1、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。 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 。 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。
2、 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。 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2030种。 （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
3、质和非结晶质矿物两种类型。 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。 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）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 单形结晶质矿物： 由单一形状的晶面所形成的矿物。 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 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。
4、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。 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
5、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。 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
