矿物与岩石(1)
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石油地质学第二章 矿物与岩石
白色， 白色，含铁呈褐色
玻璃光泽
3.5-4
白色， 土状、细粒片状、 白色，含杂质其他 土状、细粒片状、鳞 贝壳状或粗糙状断 土状或蜡状光泽 片状或块状集合体 色调 口
2
第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
一、岩浆岩 1.物质成分 物质成分
SiO2 是 最 重 要 的 成 分。 是 岩 石 酸 性 程 度 （ 基 性 程 度） 的 标 志。 超基性岩 基性岩 中性岩 酸性岩 SiO2<45% 橄榄岩 SiO2=45～53% 辉长岩 ～ SiO2=53～66% 闪长岩 ～ SiO2>66% 花岗岩
光泽 解理与断口 硬度 土状或 贝壳状或 蜡状光 粗糙状断 泽 口 鉴定特征
土状、 土状、细 白色， 粒片状、 白色，含 粒片状、 杂质其他 鳞片状或 色调 块状集合 体
2
光泽和可 塑性
多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是 多种含水硅酸盐矿物的混合物。主要化学组成是Al2O3和SiO2两种氧化物
金属光泽
半金属光泽
金刚光泽
玻璃光泽
三、矿物的物理性质
2.力学性质 力学性质
（1）硬度 ） 矿物抵抗机械作用(刻画、压入、研磨）的能力。 矿物抵抗机械作用 刻画、压入、研磨）的能力。 刻画
摩氏硬度表
硬度等级 1 2 3 4 5 代表矿物 滑石 石膏 方解石 萤石 磷灰石 硬度等级 6 7 8 9 10 代表矿物 正长石 石英 黄玉 刚玉 金刚石
第二章 矿物与岩石
第一节 矿物的形态与物理性质
第二节 常见矿物及其鉴定特征 第三节 岩浆岩、变质岩与沉积岩
第一节 矿物的形态与物理性质
一、矿物的概念
天然产出的、具有一定的化学成分、结晶构 造、外部形态和物理性质的元素或化合物，是 岩石的基本组成单位。
第三章 矿物与岩石
第三章矿物与岩石【教学目的与要求】1.了解晶质体和非晶质体的概念及区别矿物的同质多像2.掌握矿物的化学成分的类型3.胶体矿物4.矿物的同质多像5.了解火成岩、沉积岩、变质岩形成的地质环境及其主要特征。
6. 矿物的物理性质7. 矿物的结构和构造8．三大类岩石的形成环境、形成过程、特征、鉴别方法【教学重点】矿物的物理特征；三大类岩石形成的地质环境。
【教学难点】三大类岩石的形成环境、形成过程、特征、分类、鉴别方法【教学课时】10课时【教学方法】多媒体演示、讲授法第一节概述一、矿物与岩石的概念矿物是在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体，是组成岩石的基本单位。
二、岩石1、定义：①地质作用形成②按一定方式结合③矿物集合体2、类型：地球岩石、宇宙岩石3、成因分类：火成岩、沉积岩、变质岩①火成岩+变质岩：地壳质量95%，出露25%②沉积岩：地壳质量5%，出露75%三、“水成论”VS“火成论”1、水成论：①古希腊泰勒斯：一切来自水，归于水②英国伍德沃德（1695）：岩石由水作用而成③德国维尔纳（1787）：《岩层的简明分类和描述》2、火成论：①意大利莫罗（1740）：提出火成论②英国赫顿（1788）：《地球的理论》③普莱费尔（1802）：《赫顿学说的解释》第二节矿物一、矿物的基本特性（一）晶质体和非晶质体绝大部分矿物都是晶质体。
所谓晶质体，就是化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体。
矿物的结晶过程实质上就是在一定介质、一定温度、一定压力等条件下，物质质点有规律排列的过程。
（二）晶形在一定条件下（如晶体生长较快，生长能力较强，生长顺序较早，或有允许晶体生长的空间——晶洞、裂缝等），矿物可以形成良好的晶体。
晶体形态多种多样，但基本可分成两类：一类是由同形等大的晶面组成的晶体，称为单形，单形的数目有限，只有47种。
一类是由两种以上的单形组成的晶体，称为聚形。
在相同条件下形成的同种晶体经常所具有的形态，称为结晶习性。
岩石与矿物ppt课件
本章将重点介绍岩石的形成、矿物的形态和特性、三大类 岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩）各自的特点、风化岩与残 积土、三大类岩石的鉴定（实验课）、岩石的物理力学性质 以及岩石的工程性状等方面的内容。
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2
学完本章后应掌握以下内容：
（1）矿物的概念、分类及主要性质； （2）岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿物成分、结构和构造特征； （3）风化岩与残积土的工程特性； （4）三大类岩石的鉴定方法； （5）岩石的物理力学性质及工程性状。 学习中应注意回答以下问题：
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3.5.4 沉积岩的结构 沉积岩的结构按成因可将沉积岩的结构分为碎屑结构、泥质结构、
结晶结构和生物结构。
1.碎屑结构(clastic) 特征为碎屑颗粒由胶结物黏结起来形成岩石。碎屑粒度的形状有棱
角状、次棱角状、次圆状和圆状四种，如图3-16。
按主要碎屑粒度大小，可将碎屑结构分为三种：
评价？
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3
3.2 岩石的形成
岩石(rock)是天然产出的由一种或多种矿物按一定规律组成的自然集 合体，少数岩石也可包含有生物遗骸。岩石构成地壳及上地幔的固态部 分，是地质作用的产物。
岩石的形成（如图3-1）受各种地质作用的影响。地壳深部的液态岩 浆（如图3-2）沿地壳裂缝缓慢上升，在地壳深部形成的称为深成岩浆 岩，在地壳浅部形成的称为浅成岩浆岩，岩浆喷出地表后冷凝形成的称 为喷出岩浆岩。火山灰沉积以及岩石风化以后经搬运沉积成岩作用形成 的称为沉积岩。岩浆岩或沉积岩经过变质作用形成的称为变质岩。这就 是地壳中形成的三大类岩石，而岩石是由各种矿物组成的。
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4）类质同象与同质多象
类质同象是指矿物中两种或两种以上的类似质点互相替换， 使矿物的化学成分和某些物理性质发生一定变化，但不改变 其晶体结构的现象。
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学完本章后应掌握以下内容：
（1）矿物的概念、分类及主要性质； （2）岩浆岩、沉积岩和变质岩的矿物成分、结构和构造特征； （3）风化岩与残积土的工程特性； （4）三大类岩石的鉴定方法； （5）岩石的物理力学性质及工程性状。 学习中应注意回答以下问题：
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3.5.4 沉积岩的结构 沉积岩的结构按成因可将沉积岩的结构分为碎屑结构、泥质结构、
结晶结构和生物结构。
1.碎屑结构(clastic) 特征为碎屑颗粒由胶结物黏结起来形成岩石。碎屑粒度的形状有棱
角状、次棱角状、次圆状和圆状四种，如图3-16。
按主要碎屑粒度大小，可将碎屑结构分为三种：
评价？
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3.2 岩石的形成
岩石(rock)是天然产出的由一种或多种矿物按一定规律组成的自然集 合体，少数岩石也可包含有生物遗骸。岩石构成地壳及上地幔的固态部 分，是地质作用的产物。
岩石的形成（如图3-1）受各种地质作用的影响。地壳深部的液态岩 浆（如图3-2）沿地壳裂缝缓慢上升，在地壳深部形成的称为深成岩浆 岩，在地壳浅部形成的称为浅成岩浆岩，岩浆喷出地表后冷凝形成的称 为喷出岩浆岩。火山灰沉积以及岩石风化以后经搬运沉积成岩作用形成 的称为沉积岩。岩浆岩或沉积岩经过变质作用形成的称为变质岩。这就 是地壳中形成的三大类岩石，而岩石是由各种矿物组成的。
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4）类质同象与同质多象
类质同象是指矿物中两种或两种以上的类似质点互相替换， 使矿物的化学成分和某些物理性质发生一定变化，但不改变 其晶体结构的现象。
《矿物与岩石》课件
火成岩的分类与特征
总结词
火成岩是岩浆冷却固化而成的 岩石，其分类和特征因形成环
境和条件而异。
侵入岩
由地下岩浆缓慢冷却形成的岩 石，晶体颗粒较小，结构紧密 ，常见的有花岗岩、橄榄岩等 。
喷出岩
由地下岩浆迅速喷出地表冷却 形成的岩石，常呈流纹状或气 孔状，常见的有玄武岩、安山 岩等。
火山岩
由火山活动形成的岩石，包括 熔岩、火山碎屑岩等，具有特
地下开采
对于埋藏较深的矿物和岩 石，需通过挖掘隧道、竖 井等方式进入矿体进行采 集。
水下采集
在浅海水域或河流湖泊中 采集水成矿物和岩石，需 使用特殊工具和技术。
矿物与岩石的加工技术
破碎
将大块矿物和岩石破碎成小块，以便于后续 加工。
选矿
通过物理或化学方法分离出有价值的矿物， 剔除杂质。
磨碎
将破碎后的矿物和岩石磨碎成粉末状，以释 放其中的有用成分。
接触变质岩
在岩浆侵入过程中，接触带附近原有 岩石受高温影响而形成的岩石，常见 的有大理岩、石英岩等。
动力变质岩
在构造运动过程中，原有岩石受挤压 或剪切作用而形成的岩石，常见的有 糜棱岩、片麻岩等。
04
矿物与岩石的采集与加工
矿物与岩石的采集方法
露天采集
适用于地表裸露的矿物和 岩石，通过剥离表层土壤 和岩石获得所需材料。
矿物与岩石是地球科学、地质学等领 域研究的重要对象，对于了解地球历 史、地壳运动等方面具有重要意义。
02
矿物的特征与分类
矿物的物理性质
硬度
根据莫氏硬度计，矿物 的硬度由低到高可分为 软、中软、中硬、硬和
非常硬。
颜色
矿物因成分和结构不同 呈现出不同的颜色，如 铁矿呈黑色，铜矿呈红
矿物与岩石
弹性和挠性
• 矿物受外力作用发生弯曲形变，但当外 力作用取消后，则能使弯曲形变恢复原 状，此性质称为弹性。
– 例如云母、石棉等矿物均具有弹性。
• 如当外力作用取消后，歪曲了的形变不 能恢复原状，则此性质称为挠性。
– 例如滑石、绿泥石、蛭石等矿物均有挠性。
矿物的其它性质
矿物的比重 • 比重——矿物重量与4℃时同体积水的重 量比，称为矿物的比重。
断口: 矿物受打击后，沿任意方向发生不规则的 断裂，其凹凸不平的断裂面称为断口。断口和解 理是互为消长的，解理越完善，则断口越难出现。 断口可分为贝壳状断口、参差状断口和锯齿状断 口。 贝壳状断口:即破裂后具有弯曲的同心凹面，与贝 壳很相似，如石英。 参差状断口:断裂面呈粗糙不平，参差不齐，绝大 多数矿物，具有此种断口，如黄铁矿。 锯齿状断口:断面尖锐如锯齿，凡延展性很强的矿 物，常具此种断口，如自然铜。
熔点：矿物加热，达到一定温度会发生分解，由固态转变为液态，转变温度 称熔点。熔点的高低与矿物的化学成分及内部结构有关。 以离子键为主的矿物，最高；金属键的矿物，次之；分子键的矿物，最低。 金 1062oC 银 960.5oC 铜 1083oC 铂 1774oC 铋 271 oC 铁橄榄石 1100oC 透辉石 1319 oC 硅辉石 1540oC 霞石 1800 oC 钠长石 1100oC 钙长石 1554 oC 刚玉 2050oC 锆石 3000 oC 黄铜矿 500oC
解理的等级
最完全解理
完全解理
中等解理
不完全解理
极不完全解理
• 总之：只有结晶质矿物才具有解理。它反应了 晶体结构中不同 方向上面网间结合力的差 异性（解理发生在结合力较弱的位置）。 • 解理发生的位置： • ①在面网密度大的面网之间； • ②电性中和的面网之间； • ③两层同号离子相邻的面网之间； • ④键力较弱的面网之间。 • 实际的解理，是由一种或几种因素控制的。 • 解理是结晶质矿物的一种稳定的物理性质， 是鉴定矿物的重要依据。
第1章矿物与岩石11矿物的概念
角闪石 化学成分：Ca2Na(Mg,Fe)4(FeAl)[(SiAl)4O11][OH]2； 形态：长柱状、横切面为六边形； 颜色：暗绿至黑色；条痕：浅绿色 光泽：玻璃光泽； 硬度：5.5－6；比重：3.0； 解理或断口：二组解理； 其他特征：性脆； 成因、共生矿物、用途：岩浆作用形成；常与斜长石、石英共生，是主 要造岩矿石。
8
9
10
磷灰石 5
正长石 6
石英 7
⒍硬度→矿物抵抗外力机械刻划和磨擦的能力。
滑石(硬度1) 石膏(硬度2) 方解石(硬度3) 萤石(硬度4) 磷灰石(硬度5)
正长石(硬度6) 石英(硬度7) 黄玉(硬度8) 刚玉(硬度9) 金刚石(硬度10)
(为了方便鉴定，可利用指甲2.5，小钢刀5~5.5作辅助标准确定相对硬度)
摩氏硬度计
主要造岩矿物
2. 解理：外力敲击下，沿结晶薄弱面平行裂开的性能。 解理组数：
1组
2组
3组
解理交角：角闪石： 124º，56 º
辉石： 87º， 93 º
解理程度：极完全解理：解理面完全光滑
完全解理：解理面大部分平整光滑
中等解理：解理面平整光滑较小，断口发育
无解理： 解理面肉眼难见平整光滑处
斜长石 化学成分：Na[AlSi3O8]Ca[Al2Si2O8]； 形态：板状、粒状； 颜色：白色、淡黄色；条痕：白色； 光泽：玻璃光泽； 硬度：6－6.5；比重：2.7； 解理或断口：二组解理； 其他特征：解理面上显条纹； 成因、共生矿物、用途：岩浆作用形成；广泛分布于三大岩类中；用 于陶瓷工业。
正长石 化学成分：Ka [AlSi3O8]； 形态：柱状、板状； 颜色：肉红、玫瑰、褐黄色；条痕：白色 光泽：玻璃光泽； 硬度：6－6.5；比重：2.6； 解理或断口：二组解理； 其他特征： 成因、共生矿物、用途：岩浆作用、变质作用形成；用于陶瓷、玻璃、 肥料原料。
矿物与岩石
（1）颜色 • 矿物具有各种颜色，有的矿物是根据颜
色命名的。
• 自色
• 因矿物本身固有的化学组成中含有某些
色素离子而呈现的颜色，称为自色。具 有自色的矿物，颜色大体固定不变，因 此是鉴定矿物的重要标志之一。
矿物的颜色
自色
他色
• 有些矿物的颜色，与本身的化学成分
无关，而是因矿物中所含的杂质成分 引起的，称为他色。
• 火成岩 • 沉积岩 • 变质岩
◈ 人造矿物不属地质学范畴（已知矿物５００ ０多种）
◈ 具一定化学成分（每种矿物有较稳定的化学 成分）。
◈ 绝大多数矿物是固态，极个别液态Ｈg
◈ 固体矿物分为晶体和非晶体。
煤碳 花岗岩
这些并非矿物 石油
黄铁矿晶体
孔 雀 石
金 刚 石
二、矿物学与岩石学理论的建立
• 组成岩石主要成分的矿物，称造岩矿物。
它们共占地壳重量的99％。
• 各种矿物都具有一定的外表特征——形态
和物理性质，可以作为鉴别矿物的依据。
• 岩石是在各种地质作用下，按一定方式结
合而成的矿物集合体，它是构成地壳及地 幔的主要物质。有些岩石主要是由一种矿 物组成，但更多的岩石是由几种矿物组成。
根据成因，岩石可以分为三大类：
钢刀（5—5.5）等来代替硬度计。
• 顺口溜记忆
• 矿物的硬度用“刻划能力”来衡量，
• 取决于原子和离子结合在一起的化
学键的强度。
矿物的硬度
摩氏硬度计
德国Friedrich Mohs于1812年提出
（6）解理
• 在力的作用下，矿物晶体按一定方向破
裂并产生光滑平面的性质叫做解理。
• 沿着一定方向分裂的面叫做解理面。 • 解理是由晶体内部格架构造所决定的。
岩石有关资料
矿物和岩石有关资料元素——矿物——岩石——地壳及上地幔矿物一、定义矿物是地壳中的化学元素在各种地质作用下形成的具有相对固定化学成分和物理性质的均质物体。
（矿物是自然产物）晶质体指化学元素的离子、离子团或原子按一定规则重复排列而成的固体。
——具有良好几何外形的晶质体成为晶体。
两个或两个以上的晶体有规律的连生在一起，称双晶。
晶面条纹：晶体面上一定形式的条文——如，水晶的六方柱晶面上有横条纹◤绝大部分的矿物是晶体结构，一小部分属于胶体矿物。
胶体矿物实际上是胶体溶液失去大部分水而成的胶凝体，形态上一般呈葡萄状、结核状、钟乳状，表面常有裂纹和皱纹。
二、矿物集合体形态：1、粒状：花岗岩2、片状、针状、纤维状：石墨、云母，石棉、石膏3、致密块状：泥岩，高岭土4、晶簇：石英晶簇（生长晶簇的空洞叫晶洞）5、杏仁体(直径<2cm)和晶腺(直径>2cm)：矿物溶液或胶体溶液由洞壁向中心填充形成。
6、结核：黄铁矿，赤铁矿三、矿物的物理性质：1、颜色：自色：本身成分引起的：四价锰离子(黑)，二价锰离子(紫)，铁离子(樱红或褐)，铜离子(绿或蓝)他色：杂质成分引起的（一般不能用作鉴定）假色：由化学、物理原因引起的：光程差引起干涉色(晕色)，氧化膜引起(锖色)2、条痕：矿物粉末的颜色(如，赤铁矿：樱红色，黄金：金黄，黄铁矿：黑或黑绿)3、光泽：金属光泽：反光极强(黄铁矿，石墨等)半金属光泽：暗淡而不刺目(黑钨矿)非金属光泽：金刚光泽：(闪亮耀眼) 金刚石玻璃光泽：水晶，萤石，方解石脂肪光泽：玛瑙，玉髓珍珠光泽：(常见于片状集合) 白云母丝绢光泽：石棉，纤维石膏土状光泽：(无光泽) 粉末状集合体，如高岭石4、硬度：5最完全解理：极易裂成薄片，解理面大且光滑。
(云母，石膏)完全解理：极易裂成平滑小块或薄板，解理面光滑。
(方解石)中等解理：解理面常呈小阶梯状。
(普通角闪石，普通辉石)不完全解理：只在细小碎块上才能看见不清晰的解理面。
煤矿地质学——矿物与岩石
• 矿物的颜色、条痕、光泽和透明度四者的关系见下表：
• 颜色
无色
浅色
深色
金属色
• 条痕
无-白 无、浅 深、彩 深、金属色
• 透明度 透明
半透明
不透明
• 光泽 玻璃光泽
半金属光泽 金属光泽
（六）解理及断口
1、解理：
结晶矿物受外力作用后，沿一定结晶学方向裂成光滑平面的性 质，叫做解理。所裂成的平面叫解理面。
（1）按岩石中晶质矿物与非晶质矿物的比例划分： A、全晶质结构； B、半晶质结构； C、非晶质结构
（2）按组成岩石的矿物颗粒大小划分：
A、显晶质结构：矿物晶体颗粒直径大于0.2mm（粗粒结构、中粒 结构、细粒结构）。
B、隐晶质结构：矿物晶体颗粒直径小于0.2mm。 （3）按矿物颗粒相对大小划分： A、等粒结构：同种主要矿物颗粒大小近于相等。 B、斑状结构：所有晶体分别属于大小截然不同的两群，大的—斑
10、黄铁矿：FeS2鉴定特征：晶体常呈完好的立方体或五角十二 面体，在晶面上常见有条纹，浅铜黄色，条痕黑色，金属光泽， 硬度6--6.5，比重较大，5。 11、黄铜矿：CuFeS2鉴定特征：正四面体，晶体较少，致密块状 或粒状，黄铜黄色，条痕为带绿的黑色，金属光泽，硬度3—4,比 重4.1—4.3。 12石膏：CaSO4•2H2O鉴定特征：板状，集合体为细粒状，无色 透明或白色，玻璃光泽，硬度2，小于指甲。
晶，小的—基质，基质为隐晶质或玻璃质。该结构主要见于喷出 岩或部分浅成岩。
C、似斑状结构：同斑状结构一样由斑晶和基质组成。所不同的是 基质为显晶质。该结构主要见于深成岩或部分浅成岩。
2）构造：矿物的空间分布及排列方式、充填方式。
常见的构造有以下几种： （1）块状构造：岩石中矿物颗粒排列均匀，不显方向性。 （2）流纹构造：由不同颜色、不同成分的条带组成，它反映了熔
工程地质学-第一章 矿物与岩石
5. 解理：矿物晶体在外力打击下，能沿一定方向裂开的 性质。
6. 断口：矿物在受外力打击出现的不规则裂面。 7. 硬度：矿物抵抗机械作用（如刻画、压入、研磨）的 能力，用摩氏硬度表示，分为十级。 表示十级硬度的十重矿物：
滑石方，萤磷长，石英黄玉刚玉刚
第二节 火成岩
岩浆侵入地壳内部所形成的岩石称为侵入岩（深成岩或浅 成岩）；岩浆喷出地表后冷凝或堆积而成的岩石称为喷出岩。 岩浆是高温高压并富 含气体的熔融体。
第四节 变质岩
一、变质作用类型 变质岩是地壳中原来的岩石经变质作用而形成的岩石。
根据变质因素和变质方式的不同，可以分为： 1．接触变质作用
发生在侵入体与围岩的接触带内的一种变质作用。 热接触变质作用：变质过程中侵入体与围岩间无化学成分的 相互交代 接触交代变质作用：变质过程中侵入体与围岩间有化学成分 的相互交代
2. 颜色：矿物在自然光下呈现的颜色，分自色、他色。 自色：矿物本身固有的颜色 他色：矿物中被杂质的颜色所混杂，呈现其他颜色。 3. 条痕：矿物在白色无釉磁板上摩擦留下的粉末的颜色 4. 光泽：矿物表面对可见光的反射能力。依据强弱可分 为：金属光泽、半金属光泽、非金属光泽。 造岩矿物一般呈非金属光泽：玻璃光泽、油脂光泽、珍 珠光泽、丝绢光泽。
2．动力变质作用 又称碎裂变质作用，是在构造运动产生的强应力作用下，使 原岩及其组成矿物发生变形、机械破碎及轻微的重结晶现象 的一种变质作用。
3．区域变质作用 由于区域性的地壳活动，在大范围内发生的变质作用，称 为区域变质作用。在区域变质作用过程中，温度、压力和溶 液等物理化学因素的变化都比较复杂，实际上是各种变质 因素综合影响的结果。
1 力学强度高 2 抗风化能力差 3 岩石的结构和构造对工程地质及水文地质性质影响大
矿物与岩石
1． 岩石（1）是天然产出的、具有一定结构构造的矿物（或者火山玻璃、胶体、生物遗骸）的集合体；（2）是构成地壳和上地幔的固态部分；（3）是地质作用的产物。
2． 岩石的成因分类：岩浆岩，变质岩，沉积岩。
岩浆岩——又叫火成岩，由岩浆作用形成的岩石，是地壳或者上地幔中的岩浆喷出地表或者侵入在地壳内形成的。
沉积岩——由沉积作用形成的，分布于地壳表层，占大陆面积的75％以及大部分的海底沉积。
变质岩——由变质作用形成的，多在地壳深处，与岩浆岩一起占地壳体积的95％。
岩浆岩、沉积岩与变质岩的特征对比角闪石、红柱石、蓝石英、长石、、碳酸角闪石、橄榄石、辉矿物变粒结构、变晶结碎屑结构、化石、鲕斑状结构、玻璃质、文晶石、矽线石、堇青石、绿帘石、长石、石榴石、云母、十字石、透闪石、阳起石盐、石膏、粘土、海绿石、燧石石、黑云母、石英、长石、霞石、白榴石、黝方石组成千枚构造、片麻构造层理、层面气孔、杏仁、构造构、角岩结构状象、火山碎屑结构变质岩沉积岩岩浆岩特征4． 岩浆——是地球内部形成的，富含挥发分的高温、炽热、粘稠的硅酸盐熔融体。
5． 岩浆岩——岩浆形成后，由于物理化学条件改变而固结形成的岩石，就是岩浆岩。
岩浆作用——由岩浆形成、运移到形成岩浆岩的全过程就叫岩浆作用。
岩浆岩分类:侵入岩（深成岩，浅成岩）喷出岩（熔岩，火上碎屑岩）侵入岩：岩浆在地下不同深度冷凝固结形成的岩石。
喷出岩：指岩浆及其它岩石，晶屑等沿火山通道喷出地表形成的岩石。
熔岩：岩浆沿火山通道喷溢地表冷凝固结而形成。
火山碎屑岩：火山爆发出来的各种岩石碎块，晶屑，岩浆团块等各种火山碎屑物质堆积形成。
造岩矿物：组成岩浆岩的矿物。
岩浆岩化学元素包括：O, Si, Al, Fe, Mg, Ca, Na, K, Ti 造岩氧化物。
其中SiO2、TiO2、Al2O3、FeO 、 Fe2O3、 MgO 、CaO 、K2O 、Na2O 最重要Sio2小于45超基性岩，小于52基性岩，小于65中性岩，大于65酸性岩。
矿物与岩石
(2)砂岩
砂粒主要成分为石英、长石及岩屑等，砂状结构，层理构造。砂岩为多孔岩石，
孔隙愈多，透水性和蓄水性愈好。是石油、天然气和地下水的聚集所。 (3)粉砂岩 粉砂岩质结构，水平层理清晰，由50％以上粒径在0.002—0.074mm的粉砂粒胶 结而成的。由石英、长石和粉粒及粘土矿物所组成，胶结物多为泥质。结构疏松，强度和稳定 丽江砾岩 性不高。
流纹状构造
气孔状构造
杏仁状构造
块状构造
流纹岩
台湾澎湖 玄武岩
2.2.2 沉积岩
在地表常温常压环境中，先前存在的岩石(岩浆岩、变质岩和早 期形成的沉积岩) 经风化、搬运、沉积和成岩等地质作用而形成的 层状岩石。
岩石遭受风化剥蚀
流水、风、冰川等外力搬运
在地表浅洼的地方（海 洋、湖泊、低地）沉积
花岗岩
石灰岩由方解石和白云石 两种矿物组成。
石灰岩受热变 成大理岩
石灰岩
大理岩
大理岩由方解石和白云石 两种矿物组成。
矿物的物理性质
颜色
如赤铁矿，整块的颜色 是矿物对白（日）光选择吸收的表现。 可呈红、黑、钢灰等色 ，但其粉末只是樱红色 ；黄铁矿的颜色为铜黄 是矿物粉末的颜色。 色，粉末为黑绿色。 指矿物透光能力的大小，即光线透过矿物的程度。 矿物表面反光的光亮程度称为光泽。 矿物抵抗外力刻划研磨的能力 。硬度影响岩石强度 矿物受到外力的作用，沿一定的方向形成一系列光滑的破 裂面的性质，称为解理。不具方向性的不规则断裂面，称 为断口。
岩浆中结晶形成的。
2.变质岩的结构
变余结构 变晶结构 碎裂结构
变质作用后，重结晶作用不完全，原岩的一部 分成分和结构被保留下来。如变余砂状结构。 是变质岩最常见的结构，是岩石变质作用过程 中重结晶所形成的结构。如粒状变晶结构。 岩石受力后使矿物发生弯曲、破裂甚至粉碎，后又 被胶结起来的结构，如糜棱结构。
矿物与岩石
3.矿物的鉴定特征
（6）矿物的镜下光学性质：颜色、晶形、 突起、解理、干涉色等。
4.矿物欣赏
祖母绿
二.岩石
1.定义：岩石是一种或一种以上矿物组成的集合体。 岩石用途广泛，用于建筑、冶炼、装饰等。
珍贵的岩石是玉石,它具有巨大的经济价值和文化历史 价值，汉代的许慎对玉下了这么一个定义: “玉, 石之美 者”。就是说, 玉就是美丽的石头。
变质岩可分为5种类型: 动力变质岩 区域变质岩
混合岩
接触变质岩 交代变质岩
片麻岩 胜利油区最常见的变质岩 一种变质岩。通常为中-高级变质作用的产物。 具明显的片麻状构造。主要由长石、石英和各种暗色矿物（云母、角闪 石、辉石味着天然产出的气体 和液体，液态的自然汞和水都不属于矿物，而自然存 在的冰却属于矿物。
(4)作为矿物，还必须各部分都是均一的。而像花岗岩， 它是由钾长石、斜长石、石英及黑云母等多种互不相 同的物质组成的，就不是矿物，而是岩石。 (5) 矿物一般是由无机作用形成的。这样我们日常生 活中常用的煤和石油，虽然是重要的矿产资源，但由 于它们是有机作用所形成，且无一定的化学成分，石 油还是液态的，所以它们不是矿物。
3.矿物的鉴定特征
（3）矿物的力学性质：是指矿物受外力作用，如刻划、摩 擦、打击、弯曲时显示出来的性质，也就是矿物受力后的反 映。研究矿物的力学性质主要需掌握的是矿物的硬度、解理、 断口、密度和比重。
矿物相对硬度表
硬度级别 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 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
矿物与岩石
李云新
2005.10
引言：地球结构 地球由地 壳、地幔、 地核三部 分组成。
地球圈层主要参数
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矿物与岩石(1)
Ø3、岩石的孔隙性：指岩石孔隙和裂隙发育 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。
Ø 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。
Ø 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。
形小，弹性模量大，抗压强度高，细晶岩石的强度要高 于同成分的粗晶岩石的强度， ➢ 胶结连结 ➢ 基底胶结：力学性质完全取决于胶结物的性质。 ➢ 孔隙胶结：强度和稳定性较好的结构。 ➢ 接触胶结: 强度和稳定性很差 。
矿物与岩石(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
岩石抗压强度高。 Ø 深色矿物的（橄榄石、辉石、角闪石和黑
云母）抗风化能力 Ø 要比浅色矿物的（石英、长石、白云母）
抗风化能力差。在岩浆岩中酸性岩比基 Ø 性岩的抗化学风化能力高；沉积岩抗风化
能力要比岩浆岩和变质岩高。 矿物与岩石(1)
➢ 结构、构造等: ➢ 结晶结构的岩石孔隙度小，吸水率低。在荷载作用下变
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。
Ø 公式为：R=P/A Ø抗压强度通常是在室内用压力机对岩
样（试件）进行加压试验。
矿物与岩石(1)
➢ 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：
➢ 岩石的抗剪强度=(6％--8％）R
矿物与岩石(1)
Ø1、岩石按强度分类： Ø据岩石饱和单轴（向）极限抗压强度
（Rb）将岩石划分为三类 Ø 硬质岩石 Rb > 30MPa Ø软质岩石 Rb :5--30MPa Ø极软岩石 Rb < 5MPa
矿物与岩石(1)
三、岩石的水理性质：
1、岩石的吸水性： Ø⑴吸水率：W1=（mw1 / ms ）100%(常压) Ø⑵饱水率W2=（mw2 / ms ）100%(真空或高
矿物与岩石(1)
一、矿物的类型：
Ø 2、原生矿物、次生矿物、变质矿物的本质区别： Ø 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；或热液成矿过程中所 形成的方铅矿、方解石等．均是原矿物〕 Ø 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。 Ø ③变质矿物是指在变质作用过程中所形成的矿物，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。
Ø 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。
Ø 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。
矿物与岩石(1)
矿物与岩石(1)
一、矿物的基本知识：
Ø 1、晶体和非晶体区别：在固态矿物中，绝大 部分都属结晶体。
矿物与岩石(1)
2020/11/30
矿物与岩石(1)
一、基本概念：
Ø 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（包括宇宙）物质存在的普 遍形式）
Ø 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。
Ø 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 规则的几何多面体外形也称玻璃质体.
矿物与岩石(1)
Ø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，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。
矿物与岩石(1)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ石的力学性质
Ø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。
➢ 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。
Ø 当＜0．75时，一般认为属于易软化 的岩石，其工程性质较差，如沉积岩 类的大部分均属此类。
4.岩石的透水性：用渗透系数衡量。
矿物与岩石(1)
四、影响岩石工程性质的因素：
内因: Ø 组成岩石的矿物成分: Ø 单矿岩比复矿岩耐风化。 Ø 矿物的硬度大，岩石抗压强度高。 Ø 矿物的相对密度大，岩石相对密度也大，
矿物与岩石(1)
二、岩石的工程地质性质
一、岩石的物理性质： Ø1、岩石的相对密度：岩石固体部分的质
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 。 Ø2、岩石的密度：包括孔隙在内的单位体 积岩石的质量，大小取决于组成岩石的 矿物密度、孔隙性及其含水情况；它是 评价岩石密实程度和坚固性的指标。一 般介于2.3-3.1之间。
压) Ø⑶饱水系数(Kw) =W1/W2 2、岩石的抗冻性： ⑴ 强度损失率Rl=（R2- R1）/ R2 ⑵ 质量损失率Kd=（m一m1） /m
一般认为：Rl<25％,Kd<2％，W1＜0.5 ％．＞0．75的岩石是抗冻的岩石矿物。与岩石(1)
3、岩石的软化性：
Ø 软化系数= Rw /Rc
Ø ＞0．75时，属弱软化或不易软化的 岩石为抗水、抗风化和抗冻性强的岩 石，如未受风化作用的岩浆岩和某些 变质岩，均属此类；
Ø3、岩石的孔隙性：指岩石孔隙和裂隙发育 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。
Ø 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。
Ø 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。
形小，弹性模量大，抗压强度高，细晶岩石的强度要高 于同成分的粗晶岩石的强度， ➢ 胶结连结 ➢ 基底胶结：力学性质完全取决于胶结物的性质。 ➢ 孔隙胶结：强度和稳定性较好的结构。 ➢ 接触胶结: 强度和稳定性很差 。
矿物与岩石(1)
3rew
演讲完毕，谢谢听讲!
岩石抗压强度高。 Ø 深色矿物的（橄榄石、辉石、角闪石和黑
云母）抗风化能力 Ø 要比浅色矿物的（石英、长石、白云母）
抗风化能力差。在岩浆岩中酸性岩比基 Ø 性岩的抗化学风化能力高；沉积岩抗风化
能力要比岩浆岩和变质岩高。 矿物与岩石(1)
➢ 结构、构造等: ➢ 结晶结构的岩石孔隙度小，吸水率低。在荷载作用下变
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。
Ø 公式为：R=P/A Ø抗压强度通常是在室内用压力机对岩
样（试件）进行加压试验。
矿物与岩石(1)
➢ 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：
➢ 岩石的抗剪强度=(6％--8％）R
矿物与岩石(1)
Ø1、岩石按强度分类： Ø据岩石饱和单轴（向）极限抗压强度
（Rb）将岩石划分为三类 Ø 硬质岩石 Rb > 30MPa Ø软质岩石 Rb :5--30MPa Ø极软岩石 Rb < 5MPa
矿物与岩石(1)
三、岩石的水理性质：
1、岩石的吸水性： Ø⑴吸水率：W1=（mw1 / ms ）100%(常压) Ø⑵饱水率W2=（mw2 / ms ）100%(真空或高
矿物与岩石(1)
一、矿物的类型：
Ø 2、原生矿物、次生矿物、变质矿物的本质区别： Ø 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；或热液成矿过程中所 形成的方铅矿、方解石等．均是原矿物〕 Ø 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。 Ø ③变质矿物是指在变质作用过程中所形成的矿物，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。
Ø 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。
Ø 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。
矿物与岩石(1)
矿物与岩石(1)
一、矿物的基本知识：
Ø 1、晶体和非晶体区别：在固态矿物中，绝大 部分都属结晶体。
矿物与岩石(1)
2020/11/30
矿物与岩石(1)
一、基本概念：
Ø 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（包括宇宙）物质存在的普 遍形式）
Ø 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。
Ø 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 规则的几何多面体外形也称玻璃质体.
矿物与岩石(1)
Ø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，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。
矿物与岩石(1)
ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ石的力学性质
Ø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。
➢ 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。
Ø 当＜0．75时，一般认为属于易软化 的岩石，其工程性质较差，如沉积岩 类的大部分均属此类。
4.岩石的透水性：用渗透系数衡量。
矿物与岩石(1)
四、影响岩石工程性质的因素：
内因: Ø 组成岩石的矿物成分: Ø 单矿岩比复矿岩耐风化。 Ø 矿物的硬度大，岩石抗压强度高。 Ø 矿物的相对密度大，岩石相对密度也大，
矿物与岩石(1)
二、岩石的工程地质性质
一、岩石的物理性质： Ø1、岩石的相对密度：岩石固体部分的质
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 。 Ø2、岩石的密度：包括孔隙在内的单位体 积岩石的质量，大小取决于组成岩石的 矿物密度、孔隙性及其含水情况；它是 评价岩石密实程度和坚固性的指标。一 般介于2.3-3.1之间。
压) Ø⑶饱水系数(Kw) =W1/W2 2、岩石的抗冻性： ⑴ 强度损失率Rl=（R2- R1）/ R2 ⑵ 质量损失率Kd=（m一m1） /m
一般认为：Rl<25％,Kd<2％，W1＜0.5 ％．＞0．75的岩石是抗冻的岩石矿物。与岩石(1)
3、岩石的软化性：
Ø 软化系数= Rw /Rc
Ø ＞0．75时，属弱软化或不易软化的 岩石为抗水、抗风化和抗冻性强的岩 石，如未受风化作用的岩浆岩和某些 变质岩，均属此类；