工程地質(zhì)沉積巖部分

1.3沉積巖,石英礫巖,沉積巖是在地表和地表下不太深的地方，由松散堆積物在溫度不高和壓力不大的條件下形成的。由沉積物固結(jié)變硬而形成的巖石就是沉積巖。它是地殼表面分布最廣的一種層狀的巖石。,沉積巖,沉積巖,冰川,三角洲,沖積平原,海洋,濁流,瀉湖,湖泊,河流,沙丘,洪積扇,主要的沉積環(huán)境,碎屑沉積環(huán)境,主要的化學(xué)和生物化學(xué)沉積環(huán)境,沉積相,海侵,海侵與海退,1.成因,5.分類,3.結(jié)構(gòu),4.構(gòu)造,2.組成,6.代表性沉積巖,1.沉積巖的成因,沉積巖的形成有兩種途徑：,機(jī)械搬運(yùn)、沉積、固結(jié)成巖由風(fēng)化作用或火山作用的產(chǎn)物經(jīng)以這種方式形成的沉積巖稱碎屑巖。化學(xué)沉積成巖在地表常溫、常壓條件下由水溶液沉淀而形成化學(xué)巖，然而自然界大多水盆地化學(xué)沉淀過(guò)程中都有生物參與，所以通常又稱為生物化學(xué)巖。,沉積巖的形成過(guò)程,風(fēng)化機(jī)械的、化學(xué)的、生物的；,剝蝕與搬運(yùn)機(jī)械的、化學(xué)的；,沉積機(jī)械的、化學(xué)的、生物的；,成巖壓固、膠結(jié)、重結(jié)晶。,剝蝕與搬運(yùn),外力（如水流、波浪、風(fēng)、冰川等等）對(duì)巖石的破壞稱為剝蝕。外力將風(fēng)化產(chǎn)物搬離原地稱為搬運(yùn)。機(jī)械的搬運(yùn)：推移、躍移、懸移；化學(xué)的搬運(yùn)：真溶液、膠體溶液。,剝蝕與搬運(yùn)1,剝蝕與搬運(yùn),剝蝕與搬運(yùn)2,剝蝕與搬運(yùn),剝蝕與搬運(yùn)3,剝蝕與搬運(yùn),剝蝕與搬運(yùn)4,剝蝕與搬運(yùn),沉積1,沉積,沉積2,沉積,沉積3,沉積,碎屑經(jīng)過(guò)壓固和膠結(jié)變成沉積巖,膠結(jié)方式之一,基底膠結(jié)顆粒散布在膠結(jié)物之間，互相不接觸。這種膠結(jié)方式很牢固。,膠結(jié)方式之二,孔隙膠結(jié)膠結(jié)物充填在顆粒的孔隙之間，顆?；ハ嘟佑|。這種膠結(jié)方式的牢固性比基底膠結(jié)稍差。,膠結(jié)方式之三,接觸膠結(jié)只有在顆粒的接觸處才有膠結(jié)物存在，巖石多孔隙，透水性強(qiáng)。這種膠結(jié)方式最不牢固。,2.沉積巖的物質(zhì)組成,（1）碎屑物質(zhì),物理風(fēng)化作用產(chǎn)生的碎屑物質(zhì)組成：原生礦物的碎屑大部分化學(xué)性質(zhì)比較穩(wěn)定，難溶于水如石英、長(zhǎng)石、白云母等；巖石的碎屑。,其他方式生成的一些物質(zhì)，如火山噴發(fā)產(chǎn)生的火山灰等。,源于母巖的沉積物,（2）粘土礦物,主要是一些由含鋁硅酸鹽類礦物的巖石，經(jīng)化學(xué)風(fēng)化作用形成的次生礦物。如高嶺石、微晶高嶺石（蒙脫石）及水云母（伊利石）等。這類礦物的顆粒極細(xì)(2mm,砂質(zhì)結(jié)構(gòu)粒徑介于0.052mm粗粒結(jié)構(gòu)0.52mm中粒結(jié)構(gòu)0.250.5mm細(xì)粒結(jié)構(gòu)0.050.25mm,粉砂質(zhì)結(jié)構(gòu)0.0050.05mm,硅質(zhì)膠結(jié)石英及其他二氧化硅,鐵質(zhì)膠結(jié)鐵的氧化物及氫氧化物,泥質(zhì)膠結(jié)細(xì)粒粘土礦物,鈣質(zhì)膠結(jié)方解石等碳酸鹽,沉積顆粒的磨圓與分選,礫狀結(jié)構(gòu),（角）礫狀結(jié)構(gòu),砂狀結(jié)構(gòu),砂狀結(jié)構(gòu)石英砂巖,砂狀結(jié)構(gòu)長(zhǎng)石砂巖,3.沉積巖的結(jié)構(gòu),（2）泥質(zhì)結(jié)構(gòu)泥巖、頁(yè)巖等粘土巖的主要結(jié)構(gòu)。,（3）結(jié)晶結(jié)構(gòu)沉淀或經(jīng)重結(jié)晶所形成石灰?guī)r、白云巖等化學(xué)巖的主要結(jié)構(gòu)。,（4）生物結(jié)構(gòu)由生物遺體或碎片所組成，是生物化學(xué)巖所具有的結(jié)構(gòu)。如貝殼結(jié)構(gòu)、珊瑚結(jié)構(gòu)等。,3.沉積巖的結(jié)構(gòu),生物結(jié)構(gòu),珊瑚蟲是海洋中的一種腔腸動(dòng)物（沒(méi)有內(nèi)臟，身體只有一個(gè)空腔），它能捕食海洋里細(xì)小的浮游生物為食。在生長(zhǎng)過(guò)程中能吸收海水中的鈣和二氧化碳，然后分泌出石灰石，變?yōu)樽约荷娴耐鈿ぁＣ恳粋€(gè)單體的珊瑚蟲只有米粒那樣大小。它們一群一群地聚居在一起，一代一代地新陳代謝，生長(zhǎng)繁衍，同時(shí)不斷分泌出石灰石，并粘合在一起。這些石灰石經(jīng)過(guò)以后的壓實(shí)、石化、，形成了今天世界熱帶海洋許多島嶼和礁石，甚至在大洋上的一些海島國(guó)家的全部領(lǐng)土，都是由小小的珊瑚蟲（也包括一些能分泌石灰石的藻類植物）經(jīng)過(guò)千萬(wàn)年努力建造起來(lái)的。所以人們稱珊瑚蟲是海洋上偉大的建筑師。,4.沉積巖的構(gòu)造,沉積巖最主要的構(gòu)造是層理構(gòu)造。,水平層理,斜層理,交錯(cuò)層理,層理是沉積巖成層的性質(zhì)。由于季節(jié)性氣候的變化，沉積環(huán)境的改變，使先后沉積的物質(zhì)在顆粒大小、形狀、顏色和成分上發(fā)生相應(yīng)變化，從而顯示出來(lái)的成層現(xiàn)象，稱為層理構(gòu)造。,石灰?guī)r中的層理和條帶,層面,巖層,變薄,尖滅,透鏡體,夾層,沉積巖的層理,水平層理與斜層理,層理,砂巖中的交錯(cuò)層理,遞變(粒序）層理,波痕,砂巖中的波痕,波痕,泥裂,干裂,結(jié)核（燭臺(tái)石）,臺(tái)灣,結(jié)核,新西蘭,化石,凡是保存在地層中的地質(zhì)時(shí)期的生物遺體（如動(dòng)物骨骼、硬殼等）和遺跡（如動(dòng)物足印、蟲穴、蛋、糞便、人類石器等）都叫化石。但是，并不是所有古生物都能保存下來(lái)成為化石。,大唇犀化石，甘肅和政,化石的形成條件,1、生物本身具有硬殼、骨骼等不易毀壞的硬體部分容易形成化石。2、生物死后必須盡快地被沉積物所掩埋，才能避免氧化腐爛或被其他動(dòng)物所吞食。3、埋藏下來(lái)的生物遺體必須在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)經(jīng)歷填充（如貝殼、骨骼等被水溶液中的CaCO3、SiO2等所填充）、置換（如有機(jī)體分子被SiO2、CaCO3等分子所代換）或升餾（如植物葉子、昆蟲的幾丁質(zhì)外殼中的氫、氧等成分揮發(fā)逸出，最后保留下來(lái)碳質(zhì)薄膜）等作用才能形成化石。,帝鱷化石,體長(zhǎng)達(dá)12m，早白堊紀(jì),現(xiàn)代鱷魚,螺化石,琥珀,第三紀(jì),硅化木,深圳仙湖植物園,菊石與角石化石,人類足跡化石,意大利，38.5萬(wàn)年前,5.沉積巖的分類,沉積碎屑巖風(fēng)化破壞產(chǎn)生，如礫巖、砂巖及粉砂巖等；火山碎屑巖火山噴出，如火山角礫巖、凝灰?guī)r等。,粘土礦物、粘土粒組成如泥巖、頁(yè)巖等。,方解石、白云石等碳酸鹽類的礦物及部分有機(jī)物組成的巖石如石灰?guī)r、白云巖等。,碎屑巖類,粘土巖類,化學(xué)及生物化學(xué)巖類,6常見的沉積巖,沉積巖類型,礫巖、砂巖與頁(yè)巖,角礫巖與礫巖,砂巖的類型,常見的化學(xué)沉積巖,7.沉積巖工程地質(zhì)性質(zhì)綜合評(píng)價(jià),化學(xué)巖中碳酸鹽巖（灰?guī)r、白云巖）具有較高的強(qiáng)度；,由硅質(zhì)、鈣質(zhì)（碳酸鹽等）膠結(jié)而成的礫巖（角礫巖）、砂巖有較高的強(qiáng)度；,泥質(zhì)巖石，如泥巖、頁(yè)巖強(qiáng)度低，遇水易軟化，常成為巖體中的軟弱夾層，使地基沿之發(fā)生剪切破壞，邊坡巖體沿之發(fā)生滑動(dòng)破壞；,化學(xué)巖中的石膏類巖體遇水易軟化、膨脹，不適合作地基；,化學(xué)巖中的碳酸鹽巖體具有足夠的強(qiáng)度作一般工民建建筑物地基；,碳酸鹽巖地區(qū)要特別注意的工程地質(zhì)問(wèn)題,水工建筑物在巖溶地區(qū)的滲漏問(wèn)題。,粉砂質(zhì)粘土巖是良好的土石壩心墻材料,頁(yè)巖可作燒制磚瓦的材料,建筑材料,碎屑巖類,