砂石加工(gōng)、礦山(shān)破碎都(dōu)要了解的岩石力學性質
1、沉積岩
沉積岩是在地表或近地表不太深的地方形成的一種岩石類型。它是由風(fēng)化産物、火(huǒ)山(shān)物質、有機(jī)物質等碎屑物質在常溫常壓下經過搬運、沉積和石化作(zuò)用,最後形成的岩石。
沉積岩的物質來(lái)源主要有幾個渠道,風(fēng)化作(zuò)用是一個主要渠道,它包括機(jī)械風(fēng)化、化學風(fēng)化和生(shēng)物風(fēng)化。機(jī)械風(fēng)化是以崩解的方式把已經形成的岩石破碎成大(dà)小不同的碎屑;化學風(fēng)化是由于水、氧氣、二氧化碳引起的化學作(zuò)用使岩石分(fēn)解形成碎屑;細菌、真菌、藻類等生(shēng)物風(fēng)化作(zuò)用也能分(fēn)解岩石。此外,火(huǒ)山(shān)爆發噴射出大(dà)量的火(huǒ)山(shān)物質也是沉積物質的來(lái)源之一;植物和動物有機(jī)質在沉積岩中也占有一定比例。
不論那種方式形成的碎屑物質都(dōu)要經曆搬運過程,然後在合适的環境中沉積下來(lái),經過漫長的壓實作(zuò)用,石化成堅硬的沉積岩。
2、岩漿岩
岩漿岩也叫火(huǒ)成岩,是在地殼深處或在上地幔中形成的岩漿,在侵入到地殼上部或者噴出到地表冷(lěng)卻固結并經過結晶作(zuò)用而形成的岩石。因爲它生(shēng)成的條件(jiàn)與沉積岩差别很大(dà),因此,它的特點也與沉積岩明顯不同。在野外觀察,沉積岩常具有成層構造,層狀構造是沉積岩所獨有的特征。而在岩漿岩發育的地區則常常見(jiàn)到節理(lǐ),而基本上看(kàn)不到層理(lǐ);在礦物組合上,在岩漿岩中出現的礦物,如(rú)橄榄石、輝石、角閃石等礦物是在高溫高壓條件(jiàn)下結晶形成的,在常溫常壓條件(jiàn)下不容易保存。
3、 變質岩
在地殼形成和發展過程中,早先形成的岩石,包括沉積岩、岩漿岩,由于後來(lái)地質環境和物理(lǐ)化學條件(jiàn)的變化,在固态情況下發生(shēng)了礦物組成調整、結構構造改變甚至化學成分(fēn)的變化,而形成一種新的岩石,這種岩石被稱爲變質岩。變質岩是大(dà)陸地殼中最主要的岩石類型之一。
①火(huǒ)成岩,也稱岩漿岩。來(lái)自(zì)地球内部的熔融物質,在不同地質條件(jiàn)下冷(lěng)凝固結而成的岩石。當熔漿由火(huǒ)山(shān)通道噴溢出地表凝固形成的岩石,稱噴出岩或稱火(huǒ)山(shān)岩。常見(jiàn)的火(huǒ)山(shān)岩有玄武岩、安山(shān)岩和流紋岩等。當熔岩上升未達地表而在地殼一定深度凝結而形成的岩石稱侵入岩,按侵入部位不同又分(fēn)爲深成岩和淺成岩。 花崗岩、輝長岩、閃長岩是典型的深成岩。花崗斑岩、輝長玢岩和閃長玢岩是常見(jiàn)的淺成岩 。根據化學組分(fēn)又可(kě)将火(huǒ)成岩分(fēn)爲 超基性岩(SiO2,小于45%)、基性岩(SiO2,45%~52%)、中性岩(SiO2,52%~65%)、酸性岩(SiO2,大(dà)于65%)和 堿性岩(含有特殊堿性礦物,SiO2,52%~66%)。火(huǒ)成岩占地殼體(tǐ)積的64.7%。
② 沉積岩。在地表常溫、常壓條件(jiàn)下,由風(fēng)化物質、火(huǒ)山(shān)碎屑、有機(jī)物及少量宇宙物質經搬運、沉積和成岩作(zuò)用形成的層狀岩石。按成因可(kě)分(fēn)爲 碎屑岩 、 粘土(tǔ)岩 和化學岩(包括生(shēng)物化學岩)。常見(jiàn)的沉積岩有 砂岩 、凝灰質砂岩、 礫岩 、粘土(tǔ)岩、 頁岩、石灰岩、白(bái)雲岩、矽質岩、鐵質岩 、磷質岩 等。沉積岩占地殼體(tǐ)積的7.9%,但(dàn)在地殼表層分(fēn)布則甚廣,約占陸地面積的75%,而海底幾乎全部爲沉積物所覆蓋。 沉積岩有兩個突出特征:一是具有層次,稱爲層理(lǐ)構造。層與層的界面叫層面,通常下面的岩層比上面的岩層年(nián)齡古老。二是許多沉積岩中有“石質化”的古代生(shēng)物的遺體(tǐ)或生(shēng)存、活動的痕迹-----化石,它是判定地質年(nián)齡和研究古地理(lǐ)環境的珍貴資料,被稱作(zuò)是紀錄地球曆史的“書(shū)頁”和“文字"。
③ 變質岩。原有岩石經變質作(zuò)用而形成的岩石。根據變質作(zuò)用類型的不同,可(kě)将變質岩分(fēn)爲5類:動力變質岩、接觸變質岩、區域變質岩、混合岩和交代變質岩。常見(jiàn)的變質岩有 糜棱岩 、碎裂岩、角岩 、闆岩、千枚岩 、片岩 、片麻岩 、大(dà)理(lǐ)岩、石英岩、角閃岩、片粒岩、榴輝岩、混合岩等。變質岩占地殼體(tǐ)積的27.4%。
常見(jiàn)岩石的抗壓強度:
常見(jiàn)岩石的抗拉強度:
幾種岩石強度對比:
常見(jiàn)岩石的抗剪強度: