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• 玄武岩 – 岩漿從地殼的深部快速的上升到地表，冷卻變成岩石的時間非常短，岩 漿中的礦物來不及長成為大的礦物顆粒，所以具有細小的礦物顆粒並且 含有大量來不及形成礦物的火山玻璃。 – 顏色呈墨綠色，風化後顏色呈綠色，岩石中的礦物顆粒非常細，偶而可 以看見白色長條狀礦物為斜長石。
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1.2.1.2 常见的岩石结构类型
• 岩石的结构是指岩石中矿物（及岩屑）颗粒相互之间的关系，包括颗粒的大 小、形状、排列、结构连结特点及岩石中的微结构面。
• 岩石中结构连结的类型分别为： – 结晶连结 – 胶结连结
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• 结晶连结
– 岩石中矿物颗粒通过 结晶相互嵌合在一起。
– 胶结类型 ① 基底胶结 ② 孔隙胶结 ③ 接触胶结
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• 岩石中存在微结构面 – 矿物解理 – 微裂隙 – 粒间空隙 – 晶格缺陷 – 晶格边界
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矿物解理
• 矿物的解理就是矿物晶体受应力作用超过弹性限度,沿结晶学方向破裂成光滑 的平面的现象.
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• 主要造岩矿物：最主要的造岩矿物只有30多种， 如石英、长石、辉石、角闪石、云母、方解石、 高岭石、绿泥石、石膏、赤铁矿、黄铁矿等。
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1.2.1.1 岩石的主要物质成分
按照生成条件划分，矿物可分为： 原生矿物——由岩浆岩冷凝生成，如石英、长石、辉石、角闪 石、云母等； 次生矿物——由原生矿物经风化作用直接生成，如由长石风化 而成的高岭石、由辉石或角闪石风化而成的绿泥石等， 或在水溶液中析出生成，如石膏、方解石。
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• 浅成岩 – 多为岩床、岩墙、岩脉等小侵入体。 – 岩石多呈现斑状结构。
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煌斑岩为一种浅成 岩，通常颜色较深， 含有由暗色矿物组 成的斑晶，在肉眼 观察时，其标本闪 闪发光，因此而得
名。
• 喷出岩 – 喷出岩是一种火成岩，也被称为火山岩，是由火山喷出的岩浆在地表迅 速冷却后形成的岩石，由于冷却速度很快，一般喷出岩的结构会形成细 粒、隐晶，或形成玻璃质，经常包含有碎屑和斑晶。 – 喷出岩由于冷却很快，有时其中气体无法逸出，形成很小的气泡，最典 型的如浮岩，由于含气量大，造成比重小，甚至能在水中漂浮。
– 等粒结晶结构一般比 非等粒结晶结构的强 度大，抗风化能力强。 细粒结晶结构比粗粒 的强度高。在斑状结 构中，细粒基质比玻 璃基质的强度高，总 之，晶粒愈细，愈均 匀，玻璃质愈少，则 强度愈高。
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层解石+水晶 雌黄雄黄共生结晶簇
• 胶结连结
– 岩石强度主要取 决于胶结物及胶 结类型。硅质、 铁质胶结的岩石 强度较高，钙质 次之，而泥质胶 结强度最低。
成因及结构
深 成
等粒状，有时为 斑状，所有矿物 均能用肉眼鉴别
浅 成
斑状（斑晶较大 且可分辨出矿物 名称）
玻璃状，有时为 细粒斑状，矿物
喷 难用肉眼鉴别
出
玻璃状或碎屑状
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含Si、Al为主
含Fe、Mg为主
酸性
中性
基性
超基性
浅色（浅灰、浅红、浅黄）Biblioteka 深色（深灰、绿色、黑 色）
含正长石
含斜长石
• 当地下深处的岩浆喷出地表时，就形成了火山喷发，火山 喷出的物质在地表快速冷凝固结，就形成了火山岩。如果 地下岩浆没有喷出地表，而是上升到地壳浅部就开始冷凝 结晶，这就形成了侵入岩，火山岩和侵入岩统称为火成岩 或岩浆岩。
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• 深成岩 • 浅成岩 • 喷出岩
• 深成岩 – 有的时候，火成岩不一定是直接由岩浆冷却而成，也可以是经由流出地 表的熔岩冷结晶形成，形成于地底下的称之为深成岩，也就是指“形成 于深处的岩石 ”。
• 在地球由原始太阳星云的部份物质构成后计起，科学家估计大约有四十五亿 七千万年之久。
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岩浆岩——由岩浆冷凝后形成的岩石，按照冷凝 时的地质环境的不同，又可分为深成岩、浅成岩 和喷出岩。
沉积岩——由风化剥蚀作用或火山作用形成的物 质，在原地或被外力搬运，在适当条件下沉积下 来，经胶结和成岩作用而形成的，其矿物成分主 要是粘土矿物，碳酸盐和残余的石英长石等，具 层理构造，岩性一般具有明显的各向异性。
变质岩
• 变质岩是在高温高压和矿物质的混合作用下由一种石头自然变 质成的另一种石头。质变可能是重结晶、纹理改变或颜色改变。
• 变质岩是在地球内力作用，引起的岩石构造的变化和改造产生 的新型岩石。这些力量包括温度、压力、应力的变化、化学成 分。固态的岩石在地球内部的压力和温度作用下，发生物质成 分的迁移和重结晶，形成新的矿物组合。如普通石灰石由于重 结晶变成大理石。
第一章 岩石物理力学性质
1、岩石的基本构成和地质分类 2、岩石的物理性质 3、岩石的力学性质 4、影响岩石力学性质的主要因素
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1.1 概 述
• 岩石是组成地壳的自然物体，是经过地质作用而 形成的矿物集合体，在陆地和海洋广泛分布。
• 岩石按成因有三大类：岩浆岩、沉积岩、变质岩。
• 岩石的种类不同，其物理力学性质差异较大，加 之不同时期、不同强度的构造作用，也就决定岩 石力学问题复杂多变。
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• 花崗岩 – 深成岩，酸性的岩漿慢慢冷卻形成，含有大量的二氧化矽成分(石英)。 – 礦物顆粒較粗大約0.1-0.5公分，主要礦物有石英、正長石、白雲母與黑 雲母。 – 岩石的顏色呈灰白色、粉紅色或紅色。
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岩浆岩分类简表
表1-2
化学成分 酸基性 颜色
矿物成分
矿物名称 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
野外简易鉴定方法 用软铅笔划时留下条痕，用指甲容易刻划 用指甲可刻划 用黄铜板刻划可留下条痕，用小刀很容易刻划 小刀可刻划 用削铅笔刀刻划时可留下明显划痕，不能刻划玻璃 小刀可勉强留下看得见的划痕，能刻划玻璃 用小刀不能刻划 能刻划玻璃，难于刻划石英 能刻划石英 能刻划石英
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岩盖︰大多发生于酸性岩浆，粘度大不易向两侧流动，所以形成盖状 岩盆︰盆状，由于形成于较深处，因此结晶颗粒较大 岩床︰较常发生于基性岩浆，易向两侧扩展，形成于地底下较浅处 岩基︰为最大的不整合贯入，主要成分为花岗岩 岩株︰面积较小的岩株，或为岩基的一部份 20岩20/脉11/︰25 岩浆沿裂缝上升的产物，常群体出现
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1.2.1.1 岩石的主要物质成分
主要造岩矿物抗风化相对稳定性
抗风化 稳定性
非常稳定的
矿物 名称
石 英
锆 长 石
白 云 母
稳定的
较稳定的
正 长 石
钠 酸性 角 长 斜长 闪 石石 石
辉 石
表1-1
不稳定的
黑 云 母
基性 斜长
石
霞 石
橄黄 榄铁 石矿
各矿物的相对稳定性主要与其化学成分、结晶特征及形成条件有关。
不含长石
石英、云 黑云母、
母、角闪 角闪石、
石
辉石
角闪石、辉 辉石、角 石、黑云母 闪石、橄
榄石
橄榄石、 辉石
花岗岩 正长岩
闪长岩
辉长岩
橄榄岩 辉岩
花岗斑岩 正长斑岩
玢岩
辉绿岩
未遇到
流纹岩 粗面岩
安山岩
玄武岩
未遇到
黑耀岩、浮石、火山凝灰岩、火山碎屑岩、火山玻璃
产状
岩基、岩 株
岩脉、岩 床、岩盘
熔岩流 火山喷出 的堆积物
主要由石英、长石的粉、粘粒及粘土矿物组成
主要由高岭石、微晶高岭石及水云母等粘土矿物组成 粘土质页岩 有粘土矿物组成 碳质页岩 由粘土矿物及有机质组成 石灰岩 白云石含量>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 白云石含量90%~100%、方解石<10% 灰质白云岩 白云石含量50%~75%、方解石50%~25%
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• 玄武岩
基性喷出岩的一种。成分相当于辉
长岩。灰黑色。常具气孔状、杏仁
状构造和斑状结构。
斑晶为橄榄石、辉石、基性长石等；
基质一般为细粒或隐晶质。
按次要矿物的不同，可划分为橄榄
玄武岩、紫苏辉石玄武岩等；按结
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构构造，可分为气孔状玄武岩、杏 仁状玄武岩等；
• 安山岩 – 由於安山岩是岩漿噴發，快速冷卻而成的，所以礦物顆粒很小，常見的 礦物有長石、角閃石、輝石與黑雲母，偶而含有石英，其餘細粒的物質 是火山玻璃。 – 安山岩的礦物排列方式是大顆粒的礦物夾在火山玻璃之中，構成斑狀的 結構，顆粒大小約1-3mm。岩石有紅、綠、黑、灰、白等各種顏色。
粘土 岩类
泥质结构 粒径<0.005mm
化学 及生 物化 学岩 2020类/11/25
结晶结构及 生物结构
岩石分 类名称 火山集 块岩 火山角 砾岩 凝灰岩
砾岩
砂岩
粉砂岩
泥岩 页岩
石灰岩
白云岩
主要亚类及其组成物质
主要由大于100mm的熔岩碎块、火山灰尘等经压密胶结而成
主要由100~2mm的熔岩碎屑、晶斜、玻屑及其他碎屑混入物 组成 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 角砾岩 有带棱角的胶粒经胶结而成 砾岩 由辉圆的砾石经胶结而成 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%