岩石的性质
在铁路工程中，经常会遇到岩石的钻凿和开挖。岩石的性质和构造影响着钻凿方法、作业计划、爆破效果和工程进度。因此，机械人员应该对岩石的种类、构造和主要的物理力学性质有一个基本认识。
一、岩石的种类及其主要特点 岩石是在各种不同的地质作用下，由一种或多种矿物所组成的集合体。按其成因，岩石可分为三大类：岩浆岩、沉积岩和变质岩。因经受地质作用的种类不同和程度不同，各类岩石的结构和构造也就表现出具有不同的特征。结构和构造是区别三大类岩石的主要依据。
所谓岩石的结构（或者叫组织）是指岩石中矿物的结晶程度、颗粒的形状大小以及它们之间的组合形态。构造是指岩石中的矿物或成组矿物的排列方式或充填空间的方式。总起来说，结构所涉及的是岩石的细部形态，而构造则是岩石在整体上所反映出来的外表形态。
1．岩浆岩-在地壳深处高温高压下的岩浆（含硅酸盐、气体和各种金属元素），当地壳有了变动，或覆盖在其上面的岩层有了裂缝时，岩浆就会沿地壳的软弱带或裂缝上升.侵入到地壳中或喷发到地表上来，由于温度降低，岩浆就冷却凝固而形成岩浆岩。
由于岩浆的成分和冷凝时的条件不同，所生成的岩浆岩的结构、构造也不同。在地壳深处冷凝的叫深成岩。由于冷却缓慢，岩浆中的矿物有充分的时间结晶，晶粒较粗大且完整，因而具有全晶质等粒状结构（如花岗岩、闪长岩）。在地表迅速冷凝的叫喷出岩。由于冷却时间短，来不及结晶，所以常呈非结晶的玻璃质结构或晶粒细小的隐晶质结构（如流纹岩、玄武岩）。介于两者之间的是浅成岩，常具有斑状、微晶质结构（如花岗斑岩、微晶闪长岩）。
深成岩和浅成岩的构造特点是岩石中矿物颗粒杂乱地凝结在一起，岩石的性质很均一，叫做块状构造。这种构造在岩浆岩中分布最广。
2．沉积岩-地表原有的岩石在空气、水、冰雪及生物的长期作用下， 逐渐被破坏成碎屑物质或水溶液，经流水搬运到海洋里或大陆上的湖泊、河流等低洼地带，这样沉积下来 而形成的岩石叫做沉积岩。沉积岩在地表分布最广，约占陆地面积的四分之三。
沉积岩最突出的构造特征是成层的，叫做层理构造。
沉积岩按其生成原因不同而具有不同的结构。常见的沉积岩及其结构有：砾岩、砂岩、凝灰岩、火山角砾岩-碎屑结构；页岩-泥质结构；石灰岩、白云岩-结晶结构、生物结构和碎屑结构。
3．变质岩-变质岩是已有岩石（岩浆岩、沉积岩、原有的变质岩）由于岩浆活动及构造运动的影响，在高温、高压下经受变质作用而形成的岩石（如片麻岩、千枚岩、石英岩、大理岩）。变质作用可以使原有岩石中所含的矿物重新结晶产生新的矿物，或者使原有岩石改变其结构、构造。 变质岩比较突出的特征是具有各种变晶结构和各种片理构造。变晶结构是岩石在变质过程中经过重新结晶而产生的新的结构的总称。片理构造是岩石在变质时受到定向压力的作用而使岩石中的矿物作定向排列的一种构造；片状构造（如角闪岩）、片麻状构造（如片麻岩）和千枚状构造（如千枚岩）等都属于片理构造。具有片理构造的岩石，易于分裂成薄片。此外，也有块状构造的，如石英岩和大理岩。
二、地质构造和风化作用
地质构造-地质构造是指岩层和岩体在地壳运动所引起的构造作用力的作用下所发生的各种永久性变形和变位。构造变动的类型很多，但按照岩层原始产状的连续性是否遭到破坏，可归纳为：褶皱和断裂两种基本类型
褶皱：褶皱是指岩层受到构造力作用而产生的各种弯曲状态，岩层并没有丧失其连续完整性。 褶皱岩层中的一个弯曲叫做褶曲（见图2-3）。褶曲有：背斜褶曲和向斜褶曲两种基本形态。 背斜是向上拱起的褶曲，向斜是向下凹陷成槽形的褶曲。 背斜的顶部和向斜的下部是受拉部分，岩层受到剧烈破坏，是工程地质较差的部位。
断裂-断裂是指岩层由于构造作用力超过了岩石的强度，使岩层的连续完整性受到破坏的一种构造变形。 如果断裂后断裂面两侧岩体没有明显的位移，这种断裂称为节理， 简单地说，节理就是岩层中的一种裂隙。如果断裂面两侧发生明显的位移，这种断裂就叫做断层。
节理在地壳中分布极为广泛。观察证明，几乎没有无节理的岩石。 节理会降低岩石的强度，增加岩石的透水性，影响工程建筑的稳定性，降低爆破效率； 但在开采建筑石料时，如能利用节理，则可大大提高工作效率。
断层是断裂变动中主要的一种类型。岩层发生相对位移的断裂面叫做断层面（图2-4）， 它可能是一个完整的面，也可能是由破碎的岩块所组成的破碎带，或者叫断裂带。 这个破碎带的宽度有时可达几十米，甚至几百米。断层对工程建筑物是不利的。 桥基一般不宜放在断层破碎带上。隧道应避开断层，如避开确有困难， 在施工中要充分做好准备，加强支护和排水工作。
风化作用--自然界中长期暴露在地表的岩石和矿物，每时每刻都在遭受着破坏， 它们在空气、水、生物等长期的综合作用之下发生分解、崩裂而形成新的矿物或碎屑， 这种地质现象叫做风化作用。岩石经风化后，其物理力学性质会发生很大的变化， 尤其是岩石的强度会大大降低，透水性也会发生很大的变化。这些，对工程建筑物是不利的。 但对石方开挖来说又有其有利的一面，例如，本来是要用爆破方法开挖的某种岩石， 如果发现是经过风化的，则有可能用比较经济而简便的机械开挖方法来开挖。
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