【文章內(nèi)容簡介】 長片麻巖、花崗片麻巖、混合巖及小型巖脈或巖墻侵入巖體。 (1) (2)呈黑褐色及黃褐色，鱗片狀變晶結(jié)構(gòu)，片麻狀構(gòu)造，礦物成分主要為斜長石、黑云母和石英。斜長石占 55%左右，灰白色，玻璃光澤，風(fēng)化后呈土狀光澤，黑云母占 15%～ 25%左右，呈片狀。石英占 15%～25%左右，油脂光澤。 (2)角閃斜長片麻巖主 要由斜長石、角閃石、石英及黑云母、透輝石、紫蘇輝石等礦物組成。明顯的片麻狀構(gòu)造是由暗色礦物、淺色礦物相同排列的條帶表現(xiàn)出來。角閃斜長片麻巖，由中基性巖漿巖及富鐵白云質(zhì)泥灰?guī)r經(jīng)高級區(qū)域變質(zhì)作用形成。角閃石占 50%～ 60%左右，呈柱狀或粒狀，斜長石占 20%～ 30%左右，灰白色，玻璃光澤，風(fēng)化后呈土狀光澤。石英占 5%～ 10%左右，油脂光澤 。 (3)花崗片麻巖 (肉紅色 )，其礦物成分主要是正長石、石英、黑云母、粒狀變晶結(jié)構(gòu)、片麻狀構(gòu)造?？砂ㄈN不同類型： ①區(qū)域變質(zhì)作用形成的堿性長石片麻巖 。 ②混合巖化作用形成的花崗質(zhì)混合片麻巖 。 ③與造山運動同時在強應(yīng)力作用下，由壓力結(jié)晶作用形成的片麻狀花崗巖。 (3)混合巖由混合巖化作用形成的巖石。它是變質(zhì)巖和巖漿巖之間的過渡巖類，混合巖的礦物大多有不同程度的定向排列。在盤山公路觀察到的混合巖：含有一定數(shù)量近于平行的淺色長石英質(zhì)或花崗質(zhì)脈狀體的混合巖，多呈厚度不等的層狀特征特征，圍巖中大量的侵入體(脈狀、條帶狀 )與圍巖組合在一起形成巖石，圍巖稱為基體，侵入巖稱為脈體，主要有石英脈和長石英質(zhì)巖脈。巖漿沿著與巖層層面垂直或斜交的斷面侵入， 形成了規(guī)模較大，似墻狀的巖體，稱為巖墻。構(gòu)成巖脈和巖漿的巖漿巖從酸性到基性都有。 (4)變質(zhì)巖變質(zhì)作用形成的巖石，是組成地殼的主要巖石類型之 一。先期形成的巖石在地殼中受高溫、高壓及外來物質(zhì)深入的影響下，引起其化學(xué)成分和礦物成分、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造的改變，而形成的新巖石，稱為變質(zhì)巖。變質(zhì)巖的主要特征是這類巖石大多數(shù)具有結(jié)晶結(jié)構(gòu)、定向構(gòu)造 (如片理、片麻理等 )和由變質(zhì)作用形成的特征變質(zhì)礦物。 元古界 (Pt) 元古界包括了古元古代、中元古代、新元古代。元古代中期發(fā)生了全球性的大冰期， 世界各地都發(fā)現(xiàn)了冰川遺跡。在元古代末期，開始出現(xiàn)了腔腸動物、環(huán)節(jié)動物和節(jié)肢動物，但這些動物都沒有堅硬的骨骼，所以化石上只是留下印痕等遺跡。元古代也曾發(fā)生廣泛的地殼運動，在前期是地球主要的造山時期。在中國北方為“呂梁運動”。元古代時期的地層中蘊藏有豐富的鐵礦、銅礦和稀土金屬礦物 在輝縣上八里鎮(zhèn)盤山公路前進(jìn)方向右側(cè)可以看到元古界云夢山組的巖性組成和地層不整合接觸現(xiàn)象。云夢山組其下部顏色為紅色、紫紅色變質(zhì)石英砂巖，上部顏色為淺色的厚層狀結(jié)構(gòu)。以石英為主 (大于90%)，硅質(zhì)、鐵質(zhì)膠結(jié)，層理明顯，大部分為中粗 粒的結(jié)構(gòu)，層面上有波痕和泥質(zhì)龜裂紋，多形成陡峭的懸崖。該地區(qū)的石英砂巖的厚度比較大，達(dá)到 100m以上。 在當(dāng)?shù)乜梢郧宄目吹皆茐羯浇M與贊皇群上下兩套地層產(chǎn)狀不一致，呈一定角度斜交 。兩套地層巖石變質(zhì)程度差異較大 。缺失某年代地層，可以得出云夢山組與贊皇群呈角度不整合接觸。 古生界 (Ph) 古生界分為下、上兩界，下古生界 (包括寒武系、奧陶系和志留系 )海相沉積為主，其中寒武系、奧陶系砂巖、竹葉狀灰?guī)r和筆石頁巖代表淺海相沉積。上古生界 (包括泥盆系、石炭系和二疊系 )陸相沉積大量發(fā)育，含煤沉 積廣泛分布。其中石炭紀(jì)紡錘蟲灰?guī)r屬較深的海相沉積，煤層屬沼澤相沉積。二疊紀(jì)的硬石膏層、石膏層、巖鹽層、泥灰?guī)r和紅色砂巖均屬瀉湖相沉積。 在中國華北及東北南部，下古生界由淺海相石灰?guī)r為主的寒武系和中、下奧陶統(tǒng)組成，缺失上奧陶統(tǒng)、志留系和上古生界的泥盆系及下石炭統(tǒng)。中上石炭統(tǒng)為海陸交互相的含煤沉積，二疊系以內(nèi)陸盆地堆積為主。在南方古生界是一套巨厚的淺海相石灰?guī)r。上二疊統(tǒng)早期夾有重要煤系。在東北北部，古生界為巨厚的海相沉積和海陸交互相沉積并夾有中酸性火山巖和凝灰?guī)r。在西北古生界以巨厚的海相沉積為主，有大量 火山巖和火山沉積巖。 (∈ ) 寒武系是寒武紀(jì)形成的地層，分下、中、上三個統(tǒng)的 7 個地層單位，即下統(tǒng)的饅頭組 ,中統(tǒng)的毛莊組、徐莊組、張夏組，上統(tǒng)的崮山組、長山組、鳳山組。 下統(tǒng)主要為灰黃色的鈣質(zhì)頁巖，紫紅色的鈣質(zhì)泥巖及薄層石灰?guī)r。主要為粘土類礦物，有一定的方解石。由于頁巖、泥質(zhì)灰?guī)r抗風(fēng) 化能力弱，容易風(fēng)化破碎。地貌上常為低山丘陵。 (鈣質(zhì)頁巖 ) 中統(tǒng)主要為青灰色的石灰?guī)r，呈厚層狀，常有鮞狀結(jié)構(gòu)和豆結(jié)構(gòu)，地形上構(gòu)常為陡坎地形。 (鮞狀灰?guī)r ) 上統(tǒng)白云質(zhì)灰?guī)r，風(fēng)化面呈灰黑色或深灰色，新鮮面呈灰色，與奧陶系石灰?guī)r正好相反。厚層狀，礦物成分有方解石和白云石，以方解石為主。當(dāng)方解石含量大于 90%是石灰?guī)r 。當(dāng)方解石含量大于 75%時，白云石含量大于 20%時，為含白云質(zhì)石灰?guī)r，當(dāng)方解石含量大于 50%時，叫白云質(zhì)灰?guī)r，白云石大于 50%時，叫鈣質(zhì)白云巖。在野外判斷時可以用稀鹽酸來檢驗，反應(yīng)劇烈的是石灰?guī)r，反應(yīng)緩慢的叫白云巖。結(jié)構(gòu)為隱晶質(zhì)向顯晶質(zhì)過渡，典型的特征為風(fēng)化面上有淋濾溝，又稱披麻狀結(jié)構(gòu)或刀砍紋。撞擊時冒白煙，且有臭味。可以作為冶金熔劑。 (白云巖 ) (O) 奧陶系中統(tǒng)馬家溝組 (O2m)主要為青色、青灰色的石灰?guī)r，以及方解石 (主要礦物成分為碳酸鈣 )為主，質(zhì)純，性脆，呈厚層狀。層面上能夠看到白色的方解石脈的充填，其風(fēng)化面上由于受到風(fēng)化故顏色較淺，新鮮面的顏色較深。奧陶紀(jì)全球海洋較穩(wěn)定，沉積平穩(wěn)，此時期產(chǎn)生較厚的灰?guī)r，新鮮斷面有閃光，方解石晶粒的緣故。 (C) 自奧陶紀(jì)后，海水退出整個華北及東北南部地區(qū)，長期遭受風(fēng)化剝蝕，直到晚石炭世時，海水才又重新侵漫到這一地區(qū)，形成一般不超過 500 米的海陸交替相的含煤沉積，所含動物群與華南相似。東北北部區(qū)下石炭統(tǒng)以海相碎屑巖為主夾灰?guī)r，時夾陸相碎屑沉積，厚度較大 。上石炭統(tǒng)以海相灰?guī)r為主，所含動物群與華南相似。西北區(qū)的石炭系比較復(fù)雜，厚度大，所含動物群與華南相似。石炭紀(jì)在全世界是最早的重要成煤時期。在華北有本溪組和太原組，太原組是中國北部石炭系中最重要的煤系地層，其他沉積礦產(chǎn)有鐵、錳、黃鐵礦、鋁土礦及石膏。 :本溪組 (C2b) 本溪組的巖性組成，主要是粘土巖、鐵質(zhì)巖、鋁質(zhì)巖、砂質(zhì)巖。下部為紫紅色的、褐紅色的鐵礦層，稱為山西式鐵礦，中部或中上部為灰色或青灰色的鋁土質(zhì)泥巖或鋁土礦。當(dāng)鋁的含量大于 40%，鋁硅比大于 2： 1 時為鋁土礦，否則為鋁土質(zhì)粘土 。上部為灰白色薄層狀的粘土巖，高嶺石含量高時可以作為耐火材料的原料。本溪組的厚度為 0～20m 左右，一般為 8～ 10m，沉積時基底不平行成雞窩狀或串珠狀的賦存狀。 :太原組 (C3t) 為灰黑色的中厚層狀、厚層狀的石灰?guī)r，單層厚度比較薄 (與奧陶紀(jì)石灰?guī)r的相比 較 )，有 8 層左右，從上到下依次為 L1～ L8，石灰?guī)r中含有黑色的燧石結(jié)核或燧石層，石灰?guī)r中有化石 (珊瑚化石、 腕足類化石等 )，太原組中含有煤層，薄煤層，焦作僅有兩層可采煤層一 2 和一 5 煤，石灰?guī)r常構(gòu)成煤層頂板，其底板由深灰色的或黑色的薄層狀泥巖組成。 二疊系 (P) 二疊系是指二疊紀(jì)時期形成的地層，主要有兩種類型，一種是以海相 。另一種是以陸相為主為主。二疊系以淺海相灰?guī)r為主 ,底部常有煤系。 下統(tǒng)山西組 (11Ps)山西組的巖層性質(zhì)為灰色的砂質(zhì)巖、泥質(zhì)巖和深黑色、灰黑色 的薄層泥巖，該組下部含主要煤層為二 1 煤，又稱為大煤，平均厚度在 6m 左右，以中厚煤層為主，是焦作地區(qū)的主要開采煤層。頂板為砂巖，其表面富含白云母，又稱為大占砂巖，在焦作地區(qū)，大占砂巖不是很明顯。在鉆井勘探中，遇到大占砂巖，就預(yù)示著將要接近煤層。 下統(tǒng)下石盒子組其巖性特征為：主要由黃綠色、灰色砂巖及 泥巖組成，偶夾紫紅色團(tuán)塊狀泥巖，厚 2～ 140m,平均 80m,本組以底部砂鍋窯砂巖與山西組分界。底部為灰白色、淺灰色厚層狀含礫風(fēng)化面呈灰黃色的中粒砂巖，俗稱“砂鍋窯砂巖”，厚 ～ ，平均,是本組與山西組分界的主要標(biāo)志。下部為淺灰色、灰色泥巖、鋁土質(zhì)泥巖及鋁土巖，具紫斑，局部含有鮞粒 。中部為青灰色細(xì)長石英砂巖，含海綠石，其間夾青灰色鋁質(zhì)泥巖及黑色泥巖，上部由淺灰色泥巖、砂質(zhì)泥巖和薄層狀細(xì)砂巖及粉砂巖組成，與下伏山西組呈整合接觸。下石盒子組的三、四、五煤段和上石盒子組的六、七、八煤段均形成于向淺水海灣進(jìn)積的復(fù)合三角洲沉積體系，在小規(guī)模海平面升降的影響下，使三角洲各種亞環(huán)境向海、陸方向進(jìn)行了多次交替演變。在上三角洲平原和靠分流河道的部位，煤層變薄甚至尖滅，整體厚度不穩(wěn)定、變化大，僅 局部可采，全硫量低，一般小于 %～ %，而灰分產(chǎn)率則一般大于 25%～ 30%。在下三角洲平原分流間 灣充填淤平演化的泥炭沼澤環(huán)境中形成的煤層較厚，較穩(wěn)定。此地層在焦作地區(qū)不含煤或煤層為不可采煤層。 上統(tǒng)上石盒子組其巖性特征為：主要由黃、黃綠色淺灰色的砂巖及泥巖組成，厚 0～ 200m，平均 50m。該組遭受剝蝕嚴(yán)重，出露不全，與下伏石盒子組呈整合接觸。本地區(qū)晚二疊世晚期孫家溝組不含煤，為一套由細(xì)砂巖、粉砂巖、砂質(zhì)泥巖及泥巖組成的湖泊沉積。 第三章構(gòu)造 褶皺 在地殼運動的影響下，巖層受水平方向擠壓力的長期作用發(fā)生塑 性變形，形成波狀彎曲，這種構(gòu)造形態(tài)稱為褶皺。 (焦晉高速邊褶皺構(gòu)造背斜 ) (焦晉高速邊褶皺構(gòu)造向斜 ) (構(gòu)造示意圖 ) 節(jié)理 破裂面兩側(cè)的巖塊未發(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。根據(jù)受力可以分為：張節(jié)理和剪節(jié)理 。根據(jù)構(gòu)造成因可分為：構(gòu)造節(jié)理和非構(gòu)造節(jié)理。張節(jié)理的描述：張節(jié)理指巖石受張應(yīng)力作用產(chǎn)生的節(jié)理，它的張口開裂，節(jié)理面粗糙不平，延伸不遠(yuǎn)，當(dāng)穿過礫巖時，常繞開礫石，張節(jié)理常發(fā)生于脆性巖石中，并多被石英 、方解石等充填。剪節(jié)理的描述：剪節(jié)理指巖石受剪應(yīng)力作用產(chǎn)生的節(jié)理，它的張口緊閉，節(jié)理面光滑平直，節(jié)理面延伸較遠(yuǎn)，常有兩組相互交叉同時出現(xiàn)，組成 X 型共軛節(jié)理。 斷層 構(gòu)造運動產(chǎn)生的地應(yīng)力超過組成地殼巖石的強度極限時，巖石便發(fā)生斷裂，斷裂后的巖塊 (或巖層 )若沿破裂面發(fā)生相對位移，這種斷裂構(gòu)造稱為斷層。它對礦產(chǎn)的開采及其水文地質(zhì)、工程地質(zhì)條件均有影響。在煤礦礦井地質(zhì)工作中，對斷層的研究是一項極為重要的工作內(nèi)容。 本次地質(zhì)實習(xí)所看到的是輝縣上八里鎮(zhèn)鴨口斷層，斷層的上盤為寒武系地層，巖石 為石灰?guī)r，下盤為震旦系地層，巖石為石英砂巖，該斷層上盤下降，下盤上升，為正斷層。該大型斷層附近有很多伴生的小型斷層，且大部分為正斷層。由于斷盤的巖性組成為石英砂巖，強度大，性脆，故斷層面呈現(xiàn)出懸崖峭壁。 (鴨口斷層面 ) 沁陽地塹 斷層：上盤為二疊紀(jì)上統(tǒng)上石盒子組的砂巖和泥巖，下盤為奧陶紀(jì)馬家溝組的石灰?guī)r，上盤下降，下盤上升，為正斷層。走向近東西方向，走向 43176。，傾向 312176。，傾角 62176。 沁陽地塹構(gòu)造控煤的地質(zhì)示意 。 走向 43176。，傾向 312176。，傾角 62176。由上示意 圖可見，本地區(qū)的含煤層為二疊紀(jì)上統(tǒng)的山西組煤層，但是由于巖層的斷層結(jié)構(gòu)， F1 斷層為正斷層，其下盤上升，其含煤層高出地表，被風(fēng)化剝蝕掉，上盤下降，保留了含煤層系沒有被剝蝕掉， F2 斷層為正斷層，其上盤下降，與 F1 斷層的上盤形成了沁陽地塹，保留了含煤層系，下盤上升，使煤層高出地表面，被風(fēng)化剝蝕 。由此可知該地區(qū)的煤層范圍小， F1 和 F2斷層之間的沁陽地塹間的煤層溝通了奧陶系中統(tǒng)馬家溝組 O2 石灰?guī)r強含水巖層，故該煤層的礦井涌水量比較大，開采條件差。 斷層造成該地區(qū)煤層賦存條件差及煤炭質(zhì)量不好的原因。斷層同樣也是正斷層，下盤上升，使煤層高出地表面，被風(fēng)化剝蝕。上盤下降，保留了部分煤層，但由于 F3F 斷層的切割，保存煤層的范圍很小，離地表較近，為風(fēng)化 — 氧化帶，煤炭的質(zhì)量不好，該煤層的深部煤由于斷層的作用被抬升，被風(fēng)化剝蝕掉，故未受風(fēng)、樣氧化的煤炭未能保存。斷層帶附近，由于上盤下降，力的作用方向向下，上盤巖層向下彎曲，下盤上升，力的作用方向向上，下盤巖層向上彎曲，由此，可判斷對盤巖層的運動方向。 第四章礦產(chǎn) 焦作礦產(chǎn)資源品種較多，儲量較大，質(zhì)量較好，經(jīng)過普查的礦產(chǎn)資源有 40 余種，占全省已發(fā)現(xiàn)礦種 25%，探明儲量的有煤炭、石灰石、鋁礬土、耐火粘土、硫鐵礦等 20 多種。其中煤田東起修武，西至博愛，南接武陟，東西長 65 公里，南北寬 20 公里，保有儲量 ，為單一的優(yōu)質(zhì)無煙煤 (發(fā)熱量： 55006700 大卡 /公斤，含硫量： %，揮發(fā)分： 89%，灰分： 2227%)，是化工和鋼鐵工業(yè)的理想原料。 耐火粘土主要分布于修武至沁陽一線的太行山南側(cè)，埋藏淺，易開采，耐火度達(dá) 1650～ 1770℃， 是生產(chǎn)陶瓷、耐火材料的優(yōu)質(zhì)原料，已探明儲量 ，占全省保有儲量的 %。 (鋁土礦 )