矿山地质学 第5章--矿山地质学
矿山地质学课件

地核:2900公里以下的中心部分。地核的 组成物质为铁、镍金属的氧化物和硫化物。
目前,根据钻探资料显示,在地深20公里 范围内的大部分地区,从常温带以下,平均 加深100米,温度升高3˚C左右。深于20公里
水文地质、勘探方法等打下基础。
• 目录 • 1.第一讲 • 2.第二讲 • 3.第三讲 • 4.第四讲 • 5.第五讲
绪论 矿床地质与矿山地质图件 矿床勘探 矿床开发利用相关地质工作 专门性地质工作
地球是太阳系的一员,地球是个旋转的椭球 体,赤道半径约为6378公里,极半径约为 6357公里。地球表面积约为5.1亿平方公里, 其中海洋占71%。
后,地温增幅会大大变缓。据推测,地球中 心温度不超过2000—3000˚C。
第一节 矿山地质专业术语定义
• 地质学(geology)是关于地球的物质组成、内部 构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演变 历史的知识体系。是研究地球及其演变的一门自 然科学。
• 矿山地质学(mining geology)是一门介于地
• ④开展矿山深部和外围探矿,为扩大矿山的 生产能力或延长生产年限,增补所需要的矿 产储量。
• ⑤及时解决水文地质、工程地质(如边坡稳 定、采空区塌陷)等影响矿山安全生产的各 种地质问题。
最低工业品位:是指单个勘探工程所揭露的矿段 主要有用组分平均含量的最低要求,或者说它是 可供工业利用的矿段或矿体的最低平均品位。
第二节 矿山地质学的学科性质与特点
矿山地质学研究内容:矿山建设阶段的 地质工作、生产勘探、生产矿山矿石质量研 究与管理、矿山储量计算与管理、矿石贫化 与损失的计算与管理、采掘(剥)地质指导 与采矿单元结束的地质工作、矿山环境地质、 矿产资源保护和综合利用、矿山矿产资源核 算与评价、矿山隐伏矿床(矿体)寻找与预 测。
矿山工程技术——矿山地质学

0 0 O 2 8 8 78 4 0 ・9 3 9
[ , / 刊 中] 段利江( 中国地质大学( 北京) 能源学院 , 北京 10 8 ) 003, 唐 书恒 ,刘洪林 ,李贵 中,王勃 /煤炭学报, 2 0 , 21) / 一 O 7 3 (1, 一
ll 42~ 11 46
对 取 自沁水盆 地南部 晋城地 区的煤 芯样 中的解吸气进 行 了甲 烷碳 同位 素测定.随着解 吸过程的进行, n C 值逐渐变重 , ” 值和解吸时 间呈对数关系 , ¨ l 变重趋势 具有先快 Cl C值 后 慢 的阶段性特 点.取 样条 件和取样 时 间对 煤层 甲烷 碳 同位 素值有较大影响 , 某一个时间点所取气样的同位素值不 一定 在
c a a trs c d i rg n o o b d t a e i i c e g a e h r c i t s a t o i f c a e meh e i n s i l n n Jn h n a r
研究铂. 氧化物纳米粒 子(t O ) 钼 P. Mo  ̄ 在纳 米碳管 电极上 的 电化 学共沉积行为及其对 甲醇 的电催化性能.采用 S M、E E DS等 测试手段 , P. O / N s石 墨电极 的微 观形貌及成分进行 对 t Mo xC T / 表征,结果表 明:P. O 粒子均匀沉积在 纳米 碳管表面 ,平 t Mo x 均粒径为 5 m;制备 的 P. OxC s石 墨电极对 甲醇氧化 0a t MO / NT / 具有优异 的电催化活性 ,在负载量为 193 / m2 5 ,mg c 时,比质量 催化活性最高 ,达 2 48A g 6 , / .这与沉积在纳米碳管表面 的 P. t 催化剂粒径小、分散 性好等相关. 电化学阻抗测试表 明,共沉 积 的Mo x O 可改善 甲醇 电氧化表面吸 附及催化 性能.图 7参 2 3 关键词 :甲醇氧化 ;纳米碳管 ;钼氧化物 ;纳米粒子 ;燃料 电
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子,并处于电离状态,因此又称该
层为电离层。
5.散逸层 (800~ 3000km )
空气极为稀薄, 是大气圈与星际 空间的过渡地带。 其温度随高度上 升变化不大或略
有升高。
(三)大气运动—改变地球面貌的动力
(四)人类活动与大气环境 1.大气污染 2.大气灾害 3.大气资源
四、 地幔
厚约2850km,
(一) 上地幔
占地球总体积的82.3%,
(16~650km)
占地球总质量的67.8%。
密度3.5g/cm3
1.软流圈(70~250km) 250
-含1~10%为液态物
质。
地质意义:岩浆源;
板块运动证据。
2.岩石圈-软流圈
顶~地表,固态,刚
性。
(二)下地幔
比上地幔含更多的铁;(或Fe/Mg的比例)相对 增加了。
物质的密度达5.1g/cm3。 地震波波速也逐渐增大了。
(二) 生物圈的形成
地球上有了太阳光, 有了大气,有了水,就 应该出现生命了;有了 生命后就有了生物,最 后才能形成生物圈及生 态系统。
1.地球水圈形成之后不久 生命就诞生了。
2.生命演化中的第一次突 破,是有生命物质的 出现。
3.生命演化的第二个重大 事件是真核细胞生物 的出现。
4.生命演化中的第三个重 大事件为多细胞的出 现。
矿山地质学
目录
绪论
第七章 煤与含煤岩系
第一章 地球圈层构造
第八章 矿床简述
第二章 矿物
第九章 工程地质与水文地质
第三章 地质作用与三大岩类 第十章 煤矿主要地质因素
第四章 地史学基本知识
第十一章 地质勘查与储量分类
第五章 地质构造
矿山地质学

• ⑤矿山环境地质研究。防止生态环境污染,特别是 注意含有害物质癿尾矿和废水癿处理研究。⑥矿山 岩体秱劢、露天采矿边坡稳定等工秳地质、水文地 质癿综合及与门观测和研究,是防止大面积采空区 塌陷和露天采场边坡滑落而造成生产损失和人员伤 亡癿重要矿山地质问题。⑦在勘探矿床已获得癿成 矿觃律讣识癿基础上,通过开采过秳丨丌断观察编 彔和综合研究,迚行矿床预测,组织开展矿山深部 和外围找矿,扩大矿产资源进景及增加新储量,延 长矿山服务年限戒扩大生产觃模。
矿山地质学
张正顺
第一讲
•
绪论
矿山地质学是应用地质学癿一丧分支。地质学 研究癿对象是地球。地壳丨矿产癿形成都和地球 表面以及地球内部癿地质作用有关。地质学基础 知识,则着重说明地壳癿物质组成、収展发化以 及各矿物产资源癿蕴藏觃律。通过对各种地质作 用、地质现象、地局局序、矿物岩石、地质构造 等癿了解,为掌握成矿理论、矿床类型、矿床水 文地质、勘探方法等打下基础。
3.沉积作用
• 被搬运物质由于搬运介质能力减弱,搬运 介质物理化学条件癿发化戒在生物作用下, 仍搬运介质丨分离出来,形成沉积物癿过 秳叫沉积作用。沉积作用方式有机械沉积、 化学沉积及生物沉积三种。沉积物叐到癿 成岩发化有固压作用、胶结作用、脱水作 用、重结晶作用等几种形式。由此形成癿 矿床主要有 1)机械沉积矿床 2)化学沉积矿床 3)生 物化学沉积矿床
• 地质作用可以引起矿物、岩石及矿床癿产生 和破坏,可以引起地壳、海陆分布癿发迁, 可以酿成巨大癿灾害,有癿地质作用人们可 以直接觉察到,如火山喷収、地震、山崩等, 但大多地质作用迚行得很缓慢,在短暂癿人 生丨很难直接观察到,如大陆下沉、海岸上 升等。地质作用按其能源来源丌同,可以分 为内 •
目彔 1.第一讲 2.第二讲 3.第三讲 4.第四讲 5.第亓讲
矿山地质学课件

第二节 地质学发展简史
五、20世纪地质学的发展 板块构造学说 20世纪地质学的发展—板块构造学说 世纪地质学的发展
板块构造说的理论是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展 起来的。
非洲-南美边界拼合 非洲 南美边界拼合 古陆冰川分布范围 南部大陆古生物分布
大陆漂移学说
板块转换断层
第二节 地质学发展简史
第二节 地质学发展简史
1450) 一、地质思想萌芽时期(远古—1450) 地质思想萌芽时期(远古 1450 这一时期对自然界地质现象的 认识是朴素、直观、零散的, 认识是朴素、直观、零散的,分 析问题带有极大的猜测性。 析问题带有极大的猜测性。
朱熹( 朱熹(1130-1200)南宋 思想家。胡道静先生称, “朱熹是历史上一位有相 当成就的自然科学家。” 李约瑟对朱熹在自然科学 方面的工作和成就也相当 肯定的。他说:“朱熹是 一位深入观察各种自然现 象的人。” 还认为“朱 熹是第一个辨认出化石的 人”,比西方早出四百多 年
三、地质学研究的特点与方法
1、地质学研究的特点
2)空间广阔
空 间 广 阔 横向:遍布全球每全角落(南级、北级、 横向:遍布全球每全角落(南级、北级、 赤道、山地、平原、陆地、 赤道、山地、平原、陆地、海洋 大气圈——上地幔(整个岩石圈) 上地幔( 纵向 :大气圈 上地幔 整个岩石圈) 地球表面总垂直起伏约 公里: 为20公里:珠峰顶至马里 公里 珠峰顶至 亚纳海沟之间的高差。 亚纳海沟之间的高差。 之间的高差
水成论—维尔纳( 水成论 维尔纳(德) 维尔纳 火成论—赫顿 赫顿( 火成论 赫顿(英) 均变论—莱伊尔 莱伊尔( 均变论 莱伊尔(英)
第二节 地质学发展简史
四、发展时期(1840—1910) 发展时期(1840 1910)
煤矿地质学1-5

第一节 煤的形成
第二节 煤的物质组成和性质
第三节 煤的分类及用途
第四节 煤系和煤田
第一节 煤的形成
煤的形成可划分两个阶段: 一、成煤的第一节阶段:植物遗体在地表湖沼或海湾环境中,经 历复杂的生物化学变化形成泥炭或腐泥。 (一)腐泥的形成: 在腐泥形成过程中,若矿物质较多,可形成油页岩的前身。腐 泥若经受进一步的地质作用而形成的煤—腐泥煤。 (二)泥炭的形成: 由泥炭经过进一步的地质作用而形成的煤—腐植煤。 在一些湖、沼过渡环境,由高、低等植物形成的混合型的煤— 腐植腐泥煤。 二、成煤的第二阶段 1、褐煤的形成: 2、烟煤的形成:
3、下二叠统下部山西组(P11)
• 煤系厚度变化规律:东厚西薄、北厚南薄。一般厚40—130米,陆相沉积占优 势。 根据岩性岩相组合仍然可划分三个带(与太原组相同) • 北带:以陆相地层为主,大多数地区不是主要含煤地层。 • 中带:主要的含煤地层,煤层厚度较大而且稳定。为河床湖泊、沼泽相。 • 南带:煤层厚度减薄,常为较稳定的煤层。为过渡相沉积。
(二)华南晚二叠世煤系
华南晚二叠世煤系分布地区广泛,遍及江南各省,煤种齐全,储量丰富。 煤系厚度:西部云贵川一带较薄,几十米---200余米。东部江西、福建、浙江 一带较厚,达400—600 米。煤系的岩性、岩相在各地明显地受古陆及浅海的 控制。
1、云贵地区
• 靠近川滇古陆,以陆相碎岩为主,煤层较少。向东至六(枝)盘 (县)水(城)地区,煤系厚度 200—400 米,岩性为较细的碎 岩,夹几层灰岩,为海陆交互相,含煤20—30层,可采10余层。 再向东灰岩增多,可采煤层1—2层,以海相为主。
4、下二叠上部下石盒子组(P12)
• 北带及中带大部分区域以粗粒砂岩为主,厚180—260 米。局部含有薄煤层。 南带是主要的含煤地层,厚500—800米。两淮地区的含煤性最好,含可采煤 层十余层。 • 综上所述:华北地区 PC纪煤系主要可采煤层的曾为,在时间和空间上有明显 的迁移现象:既北部主要可采煤层位于太原组;中部山西组;南部下石盒子 组。
矿山地质学

结晶分异作用:在岩浆冷凝结晶过程中,岩浆中各种矿物组分是按其熔点高低及浓度等物理化学条件依次从岩浆中结晶出来的。
因为在正岩浆期同时存在着成分在不断变化的固体和熔体两部分,也就是说由于不用时结晶把岩浆一分为二了。
这种分异作用称为结晶分异作用。
化学沉积分异成矿作用:⑴真溶液的蒸发作用,(2)胶体化学成矿作用(3生物—生物化学成矿作用1.矿物集合体形态有晶簇状(石英,方解石的晶簇)、粒状(块状磁铁矿)、鳞片状辉钼矿,石墨)、纤维状和放射状(蛇纹石,石棉。
辉锑矿)、结核状黄铁矿,鮞状赤铁矿)、钟乳状(钟乳方解石,孔雀石)、树枝状(自然铜,氧化锰)、土状(高岭石)2.地质年代表:2白垩纪K,侏罗纪J,三叠纪T,二叠纪P,石炭纪C,泥盆纪D,志留纪S,奥陶纪O,寒武纪∈,2震旦纪Z.(晚中早321上中下)固体矿产资源储量分类:第1位数表示经济意义;1经济的,2M边经济的,2S次边经济的,3内蕴经济的,?经济意义未定.第2位数表示可行性评价阶段:1可行性研究,2预可行性研究,3概括研究第3位数表示地质可靠程度:1探明的,2控制的,3推断的,4预测的(b表示变成可采储量的那部分基础储量)1.内外力地质作用的相互关系?由于地壳表层是由内外力地质作用共同活动,既对立又统一既斗争又依存的场所,因而自然界中各种地质体无不留内外力地质作用的痕迹。
1)地壳上升与剥蚀作用,地壳上升越快剥蚀作用越强烈,这是两者的统一关系,剥蚀作用会减小地壳运动而产生的地形起伏,这是两者的矛盾关系。
2)地壳下降与沉积作用,地壳下降时沉积作用加强,同时沉积物力图补偿地壳下降,这就是两者之间的矛盾和统一的关系。
3)地壳物质组成的相互转化,组成地壳表层的三大类岩石—岩浆岩沉积岩变质岩,并非静止不变,它们在内外动力的作用下,是可以相互转化的。
2.常见矿物的鉴定方法?1)首先观察矿物的光泽是金属光泽还是非金属光泽,借以确定是金属矿物还是非金属矿物2)其次确定矿物的硬度是大于小刀还是小于小刀3)再次是观察它的颜色4)最后观察矿物的形态和其他物理性质。
矿山地质学第五章矿床地质勘探工作

• 七、风化和地貌条件:砂矿和风化矿床形成一定的地貌单元和风 化剥蚀条件,某些矿床的氧化露头与风化和地貌条件有关,研究 这些条件对于寻找砂矿和风化矿床具有指导意义。
• 一、水平的坑探工程
• 1、平窿是地表有出口的水平坑道,只在地形有起伏的条件下才 能应用。它可以沿矿体走向或垂直矿体走向掘进,若矿体沿倾斜 延伸很深时,可用数个平窿进行勘探,一般上下平窿之间垂直距 离应不小于30~40m。
第五章 矿床地质勘探工作
一、水平的坑探工程
• 2、石门是在地表没有出口,在围岩中掘进,而且大致与矿体走 向垂直的水平坑道。主要用来连接竖井与沿脉和寻找被断层错失 的矿体。
一般用于勘探风化壳或浮土掩盖不深的层状、似层状矿体 或砂矿床。在浅井下端时常连接一穿脉坑道,以用来横切 矿体,取得沿厚度方向矿体变化的资料。
C、小圆井:小圆井是断面为圆形的浅井,用于浮土稳定、不需支 护的地段,断面一般小于浅井,深度小于20m。
第五章 矿床地质勘探工作
5.2.5.2 坑探
• 坑探包括平窿、石门、沿脉、穿脉、竖井和斜井等。它们常用在 勘探后期,用来追索圈定深部矿体,了解矿床深部地质构造等。 常用的勘探坑道有水平的坑探工程、垂直的坑探工程和倾斜的坑 探工程三种。
• 矿床的形成和分布受到一定地质因素的控制, 研究这些地质因素,了解找矿地区成矿地质条 件和前景,可以帮助确定找矿方向,选择找矿 方法。这些成矿条件有:侵入岩条件、火山岩 条件、地质构造条件、围岩岩性条件、地质、 沉积岩相及古地理条件、变质作用条件和风化 和地貌条件。
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第二节 褶皱构造
三、褶曲的分类
(一)根据褶曲的横剖面形态分类
直立褶曲(对称褶曲):轴面近 直立,两翼层序正常,倾向相 反,倾角近相等。
斜歪褶曲(不对称褶曲):轴面 倾斜,两翼层序正常,倾向相 反,倾角不等。
Hale Waihona Puke 倒转褶曲(同斜褶曲):轴面 倾斜,两翼倾向相同,一翼层 序倒转,一翼层序正常。
同 斜 褶 皱
第二节 褶皱构造
四、褶曲的识别
顺走向追索时,如两翼岩层走向平行,表示枢纽水 平,褶曲为水平褶曲;如弧形合围,则为倾伏褶曲。
第三节 断裂构造
断裂构造——自然界岩石受力后,当作用力超过其 强度时,其连续性和完整性遭到破坏,产生断裂, 岩石脆性变形的产物即断裂。包括节理和断层。 节理——断裂面两侧岩石没有显著位移的断裂构造。 断层——断裂面两侧岩石有明显相对位移的断裂构 造。
反对产映应状岩的层倾—的角—倾称岩向为;真层在空间产出的状对假应)态的倾。倾向向。O有C无叫数视个(值伪。、
倾产角状。 要素:走向、倾向、倾角对应。的倾角α′称为视(伪、
假)倾角。
视倾角均小于真倾角,Tanα′ =tanα×cosω
第一节 岩层产状
二、岩层产状要素的测定和表示方法 (一)产状要素的测定方法 一般使用地质罗盘。
3.转折端-从一翼过渡 到另一翼的弯曲部分。
2.翼(翼部)-褶曲中 核部两侧的地层。
第二节 褶皱构造
二、褶曲的基本类型
向斜——核部由相对新地层,翼部由相对老地层组 成,岩层凸向变老方向。正常层序下岩层向下凹。
背斜——核部由相对老地层、翼部由相对新地层组 成,岩层凸向变新方向,正常层序下岩层向上拱。
影响,使岩层发生塑性变形而产生的连续 弯曲的各构造形态。 褶曲——褶皱中单个弯曲。
第二节 褶皱构造
1.核一(、核部褶)皱-处要于素褶
曲中心部位的地层, 最老或最新。
4.枢纽-褶曲中同一岩层面上 最大弯曲点的连线。或直或曲, 产状水平、倾斜或直立。
5.轴面-各相邻褶曲 面的枢纽连成的面
6.轴-轴面与水平 面的交线。可以水 平的直线或水平的 曲线。轴迹-轴面 与地面的交线。
第一节 岩层产状
一、岩层产状及产状要素 二、岩层产状要素的测定和表示方法
第二节 褶皱构造
一、褶曲要素 二、褶曲的基本类型 三、褶曲的分类 四、褶曲的识别
第三节 断裂构造
一、节理 二、断层
第五章 地质构造
• 地质构造——岩石在构造运动作用下变形或 变位的产物。
• 三种基本类型:单斜、褶皱、断裂。
第一节 岩层产状
平卧褶曲:轴面与两翼近水平, 一翼层序正常,另一翼层序倒 转。
第二节 褶皱构造
三、褶曲的分类 (二)根据褶曲的纵剖面形态分类
水平褶曲
枢纽近似水平; 褶曲沿水平方向延伸;
两翼岩层走向线大致平行。
倾伏褶曲
枢纽呈倾伏状; 褶曲向某一方向倾伏; 两翼岩层同一走向线汇合相交 。 不管是向斜还是背斜,其枢纽均向地层越来越新的方向倾伏。
0→3方位记为: SE140° 或140°
第一节 岩层产状
二、岩层产状要素的测定和表示方法 (二)产状表示方法
2、文字表示法(文字记录和剖面图中使用)
象限角法
1→3方位记为: N75°W,读 作北偏西75°
1→2方位记为: S75°E,读作 南偏东75°
第一节 岩层产状
二、岩层产状要素的测定和表示方法 (二)产状表示方法
倾斜岩层。长线- 直立岩层。
水平岩层
走向,短线-倾向, 数字-真倾角。
箭头指向新 岩层。
倒转岩层。箭头 指向转向后的倾 向,即指向老岩 层。
第一节 岩层产状
二、岩层产状要素的测定和表示方法 (二)产状表示方法
2、文字表示法(文字记录和剖面图中使用)
方位角法
0→1方位记为: NE55° 或55°
0→2方位记为: SW230° 或230°
2、文字表示法(文字记录和剖面图中使用)
–方位角法表示产状(常用)
• 倾向∠倾角(常用) (SW)140º∠ 40º • 走向/倾向∠倾角 230º/140º∠ 40º
–象限角法表示产状
N50ºE/SE∠ 40º 表示走向北偏东50º,倾角40º,向SE倾斜
第二节 褶皱构造
一、褶皱要素 褶皱构造——由于构造运动等地质作用的
倾向一产向倾状、(斜di下p—岩)方:—层的指岩产方倾向向层状。线在及指空产间状产要走指间出素向的的水(方的st平向ri状k延。e)态伸表:方示指。向岩走。层向在线同空所一倾斜岩 产状要素:走向、倾向、倾角。 层层面与水
倾斜线在水
平面的交线
平面上的投
称为走向线
影称为倾向
线
倾斜岩层层面上 垂直于走向的线 称为倾斜线
折叠式 瞄准器
玻璃镜
长形水准气泡方位角刻度
圆形水准气泡
磁针 倾斜仪
观测孔
制动器 校正螺丝
折叠式 瞄准器 倾斜角刻度
底盘
第一节 岩层产状
二、岩层产状要素的测定和表示方法 (一)产状要素的测定方法 一般使用地质罗盘。
第一节 岩层产状
二、岩层产状要素的测定和表示方法 (二)产状表示方法
1、符号表示法(平面地质图上使用)
第二节 褶皱构造
三、褶曲的分类 (三)根据褶曲的平面形态分类
线形褶曲:褶曲向某一方向延伸很远;同一地层界线长/宽>10 短轴褶曲:褶曲向两端延伸不远;同一地层界线长/宽界于3~10 之间。 近等轴褶曲:呈圆形,同一地层界线长/宽<3.
构
穹
造
窿
盆
地
第二节 褶皱构造
四、褶曲的识别
标志:在沿垂直走向方向上观察,相同年代的地层 呈对称式重复出现。 正常层序时,相对老岩层在中 间的,为背斜,反之为向斜。
倾向表示岩层的倾斜方向,与走向垂直 均用方位角表示
倾角(dip angle): 是倾斜线与其倾向 线之间的夹角,即 倾斜岩层层面与水 平面间的最大夹角 (真倾角)。
第一节 岩层产状 与走向垂直的倾向
剖面AOC中,AC、OC 均与走向线不垂直,分别
叫真倾向OG),
称为视(伪、假)倾斜线
它一是、唯一岩的层、产真正状及产状要素 和视(伪、假)倾向线,
矿山地质学
目录
绪论
第七章 煤与含煤岩系
第一章 地球圈层构造
第八章 矿床简述
第二章 矿物
第九章 工程地质与水文地质
第三章 地质作用与三大岩类 第十章 煤矿主要地质因素
第四章 地史学基本知识
第十一章 地质勘查与储量分类
第五章 地质构造
第十二章 矿山地质工作
第六章 主要地质图件
第十三章 常见地质灾害
第五章 地质构造