基本介紹
- 中文名：岩石結構
- 外文名：rock structure
- 學科：地質學
- 包括：結晶程度、大小、形態
- 分類方法：顆粒大小、自形程度
- 套用：地基處理
簡介,膠結物,岩石結構對岩爆烈度的影響,
簡介
岩石是地殼的基本組成物質，大量出露於地表，構成山川峽谷，是人類工程活動的基本載體和環境。岩石是內外動力地質作用的產物，按成因可分為岩漿岩、沉積岩和變質岩三大類。岩石結構是指組成岩石的礦物的結晶程度、晶粒大小、晶粒相對大小、晶體形狀及礦物間的結合關係等所反映出來的岩石構成的特徵。從晶粒和顆粒大小看，在岩漿岩、變質岩和沉積岩中，等粒結構一般比非等粒結構強度高；在等粒結構中，細粒結構比粗粒結構強度高。在斑狀結構中，細粒基質比玻璃基質強度高；粗粒具斑晶的酸性深成岩強度最低；細粒微晶而無玻璃質的基性噴出岩強度最高。從結構連結上看，大部分岩漿岩、變質岩及沉積岩中的化學岩，晶粒之間結合緊密，強度較高，但在化學岩中，以可溶性結晶連結的，強度較高，但抗水性差。固結粘土岩有一部分是再結晶連結，其強度比其它堅硬岩石差得多。
膠結物
膠結物是指碎屑岩中對碎顆粒起粘結作用的物質。它有兩種含義：①碎屑顆粒間的粘土物質及化學沉澱物質；②充填於顆粒間孔隙中的化學沉澱物，不包括粘土及其他細粒物質。最常見的膠結物，有氧化矽(蛋白石、玉髓、石英)、碳酸鹽(方解石、白雲石等)以及各種氧化物。較少見的有重晶石、石膏、硬石膏和黃鐵礦等。膠結物是沉積岩地層在沉降埋藏過程中從孔隙溶液中沉澱形成的自生礦物， 作用是將鬆散的沉積物固結起來。它對岩石力學性質的形成也有很大影響。從某種意義上來說， 它的重要性比岩石組成成分還重要。沉積岩的膠結類型主要劃分為基底式膠結、 孔隙式膠結、 接觸式膠結和鑲嵌式膠結四種類型。基底式膠結的岩塊強度最高， 孔隙式膠結的次之， 接觸式膠結的岩石強度最低。膠結程度越高的岩石， 其礦物和岩石顆粒連線越緊密，岩石越緻密， 其岩石強度就越高。
岩石結構對岩爆烈度的影響
岩爆是高地應力環境下，岩體突發脆性破壞的一種災害性表現形式。在我國西南、西北的鐵路隧道、公路隧道、水利水電工程引水隧洞或地下廠房等工程中，都曾不同程度的遇到過這種災害。岩爆烈度是指岩爆破壞時的強烈程度。岩石結構特徵是影響岩爆烈度的最本質因素。岩體則是指在一定的地質條件下，含有諸如節理、裂隙、層理和斷層等地質結構面的複雜地質體。岩體與岩石的根本區別在於岩體存在各種不同成因的結構面，岩體結構特徵也就由岩石結構特徵和結構面特徵共同決定。在岩爆發生地段，岩體完整性好，結構面不發育，因此研究岩爆地段的岩體結構特徵一般可只考慮岩石的結構特徵。岩石結構特徵包括顆粒的基本特徵和岩石中的空隙特徵。顆粒的基本特徵指顆粒的大小、形狀、顆粒的排列和顆粒間的連線。從工程地質觀點來看，顆粒的排列和顆粒間的連線對岩爆的烈度影響最大。 因此， 岩石的結構不同決定了岩爆烈度的不同。發生岩爆的岩性種類繁雜，從成因上可歸為三類：第一類是深成岩漿岩，包括花崗岩，花崗閃長岩，閃長岩等；第二類是沉積岩，包括灰岩、白雲岩等；第三類是變質岩，包括混合花崗岩、花崗片麻岩、片麻岩、石英岩、大理岩及糜棱岩等。在不同岩性中發生的岩爆，其彈射現象各不相同，但大致有這樣一個規律：在深成岩漿岩或片理片麻理不發育的變質岩中發生的岩爆烈度大，岩片彈射能力強，並伴有巨大的聲響；而在沉積岩或片理片麻理髮育的變質岩中發生的岩爆，其烈度較小，岩片呈劈裂或剝落形式，發出的聲響沉悶。在上述各類岩石中，大部分岩石的顆粒排列方向是隨機的，但有的岩石在成岩過程或後期改造作用下，可以使顆粒產生定向排列。這種定向排列在變質岩中是最常見的，如片麻岩、花崗片麻岩、糜棱岩、角閃片麻岩等。具有這種定向排列的岩石在受力作用時，在顆粒定向排列的方向上最容易產生應力集中，該方向上的微裂紋最容易擴展或產生沿粒間的滑動。因此，當這類岩石發生岩爆時，由於集聚的彈性應變能不多，不易產生彈射現象，多數情況下沿顆粒定向方向產生劈裂或剝落。
