第二章 地质特征
《岩体力学》第二章岩块和岩体的地质特征
第二章岩块和岩体的地质特征第一节概述岩体与岩块本质的区别：①岩体中存在有各种各样的结构面；②不同于自重应力（场）的天然应力场和地下水。
第二节岩块一、岩块的物质组成（substance composition）1．岩块（rock or rock block）指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元。
国内外，有些学者又称为结构体（structural element）、岩石材料（rock material）及完整岩石（intact rock）等等。
2．岩石（rock）具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体。
3．岩块的力学性质一般取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。
造岩矿物五大类：含氧盐、氧化物及氢氧化物、卤化物、硫化物、自然元素。
其中，含氧盐中的硅酸盐、碳酸盐及氧化物类矿物最常见，构成99.9%的岩石。
（1）硅酸盐类矿物：长石、辉石、角闪石、橄榄石及云母和粘土矿物等。
①长石、辉石、角闪石和橄榄石，硬度大，呈粒、柱状晶形，如含此类矿物多的岩石：花岗岩、闪长岩及玄武岩等，强度高，抗变形性能好。
多生成于高温环境，易风化成高岭石、水云母等，无以橄榄石的基性斜长石等抗风化能力最差，长石、角闪石次之。
②粘土矿物：属层状硅酸盐类矿物，主要有高岭石、水云母（伊利石）和蒙脱石三类，具薄片状或鳞片状构造，硬度小。
含此类矿物多的岩石如粘土岩、粘土质岩，物理力学性质差，并具有不同程度的胀缩性。
（2）碳酸盐类矿物是石灰岩和白云岩类的主要造岩矿物。
岩石的物理力学性质取决于岩石中CaCO及酸不3溶物的含量。
CaCO含量↑，如纯灰岩、白云岩等强度高，抗变形和抗风化性能比较好；3泥质含量↑，如泥质灰岩、泥灰岩等，力学性质较差；硅质含量↑，岩石性质将娈好。
碳酸盐类岩体中，常发育岩溶现象。
（3）氧化物类矿物以石英最常见，是地壳岩石的主要造岩矿物。
硬度大，化学性质稳定。
石英↑，岩块的强度和抗变形性能明显增强。
4．岩块的矿物组成与岩石的成因及类型密切相关（1）岩浆岩：多以硬度大的粒柱状硅酸盐、石英等矿物为主，物理力学性质一般很好。
《工程地质学》孔宪立_石振明工程地质复习
第二章岩石的成因类型及其工程地质特征地球的圈层构造。
矿物的概念，结晶质的基本特点。
便于肉眼鉴别矿物的主要物理性质。
常见的造岩矿物岩浆岩的成因岩浆岩的分类，岩浆岩的产状，岩浆岩的结构和构造常见的岩浆岩沉积岩的成因沉积岩的物质成分，沉积岩的结构和构造常见的沉积岩变质岩的成因，变质作用的因素变质岩的矿物特征，变质岩的结构和构造常见的变质岩地质年代的概念（绝对、相对）岩层相对地质年代的确定方法第四纪的主要地质特征第三章地质构造及其对工程的影响地壳运动（性质和方向），板块运动的基本概念水平构造和单斜构造、岩层产状的概念。
褶皱构造的成因，摺曲的类型节理（裂隙）的成因和类型断层要素、断层的主要类型、断层的组合形式整合与不整合的概念，不整合的类型地质图的阅读与分析影响岩石工程性质的主要因素岩体的概念，岩体的结构面第四章土的工程性质与分类土的粒度成分、粒度分析方法土的矿物成分及性质，土的三相比例指标的概念无粘性土紧密状态指标，粘性土的物理特征土的成因类型特征特殊土（软土、黄土、红粘土、膨胀土、冻土）的主要工程地质性质第五章地下水地下水与含水层的概念岩土的水理性质地下水类型及其主要特征地下水对建筑工程的主要影响作用流沙和潜蚀产生的机理第六章不良地质现象的工程地质问题风化作用的类型风化带的意义流水的侵蚀作用河谷的类型及河流接地滑坡的形态特征影响滑坡的主要因素滑坡的主要治理措施泥石流的形成条件、防治措施岩溶的形成条件。
地震的基本概念，分布特征、成因。
地震波及其传播地震震级、烈度地震效应（地震力、地面破坏、地基液化）地基承载力的实质地基液化对地基稳定性的影响。
第二章地层与地质构造
第二章 地层与地质构造第一节 地壳运动及地质作用的概念一、地壳运动的概念→指地球内力引起岩石圈产生的机械运动。
⎩⎨⎧垂直运动水平运动、基本运动形式1 ⎪⎪⎩⎪⎪⎨⎧板块构造说地球自转说均衡说对流说、运动成因理论2二、地质作用的概念→指自然动力引起地球物质组成、内部结构、地表形态发生变化的作用。
()⎪⎩⎪⎨⎧变质作用岩浆活动又叫地壳运动构造运动、内动力地质作用1 ⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧重力的地质作用冰川的地质作用流水的地质作用风的地质作用风化作用、外动力地质作用2第二节 岩层及岩层产状⎪⎩⎪⎨⎧断裂褶皱倾斜岩层后被保留下来的形态。
引起地壳岩层变形变位地质构造：指构造运动⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧︒=⎪⎩⎪⎨⎧︒>︒︒=︒<︒=906060~30300ααααα：）（）（：：：：直立岩层顶面朝下倒转岩层顶面朝上正常岩层陡立岩层陡倾岩层缓倾岩层倾斜岩层水平岩层一、岩层倾斜岩层褶皱断层 倾向 α O BD’π走向二、岩层产状：指岩层在空间的产出状态。
⎪⎩⎪⎨⎧）（倾角：岩层的倾斜程度）（OD 倾向：岩层的倾斜方向（OA或OB）走向：岩层的延伸方向、产状要素α'1真倾角（α）：岩层在野外的倾角。
视倾角（β）：岩层在剖面上的倾角。
θαβsin ⋅=tg tg （θ为剖面线与岩层走向线所夹锐角）2（1⎪⎪⎪⎩⎪⎪⎪⎨⎧方位角法相限角法）记录（2（3）图示：正常岩层： 30º ； 倒转岩层： 30º第三节 地层概念一、为什么要学习地层及地质年代：确定构造形态：如：单斜岩层 背斜 向斜断层 断层 选择和评价建筑场地： 阅读地质图：地层：将各个地质历史时期形成的岩层，称为该时代的地层。
二、绝对年代法：用岩石中放射性同位素蜕变规律来确定岩石形成时间。
（即蜕变时间）蜕变：放射性元素自形成之日起，就稳定地放射出a （粒子）、b （电子）、g （电磁幅射量子）射线，并形成稳定的新元素。
如：206238b P U −−−→−蜕变后形成蜕变时间可用下式确定：⎪⎭⎫ ⎝⎛+=P D t 1ln 1λ N45ºE ∠30º s E 走向 倾角 倾向 135º ∠30º倾向 倾角 4 3 2 3 2 1 2 1 2 3 2 2 1 2 6 5 2式中：l ——蜕变常数 P ——放射性同位素重量 D ——蜕变后新元素重量 最后：用各岩石形成时间，排出各岩石形成的先后顺序。
地质年代及其特征
一、岩层相对地质年代的确定方法
（一）沉积岩相对地质年代的确定方法
1. 地层对比法 以沉积的顺序作为对比的基础。自然顺序为先沉 积的在下，后沉积的在上。
但在构造变动复杂的地区，由于岩层的正常层位 发生了变化，运用地层对比的方法来确定岩层的相 对地质年代，就比较困难。
2. 地层接触关系法
不整合接触 沉积地层在形成过程中，发生沉积间断，在岩层的
沉积顺序中，缺失沉积间断期的岩层，上下岩层之间 的这种接触关系，称为不整合接触。分平行不整合 （假整合）和角度不整合。
不整合接触面以下的岩层先沉积，年代比较老；不整 合接触面以上的岩层后沉积，年代比较新。
3.岩性对比法
岩浆岩经风化剥蚀后，又继续接受沉积，剥蚀 面上部的沉积岩层无变质现象，而在沉积岩的底 部往往存在有由岩浆岩组成的砾岩或风化剥蚀的 痕迹。则岩浆岩早于上覆沉积岩。
二、地质年代表与地层单位
划分依据 主要依据：地壳运动和生物的演化。 人们根据几次大的地壳运动和生物界大的演变，把地壳发展
的历史过程分为五个称为“代”的大阶段，每个代又分为若干 “纪”，纪内因生物发展及地质情况不同，又进一步细分为若 干“世”及“期”，以及一些更细的段落，这些统称为地质年 代。
海陆变迁，称展阶段，地
球发展的时间段落称为地质年代。
地质年代应用 了解一个地区的地质构造，岩层的相互关系，
以及阅读地质资料或地质图，都需要掌握地质 年代的知识。
地质年代的分类
绝对地质年代：说明地层形成的确切时间， 不说明过程。
（二）、岩浆岩相对地质年代的确定方法
岩浆岩不含化石，也无层理构造，但它总是 侵入或喷出于周围的沉积岩层之中。因此，可以 根据岩浆岩体与周围已知地质年代的沉积岩层的 接触关系，来确定岩浆岩的相对地质年代。
第二章 岩石成因及地质年代
（1）侵入岩岩体的产状
岩基：岩基是一种规模庞大的岩体，其分 布面积一般大于60km2往往呈长圆形。与围岩接 触面不规则。构成岩基的岩石多是花岗岩或花 岗闪长岩等，岩性均匀稳定，是良好的建筑地 基，如三峡坝址区就是选定在面积约200km2花 岗岩——闪长岩岩基的南部。 岩株：岩株是一种形体较岩基小的岩体， 平面上成圆形或不规则状，面积小于60km2，围 岩的接触面较陡直，有时是岩基的一部分，也 常是岩性均—的良好地基。主要成分为酸性和 中性岩。
不等粒结构
5. 岩浆岩的构造 岩浆岩的构造是矿物在岩石中的组合方式 和空间分布情况，即岩石外表的整体特征，主 要取决于岩浆冷凝时的环境。最常见的构造主 要如下： 块状构造：矿物在岩石中分布杂乱无章， 不显层次，呈致密块状，如花岗岩、花岗斑岩 等一系列深成岩与浅成岩的构造。
花岗斑岩
花岗岩
流纹状构造：由于熔岩流动，由一些不同 颜色的条纹和拉长的气孔等定向排列所形成的 流动状构造，仅出现于喷出岩中，如流纹岩。 气孔状构造：岩浆凝固时，挥发性的气体 未能及时逸出，以致在岩石中留下许多圆形、 椭圆形或长管形的孔洞，常为玄武岩等喷出岩 所具有。
按SiO2含量
岩浆岩的分类表
4. 岩浆岩的结构 岩浆岩的结构是指岩石中矿物的结晶程 度、颗粒大小、颗粒形态及其相互结合关系 所表现出来的岩石特征，是岩浆成分和冷凝 环境的综合表现。 全晶质结构：岩石全部由结晶颗粒组成 （多见于深成岩和部分浅成岩）。 按矿物的 结晶程度 半晶质结构：岩石由结晶的矿物颗粒和 部分未结晶的玻璃质组成（多见于浅成 分类 岩及部分喷出岩）。 玻璃质结构：岩石全部由熔岩冷凝的玻 璃质组成（部分喷出岩具有的结构）。
（2）半金属光泽：一般的金属光泽
（3）非金属光泽：透明矿物所具有的光泽， 按其对光的反射能力的强弱与特征，划分为：玻 璃光泽、珍珠光泽、丝绢光泽、油脂光泽和土状 光泽。
南京地形地貌
第二章地质地貌一、南京地区的地质特征二、南京地区的主要地貌类型及其特征南京市平面位置南北长、东西窄，成正南北向；南北直线距离150公里，中部东西宽50～70公里，南北两端东西宽约30公里。
南面是低山、岗地、河谷平原、滨湖平原和沿江河地等地形单元构成的地貌综合体。
南京地貌特征属宁镇扬丘陵地区，以低山缓岗为主，低山占土地总面积的%，丘陵占%，岗地占53%，平原、洼地及河流湖泊占%。
南京地区的土壤在北、中部广大地区为黄棕壤（地带性土壤），南部与安徽省接壤处有小面积的红壤。
全市森林覆盖率为13%。
三、南京地区地貌的形成与演变据洞穴分布位置与形态分析，南京幕府山临长江一侧水平发育的三大溶洞（头台洞、二台洞和三台洞）及附近不同高程洞穴均为短浅的袋状脚洞，系由长江侧蚀山壁而形成，不具排水功能。
同时于山壁发现大量不同于基岩的钙板一角砾混杂堆积，由此推测长江在南京幕府山一段活动历史久远，相应有不同时代的洞穴发育：老一代洞穴是具有排水功能的地下管道，但已经崩塌并为大量钙板充填；而崩塌角砾和钙板组成的混杂岩在一些地貌部位构成了新一代洞穴的围岩。
对钙板做铀系定年确认，已消亡洞穴的年代至少老于40～50万年；高位脚洞很可能也老于这个年代，而低位脚洞经长江水流长期侵蚀改造直至最近历史时期。
四、南京地区不同地貌类型上的土地利用土地利用现状一、基本概况南京市位于我国沿海申部，长江下游核心地带，江苏省西南部，与镇江市、扬州市、常州市及安徽省滁州市、马鞍山市、芜湖市相临。
市域地理坐标为:北纬31°14''－32°27''，东经118°22'' －119°14''，位于东八时区。
全市现辖十区五县，共49个街道、67个镇、52个乡，有1115个居委会、1712个基层村。
1996年总人口万人，人口密度796人/平方公里。
1996年，全市国内生产总值为亿元，人均国内生产总值为12660元，产业结构的比重为7:51:42，属 "二、三、一"型产业结构特征，第三产业比重居全省第一位。
第二章 矿山地质概况
第二章矿山地质概况1.矿区概况吉林大黑山钼矿位于吉林省吉林市永吉县境内，是我国 20 世纪 50 年代发现和勘探的大型钼矿之一。
矿床属斑岩型钼矿床，钼金属量达 109 万吨，是我国的第二大钼矿床。
大黑山、福安堡、季德屯等钼矿同处吉黑成矿省吉中－延边（活动陆缘）成矿带，它们在成矿背景、矿床地质特征方面具有很多相似之处，选择大黑山钼矿作为研究对象在区域上具有一定的代表性。
这些钼矿床与小兴安岭地区的霍吉河、鹿鸣等大型－超大型钼矿产出背景及成矿时代均相似，共同构成了我国东部环太平洋钼成矿带的北部。
2.矿区自燃及经济地理吉林大黑山位于永吉县境内，属于长白山系哈达岭山脉，主体由海西和燕山晚期两次构造—岩浆活动形成。
哈达岭山脉东起松花湖，向西分布在旺起、口前、五里河、西阳、大岗子、双河镇、黄榆等乡镇。
蜿蜒起伏的哈达岭主脉脊岭，构成永吉县与桦甸县的天然分界线。
岭北一则有 5 条向北伸入县内的支脉：大顶子－花砬子支脉，摩天岭－大砬子－青山子支脉，荒沟岭－白马虎山支脉，西大山－大黑山－磨盘山支脉，白石砬子－华道山－后老虎林子支脉。
其中大黑山属于西大山－大黑山－磨盘山支脉，该支脉由主脉至西大山向西北至大黑山，再逶迤向北至磨盘山，南北近 40 公里，南段分别为西阳镇、双河镇界山，向北分布在大岗子、西阳，拉溪、搜登站、春登和大绥河等乡镇；由西大山至北分支抵西阳镇马鞍山，长约 11km。
大黑山主峰位于西阳镇西南 12.5km 处，海拔位高度671.3m，为西阳镇与双河镇的界线，山体狭长，走向北东。
永吉县大黑山钼矿床位于永吉县西阳镇前撮落屯，距沈吉铁路线最近的长岗火车站仅 4km，据口前镇 32km，交通十分方便（图 1）。
该矿床在五十年代中期已完成地质勘探工作。
矿区大地构造位置为吉黑造山带，位于永吉复背斜西翼，在北东走向的吉林盘石构造带与近东西走向的桦甸－双河镇构造带的交汇部位。
永吉县属中温大陆性季风气候，年平均气温为 4.9℃，年平均降水量 690mm，无霜期 130 天左右。
岩块和岩体的地质特征概述岩体与岩块本质的区别
第二章岩块和岩体的地质特征第一节概述岩体与岩块本质的区别：①岩体中存在有各种各样的结构面；②不同于自重应力（场）的天然应力场和地下水。
第二节岩块一、岩块的物质组成（substance composition）1．岩块（rock or rock block）指不含显著结构面的岩石块体，是构成岩体的最小岩石单元。
国内外，有些学者又称为结构体（structural element）、岩石材料（rock material）及完整岩石（intact rock）等等。
2．岩石（rock）具有一定结构构造的矿物（含结晶和非结晶的）集合体。
3．岩块的力学性质一般取决于组成岩块的矿物成分及其相对含量。
造岩矿物五大类：含氧盐、氧化物及氢氧化物、卤化物、硫化物、自然元素。
其中，含氧盐中的硅酸盐、碳酸盐及氧化物类矿物最常见，构成99.9%的岩石。
（1）硅酸盐类矿物：长石、辉石、角闪石、橄榄石及云母和粘土矿物等。
①长石、辉石、角闪石和橄榄石，硬度大，呈粒、柱状晶形，如含此类矿物多的岩石：花岗岩、闪长岩及玄武岩等，强度高，抗变形性能好。
多生成于高温环境，易风化成高岭石、水云母等，无以橄榄石的基性斜长石等抗风化能力最差，长石、角闪石次之。
②粘土矿物：属层状硅酸盐类矿物，主要有高岭石、水云母（伊利石）和蒙脱石三类，具薄片状或鳞片状构造，硬度小。
含此类矿物多的岩石如粘土岩、粘土质岩，物理力学性质差，并具有不同程度的胀缩性。
（2）碳酸盐类矿物是石灰岩和白云岩类的主要造岩矿物。
岩石的物理力学性质取决于岩石中CaCO3及酸不溶物的含量。
CaCO3含量↑，如纯灰岩、白云岩等强度高，抗变形和抗风化性能比较好；泥质含量↑，如泥质灰岩、泥灰岩等，力学性质较差；硅质含量↑，岩石性质将娈好。
碳酸盐类岩体中，常发育岩溶现象。
（3）氧化物类矿物以石英最常见，是地壳岩石的主要造岩矿物。
硬度大，化学性质稳定。
石英↑，岩块的强度和抗变形性能明显增强。
4．岩块的矿物组成与岩石的成因及类型密切相关（1）岩浆岩：多以硬度大的粒柱状硅酸盐、石英等矿物为主，物理力学性质一般很好。
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第二章地质特征2.1井田地质2.1.1地层本区地层区划属华北地层区华北平原地层分区之嵩箕小区。
区内仅西部及其外围的许岗～三岔口一带有二叠系上统平顶山砂岩和三叠系下统金斗山砂岩出露，绝大部分为新生界掩盖。
区内出露地层由老到新有前震旦系、震旦系、寒武系、奥陶系、石炭系、二叠系、三叠系、第三系、第四系。
赵家寨井田内地层均被新生界地层覆盖，由老到新依次为寒武系上统、奥陶系中统、石炭系中上统、二叠系及第三、四系，简述如下：1、寒武系上统长山组（∈3ch）：钻孔揭露最大厚度为154.41m，岩性以灰、灰白色厚层状白云质灰岩为主，。
2、奥陶系中统马家沟组（Q2m）：钻孔揭露厚度为25.33～79.95m，平均54.70m。
为灰色中厚层状石灰岩，上部夹泥灰岩，下部夹砾屑灰岩，底部为钙质泥岩和砂质泥岩。
3、石炭系（C）缺失下统，中上统揭露厚度49.36～131.39m，平均86.71m。
（1）中统本溪组（C2b）以铝质泥岩为主，含黄铁矿、菱铁矿结核，局部夹中～细粒砂岩，偶含薄煤一层。
组厚平均8.93m，与下伏地层平行不整合接触。
（2）上统太原组（C3t）自一1煤层底板的根土岩至一9煤层顶板的菱铁质泥岩或L9灰岩顶，厚度平均77.78m。
4、二叠系（P）（1）下统下石盒子组（P1x）（2）上统上石盒子组（P2s）（3）上统石千峰组（P2sh）5、上第三系（N）与下伏地层呈不整合接触，厚度由西向东逐渐增大，厚度0～656.85m，平均260m。
岩性以粘土、砂质粘土为主。
6、第四系（Q）第四系地层遍布全区，广泛分布于平川、沟谷及河床阶地。
总厚度0～175m，平均45m。
下部为亚砂土夹亚粘土，局部为亚粘土夹砂砾石层。
2.1.2构造新密煤田地处秦岭纬向构造带北亚带——嵩箕隆起带东段，风后岭与荥巩背斜之间，基本构造形态为一西窄东宽、轴向近东西，西端仰起、东端倾伏的复式向斜构造（新密复式向斜），区内构造形迹以断裂为主，伴有发育程度不同的褶皱，其中走向近东西的断裂规模大，延展长，多为南升北降、倾向北东的高角度正断层。
本区主体构造为一两翼地层产状平缓，倾角3～15°，轴向NWW～SEE的宽缓背斜构造。
井田内断裂构造发育，共有断层18条。
全区构造复杂程度中等。
井田构造纲要见图1-2-1。
1、褶曲本区主要褶曲为滹沱背斜。
背斜轴走向120°，延展长度约12km，西北倾伏端被大隗断层切割，向东南至14勘探线仰起，轴面近似直立。
北翼地层走向145°～160°，倾向55°～70°，倾角6°～15°，南翼地层走向115°～140°，倾向205°～230°，倾角3°～12°。
背斜轴被徐庄断层切断。
该背斜控制了整个区域北部煤层产状，并以其为主，出现了一些宽缓的褶曲。
井田内断裂构造发育，勘探阶段共发现断距较大的断层18条。
除温泉、宁沟两条小逆断层之外，其它均为正断层。
井田内构造方向与区域构2、断层造方向相符合，大隗断层、贾梁断层、欧阳寺断层构成本区自然边界。
断层走向除大隗断层为近东西向外，其余均为北西～南东方向。
其中落差大于100m的断层5条，落差50～100m的断层5条，落差30～50m的断层7条，落差小于30m 的断层1条。
断距较大的断层主要特征详见表2.1.表2.1赵家寨井田主要断层特征表2.2煤层特征2.2.1含煤性井田含煤地层为石炭系中统本溪组、上统太原组，二叠系下统山西组、下石盒子组和上统上石盒子组。
含煤9组36层，煤层总厚度18.57m，含煤系数2.61%。
山西组和太原组为主要含煤地层，总厚度153.27m，共发育煤层15层。
其中山西组下部的二1煤为全区可采煤层，山西组中部的二3煤层、太原组底部的一1煤层及上石盒子组下部的七4煤层为大部可采煤层，其它煤层均不可采或偶尔可采。
可采煤层总厚9.78m，可采含煤系数为1.38%。
2.2.2可采煤层赋存特征二1和一1。
二1煤层属全井田可采煤层共有4层，自上而下分别为七4、二3、区可采煤层，二3、一1煤层属大部可采煤层。
七4煤层大部被剥蚀，仅西部局部保存，在保存区内属大部可采煤层。
井田内可采煤层特征见表2.2。
二1煤：赋存于山西组下部，上距砂锅窑砂岩42.59～93.88m，平均64.72m，下距L7灰岩20～25m，平均22.28m。
二1煤可采区域含煤面积约占全井田的98%，井田内特厚煤带主要分布于中部，厚煤带展布于中部特厚煤带两侧及北东部。
整体趋势为中部背斜轴部煤厚最大，向两侧及北东煤厚渐小，南东及西部煤厚最小。
煤层总体上属较稳定型煤层。
（三）煤质表2.2煤层特征表2.3开采技术条件2.3.1井田范围赵家寨矿井井田范围为：北部以大隗断层为界，南部西段以欧阳寺断层为界，南部东段以新密公路为界，西部以二1煤-800m底板等高线为界，东部以贾梁断层和二1煤露头线为界。
地理坐标为：东经113°34′00″～113°43′00″，北纬34°23′30″～34°26′30″。
井田东西走向长13.5km，南北倾斜宽3～4km，面积约50km2。
从本井田主采煤层的赋存条件看，二1煤平均煤厚5.50m，是保证矿井生产能力的主要煤层，适宜机械化开采。
2.3.2煤层顶底板及瓦斯特征1、主要可采煤层二1煤顶底板岩性顶板：伪顶多为炭质泥岩、页岩，易破碎，伪顶厚度0～0.5m，局部厚度达到1.5m。
，大部分区段二1煤顶板为砂岩老顶，岩石力学强度较高稳固性较好，在断层发育处及背斜轴部地带，岩石原生结构遭到破坏，裂隙较发育，容易造成巷道矿压显现强烈。
底板：伪底多为炭质泥岩，易破碎，泥岩、砂质泥岩为大面积分布的直接底板，厚度0.75～17.19m，平均3.10m，层理普遍发育，岩石抗压强度7.8～86.1MPa，属较稳定底板。
2、瓦斯（1）瓦斯成分、含量及瓦斯分带井田西部瓦斯成分以CH4为主，为沼气带范围，两极值为6.43～98.71%，次为N2和CO2。
中东部瓦斯成分则以N2和CO2为主，为瓦斯风化带，CH4成分较低。
表2.3 二1煤钻孔瓦斯资料综合表本区瓦斯呈西高东低的特征，总体东北部属瓦斯风化带，西南部为瓦斯带范围。
CH4含量总的变化趋势是随煤层埋深的增大而升高。
根据矿井煤层瓦斯含量结合瓦斯含量等值线图分析，矿井应属低瓦斯矿井。
2.3.3地温本区属地温正常背景下存在局部地温异常区。
据井田内10个钻孔恒温带观测，本井田恒温带深度10～18m，温度16～16.93℃，一般16.3℃。
地温梯度2.0～5.39℃/100m，平均3.5℃/100m。
初期开采块段地温正常，I级热害区主要在东部的东土桥断层与双洎河断层之间以及西部二1煤层-400m标高以深区域，II级热害区主要分布在双洎河断层以东，占井田面积的9.12%。
2.3.4水文地质（一）含水层与隔水层1、地表水区内有两条河流，双洎河和沂水河。
最高洪水位标高，一般为+102.33m～+103.31m，新郑市西关双洎河桥位置洪水位标高为+105.68m，其桥面标高为+108.04m，洪水期对地面建筑无影响，河流距主要开采煤层二1煤约400m左右，且对地下水的补给仅限于局部地段，补给量很小，对开采影响不大。
2、主要含水层与隔水层（1）含水层A、寒武系上统长山组（∈3ch）白云质灰岩岩溶承压水含水层B、奥陶系马家沟组（O2m）灰岩岩溶裂隙水含水层C、石炭系太原组下段（C3t L1-4）灰岩岩溶裂隙承压水含水层D、石炭系太原组上段（C3t L7-8）灰岩岩溶裂隙承压水含水层E、二叠系山西组（P1sh）砂岩孔隙裂隙承压水含水层F、上、下石盒子组及上部砂岩孔隙裂隙承压水含水层G、第四系孔隙潜水含水层（2）隔水层A、一1煤层底板铝土质隔水层B、太原组中段砂泥岩隔水层C、二1煤层底板砂泥岩隔水层D、石千峰组上段细粒砂岩、砂质泥岩隔水层E、上第三系（N1l）砂质粘土及粘土隔水层（三）矿井涌水量计算井田的矿井充水主要是底板灰岩岩溶裂隙含水层，顶板含水层富水性较弱，因此涌水量计算以太原组上段灰岩含水层为主。
地质部门根据矿区水文、地温勘探情况，通过大孔抽水试验，采用有限单元煤层-325m疏法估算矿井-325m水平正常涌水量为1910m3/h。
井田勘探报告按二1干开采考虑，利用解析法对矿井涌水量进行了预警预报，矿井涌水量为煤顶板砂岩含水层疏干涌水量由裘布依的承压—潜水公式计2491.39m3/h。
其中二1算，顶板含水层涌水量为139.23m3/h。
本设计按矿井正常涌水量1910m3/h，最大涌水量为2491.39m3/h设计。
2.3.5、其它有益矿产本井田含煤地层中的其他有益矿产有铝土矿、耐火粘土、硫铁矿（黄铁矿）、石灰岩和微量元素等。
2.3.6、地质勘查程度及存在问题1、地质报告的编制情况本区地质工作历时较长，地质勘探工作是在河南省煤田地质局一队1978年提交的详查报告基础上，于1981年至2002年分阶段进行的，前后共分为三个阶段。
2、勘探类型和基本网度本区构造复杂程度中等，二1煤层较稳定，勘探类型属二类二型。
以500m的网度圈定A级储量，1000m的网度圈定B级储量，2000m网度圈定C级储量，以C级网度的1/2线距圈定D级储量。
一1煤层属较稳定～不稳定煤层，其勘探类型为二类二型～三型，结合本区勘探工程实际控制情况，以750m的网度圈定B级储量，1500m的网度圈定C级储量，以C级网度的1/2线距圈定D级储量。
处在A级和B级储量块段内的断层、薄无煤带及煤层风氧化带附近，一般沿其边界向外留设50m圈定C级储量。
3、地质构造对开采的影响本井田主体构造为两翼地层产状平缓的宽缓背斜构造，井田内共有断层18条，断裂构造发育，全区构造复杂程度属中等。
断层对矿井的开采影响较大，矿井生产时必须予以重视。
根据《勘探报告》，井田勘探面积50km2，共获得能利用资源量387.56Mt。