工程地质

《土木工程地质》作业与思考题（网络学院学生）绪论

1.工程地质学的主要任务与研究方法。

答:主要任务是:勘察和评价工程建筑场地的地质环境和工程地质条件；分析和预测工程建设活动与自然地质环境的相互作用和相互影响；选择最佳的场地位置；提出克服不良地质作用的工程措施；为工程建设的规划、设计、施工和运营提供可靠的地质依据。研究方法包括地质学方法、实验和测试方法、计算方法和模拟方法。地质学方法即自然历史分析法，是运用地质学理论，查明工程地质条件和地质现象的空间分布，分析研究其产生过程和发展趋势，进行定性的判断。它是工程地质研究的基本方法，也是其他研究方法的基础。实验和测试方法，包括为测定岩、土体特性参数的实验、对地应力的量级和方向的测试，以及对地质作用随时间延续而发展的监测。计算方法，包括应用统计数学方法对测试数据进行统计分析，利用理论或经验公式对已测得的有关数据，进行计算，以定量地评价工程地质问题。模拟方法，可分为物理模拟(也称工程地质力学模拟)和数值模拟，它们是在通过地质研究，深入认识地质原型，查明各种边界条件，以及通过实验研究获得有关参数的基础上，结合建筑物的实际作用，正确地抽象出工程地质模型，利用相似材料或各种数学方法，再现和预测地质作用的发生和发展过程。电子计算机在工程地质学领域中的应用，不仅使过去难以完成的复杂计算成为可能，而且能够对数据资料自动存储、检索和处理，甚至能够将专家们的智彗存储在计算机中，以备咨询和处理疑难问题

2.工程地质条件和工程地质问题是什么？它们具体包括哪些因素和内容？

工程地质条件工程地质问题：是指地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用和天然建筑材料等与工程建设有关的地质条件

第一章矿物与岩石

1.矿物的主要性质有哪些？

答：矿物的主要性质包括光学性质、力学性质及某些特殊性质。光学性质包括颜色、条痕、光泽及透明度；力学性质包括硬度、解理及断口；某些特殊性质，例如云母的弹性，绿泥石和滑石的挠性，重晶石比重较大，方解石上滴稀盐酸剧烈起泡，高岭石遇水软化等。

2.最重要的造岩矿物有哪几种？

答：最重要的造岩矿物有石英、长石、云母、普通角闪石、橄榄石、方解石、白云石、硬石膏、高岭土、黄铁矿、绿泥石和滑石等。

3.岩浆岩常见的矿物成分、结构、构造是哪些？其产状有哪些主要类型？

答：1) 岩浆岩常见的矿物成分：石英、正长石、斜长石、黑云母、角闪石、辉石、橄榄石等；2) 常见的结构有全晶粒状结构、结晶斑状结构、斑状结构、隐晶质结构、非晶质结构；3) 常见的构造有块状构造、流纹状构造、气孔状构造和杏仁构造。4) 产状：岩基和岩株，岩盘和岩床，岩墙和岩脉，火山颈，岩钟和岩流。

4.沉积岩的常见矿物、结构、构造特征是什么？

答：沉积岩的常见矿物成分有石英、长石、方解石、白云石、黄铁矿、海绿石、粘土矿石、磷灰石、石膏、重晶石、蛋白石和燧石等。结构：碎屑状结构（其中包括砾状和砂状），泥状结构及化学结构和生物化学结构。构造特征：层理构造(其中包括水平、斜交和波状层理)，块状构造，层面构造，结核及化石。5.何谓变质作用？分为哪些类型？

答：在变质因素(包括温度、压力和化学活泼性流体)作用下使原岩(早期形成的岩浆岩、沉积岩及变质岩)地质特性改变的过程称为变质作用。可分为四种，分别是：接触变质作用，交代变质作用，动力变质作用及区域变质作用。

6.变质岩的主要矿物、结构、构造特征是什么？

答：变质岩的主要矿物：在变质过程中，既能保留部分原有矿物，也能生成一些变质岩特有的新矿物。前者如岩浆岩中的石英、长石、角闪石、黑云母等和沉积岩中的方解石、白云石、粘土矿物等；后者如绢云母、红柱石、硅灰石、石榴子石、滑石、十字石、阳起石、蛇纹石、石墨等。结构：变晶结构、压碎结构

和变作结构。构造特征：片理构造(其中包括片麻构造，片状构造，千枚状构造和板状构造)，非片理构造(即块状构造)。

7.【思考题】熟悉常见岩浆岩、沉积岩和变质岩岩石的特征。

答：常见岩浆岩的鉴定特征：1、花岗岩：灰白、肉红色；全晶粒结构；块状构造；主要矿物为石英、正长石和斜长石，有时含少量黑云母和角闪石。2、花岗斑岩：一般为灰红、浅红色；似斑状结构，斑晶多为石英或正长石粗大晶粒，基质多为细小石英和长石晶粒；块状构造；矿物成分与花岗岩相同。3、流纹岩：多浅红色、浅灰色或灰紫色；隐晶质结构，常含少量石英思小晶粒；流纹状构造，常见有被拉长的细小气孔。4、正长岩：浅灰或肉红色；全晶粒结构；块状构造；主要矿物为正长石和斜长石。5、正长斑岩：原色与矿物成分与正长石相同；斑状结构，斑晶多位粗大正长石晶粒，基质为微晶或隐晶长石晶体；块状构造。6、粗面岩：灰色或浅红色；斑状或隐晶质结构；块状构造；断裂面多粗糙不平而得名。7、闪长岩：灰色或灰绿色；全晶粒状结构；块状构造；主要矿物成分为闪长石和斜长石。8、闪长玢岩：灰绿、灰褐色；斑状结构，斑晶主要是板状白色斜长石粗大晶粒，基质为灰绿色隐晶质，块状构造；矿物成分同闪长岩。9、安山岩:有灰、棕、绿等色；隐晶质结构；块状构造；矿物成分为闪长岩。10、辉长岩：深灰、黑绿至黑棕色；全晶粒状结构；块状构造；主要矿物成分为斜长石及辉石。11、辉绿岩：多灰绿至黑绿色；隐晶质结构；或称“辉绿结构”指辉石微小晶体填于长石微小晶体空隙中；块状构造；矿物成分同辉长岩。12、玄武岩：灰黑、黑绿至黑色；隐晶质构造；块状、气孔状、杏仁状构造；矿物成分同闪长岩。13、橄榄岩：橄榄绿或黄绿色；全晶粒状结构；块状构造；主要矿物为橄榄石和少量辉石。14、辉岩：灰黑、黑绿至黑色；全晶粒状构造；块状结构；主要矿物为辉石和少量橄榄石。15、黑曜岩：浅红、灰褐及黑色；几乎全为玻璃质组成的非晶质结构；块状构造或流纹状构造。16、浮岩：灰白、灰黄色；为岩浆中泡沫物质在地表迅速冷凝而生成，非晶质结构；气孔状构造。常见沉积岩的鉴定特征：1、碎屑岩类1）角砾岩和砾岩：碎屑粒径大于2mm以上，棱角明显者为角砾岩；磨圆度较好的为砾岩;2)砂岩：按砂状结构的粒径大小可分为粗（0.5—2mm）、中（0.25—0.5mm）、细（0.075—0.25mm）、粉（0.005—0.075mm）四种。2、粘土岩类：泥状结构；颗粒之间接触成分为粘土岩类；页岩是页理构造，泥岩是块状构造。3、化学岩及生物化学岩：1）石灰岩：主要矿物为方解石，有时含少量白云石或粉砂、粘土矿物等。纯者为浅灰白色，杂者为灰黑至黑色，硬度3—4，性脆，遇稀HCl剧烈起泡。普通化学结构的称普通石灰岩；同生砾状机构的有豆状石灰岩，鲕状石灰岩和竹叶状石灰岩；生物化学结构的有介壳状石灰岩、珊瑚石灰岩等；2）白云岩：主要矿物为白云石，有时含少量方解石和其它杂质。白云岩一般比石灰岩颜色稍浅，多灰白色；硬度4—4.5；遇冷盐酸不易起泡，滴镁试剂由紫变蓝。3）泥灰岩：主要矿物有方解石和含量高达25%--50%的粘土矿物两种。泥灰岩是粘土岩与石灰岩间的一种过渡类型岩石，颜色有浅灰、浅黄、浅红等；手标本多块状构造；点稀盐酸起泡后，表面残留下黏土物质；4）燧石岩：由燧石组成的岩石，性硬而脆；颜色多样，灰黑色较多。在沉积岩中、少量燧石成结核；局部较多了呈夹层；数量较大的燧石沉积层相当厚度的燧石岩。常见变质岩的鉴别特征：1、板岩：常见颜色为深灰、黑色；变余结构，常见变余泥状结构或致密隐晶结构；板状构造；粘土及其它肉眼难辨矿物。2、千枚岩：通常灰色、绿色、棕红及黑色；变余结构，或显微鳞片状变晶结构；千枚状构造；肉眼可辨的主要矿物为绢云母、粘土矿物及新生细小的石英、绿泥石、角闪石矿物颗粒。3、片岩类：变晶结构；片状构造，故取名片岩；岩石的颜色及定名均取决于主要矿物成分，例如云母片岩、角闪石片岩、绿泥石片岩、石墨片岩等。4、片麻岩类：变晶结构；片麻岩构造；浅色矿物多粒状，主要是石英、长石；深色矿物多针状或片状，主要是角闪石、黑云母等，有时含少量变质矿物如石榴子石等。5、混合岩类：在区域变质作用下，地下深处重熔带高温区大量岩浆携带外来物质进入围岩，使围岩中的原岩经高温重熔、交代混合等复杂的混合岩化深度变质作用形成的一种特殊变质岩。混合岩晶粒粗大，变晶结构、条带状、眼球状构造；矿物成分与花岗片麻岩接近。6、大理岩：由石灰岩、白云岩经接触变质或区域变质的重结晶作用而形成。纯质大理岩为白色，我国建材界称为“汉白玉”。若含杂质时，大理岩可为灰白、浅红、淡绿甚至黑色；等粒变晶结构；块状构造。以方解石为主称方解石大理石，以白云石为主称白云石大理岩。7、石英岩：由石英砂岩和其他硅质岩经重结晶作用而成，纯质石英岩暗白色，硬度高，有油脂光泽；含杂质后可