岩石的成因类型及其工程地质特征.ppt

岩石的成因类型及其工程地质特征
序言
地球
     是宇宙间沿着近似圆形的轨道绕太阳公转的一个行星;是一个“梨状体”,其南极内凹、北极外凸。根据现有资料知道:地球的赤道半径(a),两极半径(b)。地球的扁平率为1/297。其表面积为51×108km2;×1012km3;×1021吨。从卫星上观察,地球是一个蓝色的球体。
地球的层圈构造
按组成地球物质的形态不同可将地球划分为外圈层和内圈层,其外圈层包括大气圈和水圈(生物圈);而其内圈层包括地壳、地幔和地核。
地球大气圈的厚度大约有两三千公里。大气的成分复杂,但主要由氮气和氧气组成,总质量约为5000多亿吨,其中氮气约占空气总容积的78%,氧气约占21%。地球的大气圈按距离地球表面由近至远被依次划分为对流层(厚约16~18km)、平流层(到约50km高空)、中间层(到约85km高空)、热层(到约500km~800km高空)和散逸层。风霜雨雪、云雾冰雹等变化多端的大气现象都发生在对流层内。
地球的水是由地球诞生初期弥漫在大气层中的水蒸气慢慢凝结形成的,总水量约14亿km3。水圈主要由海洋构成,海洋的面积约占地球表面积的71%,%。陆地水以冰川水为主,分布在高山和两极地区,其余的陆地水分布在湖泊、江河、沼泽和地壳岩土体的空隙中。地球上动物、植物和微生物所存在和活动的空间又称为生物圈。
地球的内部构造:                                 
    


是由化学成分、密度、压力、温度等不同的圈层所组成,具有同心圆状的圈层构造。依各圈层的特点可分为:地壳、地幔、地核(如图1-1)。
地壳:地球的固体外壳叫做地壳。
     厚度:大陆上厚的70多km,海洋里薄的仅10多km,平均厚度在33km左右。     化学组成:组成地壳的化学成分有100多种,其中含量最多的是如表所列几种:



    
硅铝主要分布在地壳上部,即为硅铝层,其厚度不一,大陆上厚,海洋底薄,太平洋底大部缺失。     硅镁成分主要分布在地壳下部,即为硅镁层,其中铁的成分有所增加,铝的成分有所减少。
元素
成分(%)
元素
成分(%)
元素
成分(%)
O
Si
Al



Fe
Ca
Na



Mg
K
H



地壳的下表面是莫霍(Moho)面,地震波在该处发生突变,该面以首先发现其存在的南斯拉夫地球物理学家命名。地球形成至今约有45~46亿年的历史,其地壳部分则是后来才形成的。按地壳中所含的放射性元素的衰减规律,目前测得的地壳年龄约为38亿年。人类的工程活动目前仍限制在地壳的范围之内。
地幔:
     处于地壳和地核中间,也称中间层或过渡层,      根据化学成分的不同分两层:
地幔上层--化学成分主要是硅氧,其中铁、镁、钙显著增加,硅铝的成分有所减少,也称橄榄层(橄榄质超基性岩石);是高温熔融的岩浆发源地,也称软流层。
地幔下层--主要是金属氧化物和硫化物组成。物质比重也明显增大,物质呈固态。
地核:      主要化学成分是铁、镍,所以又称铁镍核心。分为外地核、过度层和内地核三层。地表以下2900~4642km的范围为外地核,主要由熔融状态的铁、镍混合物及少量Si、S等轻元素组成,。内地核厚约1216km,主要成分是铁、镍等重金属,,物质呈固体状态。位于外、内核之间的过渡层厚约515km,物质状态从液态过渡到固态。%,%。