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地质认识实习报告编写提纲 封面 地质认识实习报告专业 采矿姓名 学号 指导老师 时间 2009年月 靠下部 目录 前言第一章地层第二章构造第三章地质作用第四章矿产结束语 前言 前言一 实习交通位置 附图 矿区南部有焦 作 柳 州 铁路 焦太 原 铁路 矿区内有安阳城至冯营铁路专用线在待王车站与国铁接轨 构成该矿运输动脉 公路 有焦辉 焦新 焦洛 焦济与焦郑公路 此外 已建成的焦郑 焦晋 焦济与焦温高速分别与京珠 晋太及连霍高速连通 基本实现了以焦作市为中心通往周边市县及国道的高速公路网络 交通十分便利 见图1 1 二 实习路线 路线一 焦作市 方庄镇 辉县上八里鸭口村 鸭口隧道处路线二 焦作市 龙洞乡 刘庄后沟路线三 焦作市 博爱 山王庄镇 常平南2公里处路线四 焦作市 月山 寨豁 青天河 实习任务要求 人员组成 实习时间及任务的完成情况 一 实习任务要求 认识实习区常见的矿物和岩石 学会区分三大类岩石 认识实习区地层剖面 了解地层划分 对比方法 熟悉地层时代 认识实习区地质构造 褶皱 节理 断层 学会识别方法 认识实习区的内 外力地质作用的结果 学会使用地质罗盘 测量岩层 断层 产状 学会做标准的野外地质记录 编写实习报告 第一章地层区域内出露与发育的地层由老到新主要有 太古界变质岩系 元古界震旦系 下古生界寒武 奥陶系 上古生界石炭二叠系 新生界第三 第四系 其中 二叠系下统 为区内主要含煤地层 见表2 1 分述太古界 元古界 古生界 再细到系 组 新生界 古生界为地球上首次大量出现生物的时期 距今约7 5亿年到2 3亿年前 主要包括寒武系 奥陶系 志留系 泥盆系 石炭系和二叠系 在焦作地区因为地层遭到侵蚀 缺失了全部的志留系和泥盆系 其中寒武系和奥陶系为整合接触 奥陶系和石炭系为平行不整合接触 石炭系和二叠系为整合接触 一 寒武系 下统主要为灰黄色的钙质页岩 紫红色的钙质泥岩及薄层石灰岩 主要为粘土类矿物 有一定的方解石 由于页岩 泥质灰岩抗风化能力弱 容易风化破碎 地貌上常为低山丘陵 中统主要为青灰色的石灰岩 呈厚层状 常有鲕状结构和豆粒结构 地形上构常为陡坎地形 上统白云质灰岩 风化面呈灰黑色或深灰色 新鲜面呈灰色 与奥陶系石灰岩正好相反 厚层状 矿物成分有方解石和白云石 以方解石为主 当方解石含量大于90 是石灰岩 当方解石含量大于75 时 白云石含量大于20 时 为含白云质石灰岩 当方解石含量大于50 时 叫白云质灰岩 白云石大于50 时 叫钙质白云岩 在野外判断时可以用稀盐酸来检验 反应剧烈的是石灰岩 反应缓慢的叫白云岩 结构为隐晶质向显晶质过渡 典型的特征为风化面上有淋滤沟 又称披麻状结构或刀砍纹 撞击时冒白烟 且有臭味 可以作为冶金熔剂 奥陶系 O 中统马家沟组 O2m 主要为青色 青灰色的石灰岩 以方解石 主要矿物成分为碳酸钙 为主 质纯 性脆 呈厚层状 层面上能够看到白色的方解石脉的充填 其风化面上由于受到风化故颜色较浅 新鲜面的颜色较深 其表面节理发育 这与岩石的脆性有关 三 石炭系 C 1 中统 本溪组 C2b 本溪组的岩性组成 主要是黏土岩 石灰岩 铁质岩 铝质岩 砂质岩 下部为紫红色的 褐红色的铁矿层 称为山西式铁矿 是褐铁矿 其特征为外表呈蜂窝状结构 含铁量相对较低 比重为1 5 中部或中上部为灰色或青灰色的铝土质泥岩或铝土矿 当铝的含量大于40 铝硅比大于2比1时为铝土矿 否则为铝土质粘土 上部为灰白色薄层状的粘土层 高岭石的含量高时可以作为耐火材料的原料 本溪组的厚度为0 20m左右 一般为8 10m 沉积时基底不平形成鸡窝状或串珠状的赋存状 2 上统 太原组 C3t 为灰黑色的中厚层状 厚层状的石灰岩 单厚比较薄 与寒武纪的相比 有 层左右 从下往上依次为L1 L8 中间含有黑色的燧石结核或燧石层 石灰岩中有化石 珊瑚化石 腕足化石 太原组中含有煤层 是薄煤层焦作仅有两层可采煤层一2和一5煤 其顶板是由灰白色的细质中粒砂岩 含有深灰色的或黑色的薄层状泥岩组成的 泥岩和砂岩组成煤层的底板 四 二叠系 P 1 下统 山西组 P11s 山西组的岩层性质为灰色的砂质岩 泥质岩和深黑色 灰黑色的薄层泥岩 主要煤层为二1煤 又称为大煤 平均厚度在6m左右 一中厚煤层为主 是焦作地区的主要开采煤层 顶板为砂岩 其表面富含白云母 又称为大占砂岩 在焦作地区 大占砂岩不是很明显 在登封地区非常的明显 在钻井勘探中 遇到大占砂岩 就预示着将要接近煤层 下石盒子组 P12x 其岩性特征为 呈黄绿色的泥岩 风化面呈灰黄色的中粒结构 矿物成分主要为石英 其次为长石 有少量云母 山西组和石盒子组的分层有一层砂岩 被称为砂锅窑砂岩 主要成分是石英 硅质胶结 此地层在焦作地区不含煤或煤层为不可采煤层 下石盒子组 P12x 其岩性特征为 呈黄绿色的泥岩 风化面呈灰黄色的中粒结构 矿物成分主要为石英 其次为长石 有少量云母 山西组和石盒子组的分层有一层砂岩 被称为砂锅窑砂岩 主要成分是石英 硅质胶结 此地层在焦作地区不含煤或煤层为不可采煤层 上统 上石盒子组 P21sh 其岩性特征为 呈黄色的泥岩 风化面呈灰白色的中粒结构 矿物成分主要为石英 其次为长石 少量的云母 此地层在焦作地区不含煤或煤层为不可采煤层 新生界 Kz 在我国 新生界后期的海陆分布大致与现代接近 仅在东部沿海边缘地区曾发生过海浸 故我国在新生界以陆相地层为主 新生界的陆相地层 由于经历的时间较短 受地壳运动作用的影响甚微 不少地层尚保留着原始的近水平状态 尤其是第四系的沉积物 黄土 亚砂土 亚粘土 砾石 坡积物和洪积物等 大多呈松散状 尚未受到褶皱和断裂 但在地壳活动强烈的地区 则受到了褶皱和断裂 并伴有岩浆活动和变质作用 焦作位于太行山隆起带的东南缘 新华夏构造体系与秦岭纬向构造体系的复合部位 晋东南山字型构造体系的前弧东翼 地层走向NE SW 倾向SE 倾角6 25 一般为12 由于受太行山隆起和武陟隆起控制 区内以断裂构造为主 褶皱构造不甚发育 总体为一倾向南东的单斜构造 仅在矿区南部见有小型宽缓向斜 墙南向斜 断裂构造主要以高角度正断层为主 按走向主要发育有北东 近东西 北西向三组 尤以北东向最发育 见图2 1 由于断裂构造的切割 使整个矿区被划分为多个大小不等的块段 剖面上呈阶梯状或地堑 地垒 断裂构造的发育 不仅控制着煤层的分布与赋存特征 而且形成了矿区或井田的自然边界 地质构造是地壳运动的产物 原生沉积岩层在地壳运动引起的应力作用下发生变形或变位 形成节理 褶曲或断层等 地质构造在层状岩层中表现最为明显 在块状岩体中也有存在 地质构造在地壳中常见的地质现象 是影响煤矿生产的主要地质因素 褶皱在地壳运动的影响下 岩层受水平方向挤压力的长期作用发生塑性变形 形成波状弯曲 这种构造形态称为褶皱 焦晋高速公路南侧看到的褶曲的描述 核部为太原组C3t的石灰岩和泥岩 两翼为太原组C3t的石灰岩 转折端的张节理发育 与岩层面垂直 在岩层内部 其节理与背斜轴平行 为纵张节理 但是节理只在相同的同一岩层中存在 不穿过其它岩层 东侧的一端被风化剥蚀 该褶曲为复合式的向斜和背斜 为直立褶曲 示意图如下 节理破裂面两侧的岩块未发生显著位移的断裂构造 张节理的描述 张节理指岩石受张应力作用产生的节理 它的张口开裂 节理面粗糙不平 延伸不远 当穿过砾岩时 常绕开砾石 张节理常发生于脆性岩石中 并多被石英 方解石等充填 剪节理的描述 剪节理指岩石受剪应力作用产生的节理 它的张口紧闭 节理面光滑平直 节理面延伸较远 常有两组相互交叉同时出现 组成X共轭节理系 断层地壳运动产生的地应力作用于岩层 当应力超过岩层的强度极限时 岩层便会发生断裂 断裂后若破裂面两侧的岩块发生明显的相对位移 这种断裂构造称为断层 鸭口断层描述 断层的上盘为寒武系地层 岩石为石灰岩 下盘为震旦系地层 岩石为石英砂岩 该断层上盘下降 下盘上升 为正断层 断层的走向为100 东偏南10 倾向190 倾角为80 左右 该大型断层附近有很多伴生的小型断层 且大部分为正断层 由于断盘的岩性组成为石英砂岩 强度大 性脆 故断层面呈现出悬崖峭壁 如图所示 沁阳地堑F1断层 上盘为二叠纪上统上石盒子组P21sh的砂岩和泥岩 下盘为奥陶纪马家沟组O2m的石灰岩 上盘下降 下盘上升 为正断层 走向近东西方向 倾向170 倾角60 F2断层 上盘为二叠纪上统上石盒子组P21sh的砂岩和泥岩 下盘为奥陶纪马家沟组O2m的石灰岩 上盘下降 下盘上升 为正断层 走向为63 倾向334 倾角61 F3断层 类同于F2断层 也为正断层 但地层的接触关系为 奥陶系中统马家沟组O2m与二叠系下石盒子组P12x接触 缺失了石炭系本溪组C2b 石炭系太原组C3t 二叠系山西组P11s地层 段层面附近的构造较为复杂 在断层面附近的岩层向上弯曲 说明该上盘向下运动 向下弯曲即为下盘向上运动 可以通过此种性质来判断在煤矿开采中遇到的断层的性质 并以此来寻找断失的煤层 地质作用在自然动力的作用下 使地壳内部的物质成分 内部构造和地表形态等方面发生变化的作用 成为地质作用 根据其作用的能量来源不同 可以将地质作用分为内力地质作用和外力地质作用 内力地质作用是由地球内部的能量引起的 是由地球的重力能 热能 地球旋转能以及化学能 结晶能引起地球内部的物质的运动 结构改变的地质作用 其作用形式可分为 地壳运动 岩浆作用 变质作用和地震作用 外力地质作用是由地球以外的能源 主要是太阳辐射能和宇宙空间能引起的 外力地质作用主要是在地壳的表层进行的 其结果是重新塑造了地形和形成新的沉积物 地壳运动地壳运动是指由地球内力引起的地壳内部物质缓慢变化的机械运动 它使地球表面海陆发生变化 并使岩层发生变形和变位形成各种的形态 地壳运动分为水平运动和升降 垂直 运动 水平运动是指组成地壳的物质沿平行于地球表面方向的运动 这种运动使地壳受到挤压 拉伸或平移甚至旋转 升降运动是指组成地壳的物质沿垂直于地球表面方向的运动 即地壳上升或下降 主要引起海洋和陆地的变化 地势高低的改变 地壳运动使沉积岩层发生弯曲 产生裂缝 断裂 并留下永久形迹 这样就形成了地质构造 所谓地质构造就是地壳运动引起的岩层变形和变位的结果 地壳运动是形成地质构造的原因 地质构造则是地壳运动的结果 本次在辉县市上八里乡鸭口公路实习所见到的比较明显的地壳运动有 1 太古代与元古代之间有五台运动 其间为不整合接触 先形成的下部老底层被抬升 遭受风化剥蚀 形成了底层的缺失 并且有剥蚀面 后形成的新地层与其就呈现出不整合的接触 2 马家沟组 O2m 与本溪组 C2b 之间有加里东运动 其间为平行不整合运动 中间缺失奥陶系上统 O3 志留系 S 泥盆系 D 石炭系下统C1 岩浆作用岩浆作用是指地球内部的能量使地球内部物质发生局部融熔形成以碳酸盐为主并含有大量的挥发分的熔融体 并且促使其向地表薄弱的部分移动的作用 包括岩浆形成 运移 演化和固结的过程 岩浆形成于地下深处 在温度和压力变化时 开始向压力较小的方向运移 在运移过程中不断演化 改变其成分 物理和化学状态 当上升到地壳的中 上部或地表时凝固 形成火成岩 岩浆作用包括侵入作用和喷出作用 侵入作用是岩浆由深处上升到浅处的过程 喷出作用是岩浆喷出或溢出地表的过程 在岩浆作用中 原来岩石成分常发生变化 最重要 最普遍的演化机理是岩浆分异作用和岩浆同化作用 太古界片麻岩就属于此现象 侵入体中的辉长岩 石英 长英质岩与基岩混合 形成含有石英脉和长石英脉的混合岩 太古界变质岩是由变质作用形成的 地壳中原有的岩石 由于经受构造运动 岩浆活动或地壳内的热量变化等内动力的影响 使其矿物成分和结构 构造发生不同程度的变化 统称为变质作用 由变质作用形成的岩石称为变质岩 太古界是地壳历史中较古老的一个阶段 在这一阶段 地壳经历了多次强烈的运动 经受很深的变质作用和多次的岩浆活动 形成了厚度很大 强烈褶皱 变质很深的一套古老的变质岩系 由其裸露出来的岩层可以证明这一点 其形成的大多为片麻岩 结晶片岩 大理岩机薄层磁铁石石英岩 混合岩化变质作用强烈 与其上伏岩层呈角度不整合接触 该地区太古界的岩石多为花冈片麻岩 该岩石属于中度变质的变质岩 古书与变质作用形成的地层 沉积岩的形成过程 一般可以分为先成岩石的破坏作用 搬运作用 沉积作用和固结成岩作用等几个互相衔接的阶段 其过程是先期形成的各种岩石 三大类岩石 由于物理 化学风化作用和生物风化作用产生的风化物和剥蚀的产物 火山喷发的固体碎屑物质及生物的遗体碎片等 在原地或经搬运到新的环境后沉积下来 通过固结成岩的作用所形成的岩石 沉积岩是在外力的作用的产物 由于沉积的来源不同 沉积环境不同 因而形成了具有不同特征的多种沉积岩 但这些作用有时是错综复杂和互为因果的 风化 剥蚀产物提供搬运的物质基础 而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的 武器 物质经搬运而后沉积 而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运 矿产焦作地区的以优质的煤炭著名 是著名的煤城 在全国甚至世界上享有一定的声誉 煤炭的开采可以上溯到上世纪初 同时还有其他矿产资源 如 铁矿 铝土矿 石灰岩及花岗岩等 这些在我们实习的过程真实的感受到了这一点 煤炭资源 焦作地区煤炭资源丰富 是在华北石炭 二叠纪