岩浆岩的结构

第二章 岩石及其工程地质性质
内容提要：
一、矿物及其特征 二、岩浆岩及其特征 三、沉积岩及其特征 四、变质岩及其特征 五、岩石的工程地质性质
岩土体作为地基或建筑结构本身或部分，其工 程地质性质将直接影响工程的设计、施工和投 资以及稳定安全性，也是地质学尤其是工程地 质学研究的重要对象。 岩石是地质作用形成矿物的集合体。 ①一种岩石可由一种矿物或多种不同矿物集合 而成，前者称为单矿岩，后者称为复矿岩。 ②一种岩石也可由一种或多种矿物的集合体 （称为矿屑），或者由一种或多种岩石的集合 体（称为岩屑）再集合而成，称为碎屑岩，如 火山碎屑岩。 按岩石形成原因，可分为岩浆岩、沉积岩和变 质岩三大类。 为了充分认识岩石及其工程地质性质，必须首 先从认识矿物开始。
6. 解理与断口
解理：晶质矿物在受到外力打击作用后沿特定方向裂
开成平整光滑平面的性质。 裂开的光滑平面称为解理面。 依据矿物受打击后是否易于沿解理面破裂以及解理面的 大小和平滑程度，可将解理分成四个等级：极完全解 理、完全解理、中等解理和不完全解理。
断口：指非晶质矿物在受到外力打击作用后，破 裂面方向随机且极不平整光滑的性质。 裂开的不平整也不光滑的面称为断口面。 根据断口的形态特征，常见如下类型：
①贝壳状断口；
百度文库
②平坦状断口；
③参差状断口；
④锯齿状断口；
⑤刀片状断口； ⑥阶梯状断口。 值得注意：解理和断口
的性质此消彼长。
7. 密度和重度
密度：单位体积所含矿物质量的多少。 相对密度：指矿物的密度与温度为4℃时 的纯水密度之比，它是一个无量纲的量。 重度：指单位体积矿物的重力大小。 依据矿物相对密度d，可将矿物划分为如 下三类： ①小密度：d＜2.5，称为轻矿物，如石盐 等。 ②中密度：d=2.5~4.0，大多数矿物属于 此类，如白云石等。 ③大密度：d＞4.0，称为重矿物，如方铅 矿、黑钨矿等。
（2）按组成同一矿物晶体的晶面形状种类，可分为单形 和聚形结晶质矿物两种 ①单形结晶质矿物：由单一形状的晶面所形成的矿物。 ②聚形结晶质矿物：由两种或以上的单形所形成的矿物。
（3）矿物在野外的形态主要包括单体和集合体 的形态 ①矿物单体形态：非晶质矿物没有规则的单体形 态，而晶质矿物具有规则的单体形态。晶质矿 物单体主要包括三种形态： 一向延伸：晶体沿一个方向发育。如柱状角闪 石、针状石膏等。 两向延伸：晶体沿平面两个方向发育均等。如 板状重晶石、片状云母等。 三向延伸：晶体在空间三个方向发育均等。如 粒状磁铁矿等。
4. 透明度
矿物透明度是指矿物透过可见光的能力，其大小可用 透射系数表示。 为了消除矿物厚度对透明度的影响，一般以0.03cm薄片 厚度作为参考标准。据此，矿物透明度可分为如下三个 等级：透明、半透明和不透明。 矿物颜色、条痕、光泽与透明度之间存在相互消长的关 系。
5. 硬度
矿物的硬度：矿物抵抗外力刻划、压入和研磨 的能力 德国矿物学家Friedrich Mohs提出采用10种典型 矿物来衡量一般矿物相对硬度即摩氏硬度，这 10种矿物的相对软硬程度序列就构成所谓“摩 氏硬度计。
（二）矿物的主要物理性质
矿物的物理性质主要决定于其化学成分和内部结构与构 造。 矿物的物理性质是鉴别矿物的重要依据。 矿物的物理性质多种多样。
1. 矿物的形态
（1）按矿物结晶性质划分为结晶质和非结晶质矿物两种 类型。 ①结晶质矿物：组成矿物的质点做规则排列，因此， 在适宜的形成环境下，其外表呈现由一些天然平面（称 为晶面）所包围而成的固定几何形态。 ②非结晶质矿物：组成矿物的质点不做规则排列，其 外表不具有固定的几何形态。
②矿物集合体形态：非晶质矿物集合体没有规则的形
态，而晶质矿物很少以单体形态出现，所以，晶质矿物 常按集合体的形态来识别。
2. 颜色与条痕
矿物的颜色是矿物在光照下引起光学效应 的结果，不同矿物或同种矿物都会表现出不同 的颜色。 自色：矿物本身固有的颜色。它取决于矿物内 部性质，特别是所含色素离子的类别。例如， 赤铁矿之所以呈砖红色是因为它含Fe3+。 他色：由于矿物混入某些杂质而引起的，与矿 物本身性质无关。 假色：由于矿物的内部结晶面或表面的氧化膜 对光的内部反射、折射、内散射和干涉所引起。 其中，由结晶面所引起的假色称为晕色；由氧 化膜所引起的假色称为锖色。
条痕：将矿物在素瓷板（即无釉瓷板）
上擦划而留下矿物粉末的痕迹。 矿物粉末的颜色呈现其本身固有的颜色， 矿物条痕的颜色即为自色， 条痕对鉴定矿物具有重要意义。例如，赤 铁矿有红色、钢灰色、铁黑色等多种颜色， 但是，其条痕的颜色却总是樱桃红色。 条痕对于鉴定浅色的透明矿物没有太大价 值，因为这些矿物的条痕色几乎都是白色 或近于无色，难以区别。
一、矿物及其特征
(一)矿物的概念
矿物是指自然界中因地质作用而形成的具有一 定化学成分和物理、化学与力学性质的天然单 质或化合物。 至今已发现的矿物有3000多种，目前被利用的 只有200多种。 能够组成岩石的矿物称为造岩矿物；在岩石中 经常出现、明显影响岩石性质、对鉴别岩石种 类起重要作用的矿物称为主要造岩矿物，仅有 20~30种。
8. 其它物理性质
脆性：矿物容易被击碎或压碎的性质。 延性：矿物在应力作用下易变形成薄片或细丝的性质。 弹性：矿物受力时发生变形，而外力释放后又恢复原状 的性质。 挠性或塑性：矿物受力时发生变形，而外力释放后不 能恢复原状的性质。 磁性：矿物颗粒或粉末能为磁铁所吸引的性质。 导电性：矿物导电的性质。良导体、半导体 、不良导 体或绝缘体 带电性：矿物带电的性质。热电性、压电性。 发光性：矿物在外部作用（如加热、加压以及受紫外线、 阴极射线和其它短波射线等照射）下发光的性质。所谓 萤光，就是当激化作用停止时，矿物发光现象随之消失 的光学现象；激化作用停止后，矿物继续发光的光学现 象，称为磷光。 放射性：含放射性元素的矿物所特有的性质。
3. 光泽
矿物光泽是指矿物表面对可见光的反射能力。 它的强弱取决于矿物的折射率、吸收系数和反 射率。 在矿物学中，将矿物光泽按反射率大小分为三 个等级，即金属光泽、半金属光泽和非金属光 泽。 （1）金属光泽：如同金属抛光表面上的反射光， 闪耀夺目。 （2）半金属光泽：比新鲜金属抛光面略暗一些， 如同陈旧的金属器皿表面的反射光。 （3）非金属光泽：如同非金属抛光表面上的反 射光，光泽暗淡。它可再细分为金刚光泽和玻 璃光泽。常见特殊的非金属光泽包括珍珠光泽、 油脂光泽、丝绢光泽、蜡状光泽和土状光泽等