【2017年整理】岩石的综合知识.docVIP

岩石的形成和分类 　　岩石是多种天然固态矿物的集合体。矿物是在地壳中受各种不同地质作用，所形成的具有一定化学组成和物理性质的单质或化合物，它具有一定的化学成分和结构特征。目前，已发现的矿物有3300多种，绝大多数是固态无机物。主要造岩矿物有30多种，各种造岩矿物具有不同的颜色和特性，建筑工程中常用岩石的主要造岩矿物见表8-1。 表8-1 几种主要造岩矿物的组成和特性 矿物 组成 密度（g/cm3） 莫氏硬度 颜色 其它特性 石英 结晶Si02 2.65 7 无色透明至乳白等色 坚硬、耐久性好、具有玻璃光泽 长石 铝硅酸盐 2.5～2.7 6 白、灰、青等色 耐久性不如石英，解理完全、性脆，在大气中长期风化后成为高岭土 云母 含水的钾镁铁铝硅酸盐 2.7～3.1 2～3 无色透明至黑色 解理极完全，易分裂成薄片，影响岩石的耐久性和磨光性 角闪石 辉石 橄榄石 铁镁硅酸盐 3～4 5～7 色暗，统称暗色矿物 坚硬、强度高、韧性大、耐久性好 方解石 结晶CaCO3 2.7 3 通常呈白色 硬度较低、强度高，晶面成菱面体，解理完全，遇酸分解 白云石 CaCO3·MgCO3 2.9 4 通常呈白至灰色 与方解石相似，遇热酸分解 高岭石 Al2O3·2SiO2·2H20 2.6 2～2.5 白至灰、黄 呈致密块状或土状，质软、塑性高、不耐水 黄铁矿 FeS2 5 6～6.5 黄 有黑色条痕，无解理，在空气中易氧化成铁和硫酸，污染岩石，是岩石中的有害物质 　　由单一矿物组成的岩石称为单矿岩，单矿岩的性质由其矿物成分及结构构造决定。由两种以上矿物组成的岩石称为多矿岩，多矿岩的性质由其组成矿物的相对含量及结构构造决定。例如，石灰岩主要是由方解石矿物组成的单矿岩；花岗岩是由长石、石英、云母等几种矿物组成的多矿岩。自然界中大部分岩石是是多矿岩，只有少数岩石是单矿岩。因此，岩石没有固定的化学成分和物理性质，同一种岩石，产地不同，其矿物组成和结构也有差异，因而其颜色、强度等性质也不相同。　　天然岩石根据其形成的地质条件不同，可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。　　一、岩浆岩　　（一）岩浆岩的形成及种类　　岩浆岩又称火成岩，它是地壳深处的熔融岩浆上升到地表附近或喷出地表经冷凝而形成的岩石。根据岩浆冷凝情况不同，岩浆岩又可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。　　1. 深成岩。深成岩是地壳深处的岩浆，在受上部覆盖层压力的作用下经缓慢且较均匀地冷凝而形成的岩石。其特点是矿物结晶完整，晶粒粗大，结构致密，呈块状构造；具有抗压强度高，吸水率小，表观密度大，抗冻性、耐磨性、耐水性良好等性质。常见的深成岩有花岗岩、正长岩、闪长岩、橄榄岩。　　2. 喷出岩。喷出岩是岩浆喷出地表后，在压力骤减、迅速冷却的条件下形成的岩石。其特点是大部分结晶不完全，多呈细小结晶（隐晶质）或玻璃质（解晶质）。当喷出的岩浆形成较厚的喷出岩岩层时，其结构与性质与深成岩相似；当形成较薄的岩层时，由于冷却速度快，且岩浆中气压降低而膨胀，形成多孔结构的岩石，其性质近于火山岩。常见的喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。　　3. 火山岩。火山岩是火山爆发时，岩浆被喷到空中急速冷却后形成的岩石。其特点是呈多孔玻璃质结构，表观密度小。常见的火山岩有火山灰、浮石、火山渣、火山凝灰岩等。　　（二）建筑工程常用的岩浆岩　　1．花岗岩。花岗岩是岩浆岩中分布较广的一种岩石，主要由长石、石英和少量云母（或角闪石等）组成，有时也称为麻石。花岗岩具有致密的结晶结构和块状构造，其颜色一般为灰白、微黄、淡红等。由于结构致密，其孔隙率和吸水率很小，表观密度大（2500～2800kg/m3）；抗压强度高（120～250MPa）；吸水率低（0.1～0.2%）；抗冻性好（D100～D200）；耐风化性和耐久性好，使用年限为75～200年，高质量的可达1000年以上。对硫酸和硝酸的腐蚀具有较强的抵抗性，故可用作设备的耐酸衬里。表面经琢磨加工后光泽美观，是优良的装饰材料。但在高温作用下，由于花岗岩内部石英晶型转变膨胀而引起破坏，因此，其耐火性差。在建筑工程中花岗岩常用于基础、闸坝、桥墩、台阶、路面、墙石和勒脚及纪念性建筑物等。　　2．玄武岩、辉绿岩。玄武岩是喷出岩中最普通的一种，颜色较深，常呈玻璃质或隐晶质结构，有时也呈多孔状或斑形构造。硬度高，脆性大，抗风化能力强，表观密度为2900～3500kg/m3，抗压强度为100～500MPa。常用作高强混凝土的骨料，也用其铺筑道路路面等。　　辉绿岩主要由铁、铝硅酸盐组成。具有较高的耐酸性，可用作耐酸混凝土的骨料。其熔点为1400～1500℃，可作为铸石的原料，所制得的铸石结构均匀致密且耐酸性好。因此，是化工设备耐酸衬里的良好材料。　　3．火山灰、浮石