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文檔簡介
..........中國礦業大學地質實習填圖報告實習日期:20XX2月7日至20XX2月17日學生:指導__地質2011秋高本〔XX實習地點:XX五陽煤礦目錄第一章:實習概述第一節:目的任務第二節:實習區交通位置和自然地理,附交通位置圖第二章:實習區地質第一節:地層第二節:地質構造第三節:含煤地層,煤層及其它有用礦產第四節:構造發展史:填圖工作方法,工作量和質量評述結束語第一章實習概述實習概述實習目的通過野外實踐進一步和鞏固我們在課堂上所學的理論;提高我們學生對野外各種地質現象觀察,分析,判斷的能力;使我們更加明確大比例尺地質圖的繪制過程,以及在實踐中充分搜索掌握第一手資料的重要性;提高繪圖能力和繪圖技巧;將實踐中獲得的資料及實習成果用文字表達出來;增強我們吃苦耐勞,團結協作的精神。2.礦區〔礦井地理、交通位置和交通位置圖五陽煤礦礦區井田位于潞安煤田的最北部,地處襄垣縣境內。井田北以西川斷層為界,南以文王山斷層為界,東西長10km,南北寬8.5km,面積約78.36km2。東經112°58′25″~113°05′09″,北緯36°26′46″~36°33′47″。五陽煤礦前身屬潞安煤礦,解放后經多次改擴建工程,現礦井年生產能力穩定在150萬噸左右。礦井為立井分水平上下山分區式開拓,采煤方法為走向長壁、傾斜長壁兩種,分層和一次采全高相結合;頂板管理為全陷落法;以綜合機械化采煤為主;通風系統為中央邊界抽出式;礦井運輸系統采用皮帶〔礦車箕斗提升。井田內有太焦鐵路自北而南橫穿井田,邯長、太焦鐵路在XX北站交匯,北接石太、同浦線,南接隴海、京廣線,可通往全國各地。公路交通十分方便,XX-XX-XX-XX高速公路全線通車。該井田主要河流為濁漳河西源和南源,屬海河水系漳河流域。濁漳XX源由南而北流經井田,其支流有絳河、嵐水、淘清河等。濁漳河西源由西向東橫穿井田,其支流有淤泥河。濁漳XX源流入漳澤水庫與其支流匯合,再向北至井田中央與西源匯合,南西二源匯合穿越井田,至襄垣城東與濁漳XX源匯合流出五陽井田。五陽煤礦礦區交通位置示意圖。榆黃公路自本井田穿過,西距208國道1km。五陽煤礦距襄垣城約3km,距XX市約45km。距XX市約215km。潞安礦區的公路網連接著整個礦區,礦區至XX、XX等地均有汽車相通,交通真可謂"四通八達"。第二章實習區地質1第一節地質潞安礦區位于沁水煤田東部中段,處于華北斷塊區呂梁~太行斷塊沁水塊坳東部次級構造單元的沾尚~武鄉~陽城北北東向褶曲帶中段,晉獲斷裂帶西側。礦區主體部分為新生代疊加的XX新裂陷,五陽井田位于新裂陷西北部。1第二節地質構造2.地層1區域地層五陽井田屬潞安礦區。潞安礦區位于華北地臺XX臺背斜,沁水煤田中東部邊緣。地層發育與華北地臺其它地區一樣,結晶基底為太古界、下遠古界地層,其上發育了寒武系、奧陶系、石炭系、二疊系、三迭系、侏羅系、上第三及第四系等地層,缺失上奧陶統、志留系、泥盆系、下石炭統、白堊系、下第三系等地層。區域內各時代地層均有所出露。據以往地質資料區域地質資料將寒武系以新地層,由老到新簡述如下:〔1寒武系〔∈該系地層在五陽井田內無出露,主要分布在左權、襄垣、平順等地。與下伏元古界地層呈不整合接觸。厚約486m。①寒武系下統〔∈1該統缺失饅頭組、僅發育毛莊組。主要為紫紅色頁巖與紫紅色白云質泥質灰巖互層,夾表灰色中厚層狀右灰巖、鮞狀灰巖;底部為一層底礫巖。,厚約35~90m。②寒武系中統〔∈2徐莊組〔∈2x:下段主要為紫紅色頁巖、細砂巖夾薄層石灰巖、鮞狀灰巖。上段主要為淺灰色中厚至薄層狀石灰巖、泥質條帶灰巖等。厚度一般為58~90m。張夏組〔∈2z:底部為薄層泥質條帶灰巖或薄層灰巖、泥質灰巖。其上主要為淺灰至深灰色薄至厚層狀灰巖、石灰巖,下部夾紫紅色頁巖。一般厚約170m。③寒武系上統〔∈3崮山組〔∈3g:主要為灰、灰黃色薄至中厚層狀泥質條帶灰巖或竹葉狀灰巖,夾黃綠色鈣質頁巖及生物碎屑灰巖。厚度一般為40m。長山組〔∈3c:主要為紫紅、灰紫色中厚層狀竹葉狀灰巖夾泥質條帶灰巖或薄層白云質灰巖。厚度約7~22m。鳳山組〔∈3f:主要為灰、灰白色厚層狀中至粗晶白云質灰巖。一般厚約100m。2奧陶系〔O〔1奧陶系下統〔O1本統厚度為65~210m,一般厚度130m。中上部為灰色中厚、巨厚層狀白云巖,下部為泥質白云巖夾竹葉狀白云巖。與下伏地層為整合接觸。〔2奧陶系中統下馬家溝組〔O2X本組厚度多37~210m,一般厚度120m,中上部為青灰色中厚、巨厚狀石灰巖,下部為角礫泥灰巖和鋁質灰巖。〔3奧陶系中統上馬家溝組〔O2S本組厚度170~310m,一般厚度230m,中上部為灰色白云質泥灰巖、泥質灰巖,灰黑色中厚層狀豹皮灰巖。下部為灰綠色泥灰巖或角礫狀泥灰巖。〔4奧陶系中統峰峰組〔O2f本組厚度為55~289m。巖性為淺灰色中厚層狀豹皮灰巖,灰白色白云巖夾灰黑色中厚層狀灰巖。3石炭系〔C〔1石炭系中統XX組〔C2b該組厚度2~35m,一般厚度20m。巖性以鋁土泥巖為主,并發育有石灰巖,少量砂巖,夾有煤線。底部有XX式鐵礦透鏡體賦存。與下伏層呈平行不整合接觸。〔2石炭系上統XX組〔C3t本組厚度80~150m,一般厚度100m,為主要含煤地層之一。巖性由灰黑色,灰色泥質巖,砂巖,發育4~6層石灰巖,含煤10~15層,底部為灰白色中厚層狀砂巖〔K1。與下伏地屋呈整合接觸。4二疊系〔P〔1下統XX組〔P1s該組厚度為36~135m,一般厚度60m,為主要含煤地層之一。巖性灰黑色,灰色泥質巖,灰白色中、細粒砂巖及煤層組成。發育1~4層煤。底部以K7灰白色中或細粒砂巖為界。與下伏地層呈整合接觸。〔2二疊系下統下石盒子組〔P1x該組厚度48~78m,一般厚度65m。頂部為雜色鮞狀鋁土質泥巖〔桃花泥巖,中部為淺灰色中粒、細粒砂巖,下部為杏黃色砂巖、泥巖、灰色泥巖,偶夾煤線,底部灰白色中、細粒砂巖〔K8。與下伏地層呈整合接觸。〔3二疊系上統上石盒子組〔P2s該組厚度400~550m,一般厚度520m,上部為雜色砂巖及紫紅色泥巖,中部為雜色砂巖、泥巖及黃綠色中粒砂巖灰色泥巖,下部為紫色、雜色、黃綠色泥質巖組成,底部為灰白色厚層狀中粗粒砂巖、灰綠色砂巖〔K10。與下伏地層呈整合接觸。〔4二疊系上統石千峰組〔P2sh該組厚度22~217m,一般厚度150m。巖性以黃綠色厚層狀中、粗粒砂巖與紫紅色泥巖互層,上部發育,有淡水灰巖及薄層石膏層。僅在屯留井田西部有2個鉆孔完整接露,最大厚度192m。與下伏地層呈整合接觸。5三疊系〔T〔1三疊系下統劉家溝組〔T1l本組厚度為115~595m,一般厚度400m。巖性主要由淺灰、紫紅色薄~中厚層狀中-細粒砂巖和紫色泥巖組成。僅在屯留井田有2個鉆孔見及,最大厚度53.39m。與下伏地層呈整合接觸。〔2三疊系下統和尚溝組〔T1h本組厚度130~475m,一般厚度250m。巖性主要由紫灰色砂巖和紫紅色泥巖組成。與下伏地層呈整合接觸。〔3三疊系中統二馬營組〔T2er地層一般厚度600m。巖性主要由紫紅色泥巖,砂質泥巖、淺綠色厚層狀粗砂巖組成。與下伏地層呈整合接觸。〔4三疊系中統XX組〔T2t厚度一般為55m。上部為紅色砂質泥巖,夾細粒砂巖,下部為紫色、灰綠色厚層狀中粒砂巖和灰綠、灰紫色砂質泥巖。與下伏地層呈整合接觸。〔5三疊系上統延長組〔T3y厚度30~138m,一般厚度50m。巖性由紫紅、灰綠色中厚層狀中、細粒砂巖,粉砂巖,泥巖夾淡水灰巖組成。與下伏地層整合接觸。6侏羅系〔J區域西北部有零星出露。該系缺失下統和上統,僅發育中統黑峰組。巖性為灰黃色厚層狀含礫粗中粒砂巖,局部夾礫巖及紫紅、淡綠色砂質泥巖。厚度為30~254m。與下伏三迭系呈不整合接觸。7上第三系〔N厚度5~268m。巖性以棕紅色粘土、砂質粘土為主,底部為礫石,在武鄉縣張村為厚層狀灰綠、灰黑色粘土,粉砂與薄層泥巖互層,并夾油頁巖。與下伏地層呈角度不整合接觸。8第四系〔Q厚度0~300m為棕黃、淡黃色亞粘土,含砂質粘土,亞砂土夾鈣質結核及近代沖積層—砂、礫石及泥土組成。與下伏地層呈角度不整合接觸。第三節含煤層,煤層及其它有用礦產本區主要含煤地層為石炭系上統XX組〔C3t及二疊系下統XX組〔P1s,現分述于下:1石炭系上統XX組〔C3t:該組為一套典型的海陸交互相沉積,并形成四個明顯的旋回韻律結構,其厚度為89.2~139m,平均厚度103m,巖性為灰色、深灰色石灰巖,灰色、灰白色細、中、粗粒石英砂巖,灰黑色粉砂巖、砂質泥巖,泥巖及煤層。其中夾8~15層煤,發育四層穩定的石灰巖〔K2、K3、K4、K5、及一層不穩定的石灰巖〔K6。測井物性反映:煤層一般為高電阻、低密度、低伽瑪。石灰巖為高電阻、高密度、低伽瑪。因此標志明顯。該組產植物化石碎屑及動物化石。2二疊系下統XX組〔P1s:該組為陸相沉積,其厚度為39.20m至85.85m,平均厚度約60m,巖性為灰色粉砂巖、砂質泥巖、泥巖、灰白色中、細粒石英砂巖及煤層。其中夾煤1~4層。中下部發育的3#煤為全區穩定的可采煤層,厚度為1.50m~7.90m,平均厚度為5.73m。測井物性反映:煤層表現為高電阻、低密度、低伽瑪。由于3#煤層發育、厚度大且穩定,其本身即為明顯的標志層。該組產植物化石碎屑。3區域地質構造潞安礦區處于我國東部新華夏構造體系第三隆起帶中段,即太行山段。在這個一級隆起帶上發育有二級隆起與凹陷,由東向西有晉〔城——獲〔鹿斷褶帶,武〔鄉——陽〔城凹褶帶等,它們彼此平行呈雁行排列。總體延伸方向為北20°~30°東,局部地段因受其它構造體系的影響略偏北,現簡述如下:〔1晉〔城~獲〔鹿斷褶帶北起XX省的獲鹿,向南經昔陽縣的皋落各和順縣的表城、左權縣、黎城縣的拐鎮、芳泉、澤城、潞城市的西井、南委泉、西柏會和XX市的東側,一直向南延伸經高平市至XX市以南,長約250km,寬20~50km,總體走向呈北25°東復式背斜。〔2武〔鄉~陽〔城凹褶帶主要展布于和順、左權、屯留、陽城一線以西;圣山、樊寺山、沁源、安澤一線以東的廣大區域內。總體為一復式向斜。主要構造形跡是由二疊系,三疊系巖層組成的一系列彼此平行的褶皺,規模較小,一般長20~30km,最長40km,均系平緩開闊的褶曲,兩翼傾角多為10°,最大達20°。向斜較背斜更為開闊。其次是局部地段發育的壓性斷裂,一般為高角度正斷層,其延伸方向均為北25°東。潞安礦區處于武~陽凹褶帶中段,晉~獲斷裂西側。晉~獲斷裂對礦區構造格局的形成和發展具有重要的控制作用。礦區主體構造線方向與晉~獲斷裂帶一致,呈北北東~北東東向。沿南北方向分別以文王山地壘和二崗山地壘為界分為北、中、南段。北段南部文王山斷層與西川斷層之間,由寬緩褶曲和正斷層組成的北東東向的構造帶,五陽井田位于該構造帶內,北以西川斷層為界,南以文王山北斷層為界。自上而下的煤層特征為:3號煤層位于二疊系XX組下部,為上煤組,厚2.70~3.72m。一般3.2m,煤層穩定,頂板一般為泥巖,粉砂質泥巖,底板為黑色泥巖、粉砂巖,老底為中細粒砂巖。夾矸0~3層,一般1層,厚0.27m,屬結構簡單至較簡單煤層。9號煤層位于石炭二疊系XX組中部K3石灰巖之上,下距12號煤層7.62~35.68m,平均13.38m。煤層厚度2.6~3.7mm,平均3.15m。煤層穩定,頂板一般為泥巖,粉砂質泥巖,底板為黑色泥巖、粉砂巖,老底為中細粒砂巖。12號煤層位于石炭系XX組二段中部K3石灰巖之上,下距15-2號煤層24.80~45.12m,平均29.9m。煤層厚度為0~1.95m,平均0.71m,僅在井田中部可采。頂板為泥灰巖。屬不穩定型局部可采煤層。15-2號煤層位于XX組一段下部,下距15-3號煤層0.80~5.50m,平均2.62m,煤層僅在井田東北、東南局部可采。頂底板皆為泥巖層,屬不穩定型局部可采煤層。15-3號煤層位于XX組一段下部,煤層厚度0~2.95m,平均1.18m,井田內分南、北兩片可采,頂板為泥巖、粉砂質泥巖,底板為泥巖、炭質泥巖。該煤層屬不穩定型局部可采煤層。9、12、15-2、15-3號煤層為下組煤,因其硫分較高,俗稱臭煤。煤層特征見表1-3-1。表1-3-1可采煤層煤層地質特征地層煤層編號煤層厚度m最小~最大一般煤層結構層間距m最小~最大平均煤層穩定程度頂底板巖性可采情況煤的容重<t/m3>頂板底板二疊系XX組P1s32.7~3.723.2簡單,含夾矸1~3層50.48~73.1261.83穩定泥巖、粉砂巖泥巖、粉砂巖全井田可采1.4石炭系XX組C3t42.6~3.73.15簡單,含夾矸0~2層穩定泥巖泥巖全井田可采1.47.62~35.6813.38120~1.950.71簡單不穩定石灰巖泥巖局部可采1.4524.80~45.1229.915-20~2.000.71復雜不穩定泥巖泥巖或粉砂質泥巖局部可采1.510.80~5.502.6215-30~2.951.18復雜,含夾矸1~3層較穩定泥巖、粉砂質泥巖泥巖或粉砂質泥巖局部可采1.501.3.2煤質1煤的物理性質3#4#煤:為黑色,細中條帶狀結構,層狀構造,條痕色為黑色,強玻璃光澤,裂隙較發育,呈階梯狀或貝殼狀斷口。經取樣測試3#4#煤視相對密度為1.35,1.41;散密度為849~950kg/m3;安息角為37.2~37.3度;摩檫角為20~24°。15-1#和15-3#煤:為黑色,細中條帶狀結構,層狀構造,條痕色為黑色,金剛光澤,裂隙發育,呈階梯狀或參差狀斷口。經取樣測試15-1#和15-3#煤視相對密度為1.40和1.42。2煤巖特征〔1宏觀煤巖特征:3#4#煤:煤巖組分以亮煤為主,暗煤次之,夾少量鏡煤及絲炭條帶。煤巖類型以半亮型為主,半暗型次之。15-1#和15-3#煤:煤巖組分以亮煤為主,暗煤次之,夾鏡煤條帶和絲炭透鏡體,含黃鐵礦結核。煤巖類型以半亮型為主,半暗型次之。〔2顯微煤巖特征:各煤層的顯微煤巖資料不多,根據南-14號孔煤芯樣,3#煤的顯微煤巖特征:有機組分以鏡質組為主,惰質組次之,無機組分以粘土類為主,見硫化鐵類,粘土類呈透鏡狀、浸染狀,硫化鐵類的黃鐵礦呈顆粒狀,偶見次生方解石。顯微煤巖組分見表1-3-2。表1-3-2顯微煤巖組分鑒定表孔號煤層有機組分〔%無機組分〔%鏡質組半鏡質組惰質組合計粘土類硫化鐵合計南-143#87.31.611.195.93.50.64.13煤的化學性質及有害、微量元素〔1煤的化學性質①水分〔Mad各煤層原、浮煤水分變化不大,各煤層原、浮煤水分分析見表1-3-3。②灰分〔Ad3#煤層原煤灰分較穩定,一般在13~16%,僅少數點>20%;15-1#煤層原煤灰分變化在14.49~38.06%之間;15-3#煤層原煤灰分變化在7.61~35.28%,各煤層原、浮煤灰分分析見表1-3-3。依據《GB/T15224.1-2004》煤炭質量分級〔灰分標準,各煤層灰分分級:3#4#煤層屬低灰煤;15-1#和15-3#煤層屬中灰煤。各煤層經浮選后灰分下降幅度較大,3#、15-1#和15-3#煤層降灰率分別為38%、57%和53%。表1-3-3各煤層煤質分析統計結果表煤層原煤浮煤質量分級水分Mad<%>灰分Ad<%>發熱量Qgr,v,d〔MJ/kg水分Mad<%>灰分Ad<%>發熱量Qgr,v,d〔MJ/kg灰分發熱量3#低灰煤特高熱值煤15-1#中灰煤特高熱值煤15-3#中灰煤特高熱值煤注:表格中數據為最小值~最大值平均值<點數>,以下各表類同。圖1-3-4各煤層灰分變化示意圖③揮發分〔Vdaf五陽煤礦各煤層揮發分產率〔Vdaf在15%左右,在垂向上隨著煤層埋藏深度的增加,揮發分產率逐漸降低。揮發分分析見表1-3-5。④硫分〔St,d各煤層硫分化驗結果見表1-3-5。依化驗數據分析3#煤層原煤全硫含量<0.5%,15-1#、15-3#煤原煤全硫含量變化較大0.52~6.51%。依據《GB/T15224.2-2004》煤炭質量分級〔硫分標準,用實測各煤層發熱量數據折算干燥基全硫,結果見表1-3-5。依據該標準進行煤的硫分分級:3#9#煤屬特低硫煤;15-1#煤屬中高硫煤;15-3#煤屬中硫煤。各煤層硫分變化示意圖1-3-6。表1-3-5各煤層煤質化驗統計結果表煤層全硫St,d〔%St,d<%>原煤形態硫〔%原煤浮煤全硫St,dSp,dSs,dSo,d3#0.2915-1#2.4615-3#1.12中硫煤1.170.900.010.26圖1-3-6各煤層硫分變化示意圖形態硫僅五-194孔15-3#煤層有化驗資料,形態硫中以硫鐵礦硫含量為主,占77%,有機硫含量次之,占22%,硫酸鹽硫含量很少,僅為1%。XX組3#煤層全硫含量低于XX組15-1#、15-3#煤層,15-1#和15-3#煤層全硫經洗選后硫含量均有較大幅度降低,脫硫率分別為29%和44%。因此,在對本區XX組中高硫煤的開采過程中,采取適宜的脫硫方法將提高XX組煤層的利用價值,同時也能帶來更加可觀的社會效益和經濟效益。⑤發熱量〔Qgr,v,d影響煤的發熱量主要是水分和灰分。各煤層原、浮煤高位發熱量達29.97MJ/Kg以上,依據《GB/T15224.3-2004》煤炭質量分級〔發熱量標準,對各煤層發熱量進行分級:3#、15-1#和15-3#煤層均屬特高熱值煤。結果見表1-3-8。洗選后各煤層發熱量有不同程度的增高,如圖1-3-7所示。圖1-3-7各煤層發熱量示意圖⑥元素分析煤中的碳、氫元素是煤質分析的基本指標。各煤層元素中以碳元素〔Cdaf為主,占91%以上,次為氫〔Hdaf元素,占4%左右,氮元素〔Ndaf和氧+硫元素〔Odaf+St,daf為少量。各煤層的浮煤元素分析見表1-4-8。〔2煤的有害、微量元素①有害元素各煤層原煤有害元素僅有硫和磷,硫在前面已有敘述。磷分析數據相對較少,結果見表1-3-8。按《MT/T562-1996》標準,對煤中磷含量分級:3#4#和15-3#煤層都屬低磷分煤。表1-3-8磷元素分析統計結果表煤層磷Pd〔%浮煤元素分析〔%磷分分級碳Cdaf氫Hdaf氮Ndaf氧+硫Odaf+St,daf3#0.010~0.0140.012<3>86.61~91.7390.70<25>3.97~4.833.97<25>1.38~4.022.91<25>1.40~6.391.99<25>低磷分煤15-1#86.85~91.2789.57<4>4.07~4.854.36<4>1.82~5.483.62<4>1.38~4.172.46<4>15-3#0.026<1>88.82~91.2090.43<8>4.06~4.864.39<8>2.03~5.143.82<8>1.18~2.401.55<8>低磷分煤煤層中及頂、底板和夾矸有害元素:汞、氯、鎘、鉻、鉛、硒在以后的生產過程中應增加測試,作出對環境污染程度的評價。②微量元素各煤層微量元素沒有測試結果,在以后的生產中應該加強測試工作,并作是否有綜合利用價值的評價。〔3煤的工藝性能①煤灰成分各煤層煤灰成分以二氧化硅和三氧化二鋁為主,占70~86%,三氧化二鐵、氧化鈣和三氧化硫次之,占12~29%,氧化鎂占0.70~1.46%,氧化鈉和氧化鉀占0.48~1.87%。煤灰成分測試分析見表1-3-9。表1-3-9煤灰成分分析統計結果煤層煤灰成分〔%煤灰熔融性煤灰熔融性分級SiO2+AI2O3MgONa2O+k2O軟化溫度ST〔°C3#74.98~95.0783.93<15>6.27~17.8611.72<15>0.03~4.621.46<15>1.14~1.881.50<9>1308~>1500>1417<19>15-1#49.87~93.0669.78<8>4.89~49.1128.79<8>0.18~1.690.75<8>1.87<1>1235~>1500>1378<3>15-3#80.67~93.6785.57<6>5.77~17.6312.72<6>0.20~1.980.67<6>0.27~0.630.48<3>1380~>1500>1435<4>②煤灰熔融性各煤層煤灰成分含量不同,其煤灰軟化溫度〔ST也不等,按《MT/T853-2000》煤灰熔融性分級標準,3#4#、15-1#和15-3#煤層屬較高軟化溫度灰。煤灰熔融性試驗結果見表1-3-10。③煤的粘結性各煤層粘結性指標試驗結果見表1-3-10。表1-3-10各煤層粘結性指標試驗結果表煤層膠質層GR·I奧阿膨脹度%焦渣特征X〔mmY〔mm融合狀況體積曲線收縮度a膨脹度b3#13.0~39.023.8<55>0.0~14.85.7<71>凝結的平滑下降0.7~60.027.5<18>12<1>僅收縮2~74<39>15-1#8.0~25.015.2<28>0.0~16.01.8<28>粉狀平滑下降0.0~0.040.02<2>0~21<2>0<1>1~63<31>15-3#0.0~29.016.0<41>0.0~20.02<41>粉狀平滑下降0.0~6.02.0<4>2~22<2>0<1>1~53<44>④膠質層最大厚度〔Y3#4#煤層浮煤膠質層最大厚度〔Y值為0~14.8mm,15-1#和15-3#煤層〔Y值多為0;曲線類型3#煤層多為平滑下降型,部分平滑斜降型或微波型,15-1#和15-3#多為平滑下降型;3#煤層熔合情況多為凝結的,少量為部分融合~融合,而15-1#和15-3#煤多為粉狀。⑤粘結指數〔GR·I粘結指數3#4#煤0.7~60.0,15-1#和15-3#分別為0~0.04和0~6,表明3#煤的粘結性強于15-1#和5-3#煤的粘結性。⑥奧阿膨脹度奧阿膨脹度是表征煤的塑性及結焦性指標。各煤層的奧阿膨脹度試驗結果見表1-3-10。因測值太少,代表性太差,只能簡略地反映各煤層的塑性及結焦性較差。〔4低溫干餾低溫干餾數據表明:3#4#、15-3#煤的低溫焦油產率〔Tar平均值分別為1.84%和1.05%,為含油煤,并且低溫干餾試驗后半焦型號3#煤為A~E,多為B~D,15-3#煤為B,這說明3#和15-3#煤粘結性較弱,結焦性也較弱,且很脆易碎,3#4#和15-3#煤層不易作低溫干餾用煤。各煤層煤樣低溫干餾試驗結果見表1-3-11。〔5熱穩定性〔TS+63#4#煤熱穩定性為79.5~97.5%,平均值為90.1%,熱穩定性試驗結果見表1-4-11。按《MT/T560-1996》煤熱穩定性分級標準,3#4#煤層屬高熱穩定性煤。表1-3-11低溫干餾、熱穩定性試驗結果表煤層孔號低溫干餾試驗熱穩定性〔%干餾總水產率Water〔%Tar〔%半焦產率CR〔%損失量〔%焦型TS+6TS6-3TS-33#南-110.752.6091.754.90D南-151.621.7891.255.35C南-190.621.0589.388.95D南-222.751.1592.004.10B79.513.66.8南-311.621.7892.004.60B93.34.12.6南-360.621.5292.825.04C南-492.881.4891.883.76A97.53.82.71.253.3889.505.87E1.121.7891.125.98D合計A~E15-3#2.621.0592.254.08B〔6煤的抗碎強度〔SS、可磨性指數〔HGI3#4#煤層的抗碎強度為71.9%,為高強度煤;其可磨性指數為109~128,平均為120,按《MT/T852-2000》可磨性指數分級標準,3#4#煤層屬極易磨煤。〔7煤的可選性在補充勘探階段,南-44號孔采取3#4#煤層煤芯樣作簡易可選性試驗;20XX9月五陽煤礦對3#4#煤層生產煤樣進行了篩分浮沉試驗。①篩分試驗生產煤樣篩分試驗按《GB/T477-1998》標準進行,篩分試驗結果見表..1-3-12。根據試驗結果繪制產率—粒度示意圖1-3-13。表1-3-123#4#煤篩分試驗成果表..煤樣粒度級<mm>產率質量重量〔kg占全樣〔%Mad<%>Ad<%>Vd<%>TRDd生產煤樣>100364.97.117.111.3152.7111.842.25100~50435.08.4715.581.0932.1513.521.8050~25629.012.2627.841.2022.7614.101.5725~13527.710.2838.121.1919.7614.271.5413~6762.714.8652.981.0017.8014.041.536~3677.413.2066.181.1215.9214.161.503~0.51048.120.4286.601.5313.1213.731.49<0.5688.013.401001.6511.9814.031.48合計4332.984.421.3016.4113.951.51毛煤合計5132.8100.001.2820.3213.771.59原煤總計4925.295.961.2617.4614.061.53圖1-3-13產率—粒度示意圖表1-3-143#4#煤煤粉篩分試驗成果表煤樣粒度級<目>產率質量重量〔g占全樣〔%Mad<%>Ad<%>生產煤樣>40173.513.511.5411.1240~6015932.7836.791.8111.9260~806814.0250.311.5911.7080~1006613.6163.921.9911.75100~120469.4873.401.9012.04<12012926.60100.001.7912.36合計485100.001.8011.97從以上試驗可以看出:3#4#煤層以粒度:>100mm的特大塊煤占7.11%;>50~100mm的大塊煤占8.47%;>25~50mm的中塊煤占12.26%;>13~25mm的小塊煤占10.28%;13~6mm占14.68%;6~3mm占13.20%;3~0.5mm,占20.42%;粒度<0.5mm的煤粉占13.40%。粒度<0.5mm的煤粉進行了煤粉篩分試驗結果見表1-4-14。3#4#煤層煤粉粒度以40~60目為主,占32.78%,次為<120目的占26.60%,其它粒度少量。表1-3-153#4#煤13~0.5mm粒級浮沉試驗成果表孔號密度原煤浮煤累計沉浮累計分選密度±0.1%產率<%>Aad<%>產率<%>Ad<%>產率<%>Ad<%>密度產率%南-44全級100.0014.77—1.33.854.793.854.79100.0014.771.3066.211.30—1.4062.366.9666.216.8396.1515.171.4077.471.40—1.5015.1114.0381.328.1733.7930.331.5021.431.50—1.606.3224.2387.649.3318.6843.521.6018.681.60—1.7012.3653.38100.0014.7712.3653.38合計100.0031.22②可選性試驗煤芯樣可選性試驗按《MT320-93》、煤的篩分浮沉試驗按《GB/T477-1998》標準進行,試驗結果見表1-3-15和1-3-16。據浮沉試驗結果繪制3#4#煤的可選性曲線見圖1-3-17和圖1-3-18。表1-3-163#4#煤50~0.5mm粒級浮沉試驗成果表地點密度原煤浮煤累計沉浮累計分選密度±0.1%產率<%>Ad<%>產率<%>Ad<%>產率<%>Ad<%>密度產率%新井+60075157508—1.310.785.3510.785.35100.0021.671.3064.161.30—1.0053.388.9364.168.3389.2223.651.4066.501.40—1.5013.1216.2277.289.6735.8445.591.5017.221.50—1.604.1027.0281.3810.5422.7262.541.608.211.60—1.804.1139.0085.4911.8918.6270.351.704.11+1.8014.5179.26100.0021.6714.5179.26合計100.0021.67圖1-3-17生產煤樣可選性曲線圖圖1-3-18南-44孔可選性曲線圖表1-3-193#4#煤層簡易可選性綜合評價結果表孔號假設浮煤灰分〔%理論分選密度〔kg/L理論浮煤產率〔%δ±0.1含量〔%可選性等級生產煤樣9.01.457327.5較難選10.01.527815.7中等可選南-449.01.578518中等可選10.01.638817中等可選③可選性評價經試驗,假定浮煤灰分為10.0%時,3#煤可選性屬中等可選;假定浮煤灰分為9.0%時,3#4#煤可選性屬較難選~中等可選。按照《GB/T16417-1996》國家標準,3#4#煤層可選性等級屬中等可選結果見表4-14。4煤類的確定及煤類分布〔1煤類的確定各煤層按中國煤炭分類《GB5751-86》標準,以浮煤干燥無灰基揮發份〔Vdaf、粘結指數〔GR·I、膠質層最大厚度〔Y值,輔以奧阿膨脹度〔b和焦渣特征〔CRC確定煤類。3#4#煤以瘦煤和貧瘦煤為主,次為貧煤;15-1#和15-3#煤以貧煤為主,少量貧瘦煤。各煤層煤類劃分見表1-4-20。表1-3-20各煤層煤分類煤層揮發分Vdaf〔%粘結指數GR·IY〔mmCRC奧阿膨脹度b煤類符號代碼3#4#14.23~19.1216.13<3>0.7~21.2<3>0~00<3>3~44<3>貧煤PM1114.27~16.3315.47<7>5.8~19.314.4<7>0~30.5<6>2~43<7>貧瘦煤PS1215.13~19.9916.44<8>21.2~60.048.9<8>2.6~11.57.0<7>4~44<8>僅收縮瘦煤SM13、1415-1#10.76~18.0914.48<33>0<1>0~00<24>2~74<35>0<1>貧煤PM1116.59~19.6317.72<4>8~1613<4>4~65<4>貧瘦煤PS1215-3#11.45~16.1013.91<32>0~0.40<3>0~00<33>1~53<40>0<1>貧煤PM1115.64~18.3316.79<8>6<1>6~2012<8>3~54<7>貧瘦煤PS12〔2煤類的分布在平面的分布上3#4#煤以瘦煤和貧瘦煤為主,次為貧煤見圖1-3-21;15-1#和15-3#煤以貧煤為主,少量貧瘦煤。5煤的工業用途評述根據各煤層的煤質特征和煤的化學工藝性質對煤的工業用途評述如下:3#4#煤為低圖1-3-213#4#煤粘結指數等值線及煤類分布圖灰、特低硫、低磷、特高熱值、較高軟化溫度灰、極易磨、高熱穩定性中等易選的貧煤、貧瘦煤、瘦煤。其中貧煤可廣泛用于電力、冶金、高爐噴吹、氣化、化工、建材等行業;貧瘦煤、瘦煤可作煉焦配煤。15-1#、15-3#煤為中灰、中硫、中高硫、低磷、特高熱值、較高軟化溫度灰的貧煤、貧瘦煤、洗選脫硫后是良好的動力或工業用煤及民用燃料,煤的工業用途綜合評價見表1-3-22。表1-3-22煤的工業用途綜合評價煤層指標項目Ad<%>St,d<%>Pd<%>Qgr,d<MJ/kg>ST<℃>S+6可選性工業用途3#數值14.920.290.01230.71>141712071.9中等可選優質動力用煤,煉焦配煤等。分級低灰煤高熱穩定15-1#數值25.13>1378洗選脫灰脫硫后良好的動力用煤,工業和民用燃料等。分級中灰煤15-3#數值22.111.120.02630.32>1435分級中灰煤中硫煤第四節構造發展史五陽井田處于區域XX~獲鹿斷褶帶和武鄉~陽城凹褶帶之間,受構造帶的控制和影響主要形成低級、低序次的構造。本井田的基本構造特征為:寬緩褶曲相伴有大中型、高角度正斷層和次一級的小型斷裂,構造線方向大致為北東東和北東方向褶曲。井田內主要褶曲是天倉向斜,與其伴生的次級褶曲由北向南有:崔村向斜、大郝溝向斜、十字道背斜、五陽背斜、東周背斜〔表3-1。其軸向除崔村向斜為北北東外,其余均為北東東向。天倉向斜橫貫井田中央,為本井田的主體構造。褶曲的共同特點是:向西傾伏,兩翼傾角5°~20°,一般10°左右,僅天倉向斜和崔村向斜靠近樞紐部分有大于20°甚至達25°的。天倉向斜幅度在100m以上,其它在20m至80m之間。小黃莊斷層以北至西川斷層之間由崔村向斜和大郝溝向斜構成煤層的基本形態,而小黃莊斷層以南至文王山北斷層之間以中部的天倉向斜構成煤層的基本形態。在褶曲形成過程中,由于背斜軸部張應力的作用發育有高角度正斷層,構成地壘、地塹構造,它們是五陽井田常見的斷層組合形式,直接控制和影響含煤巖系的分布、發育規律和煤層開采。井田控制性斷層從北向南:西川正斷層、王家莊正斷層、小黃莊正斷層、崔家莊3#、2#、1#正斷層、文王山北正斷層,落差均大于100m;落差100~10m的中型斷層有:東南上正斷層、倉上正斷層、西王橋正斷層、南峰正斷層、西大巷正斷層、果園正斷層、東周正斷層等,詳細見表3-2。從井田生產階段來看,區內共揭露大小斷層198條,其中正斷層195條、逆斷層3條。落差大小統計:大于5m的55條,1~5m斷層有81條,小于1m的斷層62條。均不同程度的影響生產。除逆斷層外均為高角度正斷層,斷層傾角65°~85°,一般為70°~75°。斷層延伸方向分兩組,其中主要一組為NEE向,常在N60°~85°E之間,一般為N70°~80°E,另一組為NE向,常在N45°~50°E之間。名稱位置軸向傾伏兩翼產狀其他情況天倉向斜井田中部,橫貫井田東西。NE75°西南,傾伏角10°10°~20°,一般10°左右,北翼較陡幅度150~200m,井田控制性構造。崔村向斜井田北部NE35°~40°西南東南翼約20°,西北翼約16°幅度50m左右,區內延伸500m左右。大郝溝向斜王家莊斷層南,小黃莊斷層北NE65°~75°西南兩翼對稱,傾角10°左右。兩翼分別為王家莊、小黃莊斷層切割。十字道背斜井田中部天倉向斜北NE70°~85°西北翼傾角5°~13°,南翼傾角10°~13°。向西延伸逐漸變小,向東延伸逐漸開闊,一般起伏50~100m。五陽背斜五陽井田中南部自西山區向北過五陽村南NE75°西南北翼12°,南翼7°幅度30~50m,東部出露頭線邊界。東周背斜井田西南部東周斷層北NE75°西南北翼10°,南翼7°西自區外,向東經東周村至五一201,逆斷層明顯減弱,區內長約2800m。序號斷層名稱位置產狀性質控制程度兩盤對接關系延伸長度傾向傾角落差〔m1文王山北井田南部邊界35070500~700正IO2-1~IC3-1-1、IO2-2~IC3-1-2、IO2-3~IC3-1-3等鉆孔煤層與O2對接>150002東周文王山斷層以北1807030~70正五196、198、南23、水IC3-1-3C3與O2對接>40003西大巷西大巷1407550正1-1、南48、南15、五224等C3與O2對接4南峰天倉向斜北翼140750~75正五-213~五-214、南6-0-1C3與O2對接50005西王橋西王橋村東170750~40正北翼大巷穿過C3與O2對接20006倉上北翼采區170600~80正北翼大巷穿過C3與O2對接25007崔家莊一號北翼采區北345700~210正五-26~五-27孔C3與O2對接8崔家莊二號北翼采區北150700~210正五-27~五-28、五-4~五-42C3與O2對接9崔家莊三號北翼采區北3307020~70正五-97~五-215、五-219-27C3與O2對接>800010小黃莊北翼采區北1657085~390正IO2-4~IC3-1-4等C3與O2對接600011王家莊北翼采區北3507080~240正25-44、45-36、78-3等C3與O2對接500012東南上井田北部3307020~50正36-5、106-22、31-崔53等C3與O2對接450013西川井田北部邊界14070125~200正43、34、補2、108等孔C3與O2對接14五陽逆斷層井田中央80逆7309、7307、7305等工作面表3-1五陽井田褶曲構造發育情況一覽表表3-2五陽井田主要斷裂構造〔H>20m一覽表表3-3五陽井田主要斷裂構造〔H<20m一覽表序號斷層名稱位置產狀其它延伸長度<m>傾向傾角落差〔m1果園正斷層南峰溝村南0750~15向東過7506工作面尖滅2000279#正斷層79#鉆孔南330760~14呈"S"型走向,落差中間大兩頭小。7003五一201鉆孔逆斷層75052工作面西255659過五一201鉆孔向南、北延伸。14104F1正斷層東李村東,五一210鉆孔西。3057030~40西南過主皮巷不遠尖滅,東北穿過天倉向斜軸部。9505F2正斷層大黃莊村南,南峰斷層與西大巷斷層之間1708~10西端在五一212孔西不遠尖滅,東端與西大巷斷層相交尖滅9506F3正斷層果園斷層北1707513僅在76巷道揭露30007F4正斷層7505工作面西南8514落差由西向東漸小11008F5正斷層5101工作面西7018五一2#軌道巷、皮帶巷揭露5009F6逆斷層南峰溝東308該斷層僅有探巷工程揭露,延伸長度、方向有待進一步查明。10F7正斷層新主井西200m3016.5主皮巷和南大巷揭露31011F8正斷層甘村南330708~10南大巷及探巷揭露110012F9正斷層甘村東16065~758~10主皮帶揭露45013F10正斷層大黃莊村南175西端被南峰斷層錯斷消失85014F11正斷層7516工作面南178860015F12正斷層南峰溝村南330608七六軌道巷、皮帶巷揭露控制待定16F13正斷層東李村東北23013兩端落差漸小尖滅20017F14正斷層F13西北5010兩端落差漸小尖滅10018F15正斷層F14東北18010兩端落差漸小尖滅10019F16正斷層東李村東3508~10西為F1斷層截斷350203-1上正斷層文王山北斷層附近NW7517平行于文王山北斷層,3-1下正斷層北。1500213-1下正斷層文王山北斷層附近NW7528平行于文王山北斷層,3-1號鉆孔揭露。2000第三章填圖工作方法,工作量和質量評述一、填圖工作方法1、要選擇一個適當地域作為填圖實習區,面積不易過大,但要基本滿足要求,構造中等有褶曲,有斷層,植被不太發育,露頭良好,交通方便,巖石類型不能單一。2、實習區要有地形圖,最好是1:10000的,按1:25000的精度填圖最后清圖達到1:50000的精度要求。3、要有一定的實習裝備:地質錘、羅盤、放大鏡、皮尺<或鋼尺>背包等。4、通過實習,使學生基本掌握地質點的觀察,描述及標定,學會按"V"字法則勾繪地質界線。5、通過實習,使學生基本學會實測地質剖面的基本方面,提高繪圖技巧。6、通過實習,使學生掌握實習區的地層發育情況,巖性特征,構造形態,初步分析其力學成因,以及與區域構造的關系。7、通過實習使學生了解測區內的礦產資源賦存情況。8、通過實習使學生初步學會對野外地質資料的搜集整理,對各種地質現象的觀察,描述,增強分析判斷能力,提高文字報告的編寫能力。二、工作量和質量評述以沉積巖區地層實測剖面為例給予介紹:〔一實測剖面的目的、任務和意義實測地層剖面的目的是為了查明地層的巖石組分、層序、厚度、沉積特點、含礦層位、賦存的生物化石及時代、地層間接觸關系;合理劃分地層層序并確定填圖單位;系統采集各種標本、測試樣品和化石;對沉積相和古地理進行研究,以提高地層研究的程度和精度;通過該項工作提高和統一全隊地質人員的認識水平,從而為地質填圖工作打下良好的基礎。因此實測地層剖面是區域地質調查過程中不可少的一個重要環節。〔二剖面選擇原則及要求1.要盡可能選擇露頭良好且連續、穿越條件較為方便的區段。在地質上則要求層序完整、頂底界面完全、構造簡單、接觸關系清楚、化石豐富、巖性組合和厚度具有代表性。若有可能則盡量避開侵入巖體和受其它破壞影響的地段。2.實測剖面線的方位應基本上垂直于地層走向,二者之間的夾角不宜小于60°,盡量選擇一條直線,避免拐折太多。3.為使基巖露頭連續程度良好,應充分利用溝谷自然切面和人工采掘的坑穴、壕塹或鐵路、公路旁側的崖壁等作為剖面通過的位置。4.當基巖露頭不連續時,應布置一些短剖面進行拼接,但需要注意層位拼按的準確性,防止重復和遺漏層位,最好確定明顯的標志層作為拼接剖面的依據。5.剖面的某一段因浮土掩蓋,且在兩側一定范圍內無明顯標志層可進行對比,難以用短剖面拼接或平移剖面導線時應考慮到用槽探等工程予以揭露。尤其是地質界線、接觸關系、巖性或產狀變化等因掩蓋而不清時更應如此。6.有關比例尺的選擇應按規范要求或視具體情況而定,以能充分反映最小地層單位或巖石單位為原則。通常在剖面圖上能標定lmm的單層,均可在實地按所選的相應比例尺所代表的厚度劃分出來。另外,在剖面圖上小于1mm但其有特殊意義的單層,如標志層、化石層、含礦層以及巖脈等可適當放大表示,但應在記錄中注明其真實厚度。
7.剖面線起點和終點的位置、剖面觀察點、巖層產狀要素及地層分界線等都盡可能準確地標定在地形圖上或航空照片上。8.實測剖面的數量應根據研究區內巖相建造的復雜程度、巖性及厚度的變化、其它地質構造的影響、前人研究程度及本隊實際情況及工作要求等方面因素綜合考慮確定。一般而言,各地層單位及不同相帶至少應有l~2條代表性的實測剖面控制。〔三實測剖面的測制程序及方法實測剖面位置被選定以后要開展的工作是進行實地踏勘、統一認識、實測方案和計劃的制定以及進行剖面的實測等工作。1.詳細踏勘及觀察對實測剖面進行詳細踏勘和觀察,在此基礎上對諸多問題進行研究討論,并盡可能達到共識,是區域地質調查工作能否順利開展的一個前提,所以全隊不同學科、不同專業的人員都應參加,其主要內容有:〔1確定分層原則并進行分層。注意觀察巖性特征及其組合規律,觀察巖性變化的界線。分層的厚度取決于剖面比例尺,一般在圖示上大于lmm厚度的巖性變化都應劃分出來。分層的依據和原則有很多標志和特征,重要者有:①巖層組分的顯著差異;②巖石結構構造明顯不同;③巖層顏色變化;④巖層所含古生物化石內容不同;⑤標志層、化石層、礦層及其它分布較廣,在地層對比中有普遍意義的薄層均可劃分出來。這些巖層在圖示中若小于1mm,皆可夸大為lmm;⑥平行不整合、角度不整合等重要接觸關系處應分層;⑦若巖層厚度不大且多種巖性的巖層呈有規律的重復出現可作為互層處理。如果厚度較大且巖性單一的厚層中夾有某些不同巖性的薄層則可將其視為夾層。〔2接觸關系的觀察與研究。區分并厘定出地層的整合、平行不整合、角度不整合等,若為后二者則要認真觀察研究沉積間斷的各種標志。〔3觀察研究構造特征。所測地層剖面是單斜區段還是褶皺構造的某一部位。若剖面線通過處有斷層存在,則要觀察地層重復、缺失或錯開等現象。〔4了解化石賦存層位的巖性特征和化石的豐度、分異度及其類型。〔5了解含礦性,包括含礦層位、找礦標志及礦產類型。〔6注意觀察諸如層理、層厚、波痕、沖刷面等各種沉積構造特征及所代表的地質意義。〔7沉積相變的觀察與研究。在對選定的實測地層剖面實地踏勘時,觀察其巖相變化特征。2.剖面實測〔1測量方法①直線法:剖面短、地形簡單時用;②導線法:剖面長、地形復雜時用。〔2組織形式及分工以組為單位進行實測工作,每組6人左右,其分工為:前后測手各l人,描述l~2人,繪制剖面草圖1人,填表l人,采樣和產狀測量l~2人。〔3工作內容及要求①前、后測手:測量導線的斜距、方位和坡角。斜距:后測手持0m端站定在剖面的起點,每一導線的長度視地形變化確定,前測手沿剖面方位拉測繩至地形折點變化處〔導線應盡量放長,使一條導線上的坡角和方位一致。方位:指導線前進方向,取前、后測手羅盤讀數的平均值;坡角:取后測手所測的仰角為"+",俯角為"-",取前、后測手羅盤讀數的平均值。
注意繼續向前測量時應導線間的銜接。測量所得有關數據由后測手通知記錄人員。待記錄、繪圖、取樣各項工作完畢后方可前進。②采樣和產狀測量人員:要按要求系統采集各種標本、樣品和測量各種地質要素的產狀。每一分層都應有一定數量的標本。每一個標本都要有具體的層位,并以導線上的數字控制采樣位置。盡可能采集完好的標本并使其規格化。采樣、編號、寫標簽以及包裝有序進行,不可漏采、誤采或使標本的編號和位置發生混亂。上述工作就緒后,將導線編號、采樣位置、標本類型和數量通知記錄人員和其他工作人員。采樣的種類〔根據地層工作項目而定:標本包括巖性標本、化石標本和光、薄片標本;樣品包括化學分析樣、人工重砂樣、同位素年齡樣和古地磁樣。樣品編號要求準確、系統編號、不準重復,一般有剖面代號、層號,樣品類型、序號、班組代號。③填表人員:準備好"實測地層剖面登記表",工作中隨時將各種測量數據、有關內容準確及時地填入表中的相關欄內〔表1。
野外填表:填寫除水平距、高差、累積高差、視傾角、分層厚度等其余各項。導線號:要寫導線起止點的位置編號,導線終點位置編號與導線序號相同。如第一根導線為:0—l;第二根導線為:1—2等。各項地質內容的記錄都要與分層號相對應,如斜距起止點是指所分這一層在該導線測繩范圍內的具體起止點數字,如35m~42m,斜距為7m。需要指出的是分層斜距的終止點不能超過該導線的斜距,即不能跨越兩個導線。當某一層跨于兩導線之間,這時表內重復記錄分層號于兩條導線欄內,如"第8層"記錄方法〔見表l。
填表人員工作量大且責任重,及時向各工種人員詢問所測數據及記錄內容,有責任檢查各類人員工作情況并掌握整體工作進度,要隨時將遺漏或有誤之處告知有關人員并及時糾正或補做工作,記錄員要將表格填寫無誤方可移動測繩。表1實測地層剖面登記表④繪圖人員:準備好方格紙,根據野外地形特點和剖面的總體長度確定好剖面的起畫位置和整個圖面的布局,并寫好圖名和比例尺。繪圖時標出方位,并畫出或標出地形線分層位置、巖性符號、采樣位置和類別、產狀位置和數據、重要地名和地物、各種接觸關系等。對于標志層、化石層、礦層或礦化層可以繪出局部放大的剖面圖。〔a繪制野外草圖的目的要求:野外現場繪制平面、剖面草圖,以便控制導線方位和室內整理時參考。〔b野外平面圖的繪制方法〔圖10總方位:可在野外大體測量,也可在地形圖上測得,以圖紙的橫線作為總方位線,在圖紙上方標明北的方向〔N。剖面起始位置:一般圖紙的右端為東或南〔即>0°,≤180°,左端為西或北〔即>180°,≤360°,這樣有利于與地形圖對應。畫法:在圖紙上剖面起點處,沿導線方位畫一條射線,在該射線上截出導線水平距。該水平距可以計算,也可作圖求出〔先按坡角作地形線,投影量出水平距;將導線起止點標好序號,在各導線上按照分層水平距截取各分層位置,每分層段內標好分層號,最好用圓圈圈起,標于分層段中間,在適當位置標記產狀符號、化石采集部位等。分層界線及產狀符號等所畫線的長短也要作統一規定。以此類推畫至剖面終點。圖10楊家杖子地區野外實測剖面草圖如需平移導線,沿走向平移,如平移距離不大,按比例如實表示;平移距離較大,則不按比例作圖,而在圖上標明平移距離,平移方向準確畫出。〔c剖面草圖繪制方法〔圖10定位:放在平面圖下方,橫線即為水平線,豎線則為標高線。
起點:一般與平面圖起點對應。畫法——展開法:按地形坡角由起點作一條射線,在其上按比例截取第一條導線斜距,依此類推,各條導線首尾相接即可得到剖面方向上的地表地形線;在該線上截取各分層斜距,將其分層位置標明,在地形線下按實際產狀繪制巖性花紋,標明產狀及地層時代。注意:A:剖面方向上剖面圖長度大于平面圖長度;B:剖面上巖層產狀不應是實際傾角,而應是各導線方向的視傾角;C:地形坡度要畫準,巖層傾向不要畫反〔特別是有小型褶皺時,以免將層序及厚度重復計算。⑤描述人員:記錄各種原始數據,按要求負責層號的編排和地質現象的描述,并將層號和簡明巖性告知有關人員。同時還有分配和協調全組工作的責任以及進行信手地質剖面圖、素描圖的制作和照相等工作。〔四實測剖面的整理實測剖面的野外作業完畢后即可進行整理工作,實測剖面的室內整理實際上是對剖面的系統研究過程,其中包括:對地層厚度等各項數據進行整理計算;對各種標本、樣品進行清點核對,填寫送樣單,并對某些必要的標本、樣品進行專門分析、鑒定和測試;編繪導線平面圖、地層實測剖面圖等有關圖件;進行剖面小結,編寫剖面說明書,劃分地層單位及填圖單位。1.野外原始資料整理〔1核對野外資料校核、記錄、實測草圖、標本、巖性描述等,補充更正,校核野外定名并選樣。〔2補填表格空白項①導線水平距:D=L*cosα②高差:H=L*sinα③累積高差:為各導線高差代數和④視傾角:據剖面方向與巖層走向夾角來計算,或查表得出或投影用幾何法求出,從而換算成剖面方向上的視傾角。2.巖層厚度計算〔圖11〔1厚度概念:是指巖層頂、底面之間的垂直距離,即巖層的真厚度。〔2意義:厚度資料可表明地層發育情況,不同地段可互相對比,以便確定填圖單位。〔3計算方法:查表法、公式計算法、圖解法和赤平投影法等。這里僅介紹公式計算法。〔4公式計算法利用實測剖面時,所測得的數據:導線方位與巖層走向之間的夾角〔γ,導線方向上巖層頂、底面之間的導線距〔L、地面坡度角β、巖層的傾向和傾角〔α。根據下列公式:H=L〔sinα*cosβ*sinγ±sinβ*cosα當巖層傾向與地面坡向相反時,用"+"號,傾向與坡向相同時用"-"號。如果巖層的傾向與地形的坡向相同,且沿導線方向的坡度角小于巖層的傾角時,應用公式算得負值,可取絕對值。3.清繪圖件〔投影法根據野外草圖和記錄,最終要清繪出正規的平、剖面圖。圖11平面圖方位的選擇〔A正確的選擇;〔B不正確的選擇〔1確定合理的剖面方位
一般是將剖面的起點和終點的連線方向作為剖面的方位,如果所有導線都在該方位兩側,則該方位合適〔圖11,否則分段選擇;要使剖面線盡量垂直于巖層的走向,剖面線方位盡量成為各導線的平均方位;要使剖面線盡量垂直于巖層的走向,剖面線方位盡量成為各導線的平均方位。〔2清繪平面圖〔圖12定向:圖上的橫線就是剖面方位線,據此將圖定好方向,畫好圖上北〔N的方向。作圖:按新的作圖方位,據野外記錄畫出正規平面圖,其畫法和內容同野外草圖。圖12楊家杖子地區實測剖面圖〔3清繪剖面圖〔圖12畫法:用投影法作圖,使剖面上起點和終點與地形圖吻合,將拐來拐去的導線上的地形及地質內容都投影在統一的剖面方向上。這不同于野外草圖的展開法。具體作法:由已畫好的平面圖向下投影〔控制水平位置①繪地形線:平剖面起點要一致,每根導線的起、終點都按圖的豎線向下投好水平位置,與野外草圖繪法不同,既不用坡度角也不用斜距,而是在投影好了的導線連接位置用累積高差確定該點地形高度〔垂直位置,然后再與前一點的地形線相連。②繪地質界線:由平面圖上相應地質界限點直接投影到地形線上。根據巖層產狀畫出各種地質界線,下方標出產狀要素、地層時代。③整飾圖件:標方位、明顯的地物、圖名、比例尺等。〔五編寫剖面說明書主要內容有:1.剖面測量一般情況:時間;位置;內容;手段;取樣;室內整理剖面的方法及需說明的問題。2.地層的研究情況:〔1時代劃分及化石依據;〔2劃分巖性段:將各分層歸納整理并劃分巖性段,分析韻律關系、巖性段特征、頂底標志、接觸關系及其依據。以上部分是說明書主體,要詳細加以說明,有時要按層列剖面,以說明各層及各巖性段演化規律。3.礦產情況:所見礦層〔點、分析結果及找礦意義。4.建議:對地質測量及今后工作的建議。〔六編制地層綜合柱狀圖〔l作用:它可直觀反映該區地層時代、巖層發育特征、接觸關系、巖漿活動、礦產層位、化石等。〔2依據:分析工作區內各時期地層和所有實測剖面資料,有時要參考鄰區資料。〔3主要內容:地層時代、厚度、巖性特征、接觸關系、化石層位及種類,各時期巖漿活動、礦產層位等。〔4比例尺:比例尺一般大于地質圖,通常根據任務及區內地層發育情況而定。如1∶50000地質圖可附1∶l0000或1∶5000比例尺的柱狀圖。二、路線地質調查方法〔一地質填圖中觀察線、觀察點的布置原則和方法選擇一定的路線和控制點進行系統的野外觀察是區域地質調查的基本方法。它的作用是便于對野外觀察材料進行系統的編錄。地質填圖中觀察線、觀察點布置的是否合理,將直接關系到地質填圖的質量及填圖的工作效率。1.觀察線的布置原則和方法根據區域地質調查工作的要求,觀察線的布置原則,一般采取穿越法和追索法相結合的方法〔1穿越路線法:基本上垂直于地層或區域主要構造線的走向布置,以最短的路線,觀測較多、較全面的地質現象,解決較多的地質問題,按一定的間距橫穿整個調查區。〔2追索路線法:沿地質體、地質界線或區域構造的走向布置。用于追索化石層、標志層、含礦層等層位,以及接觸界線或斷層等。
穿越路線法的優點是易于查明地層層序、接觸關系、巖相的縱向變化以及地質構造基本特征,且投入工作量最少。缺點是相鄰兩條路線之間的地帶未能直接觀察,連繪的地質界線可能與實際情況有出入。2.觀察點的布置原則和標定方法在野外路線觀察過程中,需及時標定觀察點。觀察點的作用在于能準確地控制地質界線或地質要素的空間位置;使原始資料的編錄條理化、系統化;控制各種地質資料間的聯系以及文、圖資料與實地位置的符合;便于原始資料的整理、查閱和檢查工作質量。〔1觀察點的布置原則觀察點的布置以能有效地控制各種地質界線和地質要素為原則。一般應布置在具有明確地質意義的位置,如填圖單位的界線、標志層、化石點、巖相或巖性發生明顯變化的地點;巖漿巖的接觸帶和內部相帶以及單元或超單元界線;蝕變帶、礦化點和礦體;褶皺樞紐、斷層破碎帶;節理、劈理的測量或統計地點;線理測量和統計點;代表性產狀要素測量點、取樣點等。不允許機械地等距離布點。〔2觀察點的標定野外填圖過程中在手圖〔地形圖上標定觀察點的位置不能超過規范精度要求的允許誤差范圍,即不論何種比例尺,一般要求在野外手圖上誤差不超過lmm。標定的方法主要有:①當地形地物明顯時,可直接目測標定點位;②當地形細部特征不明顯時,則可借助地質羅盤用后方交會法確定點位,一般應三點交會,其方位線間夾角應大于45?,以減少繪圖誤差。如三線相交不在一點而出現視差三角形時,則以其中心做點位。③GPS定位儀讀出觀察點的經緯度,然后再在地形圖上標繪觀察點的具體位置。〔二路線地質觀察程序路線地質觀察的一般工作程序是:1.標定觀察點的位置;2.研究與描述露頭地質和地貌;3.系統測量地質體的產狀要素及其它構造要素;4.采集標本和樣品;5.追索與填繪地質界線6.沿前進方向進行路線觀察與描述;7.測繪信手剖面圖、素描剖面圖等地質路線剖面圖地質人員在路線上必須連續進行地質觀察。當某一觀察點工作完畢后,無論沿穿越或追索路線皆應連續觀察和記錄到下一個觀察點,以了解和掌握諸如層序、巖性、產狀要素、接觸關系以及地層厚度等地質要素從這一點到下一點的變化情況。若只孤立地對觀察點進行研究描述而放棄路線地質觀察,中間缺乏足夠的系統性、綜合性資料,很難對區域地質特征得出完整的認識。〔三路線觀察的編錄要求
野外觀察內容和收集資料的編錄形式,包括野外記錄、地質素描和地質攝影等
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