【正文】 或稱火山巖。四、巖石分類巖石是由一種或一種以上的礦物或巖屑組成的有規(guī)律的集合體，是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。斷口無論在結(jié)晶質(zhì)或非晶質(zhì)礦物中都可能出現(xiàn)。此外。確定礦物的硬度一般采用摩氏硬度為計量標(biāo)準(zhǔn)。礦物越薄，透明度越高；反之亦然，例如極薄的金箔也能透過部分可見光波。3）光澤礦物的光澤指礦物表面反射可見光的能力。假色：由于某種物理光學(xué)過程引起礦物呈色的現(xiàn)象，與礦物的化學(xué)成分與內(nèi)部結(jié)構(gòu)無關(guān)。自色：礦物自身固有的顏色，是由礦物的化學(xué)成分與內(nèi)部結(jié)構(gòu)所決定的，對同一種礦物而言，自色一般比較固定。礦物的光學(xué)性質(zhì)礦物的光學(xué)性質(zhì)，是指礦物對自然光的吸收、反射、折射等所表現(xiàn)出的各種性質(zhì)。其狀態(tài)以是固態(tài)為主，有少數(shù)礦物為液態(tài)和氣態(tài)。成巖作用松散沉積物被覆蓋與原介質(zhì)隔絕逐漸固結(jié)成巖，直至遭受變質(zhì)作用或風(fēng)化作用之前的各種物理，化學(xué)、生物作用統(tǒng)稱為沉積巖的成巖作用。搬運作用風(fēng)化、剝蝕作用的產(chǎn)物，被流水、海洋、風(fēng)、冰川等運動介質(zhì)以機械或化學(xué)的方式轉(zhuǎn)移到他處的過程稱為搬運作用。風(fēng)化作用風(fēng)化作用是指巖石在地表條件下，由于溫度變化，水或水溶液以及生物活動等影響而發(fā)生的機械破裂和化學(xué)分解作用。大量金屬和非金屬礦產(chǎn)都與變質(zhì)作用有關(guān)并賦存于變質(zhì)巖中，如鐵礦、磷礦、石墨礦、滑石礦等。這種巖漿形成、活動直至冷凝成巖的過程稱為巖漿作用。巖漿作用巖漿是飽含揮發(fā)組分、過熱水及蒸汽的硅酸鹽熔融體。根據(jù)構(gòu)造運動發(fā)生的時期，又將發(fā)生在晚第三紀(jì)末以來的構(gòu)造運動稱為新構(gòu)造運動，其中人類歷史時期至現(xiàn)代的新構(gòu)造運動，還稱為現(xiàn)代構(gòu)造運動。（一）內(nèi)力地質(zhì)作用主要由地球旋轉(zhuǎn)、重力、放射性元素蛻變、地?zé)嵋约敖Y(jié)晶相變、化學(xué)性質(zhì)活潑的流體等在地球內(nèi)部產(chǎn)生的動力，促使地殼或巖石圈的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造及外部形態(tài)發(fā)生變化的過程稱為內(nèi)力地質(zhì)作用。礦產(chǎn)資源綜合利用：調(diào)查研究煤系地層中伴生礦產(chǎn)資源的性質(zhì)、特征、儲量、分布規(guī)律和利用價值，為化廢為寶、綜合利用、保護(hù)環(huán)境、提高煤礦經(jīng)濟效益提供依據(jù)。水文地質(zhì)調(diào)查：地面與井下相結(jié)合，開展礦區(qū)水文地質(zhì)調(diào)查。（三）煤礦地質(zhì)學(xué)的任務(wù)煤礦地質(zhì)學(xué)的任務(wù)是研究從礦井基本建設(shè)開始直至開采結(jié)束為止全過程中的所有地質(zhì)現(xiàn)象，找出其規(guī)律，解決煤礦建設(shè)、生產(chǎn)中出現(xiàn)的各種地質(zhì)問題。研究礦產(chǎn)資源的調(diào)查及勘探理論與方法方面的學(xué)科有地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查與勘探、地球物理探礦、探礦工程、遙感地質(zhì)、水文及土程地質(zhì)等。隨著生產(chǎn)的發(fā)展，其任務(wù)越來越需要分出專門學(xué)科分別承擔(dān)。《煤礦地質(zhì)學(xué)》一、緒論（一）地質(zhì)學(xué)的研究對象和任務(wù)地質(zhì)學(xué)是研究地球的一門自然科學(xué)。這些學(xué)科有以下幾個方面：研究巖石圈的物質(zhì)成分及其形成、分布和變化規(guī)律方面有礦物學(xué)、巖石學(xué)、礦床學(xué)、地球化學(xué)等。研究地球其它方面的學(xué)科有海洋地質(zhì)學(xué)、地震地質(zhì)學(xué)、深部地質(zhì)學(xué)、地?zé)岬刭|(zhì)學(xué)、環(huán)境地質(zhì)學(xué)等。煤礦地質(zhì)學(xué)的主要任務(wù)如下：研究煤礦地質(zhì)規(guī)律：根據(jù)地質(zhì)勘探部門提供的原始地質(zhì)資料和煤礦建設(shè)生產(chǎn)中披露出來的地質(zhì)現(xiàn)象,研究礦區(qū)煤系地層、地質(zhì)構(gòu)造、煤層和煤質(zhì)的變化規(guī)律，查明影響煤礦建設(shè)、生產(chǎn)的各種地質(zhì)因素。查明礦井水的來源、兩水通道、涌水量大小及其影響因素與變化規(guī)律，研究和制定防治水措施與方案，同時為煤礦生產(chǎn)、生活尋找和提供優(yōu)質(zhì)水源。二、地質(zhì)作用地球的物質(zhì)組成、內(nèi)部構(gòu)造和外部形態(tài)時刻都在變化著，只是這種變化，有些進(jìn)行得快，易于被人們覺察和觀測，如地震和火山活動等；有些則進(jìn)行得十分緩慢，不易被人們發(fā)現(xiàn)，如巖石的風(fēng)化、地殼大范圍的升降和水平運動等。按作用的性質(zhì)和方式，內(nèi)力地質(zhì)作用可分為構(gòu)造運動、地震作用、巖漿作用和變質(zhì)作用等。地震作用地震是構(gòu)造運動的綜合表現(xiàn)形式之一。它在地殼深處或上地幔處于高溫高壓的相對平衡狀態(tài)，具有極大的活動性。巖漿作用可分為噴出作用和侵入作用。（二）外力地質(zhì)作用大氣、水和生物在太陽輻射能、重力能和日月引力等影響下產(chǎn)生的動力對地殼表層進(jìn)行的各種作用，統(tǒng)稱外力地質(zhì)作用?？煞譃槲锢盹L(fēng)化、化學(xué)風(fēng)化和生物風(fēng)化三種類型。搬運過程中被搬運物質(zhì)也經(jīng)受著不斷的改造、分選或分異。成巖作用的主要方式有壓固、膠結(jié)和重結(jié)晶等。（二）礦物的主要特點和性質(zhì)不同的礦物具有不同的特征與性質(zhì)，在地質(zhì)工作中可以根據(jù)其不同的特征與性質(zhì)來識別和鑒定礦物。主要有礦物的顏色、條痕、光澤、透明度等。例如黃鐵礦的淺銅黃色，方鉛礦的鉛灰色，孔雀石的翠綠色，雌黃的黃色等，具有重要的鑒定意義。2）條痕條痕是礦物粉末的顏色，即礦物在條痕板(白色無釉瓷板)上擦劃后留下粉末的顏色。礦物表面反射可見光由強到弱，其光澤可分為金屬光澤、半金屬光澤、金剛光澤、玻璃光澤等四類。礦物的力學(xué)性質(zhì)礦物的力學(xué)性質(zhì)是指礦物在外力作用之下所表現(xiàn)的性質(zhì)。摩氏硬度亦稱相對硬度。2）解理礦物的解理是指礦物在外力打擊之下，總是沿一定方向裂開成光滑平面的性質(zhì)。具有良好解理的礦物受力時極易沿解理方向裂開，在解理面上難看到斷口，所以斷口與解理互為消長關(guān)系，即解理發(fā)育的礦物難于出現(xiàn)斷口，易出現(xiàn)斷口的礦物解理不發(fā)育。巖石是組成巖石圈的基本單位。常見的火山巖有玄武巖、安山巖和流紋巖等。根 據(jù) 化 學(xué) 組分 又 可將 巖漿巖分為超基性巖（SiO2，小于45%）、基性巖（SiO2，45%～52%）、中性巖（SiO2，52%～65%）、酸性巖（SiO2，大于65%）和堿性巖（含有特殊堿性礦物，SiO2，52%～66%）。按成因可分為碎屑巖、粘土巖和化學(xué)巖(包括生物化學(xué)巖)。經(jīng)過變質(zhì)作用后形成的巖石稱變質(zhì)巖。雖然巖漿巖和變質(zhì)巖都是內(nèi)生地質(zhì)作用的產(chǎn)物，但兩者的形成機制和特征有很大的不同。因此，在地殼——地幔范圍內(nèi)，三類巖石處于不斷循環(huán)演化過程中。地殼是由一層一層的巖石構(gòu)成的。地質(zhì)年代就是指地球上各種地質(zhì)事件發(fā)生的時代。地質(zhì)年代分期的第一級是宙，分為隱生宙（現(xiàn)已該稱太古宙和元古宙）和顯生宙。以下主要介紹褶皺和斷層。在同一水平面上，中心部分巖層時代較老，兩側(cè)巖層依次變新，并且兩邊對稱出現(xiàn)。褶皺的中心稱為核；核部兩側(cè)對稱出現(xiàn)的地層稱為翼；同一褶皺面上最大彎曲點的連線稱為樞紐；褶皺各層樞紐連成的面(假想的面) 稱為軸面；褶皺面從一翼過渡到另一翼的彎曲部分稱為轉(zhuǎn)折端；正交剖面上兩翼間的內(nèi)夾角稱為翼間角；同一褶皺面上最高點的連線稱為脊線；同一褶皺面上最低點的連線稱為槽線；由向形向背形轉(zhuǎn)折過渡(公共翼上)的幾何點稱為拐點圖2 褶皺幾何要素示意圖 （二）斷裂構(gòu)造巖層受構(gòu)造應(yīng)力作用超過其強度時就會發(fā)生裂縫或錯斷，破壞了巖體的完整性而形成斷裂構(gòu)造。節(jié)理可按成因、力學(xué)性質(zhì)和幾何形態(tài)等進(jìn)行分類。B、節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)分類剪節(jié)理 是巖石受剪（扭）應(yīng)力作用形成的破裂面，其兩組剪切面一般形成“X”型節(jié)理。流劈理是由于壓應(yīng)力的作用，巖石中的礦物發(fā)生塑性流動、拉長、壓扁和重結(jié)晶，使礦物平行排列形成密集裂面。斷層面 指巖層發(fā)生位移的錯動面。斷層帶 較大的斷層錯動常形成一個帶，包括斷層破碎帶與影響帶。斷距 指斷層兩盤相對錯開的距離。它一般是受水平張應(yīng)力或垂直作用是上盤向下滑動形成的。地塹 兩邊巖層沿斷層面上升，中間巖層相對下降形成。七、煤及煤系（一）成煤作用成煤作用煤是植物殘骸經(jīng)過復(fù)雜的生物化學(xué)、物理化學(xué)以及地球化學(xué)變化轉(zhuǎn)變而來的，由植物死亡、堆積一直到轉(zhuǎn)變?yōu)槊阂?jīng)過一系列的演變過程，在這個轉(zhuǎn)變過程中所經(jīng)受的各種作用總稱為成煤作用。泥炭轉(zhuǎn)變?yōu)槟昵嗪置核?jīng)受的作用，稱作成巖作用，從年青褐煤再轉(zhuǎn)變?yōu)槔虾置?、煙煤、無煙煤所經(jīng)受的作用，稱為變質(zhì)作用。煤的水分（M）煤都含有水分。洗選時煤泡在水中，運輸、堆放過程中接觸到雨雪，空氣中的水氣也能進(jìn)入煤中。煤灰的質(zhì)量通常低于礦物質(zhì)的質(zhì)量。煤的固定碳（FC）煤的固定碳是指從煤中除去水分、灰分、揮發(fā)分后的殘留物，其產(chǎn)率是通過測定煤的水分、灰分和揮發(fā)分后，用計算方法求出的。（三）煤的化學(xué)工藝性質(zhì)煤的化學(xué)工藝性質(zhì)是指煤在加工利用過程中表現(xiàn)出來的化學(xué)工藝特性，包括煤的發(fā)熱量、煤的粘結(jié)性和結(jié)焦性、煤的可磨性、煤的熱穩(wěn)定性、煤對CO2的反應(yīng)性、煤的灰熔點和結(jié)渣性、煤的著火點、煤的可選性等。煤的粘結(jié)性是結(jié)焦的必要條件，結(jié)焦性好的煤，粘結(jié)性也好；粘結(jié)性差的煤，其結(jié)焦性一定很差。各工業(yè)部門對煤類和煤質(zhì)均有特定的要求，為了正確區(qū)分煤的工業(yè)用途，充分合理第利用煤炭資源，就必須對煤進(jìn)行工業(yè)分類，其依據(jù)是煤的煤化程度及工藝性能。中國煤炭分類國家標(biāo)準(zhǔn)（GB575186）類 別代 號數(shù)碼分 類 指 標(biāo)Vdaf / %.Y /mmb /%Hdaf /%PM /%Qgr,daf MJ/kg無煙煤WY010203≤＞~＞~≤＞~＞貧 煤PM11＞~≤5貧瘦煤PS12＞~＞5~20瘦 煤SM1314＞~＞~＞20~50＞50~65焦 煤JM152425＞~＞~＞~＞65＞50~65＞65≤≤(≤150)(≤150)1/3焦煤1/3JM35＞~＞65≤(≤220)肥 煤FM162636＞~＞~＞~＞85＞85＞85＞＞＞(＞150)(＞150)(＞220)氣肥煤CF46＞＞85＞(＞220)氣 煤QM34434445＞~＞＞＞＞50~65＞35~50＞50~65＞65≤(≤220)1/2中粘煤1/2ZN2333＞~＞~＞30~50＞30~50弱粘煤RN2232＞~＞~＞5~30＞5~30不粘煤BN2131＞~＞~≤5≤5長焰煤CY4142＞＞≤5＞5~＞50褐煤一號褐煤二號HM1HM25152＞＞≤30＞30~50≤24（五）含煤巖系和煤田含煤巖系及其巖石特征含煤巖系指一套在成因上有共生關(guān)系并含有煤層的沉積巖系。含煤巖系的頂?shù)捉缑娌灰欢ㄊ堑葧r性界面，即可以是等時的也可以不等時的。泥炭的堆積必須具備下列條件：植物的大量繁殖，這是泥炭的物質(zhì)來源，沼澤水位的逐步抬升，以避免有機質(zhì)的氧化分解，碎屑沉積物的貧乏，以保證泥炭質(zhì)量。泥炭堆積的整個過程中，往往是不同補償方式的反復(fù)交替，因而形成不同的煤層形態(tài)和煤層結(jié)構(gòu)。地史期形成的泥炭層只有一小部分保存了下來，并轉(zhuǎn)化為煤層。煤層中的巖石夾層俗稱夾矸。根土巖常含有伊利石、蒙脫石、高嶺石和其它粘土礦物。明顯接觸是指煤層與頂板接觸界限分明，界面平整，反映了沉積環(huán)境的迅速變化，過渡接觸是指頂板和煤層之間夾有薄層炭質(zhì)泥巖、泥巖，或炭質(zhì)泥巖與煤薄層的互層（俗稱偽頂），反映了泥炭沼澤向覆水盆地的逐漸演化；沖蝕接觸通常表現(xiàn)為沖積相砂礫巖對下伏煤層的沖蝕，這種沖蝕作用可以發(fā)生于泥炭沼澤階段，但更多的是發(fā)生在泥炭層被沉積物覆蓋之后，沖蝕接觸界限清楚，界面凸凹不平，造成煤層變薄或局部缺失。煤層的厚度差別很大，薄者僅數(shù)厘米，俗稱煤線；厚者可達(dá)200余米。通常一個煤田范圍很大，在部署開采工程時需要進(jìn)行再劃分，即根據(jù)生產(chǎn)規(guī)模和設(shè)計要求，把煤田進(jìn)行劃分，這就是井田。南方大多數(shù)地區(qū)和北方的部分地區(qū)，礦區(qū)與煤田相當(dāng)。巖石(包括堅硬的和松散的)內(nèi)部并不是致密的，有許多相互連通的孔隙、裂隙和洞穴，故地下水可在