工程地质岩芯编录要点-三大岩鉴定描述

本文主要的参考内容是GB 50021 - 2001《岩土工程勘察规范》

1  工程地质岩性描述的内容

地层岩性描述是工程地质测绘的基本内容，是查明各种地质现象的基础，也是评价工程地质条件的基本因素，因此必须重视对地层岩性的描述。为了建立描述上的共同语言，正确反映各种岩层的特性，特提出本内容，以供参考：

岩石的描述一般应包括：

• 地质年代、岩石名称、风化程度、颜色、主要矿物成分、结构、构造；
• 岩芯完整程度（RQD、获得率来描述）、坚硬程度（敲击声是否清脆）。除此以外，对各类不同的岩层，还应有下列不同的描述重点：

1.1  沉积岩类

碎屑岩类：颗粒的大小、形状、成份、分选情况，胶结类型和胶结物质的化学成份，层理（平行层理、斜层理、波状层理和交错层理），层面构造（如波痕、泥裂等）和结核等。

泥质岩类：物质成份，结构层面软化、泥化和崩解特性等。

化学和生物岩类：化学成份，结晶情况，特殊的结构和构造（如鲕状结构、晶粒结构、生物结构、碎屑结构，竹叶状构造、斑点状构造，虎斑状构造等），层面特征及可溶性与岩溶现象等。

1.1.1 胶结物和胶结类型：

胶结物有泥质、铁质、硅质、钙质；胶结类型可分为基底式胶结、孔隙式胶结、接触式胶结。

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1.1.2 沉积岩的构造

按层理的稳定性：分为平行的、斜层的及交错的,另外还有波状的；

按层厚则分为：巨厚层（h＞1m）、 厚层（ 0.5m ＜ h ≤ 1m ）、 中厚层（ 0.1m ＜ h ≤ 0.5m ）、 薄层（ 0.01m ＜ h ≤ 0.1m ）、微层（页片理）（0.001m＜h≤0.01m）、显微层（h＜0.001m）。

 

其他沉积岩成岩过程中的相关构造有：

a.波痕——在尚未固结的沉积层面上，由于流水、风或波浪的作用形成的波状起伏的表面，经成岩作用后被保存下来。

b.泥裂——是未固结的沉积物露出水面干涸时，经脱水收缩干裂而形成的裂缝。

c.结核——指在成分、颜色、结构等方面与周围沉积岩具有明显区别的矿物集合体。有球形、椭球形、透明状以及不规则状等。

d.软弱夹层以及断层破碎带：在本文后面单独列出

1.1.2 常见沉积岩描述范例

泥质粉砂岩：紫红色，全风化，原岩结构尚可辨认。岩芯呈（坚硬）密实土状，夹少量强风化岩块，遇水后易软化、崩解。

泥岩：灰色，全风化，原岩结构已全部破坏，岩石风化成土状以及块状，岩石质地较软，手可掰断，捏碎，岩芯呈短柱状。或：灰色，弱风化，泥质结构，中厚层状构造，节理裂隙不发育，岩体完整，岩质较软，锤击声哑，岩芯呈长柱状、柱状，岩芯单节长度一般为20-30cm，最长可达50cm。

粉砂岩：褐红色，强风化，粉粒结构。裂隙很发育，岩芯极破碎，以块状为主，局部岩夹土状，质地较软，可用手捏碎（或手可掰断、锤击声哑、易碎等）

砂岩：深灰色，强风化，砂状结构，块状构造，节理裂隙发育。岩芯破碎呈块状、饼状、少量短柱状，含细角砾。或深灰色，弱风化，泥/钙胶结，粉细砂粒结构，厚层状构造，成分……，质地较硬，岩芯呈长/短柱状，锤击声清脆。

灰岩：灰色，弱风化，隐晶质结构，中厚层状构造：裂隙较发育、密闭-微张，充填方解石脉。局部溶蚀较强烈，溶孔呈蜂窝状、孔径5-25mm。岩质新鲜、较硬、锤击声脆。岩芯较完整，以长柱状为主，短柱状为次，少量呈块状、饼状，节长5-30cm，最长可达45cm。

泥灰岩：灰浅黄、暗紫红等色。弱风化，隐晶质结构，中厚层状构造：主要由方解石和粘土矿物组成。

含砾砂岩：紫红色，弱风化，砂状结构，中厚层状构造，含砾岩。砾石母岩以砂岩为主，花岗岩为次，砾石质地较硬，磨圆度较高，粒径10-20mm。岩芯完整度较好，以为柱状为主，部分为短柱状，块状，节长10-25cm。

石英砂岩：白色，以石英、少量的尝试及燧石组成，砂状结构，碎屑磨圆度较好，大部分为硅质胶结。

高岭石粘土：白色、浅灰色、淡黄色，主要为高岭石（90％以上），其他还混入黄铁矿、菱铁矿、石英和长石等，泥质结构、鲕状结构，致密脆，有滑腻感，加水可成塑性。

页岩：灰褐色，强风化，泥质、砂泥质结构，薄层状、块状、片状构造，裂隙发育，岩石破碎，呈砂状或角砾状以及少量夹土状，岩质较软、手可掰断。

炭质页岩：黑色，强风化W3，泥质、砂泥质结构，薄层状、块状、片状构造，裂隙发育，岩质较软，经机械破碎呈砂状和角砾状及少量岩夹土状，污手。岩芯采取率75％。或：黑色，弱风化W2，主要成分为炭物质、生物、泥质结构，薄层及片状构造，裂隙发育，岩芯较完整，节长10-25cm，单节长45cm，岩质较软，锤击声哑。污手，岩芯采取率75％，RQD=25％。

凝灰岩：有灰白、粉红、紫、黑等。由90％以上的火山碎屑组成，其中小于2mm的碎屑含量在50％以上，具凝灰结构，碎屑呈尖棱状或弧面尖棱状，颗粒大小不均匀。胶结物为火山灰。

1.2  岩浆岩类

对侵入体应描述其与围岩间的穿插和接触关系，接触带特征，所处的构造部位和构造环境、流线、流面、析离体和捕虏体等情况，并根据岩性，岩相特征，划分出岩相带，描述岩床、岩墙、岩脉的风化破碎情况和软弱矿物的富集带等。

对喷出岩应描述喷发与溢流的形式，岩性岩相的分异变化规律，构造情况，注意喷发或溢出次数及各次间的间歇情况，玄武岩中熔碴、气孔等。

1.2.1 岩浆岩的结构

①、按结晶程度分为：全晶质、半晶质及非晶质结构；

全晶质   是深成侵入岩结构特征

半晶质   是浅成侵入岩结构特征

非晶质   是喷出岩结构特征

②、按结晶颗粒的相对大小分为：等粒及斑状；

③、 按结晶颗粒的绝对大小分为：粗粒（φ＞5mm）；中粒（φ＝1～5mm）；细粒（φ＜1mm）；微粒（φ＜0.2mm）。

1.2.2 岩浆岩的主要构造

喷出岩的构造

• 气孔和杏仁构造：在冷凝着的熔岩流中，尚未逸出的气体上升汇集于岩流顶部，冷凝后留下的气孔，称为气孔构造。其气孔以后被矿物质所填充，则形成杏仁构造。

 

• 枕状构造：海相基性熔岩流中相对多见的一种构造。当熔浆自海底溢出或从陆地流入海中时，就变为椭球状、面包状等形态，称为枕状体。
• 流纹构造：
• 柱状节理构造：

侵入岩的构造

• 块状构造：特点为组成岩石的矿物在整块岩石中分布均匀，岩石各部分在成分上或结构上相同。此构造分布最广，常见于花岗岩侵入体中部。
• 带状构造：表现为颜色或粒度不同的矿物岩石相间排列，成带出现。主要发育在基性、超基性岩体中。

• 斑杂构造；指在岩石的不同部位，其颜色、矿物成分或结构构造差别很大，因此整个岩石看起来是不均一的。与块状构造特征相反

• 球状构造：侵入岩中分布有球状及椭球状体，称为球状构造。它是由岩石中矿物围绕某些中心呈同心层状分布而成，其中有的矿物呈放射状排列。
• 晶洞构造和流动构造等。

1.2.3 岩浆岩描述范例

花岗岩：灰绿色，弱风化，花岗结构（或细粒、中粒、粗粒结构）、块状构造。裂隙较发育，岩芯较完整，以柱状为主，少量块状，岩质新鲜，致密较硬，锤击声清脆，节长10-15cm，最长35cm，RQD=75％。

或：颜色，强风化W3，原岩结构清晰可见，斜长石风化剧烈，钾长石晶体一般完整，手可捏成砂状，颗粒间连接力较弱，岩芯呈半岩半土状，岩块手可掰断。

1.3  变质岩类

变质岩类掌握几个常见的就行，因为其他的实在太难分辨了

1.3.1 千枚岩、板岩类

应注意片状、板状劈开的情况，泥质、炭质、钙质等软弱夹层，千枚岩的软化，板岩的泥化等情况。

千枚岩： 绿色、深灰色及黑色， 绢云母、石英、长石、方解石等矿物， 结晶较细，构造介于板岩和片岩之间，鳞片变晶结构，片状构造，外形似板岩，但较板岩脆，表面现显丝绢光泽，易分解薄而平的石板。

板岩：黑色、灰黑色， 主要由粘土、云母、绿泥石、石英、长石组成， 矿物颗粒甚细，结构致密， 变余结构、板状构造， 岩质致密而均匀， 具光滑的板状形态， 是由页岩经低级变质的产物，锤击声脆。

1.3.2 片岩类

应注意片理、原岩层理、劈理的产状及各自的发育程度，各向异性及破裂劈开的情况；软硬矿物或片状矿物的富集和风化情况，沿片理的滑动蠕变情况，对泥质钙质片岩，还应注意其风化、泥化情况和失水崩裂现象。

片岩： 银灰色， 强风化， 鳞状变晶结构，片状构造， 主要矿物为云母， 角闪石， 岩芯多呈柱状，少量散状，节长10-15Cm, 岩芯较软， 手可旃断，指甲可刻划。（或： 岩芯呈砂状、小角砾碎块状， 属机械破碎）

1.3.3 片麻岩类

应描述片麻理构造，岩石的均一性和变化规律，软硬矿物的含量及其风化特性，软弱变质岩带或夹层，并结合变质作用，考虑其与侵入体、岩脉和区域构造的关系。

片麻岩： 褐黄色， 全风化， 原岩结构构造基本破坏， 局部可见原岩结构，成分以石英、长石、云母为主， 岩芯多呈散状， 少量块状。或： 灰黑色， 强风化， 鳞状变晶结构， 片麻状构造， 成分为石英、长石、云母， 节理裂隙发育，岩芯多呈砂砾状及块状， 岩质较脆。或：岩芯经机械破坏呈细角砾状， 粒径2-20mm, 局部夹柱状， 节长15Cm

1.3.4 混合岩类

应考虑，混合岩化程度，混合岩的类型，及其演变情况，必要时进行混合岩带的划分。

对大理岩与钙质岩石应注意溶蚀情况。

大理岩：白色、灰色等，主要成分以方解石、白云母为主，橄榄石、蛇纹石、石榴石、辉石、角闪石为次，等粒变晶结构，块状构造，加盐酸气泡剧烈，小刀可划动。

1.3.5 结构和构造

☆变质岩的主要结构分为：碎裂结构，变余结构及变晶结构等。

变余结构：变质程度较低，重结晶和变质结晶不完全，保留有原岩的结构。如：变余泥质结构（板岩）、变余斑状结构等。

 1.4 松散土层的描述

1.4.1 有机质土描述

颜色、状态、气味、有机物含量及其分解情况、夹杂物含量等特征

描述范例：

• 淤泥：灰黑色，流塑，饱和。含贝壳及有机质，手捻具滑腻感，略具腥臭味。
• 泥质碳土：深灰色或黑色，主要由河流环境沉积而成的软土，大多为粉质粘土和粘质粉土，含各种有机质和贝壳
• 泥炭：深灰色或黑色，主要由碳质有机物组成，结构松散，土质很轻，暗淡无光泽，浸水发生膨胀，容易崩解，干缩现象明显

1.4.2 碎石类土描述

颜色，颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、颗粒的母岩成分及其大小（一般和最大粒径）、含量、硬度（风化程度）、湿度、密实度、充填物的性质、物质成分、充填程度等

描述范例：

• 碎石土：黄褐色，饱和中密，主要成分为弱风化砂岩、页岩等，呈尖棱状及少量岩夹土状。充填物为杂砂砾和粘性土，软塑；
• 细圆砾土：褐黄色，母岩为花岗岩、闪长岩和片麻岩。粒径2-20mm，圆棱状。

1.4.3 砂类土描述

颜色，砂的矿物成分，砂的颗粒形状和大小，粘土含量

描述范例：

• 中砂，灰白色，稍密，潮湿。以石英、长石为主，浑圆状。含少量粘土
• 中粗砂，结构疏松至稍密，胶结程度一般，为弱胶结，手用力可捏碎；母岩为强风化花岗岩、闪长岩等变质岩，矿物成分以石英、长石和云母等为主；砂粒呈浑圆状，粒径约35mm-0.6mm，粗砂比例约50％-60％，分布不均匀，个别段差别较大；粘土含量小于10％

1.4.4 粉质粘土描述

颜色，状态，夹杂物，光泽反应、干强度、土层结构

描述范例：

砂质黄土：褐黄色，土质较均匀，粘性土含量较高，手搓有明显砂感，岩性多呈饼状，散状为次，稍密，潮湿。0-4m为种植土，含植物根茎和有机质。

粉质粘土：褐黄色，硬塑，成分以粘粒为主，粉粒为次。粘性较好，刀切面稍光滑，土质均匀。干土时用锤击易碎，用手难捏碎。为泥岩风化残积土

粘土：灰褐色，软塑，成分以粘粒为主，粉粒为次。粘性较好，刀切面稍光滑。

1.4.5 土、软塑、流塑、可塑

土：含水较少，手易捏碎或呈粉末状

可塑：含水较土稍多，手捏轻易变形但不破裂

软塑：含水较可塑多，手捏变形严重但不破裂

流塑：含水较软塑多，介于固体与流体之间，重力下自身变形（捏成形状后，放于单手指上会下垂变形）

1.5 软弱夹层描述

1.5.1 软弱夹层分类

软弱夹层定义（GB50487）：岩层中厚度相对较薄，力学强度较低的软弱层或带

 

工程地质分类：

1.5.2 软弱夹层描述

描述：孔深××~××m，厚度__m，岩块直径××~××cm之间，碎块直径多在××~××cm之间，其物质组成主要为××（母岩性）碎屑，岩块、碎块呈××状（棱角状，次棱角状或次圆状），其间可见充填（极少量，少量或较多）可塑状泥，含泥量约为××%，为××型软弱夹层。（注：可补充上下岩芯断面特征，有无镜面，擦痕）

1.6 软弱带、断层破碎带

断层破碎带：孔深××~××m，厚××m，该段岩心破碎，多成碎块状，少量为短柱状，岩块直径、岩屑粒径、其物质组成为（母岩岩性）碎屑，碎块间是否夹泥质；断面特征（是否有镜面，擦痕）；描述倾角；

 

2 公路工程岩土分类

2.1 岩石的分类

从岩土工程观点出发，岩石按工程性质分类是具有实用价值的。工程部门根据岩石的不同用途，分类的标准也不尽统一，但大多都是以岩石的单轴极限抗压强度、风化程度和破碎程度等进行划分。

本节参考岩土工程勘察规范50021-2009版

2.1.1按强度分类

划分为坚硬岩、较硬岩、较软岩、软岩和极软岩。

岩石类别	饱和单轴极限抗压强度fr（MPa）	代  表  性  岩  石
坚硬岩	＞60	花岗岩、花岗片麻岩、闪长岩、石英岩、硅质砾岩
较硬岩	30-60	石灰岩、大理岩、钙质砂岩、板岩等
较软岩	15-30	中风化坚硬岩、凝灰岩、千枚岩、泥灰岩等
软岩	5~15	泥质砂岩、钙质页岩、泥岩等
极软岩	＜5	各种半成岩、全风化各种岩石

 2.1.2按风化程度

划分为未风化、微风化、中风化、强风化和全风化五类。

风化 程度	风化 系数 Kf	波速比Kv	野  外  特  征
未风化	0.9~1.0	0.9~1.0
微风化	0.8~0.9	0.8~0.9	岩质新鲜，表面稍有风化迹象
中风化	0.4~0.8	0.6~0.8	1.结构未破坏，构造层理清晰。 2.岩体被节理裂隙分割成块碎状（20~40cm），裂隙中填充少量风化物。 3.矿物成分基本未变化，仅沿节理面出现次生矿物。 4.锤击声脆，石块不易击碎，不能用镐挖掘，用岩芯钻方可钻进。
强风化	＜0.4	0.4~0.6	1.结构已部分破坏，构造层理不甚清晰。2.岩体节理裂隙分割成块碎状（2~20cm）。3.矿物成分已显著变化。4.锤击声哑，碎石可用手折断，用镐可以挖掘，手摇钻不易钻进。
全风化	-	0.2~0.4	1.结构已全部破坏，仅外观保持原岩状态。2.岩体被风化裂隙分割成散体状。3.除石英外其他矿物均变质成次生矿物。4.碎石可用手捏碎，手摇钻可钻进。

2.1.4 按完整性指数

分为完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎五种。

完整性指数：为岩体压缩波速度与岩块压缩波速度之比的平方，选定岩体和岩块测定波速时，应注意其代表性。

完整程度等级	完整	较完整	较破碎	破碎	极破碎
完整性指数	>0.75	0.75-0.55	0.55-0.35	0.35-0.15	<0.15
破碎程度	大块状：岩块大于40cm		碎块状：岩块20-40cm	碎石状：岩块2-20cm

根据岩石质量指标RQD ，可分为好的(RQD>90) 、较好的(RQD=75~90) 、较差的(RQD=50~75) 、差的(RQD=25~50) 和极差的(RQD<25) 。

2.1.4  岩层厚度分类

层厚分类	单层厚度h（m）	层厚分类	单层厚度
巨厚层	＞1m	中厚层	0.5-0.1m
厚层	0.5-1m	薄层	＜0.1m

 2.2  土的分类

2.2.1 按堆积年代分类

土按堆积年代分类可以分为老黏性土、一般黏性土和新近堆积的黏性土。

• 老黏性土是指第四纪晚更新世(Q3)及其以前堆积的土。它是一种堆积年代久、工程性质较好的土，一般具有较高强度和较低压缩性。
• 一般黏性土是指第四纪全新世(Q4文化期以前)堆积的黏性土。其分布面积广，工程性质变化很大，是经常遇见的岩土工程勘察对象。
• 新近堆积的黏性土是指文化期以来堆积的黏性土，一般为欠固结，强度低。

2.2.2 按地质成因分类

按土的地质成因分为：残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰积土、风积土等。其中冲积土又分为山区河流冲积，平原河谷冲积和三角洲冲积；淤积土又分为湖泊淤积和沼泽淤积、泻湖淤积等。

2.2.3 按颗粒成分和级配

土可根据颗粒成分分为碎石土、砂土和粘性土，其划分应符合以下规定：

1. 粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为碎石土，并按下表进一步划分。

注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

2. 粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50%的土，应定名为砂土，并按下表进一步划分。

表3.3.3-2      砂土分类

土的名称	颗粒级配
砾砂	粒径大于2mm的颗粒质量占总质量的25%～50%
粗砂	粒径大于0.5mm的颗粒质量占总质量的50%
中砂	粒径大于0.25mm的颗粒质量占总质量的50%
细砂	粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的85%
粉砂	粒径大于0.075mm的颗粒质量占总质量的50%

注：定名时，应根据颗粒级配由大到小以最先符合者确定。

3. 塑性指数Ip≤10，且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的土，应定名为粉土。

4. 塑性指数Ip＞10，且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%的土，应定名为粘性土，并按下表进一步划分。

土的名称	粉质粘土	粘土
塑性指数Ip	10＜ Ip≤17	Ip＞17

3  工程地质岩土描述相关指标

3.1 动力触探