太原理工大学采矿地质认识实习报告.doc
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1、地质认识实习报告 日期:2014年6月28日 指导老师:樊行昭等老师引言在今年的六月,我们2012级的采矿工程1至6班的同学进行了为期一周的地质认识野外实习。这是同学们第一次校外实习,因此同学们都非常地兴奋,都是兴高采烈的参与,同时老师们也向我们认真介绍各种岩石,矿物以及地质构造等。俗话说“读万卷书不如行万里路”,对于地质学科来说更是如此。在听完老师讲解以及自己的观察体会之后,同学们的地质学知识更好的与实践相结合,每个人都取得了很大的进步。一、 实习的性质、目的、任务1、 性质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。这次实习时该
2、课程课堂教学的继续,也是该课程的一个重要教学环节。2、 目的地质学是一门实践性和探究性很强的自然科学。认识实习是教学计划中的一个重要环节,学生在学习相关地质基础知识之后,到大自然中去观察各种地质现象,理论联系实习,增强感性认识,巩固基础理论知识。同时,进行野外地质工作基本技能的初步训练,培养学生的专业兴趣,为后续课程的学习打下良好的基础。同时培养学生的不怕苦,不怕累,艰苦奋斗,坚持不懈,认真对待事物的精神。3、 任务在野外对各种内、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,加深理解地学知识,启迪科学思维。 在老师的指导下,初步对三大类岩石、地质构造和矿产进行观察认识,了解它
3、们在自然界的分布状况。.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。认识实习区地质构造(褶皱、节理、断层)学会识别方法。 进行野外地质工作方法的基本训练,包括地质罗盘的使用、手标本采集、地质现象观察、描述记录等内容。学会做野外标准记录等。通过实习,培养学生运用辨证唯物主义观点,观察分析地质作用规律,提高学生分析和解决问题的能力。体验煤矿地质工作的特点,了解煤矿地质的内容,培养对科学的兴趣核对工作的事业心,树立严谨的科学工作作风。实习时间:2014年6月23日2014年6月26日二、实习内容(一)、太原西山西铭矿七里沟野外教学路线 时间:2014年6月23日 天气:阴转小雨 踏勘路
4、线:学校南寒斜坡西铭矿七里沟骆驼脖沟原路返回观测内容:太原西山C-P标准剖面。No.1点位:西铭矿食堂大烟囱以北50米,电车道旁。点性:C2bO2f接触关系以及C2b下段铁铝岩段的岩性、岩相特征。内容:回顾华北古生代地层特征。中奥陶世后,华北地区地壳整体抬升,成为陆地,遭受剥蚀,历经大约1.5亿年,致使缺失地层O3、S、D、C1,直到中石炭世才又复下沉,再度接受新的沉积。O2主要为灰色、深灰色厚层致密状石灰岩夹白云岩和薄层泥灰岩,顶部夹有两层石膏层,含动物化石头足类珠角石。由于长期风化剥蚀,顶面形成凹凸不平的剥蚀面,非常明显,与上覆地层C2b呈平行不整合接触关系。平行不整合接触关系特征:新老地
5、层平行接触产状一致,但其间存在明显的剥蚀面,表明沉积或长或短有间断,地层或多或少有缺失,剥蚀面上有底砾岩。它表明地壳发生了上升(剥蚀)、下降(沉积)的过程。其意义在于:有助于我们了解该地区地质构造运动的性质和时代,是划分地层、建立地层顺序的重要依据;同时,剥蚀面是地质发展阶段性的一个重要标志,它是个软弱带,成矿带,并且还是储油储水的良好场所。上覆地层C2b平行不整合于O2灰岩之上,根据沉积特征分为两段:下部铁铝岩段,68米;上部畔沟段,16米。铁铝岩段主要由红褐色、褐黄色的铁铝岩、浅灰白色的铝土岩、灰中带红色的铝土质页岩、细砂岩、粉砂岩和粘土矿组成。铁铝岩工业类型叫“山西式铁矿”,即褐铁矿。黄
6、褐色,多孔状、块状或土状,硬度随含铁量多少而有所变化,25,含铁量较低。铝土岩灰白色,鲕状、豆状结构,能否成为工业矿床,需看Al2O3的含量,若大于40%,即为铝土矿;或者铝硅比值大于2.6,称为“G层铝土矿”。沉积环境为滨海相、泻湖相,由于风化林滤作用,使Fe2O3、Al2O3富集起来,因其胶体带电,与海水发生化学反应,于是沉积下来,鲕状、豆状结构是受到波浪、潮汐的影响所致。此段基本没有化石,至少说没有标准的海生生物化石。No.2点位:食堂对面,仓库后边。点性:本溪组C2b上段畔沟段岩性及岩相特征。内容;本段厚度16米。主要是一套由海陆交互相的砂岩、页岩、粉砂岩、煤层和灰岩组成的岩系,因为其
7、中既有海生的、又有陆生的动植物化石,故称海陆交互相地层;且其中含煤,又叫煤系地层。畔沟段自下而上有灰岩三层,且每一层灰岩下都有一层煤,这是太原西山月门沟煤系地层的特点。畔沟段煤层大多不可采。动植物化石有脉羊齿、类、腕足类、牙形刺等。沉积环境为沙坝潮坪沉积。No.3点位:机房背后西侧山坡上。 点性:石炭系上统太原组C3t晋祠段的岩性及岩相特征。 内容:太原组C3t分为三段,晋祠段、毛儿沟段、东大窑段,厚度100米左右。晋祠段因晋祠砂岩发育而得名,厚20米,起于晋祠砂岩底面,止于西铭砂岩底面,整合接触于本溪组之上。本段岩性特征为一套海陆交互相沉积,由砂页岩、薄煤层和灰岩组成。晋祠砂岩是由石英、岩屑
8、和火山凝灰物质组成,旧称“晋祠杂砂岩”,为一标志层,代号K1。标志层是指煤系地层中那些岩性特殊、层位稳定、分布普遍、易于识别的煤岩层。其作用在于划分和对比地层。吴家峪灰岩L0:灰色,藕节状,其中含大量的类化石麦粒,是太原组的下部化石带。沉积环境为潮坪沉积,滨岸、海滨环境。No.4点位:位于No.3以西30米处。点性:太原组毛儿沟段岩性及岩相特征。内容:从西铭砂岩起,顶界止于七里沟砂岩K2底面,厚度4050米,因毛儿沟灰岩发育而得名。主要岩性为砂岩、页岩、煤层、灰岩互层,三层灰岩含丰富的动物化石,类主要有纺锤、假希瓦格、希瓦格;牙形刺有隆脊曲颚齿刺、微小近颚齿刺;腕足类有网格长身贝属、戟贝、棘刺
9、贝、太原府网格长身贝、巴甫洛夫唱贝等;植物化石有卵脉羊齿、镰脉羊齿等。毛儿沟段底界西铭砂岩,为灰色中粗粒石英砂岩,泥质胶结,其层面上有波痕构造,波峰较缓,不对称,系干涉波痕,由两个方向的波浪叠加造成。毛儿沟期为太原组沉积时海侵最广泛时期,海相灰岩发育,含煤性好。标志层自下而上有9#煤(八尺,全区可采)、8#煤(丈五,全区可采)、庙沟灰岩L1、毛儿沟灰岩L2、7#煤(下三尺,全区可采)、斜道灰岩L3、6#煤(七尺,局部可采)。沉积环境为河口坝,远沙坝沉积,其特征是砂泥互层,频繁交替。No.5点位:七里沟煤窑废弃坑口北侧。 点性:庙沟灰岩L1、岩性特征。内容:庙沟灰岩L1厚度2米,黑灰色、致密块状
10、,含丰富的类、腕足类化石;其下为8#丈五煤,是太原组主要可采煤层。灰岩沉积环境为潮坪。No.6点位:距No.580米,沟北一侧。 点性:毛儿沟灰岩L2岩性。内容:毛儿沟灰岩L2位于该段中部,是比较标志的海相层,灰色,致密块状,厚度8米左右,层位稳定,结构复杂,上下为灰岩,中间夹硅质岩,为沉凝灰岩。由火山灰等细粒物质经过搬运沉积而成。其节理发育,加酸不起泡。镜下鉴定有火山结构,矿物颗粒呈弓状、弯钩状、骨针状,不像石英类呈滚圆状、棱角状。毛儿沟灰岩L2在太原比较稳定,代表海侵广泛,为浅海沉积;富含腕足类德比贝、类等动物化石。No.7点位:No.630米处,沟北一侧。点性:7#煤(下三尺)与斜道灰岩
11、L3岩性特征。内容:7#煤(下三尺)全区可采,为泥炭沼泽相沉积,其顶板为斜道灰岩L3,岩性特征为深灰色厚层状,富含腕足类、类化石。沉积环境为三角洲的前缘,浅海环境。往前可见6#煤,局部可采,含硫比较高,其底板为黑色泥页岩,顶板为七里沟砂岩K2。No.8点位:骆驼脖沟,沟口东侧。点性:太原组第三段东大窑段岩性特征。内容:东大窑段起于七里沟砂岩K2底面,止于山西组底界北岔沟砂岩K3底面,厚度33米左右,因东大窑灰岩发育而得名。东大窑段沉积时,已接近晚石炭世海侵运动的尾声,海相层已不稳定,灰岩相变为页岩。主要岩性为砂岩、砂质泥岩、页岩、煤层互层。七里沟砂岩K2,厚度18米,浅灰白色、灰白色,含砾的中
12、粗粒厚层状砂岩,由下而上颗粒变细,主要成分石英、岩屑,胶结物CaCO3,占15%左右;分选性中等,半滚圆状、次棱角状;具斜层理、交错层理,上界面平缓,下界面凸凹不平,压着6#煤。沉积环境为三角洲相的分流河道。属于水上平原沉积,海侵可以淹没,海退又露出水面,砂体不稳定,有的厚,有的薄,有的变为页岩,由于河流分道,产生斜层理、交错层理。No.9点位:骆驼脖沟纵深100米,沟坡北侧。 点性:东大窑海相层L4岩性特征。 内容:东大窑期已接近晚石炭世海侵的尾声,沉积环境已不太稳定,在骆驼脖沟相变为海相页岩,厚约8米。沉积环境为泻湖相,还原、弱还原环境,含菱铁矿结核,夹灰岩透镜体。在斜道沟东大窑处为浅海相
13、石灰岩,故称东大窑灰岩L4。含丰富的海相动物化石,为太原组上部化石带,即假希瓦格带,为CP标准化石。标准化石:在地质历史中,那些生存时间短,演化快,分布广,数量多的生物种属所形成的化石称之为标准化石。标准化石在时间分布上限于某一段地层,在空间分布上达到广大地区。不标准的化石作为辅助因素,研究某一地质时期整个生物群特征。动物化石:腕足类太原府长身贝、戟贝、网格长身贝、瓣腮、唱贝(分喙石燕);科假希瓦格。山西组地层P1S含希瓦格、长似纺锤等,肉眼可见,但确定属难。植物化石:卵脉羊齿、编羊齿、丽羊齿等。东大窑海相层下部为纸状页岩,无化石,再下为5#煤,不可采,本处没有出露。No.10点位:同No.9
14、点性:山西组地层P1S结构、煤层自然现象。内容:山西组地层起于北岔沟砂岩K4,止于下石盒子组骆驼脖砂岩底面,厚约26米,整合接触于C3之上山西组地层P1S结构是以过渡相为主的含煤岩系,主要有砂岩、粉砂岩、页岩、煤层,局部夹半咸水的页岩(泻湖、海湾相),有化石;其中3#(丈八煤)、2#(九尺炭)为主要可采煤层,二者都夹有12层夹石;4#不可采,以上三层煤含硫少,俗称香煤;1#(上三尺)局部可采。山西组地层可分两个旋回:1.从北岔沟砂岩开始到冀家沟砂岩截止,称为下煤段,含有4#、3#、2#煤。北岔沟砂岩为细砂岩,厚1.5米,沉积环境为三角洲前缘沉积。下煤段含丰富的植物化石:三角织羊齿、编羊齿、多脉
15、带羊齿、中国半轮叶等;动物化石有舌形贝、瓣腮、海扇、腹足类螺等,种属单调,数量贫乏,代表泻湖、海湾相沉积。2.冀家沟砂岩以上至骆驼脖砂岩K4以下为上煤段,含有1#煤(上三尺),局部可采。对面白色砂岩即为冀家沟砂岩,其下为2#煤。下石盒子组P1x与山西组P1S呈整合接触,以骆驼脖砂岩开始,灰白色块状粗粒砂岩,为一套砂岩组,中间夹有薄层砂岩、黑色页岩,页岩中含植物化石。本组主要岩性为黄绿色、杏黄色、褐黄色的砂岩、粉砂岩和页岩,煤层多不可采。再往上为红黄色、紫色砂页岩互层,表明气候越来越炎热、干旱,已不适应造煤植物的生长,聚煤作用也逐渐终止。上石盒子组P2s:杂色泥岩为主,夹砂岩。石千峰组P2sh:
16、砖红色砂岩为主,夹砖红色泥岩。煤层自燃现象此处出露的是二叠系山西组3#煤层。煤在常温下能吸附空气中的氧,并在煤的表面生成不稳定的氧化物,含氧官能团(OH)羟基和(COOH)羧基等,此时,氧化放热量很少,并能及时把热量散发掉,煤层温度并不升高,通常称这一阶段为潜伏期。经过潜伏期煤层的氧化速度加快,不稳定的氧化物先后分解成水、二氧化碳、一氧化碳,此时氧化放热加快,来不及放散煤温就逐渐升高,当达到350400时,煤层就自己燃烧起来,进入第二阶段自燃期。从地表往下至一定深度(氧化带下限),当没有空气补给时,煤层燃烧就自行熄灭。由于热量烘烤,将周边的页岩、砂岩烧变成红色,故称烧变岩。由于氧化、自燃,煤层
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