地质培训讲义

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1、矿井地质培训讲义张集煤矿地质测量科11第一篇煤层及煤矿常见地质变化一、煤层形成的一般知识1、煤层的成因煤是古代植物遗体的堆积层埋在地下后，经过长时期的地质作用而形成的。据研究，几乎所有的植物遗体，只要具备了成煤的条件，都可以转化成煤。不过，低等植物遗体所形成的煤，分布范围小，厚度薄，很少被人利用。那些分布广、规模大、利用广泛的煤，都是高等植物的遗体（主要是古代的蕨类、松柏类以及一些被子植物的遗体）形成的。在地球的历史上，最有利于成煤的地质年代主要是晚古生代的石炭纪、二叠纪，中生代的侏罗纪以及新生代的第三纪。这是因为，在这几个

2、时期内，地球上的气候非常温暖潮湿，地球表面到处长满了高大的绿色植物，尤其在湖沼、盆地等低洼地带和有水的环境里，封印木、鳞木等古代蕨类植物生长得特别茂盛。当时，高大的树木倒下以后，就会被水淹没了，这就造成了倒木和氧隔绝的情况。在缺氧的环境里，植物体不会很快地分解、腐烂。随着倒木数量的不断增加，最终形成了植物遗体的堆积层。这些古代植物遗体的堆积层在微生物的作用下，不断地被分解，又不断地化合，渐渐形成了泥炭层，这是煤的形成的第一步。由于地壳的运动，泥炭层下沉了。泥炭层被泥沙、岩石等沉积物覆盖起来。这时，泥炭层一方面受到上面的泥沙、

3、岩石等的沉重压力，另一方面，也是更重要的方面，泥炭层又受到地热的作用。在这样的条件下，泥炭层开始进一步发生变化：先是脱水，被压紧，从而比重加大，而且石炭的含量逐渐增加，氧的含量逐渐减少，腐殖酸的含量逐渐降低。完成这几个过程以后，泥炭就变成了褐煤。褐煤如果继续不断地受到增高的温度和压力的作用，就会引起内部分子结构、物理性质和化学性质的进一步变化，褐煤就逐渐变成了烟煤或无烟煤了。2、我国主要成煤时期(1).中国主要成煤时代为石炭纪、二叠纪、侏罗纪、白垩纪和第三纪。(2).各成煤时代情况简介（见表1：地质年代简表）------石炭

4、纪：早石炭世含煤地层主要分布于中国南部，以湘中、湘南、粤北、赣西等地发育较好，并在湘中形成一些重要的煤矿区；晚石炭世含煤地层主要分布于中国北部；--------二叠纪：华北二叠纪含煤地层以山西太原为代表，自下而上的岩石地层单位为本溪组(或铁铝岩组)、太原组、山西组、下石盒子组、上石盒子组和石千峰组；--------侏罗纪：侏罗纪是中国最主要的成煤时代，其资源量占全国50%以上，且以早、中侏罗世为主，在地域上则主要集中于西北，包括陕甘宁盆地和新疆的四个大型煤盆地。------白垩纪：白垩纪含煤地层主要指下白垩统，分布范围集中于

5、中国东北部，包括东北三省和内蒙古东部。由于含煤地层发育于各个小型盆地群当中，因此各地差别较多，可以由三个比较重要的剖面代表一般情况。11------第三纪：中国重要的第三纪含煤盆地主要分布于两个地区，又分属于不同时期。即东北区早第三纪含煤地层及云南区晚第三纪含煤地层。3、淮南矿区煤矿主采煤层及含煤煤系地层情况淮南矿区主要可采含煤地层基本类似于华北二叠纪含煤地层，但又有其特点，即具有南方特色（从太原组向下石盒子组，含煤性逐渐好于北方）；淮南矿区含煤地层山西组、下石盒子组、上石盒子组，主要可采煤层由老到浅分别1、4-2、6、7、

6、8、9-1、11-2、13-1等，各矿之间因沉积等原因各煤层赋存及可采性情况略有差别。二、煤矿生产过程常见的地质变化㈠.断层1．断层概念：岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造。断层面上部的岩块称为上盘；下部的称为下盘（见图1）。2．断层分类：①按照断层面两盘相对运动方向划分（正断层、逆断层、平移断层）②根据断层和岩层走向关系划分（走向断层、倾向断层、斜交断层）③其他分类还有，以落差大小划分，以断层走向与褶曲轴部关系划分等。我们煤矿一般多用第一种分类方法。㈡.褶皱（曲）1．褶皱概念：岩层在构造力的作

7、用下产生塑性变形，出现一系列波状弯曲，但未丧失其连续完整性的构造形态称为褶皱。它的基本单位是褶曲，表现岩层的一个弯曲。2．褶皱分类：褶曲分背斜和向斜两种基本形式。㈢.陷落柱及岩浆岩侵入1．陷落柱成因和危害2．岩浆岩侵入及危害㈣.煤层厚度变化1．原生煤厚变化：沉积基底、同生冲刷2．后生煤厚变化：后生冲刷、构造作用、岩浆岩侵入11附：表1地质年代简表宙代纪符号同位素年龄（年）生物发展的阶段开始时间维持时间显生宙新生代第四纪O250万250万本纪初期人类祖先出现。第三纪R6700万6450万植物和动物逐渐接近现代。早期大型有孔虫（

8、货币虫类等）繁荣。硅藻茂盛，哺乳类繁荣。中生代白垩纪K1.37亿7000万本纪后期，被子植物大量发现。有孔虫兴盛。菊石箭石渐趋绝迹。爬行类后期急剧减少。侏罗纪J1.95亿5800万真蕨、苏铁、银杏和松柏类等繁荣。箭石和菊石兴盛。巨大的爬行类（恐龙）发展。鸟类出现。三叠纪T2.3亿3500万