焦作地质概况行业资料矿业工程_行业资料-矿业工程.pdf

精心整理 精心整理 一、地貌 焦作地处太行山脉与豫北平原的过渡地带，地势由西北向东南倾斜，由北向南渐低。从北部山区到南部平原呈阶梯式变化，层次分明。总的地势是北高南低，自然平均坡度为 2。最高处海拔 1955米，最低处海拔 90 米。地面高差达 1800 多米。（一）山地。焦作地区的山地为中山（1000 米以上）和低山（500-1000米），分布于修武北部，经焦作、博爱至沁阳西部，是太行山系的组成部分。该区平均海拔高度在500 米以上，坡向多为南坡或西南坡，坡度在 20 度以上。焦作的山地地形复杂，各山岭间由峡谷相连，山势陡峻，山谷切割较深，呈V形，阴坡一般较陡，土层深厚。焦作地区的主要山脉是太行山。太行山位于焦作地区北部，西接王屋山，向东延伸至修武，走向近东西。山势宏伟，绵延数千里，境内为其尾部，长百余公里，平均海拔 1000 米左右。断裂发育，有盘谷寺断层，主要为寒武系、奥陶系、石炭系地层。岩性以石灰岩为主，伴有页岩、煤、铁、磷、耐火粘土、大理石等，矿藏丰富。自然植被较好，属落叶阔叶林带，林茂草密，适宜猕猴生息繁衍。太行山系在修武境内的主要山峰有：茱萸峰，天门谷，古汉山，罗汉山，凤凰山，马鞍山，方山，五指山，云台山等。在焦作市境内的有：桑园北岭，九里山，凤凰岭，安阳坡，皇帝坡，燕窝岭，红砂岭，中卫岭，大、小贾岭，十二会山等。在博爱县境内的有：小北顶，旗杆谷堆，东顶峰，东领峰，盘头岭，南大岭峰，圆山峰，南坡峰，老虎掌，长岭峰，北教场峰，南教场峰，老石人，和尚山，刘岭，上岭后，孤山岭，羊岭，靳家岭等。在沁阳境内的有云台山，紫金顶，碗子城山，三夹山，贝涧山，云阳山，悬谷山，阳落山（与济源交界处）等。（二）丘陵。丘陵区分布在山区外侧，是山区与平原的过渡地带，海拔高度介于 150-250米之间，坡度在 10-20度之间，总面积约 300 平方公里。该区大部分耕地凹凸不平，呈梯田状，有众多的黄土冲沟，高低起伏，没有明显的山丘，亦可称为岗地。（三）平原。平原区分布于南部地区，一部分为太行山洪冲击扇，另一部分为黄河、沁河滩地，冲积厚度为 200-800米不等，地势平坦，地下水丰富，土地肥沃，灌溉方便，海拔 90-150米，是焦作粮、棉、油、菜的主要产区。二、水文（一）地表水 焦作市河流众多，大多发源于晋东南地区，水量比较丰富，较大的河流有 20 多条，分别汇入黄河和海河。属于黄河水系的有沁河、丹河、蟒河、逢石河、济河、大峪河等；属于海河水系的有峪河、大沙河等。1、水系河流（1）黄河：发源于青海省巴颜喀拉山北麓的约古宗列盆地。流经孟州、温县、武陟县，在武陟县三堤头出境。境内长度 149.6 公里，有逢石河、大峪河、砚瓦河、仙口河、白道河、蟒河、沁河等汇入。年平均流量 1440 立方米/秒，平均年径流量 468 亿立方米，最大流量 2.2 万立方米/秒（1958年）。丰枯年变化较大，年内变化亦很大，6-9月约占全年水量的 80，给开发利用带来一定的困难。由于从黄土高原携带大量泥沙，境内河床平均高出堤外地面 2-3米，历史上曾决口 66 次。中华人民共和国成立后，进行了治理，变害为利，先后兴建了人民胜利渠、武嘉灌区、白马泉灌区、孟县白坡灌区等引黄灌溉工程，黄河由此变害为利。（2）沁河：沁河是焦作市最大的河流，发源于山西省沁源县。向东流经沁阳、博爱、温县，在武陟县注入黄河，总流域面积 12900 平方公里。过境长度 90 余公里。沁河径流资源丰富，河口站多年平均流量 49.5 立方米/秒，其中基流量 16.1 立方米/秒，占总流量的 32.5，含沙量低，稳定可靠。（3）丹河：是沁河最大的支流，在博爱县青天河村入境，水资源丰富，山路平站多年平均流量 11.1立方米/秒，其中基流量 6.8 立方米/秒，占总流量的 61.3。（4）大沙河：发源于山西省陵川县夺火镇。流经博爱、武陟、修武县，经新乡县入共产主义渠，精心整理 精心整理 上游河宽 15 米，下游河宽 30 米，平均河深 3 米，平均径流深度 150 毫米。最大流量 650 立方米/秒，基流量为 80 立方米/秒。年内径流量变化较大，武陟县以下枯水期基本断流。（5）蟒河：发源于山西省阳城县蟒山，流经孟州、温县、武陟入黄河，境内全长 129.2 公里。平均年径流量 0.1 亿立方米。（6）济河：发源于济源市区西北 2 公里处，有二源，一出济源济渎庙，一出龙潭。二水在济源程村合流，东流至沁阳柏香后分为二支，一支东南流为猪龙河，是济河主流，流经温县于坨村入黄河；另一支流入沁阳城，至龙涧村入沁河。济河常年流量在 1.5 立方米/秒左右。2、大气降水 根据焦作市气象台和邻近 18 个雨量站 24 年系列降水资料进行频率计算，焦作市平均年降水量为644.3 毫米。3、地表径流 地表径流年内、年季分配不均，尤其是山区河流，洪水暴涨暴落，汛期径流量约占年径流量的 60以上。枯水期大部分小河断流，干流量骤减。平原河流多为排涝的间歇性河道。年际间，丰、枯年径流量相差 6-7倍。焦作市多年平均径流分布是由山区向平原递减，山区为 150-200毫米，平原区为 100-150毫米。4、地表水资源利用 焦作市地表水总量为 30.97 亿立方米/年，其中山西来水量 21.27 亿立方米/年，焦作地区产水量 9.7亿立方米/年。焦作市地表水资源丰富，基流比重较大，在河流出山口处有许多水库坝址，开发利用条件优越，但由于地质复杂，地表水开发利用困难大，利用的不多。焦作的地表水，在天然状态下水质较好，尤其是山区河流，如焦作西部一些流入黄河的支流，水质可达一级标准，属重碳酸钙型水，适宜饮用和工农业生产。1、平原区浅层地下水（1）水文地质条件：焦作的平原包括山前倾斜平原与冲洪积平原，北靠太行山南麓，南邻黄河。在古地理环境、河网发育、地理构造的影响制约下，形成两种储水构造，即自流斜地与自流盆地。自流斜地主要分布于山前一带，由冲洪积扇组成，地下水丰富，中部地下水埋深 4-6米，单井出水量 60-80立方米/小时，为井泉灌区；地下水排泄形式，东部以泉群溢出带为主，西部以潜流为主。自流盆地分布于焦作西部地区，山前侧渗及地表水下渗是盆地内地下水主要补给来源，盆地北、西、南部为补给区，东部为排泄区，水力坡度 1-4。焦作市浅层地下水的流向是西北-东南。（2）浅层地下水的利用：按地形地貌、水文地质及开采、灌溉条件的差异性，焦作市平原区可划分成五个均衡区，即山前倾斜平原区、沁蟒河平原区、山前洼地区、郇封岗地区及黄河滩地区。按水均衡法计算，全市浅层地下水的天然补给总量为 7.96 亿立方米/年，利用价值很高。现开采量达7.68 亿立方米/年，采补基本平衡。由于各均衡区补给条件、开采量的差异，浅层地下水资源丰贫程度有所不同。2、矿区岩溶地下水（1）形成与分布：焦作矿区地下水，主要补给来源于大气降水和地表水入渗，补给区多年平均降水量 670 毫米，面积 1843 平方公里，其中灰岩出露面积 1803 平方公里，且岩层巨厚，降水入渗系数平均 0.36 左右，为地下水的形成和储存提供了良好条件。补给区边界为：东界峪河西侧；北界丹河与漳河分水岭；西界北段为陵川西-附城-白洋泉-三姑泉一线，南段为沁河、丹河分水岭；南界山区与平原交界线。由于沁河以西及峪河以东均有震旦纪地层出露，形成东西两大挡水墙，南面有东西向断层阻水，因此，形成焦作矿区地下水天然汇集盆地。区内含水层有四层，即奥陶系灰岩岩溶含水层、石炭系薄层灰岩裂隙含水层、二叠系砂岩裂隙水含水层、第四系砂砾石孔隙水含水层，其中奥陶系灰岩岩溶含水层水量最大。（2）岩溶水的开发利用 焦作矿区地下水补给面积大，补给、汇集、储存条件优越，资源丰富，稳定可靠。水质无色、无味，透明度好，酸碱度适中，总硬度、暂时硬度及硫酸根离子、氯离子、游离二氧化碳均符合国家饮用水标准，水质良好，适宜饮用及工业冷却用水。矿井水水质与岩溶水相同，因煤粉污染，需加以净平原呈阶梯式变化层次分明总的地势是北高南低自然平均坡度为最高处海拔米最低处海拔米地面高差达多米一山地焦作地区的山地为中山米以上和低山米分布于修武北部经焦作博爱至沁阳西部是太行山系的组成部分该区平均海拔高呈形阴坡一般较陡土层深厚焦作地区的主要山脉是太行山太行山位于焦作地区北部西接王屋山向东延伸至修武走向近东西山势宏伟绵延数千里境为其尾部长百余公里平均海拔米左右断裂发育有盘谷寺断层主要为寒武系奥陶系石炭系猴生息繁衍太行山系在修武境的主要山峰有茱萸峰天门谷古汉山罗汉山凤凰山马鞍山方山五指山云台山等在焦作市境的有桑园北岭九里山凤凰岭安阳坡皇帝坡燕窝岭红砂岭中卫岭大小贾岭十二会山等在博爱精心整理精心整理上游河精心整理 精心整理 化、消毒，方可达到饮用水标准。三、气候（一）气候状况 焦作市属于暖温带大陆性季风气候，春旱多风，夏热多雨，秋高气爽，冬寒少雪。全市多年平均降水量在 500-700毫米之间，一般情况下山区高于平原，山的迎风面多于背风面。降水量年内分配相差悬殊，多集中于 7、8、9 三个月。年度差别较大，丰枯年降水量相差 3-4倍。由于太行山的屏障作用和海拔高差悬殊，致气候干燥，热量、光能等资源比较充足，自然灾害频繁。（二）气象要素 1、气温：焦作市年平均气温 14.4。年平均最高气温 15.5，最低气温 13.4；极端最高气温 48.3，极端最低气温17.9。气温日变化幅度较大，全年有效积温 4874.8。3-6月增温明显，9-12月降温急剧，秋温稍低于春温，7、8 月和 1、2 月气温变化平稳。焦作市冬季气温较同一纬度的其他地区略高。由于太行山的影响，当冷空气南下时，和焦作相邻的新乡以东地区风速较大，气温明显低于焦作地区；而当冷空气由西北移来时，由于冷空气过山下沉增温，反而形成相对的高温中心。2、降水：焦作市平均年降水量为 584 毫米，年降水量最多为 908.7 毫米（1964 年），最少为 333.3毫米（1965）年。降水时空分布不均，北部山区偏大，南部平原偏小，自北向南递减。春季降水约 90-100毫米，山区多于平原；夏季降水约 325-360毫米；秋季降水约 150-160毫米；冬季降水25 毫米以下，山区与平原相近。焦作市一般年份初雪期在 12 月上旬，历年平均初积雪日在 12 月下旬，平均终积雪日在 2 月中旬，冰冻期一般在 11 月至次年 3 月，采暖期一般在 12 月至次年 2 月。由于焦作属于季风气候，降水量年内分配很不均匀，6-9月降水量占全年降水量的 70；12 月至次年 3 月降水量仅占全年降水量的 7，12 月最少。秋雨多于春雨，一般多 50 毫米左右。3、霜：焦作市平均初霜期在 11 月上旬，最早初霜在 10 月中旬；平均终霜期在 3 月中旬，最晚终霜期在 4 月中旬。霜期各年不同，平均霜期为 128 天，最长霜期为 163 天，最短霜期为 99 天。焦作霜冻的发生和轻重程度与区域地理环境关系密切。在小范围内，洼地比岗地严重；迎风面轻，背风面重；山顶轻于山脚，山腰轻于山顶。4、风：焦作受季节环流和太行山影响，偏北风和偏南风风力较小，四季风向多为东北风和西南风，其频率分别为 28和 27。瞬时最大风速为 28 米/秒，最大阵风为 11-12级，全年平均风速为 2.9米/秒。12 月至次年 4 月风速稍高，5 月份开始减低，8 月、9 月风速最低，11 月份风速开始增高。平均风速，春季为 3.3 米/秒，夏季为 2.7 米/秒，秋季为 2.7 米/秒，冬季为 3.4 米/秒。5、气压：焦作市年平均气压为 1003.5 毫巴，极端最高气压为 1018.7 毫巴，极端最低气压为 989.3毫巴。12 月、1 月气压最高，7 月气压最低。夏季气压日变化明显，通常 10 时、20 时开始增压，4 时、16 时开始减压。6、湿度：焦作市平均湿度为 62，7-10月份高于 65，12 月至次年 6 月低于 58，最小值出现在 1 月份，最大值出现在 8 月份。7、蒸发量：焦作市年平均水面蒸发量为 2006.3 毫米。6 月份蒸发量最大，为 325 毫米；1 月份蒸发量最小，为 75.9 毫米。年蒸发量为降水量的 3.4 倍，各月蒸发量均大于降水量。四季蒸发量，春季为 632.4 毫米，夏季为 732.4 毫米，秋季为 387.1 毫米，冬季为 254.7 毫米。四、矿产资源 焦作市矿产资源丰富，储量大、开采条件好的矿藏有煤、硫铁矿、熔剂灰岩、水泥灰岩、化工灰岩、耐火粘土带等。由于地处中原，交通便利，具有良好的投资环境和广阔的开发前景。（一）煤炭 焦作煤矿是我国着名的无烟煤产地之一。煤田范围：东起新乡，经修武、焦作，西至博爱，南抵武陟县境，东西长 65 公里，南北宽 20 公里，总面积 1300 平方公里，其中含煤面积 971 平方公里。煤炭赋存于石炭、二叠系，煤层 8-10层 焦作煤田煤质牌号为单一的优质无烟煤，大煤、二煤煤质良好，含硫量低（0.3-0.4），中等灰分平原呈阶梯式变化层次分明总的地势是北高南低自然平均坡度为最高处海拔米最低处海拔米地面高差达多米一山地焦作地区的山地为中山米以上和低山米分布于修武北部经焦作博爱至沁阳西部是太行山系的组成部分该区平均海拔高呈形阴坡一般较陡土层深厚焦作地区的主要山脉是太行山太行山位于焦作地区北部西接王屋山向东延伸至修武走向近东西山势宏伟绵延数千里境为其尾部长百余公里平均海拔米左右断裂发育有盘谷寺断层主要为寒武系奥陶系石炭系猴生息繁衍太行山系在修武境的主要山峰有茱萸峰天门谷古汉山罗汉山凤凰山马鞍山方山五指山云台山等在焦作市境的有桑园北岭九里山凤凰岭安阳坡皇帝坡燕窝岭红砂岭中卫岭大小贾岭十二会山等在博爱精心整理精心整理上游河精心整理 精心整理（15-17），低磷，高发热量（6000-8000 大卡/公斤），是良好的生活用煤和化工原料；三煤为高硫，是化肥、钢铁工业的理想原料。（二）硫铁矿 矿床为中石炭系中的沉积矿床，保有储量 3978 万吨，占河南省硫铁矿储量的 51，主要分布于焦作市郊的冯封、博爱县的柏山等地。其中以冯封矿床最大，保有储量达 3475.5 万吨，矿体呈不规则长条状和似层状，长 3000 米，宽 300-600米，厚 3 米，含硫量 16.06。（三）石灰石 焦作地区的石灰石，属中奥陶系石灰岩。主要分布于北部山区，东起修武县方庄，西至博爱县九府坟，东西长约 50 公里，南北宽 10 公里，面积近 500 平方公里。有些裸露地表，质地好，储量高，约 50 亿吨。石灰岩含氧化钙 25-55、氧化镁 0.4-3.8，是冶金、建材、建筑石材的重要原料。冯营矿区为大型矿床，面积 12 平方公里，矿体厚 15-100米，平均 32 米。地质构造简单，厚度稳定，夹层少而薄，剥采比为 0.15:1.（四）耐火粘土 主要赋存于石炭系地层中，矿体呈似层状和透镜状，厚 2.2-4米，成份以多水高岭土、高岭土为主，其次有水白云母、石英砂。主要化学成份为三氧化二铝 30-40，二氧化硅 40-50，三氧化二铁1-3。目前已探明保有储量 4686.9 万吨，占河南省保有储量的 9.5。矿石以硬质粘土为主，计有中型矿 5 处，小型矿 3 处。焦作地区粘土耐火强度均大于 1730 度。平原呈阶梯式变化层次分明总的地势是北高南低自然平均坡度为最高处海拔米最低处海拔米地面高差达多米一山地焦作地区的山地为中山米以上和低山米分布于修武北部经焦作博爱至沁阳西部是太行山系的组成部分该区平均海拔高呈形阴坡一般较陡土层深厚焦作地区的主要山脉是太行山太行山位于焦作地区北部西接王屋山向东延伸至修武走向近东西山势宏伟绵延数千里境为其尾部长百余公里平均海拔米左右断裂发育有盘谷寺断层主要为寒武系奥陶系石炭系猴生息繁衍太行山系在修武境的主要山峰有茱萸峰天门谷古汉山罗汉山凤凰山马鞍山方山五指山云台山等在焦作市境的有桑园北岭九里山凤凰岭安阳坡皇帝坡燕窝岭红砂岭中卫岭大小贾岭十二会山等在博爱精心整理精心整理上游河