煤矿地质学第2章 矿物与岩石
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2矿物与岩石岩石(土)与矿物的关系及其作用人类的工程活动与地壳的组成物质——岩、土密切相关。
当岩石作为地基或建筑材料时,其强度和稳定性影响工程建(构)筑物的造价、正常使用与安全。
岩石是在一定的地质条件下形成的。
各类岩石具有不同的矿物组合、独特的结构构造及成因等特征,这些特征都影响岩石的强度与稳定,也在一定程度上影响土(岩石风化以后的产物)的性质。
组成岩石的各种矿物的成分、性质及其形成环境等因素的不同,也对岩石的强度和稳定性产生影响。
2.1 矿物(mineral)①矿物的概念、造岩矿物②矿物的形态、晶体③矿物物理性质:颜色、条痕、透明度、光泽、硬度、解理与断口、其它特征等④常见造岩矿物识别与鉴定地壳和地球内部的化学元素绝大多数是以化合物的形态存在(除极少数呈单质存在外),这些具有一定化学成分和物理性质的自然元素和化合物,称为矿物。
每种矿物都具有特定的物理性质、化学特性和外部形态,根据每种矿物特有的外表形态和物理化学性质可以将矿物区分开来。
自然界中的矿物是在各种地质过程中不断形成的,同时又经受着各种地质作用的改造,只有在一定的物理化学条件下才是相对稳定的。
当外界条件改变到一定程度后,矿物的原来成分、内部构造和性质就会发生变化,形成新的次生矿物。
地壳中已发现的矿物有三千多种,除个别以气态(如碳酸气、硫化氢气等)或液态(如水、自然汞等)出现外,绝大多数均呈固态。
其中构成岩石的主要矿物称为造岩矿物,大约有二十多种,其中以硅酸盐矿物(斜长石、钾长石、辉石、角闪石、云母、橄榄石和粘土矿物等)及石英最多,约占地球上矿物总量的90%以上。
2.1.1矿物的形态矿物常具有一定的外形(根据矿物的外形可以区别一些常见的矿物):造岩矿物绝大多数是结晶质,少数为非晶质。
结晶质的基本特点是组成矿物的原子、离子、分子等基本质点在矿物内部按一定的规律排列,形成稳定的结晶格子构造(图2-1)。
矿物由于质点有规律的排列形成晶格,造成矿物的各向异性,几乎所有矿物的物理特征(导热性、导电性、硬度、光性等)都会表现出某一个方向的各向异性,不同方向具有不同性质,被认为是非均质体。
《煤矿地质学》课程教学大纲一、课程的目的和任务本课程作为工程测量、矿山地质、地质测量、采矿工程、通风与安全专业的基础课程,是学习其它课程的前提,服从课程结构与教学计划的整体要求,不拘泥于教材的体例体系,力求体现高职教育的特点,突出实践教学环节,完成本课程高职教育的目标要求。
二、课程基本要求通过对本门课程的学习,使工程测量、矿山地质、地质测量、采矿、通风与安全等专业的学生掌握扎实的地质理论基础知识,运用地质学的基础理论,查明影响煤矿建设、生产的各种地质因素及其规律性,研究相应的处理方案和措施,保证煤炭资源的正常开采与合理利用。
三、课程主要内容绪论主要介绍煤矿地质学的研究对象;煤矿地质学的研究内容;煤矿地质学的任务。
第一章地球了解地球概况、地球的圈层结构;掌握与采矿有关的地球的物理性质;掌握内力地质作用和外力地质作用的种类及其特点。
第二章矿物与岩石了解矿物的概念和性质,掌握常见矿物的特征;能够肉眼识别常见矿物;了解岩石的概念及分类;掌握自然界三大类岩石的基本特征及主要类型;能够肉眼识别常见的岩石。
第三章地层与古生物了解古生物的地质意义以及地层划分与对比的概念和方法;掌握年代地层表与地质年代表;了解地壳演化的历史;掌握一些特殊地层以及我国主要的聚煤期。
第四章地质构造了解岩层产状的概念;掌握岩层产状要素及测定和表示方法;学会使用罗盘;了解褶皱等构造的概念;掌握褶皱构造的分类和褶皱构造观测与研究的方法;了解断裂构造的概念;掌握节理的分类和特点以及如何判断节理;掌握断层的要素、分类以及断层的观察与研究方法。
第五章煤与含煤岩系了解煤的形成条件及成煤过程;掌握煤岩成分、煤的性质及分类;了解含煤岩系及类型;掌握含煤岩系的组成及煤田概念和我国主要聚煤地。
第六章影响煤矿生产的主要地质因素了解煤层厚度变化的原因及对煤矿生产的影响;掌握煤层厚度变化的研究和处理方法;了解地质构造对煤矿生产的影响;掌握在生产中如何处理褶曲构造和断裂构造;了解岩浆侵入煤层对生产的影响;掌握分析判断岩浆侵入煤层的情况的方法及处理;了解陷落柱的成因及特征;掌握观测与研究陷落柱的方法以及如何处理陷落柱。
绪论简述1、什么是地质学?答:研究地球的科学,重点是地球的外表部分(地壳)。
2、什么是煤矿地质学?答:是一门为矿井生产服务的综合性学科,它包括:动力地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地史学、构造地质学、地质力学、煤田地质学、矿井地质学、水文地质学、工程地质学、煤田勘探。
第一章地球概述与地质作用一、名词解释地压:主要指静压力,既由上覆岩石的重量所产生的压力。
地压随深度增加而逐渐增大。
地温梯度:深度每增加100米,所升高的温度。
以℃/100m表示。
地质作用:使地壳物质发生运动和变化的各种自然作用。
外力地质作用:是由地球外部的能所产生的地质外营力引起的。
二、填空题1、地球的外圈层包括(大气圈)、(水圈)、(生物圈);内圈层包括(地壳)、(地幔)、(地核)。
2、与采矿工作关系较大的地球物理性质有(密度)、(地压)、(重力)、(地磁)和(地热)。
3、地压研究有助于解决(巷道维护)、(煤和瓦斯突出的预报)等矿井开采过程中常遇到的问题。
4、变质作用使原岩的(结构)、(构造)、(矿物成份)或(化学成份)发生改变。
5、变质作用类型有(区域变质作用)、(接触变质作用)和(动力变质作用)。
6、松散的沉积物变成坚硬沉积物的过程为(固结成岩)。
三、判断题1、接近地球中心的物质密度比较小。
(×)2、地球内部的压力随着埋藏深度增大而增大。
(√)3、地温梯度小于2℃/100m,在400m以内矿井一般无热害。
(×)四、简述1、地压对煤矿安全生产有何影响?答:由于地压的增大,容易造成煤和瓦斯突出、矿井巷道及回采工作面的支护破坏等。
2、什么是地热增温率?地热对煤矿安全生产有哪些危害?答:深度每增加100米,所升高的温度。
以℃/100m表示。
因为井下温度过高,会直接危害工人健康,影响安全生产和生产效率的提高。
第2章矿物与岩石一、名词解释矿物:是指地壳中的化学元素经过各种地质作用所形成的,并在一定条件下相对稳定的自然产物。