【正文】 ...12 ............................................................................................13 ............................................................................................13 ........................................................................14 ........................................................................14 ............................................................................................14 ......................................................................................15第三章 地質(zhì)作用.......................................................................................18 ......................................................................................18 ......................................................................................19 ......................................................................................20 .................................................................................20第四章 礦 產(chǎn)..........................................................................................22第五章 結(jié)束語..........................................................................................24目 錄前 言根據(jù)教學(xué)計(jì)劃安排,采礦 2010級在《礦山地質(zhì)學(xué)》理論課結(jié)束后,進(jìn) 行地質(zhì)認(rèn)識實(shí)習(xí)。實(shí)習(xí)區(qū)位于太行山區(qū),東起輝縣市,西至濟(jì)源市。一、實(shí)習(xí)交通位置(附圖實(shí)習(xí)區(qū)有焦(作柳(州鐵路、焦太(原鐵路,礦區(qū)內(nèi)有安陽城 至馮營鐵路專用線在待王車站與國鐵接軌,構(gòu)成該礦運(yùn)輸動(dòng)脈。公路:有 焦輝、焦新、焦洛、焦?jié)c焦鄭公路,此外,已建成的焦鄭、焦晉、焦?jié)?與焦溫高速分別與京珠、晉太及連霍高速連通,基本實(shí)現(xiàn)了以焦作市為中 心通往周邊市縣及國道的高速公路網(wǎng)絡(luò),交通十分便利,見下圖。二、實(shí)習(xí)路線路線一:輝縣上八里太古代、元古代及寒武紀(jì)地質(zhì)路線由市區(qū)沿焦(作輝(縣公路經(jīng)輝縣上八里鎮(zhèn)至鴨口村北輝(縣陵(川 公路邊 路線二:中站區(qū)龍洞鄉(xiāng)劉莊奧陶紀(jì)、石炭紀(jì)含二疊紀(jì)礦產(chǎn)及構(gòu)造地質(zhì)路線 由市區(qū)沿焦作至劉莊公路到劉莊村路線三:沁陽常平二疊紀(jì)含煤地層、地塹路線由市區(qū)沿焦作克井公路經(jīng)沁陽山王莊轉(zhuǎn)秦陽晉城公路至常平南約 2km 公路邊 路線四:濟(jì)源下冶二疊紀(jì)含煤地層路線焦作市到濟(jì)源市下冶鎮(zhèn)三、實(shí)習(xí)任務(wù)要求、人員組成、實(shí)習(xí)時(shí)間及任務(wù)的完成情況(一實(shí)習(xí)任務(wù)要求,學(xué)會區(qū)分三大類巖石。,了解地層劃分,對比方法,熟悉地層時(shí)代。(褶皺、節(jié)理、斷層學(xué)會識別方法。、外力地質(zhì)作用的結(jié)果。,測量巖層(斷層產(chǎn)狀。(二人員組成朱乾坤、張海洋、張鵬偉、趙松濤(三實(shí)習(xí)時(shí)間2012年 6月 18日到 2012年 6月 21日(四任務(wù)完成情況2012年 6月 21日星期四完成野外實(shí)習(xí), 2012年 6月 23日星期六完成實(shí)習(xí)報(bào)告編制。第一章 地 層區(qū)域內(nèi)出露與發(fā)育的地層由老到新主要有:太古界變質(zhì)巖系、元古界震旦系、下古生界寒武~奧陶系、上古生界石炭二疊系、新生界第三~第四系,其中,二 疊系下統(tǒng),為區(qū)內(nèi)主要含煤地層?！痉质觥刻沤?、元古界、古生界(再細(xì)到系、組新生界古生界為地球上首次大量出現(xiàn)生物的時(shí)期,距今約 , 主要包括寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系。在焦作地區(qū)因?yàn)?地層遭到侵蝕, 缺失了全部的志留系和泥盆系。其中寒武系和奧陶系為整合接觸。奧陶系和石炭系為平行不整合接觸。石炭系和二疊系為整合接觸。(Ar 輝縣市上八里鄉(xiāng)鴨口盤山公路沿途的太古界可見底層為贊皇群(Arz ,所觀 察到的地質(zhì)現(xiàn)象為: 在盤山公路邊可以看到黑云斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖、花崗片麻巖、混 合巖及小型巖脈或巖墻侵入巖體。(1 黑云斜長片麻巖呈黑褐色及黃褐色,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角閃斜長片麻巖呈暗綠色及灰黑色,纖維狀、粒狀變晶結(jié)構(gòu),片麻狀 構(gòu)造,礦物成分主要為斜長石、角閃石和石英。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?；旌蠋r 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。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。(Pt 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。云夢山組與贊皇群呈角度不整合接觸,其證據(jù)是:(1上下兩套地層產(chǎn)狀不一致,呈一定角度斜交。(2上下兩套地層巖石變質(zhì)程度差異較大。(3震旦系底部有底礫巖存在。(4兩套地層之間有缺失地層。(Ph 古生界為地球上首次大量出現(xiàn)生物的時(shí)期,距今約 , 主要包括寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系。在焦作地區(qū)因?yàn)?地層遭到侵蝕, 缺失了全部的志留系和泥盆系。其中寒武系和奧陶系為整合接觸。奧陶系和石炭系為平行不整合接觸。石炭系和二疊系為整合接觸。 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。 主要為青灰色的石灰?guī)r,呈厚層狀,常有鮞狀結(jié)構(gòu)和豆粒結(jié)構(gòu),地 形上構(gòu)常為陡坎地形。 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(shí), 白云石含量大于 20%時(shí) ,為 含白云質(zhì)石灰?guī)r,當(dāng)方解石含量大于 50%時(shí),叫白云質(zhì)灰?guī)r,白云石大于 50%時(shí), 叫鈣質(zhì)白云巖。在野外判斷時(shí)可以用稀鹽酸來檢驗(yàn),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(shí)冒白煙,且有臭味?？梢宰鳛橐苯鹑蹌?。(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。 :本溪組(C 2b 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(shí)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(shí)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(shí)基底不平行成雞窩 狀或串珠狀的賦存狀。 :太原組(C 3t 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 L 1~L 8,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 (P 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。 山西組(11P s 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。 下石盒子組(21P x 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(21S 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。 上石盒子組(12P sh 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。上石盒子組的七段煤形成于小規(guī)模海平面上升階段的下三角洲平原或三角 洲邊緣海灣的環(huán)境中。煤層分布范圍較廣、層位穩(wěn)定。在濟(jì)源 — 鄭州 — 一線南都 有發(fā)育, 但厚度不大,一般為 ~ ,煤中混入物較多具有泥質(zhì)夾巖,結(jié)構(gòu) 復(fù)雜,灰分產(chǎn)率高,一般大于 30%~35%。全硫含量高,平均 2%左右,以黃鐵礦 硫?yàn)橹鳌４说貙釉诮棺鞯貐^(qū)不含煤或煤層為不可采煤層。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。(Kz 在我國,新生界后期的海陸分布大致與現(xiàn)代接近,僅在東部沿海邊緣地區(qū)曾 發(fā)生過海浸,故我國在新生界以陸相地層為主。新生界的陸相地層,由于經(jīng)歷的 時(shí)間較短,受地殼運(yùn)動(dòng)作用的影響甚微,不少地層尚保留著原始的近水平狀態(tài), 尤其是第四系的沉積物(黃土、亞砂土、亞粘土、礫石、坡積物和洪積物等 , 大多呈松散狀,尚未受到褶皺和斷裂。但在地殼活動(dòng)強(qiáng)烈的地區(qū),則受到了褶皺 和斷裂,并伴有巖漿活動(dòng)和變質(zhì)作用。第二章 構(gòu) 造焦作位于太行山隆起帶的東南緣, 新華夏構(gòu)造體系與秦嶺緯向構(gòu)造體系的復(fù) 合部位、晉東南山字型構(gòu)造體系的前弧東翼。地層走向 NE ~SW , 傾向 SE , 傾角 6~ 25176。,一般為 12176。由于受太行山隆起和武陟隆起控制,區(qū)內(nèi)以斷裂構(gòu)造為主, 褶皺構(gòu)造不甚發(fā)育,總體為一傾向南東的單斜構(gòu)造,僅在礦區(qū)南部見有小型寬緩 向斜(墻南向斜。斷裂構(gòu)造主要以高角度正斷層為主,按走向主要發(fā)育有北東、近東西、北西向三組,尤以北東向最發(fā)育,見下圖。由于斷裂構(gòu)造的切割,使整 個(gè)礦區(qū)被劃分為多個(gè)大小不等的塊段,剖面上呈階梯狀或地塹、地壘。斷裂構(gòu)造 的發(fā)育, 不僅控制著煤層的分布與賦存特征, 而且形成了礦區(qū)或井田的自然邊界。地質(zhì)構(gòu)造是指地殼中的巖層受地殼運(yùn)動(dòng)的作用發(fā)生變形或變位而遺留下來的形 態(tài)。地質(zhì)構(gòu)造是影響煤礦生產(chǎn)的主要地質(zhì)因素。在地殼運(yùn)動(dòng)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。焦晉高速公路南側(cè)看到的褶區(qū)的描述:核部為太原組 C 3t 的石灰?guī)r和泥巖, 兩 翼為太原組 C 3t 的石灰?guī)r,轉(zhuǎn)折端的張節(jié)理發(fā)育,與巖層面垂直。在巖層內(nèi)部,其 節(jié)理與背斜軸平行,為縱張節(jié)理。但是節(jié)理只在相同的同一巖層中存在,不穿過 其它巖層。該褶曲南翼傾角陡,北翼傾角緩,為斜歪褶曲。東側(cè)的一端被風(fēng)化剝 蝕。示意圖如下。破裂面兩側(cè)的巖塊未發(fā)生顯著位移的斷裂構(gòu)造。