第七章 地质作用(1.概述)
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第七章矿井瓦斯•瓦斯,又称沼气,是在煤的形成过程中生成并保存在煤层和围岩中的多成分混合气体。
化学成分以甲烷(CH4)为主。
(11、17解)•瓦斯是地质成因的,是地质作用的产物。
•在煤矿建设和生产中,煤层及围岩中的瓦斯会进入到采掘工作面中,并因其存在而降低井下空气的含氧量。
当氧气下降到12%以下时,可导致井下人员中毒窒息事故发生;井下空气中瓦斯达到一定浓度条件(5~16%),遇引爆火源可发生矿井瓦斯爆炸事故。
矿井瓦斯•一、瓦斯的形成与分带•1.瓦斯成分及其性质•瓦斯成分:CH4(主要)、N2、CO2。
•狭义的瓦斯指甲烷(CH4)。
甲烷为无色、无味、无嗅、无毒的气体,比空气轻,因而在井下它停积在巷道上部。
空气中甲烷浓度达到5~16%,遇引火源即可发生燃烧或爆炸。
•CO2为无色、无嗅、略带酸味并有一定毒性的气体,它的比重比空气大,在井下主要分布在巷道的下部。
大量二氧化碳在井下突然喷出可使人窒息。
矿井瓦斯•2.瓦斯的成因•瓦斯是在煤化作用过程中形成的。
泥炭化阶段,泥炭转变为褐煤,这一阶段以生物化学作用为主,可以产生甲烷。
•随着深度增加,地温进一步升高,约50~160℃时,煤化作用处于气煤到肥煤阶段,它不仅产生大量甲烷,而且在中晚期也是大量出油的阶段。
•当温度大于160~200℃时,煤转变为无烟煤,复杂的碳氢化合物遭到破坏,只能产生甲烷而不能生成石油。
矿井瓦斯❿3.瓦斯在煤层内的赋存状态❿(1)游离状态瓦斯❿瓦斯分子存在于煤体、围岩的空隙中。
❿(2)吸着状态瓦斯❿吸附瓦斯:瓦斯分子被吸附在煤体或岩体孔隙的表面。
❿吸收瓦斯:瓦斯分子在煤体内部。
矿井瓦斯❿4.瓦斯的垂直分带随深度增加混合气体中各组分相对含量有规律变化沿垂向可分三个带:CO 2-N 2带: CH 4< 10﹪ N 2-CH 4 带:CH 4< 10-80﹪ CH 4带:CH 4> 80﹪❿其中,前两个带统称为瓦斯风化带,其深度视地质情况而异。
❿“CH 4带”称为甲烷带,煤层瓦斯随深度增加而有规律的增长,但增长的梯度因地质条件而异。
地质作用概述油工14-4 赫双玲地质作用概述自然界中运动是绝对的,静止是相对的。
运动是物质存在的方式。
地球自形成以来就一直处于不断运动,发展和演变过程中,例如:地表形态和景观会发生”沧海桑田”的变化,裸露地表的岩石会变得破碎,松散,火山活动喷发出大量的高温熔融物质,地震产生山崩地裂等。
所以地质作用,是指由于受到某种能量(外力、内力)的作用,从而引起地壳组成物质、地壳构造、地表形态等不断的变化和形成的作用。
由自然动力引起使地壳组成物质,地壳构造,地表形态等不断的变化和形成的作用,通称地质作用。
地质学界把自然界引起这些变化的各种作用称为地质作用。
地质作用主要分为构造运动、岩浆活动、地震作用、变质作用、风化作用、斜坡重力作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等。
地质作用的自然力是地质应力。
我们可以根据能量的来源的不同将其分为外力作用和内力作用。
外力作用又按照方式不同可分为:●风化作用:包括物理作用、化学作用和生物作用;●剥蚀作用:包括机械风化作用,化学风化作用:●搬运作用:包括机械搬运和化学搬运作用两类;●沉积作用:包括机械,化学,生物三类。
地质作用概述板块运动被认为是使地壳表层发生位置移动,出现断裂、褶皱以及引起地震、岩浆活动和岩石变质等地质作用的总原因,这些地质作用总称为内力地质作用。
内力地质作用改变着地壳的构造,同时为地貌的形成打下基础。
这就是说板块运动能够解释地壳中岩石的变形,包括区域的和整个地壳的。
产生内力地质作用的能源,一般推测,主要是放射性元素蜕变释放的热能和地幔重熔形成的热能。
这些能量,部分传导到地面散失,大量的内热由于岩石导热性差,在地下聚积成为产生各种内力地质作用的动力。
还有人认为,地球自转所产生的能也是产生内力地质作用的因素之一。
来自太阳的热能,是引起大气和水不断运动的主因,同时给生物的繁殖以能量,并直接对岩石圈施加影响。
这一切活动的结果,使地表的凸出部分受到风化、侵蚀等作用的破坏,破坏的产物在低凹的部位沉积起来形成新的岩石。
第七章地震地质作用地震是地球内部能源(动力来源于地球内部)的一种自然现象。
属内动力地质作用的一种类型。
§1. 基本概念一、 基本术语地震 —— 地壳的机械颤动(振动)。
震源 —— 振动的发源点,能量的发源点。
震中 —— 震源在地表投射点。
震源深度 —— 震源至震中的距离。
震源距 —— 震源至地震接收(观测)站的距离。
震中距 —— 震中至地震接收(观测)站的距离。
地震序列 —— 前震 + 主震 + 余震在一个地区相继发生的并在成因上有联系的一系列大小地震(主震型、多震型、单发型)。
地震这一自然现象是极其频繁的,每年500万次,但大多数是属无感地震(>4级有感)7级以上灾难性给人类带来具大危害,1976.7.22日唐山地震20余万人死亡城市毁灭。
海底地震称海啸。
二、 地震类型构造地震火山地震——火山活动,喷发气体冲击力,仅影响火山附近陷落地震——岩溶**塌陷,人为塌陷等三、地震波岩石的振动以弹性波的方式向周围传播——地震波地震波涉及的范围为地震波及范围。
四、地震强度1.地震级——衡量地震绝对强度的级别。
与地震释放的能量大小有关,能量大,地震级越高。
按照地震震源地放出的能量多少来衡量地震的等级。
地震级是一个绝对的等级,仅与放出的能量有关,释放的能量越大,震级越高。
每次地震只有一个震级。
现在一般采用理氏地震级,取震中距离100公里处,标准地震仪所记录的地震波最大振幅值的对数。
振幅值单位μm 。
例如,某次记录的最大振幅值为105um地震级=5级,地震级与释入的能量之间有这样的对数关系:LogE = 11.8 + 1.5 ME ——能量(震源释入的总能量)尔格M ——地震级震级相差一级,能量相差32倍。
理氏地震级——震中距100km处,由标准地震仪测量的地震波振幅的对数值,当前国际上常用。
目前已发生记载的震级为8.9级(1960.智利)能量1.4*1025尔格。
地球上每年发生的地震约5百万次,但绝大多数轻微,震级小的无感地震,而每年灾难性的地震只有1-2次。
13、震中:震源在地面上的垂直投影称为震中。
14、地震的类型:构造地震、火山地震、陷落地震。
15、按震源深度地震可分为:浅源地震,范围(0㎞~70km)中源地震,范围(7 0㎞~300㎞)深源地震,范围(300㎞~700㎞)。
1.2岩浆作用和火成岩1、岩浆成份分类:二氧化硅、金属氧化物、少量金属元素和稀有元素、挥发性物质。
2、岩浆作用:岩浆从发育到往上运移再到冷凝固结成岩的过程称为岩浆作用。
3、岩浆作用分为:喷出作用、侵入作用。
4、火成岩分为:喷出岩、侵入岩。
5、火山分为:活火山、死火山、休眠火山。
6、程度分火山按喷发剧烈为:猛烈式、宁静式。
7、喷发形式:中心式、裂隙式、熔透式。
8、喷出物质:以固态、气态、液态的形式存在。
1.3岩石1、喷出岩的产状分为:火山锥、岩钟、岩熔流。
2、三大岩类:火成岩、沉积岩、变质岩。
《第二部分》?倾入作用与倾入岩1、倾入作用:岩浆从地壳深部上升运移倾入周围岩石,而未达到地表。
2、倾入体的产状:岩墙、岩床、岩盘与岩盖、岩株、岩基。
3、火成岩的基本特征及分类4、火成岩的分类:根据二氧化硅含量分为:酸性、中性、基性、超基性。
5、岩浆岩最主要造石矿物:石英、正常石、斜长石、白云母、黑云母、角闪石、辉石和橄榄石。
前四种为浅色矿物,后四种为暗色矿物。
3.1沉积岩:是在地壳表面环境中形成的岩石。
2.外力地质作用科分为:分化、剥蚀、搬运、沉积和沉积岩等作用。
(二)剥蚀作用:地下水体、地下水、冰川和风等介质在运动状态下对地壳表面岩石进行破坏并将产物搬运的过程。
??剥蚀作用可分为:机械剥蚀作用、化剥蚀作用。
(三)1.?风化和剥蚀的作用:风化和剥蚀作用的产物被河流、海浪、风、冰川等运动介质转移离开原地到它处的作用,称为搬运作用。
?可分为机械作用和化学作用。
2 . 1.?搬运过程中的物质由搬运介质能量减弱或物理化学条件的改变以及生物等因素的影响,脱离搬运介质形成松散沉积物的过程,称为沉积作用。