[編輯此段]巖石的性質
難怪巖石的工程性質是以下幾個因素:物質成分(顆粒本身的海岸巖石性質)、結構(顆粒之間的聯系)、構造(形成環境、改造和建造)、當前的賦存環境(應力、溫度、水)。如果是巖體，既要看結構面，也要看巖體。在大多數情況下，結構面起控制作用。
[編輯此段]巖石的歷史
地球形成之初，地心引力吸走了宇宙中的塵埃，凝聚的塵埃變成了巖石，風化後變成了巖石。然後就變成了隕石。當它沒有墜入地球大氣層時，它就是遊離於外太空的石頭、鐵或石頭和鐵的混合物。如果墜入大氣層，在沒有被大氣層燒毀的情況下，它就會變成我們通常看到的落到地面的隕石。簡單來說，所謂隕石，就是壹顆微型小行星“撞擊地球”留下的碎片。億萬年過去了，世界上有數不清的巖石。如今，在巖土工程領域，人類往往根據巖石的工程性質將其分為極硬、堅硬、中等堅硬和軟弱四種類型。它正朝著數量化的方向發展。古老的巖石都出現在大陸的水晶基底中。代表性巖石屬於基性和超基性巖漿。這些巖石由於強烈的變質作用，已轉化為富含綠泥石和角閃石的變質巖，通常稱為綠巖。比如1973年，在西格陵蘭島發現了同位素年齡約為38億年的花崗片麻巖。從65438年到0979年，巴吞等人確定了南非波波林帶中部片麻巖的年齡約為39億年。阿卡什卡片麻巖是加拿大北部的壹種變質巖，是古代地球表面保存完好的壹部分。放射性測年顯示，阿卡什卡片麻巖的年齡接近40億年，這表明壹些大陸物質在地球形成後數億年就存在了。最近，科學家在澳大利亞西南部發現了壹批最古老的巖石。根據其中所含鋯石礦物晶體的同位素分析結果，顯示其“年齡”約為43億至44億年，是迄今為止地球上發現的最古老的巖石樣本。根據這壹發現，可以推斷這些巖石形成時，地球上已有大陸和海洋。地球在2億至3億年前誕生後，可能並不像人們想象的那樣被熾熱的巖漿覆蓋，而是已經冷卻到足以形成固體表面和海洋的溫度。地球球體的分化可能在44億年前就已經完成。目前我國發現的最古老的巖石是冀東花崗片麻巖，其中捕虜體的年齡約為35億年。西澳大利亞Warrawoona群中的微體化石形態結構比較完整。它們是藍藻還是細菌，現在還很難確定。壹般認為早期疊層石是由藍藻建造的，疊層石是藍藻存在的指示物。如果藍藻出現在35億年前，那就說明釋放氧氣的光合作用已經開始了，這就引出了壹個問題:為什麽遊離氧直到20億年前才在大氣中積累？從35億年前到20億年前，有6543.8+0.5億年的差距。為什麽氧氣的積累這麽慢？當然也有不同的解釋。例如，近年來發現疊層石也可能完全由光合細菌構建，甚至由非光合細菌構建。最古老生命存在的最重要的間接證據是格陵蘭西部的帶狀鐵建造(BIF)和輕碳同位素。如果證據成立，可以推斷38億年前地球上已經出現了進行釋氧光合作用的微生物，即類似於藍藻的生物。根據Cloud的解釋，BIF是由於光和微生物周期性釋放氧氣，二價鐵氧化成高價鐵而沈積的。輕碳同位素也是光合作用的間接證據。但反對意見認為，BIF形成所需的氧氣可由大氣中水分子的光降解提供，而輕碳同位素可能來自碳酸鹽的熱分解。巖石學於18世紀末從礦物學中產生，並發展成為壹門獨立的學科。巖石學發展早期主要研究火成巖，十九世紀中葉開始系統研究變質巖，而沈積巖直到二十世紀初才引起人們的重視。目前，巖石學正沿著三個主要分支發展:巖漿巖石學、沈積巖石學和變質巖石學。
[編輯本段]巖石的應用
1.建築材料用巖石1。大理石:大理石質地細膩，常用作墻壁或地板。因為大理石是由石灰巖變質而來，主要成分是碳酸鈣，所以也是制造水泥的原料。大理石柔軟細膩，是很好的雕塑石。許多著名的雕像是由大理石制成的，例如著名的維納斯雕像。其他的，如墻壁或裝飾品，通常由大理石制成，如花瓶、煙灰缸、桌子和其他家居用品。2.花崗巖:土生土長的花崗巖只有在金門才能看到，所以金門的老房子幾乎都是花崗巖的。臺灣省寺廟用的花崗巖，來自福建，多用於寺廟的龍柱、地磚、石獅等。3.板巖:由於板巖容易裂成薄板，在山區容易取得，原住民至今仍以板巖為建築材料，建造石板屋或圍欄。4.礫巖:部分礫巖含卵石、砂，膠結差，易分散。例如，這種礫巖發現於臺灣西部的第四系頭髻山地層中，其中的鵝卵石和沙子是建築材料。5.石灰巖:臺灣省最常見的石灰巖是由珊瑚形成的，俗稱珊瑚礁石灰巖。在澎湖，珊瑚礁石俗稱“石頭”，被居民用作墻體建築材料，以遮擋強烈的東北季風，保護農作物。6.泥巖:由於其主要成分是粘土，所以自古以來就被用作制磚和制陶的原料。7.安山巖:因其材質堅硬，也常被用作寺廟的龍柱、墻壁的石雕、墓碑、地磚等。2.可從中提取金屬的礦物1。金礦:含金巖石經風化、侵蝕後，金會析出自然金，因為金比沈積物重得多，容易沈澱，淘洗後成為金。2.黃銅礦:黃銅礦是提取銅的最重要的礦物。3.方鉛礦:方鉛礦呈鉛灰色，具立方解理，是最重要的含鉛礦物。4.赤鐵礦:赤鐵礦外觀顏色為鐵灰色或紅褐色，是最主要的含鐵礦物。5.磁鐵礦:磁鐵礦是壹種含鐵礦物，具有磁性，能吸附含鐵物質。3.珍貴的寶石礦物如果質地堅硬、稀有、耐久、透明、色澤美觀，則常被用作裝飾品。它們壹般被稱為寶石。下面簡單介紹壹下常見的寶石:1。鉆石:俗稱鉆石，有多種顏色，有淡黃色、棕色、白色、藍色、綠色、紅色等，其中無色透明的最有價值。2.剛玉:剛玉也有很多不同的顏色，比如:紅剛玉俗稱紅寶石，藍剛玉叫藍寶石。它的化學成分是三氧化二鋁。3.蛋白石:壹般無色或白色，有的有特殊暈圈。4.水晶:純應時單晶體稱為水晶，因雜質不同而有不同的顏色，如黃玉、紫水晶等。應時的纖維狀微晶聚合物被稱為玉髓；應時的粒狀微晶聚合物稱為燧石，這兩種礦物是臺東縣的重要玉石。4.作為顏料，有些礦物具有特殊的顏色，可以用來制作顏料，如藍色的藍晶石、綠色的孔雀石、紅色的朱砂等。五、其他用途1。應時:應時是制造玻璃和半導體的主要原料。比如苗栗縣汶水溪上福記砂巖中的石英砂，就是制作玻璃的主要材料。2.方解石:方解石存在於大理石和石灰石中，是制造水泥的主要原料。3.白雲母:白雲母因其不導電、不導熱、熔點高，常用作電加熱器中的絕緣體。4.石墨:硬度較低，有油性光澤和黑色條紋，常用於制作鉛筆芯。此外，石墨還可以制成潤滑劑、電極、坩堝等。5.硫磺:火山地區的溫泉含有黃色的硫磺。6.石膏:石膏壹般用於固定骨折傷口或制作雕像，也用於建築行業。7.磷灰石:用於制造農業用磷肥。8.蛇紋石:含鎂的成分，可用於煉鋼工業。9.滑石:硬度低，滑膩；通常被磨成粉末，用來制作顏料、爽身粉、去汙粉、化妝品等。
[編輯此段]巖石的起源
地球形成時，地核的引力吸走了宇宙中的塵埃，凝聚的塵埃變成了巖石，風化後變成了巖石。然後就變成了隕石。當它沒有墜入地球大氣層時，它就是遊離於外太空的石頭、鐵或石頭和鐵的混合物。如果墜入大氣層，在沒有被大氣層燒毀的情況下，它就會變成我們通常看到的落到地面的隕石。簡單來說，所謂隕石，就是壹顆微型小行星“撞擊地球”留下的碎片。
[編輯本段]巖石類型
①火成巖也叫巖漿巖。在不同的地質條件下，由來自地球內部的熔融物質凝結和固結而形成的巖石。當熔融的巖漿溢出火山表面並凝固時，稱為噴出巖或火山巖。常見的火山巖有玄武巖、安山巖和流紋巖。當熔巖上升到地表以下，在地殼內壹定深度凝結時，稱為侵入巖，根據侵入部位不同可分為深成巖和淺成巖。花崗巖、輝長巖和閃長巖是典型的深成巖。花崗斑巖、輝長斑巖和閃長斑巖是常見的淺部巖石。根據化學成分，火成巖可分為超基性巖(SiO _ 2含量小於45%)、基性巖(SiO _ 2含量為45% ~ 52%)、中間巖(SiO _ 2含量為52% ~ 65%)、酸性巖(SiO _ 2含量大於65%)和堿性巖(含特殊堿性礦物，SiO _ 2含量為52% ~ 52%)火成巖占地殼體積的64.7%。②沈積巖。風化物質、火山碎屑物質、有機質和少量宇宙物質在地表常溫常壓下搬運、沈積、成巖形成的層狀巖石。按成因可分為碎屑巖、粘土巖和化學巖(包括生化巖)。常見的沈積巖有砂巖、凝灰質砂巖、礫巖、粘土巖、頁巖、石灰巖、白雲巖、矽質巖、鐵礦、磷塊巖等。沈積巖占地殼體積的7.9%，但廣泛分布於地殼表層，約占陸地面積的75%，海底幾乎完全被沈積物覆蓋。沈積巖有兩個突出的特點:壹是有層理，稱為層理結構。層間的界面稱為層面，通常下面的巖石比上面的巖石更古老。第二，許多沈積巖中含有古代生物的“石質”遺跡或其存在和活動的痕跡——化石，是判斷地質年代和研究古地理環境的珍貴資料，被稱為記錄地球歷史的“書頁”和“文字”。③變質巖。由原巖變質形成的巖石。根據變質作用類型的不同，變質巖可分為五大類:動力變質巖、接觸變質巖、區域變質巖、混合巖和交代變質巖。常見的變質巖包括糜棱巖、碎裂巖、角閃石、板巖、千枚巖、片巖、片麻巖、大理巖、石英巖、角閃石、片巖、榴輝巖和混合巖。變質巖占地殼體積的27.4%。巖石具有比重、孔隙率、抗壓強度、抗拉強度等特定的物理性質，是建築、鉆探、挖掘等工程需要考慮的因素，也是各種礦產資源的載體。不同種類的巖石含有不同的礦物質。以火成巖為例，基性超基性巖與嗜鐵元素有關，如鉻、鎳、鉑族元素、鈦、釩、鐵等。酸性巖石與親石原元素有關，如鎢、錫、鉬、鈹、鋰、鈮、鉭和鈾。金剛石僅產於金伯利巖和鉀鎂煌斑巖中；鉻鐵礦大多產於純橄欖巖中；華南燕山早期花崗巖中富含鎢錫礦床。燕山晚期花崗巖中常形成獨立的錫礦床和鈮、鉭、鈹礦床。石油和煤只存在於沈積巖中。前寒武紀變質巖中的鐵礦是世界性的。很多石頭也是重要的工業原料，比如北京的漢白玉，是國內外知名的建築裝飾材料，南京的雨花石，福建的壽山石，浙江的青田石，都是很好的工藝美術石，甚至那些不被人註意的河沙，鵝卵石都是很有用的建築材料。很多巖石也是中藥的重要原料，比如麥飯石(壹種中酸性巖脈巖)，這是壹種非常受歡迎的藥用巖石。巖石也是旅遊資源的壹個重要因素。世界上的名山大川、石窟都與巖石有關。我們的祖先從石器時代就開始使用巖石。在科技高度發展的今天，沒有衣、食、住、行、醫，人是離不開石頭的。研究巖石、利用巖石、隱藏巖石、玩弄巖石、熱愛巖石不再是科學家的專利，而逐漸成為廣大群眾生活的組成部分。風化巖石在太陽輻射、大氣、水和生物的作用下，巖石破碎、松散，礦物成分發生次生變化。導致上述現象的作用稱為風化。分為:①物理風化。主要包括溫度變化引起的巖石的膨脹和收縮，巖石裂縫中水的凍結，鹽結晶引起的膨脹，載荷釋放引起的巖石膨脹。②化學風化。包括:巖石被水溶解；礦物吸水形成新的含水礦物，引起巖石膨脹和崩解的水化作用；礦物質與水反應並分解成新礦物質的水解作用；被空氣或水中的遊離氧破壞的巖石氧化。③生物風化。包括動植物對巖石的破壞，巖石的機械破壞也是物理風化，屍體分解對巖石的侵蝕也是化學風化。人為破壞也是巖石風化的重要原因。巖石的風化程度可分為全風化、強風化、弱風化和輕度風化四個等級。大約200年前，人們可能認為山脈、湖泊和沙漠是地球永恒的特征。但現在我們知道，山脈最終會風化剝蝕到地面，湖泊最終會被沈積物和植被填滿，沙漠會隨著氣候變化而不確定。地球上的物質無休止地運動。大多數暴露在地殼表面的巖石處於與形成時不同的物理和化學條件下，表面富含氧氣、二氧化碳和水，因此巖石容易發生變化和破壞。說明整個巖石變成了碎片，或者成分發生了變化，最後堅硬的巖石變成了松散的碎屑和土壤。礦物和巖石在地表條件下的機械破碎和化學分解過程稱為風化。由於風、水流、冰川等動力作用，將風化的產物移離原地的過程稱為剝蝕，在不改變其化學成分或新礦物的情況下，在原地對地表巖石進行機械粉碎的過程稱為物理風化。如礦物巖石的熱脹冷縮、冰的分裂、剝落和鹽的結晶等。，可以使巖石從大塊變成小塊甚至完全破碎。化學風化是指地表巖石在水、氧和二氧化碳的作用下，化學成分和礦物成分發生變化，並產生新的礦物。主要通過溶解、水合、水解、碳酸化和氧化的方程式。雖然所有的巖石都會風化，但它們並不都沿著同壹條道路或以同樣的速度變化。經過多年對不同條件下風化巖石的觀察，我們知道巖石特性、氣候和地形條件是控制巖石風化的主要因素。不同的巖石有不同的礦物成分和結構，不同礦物的溶解度也有很大的差異。節理、層理和孔隙的分布以及礦物的粒度決定了巖石的脆性和表面積。從不同巖石類型的石碑可以看出風化速度的差異。例如，花崗巖石碑主要由矽酸鹽礦物組成。這種石碑能很好地抵抗化學風化。而大理石石碑顯然容易風化。氣候因素主要表現為溫度、降雨量和生物繁殖。在溫暖濕潤的環境中，溫度高，雨量大，植物密集，微生物活躍，化學風化快而充分。巖石的深度分解可以形成很厚的風化層。在極地和沙漠地區，由於氣候幹燥寒冷，化學風化作用不大，巖石很容易破碎成有棱角的碎屑。最典型的例子就是在幹燥的埃及屹立了35個世紀，保存完好的Kleopatra花崗巖尖塔被搬到了空氣汙染嚴重的紐約市中央公園。75年後才面目全非。地形的高低影響氣候:中低緯度地區的高山山麓和山頂的溫度和氣候差異很大，生物特征差異顯著。因此，在風化方面有顯著的差異。起伏程度對風化也有普遍意義:在起伏較大的山區，風化產物容易被外力剝蝕，露出基巖，加速風化。山坡的走向與氣候和日照強度有關。比如山的陽坡日照強，雨水多，而山的陽坡可能壹年四季都不凍。顯然，巖石的風化特征有很大的不同。侵蝕和風化在自然界是相輔相成的，只有巖石風化了，才容易被侵蝕。當巖石被剝蝕後，新鮮的巖石會暴露出來繼續風化。風化產物的搬運是剝蝕的主要體現。當巖屑隨輸送介質(如風或水)流動時，它們會侵蝕地表、河床和湖岸帶。這樣就產生了更多的碎屑，為沈積提供了物質條件。在陽光、水分、生物和空氣的作用下，巖石逐漸被破壞分解成沙土，這就是所謂的風化。沙子和土壤是巖石風化的產物。