矿物与岩石.pptx

第二章 矿物(kuàngwù)与岩石
李大碚制作(zhìzuò)
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1、矿物：自然界具有一定化学成分和物理性质的单质体及化合物。（不是地球上地质作用所特有的产物，而是自然界（包括(bāokuò)宇宙）物质存在的普遍形式）
矿物是构成岩石的基本单元。目前自然界已被发现的矿物约3300多种，而主要的常见矿物约有200多种，其中常见的造岩矿物（构成岩石的矿物）也只有30多种，如石英、长石、方解石等等。
2、岩石：岩石是地壳发展过程中，由一种或多种矿物组成、在成分和结构上具有一定规律的集合体。
岩石是构成地壳的最基本单位。按其成因，分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类；按矿物组成分单矿盐、复矿盐。
一、基本概念：
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一、矿物(kuàngwù)的基本知识：
1、晶体和非晶体区别：在固态矿物中，绝大部分都属结晶体。
晶体为具有格子构造的固体,晶体在形成和发育过程中，如果条件适宜，能生成具有规则的几何(jǐ hé)多面体外形-晶格，但大多数矿物晶体在发育时受到空间条件的限制，往往不具有多面体外形，或者只具有几个不完整的面，这种晶体称为晶粒或晶块。极细微的晶体，称为隐晶，组成质点不是有规则排列，没有规则的几何(jǐ hé)多面体外形也称玻璃质体.
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2、原生矿物、次生矿物、变质矿物的本质区别：
①原生矿物也称内生矿物。在成岩或成矿的时期内，从岩浆熔融体中经冷凝结晶过程(guòchéng)中所形成的石英、长石、云毋、角闪石、辉石和橄榄石等；或热液成矿过程(guòchéng)中所形成的方铅矿、方解石等．均是原矿物〕
②次生矿物也叫外生矿物。是指原生矿物遭受化学风化而形成的新矿物，如正长石经水解作用后形成高岭石，高岭石再经水解后形成铝土矿；次生矿物在化学成分上与原生矿物之间有一定的承袭关系。
③变质矿物是指在变质作用过程(guòchéng)中所形成的矿物，如区域变质的结晶片岩中的蓝晶石和十字石；碳酸岩围岩接触带中的硅灰石、石榴子石等。
一、矿物(kuàngwù)的类型：
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二、岩石(yánshí)的工程地质性质
一、岩石(yánshí)的物理性质：
1、岩石(yánshí)的相对密度：岩石(yánshí)固体部分的质量（不包括孔隙）与其同体积4 C.‘水的质量的比。一般介于2. 5-3. 3 。
2、岩石(yánshí)的密度：包括孔隙在内的单位体积岩石(yánshí)的质量，大小取决于组成岩石(yánshí)的矿物密度、孔隙性及其含水情况；它是评价岩石(yánshí)密实程度和坚固性的指标。-。
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3、岩石的孔隙性：指岩石孔隙和裂隙发育(fāyù)的程度，对岩石的强度和透水性有着重要的影响。一般用孔隙度或孔隙比来表示。
⑴.岩石的孔隙度(n =V/V总) ：指岩石中孔隙、裂隙的体积V与岩石总体积V的百分比。
⑵.岩石的孔隙比（e=V/U）：指岩石中孔隙、裂隙的体积V与该岩石内固体矿物颗粒的体积U的比值，一般用小数表示。
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随着岩石孔隙度的增大，透水性增大，岩石的强度降低，削弱了岩石的整体性；同时(tóngshí)，又由于孔隙的存在．加大了岩石内部与水、气接触面积，加快了风化速度，使孔隙又不断增大。
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岩石开始破坏时所能承受的荷载为极限荷载，用平均应力表示时则称为岩石的极限强度。又常简称为强度。
1、抗压强度（R）：岩石单向受压时，所能承受的最大压力，单位为Pa。
公式为：R=P/A
抗压强度通常是在室内用压力机对岩样（试件）进行(jìnxíng)加压试验。
岩石的力学(lì xué)性质
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2、抗拉强度( )： =P/A
岩石的抗拉强度= (3％ ～ 5％)R
岩石的抗弯强度=(7％～15％）R
3、抗剪切强度：
⑴抗切强度：岩样在无垂直压力只加水平推力条件下的抗剪切力的强度。实质(shízhì)上是直接测试岩石粘聚力（c）值的方法。
⑵抗剪强度：两块岩样在垂直接合面上在一定压应力(6)的作用下，岩样接触面之间所能承受的最大剪切力，又称为摩擦强度。
⑶抗剪断强度：在一定压应力(6)的作用下岩样被剪断时,剪破面上所能承受的最大剪应力。
岩石的抗剪强度=(6％--8％）R
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