岩芯鉴定手册

1、岩 芯 鉴 定 手 册煤田地质部 2010年8月6日一、 岩煤芯的分层原则（一）、岩芯的分层的依据是岩性变化和厚度两个因素。一般情况下，凡同一岩性厚度大于0.5m以上时，都应独立分层描述。（二）、凡属标志层，不论厚度大小均做为独立分层描述。（三）、第四系碎屑堆积物，凡相同物质厚度在1m以上者，均应独立分层描述。对富含水的砾石层和砂层，厚度在0.5m以上者应独立分层。（四）、岩层中的夹层，系指厚度小于0.5m的薄层，夹层虽不做独立分居，但必须进行夹层岩性特征的描述；若是薄，煤夹层，不论其多薄，必须按可采煤层的要求，做详细描述，并注明其深度、厚度。（五）、互层，系指不同岩性的薄层有规律的交替现象。

2、若二种或二种以上的薄层有规律的交替出现厚度达0.5m以上者，可做为独立的互层进行描述。但对于每个单层已大于0.5m者，不能做互层描述，应做独立分层描述。（六）、复结构额煤层的煤芯分层描述，与储量计算中的分层及合层方法，意义是不完全相同的。一般在复结构煤层中，凡夹矸大于0.05m时都要做独立分层描述；夹矸小于0.05m时，虽不做独立分层，但要对夹矸岩性特征做详细描述，为储量计算中煤层厚度计算提供准确完整的数据依据。在特厚煤层中，夹矸厚度大于0.1m时做独立分层，而小于0.1m时不做独立分层。二、第四系松散堆积物的鉴定和描述第四系堆积物（除土壤之外）和陆源沉积岩的粒度是判断搬运、沉积介质能量和沉积

3、盆地能量的主要标志，因此它们的命名和分类首现考虑粒级。关于粒级的划分曾有十进位分类、自然粒级分类、对数粒级分类等方案，以前煤炭部门采用的是前两者的综合。目前国外多采用对数粒级的分类，此分类，对于粒度分析资料的整理，作图及数理统计非常方便，考虑到今后国内外资料交流的需要，八年我国沉积岩分类会议建议今后使用对数粒级分类。为此我们规定今后统一用对数粒级进行分类。值粒级标准是颗粒直径d（毫米）以2为底的负对数值，即=2d根据值粒级标准可将送散堆积物和陆源沉积岩分四个级：砾、砂、粉砂、粘土。每个级还可进一步细分，详见表一：松散堆积物和陆源沉积岩的对数粒级分类过去使用的粒级表2；（二）、松散堆积物的命名第

4、四系松散堆积物按表1的粒级进行命名。（三）、松散堆积物的描述内容：1、土质层的描述土质层按其颜色主要分黑土、红土、黄土、褐土四类，对其过度型可用复色描述，如黑褐色、灰黑色等。注意有无被腐殖质、铁质或其它物质污染的现象。 对其性质要用试纸做酸性、中性、碱性的初步鉴定。对原地堆积的土质层，要描述与母岩的成因关系，土质层中的结核要做成分、形状、大小、数量及层位描述。2、粘土和砂土的鉴定描述：粘土与砂土的肉眼区别较难，可借助搓条的直径大小来区别。3、砂层的鉴定与描述砂层的粒级力求准确划分出小类。注意的成分的描述和分选好坏，描述固结程度及孔隙度和含水性。注意确定水成、风成或冰川堆积等成因标志。4、卵石与

5、砾石层的鉴定描述。粒级必须划分准确。对砾石要鉴别岩性、形状、磨圆度和表面特征。对砾石层的孔隙度和充填物要做描述，初步确定成因类型。在第四系松散堆积物中注意对泥炭层，砂矿及其它有益矿产的描述。对化石要做种属鉴定及保存状况和数量的描述。三、沉积岩的鉴定和描述（一）、沉积岩的命名沉积岩按物质来源共分四大类：陆源沉积岩内源沉积岩火山物源沉积岩生物源沉积岩在这四类基础上再按成因、成分、结构、构造、等特征进一步划分亚类：1、 火山物源沉积岩的命名，除按表5中的划分三大类之外，还需结合火山物质的成分和含量以及形成条件来全面命名。如阜新的黄花石砾岩定名为火山质沉积砾岩和火山质沉积角砾岩组成。吐呼噜角砾岩定名为

6、流纹岩质英安岩质集块岩。表6。2、（1） 对陆源沉积岩的详细分类命名 粘土岩(泥岩)：过去都单独做为一大类。目前国内已把它归入陆源沉积岩这类中。对粘土岩（泥岩）的详细划分是室内研究的任务，故岩芯描述不要细分。但对重要的颜色特征做为定名部分。如紫色泥岩等。（2） 粉砂岩的命名按粒度划分，肉眼常常不能准确做到表一的详细划分，所以要求做粗、细砂岩的估计即可。按碎屑成分及按胶结物成分的分类定名常是野外办不到的，故不做严格要求，若能区分出钙质粉砂岩”、“铁质粉砂岩”等更好。（3）、砂岩的命名砂岩的粒级是肉眼能区别的，但对细粒和微粒是肉眼不能区别的，可统称细粒砂岩。对中、粗粒必须确定准确。砂岩的详细成份分

7、类，目前还不统一。但肉眼能区别砂岩的碎屑成份，成份含量用肉眼估计，参照表7。因此砂岩的定名按下列关系综合定名：颜色+构造+胶结物+粒度+成份。如“灰色厚层状钙质中粒长石砂岩”。有的定名部分不重要或不明显，可不要这部分。如灰色中粒长石砂岩。但粒度、成份这两部分不可少。今后不能使用“硬砂岩”这一名词，相应类型称岩屑砂岩。砂岩成份分类(4)砾岩和角砾岩的命名砾岩要按表1做准备的粒级划分，还应根据磨圆度区分砾岩与角砾岩。在砾石成份易区分时，可以用砾石成份定名，如花岗岩石英岩质砾岩等。如果成因标志明显，应区分滨海砾岩，河床砾岩，洪积砾岩，冰川角砾岩等。根据砾岩在剖面上的位置，可以分第砾岩、层间砾岩。（二

8、）、沉积岩的描述内容沉积岩的描述内容主要包括颜色、成份、结构、构造、化石、结核和包裹体、岩相特征，与上下地层的解除关系。1、 颜色：描述岩石在干燥状态下总体的颜色。煤系地层常见的颜色为：白、灰、黄、绿、紫、黑色、描述颜色时可用熟知的实物颜色描述，如猪肝色等。对过度色用双色描述，如黄绿色泥岩，其中后者为主色，前者为次要色。2、 结构：指组成岩石的矿物和岩屑的粒度、分选性、磨圆度以及胶结物的成份和胶结方式。着重描述以下内容：(1) 粒度大小按表1描述。确定粒级后要描述分选性，即指同一粒级的碎屑颗粒集中的程度。分选性按三级描述：、 分选性良好：基本上为同一粒级组成。、 分选性中等：以同一粒级为主，混

9、入少量其它粒级颗粒。、 分选性较差：各种粒级混合在一起。（2）磨圆度：指组成岩石颗粒的机械磨损程度。对中砂岩以上粒级的沉积岩按三级描述：棱角状。次园状。园状。（3）、胶结程度胶结物成份：细砂岩以上粒级的沉积岩都要坚定胶结物的成份。煤系中常见的 6成份有泥质、钙质、硅质、铁质等。胶结方式：指胶结物与碎屑之间的关系，主要有三种胶结方式：基底式胶结：胶结物多，全部充填在碎屑周围，并将碎屑彼此隔开。孔隙度胶结：碎屑颗粒间彼此接触，胶结物充填在碎屑颗粒间的孔隙中。 接触胶结：碎屑颗粒间彼此接触教紧密并有孔隙，胶结物很少，仅在颗粒彼此接触点上起胶结作用。胶结程度：根据胶结的坚实性可做四级描述。即松散的、半

10、胶结的、胶结较坚实、胶结坚实。3、 成份描述主要成分次要成份的含量。常见的矿物有石英、长石和岩屑。这三种成份是陆源沉积岩定名的依据，因此细砂岩以上的粒级都要做成份和含量的描述。4、 构造 ：指组成岩石的矿物集合体的大小、形状、排列和空间分布等，所反映出来的岩石构成的特征。与岩石的结构概念完全不同。5、 构造运动：由地球内动力引起岩石圈地质体变形、变位的机械运动。构造运动是由地球内力引起地壳乃至岩石圈的变位、变形以及洋底的增生、消亡的机械作用和相伴随的地震活动，岩浆活动和变质作用。构造运动产生褶皱、断裂等各种地质构造，引起海、陆轮廓的变化，地壳的隆起和拗陷以及山脉、海沟的形成等。 基本构造类型1

11、、水平构造原始岩层一般是水平的，它在地壳垂直运动影响下未经褶皱变动而仍保持水平或近似水平的产状者，称为水平构造。如第三系的红层中常见。在水平构造中，新岩层总是位于老岩层之上。2、倾斜构造倾斜构造是指岩层经构造运动后岩层层面与水平面间具有一定的夹角。倾斜岩层常是褶曲的一翼，断层的一盘，或者由不均匀的升降运动引起的。3、褶皱构造岩层在侧方压应力作用下发生的弯曲叫褶曲。褶曲仅指岩层的单个弯曲，而岩层的连续弯曲则称为褶皱。褶曲的基本类型有两种：背斜和向斜。背斜是核部的岩层相对较老，两翼的则较新的褶曲。向斜是核部的岩层相对较新，两翼的则较老的褶曲。4、断裂构造岩石受应力作用而发生变形，当应力超过一定强度

12、时，岩石便发生破裂，甚至沿破裂面发生错动，使岩层的连续性完整性遭到破坏的现象，称为断裂构造。断裂构造包括两类：按断裂两侧的岩是否发生明显的滑动，可分为节理、断层。其它的分类：1.按照地壳运动方向划分的类型（着眼于空间表现）垂直运动（“升降运动”、“造陆运动”沿地球半径方向） 水平运动（ “造山运动”沿地球切线方向）2.按照构造运动发生的时期划分的类型（着眼于时间分布） 新构造运动（晚第三纪以来）古构造运动（晚第三纪以往）构造运动引起地壳的岩层或岩体发生变形、变位留下的形迹，称为地质构造。地质构造在层状岩石中表现最为明显，研究得也最清楚。它的基本类型有：水平构造、倾斜构造、褶皱构造和断裂构造等。

13、地壳构造运动的表现：1.现代及新构造运动的表现现代构造运动指人类历史时期所发生的或正在发生的地壳运动，新构造运动是指晚第三纪以来发生的构造运动。现代地壳运动典型的例证是意大利那不勒斯海湾的一个小城镇遗址。该遗址保存又三根完好的大理石柱，它的下段被火山灰掩埋过，柱面光滑无痕，中段布满海生动物蛀孔，上段柱面为风化痕迹。据历史记载，该镇初建于陆地上，后被维苏威火山喷出的火山灰掩埋。13世纪时，地面沉降到海面以下6米多，致使石柱中段被海生瓣鳃类凿了许多小孔，而上段一直在水面以上，接受风化剥蚀。后来，该地区上升到海面以上，才修建起现代的波簇里城。此例充分说明了构造运动可造成沧海桑田之变。地壳的升降也表现

14、出高出现代海面的海成阶地、海蚀槽、滨海平原等方面。例如，广州附近的七星岗，可见高出现代海面的波切台及海蚀槽，说明了海岸的上升。.古构造运动的表现从地球产生之日起，构造运动一直在进行中，现代及新构造运动可以通过直接观察地貌特征变化，或通过精密仪器测量反映出来。地质历史时期发生地壳构造运动，距今久远，无法通过直接测量来了解，但可以根据古构造运动遗留的各种形迹来恢复地壳在漫长的地质年代中的各种运动情况。具体说来，保留在岩石地层中的构造形迹，以及地质剖面中的岩相、岩层厚度和层间接触关系能间接地反映出古构造运动的历史6、 节理是指岩石破裂后无显著位移的断裂构造；断层是指岩层或岩体沿断裂面发生较大位移的断

15、裂构造。断层的要素有：断层面、断层线、断盘和断距等。按断层两盘相对移动的关系，断层类型可分为：正断层、逆断层、平推断层、枢纽断层等。（1） 描述沉积岩的构造时，基本概念和术语要使用准确。 细层：又称纹层，是层理最初级的、最小组成单位。特点是成份上有一定的均一性。 层系：在相同条件下形成的由许多在结构、成份、厚度和产状上相似的同类的细层所组成。 层系组：由若干个相似的层系所组成。 层理厚度：指层系上下界之间的距离，即层系的厚度。 岩层厚度：指岩层上下层面之间的距离。注意与层理厚度的区别。（2）沉积岩的构造描述注意以下三部分内容并为室内沉积相模式分析提供依据： 层理构造层面构造变形和扰动构造（3）

16、描述层理构造的分类时，要考虑成因和几何形态二个因素。要按现在划分的七种主要类型来划分：流水波痕层理：青鱼骨刺形，横人字形，细层的倾斜方向是流水的反方向。层系之间有时出现薄层泥岩，它代表潮汐现象，是三角洲区的流水受潮汐作用形成的。浪成波痕层理：层面上为波浪状，剖面上为交错层理。描述时注意有同相位和异相位的区别。透镜状层理和压扁状层理：描述时注意砂体的形态和大小及连续性。一般是泥岩和砂岩互层。砂岩呈扁豆状，砂岩小，泥岩多。递变层理：呈水平状，粒度向上逐渐变细。风成交错层理：分选性极好，前级交角为40°-43°。 海滩层理：层面有波痕，剖面为波痕状或交错层理。波痕不对称，向海的方

17、向较缓，向陆的方向较陡。 上攀波痕层理及浊流层理：这是二种不同成因的类型，但具有一定的成因联系。上攀波痕层理是一系列交互的粉砂岩和泥岩，类似较大型的交错层理，具体浊流层系的特征。而真正的浊流层理常指分选较差、层理杂乱的层系，它常出现在鲍马层序的相模式中。（4）、描述层面构造时，注意区分上层面构造和下层面构造的不同特点，其中注意描述以下几种内容：干裂或称泥裂的特征。雨痕和冰雹印痕。冲刷痕迹及侵蚀下切现象。渠痕。晶体印痕和冰晶痕。虫迹和生物活动有关的印痕，植物根遗痕。压刻痕。（5）、形变和扰动层理描述时要把形态、成份与成因关系做详细分析。负载构造：砂层在上，泥岩在下，砂层不均衡的嵌入泥岩中。嵌入较

18、深使泥岩呈火焰状称火焰构造。球状及枕状构造；由于快速堆积，使砂岩陷入泥岩之中。包卷层理；不规则扰动，是成岩前的扰动所造成，或沉积物液化后横向流动形成的。滑塌构造；常见于粉砂岩、泥岩及细砂岩中，也见于灰岩中。沉积岩沿斜坡滑动，使岩层发生变形，形成紧密褶皱或不规则的卷曲。砂岩岩脉；饱含水的砂和粉砂，注入到附近沉积层的裂隙中，形成砂岩岩脉。 缝合线；在垂直层面中呈头盖骨接缝样子的锯齿状裂隙。叠锥；常见于泥灰岩，石灰岩及方解石脉中。由一串漏洞状锥体套叠在一起的组成，锥体长垂直于层面或脉壁，故在层面上呈同心圆状，在剖面上V字形套叠。 迭层石：是由一种藻丛通过捕缚碎屑沉积物而形成的，多为砂、粉砂和粘土沉积

19、物组成。呈不平坦的皱纹状或象倒着罗起的碗装的柱状构造。（6）、描述层理时应该注意的问题：1、首先划分层理类型再区别层理的大小。2、注意描述颜色、粒度的递变规律。3、测量细层的层间距的变化和层系的厚度及原生水平面的倾角。4、描述层系之间的关系是否平行及界限清晰性的好坏。5、对互层状岩层还要描述互层的韵律性与分层厚度变化的规律。6、对层面构造和变形构造要做素描图。（7）、化石化石是确定时代，地层对比和岩相分析的依据。在岩性描述、岩性摄影和采岩样之后，要在岩芯中敲打化石，对化石要做如下鉴定。1、 对植物化石要做初步鉴定到署名，描述化石的种属特征，保存的完美程度、数量、分布广泛，炭化或矿化性质，可附素

20、描图或照片。2、 对动物化石要鉴定到大门类鉴别是海相或陆相的，描述化石特征、保存情况、数量。3、 对保存完好的化石要做采集标本，必要者应送到鉴定部门做种属的精确鉴定。（8）、结核和包裹体在沉积岩中，常见到与围岩成份不同的矿物结核或岩块的包裹体，描述时注意：1、2、3、 结核或包裹体的成份：常见的有黄铁矿，菱铁矿、钙质或硅质等。 描述结核或包裹体的形态和大小数量。 描述结核或包裹体的内部结构特征：如同心构造，均一构造或残留生物遗体等。4、5、 描述结核或包裹体在层内分布情况及层理的关系。 煤层的鉴定和描述（一）、煤的分类和煤层命名：1、根据肉眼煤岩特征初步进行分类，可划分为泥炭、褐煤、烟煤、无烟

21、煤和天然胶等。2、煤层的命名，在已开发的煤田要沿用以前的名称，不另建新名。对新开发地区，煤层一律由上而下进行编号。（二）肉眼煤岩类型的划分1、肉眼煤岩组份共四种：镜煤、亮煤、暗煤、丝炭。应描述肉眼煤岩组份的性质，特征和含量。2、根据肉眼煤岩组份的含量确定肉眼煤岩类型，肉眼煤岩类型共四种;光亮型、半光亮型、半暗型、暗淡型。（三）、煤的物理性质描述1、颜色：用褐色、黑褐色、褐黑色、黑色、灰黑色、灰色、钢灰色等描述。2、光泽：基本上分为沥青光泽、油脂光泽、玻璃光泽、全钢光泽、似金属光泽。3、条痕：用褐色、黑色、褐黑、黑、灰黑色等描述。4、硬度：煤的硬度一般在13度之间。焦煤、肥煤的硬度最小，无烟煤硬

22、度最大。5、脆性：脆性大着易破碎，脆性小的则韧性大，一般焦煤脆性最大、无烟煤脆性最小。6、裂隙：按内生裂隙、外生裂隙二种类型描述其特征。并测量裂隙的宽度长度及密度。对裂隙充填物也应该细描述。7、断口：描述煤层被破碎后破裂面的特征。有贝壳状断口、眼球状断口、棱角状断口、阶梯状断口、光滑平正断口等。8、块状：描述煤层破碎后呈块状或碎块状、粒状、粉末状的状态。（四）、煤层结构的描述1、煤的结构：可分为均一结构和非均一结构（条带状结构）。在均一结构煤中，由一种煤岩类型组成。条带状结构是几种煤岩类型组成的也是最常见的，往往条带不连续呈透镜状互层。描述时按条带厚度分：（1）、宽度条带：5mm（2）、中条带

23、状：35mm（3）、细条带状：13mm（4）、线理状：mm有时还出现叶片状结构、粒状结构等，也应注意描述其特征。2对复煤层或对煤层中的夹石，当厚度大于0.1米时，要按岩石的内容进行详细描述。对高灰份煤，经采样化验后再准确定为煤或炭质泥岩。3、4、 对浅部的煤注意区分是否处于风氧化带并描述风化后特征。 对侵入或接近煤层的火成岩、要描述侵入岩的岩石特征及产状。还应描述火成岩对煤层、煤质的影响范围。5、 对煤层的结核、包裹体、要进行成份、形状、大小、分选方式等的描述。地质构造现象的描述（一） 产状及裂隙的测量和统计1、 对呈层岩要正确判定层面，测量岩芯的层面倾角，为计算机岩层产状提供可靠资料。在破碎

24、带、断层带附近应增加测量次数。2、 对裂隙要测量其产状，统计裂隙系数（条/米）、宽度，描述裂隙出现的层位和深度，裂隙之间贯通关系，裂隙的充填程度及开口程度。3、 区分裂隙类型。一般可划分三类；成岩裂隙，风化裂隙，构造裂隙。岩芯中常见的是构造裂隙，它与区域的褶皱和断裂有关，并常能显示区域的地应力方向，因此对构造裂隙的产状和特征要详细描述。4、 裂隙发育程度如下五级划分；很发育；裂隙系数10条/米。发育；裂隙系数3-10条。中等发育：裂隙系数1-3条/米。不发育：裂隙系数1-0.3条/米。很不发育：裂隙系数1-0.3条/米。 （1） （2） （3） （4） （5）（二） 断裂构造的描述断层是常见的

25、地质现象，它不仅对煤层有破坏的作用，有时对煤层起保留保护作用。它是井田划分的重要因素，又是开采技术条件好坏的重要因素，也是水文地质条件评价的重要问题。因此断层的空间位置、落差、性质是勘探工作中要正确查明的重要内容。为此对岩芯中与断层有关的现象都应详细测量和记录。 1、2、3、 准确测量破碎带的宽度、深度，测量主断裂面的深度和产状。 确定上下盘岩性和层位、计算落差大小、 断裂构造岩的描述。破裂岩：原岩破裂后没有显著位移，常见于断裂两侧，描述破裂块的形状和大小。碎块呈扁菱形，属于压应力。呈方菱形属于扭应力。呈长条状属于张应力。 （1）（2） 断裂角砾岩 压性；角砾为次棱角状，扁豆状，条带状等园粒化

26、现象，角砾呈定向排 13列，外来物少见，有时有片理带，镜下可见压力影,常见有绿泥石、绢云母。（绢云母属于单斜晶体，晶体为鳞片状，具丝绢光泽（白云母呈玻璃光泽），纯块呈灰色、紫玫瑰色、白色等，径厚比>80，比重2.62.7，硬度23，富弹性，可弯曲，抗磨性和耐磨性好；耐热绝缘，难溶于酸碱溶液，化学性质稳定。） 扭性：角砾呈菱形，园粒化。长轴与断裂面斜交，镜面构造明显。外来胶结物充填构成细脉呈雁行排列，常用绿泥石、绿帘石。 张性；角砾大小悬殊，杂乱无定向性，结构疏松，常见晶洞孔洞，有时有外来物质。（3） 糜棱岩：在封闭状态下，由于高压使破碎的岩块岩屑重新紧密焊合，形成致密坚实的岩石。具有重结

27、晶及应力变质矿物。（4）4、 断层泥：在压力较低时，常在含泥质岩石中的断层面上出现。 断裂面形态特征描述（1） 压性断裂面；沿走向和倾向呈舒缓波状，倾角较缓，向深部多呈近水平状。（2） 张性断裂面：一般为粗糙不平参差不齐，或锯齿形状，产状不稳定， 倾角一般较陡。（3） 扭性断裂面:一般较平滑，常切割断裂岩石颗粒而产状稳定倾角较陡，连续性好。扭性断裂常常兼有压扭性的特点。因此压扭性断裂面、张扭性断裂面都兼有力学性质的特征。5、 断裂面上的痕迹特征描述由于断裂两盘岩层的错动，在断层面上留下擦痕、阶步、等痕迹。根据这些痕迹的特征可以确定断裂两盘相对位的方向及力学性质。因此对断裂面上的痕迹应详细描述，

28、主要痕迹有如下几种。（1） 擦痕：是一种线条状摩擦的痕迹。 钉头擦痕：是一端粗而深，令一端细而浅。它表明该盘由细向粗的方向移动。 擦线：呈细小而均匀的现状擦痕。 擦痕峰、谷：粗大擦痕呈波浪状，擦沟、擦脊相同排裂。有时具次级 14擦痕。 摩擦镜面：断裂面由于剧烈摩擦，而被磨光发亮摩擦镜面向一端逐渐消失的方向,是该盘运动的反方向。（2） 阶步：当断裂两盘错动时，在断面上留下的一侧平缓，另一侧陡峻的痕迹叫阶步。每个陡坎都延伸不远，但彼此近于平行。陡缓方向一致，指示所在盘由缓向陡的方向移动。（3） 小型或微型羽裂或入字形构造：指断裂面一侧或两侧的张性或张扭性裂隙或节理所组成的羽裂或称入字形构造，也称反

29、阶步。雨裂与断裂面相交的锐角方向，是羽裂所在盘的运动方向。（4） 褶纹：断裂面上出现的微小波状弯曲，弯曲部分的两翼多不对称，由缓向陡是该盘的运动方向。6、 断裂面两侧岩层岩层变化和次级构造描述描述由于断裂作用而形成的岩层小型褶皱，如两侧岩层的牵引和揉皱现象，一般要做描述或照像。（2） 描述次一级断裂、分支断裂与主干新裂的关系及特征。 （1）（三） 褶皱构造的描述褶皱的简述：岩石中面状构造(如层理劈理或片理等)形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲两侧相背倾斜称为背形褶皱面向下弯曲两侧相向倾斜称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜较新岩层位于核心的

30、褶皱称为向斜。正常情况下背斜呈背形向斜呈向形是褶皱的两种基本形式 。单个褶皱大者可延伸数十公里小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。褶皱(zhzhòu)要素褶皱的基本组成部分用以描述褶皱的形态和产状。包括核褶皱的中心部位翼泛指核部两侧比较平直的部分轴迹褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部枢纽同一褶皱面上最大弯曲点的连线轴面各相邻褶皱面的枢纽联成的面可以是平面也可以是不规则的曲面轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹轴理想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线这一直线又称为褶轴。褶轴只 15是具有表明几何方位意义的线段圆柱状褶皱的枢纽方向代表了褶轴的方向。

31、非圆柱状褶皱可有枢纽线而没有统一的褶轴只有把它分解成许多近似圆柱状褶皱的区段才可分别确定其褶轴脊线和槽线在横剖面上褶皱面的最高点称为脊同一褶皱面上脊的连线称为脊线反之褶皱面在剖面上的最低点称槽同一褶皱面上槽的连线称为槽线。分类一般依据褶皱的位态或其在空间的产状和褶皱的形态进行几何分类。 位态分类或产状分类根据单个褶皱的枢纽及轴面的产状分为直立水平褶皱轴面近于直立(倾角80°90°)枢纽近于水平(0°10°)直立倾伏褶皱轴面近于直立枢纽倾伏角10°70°倾竖褶皱轴面和枢纽均近于直立斜歪水平褶皱轴面倾斜(倾角20°80°

32、;)枢纽近水平斜歪倾伏褶皱轴面倾斜枢纽倾伏平卧褶皱轴面和枢纽均近于水平斜卧褶皱轴面和枢纽的倾向和倾角基本一致轴面倾角20°80°。形态分类 以在与褶皱轴相垂直的正交剖面上的形态进行划分。根据组成褶皱的岩层厚度变化或各层的曲率变化利用层的等斜线型式来表示。等斜线即同一翼的相邻褶皱面上其切线倾角相等的切点的联线。据此可分为3个类型1型等斜线在背形中成正扇形向内弧收敛即内弧的曲率比外弧的大。根据其收敛的程度和层的厚度变化可进一步分为3个亚类IA型褶皱的等斜线强烈收敛褶皱层的厚度在转折端比翼部的薄也称顶薄褶皱IH型是理想的平行褶皱等斜线垂直层面上下层面互相平行褶皱层厚度在各处相等也

33、称等厚褶皱IC型褶皱的等斜线略微收敛层的厚度在转折端比翼部的略厚。2型等斜线互相平行层的厚度在转折端明显大於翼部但在平行轴面方向上测量的视厚度则各处相等。这类褶皱各层的曲率相同各层形态相似故称相似褶皱。3型等斜线在背形中呈反扇形向外弧收敛层的厚度在转折端明显大於翼部也称顶厚褶皱。另外根据组成褶皱的各褶皱面之间的几何关系可分为协调褶皱各褶皱面的弯曲形态一致或作有规律的变化如平行褶皱和相似褶皱不协调褶皱各褶皱面的弯曲形态彼此有明显的不同层的厚度变化很不规则。 16组合形式在同一次构造变形中形成的有成因联系的一系列背斜和向斜组成有规律的几何型式。褶皱的组合型式是区域构造应力场变形时的温压条件和组成褶

34、皱岩层性质的综合反映。代表性的组合型式有3种阿尔卑斯式褶皱又称全形褶皱。由一系列线状褶皱组成褶皱带所有褶皱的走向与褶皱带走向基本一致背斜向斜连续波状的同等发育不同级别的褶皱组合成巨大的复背斜和复向斜。侏罗山式褶皱又称过渡型褶皱。由一系列近於平行而间隔的褶皱组成背斜和向斜的发育程度不同。典型的侏罗山式褶皱是背斜紧闭而明显但两个背斜之间的向斜平缓开阔而不显褶皱层厚基本不变为等厚褶皱这种背斜紧闭而向斜开阔的褶皱也称隔挡式褶皱如中国四川的华莹山褶皱。反之向斜紧闭而明显但两个向斜之间的背斜平缓开阔并常呈箱状的褶皱称为隔槽式褶皱。日耳曼式褶皱又称断续褶皱。发育於构造变形十分微弱的地台盖层中以圆形的穹隆或长

35、圆形的短轴背斜为主翼部倾角极缓。它们可以孤立地产出於近水平的岩层中也可以成群地出现并有规律的定向排列如雁列式短背斜。形成机制褶皱的形成机制与其受力方式变形环境及岩层的变形行为密切相关。不同的形成机制在不同的条件下起作用常见的有纵弯褶皱作用岩层受到顺层挤压作用而形成褶皱。一般认为岩层在褶皱前处於初始的水平状态所以纵弯褶皱作用是地壳受水平挤压的结果。岩层间的力学性质差异在褶皱形成中起著主导作用。如岩系中各层力学性质很不一致则在顺层挤压下强硬层就会失稳而发生正弦曲线状弯曲形成等厚褶皱相对软的层作为介质在均匀压扁的同时被动地调整和适应由强硬层引起的弯曲形态。进一步挤压下强硬层的褶皱变得越紧闭可使翼部被

36、压扁而成IC型褶皱。如岩系中各层力学性质差异较小且平均韧性较大则强和弱的岩层在褶皱的同时共同受到总体的压扁可形成 IC型到3型的褶皱。纵弯褶皱的轴面垂直挤压方向褶轴与中间应变轴一致。横弯褶皱作用岩层受到与层面近於垂直的力而发生弯曲的作用。由於沉积岩层初始状态是水平的因此横弯褶皱作用的外力是垂向的。它可以是由於基底的断块升降引起盖层的弯曲也可以由於盐层或其他高塑性层的重力上浮的 17底辟作用(见底辟构造)引起上覆地层的弯曲也可由岩浆上涌所引起。其特点是受褶皱的岩层整体处於拉伸状态常成IA型顶薄褶皱或在顶部形成地堑。当基底的差异性升降与表层的沉积作用同时进行时则为同沉积褶皱背斜表现为水下隆起向斜表

37、现为水下凹陷从而可引起沉积层的岩相和厚度的变化。 剪切褶皱作用又称滑褶皱作用是岩层沿著一系列与层面交切的密集面发生不均匀的剪切而形成褶皱。它一般发生於韧性较大的岩系(如含盐层)或较深层次的层状岩系的韧性剪切带中。这时各岩性层间的韧性差极小而趋於均一化而整套岩系的平均韧性较大。在变形中岩性差异和层面只作为标志而不再具有力学意义上的不均一性由於受差异性剪切而被动地弯曲。其轴面平行於剪切面因此沿轴面测量的层的视厚度相等是典型的相似褶皱。流褶皱岩石在较高的温度和压力下可以成为具高韧性和低黏度的固态物质呈类似於黏性流体的黏滞性流动而变形形成形态非常复杂的褶皱。深变质岩和混合岩化岩石中常可见小型的流褶皱。

38、在比较简单的层流条件下形成的流褶皱实际上仍是一种剪切褶皱仍有规律可循。在紊流条件下形成的复杂褶皱已很难再造其运动学图像对分析其所受的应力场已无实际意义但说明了其生成时的条件。由地表非构造运动的力的作用也可形成褶皱。这类褶皱仅限於地壳表层属表生构造。如山坡上重力造成的蠕动构造可使岩层发生膝状弯曲甚至翻转成平卧式卷曲。地面及水下滑坡沉积岩成岩过程中的差异压实作用等都能使沉积岩层产生不同形态的褶皱。这类褶皱一般规模不大往往局限於某一层或少数岩层中。1、 描述岩芯有无被挤压现象，挠曲现象。2、3、 描述与褶皱构造作用有关的煤层和岩层的局部增厚或变薄现象。 在岩层倾角很陡区要判断岩层是否倒转。一般岩层倒

39、转的依据有：粒度韵律，旋回结构，交错层理，植物根化石、层面特征，接触关系等的反常现象。4、 准确测量产状要素，为建立整个褶皱形态提供可靠数据。、（四） 煤系、煤层被冲刷现象的描述原生冲刷：在成煤过程中的同生冲刷作用，使煤系和煤层受到冲刷而缺失或分 18叉的现象。后生冲刷：是成煤后期的冲刷作用，使煤系和煤层受到冲刷剥蚀而缺失的现象。1、原生冲刷的特点：在应该是煤层的层位处，突然变成三角洲砂体，河床相砾岩，或洪积相砾岩等，这种突然相变使煤层缺失变薄。另一特点是尽管相变突然，但仍是连续沉积，在垂直方向上没有沉积间距，在水平方向上与煤层渐变过渡。另一特点是相变体与煤层有共同的“顶板”，即在相变体的上部

40、有与煤层顶板相当的层位。另一特点是在相变体内有时出现煤线。2、后生冲刷的特点：在应该是煤层的层位处，被其它岩相或一套完整的岩相所代替。这种冲刷现象的特点是与煤层的沉积不连续，有沉积间断，具有古风化壳的不整合面或底砾岩，在相变体中有煤层的碎块或煤屑，一般磨圆度较好。（五）接触关系的描述不同岩系或岩组之间的接触关系，是地质发展史、古地理环境、地质构造等特征的重要表现。在同一个岩组内，各岩层间的关系是连续沉积的，成为整合关系。在不同岩层间，除有整合关系外，还有不整合关系。描述时要注意不整合关系的特征，其中又有角度不整合、平行不整合（假不整合）之分。角度不整合：上下二套地层岩相性和岩组都有较大区别，上

41、下地层产状不一致，上下地层中的化石组合有较大差异。描述时注意接触面上下的岩性岩相及化石特征，测量上下岩层的倾角。平行不整合：上下岩层是水平的，具有侵蚀面但不是角度不接触关系。上下岩层在岩性、岩相和化石等方面均有较大差异，同时在接触面上常用古风化壳存在，在上部岩层中常用基砾岩。注意这种接触关系在超伏地段呈小角度接触关系。描述的主要内容：（1）、岩性、岩相、化石组合特征。（2）、基底砾岩，古风化壳的特征。（3）、上下地层的产状测量结果。（4）、确定是否整合或不整合的类型。（六）陷落柱的描述在有石灰岩和其它可溶性岩的煤田中，常因溶洞塌陷而其上的地层也随之陷落形成的杂乱岩层。其特点和描述的内容包括：（

42、1） 不同时代的地层，不同的岩性无次序的堆积在一起。（2） 岩石破碎，各种岩块和岩屑呈菱角状。（3） 无层理，无分选性，无磨圆现象。（4） 胶结不好，岩芯破碎，岩块间常有孔隙。（5） 测量陷落柱的起止深度。（6） 收集陷落柱的有关资料。（7） 根据陷落柱内的各种岩性，估计煤系受塌陷的层位及对可采煤层的形象。八、风氧化带的描述(一)风化壳的分带石的风化程度，向深部逐渐减弱最后消失。根据岩石的风化程度可分为强化化带、次风化带、弱风化带。强风化带中的机械破碎、化学风化及生物风化都很强。在次风化带中主要是化学风化作用，其次是物理风化作用。在弱风化带中基本上是化学风化作用，其它作用很弱。(二)各风化带的

43、特征及描述内容1、强风化带的特征描述（1）、岩石的颜色变浅，基本失去了原来的颜色。（2）、原岩的矿物大部分发生变化。产生新的风化矿物。易溶矿物被淋滤带走，不稳定矿物被分解，产生高岭土，绿泥石和绢云母等。（3）、岩石破碎，原始结构不清楚，呈粒状至粘土状。（4）、抗压、抗剪性很小，用手能捏碎。2、次风化带的特征描述（1）岩石的颜色变浅，敲开的岩块表面比中心部位有明显的褪色现象。（2）矿物成分与原岩基本相同，原始结构清楚，但也微弱的产生高岭石化、绢云化现象。（3）岩石裂隙很发育，使原岩呈碎块状，具有很强的透水性。（4）抗压、抗剪性较差。3、弱风化带的特征描述(1)近于原岩的颜色。(2)与原岩的矿物成

44、分相同，次生变化微弱。（3）裂隙较发育，岩石呈巨块状。透水性较好。(4)抗压，抗剪性比原岩稍好。4、除上述描述的内容外要测量风化壳的深度和每个分带的厚度。遇有煤层时要描述描述煤层的风氧化程度和深度。实习六 岩心钻孔地质编录一、实习目的明确岩心钻孔地质编录的内容及要求。通过实际操作掌握岩心地质编录方法，特别要掌握岩心采取率和换层深度的计算方法。二、方法原理钻孔开工后，地质编录人员在钻探现场的编录工作包括如下的内容：（一）根据钻探班报表检查孔深和进尺。设钻具总长为L，机台高度为P，主动钻杆的机上余尺为c，则本回次孔深H2H 2= L - P c本回次进尺L1为本回次孔深H1与上一回次孔深H2之差L

45、1 = H1 - H2（二）检查岩心，主要包括：查岩心的放置是否按岩心自然顺序正确放在岩心箱内；岩心编号是否正确及岩心长度丈量是否准确；核对岩心隔板上的数据。（三）岩（矿）心采取率计算岩、矿心采取率是单位进尺的岩、矿心长度的百分数，即(VI-1)根据取心孔段的不同情况分为回次采取率和分层采取率。1、回次岩心采取率计算图VI-1是钻孔采取岩心示意图。上一回次的孔深为H1，残留进尺为S1。从孔深H1继续向下钻进，本回次的孔深达到H2，残留进尺为S2。从钻孔中取出岩心，其长度为m， m=m1 + m2(图VI1)，与这一段岩心相应的进尺M为：回次岩心采取率则k为：(VI2)2、分层岩心采取率计算图6-1岩心采取率示意图（VI3）分层岩心长度由统计各回次同一岩性的岩心长获得。分层进尺则是该分层底的孔深与顶的孔深之差。（四）换层深度计算图61中岩心有两种不同的岩性，上部的岩心长度为m1，其代表进尺M1为：（VI4）换层孔深H为：（VI5）或根据下部的岩心长度为m2，其代表进尺M