火成岩工程地質問題
1. 火成岩和沉積岩在礦物成分、結構、構造方面的主要區別
火成岩(IgneousRock)由岩漿(Magma)直接凝固而成.高溫之岩漿在從液態冷卻中結品成多種礦物,礦物再緊密結合成火成岩.化學成分各異之岩漿,最後成為礦物成分各異之火成岩,種類繁多,細分之有數百種.如依其含矽量之高低做最簡明之分類,火成岩有酸性(Acidic)、中性(Intermediate)、基性(Basic),及超基性(Ultrabasic)四大類.同時火成岩之晶體,因結晶時在地下之深度不一亦有粗細之別;將此分別代表深淺之粗細做為礦物成分以外之另一分類依據,火成岩可分成如次之種類:晶體粗大之酸性火成岩為花岡岩(Granite),細小至肉眼不能辨識者為流紋岩(Rhyolite);晶體粗大之中性火成岩為閃長岩(Diorite)細小者為安山岩(Andesite);晶體粗大之基性火成岩為輝長(Gabbro),細小者為玄武岩(Basalt);晶體粗大之超基性火成岩為橄欖岩(Peridotite),此種火成岩無晶體細小者.晶體特大之火成岩統稱偉晶岩(Pegmatite),但應指明其為偉晶花岡岩、偉晶閃長岩,或偉晶輝長岩.此外,不論其成分如何,岩漿在地面凝固時通常不暇結晶.此等不結晶火成岩均為火山岩,或成塊狀無結構之玻璃,酸性及中性者成黑耀石(Obsidian)或浮石(Pumice),基性者成玻璃質玄武岩(BasalticGlass),或在噴發時破碎成火山角礫岩(VolcanicBreccia)或凝灰岩(Tuff).
火成岩以岩基或岩脈形體侵入較古岩層,倘再穿至地面,則成火山.火成岩不僅為一切其他岩石之原料及多種礦產之母體,且為全球水分之來源.不論在深處或淺處,火成岩通常僅在地殼正有犟烈活動之時之地出現,並非一時處處或一處時時有為火成岩前身之岩漿活躍.
沉積岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地質體.它是在常溫常壓條件下,由風化作用,生物作用和某些火山作用產生的物質經搬運、沉積和成岩等一系列地質作用形成的.
沉積岩的體積只佔岩石圈的5%,但其分布面積卻占陸地的75%,大洋底部幾乎全部為沉積岩或沉積物所覆蓋.沉積岩不僅分布極為廣泛,而且記錄著地殼演變的漫長過程.目前已知,地殼上最老的岩石,其年齡為46億年,而沉積岩圈中年齡最老的岩石就36億年(蘇聯克拉半島).沉積岩中蘊藏著大量的沉積礦產,如煤,石油,天然氣,鹽類等,而且鐵 錳 鋁 銅 鉛 鋅等礦產中 沉積類型的也佔有很大的比重.同時,沉積岩分布地區又是水文地質和工程地質的主要場所.因此,研究沉積岩,對發展地質科學的理論 尋找豐富的沉積礦產以及水文地質和工程地質工作均具有重要意義.
沉積岩:是地面即成岩石在外力作用下,經過風化、搬運、沉積固結等沉積而成,其主要特徵是:①層理構造顯著;②沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有乾裂、孔隙、結核等.常見的沉積岩有:直徑大於3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫岩,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂岩,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁岩,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰岩等.
變質岩是在地球內力作用,引起的岩石構造的變化和改造產生的新型岩石.這些力量包括溫度、壓力、應力的變化、化學成分.固態的岩石在地球內部的壓力和溫度作用下,發生物質成分的遷移和重結晶,形成新的礦物組合.如普通石灰石由於重結晶變成大理石.
變質岩是組成地殼的主要成分,一般變質岩是在地下深處的高溫(要大於150攝氏度)高壓下產生的,後來由於地殼運動而出露地表.
一般變質岩分為兩大類,一類是變質作用作用於岩漿岩(火成岩),形成的變質岩成為正變質岩;另一類是作用於沉積岩,生成的變質岩為副變質岩.
大面積變質的岩石為區域性的,但也有局部性的,局部性的如果是因為岩漿湧出造成周圍岩石的變質稱為接觸變質岩;如果是因為地殼構造錯動造成的岩石變質為動力變質岩.
原岩受變質作用的程度不同,變質情況也不同,一般分為低級變質、中級和高級變質.變質級別越高,變質程度越深.如沉積岩粘土質岩石在低級作用下,形成板岩;在中級變質時形成雲母片岩;在高級變質作用下形成片麻岩.
岩石在變質過程中形成新的礦物,所以變質過程也是一種重要的成礦過程,中國鞍山的鐵礦就是一種前寒武紀火成岩形成的一種變質岩,這種鐵礦佔全世界鐵礦儲量的70%.此外如錳鈷鈾共生礦、金鈾共生礦、雲母礦、石墨礦、石棉礦都是變質作用造成的.
2. 岩漿岩類岩石的工程地質特性優於沉積岩類岩石嗎為什麼
岩漿岩主要由硅酸鹽礦物組成,此外,還常含微量磁鐵礦等副礦物。根據岩石SiO2含量,岩漿岩可分為四大類:超基性岩:SiO2<45%;基性岩:SiO2=45~52%;中性、鹼性岩:SiO2=52~65%;酸性岩:SiO2>65%。 岩石的鹼度即指岩石中鹼的飽和程度,岩石的鹼度與鹼含量多少有一定關系。通常把Na2O+K2O的重量百分比之和,稱為全鹼含量。Na2O+K2O含量越高,岩石的鹼度越大。 A.Rittmann 1957年考慮SiO2和Na2O+K2O之間的關系,提出了確定岩石鹼度比較常用的組合指數(σ)。σ值越大,岩石的鹼性程度越強。每一大類岩石都可以根據鹼度大小劃分出鈣鹼性、鹼性和過鹼性岩三種類型。σ< 3.3時,為鈣鹼性岩;σ= 3.3-9.0時,為鹼性岩;σ> 9時,為過鹼性岩。 除了岩石化學成分之外,礦物成分也是岩漿岩分類的依據之一。在岩漿岩中常見的一些礦物,它們的成分和含量由於岩石類型不同而隨之發生有規律的變化。如石英、長石呈白色或肉色,被稱為淺色礦物;橄欖石、輝石、角閃石和雲母呈暗綠色、暗褐色,被稱為暗色礦物。通常,超基性岩中沒有石英,長石也很少,主要由暗色礦物組成;而酸性岩中暗色礦物很少,主要由淺色礦物組成;基性岩和中性岩的礦物組成位於兩者之間,淺色礦物和暗色礦物各佔有一定的比例。 根據產狀,也就是根據岩石侵入到地下還是噴出到地表,岩漿岩又可以分為侵入岩和噴出岩。侵入岩根據形成深度的不同,又細分為深成岩和淺成岩。每個大類的侵入岩和噴出岩在化學成分上是一致的,也就是說岩漿成分是相似的,但是由於形成環境不同,造成它們的結構和構造有明顯的差別。深成岩位於地下深處,岩漿冷凝速度慢,岩石多為全晶質、礦物結晶顆粒也比較大,常常形成大的斑晶;淺成岩靠近地表,常具細粒結構和斑狀結構;而噴出岩由於冷凝速度快,礦物來不及結晶,常形成隱晶質和玻璃質的岩石。 根據上述原則,首先把岩漿岩按酸度分成四大類,然後再按鹼度把每大類岩石分出幾個岩類,它們就是構成岩漿岩大家族的主要成員。比如超基性岩大類:鈣鹼性系列的岩石是橄欖岩-苦橄岩類;偏鹼性的岩石是含金剛石的金伯利岩;過鹼性岩石為霓霞岩-霞石岩類和碳酸岩類。基性岩大類:鈣鹼性系列的岩石是輝長岩-玄武岩類;相應的鹼性岩類是鹼性輝長岩和鹼性玄武岩。中性岩大類:鈣鹼性系列為閃長岩-安山岩類;鹼性系列為正長岩-粗面岩類;過鹼性岩石為霞石正長岩-響岩類。酸性岩類:主要為鈣鹼性系列的花崗岩-流紋岩類。 沉積岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地質體。它是在常溫常壓條件下,由風化作用,生物作用和某些火山作用產生的物質經搬運、沉積和成岩等一系列地質作用形成的。 沉積岩的體積只佔岩石圈的5%,但其分布面積卻占陸地的75%,大洋底部幾乎全部為沉積岩或沉積物所覆蓋。沉積岩不僅分布極為廣泛,而且記錄著地殼演變的漫長過程。目前已知,地殼上最老的岩石,其年齡為46億年,而沉積岩圈中年齡最老的岩石就36億年(蘇聯克拉半島)。沉積岩中蘊藏著大量的沉積礦產,如煤,石油,天然氣,鹽類等,而且鐵 錳 鋁 銅 鉛 鋅等礦產中 沉積類型的也佔有很大的比重。同時,沉積岩分布地區又是水文地質和工程地質的主要場所。因此,研究沉積岩,對發展地質科學的理論 尋找豐富的沉積礦產以及水文地質和工程地質工作均具有重要意義。 沉積岩:是地面即成岩石在外力作用下,經過風化、搬運、沉積固結等沉積而成,其主要特徵是:①層理構造顯著;②沉積岩中常含古代生物遺跡,經石化作用即成化石;③有的具有乾裂、孔隙、結核等。常見的沉積岩有:直徑大於3毫米的礫和磨圓的卵石及被其它物質膠結而形成的礫岩,由2毫米到0.05毫米直徑的砂粒膠結而成的砂岩,由顆粒細小的粘土礦物組成的頁岩,由方解石為其主要成分,硬度不大的石灰岩等。 因此,岩漿岩類岩石的工程地質特性優於沉積岩類岩石。
3. 簡述岩漿岩代表性岩石的特徵及其工程地質性質
代表性的是花崗岩和抄玄武岩,花崗岩質地堅硬緻密、強度高、抗風化、耐腐蝕、耐磨損、吸水性低,美麗的色澤還能保存百年以上,是建築的好材料,但它不耐熱。
玄武岩其岩石結構常具氣孔狀、杏仁狀構造和斑狀結構,有時帶有大的礦物晶體,未風化的玄武岩主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰綠色的。耐久性甚高,節理多,且節理面多成六邊形(在玄武岩熔岩流中,岩石垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理)。且具脆性,因而不易採得大塊石料,由於氣孔和杏仁構造常見,雖玄武岩地表上分布廣泛,但可作飾面石材不多。
4. 論述岩漿岩具有哪些工程地質特性及風化作用對工程建設的影響
工程地質性質不分具體岩性吧,畢竟是工程,不是岩石學 ,只要從強度 完整性 風化 去評價就可以了吧 工程地質學里也沒把岩漿岩單獨評價呀
5. 岩漿岩具有哪些工程地質特性及風化作用對工程建設的影響
這個要抄具體情況
具體分析的
不能襲一概而論
同一種岩類因其化學成份、礦物組成、岩石結構、結晶方式的不同以及形成後所受構造活動的影響不同
工程地質性質差異會很大的
例如同為岩漿岩花崗岩和玄武岩
沉積岩中的礫岩、砂岩、頁岩
變質岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等
但總的來說岩漿岩的硬度和耐磨性較高
沉積岩硬度較低
6. 簡述火成岩的工程地質性質
代表性的是花崗岩和玄武岩,花崗岩質地堅硬緻密、強度高、抗風化、回耐腐蝕、耐磨損、吸水性答低,美麗的色澤還能保存百年以上,是建築的好材料,但它不耐熱.
玄武岩其岩石結構常具氣孔狀、杏仁狀構造和斑狀結構,有時帶有大的礦物晶體,未風化的玄武岩主要呈黑色和灰色,也有黑褐色、暗紫色和灰綠色的.耐久性甚高,節理多,且節理面多成六邊形(在玄武岩熔岩流中,岩石垂直冷凝面常發育成規則的六方柱狀節理).且具脆性,因而不易採得大塊石料,由於氣孔和杏仁構造常見,雖玄武岩地表上分布廣泛,但可作飾面石材不多.
7. 從物質成分分析,影響岩體工程地質性質的主要因素有哪些
從物質成分分析,影響岩體工程地質性質的主要因素有哪些
岩體是指某一地點一種或多種岩石內中的各種容結構面、結構體的總稱.包括各種地質界面:層理、層面、節理、斷層等
影響岩體穩定性的主要因素有:區域穩定性、岩體結構特徵、岩體變形特性與承載能力、地質構造、岩體風化程度等
8. 如何描述岩體的工程地質性質
岩體是指某一地點一種或多種岩石中的各種結構面、結構體的總稱。包括各種地質界面:層理、層面、節理、斷層等
影響岩體穩定性的主要因素有:區域穩定性、岩體結構特徵、岩體變形特性與承載能力、地質構造、岩體風化程度等
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結構面
破裂面、物質分異面、軟弱夾層、軟弱帶、構造岩、泥化夾層、充填夾層
按地質成因,可分為原生的、構造的、次生的三大類
原生結構面:沉積的、火成的和變質的三類
沉積結構面
層面、層理、沉積間斷面、沉積軟夾層等
層面和層理的結合時良好的,層面的抗剪強度不低,但是順層錯動或風化作用會降低其抗剪能力
軟弱夾層:硬層之間,強度低,遇水易軟化,厚度不大。風化後為泥化夾層(泥岩、頁岩、泥灰岩)
火成結構面
原聲節理、流紋面、圍岩接觸面、凝灰岩夾層等
圍岩破碎帶或飾變帶、凝灰岩夾層,為火成岩的軟弱夾層
變質結構面
麻理、片理、板理
構造結構面:構造應力作用下,岩體中形成的斷裂面、錯動面、破碎帶
破裂結構面:劈理、節理、斷層面、層間錯動面
構造軟弱帶:斷層破碎帶、層間錯動破碎帶
次生結構面
風化、卸荷、地下水等作用下形成的風華裂隙、破碎帶、卸荷裂隙、泥化夾層、夾泥層等
結構面的特徵
結構面的規模、形態、連通性、充填物的性質
規模:
形態:平整度、光滑度,對抗剪強度有影響
密集程度:通常以線密度(條/m)或結構面的間距表示
連通性:
地下岩體連通性的勘探方法有:勘探平硐、岩芯、地面開挖
張開度和充填:張開度,兩壁面的離開距離,分4級
閉合的0.2mm,微張的0.2-1.0mm,張開的:1.0-5.0mm,寬張的:5.0-mm
張開和寬張的結構面,抗剪強度取決於充填物的成分和厚度,粘土一般少於砂土
9. 試述常見變質岩石的工程地質性質
變質岩 ,原有岩抄石經變質作用而形成的岩石。岩石在基本上處於固體狀態一下,受溫度、壓力及化學活動性流體的作用,發生礦物成分、化學成分、岩石結構和構造變化的地質作用,稱為變質作用。 根據變質作用類型的不同,可將變質岩分為5類:動力變質岩、接觸變質岩、區域變質岩、混合岩和交代變質岩。常見的變質岩有: 糜棱岩 、碎裂岩、 角岩 、板岩、 千枚岩 、 片岩 、 片麻岩 、 大理岩 、 石英岩 、角閃岩、片粒岩、榴輝岩、 混合岩 等。變質岩佔地殼體積的27.4%。 岩石的工程地質性質包括岩石的物理性質、水理性質、和力學性質。影響岩石工程地質性質的因素主要是岩石的礦物成分、結構、構造及岩石的風化程度等。 岩石的基本工程性質主要是指岩石的重量性質和空隙性質,包括岩石的比重、重度、密度、孔隙度、孔隙比等。 變質岩一般比較疏鬆,所以變質岩相對於大多數沉積岩和火成岩來說密度較小,孔隙度較大。
10. 岩漿岩,沉積岩,變質岩的工程地質性質如何評價
這個要具體情況 具體分析的 不能一概而論 同一種岩類因其化學成份、礦物組成、岩石結構、結晶方式的不同以及形成後所受構造活動的影響不同 工程地質性質差異會很大的 例如同為岩漿岩花崗岩和玄武岩 沉積岩中的礫岩、砂岩、頁岩 變質岩中的石英岩、片麻岩、大理岩、片岩、角岩等 但總的來說岩漿岩的硬度和耐磨性較高 沉積岩硬度較低