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地質(zhì)構(gòu)造論文

時(shí)間:2022-04-10 02:51:01

序論:在您撰寫地質(zhì)構(gòu)造論文時(shí),參考他人的優(yōu)秀作品可以開(kāi)闊視野,小編為您整理的1篇范文,希望這些建議能夠激發(fā)您的創(chuàng)作熱情,引導(dǎo)您走向新的創(chuàng)作高度。

地質(zhì)構(gòu)造論文

地質(zhì)構(gòu)造論文:針對(duì)地質(zhì)構(gòu)造及礦床形成的研究

摘要

隨著地球資源的不斷開(kāi)采、利用,礦業(yè)技術(shù)已逐步成熟,人們也越來(lái)越關(guān)注有關(guān)地質(zhì)構(gòu)造方面的問(wèn)題,為使人們更加清晰地學(xué)習(xí)有關(guān)這方面的知識(shí),本文分析探討了一些區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造成礦的問(wèn)題,并對(duì)影響成礦系統(tǒng)的發(fā)生和有關(guān)保存的因素進(jìn)行了研究并提出了一些自己的觀點(diǎn),希望都?jí)驅(qū)ο嚓P(guān)研究人員提供一些幫助。

關(guān)鍵詞地質(zhì)構(gòu)造;礦床;研究

在地質(zhì)的研究中,最重要的就是研究構(gòu)造,構(gòu)造可以控制礦床的形成,并且在礦床存在的時(shí)候,構(gòu)造有時(shí)候還會(huì)影響礦床的保護(hù)和破壞。地質(zhì)構(gòu)造在一定程度上可以進(jìn)行分類,將它的層次和級(jí)別進(jìn)行劃分,最小的地質(zhì)構(gòu)造可以稱之為顯微構(gòu)造,大的可以達(dá)到全球構(gòu)造,成礦的范圍也受到它們的控制,研究?jī)r(jià)值也各不相同。

1.構(gòu)造成礦研究簡(jiǎn)史

隨著人類文明的發(fā)展,人們?cè)诤茉缫郧熬鸵呀?jīng)了解到礦體和構(gòu)造有關(guān),在一些文獻(xiàn)的記載中,各個(gè)國(guó)家古代的一些采礦大多是有跡可循的,它們的軌跡一般是沿著斷層和一些縫隙。在科技的不斷進(jìn)步下,在礦業(yè)的不斷發(fā)展下,地質(zhì)構(gòu)造中單個(gè)形態(tài)的幾何學(xué)描述已經(jīng)不足以滿足人們,為了更好地進(jìn)行采礦,人們?cè)絹?lái)越喜歡研究地質(zhì)構(gòu)造的全方位特點(diǎn),研究方向延伸到各個(gè)層次、各個(gè)尺度、各個(gè)方位等等,這樣的研究使得人們對(duì)構(gòu)造以及礦床形成有了更深的理解。

2.礦床地質(zhì)研究的進(jìn)展

1)全球構(gòu)造與成礦作用??茖W(xué)界對(duì)成礦的研究只要集中在構(gòu)造上,因此,全球構(gòu)造和構(gòu)造的演化也成了研究的重點(diǎn)問(wèn)題,它對(duì)于成礦作用和礦床形成具有很高的要求和控制,也能很好地幫助我們進(jìn)行礦床的定位,在之前的理論研究中,板塊偏移理論對(duì)全球的構(gòu)造學(xué)研究都造成了巨大的影響,也是目前地質(zhì)研究中最熱門的話題,在有關(guān)地學(xué)的領(lǐng)域中流傳甚廣,尤其這個(gè)理論在礦床地質(zhì)學(xué)領(lǐng)域的影響更是巨大的。在這種理論提出之后,礦床研究的重點(diǎn)方向就是板塊構(gòu)造和成礦作用的關(guān)系,以及超大陸板塊裂解和成礦作用之間的關(guān)系,在各種構(gòu)造背景的研究下,人們對(duì)地質(zhì)構(gòu)造的了解正在不斷深入,裂谷帶、碰撞帶、轉(zhuǎn)換帶等地質(zhì)構(gòu)造也讓人們的眼界大開(kāi),最終也是得出了一系列的結(jié)論,如:金屬礦床的產(chǎn)生大多都要伴隨著這些地形,在大陸邊緣這種現(xiàn)象尤其明顯,這是因?yàn)橛锈}堿性巖漿的訓(xùn)在,使得熱流體作用產(chǎn)生了極大的影響,使得金屬礦床產(chǎn)生在這種環(huán)境下。

現(xiàn)代礦床地質(zhì)的另一個(gè)研究,是在空間和時(shí)間上進(jìn)行研究,研究者將地質(zhì)構(gòu)造的演化過(guò)程進(jìn)行推演并根據(jù)這個(gè)研究礦床的形成所需要的環(huán)境,將礦床地質(zhì)研究融入到全球地質(zhì)構(gòu)造的變化中去,這也是目前研究的一個(gè)熱點(diǎn)和進(jìn)步點(diǎn)。在最近的研究中,人們已經(jīng)不僅僅局限于研究單個(gè)的礦床構(gòu)造,礦物學(xué)家將礦床的研究模式應(yīng)用到地殼剖面上,將礦床在地殼剖面上的分布情況進(jìn)行了統(tǒng)籌和分析,研究和分析范圍比以前要大了不少,與此同時(shí)研究難度也相對(duì)來(lái)講變得大了。如:在進(jìn)行太古宙晚期巖漿時(shí),將演化歷史進(jìn)行了進(jìn)一步的分析,發(fā)現(xiàn)金的成礦也是一種演化的表現(xiàn)形式――巖漿和熱在地殼中的變化。

2)超大型礦床研究。在對(duì)礦床的一些研究中可以發(fā)現(xiàn),地球上的礦床基本以大型和超大型礦床存在,如果從數(shù)值上看,大約占到了70%~90%,這是非常龐大的比重,并且在一定程度上,只有大型和超大型的礦床才能有機(jī)會(huì)成為國(guó)家級(jí)的,成為穩(wěn)定的金屬生產(chǎn)基地,因此,大型和超大型的礦床就成為了研究和發(fā)掘的重點(diǎn),大型和超大型的礦床的尋找也成為了目前研究的意義所在。我們都知道,大型和超大型礦床是大量金屬物和成礦物質(zhì)的堆積,并且滿足一定的條件。因此,這種條件和礦床的形成背景是目前地質(zhì)學(xué)家研究的重點(diǎn)。近幾年來(lái),人們對(duì)與巖漿有關(guān)的成礦作用的研究也逐步提高,在最近的陸松年的理論中,對(duì)成礦作用提出了新的想法,認(rèn)為下層變質(zhì)結(jié)晶基底本身特點(diǎn)和演化發(fā)揮了巨大的作用,才使得金礦床擊在那三個(gè)地區(qū)形成,并且在一定程度上,下層變質(zhì)基底中初始地殼金豐度會(huì)制約金礦的形成,在金礦密集的區(qū)域起到了很明顯的作用,因此,在礦床形成的過(guò)程中,有一些必然的因素必須要滿足,比如大地構(gòu)造要對(duì)礦床的形成有利、區(qū)域的背景要符合要求、周圍的巖石和物理化學(xué)環(huán)境要適合礦床產(chǎn)生、地質(zhì)地殼的移動(dòng)疊加等等,只有滿足了這些條件,大型和超大型金屬礦床才會(huì)產(chǎn)生。

3)研究成礦作用的新思想。在國(guó)內(nèi)外的礦床學(xué)研究領(lǐng)域中,地質(zhì)學(xué)家們?cè)絹?lái)越傾向于研究成礦模式,而其中研究最為廣的當(dāng)屬剪切帶成礦模式,國(guó)內(nèi)外很多地質(zhì)學(xué)家都一致認(rèn)為,剪切帶能夠有效地反映出全球各類金礦床的定位,并且其本身也是金屬礦床形成、發(fā)展和富集的整體,礦床的韌性到脆性的演化也包含在剪切帶里,剪切帶構(gòu)造不僅僅是影響控礦的一種因素,還是一種機(jī)制,一種重要的成礦機(jī)制,因此,剪切帶的成礦模式方面的研究就有了很大的進(jìn)步和發(fā)展。另外,一種新概念的產(chǎn)生和推廣,即含金剪切帶成礦機(jī)制,對(duì)我國(guó)的剪切帶金屬礦床的尋找和研究起到了很大的推動(dòng)作用。另一方面,不只是理論研究上,近些年來(lái),我國(guó)的陸續(xù)發(fā)現(xiàn)了一些與剪切帶有關(guān)的礦床,并且大多是中型和大型的,這些發(fā)現(xiàn)更是在一定程度上反映了剪切帶成礦模式的研究是有重大的實(shí)際意義的,更是一種應(yīng)用型的成礦理論。

礦床成礦系列是一種自然組合,由我們生活的空間中的各個(gè)礦床組合起來(lái)的,所謂的礦床成礦系列,概念核心就是把所有的礦床當(dāng)成一個(gè)整體來(lái)考慮,將整個(gè)歷史背景和流程穿起來(lái),以便探索不同的階段礦床的形成規(guī)律,來(lái)發(fā)現(xiàn)他們之間存在的聯(lián)系,這種情況下,根據(jù)聯(lián)系和規(guī)律,在今后的礦床發(fā)現(xiàn)和研究中就會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位,并使得研究問(wèn)題變得簡(jiǎn)單和有跡可循。

在最近幾年的研究中,我國(guó)地學(xué)工作者經(jīng)過(guò)了多方面的考察和理論研究,在成礦系統(tǒng)分析和成礦動(dòng)力學(xué)方面有了一些進(jìn)展,認(rèn)為礦床在一定程度上講,可以當(dāng)作是一種成礦系統(tǒng),當(dāng)然,這種成礦系統(tǒng)是非常復(fù)雜且龐大的。成礦系統(tǒng)分析是在最近幾年才逐漸興起的,它使得地質(zhì)學(xué)家對(duì)成礦作用的認(rèn)知更加清晰,并且引導(dǎo)人們從整體考慮。而成礦動(dòng)力學(xué)方面,主要認(rèn)為成礦是一種動(dòng)力學(xué)問(wèn)題,因此將成礦問(wèn)題延伸到了動(dòng)力學(xué)問(wèn)題上面,這種地質(zhì)構(gòu)造的研究方法是全新的,對(duì)于地質(zhì)學(xué)家來(lái)說(shuō)這種研究領(lǐng)域也是全新的,將多學(xué)科融合和深入,將會(huì)對(duì)地質(zhì)構(gòu)造和從礦床形成的研究下產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。

3.問(wèn)題與展望

有關(guān)礦床成因的問(wèn)題。礦床,一直以來(lái)都被認(rèn)為是一種地質(zhì)體,具有特殊性和復(fù)雜性,而成礦的過(guò)程更是復(fù)雜的,因此,我們對(duì)于成礦的過(guò)程、成礦的作用等方面的研究都是不多的,并且對(duì)于已發(fā)現(xiàn)的一些礦床,地質(zhì)學(xué)家們也在爭(zhēng)論它們的物質(zhì)來(lái)源以及形成機(jī)理等方面,尤其是對(duì)一些典型的礦床,地質(zhì)學(xué)家們經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)期的研究和討論,至今也沒(méi)有達(dá)成共識(shí)。如:對(duì)于著名的美國(guó)內(nèi)華達(dá)州的卡林型金礦,其內(nèi)部存在的黃金儲(chǔ)量不斷的在擴(kuò)大,因此對(duì)其的研究也是頗多,但至今對(duì)其成因仍存在三種意見(jiàn)。又如:我國(guó)內(nèi)蒙的一處超大型鐵稀土礦床,地質(zhì)學(xué)家們對(duì)其成癮也是爭(zhēng)論不休,而最近又有人提出了自己的意見(jiàn)――該礦是地幔流體交代礦床,相信未來(lái)會(huì)有一個(gè)確切的結(jié)果。

4.結(jié)論

在地質(zhì)構(gòu)造和礦床形成方面的研究已經(jīng)有了很迅速的進(jìn)展,尤其在最近的20年,地質(zhì)學(xué)家們?cè)诘刭|(zhì)構(gòu)造的研究道路上已經(jīng)走的越來(lái)越遠(yuǎn),我們相信,在科技的不斷發(fā)展下,在不久的將來(lái),地質(zhì)構(gòu)造和礦床形成方面的研究必將有更大的突破,也必將為社會(huì)的進(jìn)步做出極大的貢獻(xiàn)。

地質(zhì)構(gòu)造論文:中國(guó)自然美景:多樣地質(zhì)構(gòu)造的杰作

中國(guó)地處太平洋、歐亞、印度三大地質(zhì)板塊匯聚之處,又是世界上緯度跨越最大、海拔高度跨越最大的國(guó)家之一,因此具備了極其多樣的地質(zhì)地貌環(huán)境與自然生態(tài)系統(tǒng)。把中國(guó)的自然保護(hù)區(qū)放到地質(zhì)地貌的大背景下觀察,可以更好地理解中國(guó)自然生態(tài)系統(tǒng)的多樣性和中國(guó)自然景觀的豐富性。

地質(zhì)遺跡是生物圈之母

也是保護(hù)區(qū)的重要保護(hù)對(duì)象

中國(guó)的自然保護(hù)區(qū)分為9種類型:森林生態(tài)、草原草甸、內(nèi)陸濕地、荒漠生態(tài)、海洋海岸、野生動(dòng)物、野生植物、古生物遺跡、地質(zhì)遺跡。實(shí)際上,野生動(dòng)植物都依存于前5類自然環(huán)境與生態(tài)系統(tǒng)中,野生動(dòng)植物作為一些保護(hù)區(qū)的分類類型,只是為了強(qiáng)調(diào)保護(hù)某些旗艦物種的價(jià)值和意義。另外,古生物遺跡其實(shí)是地質(zhì)遺跡的一種,從分類上它可歸于地質(zhì)遺跡之中。

地質(zhì)遺跡作為地球演化過(guò)程中的自然遺存,它既是賞心悅目的自然景觀,例如高山、大川、平原、海洋,也是地球表面生物圈賴以存在的基礎(chǔ),它還是人們得以認(rèn)識(shí)地球演化過(guò)程的珍貴歷史記錄。因此,地質(zhì)遺跡本身,也成為國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的重要類型和保護(hù)對(duì)象,它們包括了以下種類和案例。

典型地質(zhì)剖面:天津薊縣的中上元界地層剖面,河北撫寧縣柳江盆地的元古界-新生界的標(biāo)準(zhǔn)地層及典型地質(zhì)構(gòu)造剖面,河北蔚縣-陽(yáng)原縣泥河灣的新生界地層剖面,浙江長(zhǎng)興縣二疊-三疊系界線層型剖面以及長(zhǎng)興階層型剖面。古生物遺跡:內(nèi)蒙古鄂托克恐龍足跡化石,遼寧北票中生代晚期鳥化石等古生物化石群,福建晉江的海底古森林遺跡和古牡蠣海灘巖,山東即墨市馬山的硅化木,山東臨朐縣山旺的古生物化石,河南南陽(yáng)的恐龍蛋化石群,湖北鄖縣青龍山的恐龍蛋化石群?;鹕降孛玻杭质∷钠健⒁镣?、輝南、靖宇、長(zhǎng)白山等地的火山地貌,黑龍江五大連池的火山地貌。喀斯特地貌:遼寧大連金州成山頭海濱喀斯特地貌。丹霞地貌:廣東仁化縣丹霞山的丹霞地貌,寧夏西吉縣火石寨的丹霞地貌。

除了這些地質(zhì)遺跡類型的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)外,其他類型的保護(hù)區(qū)實(shí)際上也包含了諸如火山、喀斯特、花崗巖、丹霞、砂巖峰林、冰川、古生物化石等許多典型的地質(zhì)遺跡與景觀。

縱橫南北的浩瀚山脈,呈現(xiàn)變幻多姿的森林面貌

森林生態(tài)類型是中國(guó)數(shù)量最多的一種自然保護(hù)區(qū)類型。目前,中國(guó)已建立的446處國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中,森林生態(tài)類有206處,如果加上64處依存于森林生態(tài)系統(tǒng)的野生動(dòng)物類、野生植物類保護(hù)區(qū),那么與森林生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的保護(hù)區(qū)共有270處,占國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)總數(shù)的61%。

與森林生態(tài)系統(tǒng)相關(guān)的保護(hù)區(qū)都有一個(gè)共同點(diǎn),即它們都與中國(guó)眾多的山脈唇齒相依。中國(guó)地處歐亞板塊東南緣,它受到來(lái)自東邊的太平洋板塊以及來(lái)自南邊的印度板塊的碰撞擠壓,在一二百萬(wàn)年以來(lái)的晚近新構(gòu)造運(yùn)動(dòng)時(shí)期,便逐漸形成了現(xiàn)今中國(guó)地貌的基本格局。其最顯著的特征,便是西部青藏高原的隆起,東部平原低地的沉陷,以及由西向東漸次降低的三級(jí)地形階梯,而大致平行經(jīng)向(南北走向)和緯向(東西走向)的諸多山脈,便構(gòu)成了中國(guó)地形的基本骨架與脈絡(luò),也是森林植被的“基體”。其中不少山脈有古老的歷史,但在新構(gòu)造時(shí)期都產(chǎn)生了新的活動(dòng)與抬升。

一些山脈尤其是南北走向的山脈,常常構(gòu)成中國(guó)地形大階梯的“階坎”。例如,一級(jí)地形階梯青藏高原向二級(jí)地形階梯云貴高原、四川盆地過(guò)渡的橫斷山脈東部;二級(jí)地形階梯蒙古高原、黃土高原、云貴高原向三級(jí)地形階梯東北平原、華北平原、長(zhǎng)江中下游平原過(guò)渡的大興安嶺、太行山、巫山、武陵山等等。因此,森林植被的變化,既可以因這些山脈穿過(guò)不同的氣候帶而產(chǎn)生,也可以因山脈的巨大高差而在垂直方向呈現(xiàn)。例如,作為內(nèi)蒙古高原東緣界山的大興安嶺,其北段分布有中最北端的寒溫帶針葉林與針闊葉混交林,向中南段過(guò)渡為中溫帶的以紅松、東北紅豆杉、蒙古櫟林、黑樺林、紫椴林為特征的針闊葉混交林。

山體垂直方向上的森林植被變化,則以橫斷山區(qū)的岷山、邛崍山、大雪山、云嶺、高黎貢山,以及喜馬拉雅山東段最為典型,這些高山、極高山不僅海拔極高,而且由于青藏高原邊緣的斷裂活動(dòng),地形切割也極大,高山深峽相伴,成為地球上地形高差最大的區(qū)域,可以見(jiàn)到由亞熱帶至寒帶的完美自然垂直分帶,在短距離內(nèi),即可出現(xiàn)極為豐富的森林植被群落的變化。

由于地球上的氣候分區(qū)主要是按緯度變化劃分的,因此,中國(guó)近東西走向的山脈,也常常成為中國(guó)南北地理與氣候區(qū)域的分界。這種地理的區(qū)劃界線,在自然界中并不是一條線,而往往是沿著山脈走向的一個(gè)過(guò)渡帶,這就使南北兩側(cè)不同的生物物種交叉混生,在森林群落上,表現(xiàn)出另一種多樣性和特殊性。例如,燕山以及太行山北段作為中溫帶與暖溫帶的分界;秦嶺-伏牛山作為中溫帶與北亞熱帶的分界;米倉(cāng)山-大巴山作為北亞熱帶與中亞熱帶的分界;南嶺作為中亞熱帶與南亞熱帶的分界,等等。

在不同的氣候條件下,相似的巖石構(gòu)成,也會(huì)表現(xiàn)出不同的山地地貌形態(tài),山岳與森林景觀的美學(xué)特征也呈現(xiàn)出多樣化。例如,東北的大興安嶺-小興安嶺-長(zhǎng)白山,主要由古生代至中生代的花崗巖、中-新生代的火山巖構(gòu)成,在中溫帶以冰雪融凍為主的物理風(fēng)化作用下,形成以花崗巖石峰、石穹,火山堰塞湖及火山口湖,熔巖臺(tái)丘等為主要特色的地貌景觀,與中溫帶的針葉林、針闊葉混交林相映襯,自有一種蒼涼、冷峻的意境。

在中國(guó)南方的幕阜山-九嶺山-武功山-羅霄山、括蒼山-雁蕩山-戴云山,以及南嶺諸山,不少山體也由花崗巖以及火山巖構(gòu)成,在亞熱帶濕熱風(fēng)化及流水侵蝕為主的作用下,形成許多峭壁千仞、奇峰兀立的峰叢、峰林、石柱景觀,與亞熱帶的常綠或落葉闊葉林相得益彰。

到了邊緣熱帶的海南島,由于更為強(qiáng)烈的濕熱風(fēng)化作用以及熱帶雨林的覆蓋,以花崗巖為主體的五指山、黎母嶺、雅加大嶺,多呈現(xiàn)出峰嶺雖陡峭,但山石藏而不露,植被郁閉度很高的山岳景觀特征。

此外,在類似的氣候條件下,由于不同山脈的巖石構(gòu)成差異,也會(huì)呈現(xiàn)山地地貌形態(tài)以及景觀美學(xué)的差異。例如,中國(guó)南方最具特色的山岳景觀當(dāng)屬丹霞地貌、喀斯特地貌,它們?cè)诘孛簿坝^組合與美學(xué)特征上都獨(dú)樹一幟。例如,丹霞地貌的赤壁丹崖、峰叢石柱、甕谷懸瀑;喀斯特地貌的峰叢石林、峽谷地縫、溶洞天坑,等等。

另一方面,不同的巖石對(duì)于地形和土壤的影響、地質(zhì)作用形成的特殊地貌,也會(huì)給森林的物種、群落結(jié)構(gòu)、林相烙上不同的印記。例如,武夷山、南嶺丹霞地貌區(qū)的亞熱帶常綠闊葉林;大婁山北坡川南、黔北、渝西南一帶“赤水型”丹霞地貌區(qū)以竹林、桫邐特色的森林植被;在黔南及廣西境內(nèi)的苗嶺、鳳凰山-九萬(wàn)大山-大瑤山、六詔山等地,常見(jiàn)有中亞熱帶至南亞熱帶的喀斯特森林,或稱石灰?guī)r的季風(fēng)常綠闊葉林、山地苔蘚常綠闊葉林、季雨林等,白頭葉猴、黑葉猴是這類森林中的標(biāo)志性物種。

火山噴發(fā)形成的火山口,或者喀斯特溶蝕塌陷作用形成的天坑,會(huì)造就環(huán)狀封閉的巨型凹坑。在中國(guó),這些凹坑直徑最大可達(dá)千米左右,最深可達(dá)600多米,因坑內(nèi)氣候溫和濕潤(rùn),蒸發(fā)量小,樹木生長(zhǎng)旺盛,且不易受人類干擾,常常繁衍出壯觀的“地下森林”,生物多樣性比地面的森林群落更為豐富。以廣西雅長(zhǎng)蘭科植物國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)附近的大石圍天坑為例,天坑內(nèi)的森林郁閉度遠(yuǎn)高于坑外,保持了原始森林的特性,植物與洞穴動(dòng)物的種類極為豐富,有許多中國(guó)乃至東亞特有種。在趨光作用影響下,凹坑內(nèi)樹木的高生長(zhǎng)也尤為突出,在黑龍江小北湖國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)附近的鏡泊湖火山口“地下森林”中,一般樹高達(dá)50米以上,最高超過(guò)100米,遠(yuǎn)高于坑外地面上的樹木。

從平原到高原,浩渺繽紛的濕地大觀

濕地是中國(guó)另一個(gè)十分重要的自然保護(hù)區(qū)類型。被定為“內(nèi)陸濕地”類型的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)有53處,如果加上36處包括在野生動(dòng)物、海洋海岸、草原草甸、森林生態(tài)、荒漠生態(tài)、地質(zhì)遺跡等類型中的濕地類保護(hù)區(qū),含濕地保護(hù)的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中共有89處,占國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)總數(shù)的20%。

由于不同的地質(zhì)地理成因與背景,中國(guó)國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)中的濕地也呈現(xiàn)十分多樣化的類型,筆者把它們分為以下幾類:

寒溫帶-中溫帶的東北平原河流湖泊濕地;中溫帶的內(nèi)蒙古高原東部湖泊濕地;中溫帶的阿爾泰山、天山山地湖沼濕地;中溫帶的西北干旱區(qū)荒漠-綠洲濕地;暖溫帶的華北平原河流湖泊濕地;北亞熱帶-中亞熱帶的長(zhǎng)江中下游平原河流湖泊濕地;暖溫帶-北亞熱帶-中亞熱帶的海岸灘涂及河口濕地;南亞熱帶-邊緣熱帶的紅樹林海岸濕地;高原暖溫帶-北亞熱帶-中亞熱帶的云貴高原湖泊濕地;高原溫帶-高原亞溫帶-高原亞寒帶的青藏高原高寒湖沼濕地。

東北平原-華北平原-長(zhǎng)江中下游平原,是歐亞板塊東緣因與太平洋板塊碰撞形成的一個(gè)大的沉降帶。東北平原三面被山地圍繞,地勢(shì)低平,排水不暢,加上氣溫低、蒸發(fā)量小,以及凍土層的隔水作用,所以在松花江、嫩江、烏蘇里江、黑龍江、遼河沿岸形成大面積湖沼,當(dāng)?shù)厝朔Q之為“泡子”。而新生代以來(lái)因板塊碰撞發(fā)生的廣泛火山噴發(fā),常常堵塞河流,形成堰塞湖群,這也是東北平原大范圍積水成沼的重要原因。在東北平原,這類濕地保護(hù)區(qū)達(dá)到29處,是中國(guó)國(guó)家級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū)分布最密集的區(qū)域。

華北平原以前是渤海和黃海的一部分,由于黃河以及由太行山而出的漳河、滹沱河、唐河、拒馬河、永定河、白河等帶來(lái)的泥沙淤積,才成為今日之平原。其中黃河居功至偉,它造就了以河南鄭州桃花峪為頂點(diǎn)的地球上最大的陸上三角洲。雖然在填海造陸的過(guò)程,潴積的不少湖淀現(xiàn)已干涸,但海河河口、黃河河口、海河水系的衡水湖以及河南境內(nèi)的黃河沿岸,仍是目前華北平原的國(guó)家級(jí)濕地保護(hù)區(qū)所在地。

長(zhǎng)江中下游平原歷史上曾經(jīng)被浩渺如海的“云夢(mèng)大澤”那樣的許多湖泊所占據(jù),后雖因泥沙堆積以及人類活動(dòng)影響,湖泊縮小分離,但這里仍保留了中國(guó)東部最大的淡水湖群,如今在洞庭湖、洪湖、龍感湖、鄱陽(yáng)湖、洪澤湖以及長(zhǎng)江口的九段沙,均建有濕地類的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)。

“地球第三極”青藏高原的隆起,是晚近地質(zhì)時(shí)期對(duì)地球氣候與環(huán)境產(chǎn)生重大影響的最重要的地質(zhì)事件。由于成為許多大河的發(fā)源地,青藏高原也被稱作亞洲“水塔”,而保障“水塔”供水的重要水源涵養(yǎng)地,便是青藏高原獨(dú)具魅力的高寒草原-草甸-濕地生態(tài)系統(tǒng)。一方面是因?yàn)樵瓉?lái)經(jīng)剝蝕形成的低海拔平原被快速大幅抬升,保留了平緩的地形面,加上構(gòu)造斷陷,容易積水成湖;另一方面,大面積凍土表層的融凍作用,也極易形成積水洼地并沼澤化,進(jìn)而擴(kuò)展連接成大片湖沼濕地。四川、甘肅、青海、西藏境內(nèi)的若爾蓋、尕海、黃河首曲、隆寶灘、三江源、色林措等地,便是這類濕地及其保護(hù)區(qū)的典型。

比青藏高原外緣低一個(gè)“臺(tái)階”的云貴高原、內(nèi)蒙古高原,也有許多高原湖泊濕地。在云南高原,它常常是沿著南北向斷裂帶發(fā)育的長(zhǎng)條狀深水湖;在貴州高原,往往是伴隨著喀斯特及構(gòu)造作用的溶蝕斷陷湖;在內(nèi)蒙古高原東部,常見(jiàn)為構(gòu)造拗陷低地的匯水湖盆。云南的蒼山洱海、貴州的威寧草海、內(nèi)蒙古的達(dá)賚湖等國(guó)家級(jí)濕地自然保護(hù)區(qū),可分別視為這些高原湖泊的代表。

值得人們高度關(guān)注的還有中國(guó)西北干旱區(qū)的荒漠-綠洲濕地,它主要分布在內(nèi)蒙古西部、寧夏河套、甘肅河西走廊,以及新疆的塔里木和準(zhǔn)噶爾盆地。在高山夾峙的這些干旱區(qū)斷陷低地,雖然戈壁沙漠廣布,但依賴于高山的冰雪融水,在山前的沖積扇上及沿河兩岸形成了綠洲濕地,它是荒漠地帶最富有生機(jī)的生態(tài) “綠島”。例如已建立國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的內(nèi)蒙古額濟(jì)納、甘肅的張掖黑河、敦煌陽(yáng)關(guān),新疆的艾比湖等。

氣候與地貌條件紛呈多樣的濕地,也孕育了各具特色的植物群落與動(dòng)物種群。例如,青海三江源的高寒草原-草甸-濕地生態(tài)系統(tǒng),為青藏高原特有的、以藏羚羊、野牦牛、藏野驢、藏原羚等為代表的大中型食草類動(dòng)物種群提供了良好的棲息環(huán)境,成為它們的大種群集中分布區(qū),同時(shí)還為高原上的雪豹、狼等肉食動(dòng)物種群的生存提供了食物來(lái)源。當(dāng)然,最重要的也許是,濕地為眾多鳥類提供了棲息地,而且由于中國(guó)地域遼闊,可作為同一類候鳥的夏季繁殖地與越冬地。例如,黑頸鶴在四川若爾蓋、青海隆寶灘、青海湖的夏季繁殖地,在貴州威寧草海,云南昭通大山包、西藏雅魯藏布江中游河谷的越冬地;丹頂鶴在黑龍江扎龍的夏季繁殖地,在江蘇鹽城的越冬地,等等。

從溫帶到熱帶,漫長(zhǎng)的海岸線展示豐富多彩的海洋生態(tài)

中國(guó)大陸的海岸線長(zhǎng)約18400公里,島嶼海岸線長(zhǎng)約16900公里,二者相加約35300公里,而且中國(guó)的海岸線地跨溫帶、亞熱帶、熱帶多個(gè)氣候區(qū),因此海洋海岸的自然特征也極為豐富多彩。

上文提到華北平原、長(zhǎng)江中下游平原都有由海變陸、由湖變陸的演化歷史。在天津海河口的古海岸與濕地、河北昌黎黃金海岸、山東黃河口的濱州貝殼堤島與濕地、福建晉江深滬灣海底古森林遺跡等地的國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū),反映海陸變化的古海岸遺跡,都被記錄在一道道古貝殼堤、古沙堤,或古牡蠣海灘巖中,它可以幫助人們閱讀這種自然變化的歷史書頁(yè)。

需要著重提到的,是位于南亞熱帶-邊緣熱帶的紅樹林海岸、珊瑚礁海岸,它們皆在北回歸線以南,主要分布于福建、廣東、廣西、海南的大陸及島嶼海岸。在這里已建立國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的紅樹林海岸有福建的漳江口,廣東的湛江,廣西的合浦山口、防城北侖河口,海南的東寨港;已建立國(guó)家級(jí)自然保護(hù)區(qū)的珊瑚礁海岸有廣東的徐聞,海南的三亞、文昌銅鼓嶺。

紅樹林海岸與珊瑚礁海岸都被稱為生物海岸,但其成因卻與地質(zhì)作用密切相關(guān)。紅樹林海岸主要是受地質(zhì)斷陷作用影響,海岸下沉,形成喇叭形海灣,又被稱為溺谷。河流帶來(lái)的泥沙大量堆積,形成低緩的灘涂,利于紅樹林生長(zhǎng)。而珊瑚礁海岸是在相對(duì)抬升的巖石海岸上,因波浪侵蝕形成淺水平臺(tái),給珊瑚礁生長(zhǎng)提供了良好場(chǎng)所。紅樹林海岸與珊瑚礁海岸都是生物多樣性最突出的海岸段,而且它保護(hù)了海岸的穩(wěn)定,也使海岸地貌呈現(xiàn)多樣化。

海南島由于全島處于熱帶,加上有利的海岸地貌條件,因此成為中國(guó)紅樹林海岸與珊瑚礁海岸發(fā)育最好的地方,其紅樹林、珊瑚礁的規(guī)模與物種種類都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)大陸東南沿海和臺(tái)灣島。而且,瓊北后水灣的鄰昌礁、瓊西洋浦灣的大鏟礁,還是中國(guó)海域內(nèi)僅有的兩處堡礁。

地質(zhì)構(gòu)造論文:論地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山煤層頂板事故的影響

[摘 要]造成礦山煤層頂板事故的主要原因多數(shù)是由于地質(zhì)構(gòu)造不清而引起的,所以準(zhǔn)確掌握礦山開(kāi)采范圍內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造對(duì)預(yù)防頂板事故的發(fā)生具有極為重要的作用。本文通過(guò)簡(jiǎn)單闡述地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層頂板的一些影響及相應(yīng)的管理辦法,希望對(duì)同業(yè)人員在實(shí)際工作過(guò)程中有一些啟發(fā)。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)構(gòu)造;頂板;事故

1.造成頂板事故的因素

1.1 構(gòu)造

地層受力發(fā)生斷裂,沿破裂面兩側(cè)巖塊發(fā)生顯著相對(duì)位移的構(gòu)造。在較大斷層附近一般都會(huì)伴生著一些較小的斷層及裂隙,其斷層性質(zhì)基本與大斷層相同,這N情況在頂?shù)装宥际呛裆皫r層時(shí)最為常見(jiàn)。這些小斷層及裂隙雖然落差小,不能影響煤礦工作面的正常開(kāi)采,但是它將使煤層的頂?shù)装瀹a(chǎn)生破碎,如果這些小斷層及裂隙較多,將對(duì)煤層工作面的頂板產(chǎn)生更大的危害,容易造成頂板事故的發(fā)生。

1.2 褶皺

巖層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下,因受力而發(fā)生彎曲,一個(gè)彎曲稱褶曲,如果發(fā)生的是一系列波狀的彎曲變形,就叫褶皺。褶皺的基本單位是褶曲。褶曲是發(fā)生了褶皺變形的巖層中的一個(gè)彎曲,通常在地層受水平擠壓力或者受水平擠壓剪切力時(shí)產(chǎn)生。煤礦開(kāi)采的煤層在受各種構(gòu)造應(yīng)力的作用下,會(huì)產(chǎn)生各種各樣的裂隙、節(jié)理等煤層內(nèi)小構(gòu)造。尤其在褶曲的軸部,這種地質(zhì)表現(xiàn)尤為明顯,煤巖層的破壞程度也更大,當(dāng)煤層在開(kāi)采、掘進(jìn)等生產(chǎn)過(guò)程中被揭漏就會(huì)更易產(chǎn)生脫落現(xiàn)象,甚至是發(fā)生片幫和冒頂?shù)仁鹿省?

1.3 斷裂

在斷層的作用下,將煤巖層分割開(kāi),兩盤發(fā)生相對(duì)位移,使煤巖層不再具有巖層的連續(xù)性與完整性。斷層產(chǎn)生于各種不同構(gòu)造中,在構(gòu)造環(huán)境較復(fù)雜的煤礦礦區(qū),伴隨斷層所產(chǎn)生的破碎帶及其對(duì)頂板的破壞程度都較構(gòu)造環(huán)境簡(jiǎn)單的礦區(qū)嚴(yán)重,因?yàn)槠扑閹У拇笮∨c破碎程度是煤礦頂板事故的一個(gè)主要影響因素,所以這類礦區(qū)更易發(fā)生頂板事故。

在構(gòu)造應(yīng)力作用下斷層兩盤容易出現(xiàn)牽引褶曲、破碎、擠壓和揉皺等地質(zhì)現(xiàn)象,且會(huì)改變煤層厚度,在煤礦生產(chǎn)過(guò)程中這些煤層在揭露后經(jīng)常是發(fā)生頂板事故的地點(diǎn),另外有些頂板斷裂而底板不斷裂或者底板斷裂而頂板不斷裂的構(gòu)造部位,因?yàn)闃?gòu)造應(yīng)力的影響,頂板容易發(fā)生冒落,一般冒落范圍都較大,且都不發(fā)生明顯先兆,這也是容易發(fā)生頂板事故的原因。

1.4 煤巖組合

煤層頂?shù)装宓膸r性、強(qiáng)度、厚度及其存在的構(gòu)造是煤礦生產(chǎn)過(guò)程中選擇支護(hù)方式和處理采空區(qū)方式的根據(jù),也是頂板事故的主要誘發(fā)因素。由于煤層頂?shù)装逡驗(yàn)榈貙討?yīng)力和構(gòu)造影響,地層產(chǎn)生形變,導(dǎo)致頂板破碎,煤層變形。在實(shí)際煤礦生產(chǎn)中也證實(shí),一般容易引起頂板事故的煤巖組合情況為:①煤層偽頂不連續(xù),強(qiáng)度不夠,如果支護(hù)不及時(shí),或者支護(hù)方式支護(hù)手段不能適應(yīng)頂板變化,也容易發(fā)生頂板事故。②煤巖組合復(fù)雜的煤層中通常具有較多夾矸層,生產(chǎn)過(guò)程中容易發(fā)生分層砸落傷人;③主要成分是沼澤泥和泥炭沼澤泥的煤巖組合,在原始沉積時(shí)部分沉積物的表層可能發(fā)生風(fēng)化,高嶺土化作用顯著,容易發(fā)生頂板事故;④頂板節(jié)理和劈理發(fā)育地段,在生產(chǎn)過(guò)程中容易導(dǎo)致頂板事故,在頂板上方存在積水情況下,積水沿構(gòu)造導(dǎo)入,使頂板事故的發(fā)生幾率增大;⑤煤層厚度急劇變化地段造成頂板穩(wěn)定性差,容易產(chǎn)生頂板事故;⑥如果煤層傾角較大,當(dāng)某處發(fā)生頂板冒落時(shí),將使煤層頂板沿傾角下移,有可能頂板冒頂事故的面積變大。

1.5 巖漿侵入

巖漿侵人會(huì)分割煤層,破壞煤層的完整與連續(xù)。一般情況下,巖漿巖體形狀都不規(guī)則,巖漿巖體與煤巖體接觸部分常常伴隨特殊褶皺及旋窩狀褶曲等小構(gòu)造。在生產(chǎn)過(guò)程中這些地質(zhì)情況不易掌握,且不易支護(hù),是容易發(fā)生頂板事故的一個(gè)因素。

2.預(yù)防頂板事故的相關(guān)措施

2.1 加強(qiáng)煤層觀測(cè)工作

為更好的了解礦區(qū)地質(zhì)狀況,就要充分了解所采煤層的各相關(guān)特性,以保證安全生產(chǎn),在生產(chǎn)過(guò)程中盡量減少發(fā)生頂板事故的可能性。觀測(cè)內(nèi)容:①結(jié)構(gòu):要查明煤層的各個(gè)分層和夾矸層,觀測(cè)夾矸層的層數(shù)、厚度、巖性及其與煤層的接觸關(guān)系。②煤厚:實(shí)際測(cè)量煤層的分層厚度及其總厚度,觀察分析煤層厚度的變化規(guī)律。③圍巖:觀測(cè)圍巖的巖性及其與煤層如何相接處,圍巖構(gòu)造的發(fā)育及其穩(wěn)定性等。④煤質(zhì):觀察所采煤層的物理性質(zhì)、煤層結(jié)構(gòu)及內(nèi)在構(gòu)造等特性;若因?qū)嶋H情況需要,可以對(duì)煤進(jìn)行取樣化驗(yàn),以測(cè)定煤的灰份、揮發(fā)分等化學(xué)性質(zhì)。⑤含水性及導(dǎo)水性:通過(guò)在實(shí)際生產(chǎn)過(guò)程中進(jìn)行觀察,掌握所采煤層的含水性及其導(dǎo)水性。⑥產(chǎn)狀:煤層的產(chǎn)狀包括煤層傾角、傾向及走向。這些都需要在煤層揭露后由技術(shù)人員進(jìn)行觀察測(cè)量。

2.2 加強(qiáng)地質(zhì)工作

必須提高對(duì)煤礦地質(zhì)的認(rèn)識(shí)、加強(qiáng)地質(zhì)勘探和地質(zhì)隊(duì)伍建設(shè)、推廣引用地質(zhì)勘探新技術(shù)、認(rèn)真落實(shí)地質(zhì)工作,防止頂板事故的發(fā)生。

我國(guó)煤礦在生產(chǎn)過(guò)程中通常使用通過(guò)打鉆以及圖紙分析等方法探查礦區(qū)范圍內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造情況。要繼續(xù)加強(qiáng)這方面的工作力度,做到在生產(chǎn)前掌握地質(zhì)構(gòu)造和頂?shù)装逄卣?,做好地質(zhì)工作。同時(shí),要積極引進(jìn)先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),比如物理探測(cè)方法進(jìn)行地質(zhì)勘查工作,結(jié)合傳統(tǒng)的技術(shù)手段,把頂板事故的發(fā)生可能性通過(guò)加強(qiáng)地質(zhì)工作來(lái)降低。

2.3 合理布置巷道

在煤礦巷道的設(shè)計(jì)過(guò)程中,要盡量避免在斷層、節(jié)理破碎帶、泥化夾層等地質(zhì)構(gòu)造軟弱面附近布置巷道。頂板的次生應(yīng)力與原巖應(yīng)力和側(cè)壓系數(shù)有關(guān),要把巷道的位置布置在頂板壓力不太集中、頂板穩(wěn)定性較好的地點(diǎn)。

2.4 加強(qiáng)現(xiàn)場(chǎng)管理與技術(shù)管理工作

現(xiàn)場(chǎng)管理人員要經(jīng)常性的對(duì)頂板進(jìn)行檢查,發(fā)現(xiàn)問(wèn)題及時(shí)處理。這對(duì)預(yù)防頂板事故來(lái)說(shuō)是一項(xiàng)基礎(chǔ)工作,也是最為重要的一項(xiàng)工作內(nèi)容。而技術(shù)人員要通過(guò)觀察已揭露煤巖層的活動(dòng)規(guī)律,分析推測(cè)出本礦區(qū)內(nèi)其它位置煤巖層的大概活動(dòng)規(guī)律。詳細(xì)地了解頂板情況,編制出適合本礦井或本區(qū)域的一套行之有效的預(yù)防措施。同時(shí),也要注重對(duì)一線工作人員的培訓(xùn),使一線工作人員對(duì)頂板管理有一個(gè)的科學(xué)的認(rèn)識(shí),讓他們能夠在生產(chǎn)過(guò)程中及時(shí)預(yù)防和處理可能危及他們生命安全的頂板事故問(wèn)題。對(duì)檢查出來(lái)的安全隱患問(wèn)題,要及時(shí)整改,定人員,定措施,定時(shí)間的保證將整改落實(shí)到實(shí)處。整改后,要進(jìn)行嚴(yán)格驗(yàn)收,保證合格,否則不可繼續(xù)進(jìn)行生產(chǎn)活動(dòng)。

2.5 細(xì)致編寫作業(yè)規(guī)程

在編制作業(yè)規(guī)程過(guò)程中,要根據(jù)具體的地質(zhì)條件,編寫盡可能詳盡的頂板支護(hù)措施及實(shí)施細(xì)則,并嚴(yán)格執(zhí)行所編寫的規(guī)程,以保證井下工作人員的人身安全,同時(shí),根據(jù)實(shí)際情況的變化,及時(shí)編制補(bǔ)充措施,以適應(yīng)實(shí)際工作中遇到的地質(zhì)構(gòu)造變化情況。

2.6 重視防治水工作

由于煤礦的采煤工作面往往在其上段存在采空區(qū),采空區(qū)內(nèi)積水可以通過(guò)采動(dòng)裂隙及斷層等構(gòu)造導(dǎo)入煤層的頂板,使其更容易發(fā)生頂板事故。所以,要加強(qiáng)煤礦防治水工作,盡量使采空區(qū)內(nèi)的積水不能對(duì)煤層頂板產(chǎn)生影響,以減少頂板事故的發(fā)生。

3.結(jié)語(yǔ)

地質(zhì)條件的不清晰是誘發(fā)頂板事故發(fā)生的主要因素。相關(guān)技術(shù)人員在實(shí)際生產(chǎn)工作過(guò)程中要對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)情況和頂板地質(zhì)特點(diǎn)進(jìn)行深入地調(diào)查與研究,掌握其與頂板事故的相關(guān)性,最后使用與礦區(qū)實(shí)際情況相適合的防范措施,這樣才能有效預(yù)防頂板事故的發(fā)生。對(duì)頂板事故的防治工作是礦山生產(chǎn)過(guò)程中的重要部分,必須認(rèn)真對(duì)待,充分了解其發(fā)生的各種誘因,才能做好礦山安全工作。

作者簡(jiǎn)介

高志廣,男,1967年出生,1990年畢業(yè)于鶴崗礦業(yè)職業(yè)學(xué)院學(xué)校采礦專業(yè),助理工程師,現(xiàn)工作于黑龍江龍煤集團(tuán)鶴崗礦業(yè)公司新陸煤礦地測(cè)大隊(duì),主要從事地質(zhì)工作。

地質(zhì)構(gòu)造論文:鐵礦中伴生白云巖礦的地質(zhì)構(gòu)造特征

摘 要:河北聰鼐襯詰乃炯矣北區(qū)鐵礦是近年來(lái)開(kāi)采的大型露天鐵礦場(chǎng),屬鞍山式沉積變質(zhì)型。礦區(qū)范圍內(nèi)大洪峪組白云巖與鐵礦床伴生,巖體主要呈似層狀,上被第四系地層覆蓋,位于太古界單塔子群變質(zhì)巖地層之上,巖體與鐵礦床產(chǎn)狀一致,受礦區(qū)內(nèi)震旦紀(jì)之后的北北東向和近東西向兩組為主的斷裂構(gòu)造控制,其形態(tài)呈舒緩波狀展布。

關(guān)鍵詞:白云巖;礦床;構(gòu)造;地質(zhì)特征

0前言

河北省灤縣境內(nèi)司家營(yíng)北區(qū)露天鐵礦位于響R-李興莊-灤南縣樂(lè)營(yíng)成礦帶上,是冀東地區(qū)重要的露天鐵礦集中區(qū)。該區(qū)的白云巖礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量也相當(dāng)豐富,研究對(duì)象為司家營(yíng)鐵礦北區(qū)N6~N34線間,設(shè)計(jì)終了開(kāi)采境界線以上的保有建筑用白云巖礦體,非金屬礦物包括石英,長(zhǎng)石、碳酸鹽、綠泥石、黑云母和角閃石,其中石英含量較高。

1區(qū)域地質(zhì)背景

司家營(yíng)北區(qū)地處灤縣響R鎮(zhèn)境內(nèi),位于河北省東部,燕山南麓,灤河西畔,地處環(huán)渤海經(jīng)濟(jì)圈和京津唐的腹地。該區(qū)探明儲(chǔ)量的礦產(chǎn)資源多達(dá)20多種,包括有鐵礦石23億噸,石灰石約2億噸,白云巖約1500萬(wàn)噸。司家營(yíng)北區(qū)鐵礦屬鞍山式沉積變質(zhì)鐵礦床,位于新河復(fù)式背斜西翼,主要呈單斜構(gòu)造,片理走向近南北,傾向西,傾角40-50度,從上世紀(jì)50年代,在經(jīng)過(guò)幾次比較大的地質(zhì)勘探過(guò)程中,共探明B+C+D級(jí)礦石儲(chǔ)量超過(guò)17.7億噸,平均品位為TFe29.17%。司家營(yíng)礦區(qū)擁有豐富的水資源、電力設(shè)施、熔劑礦資源和煤炭資源,使鋼鐵工業(yè)具有資源與設(shè)施方面的優(yōu)勢(shì)。

2礦床地質(zhì)特征

本區(qū)大地構(gòu)造位置為中朝準(zhǔn)地臺(tái)、燕山臺(tái)褶帶、山海關(guān)隆起之昌黎凸起的西南邊緣地帶、司馬長(zhǎng)復(fù)式向斜的次一級(jí)褶皺構(gòu)造司家營(yíng)復(fù)式向斜東翼新河復(fù)式背斜西翼。

2.1地層

礦區(qū)大面積被第四系覆蓋,基巖地層以太古界單塔子群黑云變粒巖和中元古界長(zhǎng)城系大紅峪組石英砂巖、白云巖為主,沉積巖大洪峪組地層角度不整合覆蓋于單塔子群變質(zhì)巖地層之上。

2.1.1太古界單塔子群

礦區(qū)出露變質(zhì)巖地層為太古界單塔子群白廟子組三段,在礦區(qū)內(nèi)廣泛分布。主要由一套變質(zhì)程度比較淺,粒度比較細(xì),巖性比較簡(jiǎn)單的變粒巖類、片巖類和石英巖類等組成?;旌蠋r化弱而普遍。該套地層走向近南北,傾向西,傾角40°~50°。

2.1.2中元古界長(zhǎng)城系

礦區(qū)長(zhǎng)城系地層為大洪峪組,巖性為石英砂巖、白云巖及含砂白云巖。走向北北東,傾向北西西,傾角10°~25°,以角度不整合直接覆于太古界單塔子群變質(zhì)巖之上。由于區(qū)內(nèi)第四系大面積覆蓋,長(zhǎng)城系地層零星出露。礦體賦存于該層位中。

2.1.3第四系

分布廣泛,占礦區(qū)面積的70%以上。地表出露的以亞砂土為主,其次為坡殘積物。個(gè)別鉆孔中可見(jiàn)到粘土。第四系厚20~30m,最厚70m,一般是東薄西厚。

2.2構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造簡(jiǎn)單,僅一條北北東向F4斷層:主要是在N6~N30線間的鉆孔中見(jiàn)到,全長(zhǎng)約2700余米,向南、北端可能還有一定的延伸,為礦區(qū)內(nèi)規(guī)模較大的斷層。其走向15°~20°,傾向北西西,傾角40°~55°。在平面上呈舒緩波狀,為一壓扭性走向逆斷層。該斷層在N8線將建筑用白云巖礦體斷開(kāi),導(dǎo)致長(zhǎng)城系地層重復(fù)。水平斷距50~80m,傾斜斷距70~80m。斷層雖從礦體中通過(guò),但因斷距較小,影響不大。

2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)目前尚未發(fā)現(xiàn)巖漿的大規(guī)模侵入現(xiàn)象,只在極少數(shù)的鉆孔中出現(xiàn)了厚度較大,產(chǎn)狀不明的黑云霓輝正長(zhǎng)巖。另外,伴生的還有一些中基性的脈巖,如變質(zhì)輝長(zhǎng)巖脈、橄欖灰綠玢巖脈、偉晶巖脈等。

2.3.1黑云霓輝正長(zhǎng)巖

主要呈黑綠色,巖石幾乎全部由結(jié)晶礦物組成,具有不等的它形粒狀結(jié)構(gòu)且表現(xiàn)為塊狀構(gòu)造。礦物成分以輝石為主,其次為角閃石和黑云母。輝石呈現(xiàn)出帶狀結(jié)構(gòu)的特征,透輝石在中心地帶,邊緣為綠色的霓輝石。微斜長(zhǎng)石表面較臟,有的光性異常,為交代別的礦物而來(lái)。

2.3.2變質(zhì)輝長(zhǎng)巖脈

顏色主要呈黑綠色,以輝石、基性斜長(zhǎng)石為主要成分,具變余輝長(zhǎng)或纖狀變晶結(jié)構(gòu)。巖脈中的輝石已經(jīng)變質(zhì)作用變?yōu)榻情W石或陽(yáng)起石。并伴有磁鐵礦、鈦鐵礦及磷灰石等副礦物的生成。在N18-N32線間分布有區(qū)內(nèi)最大的變質(zhì)輝長(zhǎng)巖脈帶,斜切礦體,呈北西西走向 厚度為10-20米,長(zhǎng)度約為1500米,傾角較陡。

2.3.3橄欖灰綠玢巖脈

灰黑色,具斑狀結(jié)構(gòu)。斑晶常聚斑出現(xiàn),主要成分為基性中長(zhǎng)石;輝石、橄欖石的含量較少。基質(zhì)中分布有雜亂無(wú)序的細(xì)小半自形條柱狀斜長(zhǎng)石,輝石呈半自形或它形和細(xì)小鐵礦物一起分布在斜長(zhǎng)石間隙,構(gòu)成似輝綠結(jié)構(gòu)。在N6線ZK238孔、N12線ZK200孔見(jiàn)此巖脈侵入于震旦系地層之中。

2.3.4偉晶巖脈

灰白色或肉紅色,具偉晶結(jié)構(gòu)。巖脈的主要組分為鉀長(zhǎng)石、斜長(zhǎng)石和石英,并含有少量的黑云母、白云母、角閃石和磁鐵礦。分布較廣,多以透鏡狀順層貫入于變粒巖和礦層之中。

3.礦體地質(zhì)特征

礦體賦存于長(zhǎng)城系大洪峪組地層中,礦體呈層狀產(chǎn)出,礦體在礦區(qū)內(nèi)主要分布于N6~N34線之間,賦存標(biāo)高-200m~+40m,礦體平均厚度約80m,礦體走向15°~20°,傾向北西西,傾角40°~55°。礦石為厚層白云巖及含砂白云巖。

3.1礦石質(zhì)量

3.1.1礦石的礦物成分

白云巖又稱苦灰石,白云巖是以白云石為主要組成的碳酸鹽巖,是碳酸鈣和碳酸鎂的復(fù)鹽。礦物成分以白云石為主,少量方解石、石英、粘土礦物及陸源碎屑(石英、長(zhǎng)石和云母),有時(shí)也有少量的石膏、硬石膏、天青石、重晶石、黃鐵礦、有機(jī)質(zhì)等。礦石主要自然類型為白云巖及含砂白云巖。

3.1.2礦石化學(xué)成分

礦石的化學(xué)成分主要為CaO、MgO,少量SiO2,其它組份微量。

3.2礦體圍巖及夾石

礦體頂?shù)装鍨槭⑸皫r、含礫砂巖及燧石巖,地層為長(zhǎng)城系大洪峪組。圍巖與礦體產(chǎn)狀一致,接觸面比較規(guī)則。

夾石:礦體內(nèi)偶見(jiàn)砂巖夾石,砂巖夾石厚度較小達(dá)不到剔除厚度時(shí),本次估算未剔除。

3.3白云石的礦物特征

純白云石的化學(xué)分子式為CaMg(CO3),理論含量CaO:30.41%,MgO:21.86%,CO2:47.73%,其晶體結(jié)構(gòu)為三方晶系,晶形為菱面體形態(tài)。顏色為灰白色,有時(shí)為淺黃、淺褐、淺綠、肉紅色。光澤為勃利光澤,解離完全。莫氏硬度3-4,密度2.8-2.9g/cm3。滴入鹽酸后不發(fā)泡,只受侵蝕。

地質(zhì)構(gòu)造論文:瓦斯賦存與地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系之我見(jiàn)

摘要:隨著煤礦行業(yè)的快速發(fā)展,對(duì)于井下瓦斯賦存狀態(tài)影響因素的研究得到了業(yè)內(nèi)人士的高度重視。對(duì)于瓦斯賦存狀態(tài)在多數(shù)情況下不僅受到一個(gè)區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造型式的影響,還會(huì)受到局部地質(zhì)構(gòu)造型式的影響??梢哉f(shuō),地質(zhì)構(gòu)造型式對(duì)瓦斯賦存狀態(tài)起著決定性的作用,同時(shí)也可以有效地評(píng)估該地區(qū)的煤田瓦斯?fàn)顩r。本文結(jié)合對(duì)地質(zhì)構(gòu)造特征的描述,闡明了地質(zhì)構(gòu)造型式對(duì)瓦斯賦存狀態(tài)的影響作用。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)構(gòu)造型式;瓦斯賦存狀態(tài);影響作用;分析

一、前言

瓦斯是煤在地質(zhì)歷史演變過(guò)程中逐漸形成的氣體地質(zhì)體,影響瓦斯涌出量大小和煤層瓦斯賦存狀態(tài)的地質(zhì)條件是含煤層歷經(jīng)多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)演化的結(jié)果。瓦斯賦存和運(yùn)移與地質(zhì)構(gòu)造有著十分緊密的關(guān)系,從地質(zhì)角度來(lái)分析礦井瓦斯賦存規(guī)律,對(duì)于瓦斯抽放利用及防治礦井瓦斯災(zāi)害有重大意義。

目前,隨著將瓦斯與地質(zhì)構(gòu)型相結(jié)合研究工作的開(kāi)展,在對(duì)地質(zhì)構(gòu)型與瓦斯生產(chǎn)、轉(zhuǎn)移等關(guān)系之間的研究已經(jīng)取得了初步成效以及進(jìn)一步研究的基礎(chǔ)?,F(xiàn)如今,在越來(lái)越先進(jìn)的技術(shù)支撐下,必須要善于利用這些技術(shù)并加大對(duì)該課題的理論研究,全面提升相關(guān)研究水平,最終為煤和瓦斯的進(jìn)一步發(fā)展提供可靠的理論基礎(chǔ),從而更進(jìn)一步推動(dòng)我國(guó)煤礦事業(yè)的大力發(fā)展。筆者根據(jù)多年的工作經(jīng)驗(yàn),采取地質(zhì)劃分的方法,對(duì)該課題進(jìn)行簡(jiǎn)要的分析研究。

二、地質(zhì)構(gòu)造特征介紹

(一)斷裂構(gòu)造介紹

地殼的形變,一般都是從褶皺到斷裂,斷裂又可分為斷層和節(jié)理;但一旦發(fā)生斷裂,它便作為地塊的邊界條件,從而對(duì)以后的變形起決定性影響。雖說(shuō)每個(gè)采煤礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境條件各有不同,其斷裂構(gòu)造形態(tài)也不盡相同。但經(jīng)過(guò)研究,可以看出它們之間也存在著一些相同的規(guī)律性可循。對(duì)具有成生聯(lián)系的各項(xiàng)結(jié)構(gòu)因素而言,在統(tǒng)一的構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)的作用下,在具體統(tǒng)一的地質(zhì)構(gòu)型下,其產(chǎn)生的構(gòu)造形跡并不是隨機(jī)無(wú)序的,盡管這些結(jié)構(gòu)要素可能具有不同形態(tài)、不同級(jí)別、不同性質(zhì)、不同方向和不同序次,但仍有著一定的內(nèi)在規(guī)律可循。斷層的封閉性和透氣性將對(duì)瓦斯的積聚產(chǎn)生巨大的影響。

(二)褶皺構(gòu)造介紹

每一個(gè)采煤礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)型都各不相同,除了上面提到的斷裂構(gòu)造外,還存在著一種褶皺構(gòu)造。當(dāng)煤層受到褶皺的充分影響作用后,在褶皺區(qū)域的不同部位對(duì)于瓦斯的賦存狀態(tài)也是千差萬(wàn)別的。例如在復(fù)式向、背斜軸部轉(zhuǎn)折端,瓦斯極易聚集,而在褶曲兩翼,則瓦斯不易于積聚。

(三)地質(zhì)動(dòng)力的區(qū)分?

地質(zhì)動(dòng)力區(qū)分是結(jié)合了現(xiàn)有先進(jìn)的科學(xué)技術(shù),以地質(zhì)形態(tài)的基本常識(shí)與常見(jiàn)的地質(zhì)外形為依據(jù),來(lái)正確地預(yù)測(cè)出該地區(qū)的地質(zhì)形態(tài)。在這其中,必須有對(duì)該地區(qū)地質(zhì)形態(tài)最專業(yè)和權(quán)威的分析研究,還必須要能夠分析出該地區(qū)地質(zhì)斷裂形成的原因以及其歷史的發(fā)展變化情況,再利用現(xiàn)代化先進(jìn)的數(shù)據(jù)分析軟件、應(yīng)力測(cè)量?jī)x等來(lái)找出應(yīng)力集中的地域或方位。這種辦法現(xiàn)在已經(jīng)在中國(guó)很多礦區(qū)加以實(shí)際推廣應(yīng)用,也得到了業(yè)內(nèi)人士的一致好評(píng),為煤田的順利開(kāi)采提供了一定的技術(shù)支持與豐富手段,也值得進(jìn)一步的推廣使用。

三、地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯賦存狀態(tài)的影響分析

(一)地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯賦存的關(guān)系分析

地質(zhì)構(gòu)造形跡對(duì)瓦斯賦存的影響主要表現(xiàn)在:一方面造成了瓦斯分布的不均衡,另一方面是形成了有利于瓦斯賦存或排放的條件。受到地質(zhì)構(gòu)造應(yīng)力的作用和應(yīng)力場(chǎng)復(fù)雜性的影響,在同一構(gòu)造形跡內(nèi)會(huì)出現(xiàn)有應(yīng)力集中程度不同的塊段,從而形成了相對(duì)的高壓和相對(duì)的低壓區(qū)域,壓力差驅(qū)動(dòng)了瓦斯的運(yùn)移,形成了瓦斯的相對(duì)聚積,這也是造成瓦斯分布不均衡的重要原因。

如果煤田所處斷層較少,瓦斯賦存就主要受到區(qū)域褶皺的控制。由于褶皺運(yùn)動(dòng),會(huì)造成褶皺產(chǎn)狀發(fā)生較大變化,而煤層作槌粱巖中最軟弱的成分之一,在構(gòu)造應(yīng)力的作用下或重力作用下極易發(fā)生形變,甚至產(chǎn)生塑性流變,從而形成復(fù)雜的褶皺和厚煤包。巖層經(jīng)過(guò)褶皺作用后,在褶皺不同部位圍巖封閉瓦斯能力也具有較大的差別,在背斜軸部節(jié)理以張性為主,其封閉瓦斯的能力明顯較弱。而在向斜軸部,節(jié)理以壓性或壓扭性為主,因此,圍巖封閉瓦斯的能力會(huì)介于背斜軸部和向斜軸部之間。此外,背斜傾伏端埋深相對(duì)大,封閉瓦斯的能力也會(huì)相應(yīng)增強(qiáng);而向斜仰起端埋深相對(duì)減少,則封閉瓦斯的能力也相對(duì)減弱。

(二)煤層埋藏深度及圍巖與瓦斯賦存的關(guān)系

瓦斯含量隨埋深增大而增大,煤層埋深越大,煤層中的瓦斯向地表運(yùn)移的距離就越長(zhǎng),就越容易保存下來(lái)。此外,深度的增加致使壓力增大,煤層及圍巖被壓實(shí),降低了透氣性,有利于保存瓦斯,正常情況下,煤層的瓦斯含量與埋深呈現(xiàn)一定的相關(guān)性。

由于壓力的作用,煤層瓦斯會(huì)不斷運(yùn)移和排放,圍巖和煤層的滲透性決定了瓦斯運(yùn)移和排放的速度。如果煤層頂?shù)装鍨橹旅茌^完整透氣性差的巖層,如泥巖、裂隙不甚發(fā)育的灰?guī)r,瓦斯不易滲出,瓦斯在煤層中就容易保存下來(lái),致使煤層瓦斯含量過(guò)高,瓦斯壓力過(guò)大。相反,如果煤層頂?shù)装逵赡z結(jié)較差的中粗砂巖、礫巖組成,則煤層瓦斯含量低,瓦斯壓力小。

(三)地質(zhì)構(gòu)造對(duì)瓦斯含量及壓力預(yù)測(cè)的影響

對(duì)于一個(gè)采煤區(qū)的瓦斯含量及其壓力等方面的測(cè)評(píng)工作是十分必要的。在實(shí)際工作中,可以利用目前先進(jìn)發(fā)達(dá)的儀器設(shè)備來(lái)進(jìn)行具體測(cè)試。首先,需要對(duì)具體煤礦的井下瓦斯原始值進(jìn)行測(cè)量,并且要做好多組數(shù)值的歷史記錄;其次,要能夠正確靈活地使用多場(chǎng)耦合分析模擬系統(tǒng),正確計(jì)算出最后的數(shù)值;最后,需要結(jié)合記錄下來(lái)的數(shù)值,在適合的軟件里面做出曲線圖。經(jīng)過(guò)對(duì)這些測(cè)試、分析以及總結(jié)的經(jīng)驗(yàn)中,可以很直觀的發(fā)現(xiàn)地質(zhì)形態(tài)對(duì)于瓦斯和壓力值都有很大的影響作用。

(四)區(qū)域構(gòu)造對(duì)于瓦斯賦存的影響

大型構(gòu)造體系決定了煤田盆地的形成。如含煤巖系一般保存于山字型的馬蹄形盾地和兩翼負(fù)向構(gòu)造單元內(nèi),盾地部位可以是構(gòu)造簡(jiǎn)單的含煤盆地,也可以是一系列含煤向斜構(gòu)造,兩翼的含煤向斜構(gòu)造則呈雁列展布。煤田中常見(jiàn)一些中、小型直扭型構(gòu)造型式,如中、小型多字型構(gòu)造和中、小型入字型構(gòu)造等。在多字型構(gòu)造中,保存含煤巖系的褶皺和斷裂構(gòu)造具有等距、雁列展布特征,一般以長(zhǎng)條狀、短軸狀褶曲為主,兩翼不對(duì)稱,陡翼常伴生走向逆沖斷層。入字型構(gòu)造其主干斷層一般長(zhǎng)數(shù)十公里,張扭性分支斷裂與主干斷層所夾銳角指向所在盤相對(duì)運(yùn)動(dòng)方向,含煤巖系一般保存于分支斷層下降盤或拖曳向斜構(gòu)造內(nèi),等距、雁列于主干斷層旁側(cè)。在構(gòu)造型式的控制下,煤區(qū)周圍出現(xiàn)一定的應(yīng)力集中區(qū),從而導(dǎo)致瓦斯得不到及時(shí)的釋放,使得這個(gè)地區(qū)的瓦斯量比較高。這種對(duì)地質(zhì)形態(tài)的預(yù)測(cè)為進(jìn)一步評(píng)估一個(gè)地區(qū)的瓦斯賦存具體狀態(tài)有著不可取代的重要作用。除此之外,由于地區(qū)的環(huán)境條件不同,其煤層的透氣性能以及斷層的情況對(duì)瓦斯的賦存狀態(tài)同樣有著相當(dāng)重要的影響作用。

四、結(jié)論

隨著科技的不斷發(fā)展,煤礦行業(yè)也在發(fā)生著日新月異的變化。對(duì)瓦斯賦存狀態(tài)的研究一直都是業(yè)內(nèi)人士非常關(guān)注課題,經(jīng)過(guò)不斷地研究分析發(fā)現(xiàn),地質(zhì)構(gòu)造型式對(duì)其的影響作用是至關(guān)重要的。在實(shí)際的煤礦運(yùn)營(yíng)中,技術(shù)人員應(yīng)該在大量理論知識(shí)的支撐下,對(duì)該課題進(jìn)行更深層次的研究與分析,進(jìn)一步提升我國(guó)煤炭事業(yè)的發(fā)展與壯大。

地質(zhì)構(gòu)造論文:地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤礦安全生產(chǎn)的影響分析

摘 要 煤礦行業(yè)作為國(guó)家重點(diǎn)高危行業(yè),安全生產(chǎn)是其工作的重中之重,安全與生產(chǎn)兩者密不可分,要想搞好生產(chǎn),實(shí)現(xiàn)礦井的高效高產(chǎn),第一要?jiǎng)?wù)就是抓好安全。隨著煤礦開(kāi)采的礦井越來(lái)越深,井下地質(zhì)構(gòu)造更加復(fù)雜、煤層厚度所呈現(xiàn)出的不穩(wěn)定及不規(guī)則形態(tài),會(huì)對(duì)煤層開(kāi)采及井巷掘進(jìn)造成嚴(yán)重影響,是影響煤礦安全生產(chǎn)的最重要客觀因素。

關(guān)鍵詞 地質(zhì)構(gòu)造 煤礦 安全生產(chǎn) 影響

0前言

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),近年來(lái)我國(guó)發(fā)生的各類煤礦安全事故中,有超過(guò)60%為瓦斯、頂板及突水等惡性事故,而這些類型的事故的發(fā)生基本都與煤礦地質(zhì)構(gòu)造有著密切的關(guān)聯(lián)。

1煤礦地質(zhì)構(gòu)造與瓦斯事故的關(guān)系

1.1煤與瓦斯突出

煤與瓦斯突出是指在煤礦井下采掘過(guò)程中,在煤和地應(yīng)力的共同作用下,在極短的時(shí)間從煤巖體內(nèi)噴出大量煤巖與瓦斯的動(dòng)力現(xiàn)象。瓦斯突出與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)系十分密切,其多發(fā)生在地質(zhì)構(gòu)造帶內(nèi),如褶曲、斷層或火成巖侵入?yún)^(qū)附近,可能造成設(shè)施破壞或人員傷亡事故。

1.2對(duì)瓦斯風(fēng)化帶的影響

煤田形成后,煤變質(zhì)生成的瓦斯經(jīng)煤層、圍巖裂隙和斷層向地表運(yùn)動(dòng);地表的空氣、生物化學(xué)及化學(xué)作用生成的氣體由地表向深部運(yùn)動(dòng)。由此形成了煤層中各種氣體成分由淺到深有規(guī)律的逐漸變化,即煤層內(nèi)的瓦斯呈現(xiàn)出垂直分帶特征。一般將煤層由露頭自上向下分為四個(gè)瓦斯帶:CO2-N2帶、N2帶、N2-CH4帶、CH4帶。前三個(gè)帶總稱為瓦斯風(fēng)化帶。在地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜區(qū)域的煤層結(jié)構(gòu)被破壞時(shí),即可能影響瓦斯風(fēng)化帶的發(fā)育程度。如采掘工程在瓦斯風(fēng)化帶內(nèi),當(dāng)通風(fēng)不良或停風(fēng)時(shí),不但會(huì)存在CO2引起窒息的危險(xiǎn),還有發(fā)生瓦斯爆炸的危險(xiǎn)。

2煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故的關(guān)系

2.1斷裂構(gòu)造與頂板事故

斷裂構(gòu)造是指巖石在地殼內(nèi)的動(dòng)力作用下,沿著一定方向產(chǎn)生機(jī)械破裂,失去其連續(xù)性和整體性的一種現(xiàn)象。斷裂構(gòu)造包括斷層和節(jié)理,其中斷層使巖(煤)層兩側(cè)發(fā)生明顯位移。斷層在不同的構(gòu)造環(huán)境中發(fā)育廣泛,特別是地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜的礦區(qū),斷層的規(guī)模不等、大小不一,小的不足一米,大的則達(dá)數(shù)十、上百米,其斷距、破碎帶大小不一,對(duì)圍巖的破壞程度也不盡相同,其中在破碎帶極易產(chǎn)生頂板事故;另外,在斷層的兩側(cè)還可能出現(xiàn)牽引揉皺、褶曲、擠壓和破碎等現(xiàn)象,造成煤層和頂、底板巖層中裂隙也顯著增加,同時(shí)可能導(dǎo)致煤層厚度突增或壓薄,在采掘過(guò)程中該處煤(巖)層暴露后極易產(chǎn)生冒頂事故;還有一些斷頂不斷底或斷底不斷頂?shù)男鄬右约皩娱g滑動(dòng)構(gòu)造部位,在構(gòu)造應(yīng)力的作用下,圍巖易脫落,且脫落面積較大,沒(méi)有預(yù)兆,造成采掘時(shí)也易發(fā)生頂板事故。

2.2褶皺構(gòu)造與頂板事故

褶皺構(gòu)造是巖(煤)層在構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的作用下而發(fā)生形變,形成的一系列連續(xù)彎曲。從褶皺成因分析,褶皺一般是由橫彎褶皺作用、縱彎褶皺作用和剪切褶皺作用形成。其中巖層受到與巖層面垂直的外力作用而發(fā)生彎曲形成褶皺的過(guò)程稱為橫彎褶皺作用;受順層擠壓應(yīng)力作用導(dǎo)致巖層彎曲而形成褶皺的作用稱縱彎褶皺作用;由于切層或順層剪切而導(dǎo)致褶皺形成的作用為剪切褶皺作用。在構(gòu)造應(yīng)力作用下,巖(煤)層要發(fā)生塑性流動(dòng)或滑動(dòng),使得不同部位產(chǎn)生一系列的裂隙、小斷層、節(jié)理等內(nèi)部小構(gòu)造。在褶曲的核部裂隙、節(jié)理加速發(fā)育,巖造成層極易破碎,易冒落,巖(煤)層軸部結(jié)構(gòu)急劇變化,煤層厚度發(fā)生急劇擠厚或壓薄現(xiàn)象,導(dǎo)致采掘過(guò)程中不易支護(hù),一旦支護(hù)不到位,很容易發(fā)生片幫及冒頂事故,給頂板的管理帶來(lái)困難。

2.3煤巖組合與頂板事故

由于煤系地層受到地質(zhì)應(yīng)力及后期構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,煤巖層均已產(chǎn)生形變,導(dǎo)致圍巖破碎,頂板多變不平整,煤層形態(tài)多變。經(jīng)生產(chǎn)實(shí)踐證實(shí),在煤層偽頂完整性差,強(qiáng)度低,如果支護(hù)不到位,或支護(hù)手段、方式?jīng)]有適應(yīng)煤層頂板變化;另外在煤巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層中又常含有多層夾矸層,開(kāi)采過(guò)程中發(fā)生夾矸至上分層脫落的煤巖組合情況下,極易產(chǎn)生頂板滑移甚至冒頂事故。

3煤礦地質(zhì)構(gòu)造與突水事故的關(guān)系

礦井突水是指在采掘過(guò)程中巷道揭穿富水溶洞、導(dǎo)水通道、積水老窿時(shí),大量地下水突然涌入礦井內(nèi)的現(xiàn)象。礦井突水一般來(lái)勢(shì)兇猛,常會(huì)在短時(shí)間內(nèi)淹沒(méi)巷道,給礦井生產(chǎn)帶來(lái)極大危害,甚至造成人員傷亡。復(fù)雜的地質(zhì)構(gòu)造都是地下水富集的地方,V井突水都具備三個(gè)基本要素即水源、水量和導(dǎo)水通道。因此,在煤炭采掘過(guò)程中地質(zhì)構(gòu)造可能引起井下突水事故的發(fā)生,不但給煤礦造成生產(chǎn)上的被動(dòng)和損失,更給安全帶來(lái)極大的隱患。

3.1斷裂構(gòu)造對(duì)煤礦突水的影響

井下隔水層對(duì)突水起阻擋作用,其阻水能力由其厚度、巖性組合及力學(xué)強(qiáng)度決定。當(dāng)采掘遇到斷層時(shí),上下兩盤巖(煤)層可能發(fā)生錯(cuò)動(dòng),縮短了煤層與底板含水層間的距離,造成底板隔水層有效厚度減少,甚至造成斷層一盤的煤層與另一盤的含水層直接接觸,造成底板隔水層有效厚度消失,將極大的增加煤層底板突水的危險(xiǎn)性。另外,隨著斷裂帶內(nèi)裂隙發(fā)育,巖體破碎,強(qiáng)度降低,不僅給承壓水的導(dǎo)升創(chuàng)造了有利條件,甚至裂隙帶可能成為充水帶,使水文地質(zhì)條件更加復(fù)雜,給突水創(chuàng)造了條件,從而造成采掘過(guò)程中極易發(fā)生突水事故。

3.2陷落柱對(duì)煤礦突水的影響

巖溶陷落柱是指埋藏型巖溶的地下溶洞的頂部巖層和覆蓋層,在荷載或其他動(dòng)力作用下,失去支撐發(fā)生坍塌或剝落后形成的上小下大的錐狀塌陷體。陷落柱突水災(zāi)害是礦井巖溶突水災(zāi)害的重要類型之一,其主要特點(diǎn)是突水性強(qiáng),規(guī)模大,破壞損失嚴(yán)重。因巖溶陷落柱除自身常儲(chǔ)聚大量地下水外,還常成為溝通其他水源的導(dǎo)水通道,所以陷落柱突水時(shí)極易造成嚴(yán)重的淹井事故。

4結(jié)語(yǔ)

綜上所述,在煤礦安全生產(chǎn)工作中,不能就安全抓安全,探明地質(zhì)構(gòu)造的類型和規(guī)模才是保障安全生產(chǎn)的首要任務(wù),并且應(yīng)時(shí)刻關(guān)注地質(zhì)構(gòu)造的變化,認(rèn)真研究分析這些地質(zhì)因素,總結(jié)規(guī)律,制并定科學(xué)有效的防治措施,從根本上降低煤礦重大事故的發(fā)生概率。

地質(zhì)構(gòu)造論文:汶川地質(zhì)構(gòu)造解讀

所有的地理學(xué)家都沒(méi)能料到龍門山構(gòu)造帶會(huì)發(fā)生如此劇烈的震動(dòng),以至于搖晃了半個(gè)亞洲。

“龍門山構(gòu)造帶的確是活動(dòng)的,但我沒(méi)想到這里會(huì)有如此大的地震?!弊?0年代末開(kāi)始即在四川西部地區(qū)開(kāi)展地質(zhì)研究工作的美國(guó)麻省理工學(xué)院地球與行星科學(xué)系教授、美國(guó)地質(zhì)學(xué)會(huì)前主席伯奇費(fèi)爾先生對(duì)這次發(fā)生在汶川的8.0級(jí)地震表示非常出乎意料。

一般來(lái)講,大地震通常發(fā)生在板塊邊界,例如印尼蘇門答臘大地震。而這次龍門山地震是發(fā)生在大陸內(nèi)部的一次“非典型”陸內(nèi)變形。

自上個(gè)世紀(jì)60年代以來(lái),板塊構(gòu)造假說(shuō)的提出為地質(zhì)學(xué)注入了強(qiáng)大的生命力,似乎地球上的火山、地震分布之謎一下子就解開(kāi)了。然而,隨著研究的深入,當(dāng)板塊構(gòu)造假說(shuō)在海洋地質(zhì)學(xué)家和地球物理學(xué)家那里取得巨大勝利的同時(shí),許多大地構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家對(duì)板塊構(gòu)造假說(shuō)提出了質(zhì)疑,因其并不能有效地解釋發(fā)生在大陸內(nèi)部的變形(例如位于大陸內(nèi)部的火山、地震)。因此,對(duì)該假說(shuō)的懷疑和如何“登陸”也被提出來(lái)了。

中國(guó)的青藏高原是研究大陸變形的天然實(shí)驗(yàn)室,在我國(guó)青藏高原內(nèi)部和邊界發(fā)生著大規(guī)模的地殼運(yùn)動(dòng),例如2001年發(fā)生在昆侖山的8.1級(jí)地震和橫斷山脈頻繁的地質(zhì)活動(dòng)。這次發(fā)生地震的龍門山斷裂帶就是位于青藏高原和四川平原轉(zhuǎn)換的邊界上,是研究青藏高原隆升和陸內(nèi)變形的關(guān)鍵地區(qū)。根據(jù)美國(guó)地震局發(fā)表的此次地震的震源機(jī)制解釋,加拿大蒙特利爾工學(xué)院嵇少丞教授表示:引發(fā)汶川大地震的龍門山主中央斷裂震源深度為10~20公里,斷層走向平行于龍門山走向(向北西傾),在垂直剖面上呈鏟形,近地表傾角最大達(dá)65度。地震發(fā)生時(shí),在短短的兩分鐘時(shí)間內(nèi),地殼巖石中就形成了一條長(zhǎng)約250公里、深近20公里的大斷裂,順著這條斷裂,西邊的松潘――甘孜地塊向東邊的四川盆地狠狠地挺進(jìn)了一大步,這一步在有的地方竟然邁了9米之遠(yuǎn)!這些特征必然造成地震的最大烈度帶從震中向北東方向強(qiáng)烈展布。

汶川大地震的發(fā)生的地質(zhì)背景是極其復(fù)雜的。龍門山構(gòu)造帶是研究中國(guó)中新生代大陸構(gòu)造的關(guān)鍵地區(qū),它被圍限在華北、揚(yáng)子和羌塘三大陸塊的拼貼構(gòu)造之間。三疊紀(jì)晚期華北陸塊、羌塘陸塊與揚(yáng)子陸塊碰撞拼貼不僅直接使秦嶺山脈崛起,在龍門山地區(qū)也造成了強(qiáng)烈的褶皺――逆沖構(gòu)造作用,地殼縮短變形并形成了古龍門山。在約5000萬(wàn)年前,印度次大陸和歐亞板塊碰撞拼貼,雄偉廣闊的青藏高原在這個(gè)時(shí)候開(kāi)始崛起,古龍門山構(gòu)造帶也重新復(fù)活,在中新世――更新世經(jīng)歷了類似現(xiàn)今青藏高原東北緣柴達(dá)木祁連山的逆沖縮短作用,川西的貢嘎山即是因?yàn)椴糠治樟送硇律仵r水河斷裂的左旋走滑位移而隆升逾7000余米,龍門山――岷山構(gòu)成了中國(guó)東西部地形地貌的重要邊界,部分地方的海拔可以在50公里內(nèi)由四川盆地的幾百米上升至龍門山的5000米左右,成為和喜馬拉雅并列的世上最陡峭的地形邊界。

然而令人困惑的是,在這次汶川大地震之前,現(xiàn)今的觀測(cè)資料表明龍門山地質(zhì)活動(dòng)并不特別強(qiáng)。這一地區(qū)最大歷史地震為7.5級(jí),近年來(lái)較大的地震為1976年松潘、平武兩次7.2級(jí)地震,但是這些7級(jí)以上地震都是發(fā)生在岷山構(gòu)造帶上而非龍門山,龍門山地震活動(dòng)主要以中小地震居多,歷史上只發(fā)生過(guò)4次6級(jí)地震,沒(méi)有7級(jí)以上地震的紀(jì)錄,近年來(lái)發(fā)生的最大地震為1999年綿竹地區(qū)的兩次5級(jí)地震,北川以北歷史上未發(fā)生過(guò)6級(jí)以上地震,并且GPS測(cè)量并不支持龍門山現(xiàn)代存在顯著的地殼縮短量。因此,可以說(shuō)這次汶川大地震完全出乎中外地質(zhì)學(xué)家的意料。

然而,必須認(rèn)識(shí)到,人類出現(xiàn)在約300萬(wàn)年前,同5000萬(wàn)年的青藏高原演化史相比時(shí)間太過(guò)短暫。因此,在歷史的長(zhǎng)河中,龍門山相對(duì)平靜的地震歷史也許僅相當(dāng)于大自然打了一個(gè)盹。從科研角度來(lái)講,汶川大地震必將帶來(lái)對(duì)青藏高原現(xiàn)今地殼活動(dòng)的全新審視,從而加深大地構(gòu)造地質(zhì)學(xué)家和地震學(xué)家對(duì)陸內(nèi)變形的認(rèn)識(shí),為解決陸內(nèi)地震發(fā)生的機(jī)理提供寶貴的資料。2008年5月12日,我們?yōu)殂氪ù蟮卣鸶冻龅拇鷥r(jià)是血,而人類必將在隱忍含吞中進(jìn)步,了解自然,敬畏自然。

地質(zhì)構(gòu)造論文:淺談過(guò)地質(zhì)構(gòu)造時(shí)采煤工作面的頂板支護(hù)

摘 要:在地質(zhì)構(gòu)造不同的條件下,頂板巖層的狀態(tài)和性質(zhì)對(duì)開(kāi)采煤礦的安全產(chǎn)生較大影響,特別是遇到陷落柱、節(jié)理和遇斷層等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造時(shí),加強(qiáng)工作面的頂板支護(hù),對(duì)采煤過(guò)程中的安全管理問(wèn)題尤為重要。本文通過(guò)對(duì)工作面頂板支護(hù)技術(shù)和地質(zhì)構(gòu)造的現(xiàn)狀加以分析,探討如何有效保障工作面頂板支護(hù)安全。

關(guān)鍵詞:頂板支護(hù);采煤工作面;地質(zhì)構(gòu)造過(guò)斷層

在開(kāi)采煤礦的過(guò)程中時(shí)常會(huì)出現(xiàn)冒頂事故,該事故對(duì)采煤工作面的影響較大,是安全生產(chǎn)的極大隱患。隨著采煤工作面的不斷變化(向前、移動(dòng)、加深)情況,頂板條件和壓力也會(huì)隨著地質(zhì)結(jié)構(gòu)的變化發(fā)生變化,工作面的狀態(tài)一直是動(dòng)態(tài)循環(huán)狀態(tài),在遇到陷落柱、節(jié)理、遇斷層等復(fù)雜構(gòu)造時(shí),頂板發(fā)生的變化更為劇烈,所以,在采煤過(guò)程中,頂板的支護(hù)尤為重要。頂板的支護(hù)不僅能保證施工人員的人身安全,還能根據(jù)不同地質(zhì)條件的變動(dòng),最大程度地保障開(kāi)采工作安全,提高開(kāi)采效率。

一、遇過(guò)斷層情況

遇到過(guò)斷層之前,煤層表面通常會(huì)出現(xiàn)一些前兆。例如工作面傾斜、煤層節(jié)理面增多及煤層走向改變等。這些現(xiàn)象對(duì)工作面上下板棚會(huì)產(chǎn)生破壞性影響。使煤層煤量減少、煤質(zhì)變軟,煤層層理不清,光澤變暗,還會(huì)發(fā)生瓦斯流出等嚴(yán)重情況。

1.過(guò)斷層:(1) 繞過(guò)斷層方法。繞過(guò)斷層方法通常在斷層過(guò)大的工作面中較為常用。因其斷層落差大,影響范圍也隨之變大,所以必須明確斷層范圍及區(qū)域,繞過(guò)斷層區(qū)域挖掘新的采煤切口。采煤過(guò)程中遇到斷層區(qū)域,應(yīng)立即停止采煤操作,重新尋找采煤切口再進(jìn)行開(kāi)采,確保安全施工,同時(shí)提高煤礦資源的開(kāi)采效率。(2)硬過(guò)斷層方法。硬過(guò)斷層方法通常在斷層較小的工作面中較為常用。斷層工作面處的煤質(zhì)通常較松軟,再加上大量澆水等原因,極易發(fā)生冒頂事故。為了避免事故發(fā)生,我們通常會(huì)采用硬過(guò)斷層方法,這樣可以有效避免冒頂事故,保證采煤施工安全性。

2.單體支柱工作面遇硬過(guò)斷層方法。單體支柱工作面遇過(guò)斷層時(shí),應(yīng)確定采煤面與斷層角度。當(dāng)斷層與工作面煤壁角度較小時(shí),破碎范圍就越廣,對(duì)頂棚維護(hù)的難度越大。情況允許的條件下,應(yīng)對(duì)煤采煤面與斷層角度進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整。頂棚穩(wěn)定時(shí),應(yīng)保持在25°~35°范圍內(nèi),頂棚不穩(wěn)定時(shí),應(yīng)保持在35°~45°范圍內(nèi)??s短工作面斷層距離,在過(guò)斷層之后,再對(duì)切口進(jìn)行填平復(fù)原。在頂板支護(hù)完好無(wú)損的情況下,斷層位置較低時(shí),不需要對(duì)過(guò)斷層采取特殊措施。在采煤過(guò)程中,會(huì)存在傾斜開(kāi)采的情況,這時(shí)可以通過(guò)調(diào)整斷層來(lái)設(shè)置開(kāi)采高度。硬過(guò)斷層時(shí),斷層工作面處的煤質(zhì)通常較松軟,導(dǎo)致機(jī)器設(shè)備難以輸送進(jìn)去。這時(shí)應(yīng)增加頂板厚度及支撐力,進(jìn)行挑頂處理,保證頂板坡度可以緩慢變化,從而確保安全性。

斷層較小時(shí),頂板支護(hù)主要有以下幾種方式:(1)帶帽點(diǎn)柱。帶帽點(diǎn)柱通常用在斷層落差較小、頂板及斷層面較為平整的采煤工作面。(2)木垛。木垛較適用于斷層區(qū)域巖石破碎較為嚴(yán)重及頂板壓力較大的情況下。木垛通常會(huì)設(shè)置在采煤工作面兩側(cè)及斷層暴露較多的區(qū)域。(3)橫板棚。工作面頂板較為破碎的情況下,可采用橫板棚進(jìn)行支護(hù)。橫板棚間的距離應(yīng)保持一定間距,在頂板壓力較大的情況下,可根據(jù)實(shí)際情況對(duì)橫板棚進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整,確??梢园踩ёo(hù)。臥底過(guò)斷層如頂煤煤質(zhì)比較松軟,可以先打前拖梁,再以從下向上的方式釘木垛。遇過(guò)斷層時(shí),打孔應(yīng)盡量不要太深,并在周圍設(shè)置小炮,在斷層周圍區(qū)域禁止置防大炮。在置頂時(shí)合理計(jì)算距離,盡量一次性全部收回支架。

二、過(guò)陷落柱

由于巖石坍塌形成的細(xì)小碎石稱之為陷落柱。采煤過(guò)程遇陷落柱情況時(shí),工作面煤質(zhì)會(huì)被細(xì)小碎石覆蓋,這種情況又叫無(wú)煤柱現(xiàn)象。由于陷落柱周圍頂板破碎程度相對(duì)較大,這種情況下極易引發(fā)冒頂事故。

過(guò)陷落柱與過(guò)斷層的前兆及現(xiàn)象反應(yīng)基本相同。不同之處是陷落柱呈鋸齒形狀,相對(duì)于過(guò)斷層,陷落柱邊緣較為凹凸不平,其物質(zhì)主要是各種碎石,斷層附近則基本都是巖石物質(zhì)。陷落柱范圍^大時(shí),應(yīng)采用探巷法對(duì)范圍進(jìn)行探測(cè),另外開(kāi)采切口,避開(kāi)陷落柱區(qū)域。陷落柱范圍較小時(shí),應(yīng)明確破碎具體區(qū)域,根據(jù)巖石破碎嚴(yán)重程度,采取有效的補(bǔ)救措施。陷落柱巖石破碎較為嚴(yán)重時(shí),可采取橫板棚支護(hù)方式,棚距控制在0.5m以下的范圍,避免造成頂板暴露的現(xiàn)象。在過(guò)陷落柱時(shí),巖石和陷落柱的邊緣應(yīng)架置木垛來(lái)配合支撐。過(guò)陷落柱應(yīng)由專業(yè)技術(shù)人員操作,提前進(jìn)行大眼放炮,做好準(zhǔn)備工作推進(jìn)工作進(jìn)度,防止破壞支撐柱梁,使開(kāi)采工作能正常運(yùn)行。

三、采煤工作面過(guò)沖刷帶

在開(kāi)采煤礦時(shí),覆蓋元煤層的物質(zhì)被水質(zhì)沖刷掉,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間累積沉淀,在煤層表面會(huì)形成一層新棚,即為沖刷帶。在遇到?jīng)_刷帶之前通常會(huì)有明顯的預(yù)兆,例如煤層厚度大面積變薄或變松軟,沖刷帶附近區(qū)域煤層受水侵蝕發(fā)生巖石風(fēng)化,煤層疏松變薄變脆,孔隙擴(kuò)大。在采煤工作面中遇到?jīng)_刷帶的范圍較大。由于沖刷帶煤層變薄、變脆或直接破碎,離層后容易產(chǎn)生離層垮塌的現(xiàn)象。因此對(duì)頂板需采取必要的支撐措施才能避免不良現(xiàn)象的發(fā)生。工作面在遇到?jīng)_刷帶時(shí),必須對(duì)頂板實(shí)施大面積支撐置架。防止頂板垮塌和冒頂事故。對(duì)沖刷帶周圍區(qū)域,應(yīng)加大保護(hù)措施并增加保護(hù)裝置,進(jìn)一步預(yù)防冒頂事故的發(fā)生。

過(guò)沖刷帶時(shí),應(yīng)調(diào)整沖刷帶頂棚距離,縮小至最短距離,并及時(shí)維護(hù)沖刷帶區(qū)域的支架及頂棚。增加木垛和支架的架置數(shù)量,在采高較大的情況下,應(yīng)打戧柱或架設(shè)戧棚。

四、采煤工作面過(guò)節(jié)理

節(jié)理是指斷裂面兩側(cè)巖石斷裂的構(gòu)造,又稱裂隙。其結(jié)構(gòu)形式較為規(guī)律,在開(kāi)采巖石中,通常會(huì)以節(jié)理地質(zhì)構(gòu)造優(yōu)先進(jìn)行開(kāi)采。

五、頂板分類

由于頂板事故的頻發(fā),會(huì)經(jīng)常出現(xiàn)巖石脫落現(xiàn)象,再加上開(kāi)采人員的工作疏忽,甚至?xí)共擅汗ぷ髅娲蠓秶绊?。該現(xiàn)象頻發(fā)的主要原因?yàn)槊簩由嫌泻芏嗖煌瑝毫Σ煌再|(zhì)的巖石,也就是煤層頂板。從上至下分為(老頂-直接頂-偽頂,見(jiàn)表1)。老頂由堅(jiān)硬巖石所組成,直接頂由砂質(zhì)泥巖所組成,兩者都具備相對(duì)的穩(wěn)定性,在遇到節(jié)理、斷層等地質(zhì)構(gòu)造時(shí),頂板支護(hù)實(shí)施最佳的支護(hù)方式,頂板支護(hù)的效果好壞,直接影響事故的發(fā)生概率和頻率。偽頂則是由松軟的巖石所組成,其巖層非常薄,會(huì)隨著開(kāi)采而脫落,影響采煤質(zhì)量。

六、頂板支護(hù)的類型

在開(kāi)采過(guò)程中,常遇到傾向和走向出現(xiàn)變化的情況,煤層松軟失去光澤,并時(shí)常出現(xiàn)巖溶和崩塌作用形成的巖石堆積體等等現(xiàn)象。對(duì)頂板進(jìn)行適當(dāng)支護(hù)才能確保煤層開(kāi)采安全施工。不同的地理環(huán)境和地質(zhì)構(gòu)造,支護(hù)的方式也相應(yīng)不同。支架和支柱的建立和使用,都是在開(kāi)采實(shí)踐中,通過(guò)對(duì)巖層壓力計(jì)算得來(lái)。

1.端頭頂板支護(hù)。在基礎(chǔ)支護(hù)上,多人配合將機(jī)頭機(jī)尾支架拉移,工作面與端頭支柱的推進(jìn)保持一致,木柱帽方向與巷道方向保持垂直。

2.側(cè)頂板支護(hù)。側(cè)頂板支護(hù)通常采用雙排支柱的方式,在配合后排支柱的同時(shí),使支架水平方向與支架高度保持一致。在回撤支柱時(shí),操作人員必須保持安全距離進(jìn)行回撤,按照先支后回的原則,用專業(yè)工具將側(cè)面支柱取出,然后把回撤支柱按標(biāo)準(zhǔn)支好,為了確保操作人員安全,應(yīng)先把支柱移出再進(jìn)行移架。

結(jié)語(yǔ)

在全面提倡安全施工的今天,煤礦開(kāi)采屬于危險(xiǎn)系數(shù)極高的行業(yè),應(yīng)更加注意開(kāi)采工作的安全問(wèn)題。頂板支護(hù)是防止事故發(fā)生的重要措施,在開(kāi)采工作中重視頂板支護(hù)技術(shù),重點(diǎn)發(fā)展頂板支護(hù)技術(shù),堅(jiān)持安全生產(chǎn)原則,能更好地促進(jìn)開(kāi)采行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

地質(zhì)構(gòu)造論文:挑戰(zhàn)者深淵地質(zhì)構(gòu)造的戲劇性演變

瑪麗安娜海溝中的挑戰(zhàn)者深淵是世界大洋的最深地點(diǎn),它縱深海面下達(dá)10900米。這個(gè)裂縫據(jù)悉是由2個(gè)海洋板塊垂直錯(cuò)動(dòng)形成的,不過(guò)研究人員現(xiàn)已掌握的事實(shí)更具有戲劇色彩。跡象顯示一個(gè)板塊正被推向另一板塊下,擠壓作用力正把下沉板塊劈成兩半。

挑戰(zhàn)者深淵的陷落溝渠地區(qū)坐落西太平洋,是卡羅琳板塊和瑪麗安娜小板塊之間的界標(biāo)。地震記錄表明這里溝渠中的大多數(shù)地震顯然震源都靠近地表,因此地震學(xué)家認(rèn)為兩個(gè)板塊一定正在垂直相互錯(cuò)動(dòng)。遂后夏威夷地球物理學(xué)和行星學(xué)研究所由帕特里夏?弗賴爾領(lǐng)導(dǎo)的研究小組利用最新地震學(xué)資料進(jìn)行了一項(xiàng)更為精確的勘測(cè),他們發(fā)現(xiàn)大多數(shù)地震實(shí)際上發(fā)生在地球深處。

這一發(fā)現(xiàn)說(shuō)明卡羅琳板塊正遭受擠壓,深邃地嵌入瑪麗安娜板塊下。弗賴爾指出:“有些地震震源深達(dá)300公里地表下,那只能用一個(gè)板塊正大力擠壓另一個(gè)板塊來(lái)解釋?!?

由于地震出現(xiàn)在靠近板塊交界處,因此定位地震就有可能發(fā)現(xiàn)兩個(gè)板塊的邊緣。利用這種解釋方法,科學(xué)家就能查明在挑戰(zhàn)者深淵周圍的卡羅琳板塊已經(jīng)極其傾斜地潛入下面的地幔中。弗賴爾認(rèn)為這么劇烈的地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)最現(xiàn)實(shí)的解釋是卡羅琳板塊被肢解。這種地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)促使部分板塊分離并且迅速下沉,從而形成一個(gè)更為深邃的海溝。

弗賴爾研究小組對(duì)該地區(qū)所作的側(cè)掃描聲納勘測(cè)也支持板塊肢解的設(shè)想。側(cè)掃描聲納勘測(cè)是地震波從海底以不同角度反彈回來(lái)呈現(xiàn)一個(gè)地表三維圖像。研究小組在挑戰(zhàn)者深淵以北發(fā)現(xiàn)那里海床上覆蓋著地層碎片――跡象表明卡羅琳板塊正被劇烈地拉伸,這可能正是板塊之間碰撞撕裂的痕跡。

聲納勘測(cè)資料還揭示一個(gè)以前從未發(fā)現(xiàn)的海底地層區(qū)域,這一地域幾乎和挑戰(zhàn)者深淵一樣深。弗賴爾為首的研究小組已正式將這個(gè)地區(qū)以他們的研究小組命名為夏威夷則繪研究小組深淵并且估測(cè)該深淵為海平面下10732米。它距離挑戰(zhàn)者深淵約250公里,而且也是由下潛板塊的地質(zhì)構(gòu)造肢解活動(dòng)造成的。

認(rèn)識(shí)瑪麗安娜板塊正怎樣應(yīng)對(duì)這類地質(zhì)構(gòu)造肢解活動(dòng),有望查明地震給該地區(qū)帶來(lái)的危害,包括關(guān)島。弗賴爾指出:“測(cè)繪板塊斷裂形態(tài)正在幫助我們解釋波及關(guān)島及其周邊島嶼主要的地震類型和分布,這個(gè)地區(qū)可能會(huì)出現(xiàn)比以往確認(rèn)更高能級(jí)的地震?!?

地質(zhì)構(gòu)造論文:地質(zhì)構(gòu)造的主要形式及對(duì)礦山工程的影響

摘要:本文主要闡述了沉積巖、巖漿巖、變質(zhì)巖的構(gòu)造特點(diǎn)。地層賦存特點(diǎn)與構(gòu)造的主要形式分為地層單位、巖層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造主要形式。原巖應(yīng)力在礦山工程中的地位和對(duì)礦山工程的影響主要有原巖應(yīng)力在礦山工程中的地位和地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山工程的影響。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)構(gòu)造;形式;礦山工程;影響

1 巖石的生成分類與構(gòu)造特點(diǎn)。

巖石的生成一般分為沉積巖、巖漿巖和變質(zhì)巖三類。

1.1 沉積巖 沉積一般以層狀形式分布,呈現(xiàn)明顯的層理性。按照沉積條件和成分不同可分為礫巖各種砂巖及鉆土巖、各種碳酸巖,包括石灰?guī)r、灰?guī)r等。

機(jī)械性沉積巖的組成包括顆粒成分與膠結(jié)成分。粗顆粒沉積巖性質(zhì)主要取決于膠結(jié)成分。膠結(jié)成分包括硅質(zhì)、鐵質(zhì)、鈣質(zhì)及泥質(zhì)等,硅質(zhì)和鐵質(zhì)膠結(jié)的巖石較堅(jiān)固,鈣質(zhì)膠結(jié)易于溶解,泥質(zhì)膠結(jié)巖石遇水后會(huì)軟化。

細(xì)顆粒沉積巖的性質(zhì)與顆粒的礦物成分關(guān)系較大,主要有高嶺石、蒙脫石、伊利石等成分等,這類巖石孔隙率小、滲透性差,遇水后易于泥化、有塑性變形,吸水膨脹。中、細(xì)粒砂巖的強(qiáng)度、滲透性以及抗風(fēng)化性視顆粒組成與膠結(jié)成分不同而異?;瘜W(xué)沉積巖石有不同的溶解性。

1.2 巖漿巖 依據(jù)成因一般分為火山巖和侵入巖。它的礦物組成與結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜。深成的侵入性巖漿巖形體大、結(jié)晶較均勻,噴出性火山巖一般含有不同的凝灰成分,并有間層等不規(guī)則結(jié)構(gòu)。深成巖-淺成巖-噴出巖之間的強(qiáng)度和抗風(fēng)化能力形成從高到低排列。

巖漿巖通常被視為均質(zhì)、各向同性體,物理力學(xué)指標(biāo)比較高。

1.3 變質(zhì)巖 它隨變質(zhì)環(huán)境(母巖種類、溫度、壓力)的不同,有石英巖、片麻巖、板巖、大理巖等。通常具有結(jié)晶和定向排列結(jié)構(gòu);但其成分不同,變質(zhì)程度也有深淺區(qū)別,所以,巖性差別較大。變質(zhì)巖的母巖如是沉積巖,變質(zhì)會(huì)改善其力學(xué)性質(zhì),變質(zhì)程度越深巖性越好。

2 地層賦存特點(diǎn)與構(gòu)造的主要形式

2.1 地層單位 在地質(zhì)時(shí)代漫長(zhǎng)不同發(fā)展階段,地殼內(nèi)形成各種不同的礦產(chǎn)資源。為便于尋找和開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源,要對(duì)各地的地層建立統(tǒng)一的名稱和地質(zhì)年代。國(guó)際通用的地層劃分單位分界、系、統(tǒng)三級(jí)。地層對(duì)應(yīng)的地質(zhì)年代單位為代、紀(jì)、世三級(jí)。

2.2 巖層產(chǎn)狀 地層產(chǎn)狀指巖層的空間幾何關(guān)系。其主要參數(shù)有:走向傾斜巖層面與水平面的交線,構(gòu)成巖層走向線方向;傾向通常指巖層傾斜向下且與走向正交的方向,用其在水平面上投影所指的方向表示;傾角巖層層面與水平面的交角。

2.3 地質(zhì)構(gòu)造主要形式 ①地質(zhì)構(gòu)造形式。單斜構(gòu)造在相應(yīng)范圍內(nèi)巖層或礦體大致向一個(gè)方向傾斜的構(gòu)造形態(tài);褶皺構(gòu)造巖層或礦體受水平擠壓后彎曲,而仍保持連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)。褶皺構(gòu)造的基本單位是褶曲,褶曲是巖層的一個(gè)彎曲。摺皺構(gòu)造分為背斜和向斜。背斜是巖層層面凸起的彎曲構(gòu)造。向斜是巖層層面凹下的彎曲構(gòu)造;斷裂構(gòu)造巖層或礦體受力后產(chǎn)生斷裂,失去連續(xù)性和完整性的構(gòu)造形態(tài)。斷裂面兩側(cè)巖層或礦體沒(méi)有明顯位移的就是裂隙,斷裂面兩側(cè)巖層或礦體發(fā)生明顯位移的就是斷層。②斷層基本知識(shí)。斷層的要素。斷層面和斷層線斷層面指巖層沿之?dāng)嗔训拿?,斷層線指斷層面與地面的交線;交面線指斷層面與礦體或煤層的交線;斷盤指斷層面分開(kāi)的兩側(cè)巖體,斷層面上面的斷盤叫上盤,斷層面下面的斷盤叫下盤;斷距和落差斷距是斷層兩盤相對(duì)移動(dòng)的距離,落差指垂直斷距;斷層的走向、傾向和傾角斷層面的走向、傾向和傾角即是斷層的走向、傾向和傾角。

斷層的分類。根據(jù)斷層上下盤相對(duì)移動(dòng)的方向可分為正斷層:上盤相對(duì)下降,下盤相對(duì)上升的斷層;逆斷層:上盤相對(duì)上升,下盤相對(duì)下降的斷層;平推斷層:兩盤沿近直立的斷層面作水平移動(dòng)的斷層。按斷層走向與巖層走向的關(guān)系可分為:走向斷層:斷層走向與巖層走向平行的斷層;傾向斷層:斷層走向與巖層走向垂直的斷層;斜交斷層:斷層走向與巖層走向斜交的斷層。

3 原巖應(yīng)力在礦山工程中的地位和對(duì)礦山工程的影響

3.1 原巖應(yīng)力在礦山工程中的地位 構(gòu)造應(yīng)力通常以水平應(yīng)力為主;因有構(gòu)造應(yīng)力存在,原巖應(yīng)力的水平側(cè)應(yīng)力系數(shù)又經(jīng)常變得大于1。構(gòu)造應(yīng)力雖然分布是局域性的,而由于它作用大,一般造成巖層和礦山井巷工程的破壞。

原巖應(yīng)力是礦山井巷工程開(kāi)挖前,地下未受擾動(dòng)的應(yīng)力分布狀態(tài)。原巖應(yīng)力的主要組成部分是自重應(yīng)力和構(gòu)造應(yīng)力。構(gòu)造應(yīng)力一般指由地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)引起在地殼巖石內(nèi)的應(yīng)力或者是其殘余應(yīng)力。目前還不能用計(jì)算方法確定。

原巖應(yīng)力是引起地下結(jié)構(gòu)荷載的主要因素。在地下工程中施筑支護(hù)后,支護(hù)限制圍巖的變形或支撐破壞的巖石重量,同時(shí)也承受巖石的作用,這是圍巖對(duì)支護(hù)的荷載(地壓),支護(hù)荷載的能力直接與原巖應(yīng)力有關(guān)。

3.2 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)礦山工程的影響 ①構(gòu)造應(yīng)力的分析方法。研究地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)與地質(zhì)作用的關(guān)系能確定構(gòu)造應(yīng)力的主作用方向。這些關(guān)系是:褶曲的主作用方向和褶曲軸垂直,褶皺受扭剪作用而呈斜列式排列時(shí),褶曲軸與剪作用斜交;斷層通過(guò)斷層性質(zhì)和滑動(dòng)方向,能判斷最大構(gòu)造應(yīng)力的主方向;節(jié)理:巖層內(nèi)X狀節(jié)理的最大主作用方向平分X的夾角,并與一個(gè)節(jié)理面成45°-4/2;主作用方向和縱張節(jié)理平行,和橫張節(jié)理垂直。②地質(zhì)構(gòu)造對(duì)采礦系統(tǒng)及巷道布置的影響。斷層的影響:斷層把原完整的礦床、礦體或煤田、煤層分為若干斷塊,給礦井掘進(jìn)、運(yùn)輸、巷道維護(hù)及開(kāi)采帶來(lái)一些困難。斷層附近巖石通常較破碎,支護(hù)困難;含水層水和地表水容易通過(guò)斷層涌入井下,造成礦井涌水量增大和突水。

井田內(nèi)存在大斷層,會(huì)增加巖石巷道的工程量;一些礦井一般以大斷層為井田邊界;中小型斷層也經(jīng)常限制采區(qū)或盤區(qū)的劃分,影響巷道布置,增加巷道掘進(jìn)工程量,影響機(jī)械化設(shè)備的發(fā)揮作用和高產(chǎn)高效開(kāi)采;斷層兩側(cè)一般要保留礦柱,增加了礦體損失。

褶曲的影響:褶曲軸部頂板壓力一般出現(xiàn)增大現(xiàn)象,巷道變形,不易維護(hù),開(kāi)采要加強(qiáng)支護(hù);煤礦向斜軸部是煤礦瓦斯突出的危險(xiǎn)區(qū)域;通常井田內(nèi)階段或水平運(yùn)輸大巷、總回風(fēng)巷沿走向布置。褶曲使沿層布置的巷道出現(xiàn)彎曲。

地質(zhì)構(gòu)造論文:新疆艾維爾溝礦區(qū)厚煤層地質(zhì)構(gòu)造防突淺析

摘要:艾維爾溝礦區(qū)作為新疆維吾爾自治區(qū)重要的煉焦煤生產(chǎn)基地,位于新疆天山山脈中。根據(jù)艾維爾溝礦區(qū)的厚煤層地質(zhì)構(gòu)造的規(guī)律,分析厚煤層地質(zhì)構(gòu)造的主控因素等。在石門揭穿緩傾斜特厚突出煤層時(shí),穿煤段距離一般長(zhǎng)達(dá)幾十米,抽排鉆孔施工時(shí),噴孔、卡鉆嚴(yán)重,施工困難,無(wú)法一次性穿透煤層全厚,傳統(tǒng)上只能采取分段防突措施,揭穿煤層。但分段實(shí)施防突措施,危險(xiǎn)性大,揭煤時(shí)間長(zhǎng)。為此,提出了復(fù)雜條件下的石門揭煤區(qū)域綜合防突措施,對(duì)礦井在未采區(qū)域生產(chǎn)過(guò)程中防突措施設(shè)計(jì)工作有著一定的指導(dǎo)意義。

關(guān)鍵詞:艾維爾溝煤礦 厚煤層地質(zhì)構(gòu)造 防突措施

新疆艾維爾溝礦區(qū)是新疆維吾爾自治區(qū)重要的煉焦煤生產(chǎn)基地,該礦區(qū)位于新疆天山山脈,坐落在新疆吐魯番盆地西翼,交通便利,距烏魯木齊市130公里,距托克遜縣120公里,隸屬新疆維吾爾自治區(qū)烏魯木齊市達(dá)坂城區(qū)管轄。

1 礦區(qū)厚煤層地質(zhì)構(gòu)造

1.1 構(gòu)造特點(diǎn)。新疆艾維爾溝礦區(qū)內(nèi)出露地層比較復(fù)雜,主要有古生界的石炭系、二疊系以及中生界的三疊系和侏羅系地層,其中石炭系地層和侏羅系地層為斷層接觸,三疊系地層與侏羅系地層呈角度不整合接觸。礦區(qū)受冰達(dá)坂-夏熱嘎斷裂和紅五月橋斷裂控制的影響和制約,其次一級(jí)逆斷層發(fā)育[1],嚴(yán)重破壞煤層。古生代地層受西南翼斷層切割的影響,向北逆沖在中生代侏羅系地層之上,在一定程度上形成疊瓦狀推覆構(gòu)造。巖層和煤層傾角為9-25度,受斷層破壞影響個(gè)別露頭局部變化比較大,與東西兩端相比較,礦區(qū)中部巖層和煤層傾角比較平緩,并且深部?jī)A角逐漸變陡。礦區(qū)地表水及地下水的主要補(bǔ)給源主要是高山積雪融水,第四系孔隙水、基巖裂隙水及構(gòu)造破碎帶裂隙承壓水等含水類型在不同程度上影響煤層氣運(yùn)移。

1.2 煤層及煤質(zhì)。在整個(gè)礦區(qū)內(nèi),煤層的平均厚度為9米,并且中間潤(rùn)藏著干燥粉狀的軟煤層,純煤總厚度最大為75.63米,最小為1.03米,平均32.20米。煤層比較穩(wěn)定,并且多含夾矸;也有一些煤層屬于不可采煤層。在物理性質(zhì)方面,礦區(qū)內(nèi)各煤層基本相同,煤巖組分主要是鏡質(zhì),其平均含量高達(dá)83.71%,絲炭組分、黏土類平均含量為3.72%和12.1%。煤質(zhì)以肥煤為主的氣、肥、焦、瘦混合煤種,該種煤低灰及中灰、有害元素低、含油、熱值高。由西向東煤類分布次為氣煤、肥煤、焦煤、瘦煤[1]。

2 重要因素分析

在多種因素綜合作用下,其結(jié)果是煤與瓦斯突出,對(duì)于突出來(lái)說(shuō),地應(yīng)力、瓦斯壓力、煤體結(jié)構(gòu)及地質(zhì)構(gòu)造等發(fā)揮著關(guān)鍵性作用。

2.1 地應(yīng)力對(duì)煤與瓦斯突出的激發(fā)作用。通常情況下,地應(yīng)力主要包括原巖垂直應(yīng)力、構(gòu)造應(yīng)力兩種。其中原巖垂直應(yīng)力受開(kāi)采深度的影響和制約,比較明顯的特征就是井巷掘進(jìn)時(shí)顯現(xiàn)地應(yīng)力[2]。構(gòu)造運(yùn)動(dòng)及形跡影響制約著構(gòu)造應(yīng)力。根據(jù)地應(yīng)力實(shí)測(cè)結(jié)果顯示,垂直應(yīng)力、水平應(yīng)力分別是金尼克理論值的1.05~1.78倍和2.69~4.76倍,并且分布不均勻。同時(shí)較大的剪應(yīng)力存在于一些井田煤系地層內(nèi)[3]。受殘余構(gòu)造應(yīng)力的影響,進(jìn)一步對(duì)突出起到激發(fā)的作用,進(jìn)而在一定程度上極大地增加了煤與瓦斯突出的危險(xiǎn)性。地應(yīng)力還通過(guò)采掘活動(dòng)形成的支承應(yīng)力或集中應(yīng)力激發(fā)突出,很容易造成事故。

2.2 地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤與瓦斯突出的控制作用。地質(zhì)構(gòu)造、煤層埋深、煤質(zhì)與厚煤層中的瓦斯壓力、瓦斯含量之間的關(guān)系比較密切。瓦斯壓力、瓦斯含量隨著地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜化,以及埋深的增加、煤體破壞嚴(yán)重等進(jìn)一步增大。在采煤過(guò)程中,與突出臨界值相比,由于工作面瓦斯壓力與瓦斯含量比較高。因此,在采掘活動(dòng)中,瓦斯放散初速度、煤強(qiáng)度等是誘發(fā)突出的關(guān)鍵因素。另外,在采掘過(guò)程中,瓦斯的放散速度決定于構(gòu)造煤的發(fā)育程度。受采掘集中應(yīng)力的影響,厚煤層出現(xiàn)卸壓、破壞、變形等,吸附的瓦斯被快速的解吸,進(jìn)而在一定程度上形成游離瓦斯,該游離瓦斯擁有巨大的膨脹能,受集中應(yīng)力的激發(fā),進(jìn)而促進(jìn)煤與瓦斯突出的發(fā)生、發(fā)展。

3 礦區(qū)厚煤層地質(zhì)構(gòu)造防突措施的建議

由于艾維爾溝礦區(qū)坐落在天山山脈,受各期區(qū)域構(gòu)造運(yùn)動(dòng)影響,礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造較復(fù)雜,斷裂較發(fā)育。在施工防突鉆孔時(shí)瓦斯大、地應(yīng)力大、打鉆噴孔嚴(yán)重、卡鉆、夾鉆、高壓水施工鉆孔時(shí)遇見(jiàn)干燥粉狀煤層不返水,在厚9米煤層中間分別在底板進(jìn)入煤層2米中見(jiàn)第一層1米的干燥軟煤層,進(jìn)入5米煤層的時(shí)候見(jiàn)第二層2米厚干燥粉狀煤層。對(duì)于礦區(qū)煤層來(lái)說(shuō),其構(gòu)造條件在一定程度上影響了變質(zhì)程度的發(fā)揮,同時(shí)斷層可以切割煤層,進(jìn)而煤層的連續(xù)性遭到破壞,進(jìn)一步影響煤礦生產(chǎn)的正常進(jìn)行,并且斷層帶附近也是瓦斯富集區(qū),當(dāng)瓦斯含量超過(guò)一定的限度后,容易造成煤與瓦斯突出,很難處理瓦斯與地應(yīng)力,因此要做好以下防突措施。

3.1 迎頭綜合防突措施。①排放鉆孔。由于煤層較厚,對(duì)于巷道迎頭,通常采用排放鉆孔的措施進(jìn)行相應(yīng)的處理,如果煤層能夠被排放鉆孔穿透,并且終孔間距控制在2米,那么鉆孔往往要達(dá)到好幾百個(gè),進(jìn)而在一定程度上增加了鉆孔的工程量,并且由于鉆孔較長(zhǎng),進(jìn)一步增加了施工難度。根據(jù)設(shè)計(jì)要求,需要在前期的迎頭上設(shè)計(jì)的鉆孔數(shù)量超過(guò)一百個(gè),同時(shí)采取措施確保穿煤鉆孔的終孔間距為2米。但是,在施工最后10個(gè)鉆孔過(guò)程中,依然出現(xiàn)噴孔、卡鉆現(xiàn)象。為了確保施工的安全性,通常情況下需要將巷道輪廓線兩側(cè)的控制范圍擴(kuò)大到15米,在迎頭兩側(cè)分別建造1個(gè)巷幫鉆場(chǎng),在鉆孔數(shù)量方面,鉆場(chǎng)內(nèi)設(shè)計(jì)補(bǔ)打鉆孔共計(jì)83個(gè),在整個(gè)施工過(guò)程中,前后施工的鉆孔數(shù)量總共268個(gè)。②水力沖孔。由于煤層比較厚,堅(jiān)固性系數(shù)較小,而對(duì)應(yīng)的瓦斯壓力比較大,在對(duì)迎頭排放鉆孔進(jìn)行施工時(shí),引發(fā)嚴(yán)重的噴孔、卡鉆、頂鉆、埋鉆等現(xiàn)象。在進(jìn)行鉆孔施工時(shí),由于施工難度比較大,因此穿透煤層的下向孔只是少數(shù)。在提鉆作業(yè)完成后,在部分鉆孔中依然存在嚴(yán)重的噴孔現(xiàn)象。在施工作業(yè)過(guò)程中,由于鉆頭旋轉(zhuǎn)破煤,進(jìn)而在一定程度上增加了煤粉量,由于水壓不足,導(dǎo)致煤粉難以帶出;隨著鉆桿的不斷深入,煤粉與水之間逐漸混合成黏糊狀,鉆桿的旋轉(zhuǎn)進(jìn)一步受到制約,隨著煤粉的不斷積累,排水的難度逐漸增加,影響排水的通暢性。在這種情況下,當(dāng)煤粉積累到一定程度,整個(gè)鉆桿就會(huì)面臨被卡住的危險(xiǎn),甚至出現(xiàn)卡鉆現(xiàn)象。

3.2 石門頂板巖巷防突措施。受煤層厚度的影響和制約,在對(duì)迎頭排放鉆孔進(jìn)行施工時(shí),鉆孔施工的難度進(jìn)一步增大,迎頭施工通常情況下只能深入煤層20-28米,對(duì)于整個(gè)揭煤區(qū)來(lái)說(shuō),難以對(duì)排放鉆孔實(shí)施一次性保護(hù)。因此,對(duì)迎頭排放鉆孔進(jìn)行施工時(shí),需要沿煤層傾向,將1條頂板巖巷修建在迎頭后部拐點(diǎn)處,在風(fēng)井東翼回風(fēng)巷的水平方向上,頂板巖巷的投影為15米,與煤層之間的垂直距離為10米;同時(shí)在巖巷中布置2個(gè)鉆場(chǎng),在鉆場(chǎng)中對(duì)鉆孔進(jìn)行施工,對(duì)迎頭鉆孔未保護(hù)的區(qū)域?qū)嵤┛刂?,進(jìn)而對(duì)整個(gè)揭煤區(qū)進(jìn)行一次性保護(hù),實(shí)現(xiàn)治理工作面區(qū)域性瓦斯的目的。

3.3 順層孔金屬骨架及煤體固化措施。在施工過(guò)程中,由于煤層較厚,并且穿煤段區(qū)域比較長(zhǎng),整個(gè)穿煤段的突出危險(xiǎn)性難以通過(guò)迎頭測(cè)定的殘余瓦斯壓力進(jìn)行準(zhǔn)確的判斷。因此,采用了探煤、施工順層排放孔、掘進(jìn)、探煤的循環(huán)進(jìn)尺等方式對(duì)石門穿煤進(jìn)行施工。在開(kāi)展探煤工作的過(guò)程中,對(duì)于每個(gè)循環(huán)來(lái)說(shuō),探煤距離通常情況下需要控制在30米,對(duì)前方煤層的賦存狀況進(jìn)行準(zhǔn)確的探明。在超前保護(hù)距離方面,對(duì)于巷道來(lái)說(shuō),其循環(huán)掘進(jìn)需要控制在5米;順層排放鉆孔施工完畢排放一段時(shí)間后,開(kāi)展效果檢驗(yàn)工作。

3.4 防突管理保障措施。①明確防護(hù)重點(diǎn),落實(shí)防突責(zé)任制,確保管理的專業(yè)化、規(guī)范化。防突措施施工通常情況下由跟班隊(duì)干部或班組長(zhǎng)到現(xiàn)場(chǎng)實(shí)施跟班負(fù)責(zé)。由專業(yè)人員、區(qū)隊(duì)正職對(duì)于嚴(yán)重突出區(qū)或構(gòu)造帶等實(shí)施現(xiàn)場(chǎng)跟班作業(yè),對(duì)于現(xiàn)場(chǎng)的狀況進(jìn)行及時(shí)的掌握,同時(shí)迅速采取必要的應(yīng)對(duì)措施,對(duì)現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行指導(dǎo)。②在施工過(guò)程中,全面貫徹落實(shí)防突措施,以及嚴(yán)格執(zhí)行鉆孔施工、效果檢驗(yàn)聯(lián)合驗(yàn)收簽字確認(rèn)制度,進(jìn)而在一定程度上確保防突措施工程落實(shí)到位。③在瓦斯管理過(guò)程中,遵守“超前防范、及時(shí)應(yīng)對(duì)”原則,全面執(zhí)行瓦斯?jié)舛瘸^(guò)0.7%的斷電制度;對(duì)異常信息進(jìn)行及時(shí)的捕捉,同時(shí)采取針對(duì)性措施對(duì)異常信息盡心管理,超前防范。④工作面煤層賦存、瓦斯涌出、措施施工等安全信息,通常情況下由區(qū)隊(duì)技術(shù)員負(fù)責(zé)收集,同時(shí)對(duì)其進(jìn)行及時(shí)的分析,并且嚴(yán)格執(zhí)行請(qǐng)示、匯報(bào)制度。⑤全面落實(shí)科室、區(qū)隊(duì)領(lǐng)導(dǎo)負(fù)責(zé)制,對(duì)于防突獎(jiǎng)罰激勵(lì)機(jī)制,獎(jiǎng)罰等制度要嚴(yán)格落實(shí),每季度兌現(xiàn)1次,不斷激發(fā)全體員工工作的積極性。

地質(zhì)構(gòu)造論文:淺析吾祠煤礦地質(zhì)構(gòu)造特征對(duì)煤層的影響

摘 要:吾祠煤礦構(gòu)造相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜一些,一般都是斷裂發(fā)育,嚴(yán)重的阻礙了煤田勘察和開(kāi)發(fā),我們可以通過(guò)一些相關(guān)地質(zhì)內(nèi)容和煤田勘察資料做簡(jiǎn)單的分析,并且對(duì)吾祠煤礦構(gòu)造特征及對(duì)煤系地層的影響進(jìn)行深入的探討。經(jīng)過(guò)仔細(xì)研究我們發(fā)現(xiàn),吾祠煤礦構(gòu)造相對(duì)比較復(fù)雜一些,由于斷層之間的相互切割效果,導(dǎo)致含煤地層受到了很大的破壞,平面上也會(huì)有各種各樣的斷塊出現(xiàn),在剖面上主要是以階梯狀抬斜斷塊等形式為主,這導(dǎo)致煤層面連續(xù)性受到了嚴(yán)重的破壞。有時(shí)煤層面的經(jīng)常出現(xiàn)是由于緩傾角斷裂現(xiàn)象導(dǎo)致的,這導(dǎo)致存量相對(duì)比較集中一些,煤的密度也會(huì)大大增高,由于斷層面經(jīng)常切割,使得煤系地層出現(xiàn)了變薄的現(xiàn)象,這樣一來(lái)煤層就會(huì)提升一定高度,巖漿和斷裂活動(dòng)也會(huì)快速侵入當(dāng)中,最后讓我們煤的變質(zhì)程度出現(xiàn)了南北極分化的特點(diǎn),由于從南向北地質(zhì)變化的程度會(huì)逐漸變大,這導(dǎo)致在斷裂帶附近地質(zhì)變質(zhì)程度較大。

關(guān)鍵詞:煤礦地質(zhì)構(gòu)造;煤層;影響

1 吾祠礦區(qū)的地質(zhì)概況

吾祠煤礦井口是福建省漳平市靈地鄉(xiāng),該礦區(qū)內(nèi)部地形比較復(fù)雜一些,地處于低山地區(qū),地勢(shì)相差比較大一些,溝谷的切割程度也會(huì)比較深一些,這對(duì)降水或者排泄臟污有一定的幫助,也不會(huì)污染自然環(huán)境。本區(qū)地層有石炭系的林地組,二疊系中統(tǒng)的棲霞組、文筆山組和童子巖組,當(dāng)中我們經(jīng)常提到的童子巖組被稱為煤系地層。吾祠煤礦的北面有一條江,這條江北稱為晉江,這條江是受到大斷裂的影響導(dǎo)致附近的地形十分復(fù)雜,并且煤系地層在最近這幾年受到大自然的破壞也越來(lái)越嚴(yán)重。緩傾角斷層發(fā)育,煤系地層受到嚴(yán)重的破壞。

1.1 地 層

吾祠礦區(qū)內(nèi)部主要地層包括以下:統(tǒng)林地組、中上元古界麻源群、統(tǒng)棲霞組、童子巖組。其中童子巖組相對(duì)比較重要,這含煤地層相對(duì)比較多一些。在受到外力的影響之后,地質(zhì)出現(xiàn)了斷裂的影響,很多地層都無(wú)法保護(hù)完全,甚至有一些地層經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)倒置的現(xiàn)象。

1.2 構(gòu) 造

①褶皺。在礦區(qū)當(dāng)中,一般1級(jí)褶皺發(fā)育地方大部分都是廣平倒轉(zhuǎn)向斜,童子巖組是其核心的部分,文筆山組、棲霞組作為童子巖組的兩翼。而2級(jí)褶皺的構(gòu)造方向正好位于1組寬緩背的方向進(jìn)行構(gòu)造,背斜軸附近會(huì)有非常密集而呈現(xiàn)攝像環(huán)狀的斷層,斷層表面就好比是大樹的年輪,橫過(guò)褶皺核部,應(yīng)該注意巖層分布的情況,老巖層的兩次排列著比較新的巖層,這被稱為背斜,如圖1所示。

因?yàn)榈刭|(zhì)會(huì)出現(xiàn)各種各樣的運(yùn)動(dòng),這會(huì)導(dǎo)致我們的地質(zhì)形成一種形態(tài)不一的褶皺,而且協(xié)調(diào)性也不是很好,一旦地質(zhì)出現(xiàn)了斷層,那么上盤地層就會(huì)從西面往東移動(dòng),并且軸部位也會(huì)從東南部位專向西南部位,在斷層面的附近S形褶皺是經(jīng)常出現(xiàn),下盤S形褶皺相對(duì)不夠穩(wěn)定,呈現(xiàn)不規(guī)則的S形褶皺比較多一些。褶皺軸總體方向是從東北轉(zhuǎn)向西北的方向,傾角比較陡一些,角度一般在15~30 °之間。如圖2所示。

②斷層。在吾祠煤礦斷層主要包括以下:緩傾角斷層:一共有五條,分別是F0、F1、F2、F3、F101,另外還有SEE走向逆斷層和SEE走向正斷層,其中正斷層包括四條,分別是:F4、F6、F102、F104。而逆斷層主要是F103。斷層面附近斷裂的情況具有壓抑的特征,擠壓稍微緊密一些,有的時(shí)候經(jīng)常會(huì)看到小型破碎揉皺中還帶一點(diǎn)石英脈。根據(jù)相關(guān)調(diào)查發(fā)現(xiàn),緩傾角破裂的縫隙比較小一些,并且寬度,不超過(guò)5 m,斷層附近的扭曲程度也是不一樣的,經(jīng)常會(huì)看到破碎現(xiàn)象。在斷層形態(tài)中,我們發(fā)現(xiàn)F0、F1、F2、F3、F101斷層基本是保持一致形態(tài)。正斷層斷層帶的寬度一般不高于10 m,并且斷層角一般都是礫巖,硅質(zhì)膠結(jié)。在童子巖組地層當(dāng)中,正斷層面是經(jīng)??梢钥吹降模饕‵4、F6、F102、F104斷層面。一般破碎帶的寬度在0~10 m之間,見(jiàn)表1。

2 構(gòu)造對(duì)煤系地層的影響

2.1 褶皺構(gòu)造對(duì)煤層構(gòu)造形態(tài)的控制

由于受到各種地理問(wèn)題的影響,導(dǎo)致地貌很容易受到地殼運(yùn)行的影響最后出現(xiàn)變形,而且地形外貌相對(duì)比較彎曲。并且煤資源的地貌本身就是比較寬松,一旦地殼開(kāi)始運(yùn)動(dòng),那么整體結(jié)構(gòu)很容易出現(xiàn)變形,例如我們會(huì)看到煤層較厚的地方和較薄的地方都比較多一些,相對(duì)比例比較均勻。這對(duì)褶皺的構(gòu)造都是有一定的影響力,煤層有壓力大的區(qū)域向壓力小的區(qū)域流動(dòng),使得煤層出現(xiàn)中間厚,兩邊薄的現(xiàn)象。如果一旦出現(xiàn)了地殼運(yùn)動(dòng),在垂直壓力下,可能會(huì)造成煤層中間比較薄,兩邊越來(lái)越厚。

2.2 斷裂構(gòu)造的影響

緩傾角斷裂對(duì)童子巖組煤層造成嚴(yán)重破壞,但也形成一些有利的因素,如因斷裂使煤層重復(fù),造成儲(chǔ)量相對(duì)集中,含煤密度提高;或因斷層切割,造成煤系蓋層斷失變薄,使主要煤層的埋深抬高而易于勘探等。

由于本礦井童子巖組一段地層的底部和頂部受限于F1和F3滑覆斷層之間,而F1和F3滑覆斷層又呈波狀起伏狀態(tài),童子巖組一段地層保存的厚度與緩斷裂的形態(tài)緊密相關(guān)。而井田的主要可采煤層均賦存于童子巖組一段地層中,當(dāng)F1斷層呈向斜出現(xiàn)時(shí),保留童子巖組一段底部地層較完整,童子巖組一段底部地層的煤層就有可能被保留下來(lái);當(dāng)呈背斜出現(xiàn)時(shí),底部地層保留較不完整,以下煤層常被斷失。而F3斷層卻相反,呈向斜出現(xiàn)時(shí),童子巖組一段上部地層被斷失,煤層易被斷失;呈背斜出現(xiàn)時(shí),保留的地層較厚,主要可采煤層均有保存。由于煤層厚度原因,層間滑動(dòng)構(gòu)造的影響最后導(dǎo)致煤層之間出現(xiàn)了塑性流變產(chǎn)生厚薄不均等現(xiàn)象。地貌斷裂造成的煤層結(jié)構(gòu)的變化相對(duì)于褶皺構(gòu)造來(lái)說(shuō)沒(méi)有特別的影響,其主要表現(xiàn)在斷裂部位出現(xiàn)煤層加厚或者變薄現(xiàn)象,一些正斷層由于引張拖拽作用,可導(dǎo)致斷層附近上、下盤煤層厚度變薄,如圖3所示。

地質(zhì)構(gòu)造論文:淺談煤礦地質(zhì)構(gòu)造對(duì)頂板事故的影響

[摘 要]我國(guó)大多數(shù)礦井地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,頂板較破碎,其中一些礦井頂板堅(jiān)硬很容易在掘進(jìn)和采煤過(guò)程中冒落,造成頂板事故,大多數(shù)頂板事故都是由于地質(zhì)資構(gòu)造不清造成的,因此查清地質(zhì)構(gòu)造對(duì)減少頂板事故具有重要意義。

[關(guān)鍵詞]地質(zhì)構(gòu)造 頂板事故

1.引言:

高產(chǎn)高效礦井地質(zhì)保障以地質(zhì)量化預(yù)測(cè)為先導(dǎo),以物探、鉆探等綜合技術(shù)為手段,并依托先進(jìn)的計(jì)算機(jī)技術(shù)實(shí)現(xiàn)生產(chǎn)地質(zhì)工作的動(dòng)態(tài)管理來(lái)查清煤礦地質(zhì)構(gòu)造,它對(duì)礦井設(shè)計(jì)、采區(qū)布置、生產(chǎn)準(zhǔn)備、采面布置到回采等各個(gè)層次或階段提供可靠的地質(zhì)保障,減少礦井頂板事故。

2.煤礦地質(zhì)構(gòu)造與頂板事故的關(guān)系

2.1 地質(zhì)構(gòu)造導(dǎo)致頂板事故

在大斷層兩側(cè),往往伴生中、小斷層和裂隙,其形狀大致與主斷層相近,在頂?shù)装鍨楹駥由皫r的工作面最常見(jiàn)。盡管斷層落差小,不影響工作面的布置和開(kāi)采,但在頂?shù)装鍘r層中產(chǎn)生了薄弱面,特別是小斷層密集區(qū)段,兩條不同傾向的小斷層可產(chǎn)生離層三角巖塊,對(duì)頂板管理危害極大。斷層傾向與工作面推進(jìn)方向?qū)敯蹇刂坪兔绊斒鹿室灿杏绊?,?dāng)工作面推進(jìn)方向與斷層傾向相同時(shí),頂板較難控制,巖塊易離層下落砸人或推垮工作面,造成冒頂事故。

2.2 褶皺構(gòu)造與頂板事故

褶皺構(gòu)造是巖(煤)層在地質(zhì)作用力的影響下,產(chǎn)生變形而形成波狀彎曲且未失去連續(xù)性的構(gòu)造形態(tài)。從地質(zhì)力學(xué)分析,褶曲一般是水平擠壓力或水平擠壓剪切力作用形成,煤層要發(fā)生塑性流動(dòng)或滑動(dòng),巖層受構(gòu)造應(yīng)力的作用,不同部位會(huì)產(chǎn)生一系列的裂隙、小斷層、節(jié)理等內(nèi)部小構(gòu)造。特別是在褶曲軸部往往烈隙、節(jié)理更發(fā)育,巖層破碎,煤層暴露后吸水脫落,同時(shí)其軸部產(chǎn)狀變化急劇,煤厚發(fā)生急劇擠厚壓薄現(xiàn)象,回采中不易支護(hù),易發(fā)生片幫及冒頂事故。其次褶曲軸部煤厚度易突變(變厚或變薄),小眼掘進(jìn)時(shí)易發(fā)生煤層垮落事故。

2.2 斷裂構(gòu)造與頂板事故

由于斷層的存在,使煤、巖層斷開(kāi),兩側(cè)巖塊相對(duì)位移,破壞了煤層的連續(xù)性。斷層廣泛發(fā)育于不同構(gòu)造環(huán)境中,類型很多,特別是構(gòu)造復(fù)雜的礦區(qū),其斷距、破碎帶大小不一,對(duì)圍巖破壞程度也不同,破碎帶是產(chǎn)生頂板事故的主要部位;另外,常在斷層兩側(cè)出現(xiàn)牽引褶曲、揉皺、擠壓和破碎等現(xiàn)象,煤層和頂、底板中裂隙也顯著增加,且常導(dǎo)致煤層厚度突增或壓薄,生產(chǎn)中該部位煤(巖)層暴露后容易產(chǎn)生冒頂事故;還有一些頂斷底不斷或底斷頂不斷的小斷層及層間滑動(dòng)構(gòu)造部位,由于受到構(gòu)造應(yīng)力的作用,圍巖易脫落,且脫落面積較大,沒(méi)有預(yù)兆,也易發(fā)生頂板事故。

2.3 巖漿侵入與頂板事故

巖漿侵入不但破壞了煤層的連續(xù)性和完整性,而且?guī)r漿侵入煤層所形成的巖體,其邊緣極不規(guī)則,在侵入體前緣的煤(巖)層中往往出現(xiàn)特殊的揉皺現(xiàn)象,煤理紊亂,具有旋窩狀褶曲等小構(gòu)造。如果沒(méi)有掌握巖漿侵入體分布的特征和接觸變質(zhì)的規(guī)律,如果支護(hù)不當(dāng),容易發(fā)生局部冒頂現(xiàn)象。

2.4 煤巖組合與頂板事故

煤層的頂、底板巖層的巖石性質(zhì)、厚度、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、巖石強(qiáng)度、含水性是煤礦生產(chǎn)中確定支護(hù)方式和采空區(qū)處理方法的重要依據(jù),它們是引發(fā)頂板事故的重要地質(zhì)因素。由于煤系地層受到地質(zhì)應(yīng)力及后期構(gòu)造變動(dòng)影響,煤巖層均已產(chǎn)生形變,導(dǎo)致圍巖破碎,頂板多變不平整,煤層形態(tài)多變。經(jīng)實(shí)踐證實(shí),通常易引發(fā)頂板事故的煤巖組合情況有:①圍巖節(jié)理和劈理發(fā)育地段,易產(chǎn)生煤巖層脫落傷人,尤其是雨季期間,水沿裂隙滲入,更易造成冒頂及垮幫事;②煤層偽頂完整性差,強(qiáng)度低,如果支護(hù)沒(méi)有及時(shí)跟上,或支護(hù)手段、方式?jīng)]有適應(yīng)煤層頂板變化,也極易產(chǎn)生頂板事故;③巖層膠結(jié)物以泥質(zhì)、粘土質(zhì)為主的,容易產(chǎn)生頂板滑移和冒頂事故:④煤層厚度急劇變化地段造成頂板穩(wěn)定性差,容易產(chǎn)生頂板事;⑤急傾斜煤層一旦發(fā)生局部冒頂時(shí),由于頂板向下滑移,可能擴(kuò)大成為大面積的冒頂;⑥以沼澤相、泥炭沼澤相為主的煤巖組合,在原始沉積時(shí)部分沉積物的表層可能發(fā)生風(fēng)化,形成土壤層,高嶺土化作用顯著,這些地段容易發(fā)生冒頂;⑦煤巖結(jié)構(gòu)復(fù)雜的煤層中往往含有多層夾矸層,開(kāi)采中易發(fā)生夾矸至上分層脫落傷人事故。

3 防治煤礦頂板事故對(duì)策

3.1 加強(qiáng)地質(zhì)預(yù)報(bào)工作

對(duì)目前正在生產(chǎn)的礦井通過(guò)收集資料、打鉆、電測(cè)等手段查明地質(zhì)構(gòu)造的復(fù)雜程度和變化趨勢(shì)、陷落柱分布范圍、斷層的延展性等,做到工作面施工前掌握地質(zhì)構(gòu)造和頂?shù)装逄卣?,做好預(yù)測(cè)預(yù)報(bào)工作。

3.2 認(rèn)真編制工作面作業(yè)規(guī)程

結(jié)合實(shí)際情況,針對(duì)工作面的具體地質(zhì)條件,制定詳細(xì)的地質(zhì)說(shuō)明書和頂板管理措施,認(rèn)真貫徹執(zhí)行相關(guān)操作規(guī)程,并制定易于操作的實(shí)施細(xì)則,確保施工人員的安全,另外根據(jù)生產(chǎn)實(shí)際情況的變化,及時(shí)提出修改和補(bǔ)充措施,遇到地質(zhì)條件特殊地段,如斷層、褶曲、擠壓帶和頂板特別破碎地點(diǎn),要采取與之相適應(yīng)的特殊支護(hù)方式。施工前必須實(shí)行地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估制度,對(duì)于可能造成地質(zhì)災(zāi)害隱患的地點(diǎn)保證相應(yīng)的配套智力措施。

3.3 科學(xué)合理地設(shè)計(jì)、布置巷道

在充分查清礦區(qū)地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上,井巷工程設(shè)計(jì)過(guò)程中,要避免在地質(zhì)構(gòu)造線附近布置巷道,因?yàn)榇怪庇诘刭|(zhì)構(gòu)造線方向的壓應(yīng)力最大,是巖體產(chǎn)生變化和破裂的主要因素。要避免在斷層、節(jié)理破碎帶、泥化夾層等地質(zhì)構(gòu)造軟弱面附近布置巷道。圍巖的次生應(yīng)力與原巖應(yīng)力和側(cè)壓系數(shù)有關(guān),應(yīng)將巷道布置在頂板壓力不會(huì)太集中、頂板穩(wěn)定性較好的部位。

3.4 強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)管理及生產(chǎn)技術(shù)管理

對(duì)頂板的檢查與處理,是一項(xiàng)經(jīng)常性而又十分重要的工作。技術(shù)人員要觀測(cè)摸索本礦區(qū)不同巖石巖移的規(guī)律。科學(xué)地掌握頂板情況,在構(gòu)造帶附近的井巷工程、掘進(jìn)面迎頭、采煤面上下出口、切眼口,順槽三角區(qū)等地點(diǎn),要制定與之相適應(yīng)的有效防范措施,加強(qiáng)支護(hù)。管理人員要經(jīng)常深入生產(chǎn)第一線,明確職責(zé),及時(shí)發(fā)現(xiàn)、解決頂板問(wèn)題。礦井要建立群查、群防、群治的頂板管理制度,使一線作業(yè)人員及時(shí)處理頂板問(wèn)題。對(duì)排查的安全隱患,按照輕重緩急的原則,定項(xiàng)目,定人員,定措施,定時(shí)間及時(shí)進(jìn)行整改。整改結(jié)束后,由主管負(fù)責(zé)人組織進(jìn)行驗(yàn)收。并在隱患處理單上簽字。

3.5 避開(kāi)地質(zhì)異常區(qū)

掘進(jìn)過(guò)程中不可能避開(kāi)地質(zhì)異常區(qū),就應(yīng)采取妥善的支護(hù)措施;搞好班組建設(shè),充分發(fā)揮班組長(zhǎng)在煤礦頂板管理中的作用。加強(qiáng)井下施工人員的培訓(xùn)和安全教育,提高他們的業(yè)務(wù)素質(zhì)和安全管理水平,使他們?cè)谏a(chǎn)一線出現(xiàn)安全隱患時(shí),能夠正確判斷,及時(shí)果斷處理,避免頂板事故的發(fā)生。

4 結(jié)語(yǔ)

物探先行、鉆探驗(yàn)證,查清地質(zhì)構(gòu)造,完善的技術(shù)措施,嚴(yán)密的現(xiàn)場(chǎng)管理,職工的安全意識(shí),這幾個(gè)環(huán)節(jié)鏈?zhǔn)脚浜?,方能有效進(jìn)行煤礦頂板管理,防止頂板事故的發(fā)生。

作者簡(jiǎn)介:

梁金波,1978年3月出生,男,工程師,???,2003年畢業(yè)于黑龍江省雙鴨山市工學(xué)院地質(zhì)工程專業(yè),現(xiàn)工作于新疆龍煤能源有限責(zé)任公司地質(zhì)測(cè)量部,主要從事礦井地質(zhì)工作。

地質(zhì)構(gòu)造論文:內(nèi)蒙古地質(zhì)構(gòu)造單元?jiǎng)澐旨按嬖诘挠嘘P(guān)問(wèn)題

摘要:通過(guò)對(duì)內(nèi)蒙古地質(zhì)構(gòu)造單元最新劃分方案的研究,對(duì)部分一、二級(jí)構(gòu)造單元的界線(如索倫――西拉木倫河結(jié)合帶)和幾個(gè)二、三級(jí)構(gòu)造單元的劃分提出了質(zhì)疑,并且依據(jù)大量實(shí)際資料進(jìn)行了討論,提出了新的意見(jiàn),供內(nèi)蒙古廣大地質(zhì)工作者參考和合理的利用。

關(guān)鍵詞:內(nèi)蒙古;地質(zhì)構(gòu)造單元;劃分;有關(guān)問(wèn)題

一、地質(zhì)構(gòu)造單元?jiǎng)澐?

自新中國(guó)成立以來(lái),有不少學(xué)者在進(jìn)行全國(guó)地質(zhì)構(gòu)造單元?jiǎng)澐值耐瑫r(shí),對(duì)內(nèi)蒙古的地質(zhì)構(gòu)造單元進(jìn)行過(guò)不同的劃分。如(黃汲清,任紀(jì)舜,姜春發(fā)等,1977)在中國(guó)大地構(gòu)造基本輪廓的研究中,將內(nèi)蒙古劃為中朝準(zhǔn)地臺(tái)和天山興安地槽褶皺區(qū)及額爾古納地槽褶皺系;(李春昱,1981)對(duì)中國(guó)板塊構(gòu)造輪廓研究和劃分中,將內(nèi)蒙古劃為中朝板塊和西伯利亞板塊兩大板塊;其中較為系統(tǒng)的劃分始于1983年,開(kāi)始編制的第一代內(nèi)蒙古區(qū)域地質(zhì)志,于1991年出版。當(dāng)時(shí)依據(jù)的是槽臺(tái)學(xué)術(shù)觀點(diǎn),將內(nèi)蒙古劃分為華北地臺(tái)、內(nèi)蒙古中部地槽褶皺系、興安地槽褶皺系、天山地槽褶皺系、祁連地槽褶皺系等5個(gè)一級(jí)構(gòu)造單元,并且進(jìn)一步劃分了17個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元和40個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。(邵積東1998)將內(nèi)蒙古劃分為西伯利亞板塊、華北板塊和塔里木板塊。(潘桂棠,肖慶輝,陸松年,鄧晉福等.2009)將內(nèi)蒙古也劃為西伯利亞板塊、華北板塊和塔里木板塊。(邵積東2010)將內(nèi)蒙古劃分為西伯利亞板塊、華北板塊、塔里木板塊和哈薩克斯坦板塊。

全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目,內(nèi)蒙古基礎(chǔ)地質(zhì)背景研究以板塊構(gòu)造理論和全新的思維,將內(nèi)蒙古的地質(zhì)構(gòu)造單元進(jìn)行了重新劃分。但由于不同承擔(dān)單位在認(rèn)識(shí)上存在差異,所以在劃分上仍有所不同。具體劃分情況見(jiàn)圖。

二、新的劃分方案存在的主要地質(zhì)問(wèn)題

1. 索倫山――林西(西拉木倫河)結(jié)合帶

索倫山――林西(西拉木倫河)結(jié)合帶被劃為Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元,在Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元的基礎(chǔ)上又進(jìn)一步劃分了達(dá)青牧場(chǎng)――扎賚特旗俯沖增生雜巖帶、林西殘余盆地、西拉木倫俯沖增生雜巖帶、索倫山蛇綠混雜巖帶、查干烏拉俯沖增生雜巖帶、蘇尼特右旗坳陷盆地、桑根達(dá)來(lái)斷陷盆地7個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元。

在上述劃分的討論中,認(rèn)為索倫山與西拉木倫河都有早二疊世的蛇綠巖,應(yīng)為同一個(gè)構(gòu)造帶,并將其作為一級(jí)構(gòu)造單元的分界線,這顯然是錯(cuò)誤的。

在西拉木倫河斷裂帶的南北兩側(cè),確實(shí)為明顯不同的兩套地層系統(tǒng),北部為晚石炭世本巴圖組海相中基性火山巖、碎屑巖組合,含蜓化石Profusulinella -Pseudostaffella帶和Fusulina-Fusulinella帶;阿木山組海相碳酸巖、碎屑巖組合,含蜓化石Triticites帶和Pseudoschwagerina帶;早、中二疊世有壽山溝組海相碎屑巖組合,大石寨組海相中基性火山巖及碎屑巖組合,含海相動(dòng)物化石,哲斯組海相碳酸巖及碎屑巖組合,含蜓化石Monodiexodina帶,腕足化石Spiriferella-Kochiproductus-Yakovlevia帶,珊瑚化石Plerophyllum crassoseptatum-Tachylasma zhesiensi-T.variabila帶;晚二疊世為林西組黑色砂板巖的陸相地層,含植物化石Callipteris-Noeggerathiopsis帶。南部對(duì)應(yīng)的晚石炭世則為酒局子組碎屑巖夾煤層的陸相地層,含植物化石Neuropteris-Lepidodendron帶;早、中二疊世則為三面井組海相碎屑巖、碳酸巖組合,含蜓化石Misellina ovalis-Parafusulina splendens帶,額里圖組陸相火山巖及碎屑巖地層,含Pecopteris tenuicostata, Emplectopteris minima,Danaeites mirabilis, Taeniopteris norinii,Annularia gracilescens等植物化石,于家北溝組海相碎屑巖夾火山碎屑巖,含海相動(dòng)物化石;晚二疊世為鐵營(yíng)子組,以砂礫巖為主的陸相地層,含植物化石。建造類型明顯不同,生物特征北部為冷水型動(dòng)物群和安格拉植物群,南部則為暖水型動(dòng)物群和華夏植物群,也均明顯不同。構(gòu)造分區(qū)特點(diǎn)明顯,斷裂帶構(gòu)造特征清楚,并見(jiàn)有早二疊世的蛇綠巖。這確實(shí)是一條重要的構(gòu)造帶。

但在索倫山構(gòu)造帶南部則為晚石炭世本巴圖組、阿木山組、早、中二疊世大石寨組、哲斯組,是西拉木倫河斷裂帶以北的地層系統(tǒng),并非是西拉木倫河斷裂帶南部的晚石炭世酒局子組、早中二疊世三面井組、額里圖組、于家北溝組這套地層系統(tǒng)。那么,將索倫山構(gòu)造帶與西拉木倫河構(gòu)造帶相連,就是在同一套地層系統(tǒng)中,也就是在同一構(gòu)造塊體中劃一條線,作為大構(gòu)造單元分化性構(gòu)造邊界,顯然不妥。

實(shí)際上,西拉木倫河斷裂向西應(yīng)從桑根達(dá)來(lái)――朱日和東南――白乃廟南與華北陸塊邊緣斷裂相連接。主要依據(jù):①這一線兩側(cè)分別為上述南北兩套地層系統(tǒng);②在朱日和東南通過(guò)近年區(qū)調(diào)填圖,確認(rèn)在北部為含Triticites的阿木山組與南部含Neuropteris植物化石的酒局子組之間為一斷裂構(gòu)造特征明顯的大型斷裂帶,航磁異常圖上為一明顯的正負(fù)異常梯度帶。根據(jù)這一可靠的資料依據(jù),認(rèn)為該斷裂帶就是西拉木倫河斷裂帶的西延部分,對(duì)西拉木倫河斷裂的延伸有了準(zhǔn)確的認(rèn)識(shí)。至于索倫山斷裂帶向東如何延伸,尚需進(jìn)一步研究。

2. 包爾漢圖――溫都爾廟弧盆系

包爾漢圖――溫都爾廟弧盆系為Ⅱ級(jí)構(gòu)造單元,在此基礎(chǔ)上又劃分了朝陽(yáng)地――翁牛特旗弧――陸碰撞帶、溫都爾廟俯沖增生雜巖帶、寶音圖巖漿弧3個(gè)Ⅲ級(jí)構(gòu)造單元。

朝陽(yáng)地――翁牛特旗弧-陸碰撞帶的劃分,僅根據(jù)山灣子陸源火山?。∣-S1)和青龍山鎮(zhèn)晚石炭世俯沖火山巖,推測(cè)其至少在寒武紀(jì)末期和早石炭世末期發(fā)生過(guò)俯沖活動(dòng);而在朝陽(yáng)地出露的超基性巖長(zhǎng)軸方向與圍巖新太古代建平群片麻理產(chǎn)狀一致,就反映出新太古代之后的俯沖擠壓特征,顯然是缺乏依據(jù)。

溫都爾廟俯沖增生雜巖帶,主要指的是溫都爾廟群,這種劃分存在有一定的錯(cuò)誤。原1∶20區(qū)調(diào)在溫都爾廟群底部劃出了玄武巖,并見(jiàn)有超基性巖。在胡爾嘎廟等3幅1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)中,經(jīng)野外實(shí)地調(diào)查,發(fā)現(xiàn)有玄武巖,與超基性巖、輝綠巖巖石面貌特征相似,變質(zhì)變形不強(qiáng)。而與真正劃入溫都爾廟群的絹云石英片巖、石英片巖、石英巖、磁鐵石英巖夾大理巖及綠片巖等含鐵建造明顯不同,其分布特點(diǎn)也不盡協(xié)調(diào)。當(dāng)時(shí)分析超基性巖和輝綠巖為基性脈巖或巖墻群,變玄武巖為包爾漢圖群。

近年區(qū)調(diào)工作,周志廣在西烏旗達(dá)青牧場(chǎng)西南發(fā)現(xiàn)了大量變質(zhì)玄武巖,獲得鋯石U-pb同位素年齡421±2Ma;葛夢(mèng)春在錫林浩特以東一帶玄武巖安山巖中獲得鋯石U-pb同位素年齡411±59Ma,時(shí)代為奧陶紀(jì),將其劃歸包爾漢圖群。李承東等在溫都爾廟一帶于變玄武巖中獲得鋯石U-pb同位素年齡470Ma,于變質(zhì)砂巖中獲得相當(dāng)于中志留世的碎屑鋯石年齡。以此年齡將溫都爾廟群的時(shí)代確定為寒武紀(jì)――中志留世。初航于變玄武巖中獲得245-357 Ma,以此年齡將溫都爾廟群置于晚二疊世――早三疊世。這顯然是錯(cuò)誤的。因?yàn)樽冃鋷r、安山巖并非溫都爾廟群的內(nèi)容,它不能夠代表溫都爾廟群含鐵建造的形成時(shí)代。

另外,在構(gòu)造單元?jiǎng)澐钟懻撝姓J(rèn)為,中、晚元古代大洋板塊向南俯沖形成溫都爾廟群俯沖增生楔,由溫都爾廟群蛇綠巖、洋內(nèi)弧和遠(yuǎn)洋沉積物堆積而成,并有高壓變質(zhì)帶存在。

其中蛇綠巖指的是白音查干一帶的碳酸鹽化、滑石化蛇紋巖、綠簾綠泥石英片巖、綠泥片巖等枕狀熔巖和蝕變輝長(zhǎng)巖,溫都爾廟地區(qū)的蛇紋石化橄欖巖、斜長(zhǎng)角閃巖、斜長(zhǎng)花崗巖。據(jù)1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào)(1995)獲得圖林凱超基性巖Sm-Nd同位素年齡為1642±224Ma;斜長(zhǎng)角閃巖鋯石U-Pb同位素年齡1974.6Na;斜長(zhǎng)花崗巖鋯石U-Pb同位素年齡1906.0Ma。

洋內(nèi)弧指的是溫都爾廟群桑達(dá)來(lái)呼都格組鈉長(zhǎng)綠簾綠泥片巖、綠泥石英片巖、透閃石陽(yáng)起片巖、硅質(zhì)巖、磁鐵化安山巖、大理巖等巖石組合,原巖為枕狀拉斑玄武巖、安山巖、鐵硅質(zhì)巖。在綠簾綠泥片巖中獲得鋯石U-Pb同位素年齡值為1799.9Ma(1∶5萬(wàn)區(qū)調(diào))。

遠(yuǎn)洋沉積指的是哈爾哈達(dá)組深海相二云母石英片巖、綠泥石英片巖、綠簾綠泥片巖、硅質(zhì)巖、磁鐵石英巖巖石組合。

高壓變質(zhì)帶蘭閃石片巖產(chǎn)在哈爾哈達(dá)組綠泥石英片巖中。據(jù)顏竹筠、唐克東等研究,蘭閃片巖中有蘭閃石、硬柱石、文石、多硅白云母、迪爾石、鐵滑石等礦物出現(xiàn),說(shuō)明蘭閃片巖屬典型的高壓相系。

上述認(rèn)識(shí)存在明顯的不妥或錯(cuò)誤:①斜長(zhǎng)角閃巖同位素年齡為1974.6Na,斜長(zhǎng)花崗巖同位素年齡為1906.0Ma,這顯然不是中新元古代,同時(shí)也不是蛇綠巖組合;②溫都爾廟群中沒(méi)有硅質(zhì)巖和磁鐵安山巖,而是有石英巖、磁鐵石英巖;③二云母石英片巖、綠泥石英片巖、綠簾綠泥片巖、石英巖、磁鐵石英巖、大理巖作為洋內(nèi)弧和遠(yuǎn)洋沉積顯然是錯(cuò)誤的;④蘭閃石片巖產(chǎn)在哈爾哈達(dá)組綠泥石英片巖中,說(shuō)法不妥。不能將超基性巖、輝長(zhǎng)巖、玄武巖、硅質(zhì)巖、蘭閃石片巖等蛇綠巖組合,甚至包括安山巖強(qiáng)加于溫都爾廟群中,這是錯(cuò)誤的。

在溫都爾廟一帶確實(shí)存在有蛇綠巖組合(硅質(zhì)巖、枕狀玄武巖、超基性巖、蘭閃片巖、輝長(zhǎng)巖、輝綠巖等),實(shí)際上是疊置于溫都爾廟群之上的加里東期的蛇綠構(gòu)造混雜巖帶,與溫都爾廟群不是同一套變質(zhì)建造,不能將其并入溫都爾廟群,溫都爾廟群更不是俯沖增生雜巖。還需進(jìn)一步研究,予以合理的劃分。

3. 寶音圖巖漿弧

內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院將其劃歸包爾漢圖――溫都爾廟弧盆系,而內(nèi)蒙古第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院將其劃歸了哈日博日格弧盆系巴彥毛道巖漿弧中,這種劃分不盡合理。寶音圖隆起呈北北東向分布,是分割內(nèi)蒙古東西構(gòu)造格局的一條重要構(gòu)造帶,應(yīng)當(dāng)單獨(dú)劃分。即使歸并,也要考慮構(gòu)造活動(dòng)演化的相關(guān)性。

4. 恩格爾烏蘇蛇綠混雜巖帶

內(nèi)蒙古地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院將其劃為恩格爾烏蘇蛇綠混雜巖帶,內(nèi)蒙古第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)院將其劃為恩格爾烏蘇俯沖增生雜巖帶。是一個(gè)被認(rèn)為是華北板塊與塔里木板塊之間恩格爾烏蘇洋封閉,碰撞對(duì)接帶上的蛇綠混雜巖帶。據(jù)王廷印等(1986)研究,帶內(nèi)具有層序較全的蛇綠巖組合。底部為變質(zhì)橄欖巖(地幔巖),向上依次為堆晶巖、基性巖墻群、枕狀熔巖和遠(yuǎn)洋沉積變質(zhì)硅質(zhì)巖,其次為塊狀海綿狀硅質(zhì)碳酸鹽巖巖石等硅化型風(fēng)化殼;堆晶巖由細(xì)粒角閃輝長(zhǎng)巖組成,頂部見(jiàn)有斜長(zhǎng)花崗巖;基性巖墻群為次玄武巖、輝綠巖、輝綠玢巖;枕狀熔巖為拉斑玄武巖、橄欖玄武巖、安山玄武巖;遠(yuǎn)洋沉積為硅質(zhì)巖、硅質(zhì)碧玉巖、細(xì)碧角斑巖、錳結(jié)核等。它們以構(gòu)造巖片侵位于上石炭統(tǒng)以本巴圖組為基質(zhì)的沉積地層中。帶內(nèi)發(fā)育有二疊紀(jì)俯沖巖漿雜巖(TTG)巖石構(gòu)造組合。

作為蛇綠混雜巖帶討論是可以的,但作為俯沖增生雜巖帶討論,將其南部晚石炭世阿木山組以及石炭紀(jì)――二疊紀(jì)花崗巖出露區(qū)全部劃為俯沖增生雜巖,可能不妥。從蛇綠巖的形成時(shí)代看,為早二疊世末期――中二疊世,那么,俯沖增生作用一定要晚于蛇綠巖的形成時(shí)代,由此可以說(shuō)明,阿木山組以及石炭紀(jì)花崗巖不能是俯沖增生雜巖。所以,應(yīng)考慮修訂劃分方案。

5. 敦煌陸塊

劃分方案中談到,北山地區(qū)出露的變質(zhì)基底巖系為中、新太古代高級(jí)變質(zhì)的表殼巖、變質(zhì)深成體和古元古代北山巖群云母石英片巖、黑云變粒巖、磁鐵石英巖(下轉(zhuǎn)150頁(yè))(上接87頁(yè))組合。中元古界古洞井群、新元古界園藻山群、震旦系洗腸井群,古洞井群、園藻山群為典型的蓋層沉積,洗腸井群為冰積沉積。

上述劃分方案存在以下幾方面問(wèn)題:①在內(nèi)蒙古的北山地區(qū)不存在中、新太古代高級(jí)變質(zhì)巖系;②北山巖群在黑鷹山-蓬勃山以南一帶廣泛出露,構(gòu)成近東西向分布的古陸塊,在其南側(cè)與敦煌陸塊之間為一浩瀚的古生代大洋,因此將其歸屬于敦煌陸塊不盡合理;③中新元古界蓋層沉積及震旦系冰積沉積,歸屬敦煌陸塊,值得進(jìn)一步討論。

6. 大興安嶺弧盆系

劃分了漠河前陸盆地、額爾古納島弧、哈達(dá)圖――新林俯沖增生雜巖帶、海拉爾――呼瑪弧后盆地、紅花爾基――李增碰山蘭片巖構(gòu)造混雜帶、東烏旗――多寶山島弧、二連――賀根山蛇綠混雜巖帶、錫林浩特巖漿弧八個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元。主要問(wèn)題有以下幾點(diǎn):①中新元古界佳疙瘩組為一套絹云片巖、二云片巖、絹云石英片巖、綠泥片巖、千枚巖組合,將其作為島弧環(huán)境值得進(jìn)一步討論。另外將佳疙瘩組界定為南華系、將額爾古納河組界定為震旦系缺乏依據(jù);②新劃分的哈達(dá)圖――新林俯沖增生雜巖帶缺少物質(zhì)組成的論述,劃分依據(jù)不明確;③錫林浩特巖漿弧,在文字討論中認(rèn)為是從華北陸塊分離出去的古陸塊,將其又劃歸于大興安嶺弧盆系二級(jí)構(gòu)造單元,不盡合理;將達(dá)青牧場(chǎng)俯沖增生雜巖帶劃歸于索倫――扎魯特旗結(jié)合帶二級(jí)構(gòu)造單元,亦可不妥。錫林浩特巖漿弧與達(dá)青牧場(chǎng)俯沖增生雜巖帶兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元之間無(wú)明顯的大的構(gòu)造界線,這樣劃分顯然不盡合理。

7. 地層區(qū)劃

由于地質(zhì)構(gòu)造單元?jiǎng)澐植缓侠?,?dǎo)致了地層區(qū)劃的混亂。如晚石炭世本巴圖組、阿木山組和中二疊世哲斯組在兩個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元和三個(gè)三級(jí)構(gòu)造單元中同時(shí)出現(xiàn);烏賓敖包組在額爾古納島弧中出現(xiàn),說(shuō)明地質(zhì)構(gòu)造單元和地層區(qū)劃的劃分是錯(cuò)誤的。同一套地層建造、相同的古生物化石組合,應(yīng)當(dāng)是在同一沉積構(gòu)造環(huán)境中形成,不應(yīng)將其劃歸不同的構(gòu)造單元或不同的地層區(qū)。

本人通過(guò)詳細(xì)研究全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目對(duì)內(nèi)蒙古地質(zhì)構(gòu)造單元的劃分方案,發(fā)現(xiàn)存在諸多問(wèn)題和錯(cuò)誤,本次僅對(duì)上述幾方面的問(wèn)題進(jìn)行討論,并且提出不同的意見(jiàn),供在內(nèi)蒙古工作的地質(zhì)工作者參考和合理利用。

地質(zhì)構(gòu)造論文:不同地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層厚度的影響

摘 要:為了滿足煤礦工作的需要,進(jìn)行煤層厚度及地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境的結(jié)合分析是必要的。在工程實(shí)踐中,影響煤礦正常開(kāi)展的因素諸多,我們需要科學(xué)辯證、認(rèn)真分析,做好煤層厚度及地質(zhì)構(gòu)造關(guān)系的分析,從而滿足現(xiàn)階段煤炭勘探工作的要求,如果不能進(jìn)行這個(gè)方面的深入分析,就難以得到影響煤層厚度的有效結(jié)論,這就不利于實(shí)現(xiàn)工程成本的控制,不利于工作效率的提升。該文就煤層的斷層構(gòu)造狀況、褶皺構(gòu)造狀況、巖漿入侵狀況進(jìn)行分析,旨在解析地質(zhì)構(gòu)造與煤層厚度的具體關(guān)系,從而滿足實(shí)際工作的要求。

關(guān)鍵詞:地質(zhì)構(gòu)造;煤炭資源褶皺;挖掘工作;斷層;巖漿侵入;煤層厚度

前言

為了有效提升煤炭開(kāi)采工作的質(zhì)量,必須要落實(shí)好煤層的勘察工作,在這個(gè)模塊中,煤層厚度計(jì)算環(huán)節(jié)扮演著重要的角色,通過(guò)對(duì)這個(gè)環(huán)節(jié)的優(yōu)化,可以獲得良好的煤層厚度計(jì)算結(jié)果,從而做好煤層厚度測(cè)算的相關(guān)工作,滿足現(xiàn)階段煤炭工作的要求,實(shí)現(xiàn)對(duì)煤層厚度變化規(guī)律的深入分析,進(jìn)行煤層厚度變化規(guī)律的有效預(yù)測(cè)。

1 關(guān)于褶皺構(gòu)造影響狀況的分析

(1)受到地殼運(yùn)動(dòng)的影響,地表以下的巖層會(huì)產(chǎn)生一系列的塑性變化狀況,我們把這種構(gòu)造形態(tài)稱之為波狀彎曲狀態(tài),這種褶皺構(gòu)造對(duì)于煤層厚度的影響比較大。煤層自身也比較松軟,受到構(gòu)造應(yīng)力的影響,很容易出現(xiàn)塑性流動(dòng)狀況,從而出現(xiàn)局部煤層的厚度變化狀況。

在地表的垂直壓力影響下,褶皺構(gòu)造的變動(dòng)導(dǎo)致褶曲軸部的壓力增大,導(dǎo)致其兩翼煤層的加厚,在這種狀況下,背斜的軸部煤層厚度變薄。受到水平擠壓力的影響,褶曲的兩翼受力比較大。煤層形成褶皺的過(guò)程中,煤層內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生較大的壓力差異,這種壓力差異會(huì)產(chǎn)生一系列的塑性流動(dòng)狀況,從而導(dǎo)致兩翼煤層的稀薄。一般來(lái)說(shuō),一些劇烈褶皺的煤田會(huì)出現(xiàn)較大的煤層厚度構(gòu)造變化狀況,出現(xiàn)一系列的不協(xié)調(diào)、不對(duì)稱等褶皺狀況,從而不利于煤層工作的有效開(kāi)展。

受到縱彎褶皺應(yīng)力的影響,向斜內(nèi)部的煤層厚度不斷增加,其兩翼的煤層會(huì)逐漸的稀薄。受到橫彎褶皺應(yīng)力的影響,向斜槽部的煤層厚度不斷增加,背斜頂部的煤層厚度不斷降低。

(2)受到地質(zhì)構(gòu)造褶皺的影響,煤層會(huì)出現(xiàn)一系列的塑性流動(dòng)狀況,比如鏡面滑動(dòng)狀況、搓碎狀況等,這些情況都導(dǎo)致煤層厚度的分布不均勻,在其剖面圖上會(huì)出現(xiàn)彎曲狀況,其走向上也存在一系列的不規(guī)則變化,構(gòu)造軸部的煤層厚度增加,其兩翼煤層厚度變小,不利于煤層開(kāi)采工作的有效開(kāi)展。

2 關(guān)于斷裂構(gòu)造影響狀況的分析

(1)一般來(lái)說(shuō),斷裂構(gòu)造對(duì)煤層厚度的影響比較小,褶皺構(gòu)造對(duì)于煤層厚度的影響比較大。斷裂構(gòu)造的影響主要存在于以下幾個(gè)方面,斷層的形態(tài)狀況、分布規(guī)模、特點(diǎn)性質(zhì)等都會(huì)影響到煤層的厚度變化狀況。

斷裂構(gòu)造狀況的出現(xiàn)會(huì)導(dǎo)致煤層出現(xiàn)斷層狀況,這就導(dǎo)致煤層開(kāi)采難度的提升,這就需要花費(fèi)更多的工程成本進(jìn)行開(kāi)采工作的開(kāi)展,難以實(shí)現(xiàn)工程造價(jià)成本的控制。

客觀上來(lái)說(shuō),斷裂構(gòu)造對(duì)于煤層厚度的影響比較小,斷裂構(gòu)造對(duì)于煤層厚度的影響主要體現(xiàn)在斷層狀態(tài)、斷層性質(zhì)、斷層分布等方面,這些方面的變化會(huì)影響到煤層深度的變化狀況、煤層內(nèi)部的空間分布狀況。斷裂構(gòu)造讓煤層的分布更具復(fù)雜性,不能實(shí)現(xiàn)煤炭開(kāi)采工作的有效開(kāi)展。在工程開(kāi)采過(guò)程中,煤層的斷裂區(qū)域存在諸多面積的煤炭資源,存在不同形式的煤層,這些煤層厚度不一、規(guī)模各異。如果存在較多的薄煤層,必然不利于煤炭開(kāi)采工作的開(kāi)展,褶曲構(gòu)造的煤炭斷層,不利于煤層開(kāi)采工作的有效開(kāi)展。

(2)如果其構(gòu)造狀況為背斜,那么擴(kuò)張性裂縫是其主要的表現(xiàn)形式,這些裂縫的存在不利于煤層開(kāi)采工作的開(kāi)展,這些較大裂隙的破碎帶,內(nèi)部含水率比較高,受到拉應(yīng)力狀況的影響,煤層容易出現(xiàn)頂部破壞情況。如果其構(gòu)造狀況為向斜,就存在閉合性的裂縫,這些閉合性的裂縫面積比較小,具備良好的膠結(jié)性,含水量也比較小,對(duì)于煤層頂板的影響比較小。逆斷層構(gòu)造比較容易識(shí)別,在應(yīng)力作用下,相對(duì)應(yīng)的煤層區(qū)域的厚度會(huì)逐漸變薄。

(3)煤層厚度與層間滑動(dòng)之間存在非常密切的關(guān)系。煤層受到不同方向的擠壓力后,它的軟巖層會(huì)產(chǎn)生流動(dòng)狀況,我們把這種狀況稱之為層間滑動(dòng)。這種形態(tài)會(huì)導(dǎo)致煤層發(fā)生不斷的變化,煤層的滑動(dòng)過(guò)程中,其完整性會(huì)受到破壞,煤層內(nèi)部的斷裂性得到提升。

(4)在實(shí)踐過(guò)程中,煤層厚度主要分為以下幾個(gè)狀況。剪切壓薄型根源于煤層頂板的滑動(dòng)狀況,從而出現(xiàn)一系列的剪切應(yīng)力,這會(huì)出現(xiàn)一系列的剪裂面狀況,這些剪裂面與滑面相互交錯(cuò),導(dǎo)致煤層結(jié)構(gòu)形態(tài)的變化,導(dǎo)致其煤層厚度發(fā)生變化。斷層內(nèi)部的層間滑動(dòng)狀況,也會(huì)導(dǎo)致切蝕煤層的出現(xiàn),導(dǎo)致其逐漸的變薄?;瑒?dòng)切蝕型存在于煤層的順層狀態(tài)中,受到層間滑動(dòng)狀況,其構(gòu)造面發(fā)生了一系列的變化,煤層不斷的變薄。

3 關(guān)于巖漿侵入影響狀況的分析

(1)目前來(lái)說(shuō),我國(guó)的一些含煤層都出現(xiàn)了巖漿侵入狀況,這種狀況不利于煤層的連續(xù)性及其完整性的保持,導(dǎo)致其出現(xiàn)煤炭開(kāi)采量的降低。這些巖漿接觸到煤層后,會(huì)導(dǎo)致煤層出現(xiàn)燃燒狀況,煤層就被破壞,它的粘性就被降低,這就難以保持器經(jīng)濟(jì)價(jià)值。巖漿的侵入不利于煤層工作的有效開(kāi)展,特別是不利于煤層資源的保持,容易讓煤炭質(zhì)量變劣,從而不利于煤炭開(kāi)采工作的正常開(kāi)展。

巖漿侵入是影響煤礦建設(shè)生產(chǎn)工作正常開(kāi)展的重要因素之一。煤層受到巖漿的侵入作用影響,煤炭在熱變質(zhì)作用的影響下,會(huì)出現(xiàn)煤層內(nèi)部結(jié)構(gòu)、煤層形態(tài)、煤層厚度等的變化狀況。也可能增加煤炭的品種,有些煤炭成為了煉焦煤,這些煤種具備良好的經(jīng)濟(jì)價(jià)值。如果巖漿侵入過(guò)于強(qiáng)烈,就會(huì)導(dǎo)致較大的煤質(zhì)破壞狀況,甚至導(dǎo)致整個(gè)煤層成為天然煤炭,嚴(yán)重影響到煤炭開(kāi)采工作的開(kāi)展。根據(jù)巖漿入侵煤層的部位,我們可以將其分為不同的表現(xiàn)類型。

(2)巖漿侵入的狀況與煤層的破壞狀況密切相關(guān),受到巖漿侵入的狀況不同,它的煤層破壞程度也不同,如果巖漿存在過(guò)分侵入狀況,煤層內(nèi)部就會(huì)被巖漿過(guò)分侵入,就會(huì)導(dǎo)致煤層厚度的變小。受到不同巖漿侵入的影響,煤炭區(qū)域會(huì)出現(xiàn)不同的煤層狀況,如果侵入嚴(yán)重,就不利于煤層結(jié)構(gòu)的控制,很容易出現(xiàn)一些復(fù)雜性的煤層,這些煤層具備不規(guī)律性。煤層焦化現(xiàn)象主要存在于巖漿侵入與煤層的交接處,交接處的煤炭質(zhì)量較差,質(zhì)地堅(jiān)硬??偟膩?lái)說(shuō),相比于斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造,巖漿侵入對(duì)于煤層厚度的影響最大,我們需要認(rèn)真進(jìn)行巖漿侵入影響的分析,滿足現(xiàn)階段煤層勘探工作的要求。

4 結(jié)束語(yǔ)

通過(guò)對(duì)不同地質(zhì)構(gòu)造對(duì)煤層厚度影響狀況的分析,有助于我們進(jìn)行煤炭工程勘探工作的開(kāi)展,這需要我們針對(duì)具體的影響狀況,展開(kāi)具體分析,做好地質(zhì)構(gòu)造與煤層厚度影響關(guān)系的分析。