浅谈沉积岩分类和工程性质.doc

浅谈沉积岩的分类及工程性质 The Discuss Classification and Engineering Properties of Sedimentary Rocks 学 院： 国际学院 班 级：土木工程二班 姓 名： 杨良君 学 号：631226010227 指导老师： 肖巧林 浅谈沉积岩的分类及工程性质 杨良君 （重庆交通大学国际学院，土木工程专业二班 学号：631226010227） 摘要：沉积岩是地表环境中形成的一种地表面分布最广的岩石，它由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积矿物和有机质及生物残骸组成。沉积岩记录了地球演化历史且蕴藏着占世界矿产资源总储量的80%能源矿产，对研究地球的演化和发展及能源开采有十分重要的理论价值。同时对地质工作也具有重要的意义。本文就沉积岩的组成、分类及工程性质进行研究。 关键词：沉积岩 分类 工程性质 中图分类号：P 文献标识码：A （引言） 沉积岩，又称水成岩，是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一。它是其他岩石的风化产物和火山喷发物，经过水流或冰川的搬运、沉积、成岩作用形成的岩石。地表岩石的70%都是沉积岩，它主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩地层蕴藏着绝大部分矿产，如能源、非金属、金属和稀有元素矿产，其次是化石。 1 沉积岩的组成 沉积岩主要由以下几种物质组成： 1.1 碎屑物质 碎屑物质是沉积岩的一种组分，它是由母岩经过机械风化作用产生的碎屑物质组成。由于它是经过物理风化作用形成的，因此其中大部分的化学成分、物理结构均没有较大的变化。常见的有陆源碎屑、内碎屑、火山碎屑。是碎屑岩、碎屑碳酸岩、火山碎屑岩等岩石的主要组成成分。 1.2 黏土物质 主要是由一些含铝、镁等为主的含水硅酸盐矿物的岩石，经化学风化作用形成的次生矿物。主要包括高岭石族、伊利石族、蒙脱石族、蛭石族以及海泡石等矿物。这类矿物的颗粒很细（0.005mm)，具有很强的亲水性、可塑性及膨胀性。 1.3 化学沉积矿物 由生物化学作用或纯化学作用从溶液中沉积结晶产生的沉积矿物，如方解石、白云石、石膏、石盐、铁和锰的氧化物或氢氧化物等。 1.4 有机质及生物残骸 有机物质由生物作用或生物残骸堆积体经地质变化而成的物质，多半是盆地内的钙质壳生物碎屑或壳体堆积而成，如甲壳类和珊瑚等，也包括微体动物的壳和壳屑，以及藻类和藻类的碎屑等。 2 沉积岩的分类及其工程性质 按组成沉积岩的组分的大小、形状和排列方式进行分类，大致可以分为两类：一是陆源碎屑岩，主要由陆地岩石风化、剥蚀产生的各种碎屑物组成。按颗粒粗细分为砾岩、砂岩、粉砂岩和泥质岩。二是内积岩，主要指在盆地内沉积的化学岩、生物-化学岩，也可由风浪、风暴、地震和滑塌作用将未充分固结的岩石碎屑再堆积，成为内碎屑岩。沉积岩按造岩成分分为铝质岩、铁质岩、锰质岩、磷质岩、硅质岩、蒸发岩、可燃有机岩（褐煤、煤、油页岩）和碳酸盐岩（石灰岩、白云岩等）。 2.1 碎屑岩类 2.1.1火山碎屑岩 火山碎屑岩，是火山碎屑物质的含量占90%以上的岩石，火山碎屑物质主要有岩屑、晶屑和玻屑，因为火山碎屑没有经过长距离搬运，基本上是就地堆积，因此，颗粒分选和磨圆度都很差。 火山集块岩：主要由粒径100mm的粗火山碎屑物质组成，胶结物主要为火山灰或熔岩，有时为碳酸钙、二氧化硅或泥质。 火山角砾岩：粒径一般为2~100mm的碎屑，占火山碎屑的90%，多呈棱角状，常为火山灰或硅质胶结。颜色呈暗灰、蓝灰或褐灰色。 凝灰岩：主要由粒径小于2mm的火山灰及细屑组成，主要由晶屑、玻屑及岩屑，以火山灰等为胶结物，其孔隙性高、容重小、易风化。 2.1.2 沉积碎屑岩 沉积碎屑岩又名正常碎屑岩，是经先成岩风化剥蚀的碎屑物质，经搬运、沉积、胶结而成的岩石。因为碎屑岩是由各种砾石或砂粒胶结而成的岩石，它的坚固性与胶结物的性质及胶结形式有着密切的关系。 充填于碎屑颗粒空隙中的化学沉淀物质和黏土物质称为碎屑岩的胶结物，常见的有硅质、钙质、铁质和泥质。硅质胶结的岩石密度、强度高；钙质胶结的岩石能溶于酸；铁质胶结的岩石常为红色或紫红色，强度也比较高；黏土胶结的岩石质地松软、强度低、易湿软、易风化。因而在工程上必须注意钙质和黏土胶结的岩石，钙质岩石应避免与酸接触，黏土胶结岩石应避免承受过重的荷载，以免结构物坍塌。 常见的沉积碎屑岩主要由以下几种： 砾岩和角砾岩：砾岩和角砾岩主要由50%以上大于2mm的粗大碎屑胶结而成，黏土含量小于25%。由浑圆状砾石胶结而成的称为砾岩；由棱角状的角砾胶结而成的称为角砾岩。角砾岩的岩性单一，砾岩的岩性比较复杂，经常由多种岩石的碎屑和矿物颗粒组成