥晶结构

生物岩系列:礁灰岩:生物骨架结构

三、 实习指导

(1)颜色:灰—灰白色居多,但往往随混入物而变化。

(2)构造:应注意有无微细层理和层面构造,有无化石等。

(3)结构:若为晶粒结构,要按粒度划分粗、中、细粒及其含量;若为鲕状结构应描述鲕粒的大小、形状、含量;若为内碎屑结构,应注意观察内碎屑的形态、大小、排列方式,及其反映的水动力强弱;若为生物结构,要注意区分生物碎屑结构和生物骨架结构,观察主要生物的种类、生物碎屑的破碎程度及埋藏状态。

(4)硬度:一般皆小于小刀,如混入硅质,硬度增高。

(6)与酸反应:一是注意观察加稀盐酸后起泡剧烈程度,并以此区分灰岩和白云岩,与稀HCl剧烈反映者为灰岩,粉末起泡者为白云岩。二是注意观察与稀盐酸充分反映后不溶残余物的多少,一般说来,纯灰岩与稀盐酸反应后无泥质残余物;含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩反应后均有残余物,且残余物依次增加。

(7)竹叶状灰岩是内碎屑灰岩的一种,颗粒粗大,具砾屑结构,形状似竹叶,竹叶状灰岩通常是高能环境的产物。

四、一些常见碳酸盐岩的基本特征

1、颗粒灰岩

竹叶状灰岩:由扁状的砾屑级内碎屑经CaCO3胶结而成,具砾屑结构。砾屑形态为椭圆形或长椭圆形,形似竹叶。竹叶状灰岩一般形成于近岸水动力条件较强的浅水地区。

砂屑灰岩:主要由砂屑(粗、中、细)级内碎屑经CaCO3胶结而成,砂屑含量大于50%,灰泥含量较小,具砂屑结构,是在水动力较强的环境下形成的。

鲕粒灰岩:是由鲕粒经CaCO3胶结而成。鲕粒含量大于5O%,具鲕状结构。水介质强烈搅动下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层多,个体大、圆度高、分选好,而且鲕粒含最高、堆积紧密;在微弱搅动环境下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层少、个体小、圆度和分选度差,鲕粒含量低、堆集稀疏;在静水条件下形成的鲕粒,其核心凹凸不平,同心环外凹尖灭,呈偏心状。

生物(碎屑)灰岩:含5O% 以上生物化石,生物化石经碳酸钙胶结形成生物(碎屑)灰岩。生物颗粒若是完整的,称生物灰岩,具生物结构。形成于安静水体之中。生物颗粒若是不完整的碎片,则称生物碎屑灰岩或介壳灰岩,具生物碎屑结构。形成于动荡的强水动力条件之下。

泥晶灰岩:又叫微晶、隐晶灰岩,主要由泥晶方解石组成,浅灰或灰黑色,具隐晶结构,致密块状。形成于水动力条件很弱的环境中。

2、晶粒灰岩

主要由晶粒结构组分组成的灰岩称为晶粒灰岩,具晶粒结构。可根据晶粒的粗细,分为粗晶、中晶、细晶、粉晶、泥晶灰岩。

3、礁灰岩

由珊瑚、藻类、海绵、苔藓、有孔虫等造礁生物的遗体在原地堆积并被CaCO3胶结而成。具生物骨架结构,块状构造。形成了气候温暖、海底不断下沉的浅海地区。

4、白云岩

白云岩主要由白云石组成,也有颗粒、灰泥、胶结物、晶粒、生物格架等五种主要结构组分,因此白云岩也可有与灰岩相似的各种类型。常见的有泥晶-粉晶结构、鲕粒结构、生物屑结构、细-粗晶(砂晶)结构等等。

范文九:野外认识岩石矿物的资料 投稿:卢琷琸

碎屑岩

碎屑岩主要从以下几方面观察描述:

1.颜色:要求指出岩石的总体颜色,并要区别新鲜面和风化面的颜色。

2.构造:看有无微层理和层面构造,一般以块状构造常见。沉积岩的其它宏观构造主要在野外识别。

3.结构

(1)碎屑部分:描述碎屑颗粒大小及其百分含量。若为粗碎屑岩,描述砾石或角砾(包大小、形状、磨圆度等。

(2)胶结物部分:常见胶结物有钙质胶结、泥质胶结、硅质胶结、铁质胶结,鉴定胶结物成分的方法见前述。此外,粗碎屑岩还要描述胶结类型,是基底胶结、孔隙胶结,还是接触胶结。

(3)碎屑成分:鉴定石英、长石、白云母,岩屑等几种常见的碎屑类型,并估计其百分含量。

(4)次生变化:岩石受风化,会使长石风化为粘土矿物,二价铁氧化为三价铁等。形成次生色明显者需仔细描述并与该岩石本身的颜色区分开。

(二)粘土岩

由于粘土矿物非常细小,故要在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写粘土岩的颜色和物理性质。

(l)颜色:一般的粘土岩往往为浅色,混入有机质则显黑色,混入氧化铁呈褐色,含绿泥石、海绿石等为绿色。

(2)物理性质:观察岩面断口、硬度、可塑性,在水中可否被泡软,吸水性强弱等。

(3)构造:观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。

(4)其它:如是否含有生物化石等。

四、一些常见碎屑岩的基本特征

(一)碎屑岩类

砾岩 粒径大于2mm的碎屑占50%以上,具砾状结构,层理发育差.砾石一般为圆或 次圆状者称砾岩,呈棱角和次棱角状者称角砾岩。单成分砾岩一般分选性和磨圆度均好。如石英砾岩。复成分砾岩一般分选不好,圆度变化也大。砾岩的胶结物中,硅质、钙质、铁质和泥质均有。

砂岩 粒径介于2~0.05mm之间的砂粒占50%以上,具砂状结构,各类层理均可发

育。按砂粒大小可进一步分为粗砂岩(粒径2~0.5mm)、中砂岩(粒径0.5~0.25 mm)

和细砂岩(粒径0.25~0.05mm)。石英砂岩中石英含量占75%以上,甚至95%以上,一般磨圆度高,分选好,颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%,长石含量>25%.浅红色到浅灰色。圆度较差,分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%,岩屑含量>25%,颜色深,圆度和分选都很差.

粉砂岩 粒径介于0.05~0.005mm的碎屑颗粒占50%以上,具粉砂状结构。多呈阶薄层状,平行或微波状层理。颗粒细小,肉眼难以辨认;放大镜下可识别石英颗粒或有少量白云母.岩石断面粗糙,无滑感,可以此与粘土岩区别。黄士是未固结的粉砂岩,呈土黄色,松散状,层理不清,主要由石英、长石等粉砂组成,含粘土矿物及碳酸钙结核。

(二)粘土岩类

粘土岩是分布最广的一类沉积岩,具泥质结构,水平层理,主要由各种粘土矿物组成常见岩石类型有:

粘土 未固结或弱团结的粘土岩,具吸水性和可塑性,在水中易泡软.单矿物粘土有高龄石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等,但自然界多数为复矿物粘土。

泥岩 固结较好的粘土岩,呈块状,吸水性和可塑性极弱,在水中不易泡软,成分较复杂,多水云母,含粉砂。

页岩 固结很好的粘土岩.呈叶片状.无吸水性和可塑性,水中不能泡软.可按其所含次要成分进一步命名,如碳质页岩、钙质页岩等。

第三节 常见碳酸盐岩的认识

目的:1.学会观察和描述常见碳酸盐岩的基本特征,加深对碳酸盐岩成因的了解。

2.掌握碳酸盐呀的肉眼鉴定方法和分类命名原则。

3.认识常见碳酸盐岩,并能根据其基本特征,对未知岩石进行初步分类命名。

碳酸盐岩:由化学沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石)组成的岩石。主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。

古老的石灰岩经机械风化剥蚀下来的碳酸盐岩碎屑经搬运再沉积形成的岩石不属于碳酸盐岩。

一、 碳酸盐岩的成分

1. 矿物成分和化学成分

组成碳酸盐岩的矿物主要为方解石和白云石,前者化学成分为CaCO3,后者化学成分为CaMg(CO3)2,如果以氧化物表示,组成碳酸盐岩的化学成分主要有:CAO、MgO、CO2。

2. 结构组分

(1) 颗粒:相当于碎屑岩中的碎屑颗粒,但它是在盆地内形成,在水盆地内就地形成或经短距离搬运再沉积的。

a 内碎屑:是已形成的弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、波浪和潮汐等的作用而破碎再沉积形成的碎屑。内碎屑按粒径大小可分为:

砾屑:>2mm

砂屑:0.05~2mm

粉屑:0.05~0.005mm

内碎屑粒径越大,代表形成内碎屑时的水动力越强。

b 鲕粒:是具核心和同心层(包壳)结构的球状和似球状颗粒,直径<2mm的称鲕粒,>2 mm称豆粒

c 生物碎屑:由生物死亡后遗体的钙质硬体部分组成的颗粒。

d 球粒:是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒,多呈卵圆形,内部结构均匀,粒径约在0.03~0.2mm,0.2mm大于的称团粒。

(2) 泥晶:为泥级的碳酸盐质点。

(3) 胶结物:充填在颗粒之间的结晶的方解石。

(4) 生物骨架:由原地生长的造礁群体生物所组成的一种坚硬的碳酸钙骨架。

二、 碳酸盐岩的分类及结构

(一)按矿物成分:

1. 灰岩:主要由方解石组成,进一步按含泥质的多少分为灰岩、含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩

2. 白云岩:主要由白云石组成,通常具晶粒结构。

(二)按结构组分:

鲕粒灰岩:鲕粒结构

生物碎屑灰岩:生物碎屑结构

砾屑灰岩:砾屑结构

内碎屑灰岩 砂屑灰岩:砂屑结构

粉屑灰岩:粉屑结构

泥晶灰岩:泥晶结构

生物岩系列:礁灰岩:生物骨架结构

三、 实习指导

(1)颜色:灰—灰白色居多,但往往随混入物而变化。

(2)构造:应注意有无微细层理和层面构造,有无化石等。

(3)结构:若为晶粒结构,要按粒度划分粗、中、细粒及其含量;若为鲕状结构应描述鲕粒的大小、形状、含量;若为内碎屑结构,应注意观察内碎屑的形态、大小、排列方式,及其反映的水动力强弱;若为生物结构,要注意区分生物碎屑结构和生物骨架结构,观察主要生物的种类、生物碎屑的破碎程度及埋藏状态。

(4)硬度:一般皆小于小刀,如混入硅质,硬度增高。

(6)与酸反应:一是注意观察加稀盐酸后起泡剧烈程度,并以此区分灰岩和白云岩,与稀HCl剧烈反映者为灰岩,粉末起泡者为白云岩。二是注意观察与稀盐酸充分反映后不溶残余物的多少,一般说来,纯灰岩与稀盐酸反应后无泥质残余物;含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩反应后均有残余物,且残余物依次增加。

(7)竹叶状灰岩是内碎屑灰岩的一种,颗粒粗大,具砾屑结构,形状似竹叶,竹叶状灰岩通常是高能环境的产物。

四、一些常见碳酸盐岩的基本特征

1、颗粒灰岩

竹叶状灰岩:由扁状的砾屑级内碎屑经CaCO3胶结而成,具砾屑结构。砾屑形态为椭圆形或长椭圆形,形似竹叶。竹叶状灰岩一般形成于近岸水动力条件较强的浅水地区。

砂屑灰岩:主要由砂屑(粗、中、细)级内碎屑经CaCO3胶结而成,砂屑含量大于50%,灰泥含量较小,具砂屑结构,是在水动力较强的环境下形成的。

鲕粒灰岩:是由鲕粒经CaCO3胶结而成。鲕粒含量大于5O%,具鲕状结构。水介质强烈搅动下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层多,个体大、圆度高、分选好,而且鲕粒含最高、堆积紧密;在微弱搅动环境下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层少、个体小、圆度和分选度差,鲕粒含量低、堆集稀疏;在静水条件下形成的鲕粒,其核心凹凸不平,同心环外凹尖灭,呈偏心状。

生物(碎屑)灰岩:含5O% 以上生物化石,生物化石经碳酸钙胶结形成生物(碎屑)灰岩。生物颗粒若是完整的,称生物灰岩,具生物结构。形成于安静水体之中。生物颗粒若是不完整的碎片,则称生物碎屑灰岩或介壳灰岩,具生物碎屑结构。形成于动荡的强水动力条件之下。

泥晶灰岩:又叫微晶、隐晶灰岩,主要由泥晶方解石组成,浅灰或灰黑色,具隐晶结构,致

密块状。形成于水动力条件很弱的环境中。

2、晶粒灰岩

主要由晶粒结构组分组成的灰岩称为晶粒灰岩,具晶粒结构。可根据晶粒的粗细,分为粗晶、中晶、细晶、粉晶、泥晶灰岩。

3、礁灰岩

由珊瑚、藻类、海绵、苔藓、有孔虫等造礁生物的遗体在原地堆积并被CaCO3胶结而成。具生物骨架结构,块状构造。形成了气候温暖、海底不断下沉的浅海地区。

4、白云岩

白云岩主要由白云石组成,也有颗粒、灰泥、胶结物、晶粒、生物格架等五种主要结构组分,因此白云岩也可有与灰岩相似的各种类型。常见的有泥晶-粉晶结构、鲕粒结构、生物屑结构、细-粗晶(砂晶)结构等等。

范文十:野外认识岩石矿物的资料 投稿:宋胿脀

(一)碎屑岩

碎屑岩主要从以下几方面观察描述:

1.颜色:要求指出岩石的总体颜色,并要区别新鲜面和风化面的颜色。

2.构造:看有无微层理和层面构造,一般以块状构造常见。沉积岩的其它宏观构造主要在野外识别。

3.结构

(1)碎屑部分:描述碎屑颗粒大小及其百分含量。若为粗碎屑岩,描述砾石或角砾(包大小、形状、磨圆度等。

(2)胶结物部分:常见胶结物有钙质胶结、泥质胶结、硅质胶结、铁质胶结,鉴定胶结物成分的方法见前述。此外,粗碎屑岩还要描述胶结类型,是基底胶结、孔隙胶结,还是接触胶结。

(3)碎屑成分:鉴定石英、长石、白云母,岩屑等几种常见的碎屑类型,并估计其百分含量。

(4)次生变化:岩石受风化,会使长石风化为粘土矿物,二价铁氧化为三价铁等。形成次生色明显者需仔细描述并与该岩石本身的颜色区分开。

(二)粘土岩

由于粘土矿物非常细小,故要在手标本中肉眼鉴定其成分是困难的。主要观察描写粘土岩的颜色和物理性质。

(l)颜色:一般的粘土岩往往为浅色,混入有机质则显黑色,混入氧化铁呈褐色,含绿泥石、海绿石等为绿色。

(2)物理性质:观察岩面断口、硬度、可塑性,在水中可否被泡软,吸水性强弱等。

(3)构造:观察岩石中有无层理、波痕、结核、泥裂等。

(4)其它:如是否含有生物化石等。

四、一些常见碎屑岩的基本特征

(一)碎屑岩类

砾岩 粒径大于2mm的碎屑占50%以上,具砾状结构,层理发育差.砾石一般为圆或

次圆状者称砾岩,呈棱角和次棱角状者称角砾岩。单成分砾岩一般分选性和磨圆度均好。如石英砾岩。复成分砾岩一般分选不好,圆度变化也大。砾岩的胶结物中,硅质、钙质、铁质和泥质均有。

砂岩 粒径介于2~0.05mm之间的砂粒占50%以上,具砂状结构,各类层理均可发 育。按砂粒大小可进一步分为粗砂岩(粒径2~0.5mm)、中砂岩(粒径0.5~0.25 mm)和细砂岩(粒径0.25~0.05mm)。石英砂岩中石英含量占75%以上,甚至95%以上,一般磨圆度高,分选好,颜色浅。长石砂岩中石英含量<75%,长石含量>25%.浅红色到浅灰色。圆度较差,分选中等或差。岩屑砂岩中石英含量<75%,岩屑含量>25%,颜色深,圆度和分选都很差.

粉砂岩 粒径介于0.05~0.005mm的碎屑颗粒占50%以上,具粉砂状结构。多呈阶薄层状,平行或微波状层理。颗粒细小,肉眼难以辨认;放大镜下可识别石英颗粒或有少量白云母.岩石断面粗糙,无滑感,可以此与粘土岩区别。黄士是未固结的粉砂岩,呈土黄色,松散状,层理不清,主要由石英、长石等粉砂组成,含粘土矿物及碳酸钙结核。

(二)粘土岩类

粘土岩是分布最广的一类沉积岩,具泥质结构,水平层理,主要由各种粘土矿物组成常见岩石类型有:

粘土 未固结或弱团结的粘土岩,具吸水性和可塑性,在水中易泡软.单矿物粘土有高龄石粘土、蒙脱石粘土、水云母粘土等,但自然界多数为复矿物粘土。

泥岩 固结较好的粘土岩,呈块状,吸水性和可塑性极弱,在水中不易泡软,成分较复杂,多水云母,含粉砂。

页岩 固结很好的粘土岩.呈叶片状.无吸水性和可塑性,水中不能泡软.可按其所含次要成分进一步命名,如碳质页岩、钙质页岩等。

第三节 常见碳酸盐岩的认识

目的:1.学会观察和描述常见碳酸盐岩的基本特征,加深对碳酸盐岩成因的了解。

2.掌握碳酸盐呀的肉眼鉴定方法和分类命名原则。

3.认识常见碳酸盐岩,并能根据其基本特征,对未知岩石进行初步分类命名。

碳酸盐岩:由化学沉积的碳酸盐矿物(方解石、白云石)组成的岩石。主要的岩石类型为石灰岩和白云岩。

古老的石灰岩经机械风化剥蚀下来的碳酸盐岩碎屑经搬运再沉积形成的岩石不属于碳酸盐岩。

一、 碳酸盐岩的成分

1. 矿物成分和化学成分

组成碳酸盐岩的矿物主要为方解石和白云石,前者化学成分为CaCO3,后者化学成分为CaMg(CO3)2,如果以氧化物表示,组成碳酸盐岩的化学成分主要有:CAO、MgO、CO2。

2. 结构组分

(1) 颗粒:相当于碎屑岩中的碎屑颗粒,但它是在盆地内形成,在水盆地内就地形成或经短距离搬运再沉积的。

a 内碎屑:是已形成的弱固结的碳酸盐沉积物,经岸流、波浪和潮汐等的作用而破碎再沉积形成的碎屑。内碎屑按粒径大小可分为:

砾屑:>2mm

砂屑:0.05~2mm

粉屑:0.05~0.005mm

内碎屑粒径越大,代表形成内碎屑时的水动力越强。

b 鲕粒:是具核心和同心层(包壳)结构的球状和似球状颗粒,直径<2mm的称鲕粒,>2 mm称豆粒

c 生物碎屑:由生物死亡后遗体的钙质硬体部分组成的颗粒。

d 球粒:是由泥晶碳酸盐矿物组成的颗粒,多呈卵圆形,内部结构均匀,粒径约在0.03~0.2mm,0.2mm大于的称团粒。

(2) 泥晶:为泥级的碳酸盐质点。

(3) 胶结物:充填在颗粒之间的结晶的方解石。

(4) 生物骨架:由原地生长的造礁群体生物所组成的一种坚硬的碳酸钙骨架。

二、 碳酸盐岩的分类及结构

(一)按矿物成分:

1. 灰岩:主要由方解石组成,进一步按含泥质的多少分为灰岩、含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩

2. 白云岩:主要由白云石组成,通常具晶粒结构。

(二)按结构组分:

鲕粒灰岩:鲕粒结构

生物碎屑灰岩:生物碎屑结构

砾屑灰岩:砾屑结构

内碎屑灰岩 砂屑灰岩:砂屑结构

粉屑灰岩:粉屑结构

泥晶灰岩:泥晶结构

生物岩系列:礁灰岩:生物骨架结构

三、 实习指导 |{|B70v3Co

(1)颜色:灰—灰白色居多,但往往随混入物而变化。

(2)构造:应注意有无微细层理和层面构造,有无化石等。

(3)结构:若为晶粒结构,要按粒度划分粗、中、细粒及其含量;若为鲕状结构应描述鲕粒的大小、形状、含量;若为内碎屑结构,应注意观察内碎屑的形态、大小、排列方式,及其反映的水动力强弱;若为生物结构,要注意区分生物碎屑结构和生物骨架结构,观察主要生物的种类、生物碎屑的破碎程度及埋藏状态。

(4)硬度:一般皆小于小刀,如混入硅质,硬度增高。

(6)与酸反应:一是注意观察加稀盐酸后起泡剧烈程度,并以此区分灰岩和白云岩,与稀HCl剧烈反映者为灰岩,粉末起泡者为白云岩。二是注意观察与稀盐酸充分反映后不溶残余物的多少,一般说来,纯灰岩与稀盐酸反应后无泥质残余物;含泥灰岩、泥质灰岩、泥灰岩反应后均有残余物,且残余物依次增加。

(7)竹叶状灰岩是内碎屑灰岩的一种,颗粒粗大,具砾屑结构,形状似竹叶,竹叶状灰岩通常是高能环境的产物。

四、一些常见碳酸盐岩的基本特征

1、颗粒灰岩

竹叶状灰岩:由扁状的砾屑级内碎屑经CaCO3胶结而成,具砾屑结构。砾屑形态为椭圆形或长椭圆形,形似竹叶。竹叶状灰岩一般形成于近岸水动力条件较强的浅水地区。 砂屑灰岩:主要由砂屑(粗、中、细)级内碎屑经CaCO3胶结而成,砂屑含量大于50%,灰泥含量较小,具砂屑结构,是在水动力较强的环境下形成的。

鲕粒灰岩:是由鲕粒经CaCO3胶结而成。鲕粒含量大于5O%,具鲕状结构。水介质强烈搅动下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层多,个体大、圆度高、分选好,而且鲕粒含最高、堆积紧密;在微弱搅动环境下形成的鲕粒灰岩,鲕粒同心层少、个体小、圆度和分选度差,鲕粒含量低、堆集稀疏;在静水条件下形成的鲕粒,其核心凹凸不平,同心环外凹尖灭,呈偏心状。

生物(碎屑)灰岩:含50% 以上生物化石,生物化石经碳酸钙胶结形成生物(碎屑)灰岩。生物颗粒若是完整的,称生物灰岩,具生物结构。形成于安静水体之中。生物颗粒若是不完整的碎片,则称生物碎屑灰岩或介壳灰岩,具生物碎屑结构。形成于动荡的强水动力条件之下。

泥晶灰岩:又叫微晶、隐晶灰岩,主要由泥晶方解石组成,浅灰或灰黑色,具隐晶结构,致密块状。形成于水动力条件很弱的环境中。

2、晶粒灰岩 :主要由晶粒结构组分组成的灰岩称为晶粒灰岩,具晶粒结构。可根据晶粒的粗细,分为粗晶、中晶、细晶、粉晶、泥晶灰岩。

3、礁灰岩

由珊瑚、藻类、海绵、苔藓、有孔虫等造礁生物的遗体在原地堆积并被CaCO3胶结而成。具生物骨架结构,块状构造。形成了气候温暖、海底不断下沉的浅海地区。

4、白云岩 :白云岩主要由白云石组成,也有颗粒、灰泥、胶结物、晶粒、生物格架等五种主要结构组分,因此白云岩也可有与灰岩相似的各种类型。常见的有泥晶-粉晶结构、鲕粒结构、生物屑结构、细-粗晶(砂晶)结构等等。

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