煤矿地质专业实习报告.docx

煤矿地质专业实习报告.docx

《煤矿地质专业实习报告.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《煤矿地质专业实习报告.docx（10页珍藏版）》请在冰豆网上搜索。

煤矿地质专业实习报告

煤矿地质专业实习报告

一、实习目的

　　《煤矿地质学》课程的认识实习是有关地质科学的野外实习，是提高学生理论联系实际能力，也是加深课堂教学的重要内容。

这次实习是该课程课堂教学的继续，也是该课程的一个重要的教学环节。

通过实习，能够使我们进一步巩固课堂上所学的地质学基础理论知识。

运用这些知识去观察、研究、分析和判断各种地质现象解决实际问题。

培养我们理论联系实际，实事求是的工作作风，锻炼我们吃苦耐劳，不畏艰险的地质精神。

树立热爱专业以及勤奋学习的思想和决心。

实习的主要任务：

　　1、在野外对各种内、外地质作用进行初步观察分析，着重点是外力地质作用的观察分析。

　　2、初步对三大类岩石、地质构造和矿产进行观察认识，了解它们在自然界的分布状况。

　　3、学会地质罗盘的使用、手标本采集、地质现象观察和描述记录等野外地质工作的基本方法。

　　二、实习情况

（一）时间

　　20XX年X月2日至20XX年X月4日，野外实习共三天。

（二）小组成员

　　王XX王XX王XX吴XX武XX薛XX

　　（三）实习路线

（1）20XX年1月2日星期四晴

　　河南省XX市辉县市上八里乡薄壁镇鸭口村

（2）20XX年1月3日星期五晴

　　河南省焦作市龙洞乡XX村后沟

　　（3）20XX年X月4日星期六晴

　　河南省焦作市沁阳市常平乡向南100米左右

　　三、实习内容

　　1、认识实习区常见的矿物和岩石，学会区分三大类岩石。

　　2、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。

　　3、认识实习区地质构造（褶皱、节理、断层）学会识别方法。

　　4、学会使用地质罗盘，测量岩层（断层）产状。

　　5、学会做标准的野外地质记录。

　　6、编写实习报告

　　第二章地层

　　地层：

是地壳发展过程中所形成的层状岩石的总称，包括沉积岩，火成岩和变质岩。

地层可以显示地层形成的先后顺序，因此它和一定得时间含义相联系。

所以在底层形成以后，老地层在下，新地层在上，此种顺序称为正常层序。

　　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。

　　【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。

　　2.1太古界（Ar）

　　辉县市上八里乡鸭口盘山公路沿途的太古界可见底层为赞皇群

　　（Arz），所观察到的地质现象为：

在盘山公路边可以看到黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩、花岗片麻岩、混合岩及小型岩脉或岩墙侵入岩体。

（1）

（2）呈黑褐色及黄褐色，鳞片状变晶结构，片麻状构造，矿物成分主要为斜长石、黑云母和石英。

斜长石占55%左右，灰白色，玻璃光泽，风化后呈土状光泽，黑云母占15%～25%左右，呈片状。

石英占15%～25%左右，油脂光泽。

（2）角闪斜长片麻岩主要由斜长石、角闪石、石英及黑云母、透辉石、紫苏辉石等矿物组成。

明显的片麻状构造是由暗色矿物、浅色矿物相同排列的条带表现出来。

角闪斜长片麻岩，由中基性岩浆岩及富铁白云质泥灰岩经高级区域变质作用形成。

角闪石占50%～60%左右，呈柱状或粒状，斜长石占20%～30%左右，灰白色，玻璃光泽，风化后呈土状光泽。

石英占5%～10%左右，油脂光泽;

　　（3）花岗片麻岩（肉红色），其矿物成分主要是正长石、石英、黑云母、粒状变晶结构、片麻状构造。

可包括三种不同类型：

　　①区域变质作用形成的碱性长石片麻岩;

　　②混合岩化作用形成的花岗质混合片麻岩;

　　③与造山运动同时在强应力作用下，由压力结晶作用形成的片麻状花岗岩。

　　（3）混合岩由混合岩化作用形成的岩石。

它是变质岩和岩浆岩之间的过渡岩类，混合岩的矿物大多有不同程度的定向排列。

在盘山公路观察到的混合岩：

含有一定数量近于平行的浅色长石英质或花岗质脉状体的混合岩，多呈厚度不等的层状特征特征，围岩中大量的侵入体（脉状、条带状）与围岩组合在一起形成岩石，围岩称为基体，侵入岩称为脉体，主要有石英脉和长石英质岩脉。

岩浆沿着与岩层层面垂直或斜交的断面侵入，形成了规模较大，似墙状的岩体，称为岩墙。

构成岩脉和岩浆的岩浆岩从酸性到基性都有。

　　（4）变质岩变质作用形成的岩石，是组成地壳的主要岩石类型之

　　一。

先期形成的岩石在地壳中受高温、高压及外来物质深入的影响下，引起其化学成分和矿物成分、结构、构造的改变，而形成的新岩石，称为变质岩。

变质岩的主要特征是这类岩石大多数具有结晶结构、定向构造（如片理、片麻理等）和由变质作用形成的特征变质矿物。

　　2.2元古界（Pt）

　　元古界包括了古元古代、中元古代、新元古代。

元古代中期发生了全球性的大冰期，世界各地都发现了冰川遗迹。

在元古代末期，开始出现了腔肠动物、环节动物和节肢动物，但这些动物都没有坚硬的骨骼，所以化石上只是留下印痕等遗迹。

元古代也曾发生广泛的地壳运动，在前期是地球主要的造山时期。

在中国北方为“吕梁运动”。

元古代时期的地层中蕴藏有丰富的铁矿、铜矿和稀土金属矿物

　　在辉县上八里镇盘山公路前进方向右侧可以看到元古界云梦山组的岩性组成和地层不整合接触现象。

云梦山组其下部颜色为红色、紫红色变质石英砂岩，上部颜色为浅色的厚层状结构。

以石英为主（大于90%），硅质、铁质胶结，层理明显，大部分为中粗粒的结构，层面上有波痕和泥质龟裂纹，多形成陡峭的悬崖。

该地区的石英砂岩的厚度比较大，达到100m以上。

　　在当地可以清楚的看到云梦山组与赞皇群上下两套地层产状不一致，呈一定角度斜交;两套地层岩石变质程度差异较大;缺失某年代地层，可以得出云梦山组与赞皇群呈角度不整合接触。

　　2.3古生界（Ph）

　　古生界分为下、上两界，下古生界（包括寒武系、奥陶系和志留系）海相沉积为主，其中寒武系、奥陶系砂岩、竹叶状灰岩和笔石页岩代表浅海相沉积。

上古生界（包括泥盆系、石炭系和二叠系）陆相沉积大量发育，含煤沉积广泛分布。

其中石炭纪纺锤虫灰岩属较深的海相沉积，煤层属沼泽相沉积。

二叠纪的硬石膏层、石膏层、岩盐层、泥灰岩和红色砂岩均属泻湖相沉积。

　　在中国华北及东北南部，下古生界由浅海相石灰岩为主的寒武系和中、下奥陶统组成，缺失上奥陶统、志留系和上古生界的泥盆系及下石炭统。

中上石炭统为海陆交互相的含煤沉积，二叠系以内陆盆地堆积为主。

在南方古生界是一套巨厚的浅海相石灰岩。

上二叠统早期夹有重要煤系。

在东北北部，古生界为巨厚的海相沉积和海陆交互相沉积并夹有中酸性火山岩和凝灰岩。

在西北古生界以巨厚的海相沉积为主，有大量火山岩和火山沉积岩。

　　2.3.1寒武系（∈）

　　寒武系是寒武纪形成的地层，分下、中、上三个统的7个地层单位，即下统的馒头组,中统的毛庄组、徐庄组、张夏组，上统的崮山组、长山组、凤山组。

　　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。

　　（钙质页岩）

　　中统主要为青灰色的石灰岩，呈厚层状，常有鲕状结构和豆结构，地形上构常为陡坎地形。

　　（鲕状灰岩）

　　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。

　　（白云岩）

　　2.3.2奥陶系（O）

　　奥陶系中统马家沟组（O2m）主要为青色、青灰色的石灰岩，以及方解石（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。

奥陶纪全球海洋较稳定，沉积平稳，此时期产生较厚的灰岩，新鲜断面有闪光，方解石晶粒的缘故。

　　2.3.3石炭系（C）

　　自奥陶纪后，海水退出整个华北及东北南部地区，长期遭受风化剥蚀，直到晚石炭世时，海水才又重新侵漫到这一地区，形成一般不超过500米的海陆交替相的含煤沉积，所含动物群与华南相似。

东北北部区下石炭统以海相碎屑岩为主夹灰岩，时夹陆相碎屑沉积，厚度较大;上石炭统以海相灰岩为主，所含动物群与华南相似。

西北区的石炭系比较复杂，厚度大，所含动物群与华南相似。

石炭纪在全世界是最早的重要成煤时期。

在华北有本溪组和太原组，太原组是中国北部石炭系中最重要的煤系地层，其他沉积矿产有铁、锰、黄铁矿、铝土矿及石膏。

　　2.3.3.1中统:

本溪组（C2b）

　　本溪组的岩性组成，主要是粘土岩、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，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：

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岩，高岭石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，沉积时基底不平行成鸡窝状或串珠状的赋存状。

　　2.3.3.2上统:

太原组（C3t）

　　为灰黑色的中厚层状、厚层状的石灰岩，单层厚度比较薄（与奥陶纪石灰岩的相比较），有8层左右，从上到下依次为L1～L8，石灰岩中含有黑色的燧石结核或燧石层，石灰岩中有化石（珊瑚化石、

　　腕足类化石等），太原组中含有煤层，薄煤层，焦作仅有两层可采煤层一2和一5煤，石灰岩常构成煤层顶板，其底板由深灰色的或黑色的薄层状泥岩组成。

　　2.4二叠系（P）

　　二叠系是指二叠纪时期形成的地层，主要有两种类型，一种是以海相;另一种是以陆相为主为主。

二叠系以浅海相灰岩为主,底部常有煤系。

　　2.4.1下统山西组（11Ps）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，该组下部含主要煤层为二1煤，又称为大煤，平均厚度在6m左右，以中厚煤层为主，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。

在钻井勘探中，遇到大占砂岩，就预示着将要接近煤层。

　　2.4.2下统下石盒子组其岩性特征为：

主要由黄绿色、灰色砂岩及

　　泥岩组成，偶夹紫红色团块状泥岩，厚2～140m,平均80m,本组以底部砂锅窑砂岩与山西组分界。

底部为灰白色、浅灰色厚层状含砾风化面呈灰黄色的中粒砂岩，俗称“砂锅窑砂岩”，厚0.5～9.3m，平均6.0m,是本组与山西组分界的主要标志。

下部为浅灰色、灰色泥岩、铝土质泥岩及铝土岩，具紫斑，局部含有鲕粒;中部为青灰色细长石英砂岩，含海绿石，其间夹青灰色铝质泥岩及黑色泥岩，上部由浅灰色泥岩、砂质泥岩和薄层状细砂岩及粉砂岩组成，与下伏山西组呈整合接触。

下石盒子组的三、四、五煤段和上石盒子组的六、七、八煤段均形成于向浅水海湾进积的复合三角洲沉积体系，在小规模海平面升降的影响下，使三角洲各种亚环境向海、陆方向进行了多次交替演变。

在上三角洲平原和靠分流河道的部位，煤层变薄甚至尖灭，整体厚度不稳定、变化大，仅局部可采，全硫量低，一般小于0.5%～1.0%，而灰分产率则一般大于25%～30%。

在下三角洲平原分流间

　　湾充填淤平演化的泥炭沼泽环境中形成的煤层较厚，较稳定。

此地层在焦作地区不含煤或煤层为不可采煤层。

　　2.4.3上统上石盒子组其岩性特征为：

主要由黄、黄绿色浅灰色的砂岩及泥岩组成，厚0～200m，平均50m。

该组遭受剥蚀严重，出露不全，与下伏石盒子组呈整合接触。

本地区晚二叠世晚期孙家沟组不含煤，为一套由细砂岩、粉砂岩、砂质泥岩及泥岩组成的湖泊沉积。

　　第三章构造

　　3.1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。

　　（焦晋高速边褶皱构造背斜）

　　（焦晋高速边褶皱构造向斜）

　　（构造示意图）

　　3.2节理

　　破裂面两侧的岩块未发生显著位移的断裂构造。

根据受力可以分为：

张节理和剪节理;根据构造成因可分为：

构造节理和非构造节理。

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型共轭节理。

　　3.3断层

　　构造运动产生的地应力超过组成地壳岩石的强度极，岩石便发生断裂，断裂后的岩块（或岩层）若沿破裂面发生相对位移，这种断裂构造称为断层。

它对矿产的开采及其水文地质、工程地质条件均有影响。

在煤矿矿井地质工作中，对断层的研究是一项极为重要的工作内容。

　　本次地质实习所看到的是辉县上八里镇鸭口断层，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。

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。

　　（鸭口断层面）

　　3.4沁阳地堑

　　断层：

上盘为二叠纪上统上石盒子组的砂岩和泥岩，下盘为奥陶纪马家沟组的石灰岩，上盘下降，下盘上升，为正断层。

走向近东西方向，走向43°，倾向312°，倾角62°。

　　沁阳地堑构造控煤的地质示意;

　　走向43°，倾向312°，倾角62°由上示意图可见，本地区的含煤层为二叠纪上统的山西组煤层，但是由于岩层的断层结构，F1断层为正断层，其下盘上升，其含煤层高出地表，被风化剥蚀掉，上盘下降，保留了含煤层系没有被剥蚀掉，F2断层为正断层，其上盘下降，与F1断层的上盘形成了沁阳地堑，保留了含煤层系，下盘上升，使煤层高出地表面，被风化剥蚀;由此可知该地区的煤层范围小，F1和F2断层之间的沁阳地堑间的煤层沟通了奥陶系中统马家沟组O2石灰岩强含水岩层，故该煤层的矿井涌水量比较大，开采条件差。

　　断层造成该地区煤层赋存条件差及煤炭质量不好的原因。

断层同样也是正断层，下盘上升，使煤层高出地表面，被风化剥蚀。

上盘下降，保留了部分煤层，但由于F3F断层的切割，保存煤层的范围很小，离地表较近，为风化—氧化带，煤炭的质量不好，该煤层的深部煤由于断层的作用被抬升，被风化剥蚀掉，故未受风、样氧化的煤炭未能保存。

断层带附近，由于上盘下降，力的作用方向向下，上盘岩层向下弯曲，下盘上升，力的作用方向向上，下盘岩层向上弯曲，由此，可判断对盘岩层的运动方向。

　　第四章矿产

　　焦作矿产资源品种较多，储量较大，质量较好，经过普查的矿产资源有40余种，占全省已发现矿种25%，探明储量的有煤炭、石灰石、铝矾土、耐火粘土、硫铁矿等20多种。

其中煤田东起修武，西至博爱，南接武陟，东西长65公里，南北宽20公里，保有储量32.4亿吨，为单一的优质无烟煤（发热量：

5500-6700大卡/公斤，含硫量：

0.5-0.8%，挥发分：

8-9%，灰分：

22-27%），是化工和钢铁工业的理想原料。

　　耐火粘土主要分布于修武至沁阳一线的太行山南侧，埋藏浅，易开采，耐火度达1650～1770℃，是生产陶瓷、耐火材料的优质原料，已探明储量4686.9万吨，占全省保有储量的9.5%。

　　（铝土矿）

　　铁矿主要分布于焦作和沁阳，保有储量2726万吨，工业储量740.6万吨，以磁铁矿为主，含铁量32%;硫铁矿保有储量3475.5万吨，占全省储量的41%，品位一般在16～20%左右,洗选性能良好，主要位于冯封矿区，矿体长3000米，宽300-600米。

　　河南理工大学煤矿地质学实习报告

　　（奥陶系铁矿）

　　石灰石分布广、储量大,工业储量33亿吨，远景储量100亿吨,厚度稳定在30米以上，含氧化钙52～54%，主要分布于北部山区，面积500平方公里，是生产纯碱、乙炔、水泥等产品的优质原料。

此外，焦作还有铜、铁、石英、大理石、铝、锌、磷、锑等矿产资源。