煤矿地质学复习资料

1太阳系行星的分类：按物理、化学性质分为两大类： a.类地行星：包括水星、金星、地球、火星。

它们距太阳近，体积和质量小，平均密度大，自转速度慢，公转周期短，卫星少或无，具固体外壳，中心有铁核，金属元素含量高。

b.类木行星：包括木星、土星、天王星、海王星，它们距太阳远，体积和质量大，密度小，自转速度快，公转周期长，卫星较多，物质成分以轻元素为主。

2与煤矿生产关系较大的物理性质有哪几种？简单叙述之。

与煤矿生产工作关系较大的物理性质有密度、地压、磁性、重力、放射性、电性、弹性等。

1 地球的密度地球内部的密度随深度的增加而逐渐增大，至地心达到最大值。

但增加是非均匀的，在2900km、5120km等几个深度有明显的突变。

这种变化反映了地球内部物质成分和状态的差异，表明地球内部存在着几个密度有显著不同的物质层。

2 地压地压是指地球内部的压力，主要是静压力。

它是由上覆岩石的重量引起的，且随着深度增加而逐渐增大。

此外，地压还包括由地壳运动引起的地应力。

它通常以水平力为主，随深度增加有加大的趋势。

3重力由于地壳的物质成分和结构各处不同，使得引力和离心力发生变化，造成实测重力值与正常重力值有所差异，这种现象叫重力异常。

在密度较大物质分布区，常表现为重力正异常，在密度较小物质的分布区，常表现为负异常。

重力勘探就是依据这一原理，来寻找地下埋藏的矿产资源。

4 地热地热是指地球内部的热量。

地热主要来自两方面，一是太阳的辐射热，二是地球内部的热能。

有地表向深部，地温的特征有所不同，可分为三个层本别为，变温层、恒温层和增温层。

5地磁地球具有磁性，在地球周围形成地磁场，把地磁场看成是一个均匀的磁化球体产生的磁场，这种磁场称为正常磁场。

实际磁场大于正常磁场者，称做正磁异常；实际磁场小于正常磁场者，称作负磁异常。

磁法勘探就是重要的地球物理勘探方法之一。

6 放射性放射性元素在地球内部到处都是，可以利用放射性异常测井查找放射性矿物。

7 电性地球具有电性，例如发电厂以大地作为回路。

实测电场值与正常值出现偏差为电异常。

可以利用电法勘探来进行勘查矿物。

8 弹性地球具有弹性，表现在能传播地震波，因为地震波是弹性波，利用岩石的弹性，借助人工激发弹性波，可以勘查矿产及地质构造。

31）物理风化作用物理风化的结果是使母岩崩解，形成各种碎屑物质。

因此又称机械风化作用或石烂，其化学成分不变。

主要因素：温度变化水的作用①温度岩石大多由一种以上矿物组成，由于不同矿物的膨胀系数不同，在温度变化下，它们的膨胀收缩不一致，从而破坏了矿物之间的结合力；岩石又是热的不良导体，在昼夜温度变化影响下，表层和内部必然出现温差，导致表里不协调的膨胀收缩。

②水的作用存在于岩石空隙内的水，当气温降至0℃以下时，便结为冰，体积膨胀，对四周岩石产生巨大压力，促使岩石空隙扩大；温度上升，冰又融成水，向空隙深处渗透，同时扩大的空隙又为外来的水所充满。

这样一冻一融反复进行，导致岩石空隙不断扩大，直至岩石崩解破碎，这种过程称为冰劈作用。

4搬运作用把风化和剥蚀的产物从进行风化、剥蚀的地区，经过一定距离运送到沉积区的过程。

沉积作用母岩风化、剥蚀产物在搬运过程中，由于搬运介质的能量的减弱或因物理化学条件的改变，以及生物作用，可使被搬运的物质在适当的环境下停顿堆积起来，这一过程称为沉积作用。

剥蚀作用指风以及河流、地下水、海(湖)、冰川中的水体在运动状态下对地表或地下岩石产生的破坏，一方面将风化产物从母岩中剥离下来，另一方面又对岩石产生破坏作用，并同时使破坏后的产物脱离母岩，这一过程叫剥蚀作用。

地质作用凡是由自然动力所引起的地壳物质成分、内部结构以及外部形态发生变化和发展的过程称为地质作用。

岩浆是地下深部天然形成的，富含挥发分、具有高温高压粘稠的硅酸盐熔融体。

化石是指保存在岩层中地质历史时期生物的遗体、生命活动的遗迹、以及生物成因的残留有机物分子。

矿物是地壳中的一种或多种化学元素在各种地质作用下形成的天然单质或化合物。

解理是指结晶矿物在受外力打击后，沿一定的方向规则地裂开，形成光滑平面的性质。

若矿物受打击后沿任意方向裂开所成的凹凸不平的断面称为断口。

煤层是指顶、底板岩石之间所夹得一套煤与煤矸石。

煤系的概念指一套在成因上有共生关系并含有煤层的沉积岩系。

煤是由植物遗体经过生物化学作用和物理化学作用演变而成的沉积有机岩。

岩石是构成地壳和上地幔固态部分的基本物质，它是天然产出的一种或多种矿物在各种地质作用下形成的、具有一定结构、构造的集合体。

矿井瓦斯概念矿井瓦斯通常指赋存在煤层及岩层中并能涌入矿井的以甲烷为主的天然气。

煤自燃倾向性暴露空气中的煤，由于氧化放热导致温度逐渐升高，至70~80℃以后温度升高速度骤然加快，当达到煤的着火点时，引起燃烧，这种现象称为煤的自燃倾向性。

地壳运动由地球内部能量引起的导致地壳或岩石圈的物质发生变形和变位的机械运动，称为地壳运动。

变质作用地球上已经形成的岩石（岩浆岩、沉积岩、变质岩），由于高温、高压或外来物质的参与，使原来岩石的成分、结构、构造都将发生一系列的改变。

这种促使岩石发生矿物成分及结构构造发生变化的作用称为变质作用。

岩层形成后，在地壳运动影响下，发生变位和变形，其原始产状受到不同程度的改变，这称之为地质构造变动。

发生构造变动的岩层所呈现的各种空间状态，称作地质构造。

水平岩层的特征：1. 在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。

2. 水平岩层的厚度是该岩层顶面标高与底面标高之差。

3. 水平岩层的出露和分布状态完全受地形控制。

在地图上，其出露界线与地形等高线平行或重合。

4. 水平岩层露头的水平宽度是随岩层的厚度和地面坡度的变化而变化的。

倾斜岩层的特征：1. 在地层层序没有发生倒转的情况下，地质时代较新的岩层叠覆在较老的岩层之上。

2. 岩层的厚度为该岩层顶面与底面之间的垂直距离。

露头的水平宽度取决于岩层的厚度和地面坡度的变化。

3. 岩层的出露和分布状态完全受地形控制。

其露头线遵循“V”字形法则5“V”字形法则共有三条法则①当岩层倾向与地面坡向相反时，岩层露头界线与地形等高线的弯曲方向一致：即在沟谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向沟谷上游方向；而在穿过山脊时，“V”字形尖端则指向山脊的下坡。

②当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角大于地面坡角时，岩层界线与地形等高线呈相反的方向弯曲：在河谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向河谷下游；在山脊处，岩层界线的“V”字形尖端指向山脊的上坡。

③当岩层倾向与地面坡向相同且岩层倾角小于地面坡角时，岩层界线与地形等高线的弯曲方向相同。

在河谷处，岩层界线的“V”字形尖端指向河谷上游；而在山脊处，岩层界线的“V”字形尖端指向山脊的下坡。

6张节理特点：①产状不稳定，在平面上呈蜿曲状或锯齿状延伸，沿走向延伸不远即告消失。

②张节理面粗糙不平，发育在砾岩中的张节理往往绕砾石通过。

平面观察，张节理明显呈不规则的弯曲；追踪两组剪节理的张节理呈规则的锯齿状，可称为追踪张节理。

③张节理常呈开口状或楔形，节理两壁之间的距离较大，常被后期地质作用的物质所充填，形成各种脉体。

④张节理一般发育稀疏，节理之间的距离较大，分布不均匀，即使局部地段发育较多也很少密集成带。

⑤张节理面方向上往往有轻微的裂开，但节理面上一般无擦痕。

⑥张节理的尾端变化形式有两种：树枝状分叉和杏仁状结环。

树枝状分叉的小节理没有明显的方向性；杏仁状结环呈椭圆形，棱角不明显。

7剪节理特点：①剪节理产状较稳定，沿走向和倾向延长较远，但穿过岩性显著不同的岩层时，其产状可以发生改变，反映岩石性质对剪节理方位有一定的影响。

②节理平直而光滑，常具擦痕构造现象；节理两壁之间往往比较紧闭。

③发育在砾岩中或含砾的碎屑岩中的剪节理常把砾石切穿并发生微小的错移，可以借助这种错移确定岩石被剪切的方向。

④一般剪切理发育较密集，相邻两节理之间的距离较小，常具有等距性分布特点；有时则密集成带。

⑤在由压应力诱导产生的剪应力作用下形成的剪节理，常发育成两组构造X型剪节理。

⑥剪节理常呈羽列现象，仔细观察一条剪节理往往并非一条单独的节理，而是由若干条方向相同首尾接近的小节理呈羽状排列而成。

⑦剪节理的尾端变化有三种形式：折尾、菱形结环和节理叉。

8化石形成的条件从六个方面分析：A生物条件：具硬体、能抵抗各种破坏作用、易保存。

而软体易腐烂，但特殊情况下可保存：如琥珀昆虫。

B环境条件：在高能水动力条件、水体PH值小于7.8、氧化环境、动物吞食等条件下化石不易保存；还原条件下易保存。

C埋藏条件：快速埋藏，如果生物死亡后，它的遗体能够被迅速而长期埋藏，那就比较容易形成化石。

D沉积物的类型：如果生物遗体被化学沉积物（如CaCO3）或生物成因的沉积物所掩埋，形成化石的可能性比较大E时间因素：必须经长时间石化作用，但变质作用、冲刷剥蚀作用会使化石遭破坏。

F成岩条件：压实作用较小、未经严重重结晶作用可保存完好化石。

9整合接触：整合接触是指上、下两套地层产状彼此平行，两者连续沉积，没有时间间断。

平行不整合接触：其特点是指上、下两套地层产状彼此平行，但两者不是连续沉积，曾发生过沉积间断；两套地层的时代不连续，岩性和所含化石内容明显不同，其间具有侵蚀面。

这种接触关系是在地壳发生均衡升降运动，古地理环境随之改变的条件下产生的。

角度不整合接触：其特点是指上、下两套地层以一角度斜交，两者时代不连续，岩性和化石内容显著不同，其间有明显的凹凸不平侵蚀面。

10侵入岩体与围岩的接触关系（1）侵入接触即岩浆岩体侵入围岩之中，特点是围岩与岩浆岩体接触部分有烘烤和变质现象，并且岩浆岩体中有围岩捕虏体存在，这种情况下可确认侵入岩的时代晚于围岩时代。

（2）沉积接触即侵入岩经过地壳运动影响上升，暴露地表遭受侵蚀之后又为新的沉积岩所覆盖，其特点是上覆沉积岩没有接触变质现象，侵入岩内也不含上覆沉积岩的捕虏体，但上覆岩层底部常有侵入岩的碎屑物，这种情况可确定，侵入岩的时代早于上覆沉积岩的时代。

如前所述，当岩体与围岩为侵入接触时，则岩体形成晚于围岩。

被岩体侵入的最新地层时代，即成为岩体形成时代的下限；当二者为沉积接触时，则岩体形成时间早于围岩，这是上覆围岩最老地层时代，即为岩体形成时代的上限。

对于某一侵入岩体，若找到了侵入接触的地层，又找到了沉积接触地层，则岩体形成时代介于与岩体侵入接触的最新地层之后，与岩体呈沉积接触的最老地层之前。

当有多次岩浆侵入活动时，侵入体常相互穿插，此时被穿切的岩体时代较老，而穿越其它岩体者时代较新。

11矿物的特征①矿物可以由一种单质元素组成。

如自然金、自然铜、自然硫、石墨等；绝大多数由几种元素的化合物，如岩盐、石膏、石英等。

②它有比较固定的化学成分组成。

如黄铁矿是由FeS2、方解石由CaCO3、岩盐是由NaCl组成的。