岩石的组成与分类
1.岩石的组成
石材是采自地壳,经加工或不加工的岩石。岩石是矿物的集合体。组成岩石的矿物称为造岩矿物。岩石的性质由其组成矿物的成分和结构、构造决定。
矿物是具有―定化学组成和物理性质的单物质或化合物,绝大多数是固态无机物。土木工程中常用岩石的主要造岩矿物及其特性见表10.8.1。
10.8.1 主要造岩矿物
2.岩石的分类
岩石根据形成的地质条件不同,分为岩浆岩、沉积岩和变质岩三大类。
1)岩浆岩(火成岩)
岩浆岩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成。根据岩浆冷却情况不同又分为深成岩、喷出岩和火山岩。
(1)深成岩。深成岩是岩浆缓慢且较均匀地冷却而成的岩石。特点是矿物全部结晶且晶粒较粗、呈致密的块状构造;抗压强度高、吸水率小、表观密度大、抗冻性、耐磨性、耐水性好。
工程中常用的深成岩有花岗岩、辉长岩、闪长岩。
(2)喷出岩。喷出岩是岩浆喷出地表后迅速冷却形成的岩石,其特点是大部分结晶不完全,多呈细小结晶(稳晶质)或玻璃质结构。喷出岩形成较厚的岩层时,其结构与深成岩相似;当形成较薄岩层时,因冷却快,且岩浆中气体由于压力降低而膨胀,故常呈多孔结构,近似火山岩。
工程中常用喷出岩有玄武岩、辉绿岩、安山岩等。
(3)火山岩。火山岩是火山爆发时,岩浆喷到空中,经急速冷却后落下而形成的岩石。其特点是表观密度小,呈多孔玻璃质结构。
工程中常用的火山岩有火山灰、浮石、火山凝灰岩等。
2)沉积岩(水成岩)
沉积岩是由露出地表的各种岩石(母岩)经自然风化、风力搬迁、流水冲移等作用后再沉积堆积而成的岩石。沉积岩为层状构造,其各层的成分、结构、颜色、层厚等均不相同。与岩浆岩相比,其表观密度较小,密实度较差、吸水率较大、强度较低、耐久性较差。
沉积岩分机械沉积岩(如砂岩)、生物沉积岩(如石灰岩)、化学沉积岩(如菱镁矿、石膏岩)三种。
工程中常用沉积岩有石灰岩、石膏岩、菱镁矿、砂岩等。
3)变质岩
变质岩是由岩浆岩或沉积岩在地壳运动过程中,受到地壳内部高温、高压的作用,使岩石原来的结构发生变化,产生熔融再结晶作用而形成的岩石。沉积岩变质后,结构较原岩致密,性能变好。岩浆岩变质后,不如原岩坚实,性能变差。
工程中常用变质岩有大理岩、石英岩、片麻岩等。