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1、工程地质室内实习指导书徐林荣 编专业 班级 姓名 学号 前 言本讲义的内容是课程（工程地质）的组成部分。由于本课程是一门实践性很强的学科，它主要研究自然界中客观地质体、各种地质现象及其产生的不良地质问题。因此，在课堂讲授的同时，必须加强实践环节，增加感性认识。这对加深理解基本概念、巩固所学的基本理论知识，具有重要作用，同时培养学生动手动脑及分析问题的能力。本讲义主要内容包括，主要造岩矿物和常见岩石的认识，地质图的分析，地质剖面图的编制等。通过一系列的实习，要求学生能够准确地识别主要造岩矿物和常见岩石，并且能够从地质图上准确获取该地区的地质环境信息。室内地质实习须知一、要求：1、学习前必须作好预
2、习（实习指导书和教材中的有关章节）。2、每次学习务必带实习指导书进实习室。3、实习过程中，必须按步骤、循序渐进，耐心观察，细心理解，认真完成实习任务。4、认真填写好实习报告和作好读、绘地质图作业，并按规定时间交阅。二、实习内容安排：次序 实习内容 学时周次1、2、3、4、5、矿物的物理性质及造岩矿物岩浆岩沉积岩变质岩岩层产状要素确定和阅读地质图2222223456三、实习规则：1、不得迟到或早退。2、按实习编组入座，不得喧哗。3、保持室内秩序，注意清洁卫生。4、室内陈列标本、模型、实习用具等不得随意挪动。5、自觉爱护公物，互相监督，如有损坏或丢失，按价赔偿。6、实习完毕后，必须物归原处，实习后
3、收拾整洁，方可离开实习室。实习一 矿物鉴定方法及主要造岩矿物认识 利用简单的工具（小刀、放大镜、素瓷板等）和化学药品（稀盐酸）等，对矿物的形态及主要物理性质，进行肉眼观察。 一、目的： 1、通过肉眼观察，掌握矿物的主要物理性质。 2、学会肉眼鉴别主要造岩矿物的方法。 3、为鉴别岩石打基础。 二、要求： 1、正确理解与运用矿物的物理性质鉴别矿物。 2、记住主要造岩矿物的异同点。 3、掌握主要造岩矿物的肉眼鉴别方法。 三、鉴定矿物的方法： 鉴定矿物的方法很多，在野外经常利用肉眼、舌、手等感官或借助小刀、放大镜等来鉴定矿物的物理性质，从而确定矿物名称。矿物的主要物理性质有颜色、结晶形状、光泽、透明度
4、、解理、硬质、断口、比重、条痕、弹性等，但认识一种矿物时要抓住该矿物的主要特征或独特的性质，如云母具弹性、磁铁矿有磁性、滑石具滑腻感等，如某些矿物的某些性质相同或相近时，就要找出它们的不同点进行对比。如方解石与石膏，颜色相近（白色）但形状不同，前者为菱形六面体，后者为板状或纤维状。最明显的区别是前者遇稀盐酸起泡，而后者无此反应。当然，有些矿物用上述的方法是无法鉴别，必须借助于其它的方法，如化学分析法、显微镜鉴定地、差热分析法、X射线分析法等等。这些方法将由专门的人员来进行。四、步骤：1、观察矿物的形态：根据下列标本，认识矿物的单体形状和集合体形状矿物名称云母正长石角闪石石 膏橄榄石黄铁矿石榴子
5、石单体形状片状板 状长柱状针 状板 状针 状粒 状立方体菱形十二面体矿物名称云母石 英角闪石纤维石膏赤铁矿硬锰矿高领土集合体形状钟乳状块 状放射状纤维状鱼面状葡萄状土 状*：方解石的标准晶体为菱形六面体，在岩石中呈粒状，有时裂隙中发育成品族，在石灰岩溶洞中呈钟乳状、石笋状等形象出现。2、观察矿物硬度：根据摩氏硬度计，熟悉一下硬度等级的顺序，依次进行相互刻划，显示出其相对的硬度（注意：为了不损坏硬度计中的矿物，此项实习不得用硬度计中的矿物）。再试指甲、小刀、玻璃的硬度，应符合哪一等级。硬度等级12345678910矿物名称滑石石膏方解石萤石磷灰石石英黄玉刚玉金刚石正方石绝对硬度0.030.040
6、.260.761.3225.0040.00125.001000.0014000.00鉴定矿物的硬度时,必须选择纯为本矿物的部分互相刻划，然后用手指拭去粉末，以确定有无刻度。如果被鉴定的矿物，是细粒矿物的集合体时，要以矿物的微粒去刻划硬度计中的矿物，以避免错觉。野外工作中是没有硬度计的，这就要借助身边常有的用具来鉴定矿物的硬度。如软铅笔芯的硬度为1、食盐的硬度为2、指甲的硬度为3、铁钉的硬度为7、硬度大于7的矿物不是经常可遇到的。3、观察矿物的光泽。应以新鲜晶面或解理面为对象，最好是白天，对着自然光线来观察，不必注意矿物的颜色，因为颜色与光泽是无关的。矿物名称黄铁矿长 石云 母纤维石膏滑 石高岭
7、土光 泽类 型金 属玻 璃珍 珠丝娟油脂无光泽非金属光泽4、观察矿物的颜色根据下列标本认识矿物的颜色矿物名称石 英黄铁矿正长石角闪石辉 石橄榄石赤铁矿颜 色无色、乳白浅黄铜色肉 红灰绿、暗绿绿褐、黑橄榄绿朱红观察矿物的颜色时，虽然必须观察新鲜面，但是，部分的非金属矿物的颜色是不固定的，如长石类矿物，有白、黄、肉红、浅灰等颜色。所以，不能单凭颜色来鉴别矿物，尤其是非金属矿物，应注意矿物的其他物理性质特征。描述矿物颜色的方法，一般是将矿物的颜色与我们熟知物体的颜色相比，如乳白、肉红、金黄、橄榄绿等。5、观察矿物的条痕颜色：根据下列标本，认识矿物的条痕色。矿物名称石 英方解石黑云母角闪石辉 石赤铁矿
8、黄铁矿条 痕无 色白色淡绿色淡绿色绿褐黑樱红色绿黑色矿物的条痕色，是矿物在素瓷板上划痕留下的粉末颜色，它反映了矿物在化学成分上的某种物质，对鉴别矿物具有一定的意义，特别是金属与非金属两类矿物的区别，任何颜色的非金属矿物，其条痕总是浅色的；如灰黑色的方解石，其条痕色为白色；金黄光亮的黄铁矿，其条痕色则是绿黑色。6、观察矿物的解理。根据下列标本，认识矿物的解理。矿物名称云母方解石长石橄榄石解理极完全完全中等不完全矿物的解理，是矿物晶体受外力敲击时，能沿一定方向裂开的性能。它反映了晶体内部质点间的结合力。不同的矿物，有着不同的解理情况。描述矿物的解理时，即要注意解理出现的完整程度，又要注意解理表现出
9、的方向性；如云母是具有一个方向的极完全解理，长石是具有两个方向的中等解理。方解石是具有三个方向的完全解理等。在鉴别解理时，应特别注意解理面与晶面可能混淆，要记住：1）解理面通常比晶面或断口面更加平整，光亮的小平面；2）在具有解理面的方向上，经常可以看到一些彼此平行，光亮的小平面。解理的完整程度与断口是互相消长的，解理完整时不显断口。当解理不完全或无解理时，则断口显著，如不具解理的石英，只出现贝壳状断口，黄铁矿则出现参差状断口。四、实习作业在给定表内按规定描述下列矿物的物理性质与鉴别特征：云母、长石、石英、方解石、角闪石、石膏、黄铁矿。五、思考问题1、鉴别的岩矿物的主要物理性质有哪些？2、长石、
10、石英、方解石、石膏等矿物的主要鉴别特征是什么？有什么异同点？造岩矿物实习报告矿物的主要物理性质及其鉴定特征确定矿物名称岩石的鉴定方法及常见岩石的认识一、目的与要求1、通过对典型岩石标本的观察与鉴别，了解岩石的成因、分类，掌握岩浆岩、沉积岩与变质岩等三大岩类的基本特征。二、鉴定方法拿到一块岩石标本以后，首先必须要弄清楚该岩石究竟属于哪一类岩类，即属沉积岩类，岩浆岩类，还是变质岩类？不同岩类的岩石，由于其生成环境不同，而具有不同的成分、结构与构造。因此，也可反过来由万分、结构与构造的分析鉴别岩类。1、结构上，岩浆岩与变质岩绝大多数具结晶结构，而沉积岩多数是碎屑结构、泥质结构、化学结构及生物结构等。
11、2、构造上，岩浆石的侵入岩具有块状构造，喷出岩具流纹状、气孔状、杏仁状构造，沉积岩以层状构造（层理、页理）为特征，并具有龟裂、波纹等表生构造，还含有古生物化石；变质岩中则以矿物的定向排列造成的片理结构，片麻状构造为特征。3、矿物成分上，三大岩类中除长石、石英与云母等共有的矿物之外，各有其独特或常见的矿物。岩浆岩中常见的矿物有角闪石、辉石、橄榄石等，沉积岩中多为方解石、白云石、粘土矿物等；变质岩中则含有石榴子石、石墨、滑石、蛇纹石等典型的变质矿物与绿泥石等矿物大量出现。 实习二 岩浆岩鉴定一、岩浆岩的分类：根据岩浆岩的矿物成分、结构、构造，成因产状及其他肉眼可见的特征，主要岩浆岩分类如教材表1-
12、3（P17）。二、鉴定方法：岩浆岩的鉴定，一般是从结构构造生成环境，由主要矿物成分定酸性、中性、基性、超基性，而后综合分析命名。1、结构上：全晶质等结构表明是深成侵入岩； 斑状结构表明是浅成侵入岩； 隐晶质或玻璃质结构表明是喷出岩。2、构造上：侵入岩多为块状构造； 喷出岩具有气孔构造、流纹构造、杏仁构造等。3、成分上：对于结晶完好的岩石来讲，酸性岩石中以正长石、石英为主，中性岩中以长石（可以是正长石，也可以是斜长石）与角闪石为主，基性岩中以斜长石与辉石为主；而超基性岩中不含长石，以橄榄石与辉石为主。对于结晶不好的岩石，可依岩颜色的深浅大体上划分基性与酸性。三、步骤1、观察岩石的颜色因为岩石的颜
13、色是帮助我们判断岩浆岩类别的主要依据，岩浆岩由酸性到超基性，岩石的颜色由浅色到深色。这里所谓的颜色，是指岩石总体的颜色，而不是岩石中一矿物的颜色，并注意观察岩石的新鲜面，而不是岩石的风化面或脏污面的颜色。2、观察岩石的矿物成分不同颜色（浅色、深色）的岩石，将出现相应的主要矿物成分颜色与次要矿物成分相辅相成，进一步明确所要鉴定岩石的类别。如酸性岩类的主要矿物成分是石英，正长石和斜长石，中性岩类的主要矿物成分是斜长石、角闪石和正长石，基性岩类的矿物成分则是斜长石与辉石。岩石中所含的次要的矿物成分，虽然并不影响岩石的定命，但也要仔细地把它们鉴定出来。可是，岩石的矿物成分，并不是都能用肉眼看出来。有的
14、岩石中的矿物颗粒清晰可辨，可也有的岩石中什么矿物也看不出来，这时，马上应联想岩石的生成条件，再借助于岩石的结构和构造认识它们。3、观察岩石的结构和构造岩浆岩的结构和构造，真实地反映了形成岩浆岩时的初始条件和产状，岩石的结构和构造特征，是确定深成岩，浅成岩或喷出岩的依据。因此，正确地确定岩石的结构和构造，对最后确定岩石的名称，具有决定性的意义，如：显晶质粗、中等粒结构，属深成岩的结构，产状往往是以岩株、岩基出现。显晶质细粒、斑状结构，属浅成岩结构，产状往往以岩床，岩墙出现。隐晶质斑状结构，属喷出岩，产状往往以岩钟、岩流出现。玻璃质结构，属喷出岩，产状往往以岩流出现。块状构造是深成和浅成岩的外貌特
15、征。气孔状、杏仁状、流纹状、非晶质斑状等，则是喷出岩构造的外貌特征。根据下列岩石标本，观察岩浆岩的结构和构造特征：岩石结构花岗岩正长斑岩流纹岩玄武岩浮岩结构等粒状斑状隐晶质斑状隐晶质斑状玻璃质构造块状块状流纹状多孔状杏仁状多孔状4、确定名称在观察与描述的基础上，按主要岩浆岩分类，确定出被鉴定岩石的名称，例如：1、根据岩石的颜色和矿物成分，如岩石为浅色，主要矿物成分是石英与正长石，次要成分是云母类矿物等，就可确定为酸性岩类的岩石。2、同根据岩石的结构和构造，例如：岩石为中、粗粒结构、块状构造，定名为花岗岩。岩石为斑状结构、块状构造，定名为花岗斑岩。若岩石虽为浅色，但除可见少量石英斑晶外，岩石基质
16、用肉眼分辨不出矿物成分（由隐晶质或玻璃组成），并岩石在构造上有明显的流纹状或气孔状的外貌特征，定名为流纹岩。四、实习作业由教师指定岩石标本（不少于4种），按下面的实习报告表填写好，交指导教师批阅。五、思考问题1、岩浆的颜色与矿物成分之间有无联系？对鉴别岩浆有何意义？2、岩浆石的结构及其内涵是什么？3、岩浆岩的构造反映岩石的什么特征？它与生成环境有什么联系？为什么？岩浆岩实习报告岩 石颜 色岩石的结构与构造岩石的矿物成分确 定 岩石 名 称结 构构 造肉眼可见推 测实习三 沉积岩的鉴定一、沉积岩的分析：沉积岩按其成因、成分和结构特征，可将其分为火山碎屑岩，正常碎屑岩、粘土岩、化学岩与生物化学岩类
17、。二、各类沉积岩的鉴定方法：对不同岩类用不同的鉴定方法来鉴定。1、火山碎屑岩类：介于沉积岩和喷出岩之间的过度产物，它的形成是由火山喷发的物质，就地或经过短距离搬运沉积，胶结而成的岩石。其中的胶结物可以是正常的沉积物，也可以是火山喷出的熔浆。根据火山碎屑物的粒径，划分为集块岩、火山角砾岩和凝灰岩。2、碎屑岩的鉴定一是看碎屑大小，粒径大于2mm-0.05mm者为砂岩，0.05mm-0.005mm为粉砂岩。对砾岩还常依碎屑的磨圆程度，分为圆砾岩与角砾岩。砂岩可分粗、中、细等级，按碎屑矿物成分又可分长石砂岩、石英砂岩、杂砂岩等；二是看胶结物的成分，常见的胶结物有泥质、钙质、硅质、铁质、石膏质等，泥质软
18、，硅质硬，铁质易氧化，钙质易溶蚀。3、粘土岩主要是由小于0.005mm粘土颗粒组成，一般是以质软为鉴定依据，对水特别敏感，往往遇水后软化崩解，具塑性，体积膨胀特征，因此工程性质一般较差。肉眼很难对粘土岩进行更细致的鉴别。常见的有高岭石粘土岩，蒙脱石粘土岩（斑脱岩）及伊利石粘土岩。具薄层页理状构造的粘土岩称为页岩。4、化学岩的鉴定主要是分析其化学性质，如石灰岩易与冷稀盐酸反应起泡，岩盐除有咸味还易溶于水等，对这类岩石的工程性质分析时，特别要注意岩石所处的自然环境。生物化学岩常见的是煤层等，易鉴别。三、常见的沉积岩的识别：见表1四、实习作业由教师选取岩石标本（4-6种），按下面的实习报告表填写好，
19、交指导教师批阅。五、思考问题1、沉积岩的形成与物质来源、动力性质、沉积环境有无关系？2、沉积岩的结构是什么？为什么会出现各种不同的结构？3、沉积岩的构造特征是什么？为什么说一般在野外不难确定是沉积岩？表1 常见的沉积岩特征表岩石名称结构特征构造其它特征成因类型凝灰岩火山碎屑结构，粒径2mm块状层状颜色为紫红、灰绿等色，碎屑颗粒为熔岩或围岩的碎块，其中常含有石英、长石、云母等矿物晶体，胶结物是凝灰质或泥质，岩石外貌很像细砂岩、粉砂岩，但颜色不同。火屑山岩碎类砾岩碎屑结构，碎屑直径2mm层状砾石多为石英与岩屑，磨圆度较好；岩屑未经磨圆而带棱角，为角砾岩，胶结物主要为钙质或硅质、铁质、泥质。正常碎屑
20、岩类砂岩碎屑结构，碎屑，直径2-0.005mm层状砂粒主要为石英、长石，胶结物为钙质、硅质、铁质等。石英砂岩：基质少，石英含量95%，一般为硅质胶结，色白而硬。磨圆度，分选均较好。长石砂岩：长石含量：长石含量25%，岩石呈浅红色或浅灰色。颗粒圆度和分选均较差，胶结物主要为钙质或铁质。杂砂岩：石英含量25-50%，长石15-25%，并有大量的暗色矿物；胶结物主要为粘土矿物，颜色为灰色、深灰色、浅红色、浅绿色等。页岩泥质结构直径0.005mm 页状矿物成分主要粘土矿物,也含有较多的碎屑矿物,颜色一般为黑、灰、棕、绿、黄等色，其工程性质较差，尤其遇水时更差，按混入物成分不同有：钙质页岩富有CaCO2
21、；硅质页岩富含SiO2；碳质页岩，含有大量植物碎片；黑色页岩，富有硫化铁和有机质；油页岩，含沥青质。 粘土岩类泥灰岩泥质结构，隐晶或微晶结构块状颜色：浅黄、浅灰、红、棕、灰、褐等色。矿物成分主要为方解石，但粘土矿物含量达25-50%，与盐酸反应后有泥质残积物出现。其工程性质也较差。化学岩类泥灰岩碎屑、结晶、生物结构层状矿物成分主要为方解石，颜色多样，遇冷稀HCL起泡，与含CO2的水作用时被溶蚀。岩溶化后工程性质变坏。日云岩隐晶-结晶结构层状矿物成分主要为白云岩，岩石表面有形似刀砍纹，遇HCL反应微弱。最常见的是页岩、砂岩与石灰岩。沉积岩实习报告结构特征或构造特征主要矿物成分胶结物及其他特征确定
22、岩石名称实习四 变质岩的鉴定一、变质岩的分类：主要根据变质岩的构造、结构、矿物成分。二、变质岩的鉴定方法：变质岩是可由岩浆与沉积岩变质生成的。因此，变质浅时可保留着原岩的结构、构造与成分特征，但变质较深时具有独特的结构、构造与成分特征。1、结构上：由于变质作用是在固态中发生的，因此有时可见变晶结构，即原来已结晶的矿物受变质时结晶矿物的干扰，有时可见重结晶结构，即原来结晶的矿物，再结晶成粗颗料等。但肉眼多数看不清。2、构造上：除块状构造外，还有受压条件下生成的片麻理、片理等构造，此外还有眼球状构造等。变质岩的构造往往是变质岩命名的主要依据，如片麻岩、片岩等。3、矿物成分上：变质岩的矿物成分中，要
23、特别注意只在变质岩中才有的变质矿物，还要注意在变质岩中大量出现的矿物，如绿泥石、绿帘石、绢云母等，这些矿物往往也只是变质岩命名的依据之一。如绿泥石片岩、红柱石角岩等。当然还有一些矿物虽不作为变质标志，但命名时由于其含量占绝对优势而作为主要依据，如石英岩、云母岩等。三、要求：1、熟悉常见变质岩分类表。2、明确变质岩在结构与构造上的主要特征。3、学会对常见变质岩的肉眼鉴定方法。四、步骤：对肉眼鉴定变质岩而言，应首先观察岩石的外貌特征岩石的构造；其次才是观察岩石的结构和矿物成分特征。变质岩的构造特征和特征性的变质矿物，是鉴定变质岩的主要依据。1、依据板状构造，命名为板岩板岩主要是由泥质结构的粘土岩类
24、，经轻微的区域变质作用而成的岩石。原岩微晶粘土类矿物，基本上没有或仅部分有重结晶，所以呈明显的变余结构或部分显微鳞片状结构。主要矿物成分是粘土矿物和云母、石英、长石等。观察板理现象，板岩经敲击后可沿板理方向裂成薄板，敲击声音清脆，板理面上往往可见到微细的云母，绿泥石等新生物的片状矿物。板岩一般可按颜色和杂质成分划分为：2、依据千枚构造，命名为千枚岩。千枚岩主要是由泥质结构的粘土岩类的岩石，经区域变质作用而成的岩石。它的变质程度要比板岩深些，原岩矿物已基本上重结晶，肉眼可见显微鳞片状变晶结构（晶粒直径0.1mm），主要矿物成分分为云母，绿泥石、角闪石、石英等新生矿物。观察片理现象，千枚岩已开始显
25、出片理的构造，并片理面常呈挠曲状和清晰的丝绢光泽。千枚岩一般可按颜色、所含杂技及矿物成分划分命名，如灰色钙质千枚岩，灰绿色绿泥石千枚岩等。3、依据片状构造，命名为片岩：片岩可能的原岩是，泥质岩、砂岩、酸性、基性岩浆岩，经较深的区域变质作用而成的岩石。观察片岩的结构和矿物成分：常见片岩的结构有鳞状、纤维状和粒状的变晶结构。片岩的矿物成分为复杂，多是由片状的矿物云母，绿泥石和柱状物阳起石。普通角闪和少量的粒状矿物长石、石英等组成。有时也含有石榴子石、十字石等特征性的变质矿物。片岩一般可按主要矿物或特征性矿物进一步划分命名，如云母片岩、绿泥石片岩、角闪片岩、滑石片和蛇纹石片岩等，又可按矿物重结晶的程
26、度分为片岩和结晶片岩。4、依据片麻状构造（带状构造），命名为片麻岩：片麻岩是具有片麻状构造或带状构造的深变质岩，变质前可能的原岩，是酸性岩浆岩、长石砂岩等，经区域变质作用而成的岩石。观察片麻状构造：是深色和浅色矿物具有一定方向性，成层相间排列，成片麻状。观察粒状变晶结构和主要矿物成分：片麻岩中的变晶矿物肉眼均可分辨，主要变晶矿物为长石、石英、黑云母和角闪石等。有时含有特征性变质矿物，如石榴子石、硅线石等。片麻岩又可按主要矿物成分进一步划分，如斜长石片麻岩、黑云母斜长石片麻岩等。5、依据变晶结构，块状构造，方解石为主要成分，命名为大理岩。大量岩是由碳酸盐类岩石，如石灰岩、白云岩等，经区域呈接触变
27、质作用形成的岩石。观察粒状变晶结构，块状构造，主要矿物成分是方解石和白云石，有时含有少量的蛇纹石、金云母、镁橄榄石等特征性变质矿物使大理岩的磨光面，光彩美丽。若质地致密、结构均匀的细粒白色大理石，则称为汉白玉。6、依据变晶结构、块状构造、石英矿物为主要成分、命名为石英岩。石英岩是由石英岩、硅质岩，经区域或接触变质作用而成的岩石。观察粒状变晶结构、块状构造，石英颗粒含量85%，灰白色硬度大并具油脂光泽，有时含有少量的长石、绿泥石、云母、角闪石等矿物。7、依据主要矿物成分为白云母和石英，块状构造，粒状变晶结构或花岗岩变晶结构，命名为云母岩。云英岩是由花岗岩，经亲自地壳深处的气化热液物质，进行交代蚀
28、变作用后而成的岩石。原来花岗岩中的长石矿物，由石英和白云母取而代之。观察岩石中的主要物质，完全是由变晶细粒结构或花岗变晶结构的白云母和石英所组成。8、依据碎裂结构，主要成分为岩石或矿物碎屑，定名为断层角砾岩。断层角砾岩可由各种岩石，经动力变质作用而成的岩石，它是受断层作用，使断层破碎带中原来的岩石变形、破碎、重结晶等，改变了原来岩石的结构和构造，或出现新矿物。观察角砾状碎裂结构，结晶连续牢固，有别于沉积岩中的碎屑状角砾岩。五、实习作业按下面的实习报告表，描述实习台变质岩盒中的千枚岩、片岩、片麻岩、石英岩、断层角砾岩手标本。六、思考问题1、变质岩的结构、构造和矿物成分特征，都与岩浆岩和沉积岩有什么不同？2、鉴定变质岩最明显的依据是什么？（构造特征和特征性变质矿物）3、变质作用的主要因素是什么？变质岩实习报告岩石构造岩石结构矿物成分及其他特征确定岩石名称
