水利水电工程地质1_岩石及其工程地质性质

B.透明度：大部分造岩矿物是不透明的 C.条痕:矿物在无釉瓷板上刻划留下的颜色 D.磁性：磁铁矿 E.比重：金属氧化物、硫化物矿物比重较大， 通常在4.0以上。 而大部分造岩矿物的比重在2.7-3.0以下。 F.气味：硫化物矿物在重击之下会发出羽毛 烧焦时的气味。 G.弹性：云母片 H.挠性：绿泥石片
3. 硬度 矿物受到刻划作用时，所表现出来的强度， 是矿物抵抗外力刻划的能力。
可以用两种不同的矿物相互刻划，以比较 其硬度的相对大小。
德国矿物学家摩氏(F.Mohs)取自然界常见的十种矿物作 为标准，将硬度分为1度到10度十个等级，即摩斯硬度 标准(Mohs Hardness），也称为摩斯硬度计（摩氏硬
矿物 – 地壳中天然形成的元素单质或化合物。
矿物中，绝大多数是化合物，极少数是单质,基 本上都是固态的。
目前发现三千多种不同的矿物， 其中构成岩石主要矿物不过几十种。 组成岩石的主要矿物称为造岩矿物。
地壳组成矿物中最多的是硅酸盐，如： 高岭石 Al3[Si4AlO10](OH)8 绿泥石 Mg5Al(OH)8AlSi3O10 云母 K (Mg,Fe)3[Si3AlO10](OH,F)2 角闪石 (Ca,Na)2-3(Mg,Fe,Al)5[Si3(Si,Al)11] (OH,F)2 辉石 (Ca,Mg,Fe,Al)2[(Si,Al)2O6] 长石 (K,Ca,Na)[AlSi3O8] 石榴石 (Ca,Mg,Fe,Mn)3（Al,Fe,Cr)2(SIO4)3 橄榄石 (Mg,Fe)2[SiO4]
白色：方解石，白云石，斜长石，滑石，高岭石，白云母， 石英（乳白色或透明）；
方解石
白云石
斜长石
水晶
角闪石
黑云母
黑色：辉石， 角闪石，黑云母；
黄铁矿
自然硫
自然金
自然金
黄色：黄铁矿(铜黄色)，自然硫(浅黄色)， 自然金（金黄色）。
红色：正长石(肉红色)；刚玉(红色的红宝石)， 辰砂(鲜红色)，红色电气石；
晶体，是内部质点(离子)按特定空间形式排 列的结构。
由于结晶矿物内部微观质点特定的空间排列 结构，使其生长成特定的外部宏观形态。结 晶矿物都具有形成自己特定形态的“本能”。
如结晶岩盐（NaCl）的内部结构是由钠离子 和氯离子严格地按立方体格式相间排列的， 所以其晶体便成立方体形态。
石盐的晶格结构和外形
这些自然形成的矿物，具有特定的化学成分；而且绝 大部分是结晶的，即其内部质点的排列是有序的。
从而决定了其特定的物理性质、化学性质和外部形态。 这些特性成为我们鉴定矿物的依据。
矿物的肉眼鉴定特征主要包括颜色，形态，硬度，光 泽，解理等等。
1. 颜色 由于其特定的化学成分，矿物具有特定的颜色。矿物的颜 色是指其新鲜表面在自然光下的颜色。 颜色矿物的颜色非常丰富多样：白、黑、黄、红、绿、兰、 紫、。。。
还有碳酸盐，如：方解石CaCO3，白云石 CaMg(CO3)2。 硫酸盐：石膏 CaSO4·2H2O，重晶石BaSO4。 氧化物：石英 SiO2，刚玉 Al2O3。 硫化物：黄铁矿 FeS2，方铅矿PbS，闪锌矿ZnS。 卤素化合物：萤石CaF2，石盐NaCl。 少数单质矿物：自然金 Au，自然银Ag，自然硫 S，自然铜 Cu，金刚石 C，石墨 C。
常见的光泽特征有: 金属光泽（黄铁矿）、 玻璃光泽（方解石、长石）、油脂光泽 （石英断口的光泽）、腊状光泽(滑石)、 珍珠光泽（云母）、丝绢光泽（石绵）、 金刚光泽（金刚石）。
5. 解理
矿物在外力作用下，严格沿一定方向裂开成平坦光滑平面的性质称为解理。 极完全解理、完全解理、中等解理、不完全解理、极不完全解理；
第一章 岩石及其工程地质性质
武汉大学水利水电学院工程地质教研室
荣冠
第一节 概 述
2900km
地核：厚度3470km， 大比重的 铁镍物质。 地幔：上地幔为 Fe、 Mg的 硅酸盐矿物；下 地幔FeO、MgO较高。 60～250km处为熔融状 物质，即所谓的软流层。 地壳：平均厚度33km， 上部硅铝层；下部硅镁 层。
根据解理的数量可分为一组解理、二组解理、三组解理等。 矿物在外力作用下，不沿一定方向破裂，其断面凹凸不平，则称为断口。
云母-沿解理撕开成薄片 方解石-打碎后沿解理形成 规则菱面体形态
6. 其它特征 有些特性对于大部分造岩矿物鉴定没有普 遍意义，只对某些特定矿物非常有用。
A. 盐酸反应 方解石（CaCO3）遇稀盐酸会明显地反应 起泡（放出CO2气体）。 CaCO3+HCl→Ca(OH)2+ CaCl2 +CO2 ↑ 另外，白云石粉末可以和盐酸反应起泡。
度计）。
硬 度
12
3
4 56
78
9 10
代滑石方萤磷正石黄刚金
表石膏解石灰长英玉玉刚
矿
石Fra Baidu bibliotek
石石
石
物
在野外工作中，可用一些简便的随身物件 来测试硬度。
物件 指甲 钥匙 玻璃 钢刀刃
硬度 2.5 3
5.5 6.5
测试硬度的方便物件
大多数矿物的硬度在7以下
4. 光泽
指矿物表面的反光能力。一般分为 金属光泽——金属矿物 半金属光泽——介于金属光泽与非金属光泽之间 非金属光泽——丝绢光泽、油脂光泽、珍珠光泽、 土状光泽、玻璃光泽等。
30~40km
地壳的主要成分：
绝大部分以硅酸盐矿物的形式存在，如长石，角闪石，辉石， 云母，高岭石等；碳酸盐矿物，如方解石和白云石；氧化物， 如石英。
化学成分：
O－47％，Si－28％，Al－8％，Fe－5.2%，Ca，Na，K， Mg，Ti, H 。
第二节 造岩矿物
地壳的组成元素：O、Si、Al、Fe、Ca、Na、 K、Mg、H、Ti，……等。它们绝大多数以化 合物的形式存在地壳中。
正长石 电气石
刚玉
辰砂
绿色：绿柱石，孔雀石，橄榄石，绿泥石 (暗绿色)，磷绿铅矿。
孔雀石
绿柱石
磷氯铅矿
磷氯铅矿
蓝色：兰晶石，兰铜矿
蓝晶石
蓝铜矿
紫色：紫水晶
2. 矿物的形态
绝大部分矿物都形成结晶体:溶液中沉淀结 晶、岩浆冷凝结晶、在外来化学活动性物质 作用下反应结晶，在温度压力下结晶生长。
某些矿物具有链状结晶结构，常形成针状，柱状， 纤维状的晶体。如长柱状的角闪石，短柱状的辉石， 纤维状的石绵。
辉石
层状结晶结构的矿物，常形成片状，板状晶体。 云母（片状）
重晶石 重晶石
石膏(板状)
特定的内部结晶结构还会形成很特殊的晶体形态。
方解石(菱形六面体)
黄铁矿(立方体)
八面体萤石
刚玉(桶形)