沉积岩岩石工程特性.ppt

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1、岩石类型、工程特性在地壳表层常温常压环境条件下经沉积（堆积）固结成岩；形成环境、条件及作用大多与水有关，故也称水成岩。是构成地壳三大岩石中分布面积最广（占陆地面积75%）的岩石，因此，是各类工程建设广泛接触到的岩石。它是能源、资源如石油、天然气、煤矿等赋存的围（母）岩。还常是奇异秀丽的山水地貌风观（旅游胜地）形成的环境。五、沉积岩（Sedimentaryrock）：（水成岩）1、沉积岩的形成过程和构成组份：①风化——剥蚀即物质生成过程阶段。②搬运——移动过程阶段③堆积——沉积固结成岩阶段④构成组份主要分

2、为：原生矿物碎屑、次生矿物、化学结晶矿物和生物残骸及有机质（贝壳、石油、天然气等）。2、沉积岩的结构含义与类型：①沉积岩的结构含义与类型：a.含义：（与前述相同）b.类型：常分为：碎屑结构、泥状（质）结构、化学晶粒结构、生物结构。②沉积岩的构造和类型：a.含义：指沉积岩的物质成份的空间分布和排列方式（与前述基本相同）b.类型：常分为：i）层理构造：（沉积岩有别于其它岩石的重要标志），有水平、斜、交错层理之分。请见P22图1-11水平层理ii）层面构造：波痕、泥裂、龟裂、雨痕等。iii）生物遗体（迹），各

3、种化石。请见P-42图2-1生物化石波痕3、沉积岩主要类型：依据结构类型及成份的不同为：①碎屑岩；②粘土岩；③化学岩或生物化学岩。4、常见沉积类型及其特征；请见P24表1-4①砾岩与角砾岩；②砂岩；③泥岩；④页岩；⑤石灰岩、泥灰岩；⑥白云岩。其中石灰岩是水泥、石灰及维尼纶化工工业的重要原料。六、变质岩（Metamorphicrock）：在较高温度（小于900℃，大于150℃）、较高压力及其它化学因素作用下由岩浆岩、沉积岩和变质岩经变质作用所形成的岩石，比较而言，分布面积及体积较小。但在一定区域常是大面积

4、广泛出露分布与各类工程活动和经济矿床资源关系密切。1、变质作用和变质岩类型：①依据变质环境成因不同划分为：a.接触变质作用与接触变质岩请见P26图1-13b.动力变质作用与动力变质岩c.区域变质作用与区域变质岩d.混合化作用与混合岩②依据变质作用程度不同分为：深变质岩与浅变质岩③依据变质作用的母（原）岩差异分为：正变质岩（岩浆岩）与负变质岩（沉积岩）。2、变质岩的成份和结构、构造类型与特征：①变质岩的矿物成份：a.原生共有矿物：如石英、长石、云母、方解石等。b.新生标准变质矿物：如红柱石、兰晶石、刚玉、

5、石榴子石、绿泥石等等。②变质岩的结构类型：分为：变余结构、变晶结构、碎裂结构。③变质岩的构造类型：常分为：块状构造、片状构造、片麻状构造、千枚状构造3、常见变质岩类型及特征：(见表1-5)①片岩及片麻岩②千枚岩及板岩③石英岩（多由砂岩变质而成）④大理岩（由石灰岩、白云岩及其它碳酸盐类沉积岩变质而成），是重要的较高档的装饰板材和雕刻品的材料。七、岩石的工程特性概述：1、岩石的物理、水理特性及其指标：①重度（容重）：单位体积岩石的重量（力），记为r.有饱和状的rsat、湿状的r、干燥状rd及受浮力作用状的r

6、’.rsat>r>rd>r’②比重G，（密度比）：单位体岩石干试样的质量与同体积水的质量之比，与矿物成份及其比重有密切关系。③孔隙率与孔隙比（n与e）单位体积岩石的孔隙体积（n=Vv/V）,孔（空）隙体（Vv）与颗粒体积（Vs）之比（e=Vv/Vs）④吸水率与饱和吸水率及饱水系（因）数（Kw）前者为岩石试样在常压室温下吸水的质量与岩石试样固体质量之比；后者为岩石试样在高压下吸水质量与岩石试样固体质量之比。前者与后者之比称为饱水因（系）数Kw，其值常在0.5-0.8之间，是评估判别岩石抗冻抗风化性能的重要

7、指标。2、岩石主要力学性质及其指标：①抗压强度、抗拉强度和抗剪强度:其中抗剪强度较为常用和重要，她又常分为：抗剪断强度（τ=σ·tgφ+c）、抗摩强度（τ=σ·tgφ，存在破裂等结构面时），抗切强度（τ=c，垂直压力为空时）。见图1-14②软化系数Sf：饱水状抗压强度与干燥抗压强度之比，反映岩石抗水软化，抗风化，抗冻的能力，也即反映岩石工程力学性能稳定性的重要指标。当Sf>0.75时，岩石软化性较弱，抗冻性和抗风化能力较强；而Sf<0.75时，岩石的软化性较强，属于工程性能较差岩石。③抗变形能力参数：如

8、弹性模量E=σ/εe，变形模量=Eσ/εe+εp及泊松比。附表常见岩石的主要物理力学性质指标3、岩石的风化作用问题：①风化作用的含义：分布在地表或地表附近的岩石，经受太阳辐射、大气、水溶液及生物等因素的侵袭，逐渐破碎、松散或矿物成分发生化学变化，甚至生成新的矿物的现象。②风化作用类型：常分为物理风化与化学风化及生物风化三种类型，见图1-15。例子：物理风化化学风化生物风化③风化层分带即风化程度特性：亦称风化分级，自上而下常分为：全风化带、强