大地构造地质构造(精选11篇)
大地构造地质构造 篇1
0引言
在煤矿的开采中, 地质断层对于开采有着很大的影响。从现阶段发展来看, 对于断层构造的预测方法有很多。地质检测部门根据断层测量的数据来预测断层位置的地质情况, 从而指导煤矿开采工作安全地进行。
1地质断层对于煤矿开采的影响
断层能够影响矿井田地的划分和矿井的规模, 对于地质破坏比较严重的地区, 严禁建设大矿井。因此, 断层通常是划分井田的天然边界线, 影响开采的部署。位于井田内部的断层对于开采边界的划分、输运部署、巷道等都有着直接的影响。断层会破坏矿井结构, 使得开采区域划分混乱, 巷道分布复杂, 影响开采效率。断层地质构造复杂, 开采的工作面不规律, 需要多巷道的挖掘工作, 有时遇到无效进尺的情况, 使得掘进难度大, 开采效率低, 影响正常的开采工作, 甚至导致开采中断, 不安全因素增加。断层对于开采中的煤、瓦斯等有着很大的影响, 对于顶板工作面的安全性造成威胁, 增加了井下开采工作的不安全性。
2断层形成与煤层开采之间的关系
在煤矿开采过程中, 井边岩石在受力的作用下会超出其自身的强度, 岩体破裂形成缝隙, 长时间的堆积会在岩体山上形成破裂面, 断裂面两端的滑动形成断层。断层分为正断层、逆断层、平移断层三种形式, 根据其移动方向不同而进行分类。 图1为断层三个形式的模拟图。
断层的识别: 断层不是单独存在的, 其出现通常伴随着岩石的一些不正常现象, 通过对这些现象的检测和判断, 使得地质勘探人员能够准确地找到断层位置, 从而安全规划矿井范围, 对于矿井安全开采非常重要。岩体不正常现象: 煤层出现的不连续现象, 发生原因为断层导致地面发生沉降, 使得不同年代的岩石存在于同一个水平线上。通常情况下, 断层两侧都是年限相差非常多的岩石, 当断层出现后, 地壳发生运动, 使得煤层出现了不连续的情况, 煤层的形状发生变化。煤层的形状、厚度是由地质运动作用下积压形成的, 使得煤层的厚度、形状各不相同。由于断层的出现, 地壳发生上下运动, 地表的煤层被风蚀, 长此以往, 形成了厚度不同的现状。在地质变化的作用下, 地表的煤层再次回到地下, 但是仍然保留着原来的形态, 因此, 观察煤层的变化也是判断断层的重要方法。
3实例分析煤矿地质断层构造的预测
在矿井开采过程中确定断层的情况, 结合现有的检测资料来分析断层处顶板、煤层的变化, 从而分析断层附近煤层的情况, 为煤矿的开采提供帮助。本文以某矿井的开采为例进行研究分析。
井田构造情况简介: 矿井采煤层主要为7煤层、8煤层、9煤层, 矿井下部的构造以断裂为主, 带有褶皱, 井区内的构造为西北走向的张扭性断裂, 断层性质为正断层, 带有小部分的褶取, 对于回采和煤层的影响都很小, 断层的落差比较大。断层成因: 断层的主要表现形式为断裂。因此, 在研究中需要明确断层形成的原因, 地质运动形成应力, 达到岩石的强度极限后, 使得岩体发生连续性断裂, 在应力作用下进一步形成断层。岩石断裂表现为节理, 连续至不同长度的断层, 在这个过程中的连续性和强度与岩石结构、地质应力等有着直接的关系。从断层成因可以推断出, 煤层顶板变化是由断层形状发生变化导致的。现阶段煤矿开采中, 顶板通常以砂质泥浆为主, 受沉积影响, 顶板会发生明显的变化, 特别是对于7、8、9煤层来说, 其顶板结构和成分不同, 对煤层的影响也不相同。
断层的分析预测: 根据已经检测出的断层位置, 绘制出与煤层同高的等高线, 设计断层面上的等高线与巷道等高线相交的位置就是断层的位置, 具体操作如下: 断层面的等高线要与巷道工程设计图有着同样的等高距, 计算出断层面等高线的水平距离, 在断层面制定坐标, 将相关的数据绘制在设计图上, 确定岩巷等高线与断层面等高线相交的位置, 从而确定断层的位置。
从实例的分析来看, 以砂岩材料为顶板的煤层容易受到断层的影响, 由于受到应力的作用, 对煤层的影响也不尽相同, 顶板有时会存在明显的牵拉现象, 从而有煤层的渗入。当煤层厚度在3 m之上的时候, 硬度小的区域会出现多煤层、牵引等现象; 当出现断层后, 煤层会进入到岩石裂缝中, 从而发生冒顶等现象, 煤层会变薄或是距离缩短。根据对这些情况的掌握, 可以了解在断层影响下煤层的变化规律, 从而为煤矿开采做出正确的开采指导, 安全生产。
4结语
在煤矿开采中, 需要进行地质断层的预测分析, 根据不同的矿区和开采环境进行准确的分析, 从而为安全开采打下良好的基础。分析矿井情况, 确定可预测断层, 根据对现有资料和断层数据来判断煤层的变化, 从而制定出对应的解决方案。积极地进行地质断层预测, 提升煤矿开采的安全性, 从而促进我国煤矿开采事业的顺利发展。
参考文献
[1]李建安.煤矿地质断层构造预测的探讨[J].民营科技, 2012 (11) .
[2]李鹏.邢东煤矿地质构造分析与评价[D].陕西:西安科技大学, 2010.
大地构造地质构造 篇2
关键词:环境地质 水文地质 地质构造
1 水文地质
1.1 区域水文地质条件
区内地下水的埋藏与分布,主要受地质构造、岩性、地形地貌、古地理及气象条件等综合因素的影响与制约。矿区处于低山区,海拔高程1380-1710m,相对高差100-300m,山势陡峻,切割较强烈,切割深度100-150m。矿区北部为一条较大的冲沟;矿区南部冲沟较发育,其规模不一、形态各异。干旱、多风、降雨集中的气候条件,对大气降水渗入补给地下水极为不利,地下水只有在沟谷洼地和河谷平原及裂隙发育的山区才能获得较多的渗入补给。区域内水系不发育,沟谷是干涸的,只在洪水季节成为地表水的排泄通道。
1.2 含(隔)水层
(1)含水层。区域内主要分布有第四系全新统松散岩类孔隙潜水和基岩裂隙水。(2)隔水层。主要为分布在矿区中的岩体和岩脉,岩体和岩脉较完整,裂隙不发育,为隔水岩体或岩墙。(3)透水不含水层。主要分布在区域内地形低洼地带,为第四系残坡积层,结构较松散,透水但不含水。
1.3 区域地下水的补给、径流及排泄条件
区内没有大的地表水体,所以地下水没有接受地表水补给的条件,因此区域地下水的主要补给来源为大气降水和地下水的迳流补给。由于地貌、构造、岩性等条件的不同,各地段地下水补给、迳流、排泄条件也不一。山地区是地下水的主要补给区。由于山区长期遭受剥蚀,基岩裸露,岩石风化破碎,裂隙发育,利于降水渗入,但是地形切割强烈,植被稀少,加之区内降水量少而集中,且多为暴雨形式的降水,地表流泄量很大,渗入补给地下水的水量较小,多以地表径流的形式排泄到区外,补给下游地下水或地表水体。迳流区主要分布在山间沟谷地段,接受基岩裂隙水侧向入渗补给的沟谷砂砾石层潜水,逐步汇流于大沟谷,以潜流形式流向下游。本区属干旱区,蒸发量大,而降雨量较小。因此蒸发排泄是本区的主要排泄方式之一,另外,地下水以迳流的方式排泄于区外、人畜的饮用及工农业用水也是本区地下水的排泄方式之一。
1.4 矿区在区域水文地质单元中的位置
矿区处于低山区,地势起伏较大,中部地势较高,南、北部地势低。最低点海拔高程为1387.60m,位于矿区西南部附近的召沟,最高点海拔高程为1718.5m,位于大白山。矿区位于区域水文地质单元中的补给、径流区。矿区最低侵蚀基准面位于矿区南部的召沟,标高为1387.60m。大部分矿体位于当地侵蚀基准面之上。
2 矿区水文地质特征
2.1第四系全新统松散岩类孔隙潜水含水层
含水层分布在区内各沟谷洼地。由一套黄色、灰黄色砂、砂砾石、砂卵砾石组成,厚度一般3-10m左右,最厚可达20m。水位埋深一般5-8m,水量不大,分布不均匀。在矿区内的大白山沟、召沟等一些大的沟谷中,由于含水层厚度略厚,所以水量相对较丰富,据相关资料显示,这些地段单井涌水量一般在10-30m3/d,富水性较差。而其它小的支沟中含水层很薄,富水性更差,大多为透水不含水层。通过水质分析结果,地下水中阴离子以HCO3-或HCO3-、SO42-为主,阳离子以Ca2+或Na+、Ca2+为主。地下水矿化度小于1g/L,水质较好。
2.2 块状岩类裂隙水
含水层主要分布在下元古界色尔腾山群、中元古代白云常合山序列、中元古界渣尔泰群以及各期侵入岩体中。下元古界色尔腾群岩性主要黑云斜长片岩夹薄层二云长石石英片岩及片状角闪磁铁石英岩;中元古界白云常合山序列岩性主要为蚀变花岗斑岩;中元古界渣尔泰群岩性主要为绢云石英片岩、石英岩、变质石英砂岩、变质不等粒长石石英砂岩、二云石英片岩。由于矿区处于低山区,地形有利于自然排水,虽然裂隙发育,利于降水渗入,但是由于地形切割强烈,植被稀少,加之该地区处于干旱气候条件,降水量少而集中,暴雨形式的降水较多,降水一般以地表径流排泄为主,渗入补给地下水的水量较小,所以该含水层的富水性较弱。根据水文地质钻孔水质分析结果,地下水矿化度为>1g/L\<2g/l的SO4·HCO3-Ca·Mg型水。根据ZK206和ZK104号水文地质钻孔提水试验结果,该含水层的渗透系数为0.0004-0.00055m/d。单井涌水量小于10m3/d。含水层的富水性较差,水量贫乏。地下水位一般埋深在20-30m。
2.3 地表水
区内地表水贫乏,河谷为干河谷,仅在洪水季节成为地表水的排泄通道。
3 环境地质
3.1 矿区环境地质条件
3.1.1 地形、地貌
矿区处于低山区,最低点海拔高程为1387.6m,位于矿区西南部附近的召沟,最高点海拔高程为1718.5m,位于大白山。矿区位于区域水文地质单元中的补给、径流区。矿区南部的召沟为矿区的最低侵蚀基准面,标高为1387.6m。
3.1.2 地层及地质构造
(1)地层。本区除沟谷分布的第四系冲洪积外,主要分布的是下元古界色尔腾山群、中元古代白云常合山序列、中元古界渣尔泰群以及各期侵入岩体。(2)地质构造。区内属阴山构造带南缘的一部分,构造复杂,褶皱、断裂发育,由大型的断裂造成了较大的断块山,随构造断裂的形成亦有大量的岩浆侵入。新构造运动在本区不发育。(3)地震。根据国家GB18306-2001规范,地震动反应谱特征周期为0.35,本区地震动峰值加速度为0.15g,对应地震烈度为7.5度。故本区属地震活动微弱地区。(4)工程地质条件。矿区内未见软弱夹层和活动性断裂的存在,矿区岩石大多属半坚硬岩-坚硬岩,局部为软弱岩,为抗软化的岩石或具软化性的岩石。如按剥离物岩石抗压强度分类,各岩石抗压强度均大于15Mpa,属于硬岩类。通过上述分析,岩石完整程度为较完整,按结构类型划分属块状结构,故矿区的工程地质条件属块状岩类的简单型。(5)水文地质条件。矿区为低山丘陵区,地势起伏较大。矿区内地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,水质较好,矿区基岩裂隙水富水性较弱,矿体与裂隙含水层直接接触,裂隙水沿风化裂隙和构造断裂带直接进入矿坑,造成矿床充水,是矿床充水的直接因素。地下水的补给条件差,水文地质边界简单,矿床是以裂隙含水层充水为主,水文地质条件简单的矿床。(6)矿区环境地质类型。矿区内地广人稀,只有民稀疏分布的牧点,矿区附近无污染源,地下水水质良好,矿石和废石不易分解出有害组分,故确定矿区地质环境类型属第一类,即矿区地质环境质量良好。(7)区域稳定性评价。矿区动峰值加速度小于0.15g,根据国家GB18306-2001规范,属地震活动微弱区,建筑物抗震设防烈度以7.5度进行设防。
3.2 矿区环境地质影响评价
矿区内地下水主要为第四系孔隙潜水和基岩裂隙水,水质较好,均符合国家饮用水标准。基岩裂隙水主要分布在风化裂隙及构造裂隙中,静止水位普遍较高,第四系孔隙潜水主要分布在地势低洼的沟谷中,矿区开采后,若矿坑水和其它生产废水直接排放渗入到地下,将会使地下水受到污染。另外、矿石和废石的大量堆放,会在降水淋滤的作用下,污染水渗入到地下,使地下水受到污染。因此,矿坑水及其它工业废水不应随意排放,应根据矿区地形地貌和水文地质条件,合理选择选矿厂和尾矿库的地址或采取有效的防护措施,对采矿排出的水和其它废水进行净化处理和回收利用,以免对地下水造成水质污染。
3.3 矿区地下水开采所造成的影响
矿山开采后需要一定的水量,随着矿山的进一步发展,日需水量将进一步加大。而矿区地下水资源和补给量均有限,故矿山在开发利用地下水资源时,应科学合理地布置井位和井距,避免过量开采引起区域地下水水位的持续下降,造成井、泉枯竭和地面塌陷的可能性。
3.4 土地植被影响的评价
随着矿山的开发,大量矿渣和矿石的堆放,将对区内的生态环境和植被造成影响和破坏,矿山投采后,应选择地势平坦较稳定处进行合理地堆放矿石和废石,使其尽量少的压覆植被。
综上所述,矿区水文与工程地质条件简单,环境地质良好,开采技术条件属简单类型,即Ⅰ类型。
4 结束语
水文地质、工程地质、环境地质的勘查工作和详尽的勘察报告对于工程的顺利开展具有十分重要的战略意义,做好地质勘查工作,工程的施工进度和施工质量会有很大的提高。
参考文献
【1】姜作勤.国内外区域地质调查全过程信息化的现状与特点[J].地质通报.2008(07).
浅谈构造地质学 篇3
构造地质学是地质学的分支学科, 其主要研究内容为, 地球岩石圈中, 由于构造运动而产生的中型或小型尺寸大小的变形现象, 以及变形的空间分布和变形成因。
构造地质学最先是针对构造要素, 即褶皱、断裂、节理等的形态、变形等组合的认识和分析, 以及对构造均匀区域进行分带并对其进行研究, 之后结合岩石、结构面组合特征, 研究岩土体的演化历史, 推断其变形期次与变形阶段。其核心内容是对构造演化的动力机制和成因模式的研究决策, 因而总是与学说、假说等相联系。
构造地质学的研究方法
构造地质学构造地质学强调野外实地观测, 其主要研究方法是构造解析法。所谓构造解析法, 即对目前已形成的地质构造加以研究, 分析其总和与内部结构及局部构造的关系, 进而阐明和解释地质构造的几何学特征、形成机制和演化规律。
构造解析法的三方面内容:
1.几何学解析, 是通过对现有地质构造的形态、产状、规模、组合形式等的研究, 从而建立一个完整的具有几何规律的结构体系或模式。建立模式的基础是对构造全面深入的研究和认真的对比分析。要用发展的观点对待已建立的模式, 要在实践中不断进行检加以不断修正, 使构造模式符合客观实际。几何学分析通常采用的方法有:1) 野外观测和地质制图, 包括勘探工程。2) 室内图解分析, 如极射赤平投影、节理玫瑰花图等;3) 遥感技术, 通过航拍卫片, 了解区域地质构造。4) 物探, 包括地面物探和井下物探两种。地面物探主要有:重力法、磁法、电法、地震法等。井下物探包括:坑透 (无线电波透视法) 、地质雷达 (高频脉冲电磁波定向发射) 、曹波 (地震勘探方法) 等。
2.运动学解析, 是在几何学解析的基础上, 重现岩石在构造运动中发生的变形和位移, 主要有变形岩石的内部运动与外部位移。分析方法主要有:1) 历史构造分析法, 通过对地层沉积类型和沉积特征的研究, 得出某一地区构造状态发展过程的结论。2) 平衡剖面法, 是指剖面上的构造变形、变位通过几何准则可以复原的剖面。它遵循在封闭体系中体积守恒、面积守恒和线长守恒三项基本原则。在资料足够充分时, 这种平衡剖面所复原的构造符合实际, 可信度高。
3.动力力学分析, 是根据在几何解析资料推测出的岩体的位移方向, 大小, 反推引起其变形的作用力的性质、大小、方向、应力场的演变及发展等。分析方法主要有:1) 力学分析, 应用岩体力学知识对变形岩体进行应力、应变及大变形分析。2) 模拟实验, 可以首先使用现有岩土体模拟与实际相似的岩体进行变形重现;也可以用计算机模拟, 设置相同的受力情景, 以及相似的强度及完整性的受力体。
发展现状和发展趋势
目前构造地质学领域取得一定得进展。构造年代学是构造同位素年代学的简称, 是20世纪90年代以来构造地质学分支学科, 代表了地质学的前缘, 也是当代地质学研究中困难最大的领域之一。地球物理方法可以直接获取地下量化的信息, 为构造地质学的研究增添有力证据。根据古地磁资料、海底探测资料和地震资料, 人们可以获得大量描述关于板块相互运动的数据。这为不仅为板块构造学说提供了强有力的证据, 同时给出了全球板块运动的定量表示。将目前现状对地质学的定性研究, 更多的附加定量分析, 精准的定性定量结果避免更多的工程事故的同时, 对构造地质运动的规律有一个更为准确的把握。
目前, 构造地质学应用较多的领域还包括对于工程地质问题的研究, 随着人类改造自然脚步的加快, 各种工程施工中, 包括桥梁隧道、居民建筑物、铁路、公路、修建水库等各种工程活动日益增多, 人们将不得不加大对工程活动中可能出现的地质问题进行研究, 同时水资源的日益匮乏会加剧各国学者对水文地质学的研究。因此, 未来对水文地质问题、工程地质问题的研究将不断扩大。
地质学的研究终归属于服务领域, 对于人类来说, 一个重要的研究领域是开发地球资源, 包括矿产资源和新能源的发现与开发。随着工业化的进行, 煤矿的安全开采一直是各国政府倍加关注的问题, 关于煤矿构造的研究, 目前的工作主要之中在对矿区断裂性质、空间方位、展布规律等的研究, 而且国内外都取得了显著的研究成果。对于矿井的生产开采, 安全起见, 着重在于对矿井构造的预测, 根据预测结果做出应急避险措施。而矿井构造预测主要是依据构造地质学等相关学科的基本理论和方法, 针对未开采区构造特征、展布方向及规律进行分析, 评判其位置的安全隐患, 并提出相对安全开采区域。目前, 大多矿区研究限于定性评价, 而对矿井构造的定量评价则越来越显示其优越性。将相关学科的新思路、新方法用于矿井构造定量研究, 将占据不可替代的重要地位。同时, 由于对区域成矿的研究, 将进一步加强对区域地质的综合研究, 带动其他学科, 例如地层学、古生物学、沉积学、地质年代学等的共同发展。
未来, 应用地质学进行观察和研究的范围和领域将日益增大。首先在空间上, 科技的进步使得人们不但能通过直接或间接的方法深入到岩石圈深部进行研究, 而且更多的了解月球、太阳系部分行星及其卫星的某些地质特征。
摘要:随着现在技术的不断进步, 人类对地球构造地质学的研究不断进步, 同时, 引用构造地质学知识评价区域构造稳定性, 进行工程施工指导, 及工程问题防治等。本文分析了构造地质学的内涵, 研究方法, 发展现状和发展前景。
关键词:构造地质学,研究方法,现状,趋势
参考文献
徐开礼、朱志澄, 《构造地质学》 (第二版) , 地质出版社, 2006.9.1
刘德良, 陈江峰, 沈修志, 叶尚夫, 《地球与类地行星构造地质学》, 中国科技大学出版社, 2009.7
金振民等, 海洋地质与第四系地质, , 第32卷第3期 (总第137期) , 2010.6.28
张宏远, 卢占武, 王海雷, 相关学科在构造地质学领域应用现状, 第15卷, 第2期, 2005.6
构造地质实习目的 篇4
二、 进一步巩固地质罗盘的运用
三、 运用课堂上所学的知识对实习点上的岩层进行分层, 测量产状,岩性描述
四、 初步掌握野外地质工作的基本方法与技能、地质思维 能力以及编写地质实习报告的方法
五、 培养学生野外综合观察能力、地质思维能力和野外地 质工作基本能力
六、 提高野外观察问题,分析问题和解决问题的能力
七、 练习定点及进行野外观察、记录作地质素描的方法
关于煤田地质构造发育规律研究 篇5
关键词:煤田地质;构造;发育规律
前言:我国煤炭资源丰富,煤炭产量多年来一直稳居世界第一,并在一定程度上促进我国经济的发展。近年来,我国煤田在勘查和生产过程中,我国专业技术人员已经开展的大量的地质检测工作,为不同的地质研究,积累的十分丰富的地质资料,并取得了很多成果。但由于我国煤田地质环境具有一定的局限性,导致煤田结构发育规律薄弱,不能满足社会对能源的需求,只有做好煤田地质结构发展规律的研究工作才能改变这一现状,从而促进我国煤炭行业快速发展。
一、煤田地质结构发育规律
(一)地质结构运行的波浪式特征。现阶段,我国安徽煤田地质结构的波浪式特征主要由以下两点:(1)构建空间由波浪式组成:我国安徽煤田在形成时,主要以整个马兰井田组成,并通过马兰田方向倾斜,同时还又根据屯兰河背倾斜,并形成一个全新的碧浪式空间,这对煤田地质构造发育规律来说造成了很大的影响;(2)构造时间域呈波浪形式:现阶段,随着社会不断的推移,我国较老的煤田地层结构较为复杂,常常会受到东北向的剪切褶皱方式将其原有的结构进行转变。安徽煤田主要通过周边油田的转变形成全新的发展构造,其中的马兰油田会向斜东方向前行,并形成全新的不对称褶曲[1]。
(二)断层构造分带性特征与间距规律。安徽油田在发展过程中,主要以多数断层形式向北东方向延伸,在延伸过程中还会穿过华夏系泰山式构造,只有这样才能在整个煤田中穿梭,形成全新的煤田地质构造发育规律[2]。安徽煤田在穿梭时,常常会受到周边油田的影响,导致其西北部与东南部的结构复杂。
(三)构造形态与承受力情况的关系。安徽煤田导致构造的发育规律与受力情况主要体现在以下两点:(1)常常会向一些较大褶曲的构造倾斜,并形成全新长轴褶曲。这种褶曲以其中最短的褶曲为主进行构造,在构造时其中主要包括了煤田褶曲的内部与断块;(2)褶曲弯曲状态:煤田褶曲在形成时,常常会在一些陡峭部位中有着不同的表现。比如说,当安徽煤田的马兰部位,煤田的褶曲会发生巨大的改变,如果像西倾斜时,还会导致其中的火山出现入体抬升现象。
二、对煤矿产业的地质因素的控制作用
(一)构造与水文地质关系。安徽煤田地质构造发育规律在形成时,常常会以地质单位的形式进行划分,同时还会根据水化学类型进行分布,并形成全新的控制规律,主要体现在:煤田上西北部位的高属奥灰补给区域,并通过东南方向将其进行排泄,只有这样才能保证煤田地质中的水径流增强,并在一定程度上增加其中水流的交替速度,保证其中水资源质量良好;煤田在一些深埋地区时其水利径就会相对较弱,水力的交替速度较慢,其中的水资源也不能正常使用[3]。
安徽煤田在构造水资源时,主要体现在孔隙、裂痕等部位中,如果操作不甚就会出现破裂、灰岩浅埋的现象发生,并对一些强风化的地势添加适当的补给岩溶水。
(二)地质构造与岩溶陷落柱的关系。安徽煤田地质结构与岩溶陷落柱之间的关系主要体现在以下几点:(1)煤田地质在构造发育时,常常会通过一些容颜陷落柱的形式进行发展,并对其进行控制,只有这样才能起到对煤田的溶蚀作用,将其中的强度、时间、部位体现出来[4]。而安徽煤田主要以东南倾斜的方式发展,并形成全新的盆地,其中的岩溶陷落柱盆地边缘会通过一些西北方向分布;(2)安徽煤田的岩溶陷落柱主要在安徽的隆升部位进行发展,以横向的形式发育,并形成一定的规律。在煤田发育时,其中陷落柱会受到附近的挤压而形成全新的伴生顿断层;(3)安徽媒体的褶曲构造会以煤田的背斜方向进行发育,在受风化时会将其剥蚀,从而导致煤田地质出现集水现象。
(三)地质构造对瓦斯地质的控制。安徽煤田地質构造发育规律常常会受到周边的喜山期东面区域进行扩张,如果处理不甚就会使其出现崩裂现象。而煤田的北部与东部常常会以煤田的煤层为主,进行瓦斯释放,使煤田的中部出现封闭现象[5]。
(四)地质构造部位对煤种分布的控制。现阶段,我国煤田地质结构时间经历了很多年才形成,同时还会随着自然界中的多种因素形成全新的分布位置,主要有煤层的变质作用以东南的方向出现,而西南部位也会出现一些局部较高的特点,这些特点都是煤田的发展过程中形成的。
总结:安徽媒体已经有了多年的历史,人们通过不断的开采,已经有很多的矿井被封闭,部分矿井中的资源出现枯竭现象,不能满足社会的需求,这就需要煤炭企业寻求全新的资源,只有这样采才能满足社会的需求。随着开采速度逐渐增加,煤田中剩余的资源也存在着质量较低的现象,只有开展煤田滴哦知构造发育规律的研究才能提高煤田资源的质量与效率,从而促进煤矿企业快速发展。本文对关于煤田地质构造发育规律进行了简单的研究,文中还存在着一定的不足,希望我国专业技术人员加强对煤田地质构造发育规律的研究。
参考文献
[1]王东东.鄂尔多斯盆地中侏罗世延安组层序—古地理与聚煤规律[D].中国矿业大学(北京),2012.
[2]敖卫华.淮南煤田深部煤层煤级与煤体结构特征及煤变质作用[D].中国地质大学(北京),2013.
[3]闫庆磊,朱炎铭,袁伟,王辉.开平煤田构造发育规律对煤层赋存的影响[J].中国煤炭地质,2009,12:38-41+45.
[4]赵志怀,陆远昭,陆家河.安徽煤田地質构造与陷落柱发育规律的初步探讨[J].中国地质,1996,06:20-21.
[5]逯占军,高战武.大同侏罗纪煤田四台井田地质构造发育特征及规律分析[J].阜新矿业学院学报(自然科学版),1997,06:695- 698.
如何识别各种地质构造体 篇6
关键词:新能源技术,地质结构,油气勘探,济阳坳陷
1 概述
地质构造有不同的级次, 全球性的、大区域的级别最高, 称作大地构造。大地构造学就是专门研究这些大型构造的形态特征, 发生、发展过程, 组合规律, 演化模式, 分析产生这些大型构造的地壳运动方式及动力机制。
大地构造学理论对地质学各个分支的研究方向有着深远的影响, 因此, 在地质学领域有着十分重要的地位。
油气勘探、开发研究的主要是与油气密切相关的盆地及盆地内的次级构造, 属于小型的区域性局部构造。但小型区域构造是受大地构造背景控制的, 因此, 我们在研究区域构造之前必须对大地构造的主要观点有所了解。
大地构造学有多种学派, 他们都试图客观准确地揭示、解释全球大地构造的现象和本质。目前主流学派有三种:
(1) 地槽-地台说:该学说认为地壳以垂直运动为主, 且有相对的活动期和稳定期。处于活动期的地壳称为地槽, 处于相对稳定期的地壳称为地台。
(2) 地质力学说:地质力学说是我国地质学家李四光先生创立的, 他认为引起地壳变动的动力来自地球自转速度的变更, 运动方向以径向和纬向的水平运动为主, 而垂直运动是由水平运动派生的, 不是主要的。
(3) 板块构造说:板块构造说是在大地漂移说和海底扩张说的基础上建立起来的一种新的全球性大地构造学说。它认为地球的表层是由为数不多 (10-25块) 、大小不等的岩石圈块体拼合起来的。这些块体厚度很大, 一般既包括大陆地壳、也包括大洋地壳。由于地幔热对流 (放射性物质释放的热量积聚) , 引起海底扩张, 推动板块缓慢分离、会合或平错。
目前板块说收集到的有力证据有三点:
(1) 大西洋两岸的大陆地层、构造遥相对应, 可以拼接。两岸古生物及古气候在古生代末和中生代初很相似。
(2) 地球上同一地质时代形成的岩石古地磁指向应该是相同的, 但实测结果, 现今同一时代, 不同板块岩石的古地磁指向不相同, 显然是古块体位置发生了大的漂移。
(3) 现今为止, 发现洋壳地层最老的是三叠、侏罗系, 未发现前中生界地层。显然是地壳板块不断离散、俯冲进入地幔, 老地层已被消融、同化而消失。
2 地质构造体的分类及济阳坳陷分析
地质构造是岩层在地质作用下发生的弯曲变形和断裂, 由地球内力的地质作用形成的构造在分布范围、规模及数量方面都占绝对优势, 是构造地质学的主要研究对象。本节根据油气勘探现场工作的需要, 主要介绍与含油气盆地密切相关的中小型构造, 内容包括褶皱、断裂和面理。
2.1 褶皱构造
褶皱构造是地壳中常见的构造形态, 是岩层受力变形产生的连续弯曲, 岩层的连续完整性没有遭到破坏, 它是岩层塑性变形的表现。褶皱中的单个弯曲称为褶曲, 其基本形态有两种, 向上弯曲叫背斜, 向下弯曲叫向斜。
2.2 断裂构造
当应力达到岩石的破裂强度时, 岩石将发生破裂变形, 形成所谓断裂构造。断裂构造有两类, 即节理 (裂缝) 和断层。节理 (裂缝) 是指断裂面两侧的岩石无明显相对位移的断裂构造。断层则是断面两侧岩石沿断裂面发生了显著位移的断裂构造。断裂构造广泛分布于地壳中, 它可以成为油气运移通道, 也可以作为油气的储集空间。
2.3 面理构造
面理主要指地质体变形、变质过程中形成的次生“透入性”面状构造。劈理是面理的主要类型, 它是在区域压应力作用下, 岩石的矿物组分机械旋转、定向结晶、压溶分异或岩中在垂直压应力方向的缩短等所表现出来的一种面状构造。在变形岩石中, 绝大多数劈理与褶皱同期发育, 劈理大致平行褶皱轴面。在强岩石 (如砂岩) 和弱岩石 (如板岩) 组成的褶皱中, 强岩石中劈理常成向背斜核部收敛的扇形, 弱岩石中的劈理则成向背斜转折端收敛的反扇形。紧闭褶皱中 (两翼几乎平行的褶皱) , 劈理与轴面几乎一致, 与褶皱两翼近乎平行, 仅在转折端处, 劈理与层理面大角度相交或近于垂直, 这充分说明劈理垂直于最大压应力方向。劈理在区域变质岩区常见, 认真观察, 描述劈理构造的特征, 判断其成因类型是进行区域应变分析的重要手段。
坳陷是由于褶皱、断裂和面理综合作用形成的一种地质结构, 是盆地内相对下降占优势的负向构造单元, 它往往是复向斜或地堑, 是一定地质时期的沉降, 沉积中心。我们以济阳坳陷为例说明它与油气勘探的关系。
济阳坳陷是中生代末燕山构造活动期形成的基底单面山式新生代陆相盆地, 面积约25000km2。受鲁西隆起的影响, 坳陷内部又被次一级的基底断裂分割成几个相互间隔的凹陷和凸起, 由南而北依次是东营凹陷、青城――滨县――陈家庄凸起、惠民――沾化凹陷、无棣――义和庄凸起、车镇凹陷。盆地四周被南部的广饶凸起、东部的垦东青坨子凸起, 北部的埕子口凸起和西北的无棣――宁津凸起所包围。
次级凹陷都是北断南超式的箕状盆地, 北侧被巨大的基底同生断层所切割, 巨厚的新生界沉积通过断层直接与基底老地层接触, 南侧为平缓的斜坡, 新生界地层向上倾方向减薄、尖灭、超覆、退覆。
东营凹陷是济阳坳陷中最大的一个凹陷盆地, 面积约5700k m2, 自北而南分布着七个二级构造带, 即滨县――陈家庄潜山构造带、北部断裂带, 坨胜永逆牵引背斜带、中央隆起带, 梁――牛――六凹陷带, 草桥――八面河断鼻带, 南部斜坡带。
总的来说, 济阳坳陷主要形成于裂陷环境, 区内伸展构造样式占绝对优势。按几何学和成因学特征, 可将其划分为翘倾断块式、滑动断阶式、潜山披覆式、重力背形式、底辟等5种次级构造样式。不同构造样式对油气的运移和富集都有一定影像。其中, 翘倾断块、滑动断阶、潜山披覆、重力背形、底辟等构造不仅控制盆区的沉积作用, 而且有利于油气的成藏和聚集, 是研究区油气地质研究和勘探的重要对象。
3 结语
本文从地质结构的形成学说入手, 简要介绍了三种地质构造学说的特点和理论依据, 然后就油气勘探常用地质结构进行了分类:褶皱、断裂和面理, 其中坳陷属于形成复合式油田的一种重要地质结构, 认真分析济阳坳陷的成因和地理分布, 以及其对应的油气勘探的关系, 对于我们提高传统能源的发现和利用是有重要意义的, 但文章还难免存在一些疏漏之处, 希望有关同行提出宝贵意见批评指正。
参考文献
[1]陆克政, 漆家福.渤海湾新生代含油气盆地构造模式.北京:地质出版社, 2005[1]陆克政, 漆家福.渤海湾新生代含油气盆地构造模式.北京:地质出版社, 2005
中国地质构造的基本轮廓 篇7
1 古亚洲构造域
该构造域包括阿尔泰褶皱系、额尔古纳褶皱系、天山褶皱系、内蒙古大兴安岭褶皱系和吉黑褶皱系, 以及黑龙江褶皱带、那丹哈达褶皱的—部分, 大体与天山—兴安活动带相吻合。
2 塔里木—华北构造域
塔里木—华北构造域, 由塔里木、华北两大地台组成, 二者作东西向排列, 呈楔形相连, 是我国克拉通化程度较高的两大块体。
华北地台是我国最古老的地台, 在冀东、鞍山均已获得38亿a的同位素年龄值。于新太古代已出现了冀东、胶辽等古老地体。阜平期时粘合为太古宙克拉通。由高级变质区与花岗岩-绿岩带组成。高级变质区主要为花岗片麻岩和部分表壳岩, 以卵形穹窿和韧性剪切带为特征。绿岩带形成于古裂谷或古岛弧带, 构造样式以紧闭的复合褶皱群以及韧性剪切带为特征。此后, 地壳由塑性向刚性转化, 于吕梁期固结为地台。由于经后期叠加改造, 现今地台大致呈—东宽西窄的横卧三角形, 并被贺兰山、吕梁山、太行山以及郯庐断裂等纵向构造带分割为阿拉善、鄂尔多斯、冀鲁、胶辽等块体。它的北部与南缘均为中元古裂谷。北缘的“内蒙古地轴”可能是一个复杂的地体拼贴构造带。
塔里木地台呈东西向的透镜状, 显示近南北向的强烈压缩。地台萌生于新太古代或更早, 固结于晋宁期 (塔里木运动) , 大部为新生界所覆盖。地台西部隆起, 东部为叠加式断陷, 南北边缘发育山前逆冲推覆和古生代或古—中新生代叠加式前陆盆地, 东南部即阿尔金优地槽, 北侧有北东东向的铁克力克—阿尔金中元古裂谷和民丰—罗布庄断陷带。
3 昆仑—秦祁构造域
昆仑—秦祁构造域属近东西向摺皱区, 包括东、西昆仑褶铍系、秦岭褶皱系和祁连褶铍系四个次级构造单元, 为我国南北大陆的结合带, 构成中国大陆地质、地球物理、地球化学和自然地理的南北分界。该区主体构造为东西—北西西走向, 祁连造山带为其一个北西向分支, 东段被郯庐断裂带大幅度左旋平移至胶南、苏北地区, 走向转为北东东, 且陆缘软体部分已荡然无存, 仅残留下胶南—苏北中间地块的一部分。
该区内部结构十分复杂。其构造面貌还有待进一步查明, 据现有资料它是晋宁、加里东、华力西、印支、燕山等5次叠加造山所形成的复合造山带, 这些造山带互相关联、互相制约, 但其范围、展布方向又不完全一致。
加里东造山带的主体在祁连山—北秦岭, 有可能经胶南、苏北至朝鲜半岛北部作北西至近东西向延展, 与晋宁期秦昆带在秦岭斜向叠加, 北端为阿尔金优地槽所截。在祁连、北秦岭一带发育早古生代双峰式海相火山岩和岛弧型火山岩以及长达数百公里的蛇绿混杂岩带多条。形成一条巨大的加里东期重熔型花岗岩链, 并有蓝片岩带出现, 显示了造山的演化过程。其间的柴达木、大别、胶南—苏北等地块均来自塔里木、华北陆块和扬子陆块。这一时期昆仑、大巴地区属陆内裂陷槽, 出现浅水海盆沉积。
华力西期造山带的主体在昆仑、西秦岭—带, 石炭—二叠纪时属特提斯洋北侧的一个分支, 呈向西南开放的喇叭状。在中昆仑、阿尼玛卿一带有代表洋壳的蛇绿岩带分布, 塔里木南缘的柯岗断裂和柴达木南缘的金鱼湖—阿尼玛卿断裂可能是特提斯北支于早二叠世闭合时的缝合带。东秦岭及其以东地区属陆内裂陷性质, 华力西期造山带作近东西向展布, 在秦岭地区与加里东期秦祁造山带亦为斜向垒加, 所以导致秦岭地区的构造十分错综复杂。
4 古华夏构造域
位于我国东南部, 它涉及华南褶皱系和扬子地台两大构造单元及东南沿海褶皱系。该两构造单元在四堡期拼接形成四堡期弧形造山带。此后受到多期拉伸裂陷与来自东南方向的压缩作用, 经加里东、华力西运动, 发展至印支期, 形成一个总体作北东北东东向展布, 指向上扬子的叠加式弧形复式造山带。与华南西部以川滇青藏地区向北东方向突出的弧形构造带大体对称。二者之间为发育于攀西、黔东南北西构造带之间的构造干涉地带。
南华加里东期裂谷, 可能是沿绍兴—萍乡—北海古结合带发展起来的, 加里东运动时再次拼接, 因之, 加里东期褶皱系可分为两大部分, 即发育于扬子基底斜坡上的湘桂褶皱带和奠基于华夏古陆上的华夏褶皱带。后者由于先是向北, 后是向西的逆冲、叠覆、拼接, 概括古华夏域的构造格局, 不难发现, 由于构造域的东南部是一个裂解沉沦了的华夏古陆块, 并濒临东南侧的古大洋, 其构造、沉积、岩浆、变质作用的演化, 既具有陆间活动的某些特点, 又具有迭次向南东迁移的发展趋势。
5 特提斯构造域
主要包括昆仑—秦岭活动带以南、扬子地台以西的青藏高原地区。分属华南褶皱系的西部陆缘带、藏滇板块和印度板块北缘。它们由5条含有蛇绿岩带的结合带与5个地块相间排列, 呈现条带状的构造格局。
新特提斯开始出现在三叠纪末, 印度河—雅鲁藏布江张裂带开始活动到侏罗纪进一步扩张形成中、新生代洋盆, 即特提斯主域向南迁移, 三叠系从南至北, 呈稳定型沉积—过渡型沉积—活动型沉积的变化, 显示新特提斯于雅鲁藏布江一带开始拉张, 到侏罗—白垩纪形成新特提斯洋。雅鲁藏布江带间的蛇绿岩套及深海沟沉积, 是新特提斯洋的遗迹。
冈瓦纳大陆于白垩纪开始解体, 印度洋扩张并驱动印度大陆向北漂移。新生代开始, 至始新世末, 新特提斯洋消减于欧亚大陆之下, 最后导致印度大陆与欧亚大陆的碰撞, 欧亚大陆最后形成。每次洋壳的消减都伴以大陆增生, 显示萌特提斯-古特提斯-新特提斯的演化。
滨西太平洋构造域是一个巨型构造域, 自印支运动后, 由于联合成一体的欧亚超级大陆板块与库拉—太平洋超级大洋板块间发生了强烈的相互作用, 从而形成了极为壮观的滨西太平洋构造域。其影响深入板内, 并使大陆受到了大面积、大规模地改造。但它的作用都叠加在古亚洲、华北地台、古华夏和部分东昆仑—秦祁构造域之上。
结束语
综观整个地质历史发展演化阶段, 都出现相应的成矿作用, 在不同的地质历史演化阶段和不同的构造单元内出现的成矿特征。
摘要:我国的地质构造不同时期构造运动所形成的次级构造单元之间, 出现有规律性的演化关系。为了反映这些构造类型的时间演化、空间展布和对区域成矿作用的影响, 将我国划分成五大构造域。
关键词:中国,地质,构造,基本轮廓
参考文献
[1]江西省地质局.初论与斑岩有关的“多位一体铜矿床的成因模式”[J].地质学报, 51卷, 第1期.
浅谈矿井地质构造研究现状 篇8
一、矿井地质构造的等级划分
根据对矿井生产的影响程度以及规模大小, 将矿井的地质构造分为小、中、大三个等级。接下来进行简单论述:小型地质构造指的是在一个工作面或者一个巷道中就可以看清楚全部面貌的次两级的地质构造;中型地质构造指的是巷道布置、采区划分、影响水平次一级的地质构造, 主要分布在井田周围;大型地质构造指的是整个煤产地的骨干构造。煤矿矿井地质构造的工作重点以及主要研究对象是中型地质构造, 特别是中型断裂地质构造。但是, 我们不能只研究中型地质构造, 撇过小、大型地质构造。这是因为小、中、大型地质构造三者之间有较为密切的联系, 具体来讲:小型地质构造是大、中型地质构造的识别标志以及缩影, 故小型地质构造反映大、中型地质构造;而大型地质构造控制中、小型地质构造。故此不应该只研究中型地质构造, 而忽略对大、小型地质构造的研究, 应该围绕中型地质构造这一中心, 结合大、小型地质构造进行全面、系统性研究。
二、矿井地质构造的研究现状
在煤矿矿井生产中, 安全生产是矿井工作的重中之重。矿井安全生产也得到了人们的广泛关注与重视。而矿井地质构造是影响矿井安全、煤矿正常生产的关键因素之一。矿井地质构造情况不仅会控制诸如瓦斯、矿井突发水灾事故、地压地温、岩浆侵入、顶板稳定、岩溶陷落、煤厚变化等多种开采条件, 还会造成煤层储量的损失以及复杂煤矿的开采技术条件, 值得深入研究与研讨。以往大多从断裂的展布、特征以及性质方面着手研究采区的断裂发育规律, 进而研究矿井的地质构造情况, 对此, 国内外均取得了一定成果。运用相关学科尤其是构造地质学的基本方法与基本理论进行综合预报、预测以及评判煤矿矿井中一些未知区域的地质组合情况、地质展布和地质构造规律与特征以及其对煤层开采所造成的影响和矿井突水、瓦斯突出的制约关系, 是矿井地质构造预测的主要工作内容。而矿井地质构造的定量评价与预测是近几年来迅速发展起来的科学领域, 主要将相关学科的新理论、新方法以及新进展等引入到对矿井地质构造的研究中, 在矿井地质构造中越来越重要。
1) 对构造应力场的定量研究。多期性质各不相同的构造应力场相互作用形成矿井地质构造, 故此, 不同的构造应力场作用就会形成不同的构造组合特征, 通常情况下, 晚期构造都会被早期构造所限制, 而早期构造都会在一定程度上被晚期构造所改造。因此, 要想从源头掌握矿井的地质构造规律, 就必须掌握矿井的地质构造与不同期次构造应力场两者之间的配置关系。换言之, 矿井地质构造研究的主要内容就是矿井或者区域构造应力场的情况。可以按照不同构造的相互关系对构造应力场进行分析研究, 近几年来发展起来的断层擦痕电算法是研究多期构造应力场的有效方法。断层擦痕电算法建立在大量断层擦痕测量的基础上, 从断层以及擦痕的特点出发, 运用计算机对构造应力场进行分期以及定量研究。
2) 对矿井层滑构造的研究。随着对滑脱构造研究的深入认识, 人们开始逐渐认识矿井层滑构造。现代构造地质学研究的重要进展之一就是发现并认识了存在于地壳中的不同规模以及不同层次的拆离滑脱构造。沿着煤层夹层以及煤层顶底板附近发育的层滑断裂是直接影响矿井生产的主要因素。因煤层和煤层顶底板岩层之间的岩石物性差别比较大, 且存在原始界面, 顺层的剪切滑动很容易在地壳应力的作用下发生, 因而成为煤矿矿井中一种较为重要的地质构造类型, 对矿井生产的影响也较大。层滑构造带以及其周围均可能产生较为复杂的地质构造变形, 特别会对煤层的赋存状态产生巨大的改造作用。这种情况会导致煤层普遍出现变薄、增厚或者次级褶皱等现象, 甚至局部会出现无煤带, 会给煤矿矿井生产带来极大的不良影响。故矿井地质构造研究的内容应该着重于对矿井中层滑构造发育的层位、规模、规律以及煤厚在层滑作用下的变化规律的探索。
3) 对矿井地质构造复杂程度的定量评价研究。人们利用矿区和区域断裂构造预测和研究矿井的断裂构造, 利用节理分析研究断层, 利用显微断裂分析研究宏观断裂, 主要是根据显微断裂、节理以及断层在动力学、运动学和几何学特征上具有的统计意义上的自相似性, 这便是在研究断裂构造中运用分形思想的具体体现。根据同一种方式能够使得某种现象按照不同的比例反复出现是分形分析的基本概念, 分形维数是分形分析的主要变量。当前分形维数评价虽然仅在少数矿井的地质构造研究中运用, 但却取得了很好的运用效果, 得到了极大的重视。
4) 对矿井地质构造规律的研究。煤层或者岩层中的各种不同形态的地质构造情况, 实质上都是地质历史时期中局部或者区域构造应力场的变形产物, 故此, 这些构造形态均存在普遍的内在联系。我国对矿井地质构造规律的研究已经逐步从定性的描述发展为定量的分析。国际上对这个范畴研究较为深入的主要为西欧以及前苏联的一些产煤国家。我国在数理统计预测以及定性预测的基础上充分结合国外的构造指数法, 提出了等性块段法或者等性块段指数法, 是对矿井地质构造定量预测的有益探索。在80年代, 煤矿矿井地质构造定量预测中有效运用了灰色系统理论以及模糊综合评判理论, 创新了对矿井地质构造研究的新方法与新思路。
三、结语
矿井地质构造从安全生产条件、采面正常生产、掘进率、开拓部署、井田划分、井型规模等方面影响煤矿的生产建设。影响因素繁杂且较多, 因此, 做好矿井地质工作相当迫切且重要。
参考文献
[1]黄长根.浅谈矿井地质构造研究现状[J].科技信息, 2012, 05:527+547.
[2]王路法, 江勇, 张杰.浅谈煤矿开采与地质构造的关系[J].中国石油和化工标准与质量, 2011, 03:70.
[3]马兵.煤炭地质钻探工作现状及改善技巧[J].科技视界, 2014, 32:330+369.
锦凌水库库区地质构造特征 篇9
拟建中的锦凌水库位于辽宁省锦州市境内的小凌河下游。规划的锦凌水库工程坝址有两个, 即锦凌坝址 (推荐坝址) 和金宝岭坝址。锦凌坝址位于锦州市上游约9.5km的小凌河干流上, 金宝岭坝址位于锦凌坝址上游约16.5km处。工程区地貌上属辽西山地丘陵区, 主要山脉一般高程300~500m, 最高峰为大青山, 高程1153米。笔者参加了锦凌水库1/10000地质测绘, 对库区构造进行了较深入的研究。
工作区地层自太古界至新生界地层都有分布。太古界的岩性为混合花岗岩、片麻岩、斜长角闪岩[1];中上元古界—古生界地层为华北标准地层, 地层产状较稳定, 倾向310~330°, 倾角55~75°, 一般60°±;中生界为火山碎屑岩夹陆相河湖沉积, 地层产状基本稳定, 总体倾向SE、E、NE, 倾角20~30°, 库区地层基本上是义县组火山岩。侵入岩主要是侏罗纪晚期闪长玢岩、辉绿岩及流纹斑岩。
2 区域地质构造
2.1 区域大地构造分区
工作区大地构造位置位于中朝准地台中的燕山台褶带, 北部以建平-北票-阜新断裂为界与内蒙地轴接壤, 南部以青龙-锦州-哈尔套断裂为界;东部以锦州-哈尔套断裂为界。工作范围包括锦州市区以西沿小凌河两岸方圆350Km2。作为二级构造单元的燕山台褶带, 其基底是由太古界建平群及混合花岗岩构成, 自中元古代起形成拗陷, 为中朝准地台上一个强烈沉降地区, 同时接受中、上元古界和华北型古生界沉积, 厚度巨大。中生代时卷入大陆边缘华东带, 印支运动、燕山运动强烈, 盖层普遍褶皱, NE、NNE方向断裂发育, 构成一系列NE—NNE方向的隆起与断陷盆地相间的构造格局。中生代火山活动强烈, 发育至少三套火山岩系, 区内广泛分布的义县组火山岩即是其中的第三期。燕山期岩浆侵入频繁。
2.2 区域构造及区域构造稳定性
按照黄汲清 (1977) 提出的断裂划分方案, 参照辽宁区域构造特征[2]、地球物理资料等, 区内的岩石圈断裂和壳断裂分别属于中朝准地台系和滨太平洋断裂体系。由于区域深断裂构造对测区均有一定影响, 所以下面依据断裂带的展布方位简述与测区工作关系比较密切的断裂构造 (见图1) 。近EW向的断裂: (1) 建平-北票-阜新断裂 (2) , 即凌源—北票—沙河岩石圈断裂; (2) 要路沟—锦西 (葫芦岛) 断裂带 (4) ; (3) 明水断裂 (5) , NNE向断裂; (5) 锦州—哈尔套断裂; (6) 朝阳—药王庙断裂; (7) 西平坡—锦西 (葫芦岛) 断裂带, NW向断裂; (8) 北票—义县断裂。
上述区域断层, 距离测区至少20km以上, 工作区内没有这种区域断层通过。这一点对建库是有利的[3]。可以说, 区域上看库区从构造上讲基本上是稳定区。但区域深断裂影响到测区的地质构造。
从上述规模较大的断裂来看, 主要表现为NE-NNE、NW和近EW方向的三种构造, 这和燕山台褶带相对构造活跃有关, 上述断裂对工作区内发育的构造起着明显的控制作用。从构造的走向和期次来说, 测区内的断裂, 其走向亦是NE-NNE、NW及近EW三个方向。
3 库区地质构造
3.1 断层
库区内虽没有深大断裂—壳断裂。但库区内仍有1/50万辽宁省地质图上, 以及1/100万辽宁省地质构造图上标出的断层。这些断层延伸长度最长达40km, 一般超过10km。本文将这些断层称为F3、F5、F6、F8、F9、F12、F15、F16、F19、F23、F25、F35、F41计13条。这13条区域断层中F15、F16、F35、F41计4条远离库区, 其余9条与库区关系较大的区域断层都有实测点控制。
工作区内本次工作确认断层44条, 其中有F26、F27、F28、F29、F30、F30-1、F31计7条断层的确认仅参考了邱皮沟煤矿、锦凌煤矿1/5000地形地质图, 这些断层有钻孔控制并经实践检验, 应该说是可靠的。据锦凌煤矿, 煤矿内落差大于50m的断层就有20余条, 上述7条仅是其中较大的断层。矿区几乎全部被厚层第四系地层覆盖, 也只能参考煤矿生产地质图。除了上述F15、F16、F35、F41及7条煤矿1/5000地形地质图上给出的断层, 其余33条断层都有实测地质点控制。
工作区沿小凌河下游至上游, 依次排列所见断层并编号。综合分析这44条断层, 断层性质为正断层、张扭性断层或者逆断层、压扭性断层。其发育空间多数都在小凌河右岸, 左岸的断裂构造比较少。这是因为多数断层都是华力西旋回断裂, 左岸地层主要是义县组, 覆盖了华力西旋回断裂。另一方面, 工作区沿小凌河中、下游发育的断层规模一般比较小, 而沿小凌河上游则断层规模相对较大。
3.2 褶皱构造
库区内褶皱构造不发育。元古界地层为单斜地层, 产状稳定, 倾向310°~330°, 倾角55°~75°, 一般60°±;古生界地层产状基本稳定, 与元古界产状一致, 局部地区由于断裂构造的影响产状变化比较大, 如二佛庙子北山、快手沟一带产状变化较大。倾向由MW变为W、SW、S甚至SE, 倾角21°~85°, 但一般较元古界变缓为40°~50°。中生界地层属另一个构造层, 地层产状倾向E、NE或SE向。倾角20°~55°, 一般25~35°;后田家屯西沟由于受区域断层F12断层影响产状变为向N倾, 倾角66°。但在大马口子一带, 出现一个较小规模的背斜和向斜。
(1) 小马口子—王胡台向斜小马口子-王胡台向斜轴方向NNW, 西翼地层为义县组火山岩、碎屑岩, 地层产状100~155°∠28°~35°;东翼地层为义县组火山岩夹凝灰质粉、细砂岩, 产状245°∠45°。褶皱轴长度2km。此背斜的东翼虽然控制产状不多, 但大马口子西山向SW倾斜的地层产状是可靠的, 背斜存在没有问题。
(2) 沙河堡背斜沙河堡背斜的西翼就是小马口子-王胡台向斜的东翼, 背斜的东翼由义县组火山岩及所夹的砂岩、粉沙岩组成, 地层产状115°~140°∠27°~47°, 背斜轴长度2km。沙河堡背斜的东翼就是锦凌水库坝址及锦凌水库与下游分水岭所在的山体。
3.3 节理
测区内各时代地层 (岩组) 的岩性物化性质差异较大, 在构造应力场中所表现的节理发育程度也不尽相同, 在测绘填图过程中, 对重点层位开展了比较系统的观测, 重点调查岩石节理的产状、节理的间距、裂开度、充填物以及节理的密集程度[4], 本次测绘共完成节理测量点86个, 观测面积超过200km2, 根据实测资料, 绘制出锦凌库区和金宝岭库区节理走向玫瑰花图。测区节理可分为6组, 节理优势方位为282°、300°、320°、340°、15~30°、85°, 其产状与区域应力场吻合;库区的节理绝大多数情况下是闭合的, 无充填物, 节理面平直、光滑, 延伸长短不一, 延伸短的不足1m, 长者可达30m。
4 结论
工作区内没有深大断裂通过, 区域上看库区从构造上讲基本上是稳定区。库区内共确认断层44条, 延伸长度长达10~40km的断层计13条;7条断层的确认参考了邱皮沟煤矿、锦凌煤矿地质资料;总计33条断层有实测地质点控制。大马口子一带发现一个较小规模的小马口子—王胡台向斜和沙河堡背斜。测区内节理可分为6组, 节理优势方位为282°、300°、320°、340°、15~30°、85°。库区的地质构造条件对建库较有利。
参考文献
[1]辽宁省地矿局.区域地质调查报告 (辽阳幅, 1/20万) .[M].北京:地质出版社.1975
[2]辽宁省地矿局.辽宁区域地质志[M].北京:地质出版社.1989
[3]张倬元, 王士天, 王兰生.工程地质分析原理[M].北京:地质出版社.1981
大地构造地质构造 篇10
关键词:煤炭开采;地质构造;关系
我国是煤炭资源储备较为丰富的国家,但是由于煤炭是不可再生资源,所以在发展经济的同时还要提高煤炭资源的利用率,使有限的煤炭资源得到充分的利用。在煤矿开采技术不断优化的作用下,煤矿开采质量也得到了整体的提高,但是地质构造仍然是影响煤矿开采的重要因素,并威胁着煤矿开采的质量。下面就煤矿开采与地质构造之间的关系展开讨论。
一、煤矿开采与地质构造关系分析
笔者总结实践经验发现,地质结构对煤矿开采有直接作用。第一,由于地质构造之间组成成份的强度以及硬度会存在很大差别,在煤矿开采中如果忽视了这些差别,则会引发采矿深陷、塌方等事故的发生,严重损害了生命和财产安全。第二,地质结构对煤矿开采中矿井水灾的发生有一定的影响,地质构造中如出现不良封孔、陷落桩、断层等现象,则要及时对矿井进行安全监测,并制定有效的防护措施。地质构造如出现这种现象,很有可能会引发矿井发生水灾,从而造成严重的生命财产损失。第三,地质构造的分带、分区、分级会使得煤矿带和瓦斯带出现分布不平衡的现象,在煤矿开采时,很有可能发生瓦斯爆炸事故。此外,煤矿开采还会影响到地质结构的变化,由于煤矿开采是地下作业,必然会影响到开采地的地质结构。煤矿开采的各个环节都需要严格要求,一定要掌握好能源开采的限度,切记不得盲目开采、过渡开采,如果由于盲目过渡开采,使得能源枯竭,那么必然会带来严重的后果。同时煤矿开采还会对当地地质结构产生严重损害,进而产生更大危害。
二、地质构造对煤矿开采的威胁
1.采煤沉陷与地质构造关系
采煤沉陷发生通常是由于施工方缺乏实地勘测,对不同地质构造采取相同做法而造成的。每个煤矿地质构造都是不同的,地质的岩层和岩性组成都有很大的区别,在不同的地质构造中都使用相同的开采方法,则无法保证煤炭开采作业的安全性。因此,应根据采煤沉陷对开采实地的地质构造进行勘测,根据勘测结果制定出相应的开采方案。
2.瓦斯事故与地质构造关系
在多次的瓦斯事故经验中总结出,瓦斯事故发生与开采对地质造成的破坏直接相关。在煤矿形成阶段,在地质内部形成了特殊的地质构造,而这些特殊地质构造正是引发瓦斯爆炸的重要因素。下面分别对这些因素进行分析:(1)裂缝。煤层裂缝形式有两种即外生裂缝和内生裂缝,外生裂缝是由煤层周围区域发生地质变化而造成的,外生裂缝延伸的较远。内生裂缝是在煤矿形成中煤层内结构变化而造成的。正是因为裂缝产生使得煤和瓦斯接触到氧气,同时氧气充足正是瓦斯爆炸的必然条件。(2)褶皱。褶皱是控制煤层热量流向的重要因素,褶皱向斜位置,热量会向上扩散有利于散发煤层中的热量;褶皱是背斜位置,热量会逐渐释放到煤层中,热量逐渐增加,开采中如触发便会引发瓦斯爆炸事故。
3.矿井水灾与地质构造关系
矿井水灾的发生是由于在开采过程中破坏了地质构造,引出了地下水,从而造成矿井水灾的发生。了解清楚煤矿周围地质构造对于预防矿井水灾非常重要,掌握地质构造的运动规律,在掘进巷道迎头易发生矿井水灾,掘进时部分采矿企业为了加快施工进度,在没有充分了解矿井地质构造的情况下,开始掘进工作面,这时就会造成地下水突入井内。
二、做好矿井地质构造预测和分析
1.矿井地质构造预测
由于地质构造严重威胁着煤矿的安全生产,所以矿区一定要做好对矿井地质构造的预测和分析工作。准确的预测预报煤炭开采区和未采区的地质构造,掌握丰富准确的相关资料,便于进行深入的分析研究并做出正确的判断,达到准确预测预报效果。在对收集到的大量矿井原始资料中进行详细的分析对比和试验,对矿井地质构造进行分析,这样大大提高了预测的准确性,并取得了良好的效果。地质构造的主要预测方法有两种即物探方法和地质方法,物探方法是通过解译数字、图像、成像来解释地质构造的方法。地质方法是指借助皮尺、锤子、罗盘等工具,对井下地质情况进行观测素描,从中寻找地质构造的规律,参考构造参数处理、地质规律和几何作图来评价地质构造的方法。
2.矿井地质构造分析
矿井构造是控制煤系体态、位态、形态的重要地质因素,构造作用通过改变岩浆活动、煤层倾角、煤层瓦斯、地温地压和矿井涌水等地质条件,从而对煤矿的生产建设和煤矿安全产生直接的影响。随着开采设备不断更新完善,礦井生产对于地质构造预测的准确性也提出了更高要求,研究矿井地质构造主要采取综合探测法和地质评价方法,地质评价方法从地质角度出发,运用科学手段对地质构造的组成和规律做出评价,综合探测方法是建立在地质评价基础之上的,在矿井内部选择开采率高的采区,并配合物探、钻探和化探等手段,查出开采区内部构造的性质和规模,以及对煤层破坏程度等等,以此作为划分工作面的重要参考内容。查明地质构造的重要方法就是综合探测和地质评价,通过此种方法可以准确的掌握矿井内部地质构造的详细分布情况和规律。在查明地质构造后的关键就是通过什么方法可将对煤矿开采影响降至最低,以保证煤矿开采顺利进行。
结束语
综上所述,随着我国经济的迅速发展,煤炭开采也得到了更深入的发展,高新机械在煤矿开采中的广泛应用,对地质构造探测研究也提出了更严格的要求。因此,在煤炭开采过程中,要从安全高效的角度出发,增强监测,做好评价分析,同时采取有效的措施加强管理,从而使煤炭开采利用率得到整体性的提高,确保煤炭开采的质量以及开采过程的安全性,促进我国煤矿工作的可持续发展。
参考文献
[1]王路法,江勇,张杰.浅谈煤矿开采与地质构造的关系[J].中国石油和化工标准与质量,2011,03:70.
[2]黄岑丽.潞安矿区煤炭开采对地质环境影响的研究[D].中国矿业大学(北京),2013.
[3]都平平.生态脆弱区煤炭开采地质环境效应与评价技术研究[D].中国矿业大学,2012.
复杂地质构造对煤炭开采的影响 篇11
煤炭是动植物体在死亡之后, 埋藏在地下, 然后经很多年之后缓慢形成的。煤炭还有它附近的一些岩石受到地质结构的变动、板块移动等等的因素的影响, 最后使地层出现褶曲和断层的情况。一般来说, 不同时期的矿区的形成会有着不同的地质构造。煤田周围的不同期次和不同规模的断裂互相交织最后慢慢的演变成了非常复杂的矿区构造。对矿区构造影响非常大, 是整个区域构造的相当重要的一部分。区域构造的复杂性最后直接性的影响了煤层分布特点、含煤地层、煤田地质相应的复杂程度。
2 地质构造对矿井开拓开采的影响
矿产资源形成矿之后, 断层会发生一些构造运动, 矿体把断层分成了好几部分, 造成矿体的产状、分布和形成产生复杂化, 最后会给矿区的开采带来一系列的麻烦与问题。在大型的断层生长发育的地方, 会很容易出现煤层的倾角、走向、倾向的变化。地质构造方面的区块的划定造成了采区和阶段的划分, 这给着呢改革开采过程的场地等等方面的布置带来了很大影响。因此, 在开采设计的时候, 要充分的考虑到, 开采巷道一定要避开那些所谓的断层破碎带, 特别是避开那些与巷道成较小角度的倾斜和平行的那些巷道, 做到将断层当作采区划分的相应边界。第二, 断层还会影响平巷的掘进, 因为巷道在掘金的过程中, 如果遇到稍微大一点的断层, 我们还要考虑巷道的稍微的又一点拐弯, 以确保煤层底板和平巷的距离, 但是巷道的拐弯还会增加一些巷道的长度, 最后造成了增加了运输的环节, 还会对许多管道的铺设带来很大的问题。
3 地质的构造在煤矿安全生产过程中的威胁
3.1 矿井水灾与地质构造的关系
地质构造的变化是发生出水事故从而造成影响的关键所在, 而地质构造是我们落实防御政策和措施、并进行相关方面的分析和预测的一个非常重要的基础。对矿井的回采率进行一些提升, 可以很大程度上延长矿井的使用时间, 并对缓解资源的枯竭速度产生非常大非常重要的作用。在矿井的开采过程中, 会涉及到一些地质构造的变化情况, 包括褶曲、陷落柱、断层等等的现象。而一些部分事故发生, 也正是由于这部分的构造发生了变化造成的。最后, 我们对矿井的出水原因进行分析的时候, 我们必须要明确形态体系的不同所造成的井下出水产生的变化的现象, 从而真正的掌握其中的变化规律所在, 最后以确保所有的危险因素我们都能够做到防患于未然。我们对近几年的煤矿水害的相关规律进行总结, 得出以下的几个结论:
1) 一般来说, 矿井出现水害的现象的发生多是在巷道的迎头的那些位置上, 造成这一现象的根本原因就是巷道在挖掘的过程中突然遇到了一些的地质水源的现象, 从而破坏了地质的结构, 最终造成了引发出水的情况。2) 在采取层面的出现的那些突水情况, 一般是因为在矿层进行回采的过程中, 会遇到了一些特殊的地质构造方面的条件, 最后造成了扰动诱发的情况的发生, 最后导水带的破裂, 并引发突水现象的发生。
3.2 瓦斯事故和地质构造方面的关系
众所周知, 我国的地质条件非常复杂, 是受瓦斯危害严重威胁的国家之一。瓦斯产生于煤层之中, 储存在煤层之中, 受到了历史演变与地质条件的严重控制。煤和瓦斯的突出的危险性受到地质构造方面的控制, 而瓦斯的治理和抽采又会受到煤发育特征的控制与影响。实践证明, 如果我们想对瓦斯进行更为准确的预测, 明确结构煤的相关的发育规律与突出的机理, 我们必须综合运用瓦斯赋存的构造的逐级控制发面的理论、板块构造理论以及区域地质演化理论。
3.3 采煤沉陷
我国煤炭矿区最大的安全隐患是之一就是采煤沉陷的问题。如果我们不能在这方面做好有效管理以及控制, 我们就不能保证煤炭在开采过程的安全、有序稳定的进行, 还有可能会造成人员的大规模的伤亡, 并给社会的安定造成非常不好的影响。发生采煤沉陷现象的根本原因之一就是因为煤矿的地质的构造不同造成的, 主要包括一下几个因素, 例如覆岩结构、倾角、煤层厚度以及埋深等等方面的因素。因此, 原因的不同, 发生此类现象的几率也会也有所不同。我们针对发生这一现象的原因, 总结了一下几方面的在矿区的设立时采取的防御措施:
1) 煤炭矿区的相关的技术人员和管理人员必须对矿井的周围的实际情况进行科学的和系统的勘察与测量。2) 慢慢的制定一套科学的、合理的和详尽的煤炭方面的开采的组织形式与计划。3) 我们在开采计划的时候一定要做好准备, 尽量的避免比较容易会发生采煤沉陷现象的区域。
4 改进相关的地质构造对煤矿的开采的影响的措施
4.1 加强对地质的构造方面的勘测
我们进行实地测量的时候, 可以通过一些传统的或是专业的勘探测量仪器进行地质方面的一系列的细致测量, 然后将这些数据录入相关的计算机系统, 进行相关数据的分析与综合, 最后进行数据的梳理, 从而模拟出地质的构造, 这是我们目前广泛应用的一种勘探测量方式之一。此举将勘测与人工进行结合, 利用我们自己构建的地质数据模型对地质的构造方面的性质进行合理化的判断与分析。
4.2 做好对地质构造的评价分析
我们为了确保开采的过程可以顺利的进行, 对地质构造进行合理化的勘测基础上, 我们要选择那些具有生产前景的矿区, 然后进一步的采取一些措施, 再具体查明开采矿区的探明煤层、规模和性质的相关破坏程度, 合理化的指导矿区的开采工作, 为制定方案提供了可靠依据, 最后最大程度的减小矿层的变化产生的影响。
4.3 加强煤矿开采过程的相关管理
我们要选择非常优秀的相关技术人员, 并且严格的管理工作人员, 这是保障开采工作顺利进行的一大基础之一。我们在进行开采作业之前必须做好相关的防护工作, 如果没有做好工作, 就不能进行相关的开采作业。
4.4 基于地质构造过程中的采取的保障措施
我们根据以前所做的那些工作, 再根据实地情况进行作业分析, 并根据可能出现的情况进行防御措施保护。
5 结束语
总而言之, 我们保证矿井生产可以稳定进行, 并延长矿井的使用寿命的有效手段就是加强地质方面的有效工作。无数的实践证明, 地质工作是设计的非常重要的依据, 也是煤矿产业发展的相当重要的保证。
参考文献
[1]李爱民.复杂地质条件下安全高效矿井的建设[J].能源技术与管理, 2009.