地质实习报告最终

1、PAGE 40 - 专业： 姓名： 学号： 指导老师： 地质实习报告地质实习报告实习时间：2017年06月 目录前言3第一章 地层5一、太古界5二、元古界7三、古生界8（一）寒武纪8（二）奥陶纪11 （三）石炭纪13 （四）二叠纪16 四、中生界21 五、新生界22 第二章 构造22 第三章 地质作用31 第四章 矿产34 结束语36前言根据教学计划安排，采矿2016级在矿山地质学理论课结束后，进行地质认识实习。实习区位于太行山区，东起辉县市，西至济源市。一、实习交通位置（附图）：实习区有焦（作）柳（州）铁路、焦太（原）铁路，矿区内有安阳城至冯营铁路专用线在待王车站与国铁接轨，构成该矿运输动脉

2、。公路：有焦辉、焦新、焦洛、焦济与焦郑公路，此外，已建成的焦郑、焦晋、焦济与焦温高速分别与京珠、晋太及连霍高速连通，基本实现了以焦作市为中心通往周边市县及国道的高速公路网络，交通十分便利，见图11。二、实习路线：路线一：焦作市上八里路线二：焦作市龙洞乡刘庄后沟路线三：焦作市博爱山王庄镇常平南2公里处路线四：焦作市济源市下冶镇三、实习任务要求、人员组成、实习时间及任务的完成情况（一）实习任务要求： 认识实习区常见的矿物和岩石，学会区分三大类岩石。认识实习区地层剖面，了解地层划分，对比方法，熟悉地层时代。认识实习区地质构造（褶皱、节理、断层）学会识别方法。认识实习区的内、外力地质作用的结果。学会使

3、用地质罗盘，测量岩层（断层）产状。学会做标准的野外地质记录。编写实习报告。（二）人员组成指导老师及全体同学（三）实习时间路线一时间：2017年06月18日路线二时间：2017年06月19日路线三时间：2017年06月20日 路线四时间：2017年06月21日（四）任务完成情况所有路线均按照既定的计划顺利完成第一章 地 层区域内出露与发育的地层由老到新主要有：太古界变质岩系、元古界震旦系、下古生界寒武奥陶系、上古生界石炭二叠系、新生界第三第四系，其中，二叠系下统，为区内主要含煤地层。分述太古界太古界是最古老的地层，主要由花岗岩，花岗片麻岩等中深变质岩系组成。该岩石主要由长石和云母组成，为纯结晶矿

4、物组成。矿物定向排列很致密，一些岩石经高温高压产生化学反应而引起变质。太古界变质岩有的成层分布，具有定向性，高温高压下形成条带状混合岩。如图1-1在上八里拍摄的照片所示如图该岩层为黑白相间变质岩层，其中亮色物质为长石和石英，黄色物质为金云母，黑色物质为黑云母，这些物质都是纯结晶的。如图1-2所示，该图为变质程度较高片麻岩，属于太古界赞皇群主要由黑云母和斜长石组成。图1-2变质程度较高片麻岩图1-3变质程度较高片麻岩如图1-3所示黑色物质为黑云母，均为全晶质构造且定向排列，粒状构造明显。元古界元古界是地壳演化过程中第二个时间单位，时间是距今2500543Ma之间。元古界时期形成的地层称为元古宇。

5、元古宇为中变质到深变质的巨厚岩层，与下层太古宇呈明显的不整合。元古界也发生多次大规模地壳运动，形成多个区域的不整合面。图1-4为上八里的拍摄的云梦山组紫红色砂岩图1-4元古界云梦山组石英砂岩上图为元古界云梦山组石英砂岩，质地坚硬，含有铁和硅元素，成层结构，一般分为稳层层理、交错层理、收敛层理。（三）古生界古生界为地球上首次大量出现生物的时期，距今约7.5亿年到2.3亿年前，主要包括寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系。在焦作地区因为地层遭到侵蚀，缺失了全部的志留系和泥盆系。其中寒武系和奥陶系为整合接触；奥陶系和石炭系为平行不整合接触；石炭系和二叠系为整合接触。寒武纪（）寒武纪可分为上

6、、中、下三统，寒武纪下统岩层一般由页岩和泥灰岩组成。a)下统 图1-5为寒武系下统黄色泥岩，寒武系下统以泥岩为主，成灰黄色，高岭石为主要成分，泥岩可以风化为土壤，所以附近植被茂密。主要为灰黄色的钙质页岩，紫红色的钙质泥岩及薄层石灰岩。主要为粘土类矿物，有一定的方解石。由于页岩、泥质灰岩抗风化能力弱，容易风化破碎。地貌上常为低山丘陵。 图1-5为寒武系下统黄色泥岩，寒武系下统以泥岩为主，成灰黄色，高岭石为主要成分，泥岩可以风化为土壤，所以附近植被茂密。 图1-5寒武系下统黄色泥岩 如图1-6所示为寒武系下统馒头组紫红色页岩，其抗风化能力弱，容易风化破碎。地貌上常为低山丘陵。 图1-6寒武系下统馒

7、头组紫红色页岩b)中统中统 主要为青灰色的石灰岩，呈厚层状，常有鲕状结构和豆粒结构，地形上构常为陡坎地形。图1-7所示为新乡市上八里拍摄的寒武系中统的鲕状灰岩 其特点就是鲕状特别发育C）上统上统 白云质灰岩，风化面呈灰黑色或深灰色，新鲜面呈灰色，与奥陶系石灰岩正好相反。厚层状，矿物成分有方解石和白云石，以方解石为主。当方解石含量大于90%是石灰岩；当方解石含量大于75%时，白云石含量大于20%时，为含白云质石灰岩，当方解石含量大于50%时，叫白云质灰岩，白云石大于50%时，叫钙质白云岩。在野外判断时可以用稀盐酸来检验，反应剧烈的是石灰岩，反应缓慢的叫白云岩。结构为隐晶质向显晶质过渡，典型的特征

8、为风化面上有淋滤沟，又称披麻状结构或刀砍纹。撞击时冒白烟，且有臭味。可以作为冶金熔剂。由于地理条件限制我们无法到实地考察寒武纪上统的白云岩这是在山脚拍摄的白云岩如下图1-8所示 图1-8寒武纪上统白云岩奥陶纪（O）奥陶纪可分为上、中、下三统，由于在焦作地区奥陶纪上统被风化剥蚀，导致其缺失，所以在这里我们主要研究中统。 如图3-1所示，该图是在焦作市中站区龙洞乡刘庄拍摄的奥陶系中统马家沟组顶部的石灰岩。呈巨厚层状，有的含有少量的泥质灰岩，表面呈浅灰色，里面发灰或深灰色。 奥陶系中统马家沟组顶部主要以石灰岩为主。该地区奥陶系中统马家沟组的石灰岩可以通过煅烧来提炼石灰，是当地熟石灰的主要来源。该地层

9、是在全球最大的海侵形成的，一般发生在前海，该地层是在全球最大的海侵形成的，一般发生在前海，主要由方解石组成，成分为CaCO3图3-1 陶系中统马家沟组顶部石灰岩 图3-2此图片拍摄于济源下冶镇，上部为泥灰岩，含泥的成分较多，下部为石灰岩，可以看到岩层面上有许多洞，这些洞为溶洞，是在水、二氧化碳以及碳酸钙作用下形成的，因此溶洞往往发生在浅水面附近，溶洞具有多趋性，在卡斯特地 貌区溶洞发育较多，附近的本溪组泥土矿是由卡斯特陷落形成的。奥陶系灰岩煤矿开采防止透水的重要标志，水主要从奥陶系其下地般冒出。其矿物成分主要为方解石，化学成分主要为碳酸钙。用途：用作炼铁的原料，以及作为水泥的原料由于该地层上统

10、缺失，导致Al、Fe元素沉积下来形成山西铁矿，G层铝土矿。三、石炭纪（C） 石炭纪可分为上、中、下三统，焦作地区由于下统和中统缺失，所以主要研究其上统。a)石炭纪上统本溪组(C2b)本溪组岩层是当地人开采矿石的主要岩层，由于焦作地区志留纪和泥盆纪地层缺失，本溪组之下就是奥陶纪上统风化后的Fe、Al沉积物，形成“山西式铁矿”和“G层铝土矿”，图3-3本溪组的耐火土层这些沉积物之上就是本溪组的耐火土层，如图3-2所示该照片拍摄于中站区龙洞乡刘庄。岩层中红褐色的岩石含有少量的Fe元素，以褐铁矿为主，易氧化。之上为耐火土层，也是当地人开采矿石的主要岩层。该岩层的主要矿物成分为高岭石，主要用来做卫生瓷，

11、以及做绝缘陶瓷。当硅铝含量比大于2:1时，可用作连绿的原料。b)石炭系上统太原组（C3t）太原组位于本溪组之上，属于石炭系上统，主要以石灰岩为主。太原组地层由九层石灰岩岩层，其中L5石灰岩层含有煤，为可采煤层，称为E5煤层，是中国北方重要含煤地层，厚度变化大，约50250米，化石丰富，页岩中含植物和动物化石。图3-3是在中站区龙洞乡拍摄的。石灰岩为太原组和本溪 组的分界线， 图3-4石灰岩为太原组和本溪 组的分界线 石灰岩层之上为太原组之下为本溪组，也就是开采粘土矿的主要岩层。石灰岩之上的太原组石灰岩层中含有大量的植物与动物化石。比如蜓类、珊瑚类、腕足类化石，以及含有大量焠火石。 图3-5（上

12、）拍摄于龙洞乡刘庄，此图为珊瑚化石图3-6（左）拍摄于龙洞乡刘庄，此图为蜓类化石图3-7（左）拍摄于龙洞乡刘庄。此图为腕足类化石。左图3-8为太原组石灰岩层中夹杂着的焠火石 图3-8太原组石灰岩层中夹杂着的焠火石四、二叠纪（P）二叠纪可分为上、中、下三统，在焦作地区由于风化剥蚀作用，导致部分地层缺失，在这里我们主要研究二叠纪下统山西组、下石盒子组，二叠纪上统上石盒子组。二叠纪下统山西组（P11s）二叠纪下统山西组底部为二1煤层，是华北地区的主要的可开采煤层，煤质较好，为高变质无烟煤。含煤地层中以泥岩为主，里面夹杂少量的砂岩，里面为灰黑色污手物，是在三角洲环境下形成的。由于山西组的地位十分重要，

13、人们把山西组又分为四段，分别为：二-1煤段、大占砂岩段、乡碳泥岩段以及小紫泥岩段。二-1煤的顶板为占砂岩段，大占砂岩含有白云母，白云母在阳光下闪闪发光。如图4-1所示图4-1大占砂岩大占砂岩是整个地区含煤地层的标志，发现大占砂岩，那么下面就会发现煤层。大占砂岩的标志就是闪闪发光的白色云母如下图4-2该照片拍摄于济源下冶图4-2大占砂岩中的白色云母 图4-3为碳质泥岩，拍摄于济源下冶镇。b) 二叠系中统下石盒子组（P12x）二叠系中统岩层主要以砂岩和泥岩为主，成层分布，泥岩与砂岩相互交错排列，称为旋回结构。泥岩中夹杂着碳质泥岩（砂岩下部含有很多泥砾）在深水处形成泥岩，浅水处形成砂岩。下石盒子组含

14、有3、4、5煤段，如图4-4所示图4-4拍摄于济源下冶加油站附近二-2煤层为二叠纪下统下石河子组的主要含煤地层，煤层厚度变化较大，煤质较好，为无烟煤。解理成鳞片状，易发生伴生褶曲。鳞片状环解理煤层比较危险，很松散，属于构造煤，瓦斯含量较高，是瓦斯突出媒体，在以后开采过程中遇到此煤体就要防止瓦斯突出的危害。如下图4-5所示。 图4-5拍摄于下冶镇一废弃矿井，鳞片状节理煤层C）二叠纪上统上石盒子组（P21sh）上石盒子组以砂岩为主，且砂岩含量大于泥岩，上石盒子组正好相反，泥岩含量大于砂岩含量。上石盒子组中田家沟砂岩岩层为上下石盒子组的分界。上石盒子组含有3、4、5煤段。左图为济源下冶镇拍摄的田家沟

15、砂岩岩层，田家沟砂岩岩层是上下石盒子组的分界岩层，见到此砂岩就会见到上下石盒子组的分界。图4-7为砂岩下部的泥砾，泥砾大多呈绿色或黄绿色，泥砾是田家沟砂岩的重要标志，发现泥砾就会发现田家沟砂岩岩层。图4-7田家沟砂岩岩层（四）中生界中生界可以分为三叠纪、侏罗纪、和白垩纪，在焦作地区我们主要研究三叠纪。三叠纪时期气候干燥，气温很高，所以当时岩层主要为紫色石英砂岩。如下图 图4-8 三叠系紫红色石英砂岩（五）新生界新生界的陆相地层，由于经历的时间较短，受地壳运动作用的影响甚微，不少地层尚保留着原始的近水平状态，尤其是第四系的沉积物（黄土、亚砂土、亚粘土、砾石、坡积物和洪积物等），大多呈松散状，尚未

16、受到褶皱和断裂。但在地壳活动强烈的地区，则受到了褶皱和断裂，并伴有岩浆活动和变质作用。 构造地质构造是地壳运动的产物，原生沉积岩层在地壳运动引起的应力作用下发生变形或变位，形成节理、褶曲或断层等，地质构造在层状岩层中表现最为明显，在块状岩体中也有存在。地质构造在地壳中常见的地质现象，是影响煤矿生产的主要地质因素。（一）褶皱在地壳运动的影响下，岩层受水平方向挤压力的长期作用发生塑性变形，形成波状弯曲，这种构造形态称为褶皱。图1-1为龙洞乡刘庄摄的背斜构造，北翼倾角较小，北翼倾角较大。 图1-1所示在背斜背部受张应力作用出现张性裂隙因此在煤炭开采过程之中水会沿裂 隙进入煤层之中。图1-1背斜构造

17、图1-2褶曲部分的宽缓的向斜 下图为龙洞乡沁阳-晋城岔路口的褶曲的剖面图（二）节理破裂面两侧的岩块未发生显著位移的断裂构造。a) 张节理的描述：岩石受张应力产生解理称为张节理。它具有张开的裂口，节理面粗糙不平，延长不远。当张节理通过砾岩时解理面长绕过砾岩时，节理面常绕过砾岩并呈现凹凸不平状，张节理常为石英脉、方解石脉、矿脉等填充。张节理常发生于脆性岩层中。与背斜伴生的张节理由两组，一种与轴线平行，称为纵节理，另一组与轴线垂直称为横节理。图2-1拍摄于上八里鸭口张节理图2-1岩层中张节理常表现为纵向裂隙图2-2拍摄于龙洞乡刘庄图2-2中张节理在背斜的轴面处发育此处为纵节理。b) 剪节理的描述：剪

18、节理又称扭节理，是岩层受剪应力产生的裂隙。剪节理常发生在与压应力成45的平面上，即最大剪切面。在岩石中常见到有两组相互交叉的剪节理，称为X节理，剪节理具有紧闭的裂口，解理面光滑而平直，延长较远，有时可见小擦痕，如果剪节理通过砾岩时，节理面常切过砾岩。图2-3拍摄于上八里鸭口岩石中的X节理图2-3寒武系地层的紫红色页岩，巨厚层状，页理发育，局部灰色，主要为紫色，图中可以见到许多X节理，剪节理延伸约40米，节理面平滑，节理面倾角：355倾角77。图2-4为中二叠纪下石盒子组与二-2煤层伴生的剪节理图2-4拍摄于济源市下冶镇 伴生剪节理（三）断层地壳运动产生的地应力作用于岩层，当应力超过岩层的强度极

19、限时，岩层便会发生断裂，断裂后若破裂面两侧的岩块发生明显的相对位移，这种断裂构造称为断层。断层可以分为正断层和逆断层两部分正断层：上盘下降，下盘上升。此处为小型正断层，断层落差约为1米逆断层：上盘上升，下盘下降。此处为小型正断层，断层落差约为1米图3-1拍摄于上八里 图3-2上八里鸭口断层上八里鸭口断层的剖面图如下图所示 沁阳地堑由F 1、F2、F3断层组成，构成地堑。F1断层地层为二叠纪上统山西组，断层落差约100米，断层带附近岩层不明显，植被分布不明显。判断断层存在可以根据以下特点：植被不茂密有水的出现有泉水的带状分布存在断层三角面左图拍摄于沁阳晋城岔路口，为F1断层上盘为泥岩类，下盘为石

20、灰岩。倾向208，倾角 58。图3-3 F1断层 图3-4拍摄于沁阳晋城岔路口 断层角砾岩 上图为断层角砾岩，存在断层带之中，此角砾岩也为断层存在的证据。图3-5拍摄于沁阳晋城岔路口 断层带附近碎屑岩类上图为断层带附近的碎屑岩类，含有易风化的页岩以及成层性很好的页岩，泥岩成层性较差，碎屑岩类的主要矿物组成为粘土矿物。植被主要分布在泥岩地段，二石灰岩地段植被相对稀少。图3-6拍摄于沁阳晋城岔路口如上图3-6所示，在断层带边缘岩层产状发生变化，两盘岩层的平角变大，这是由于在地壳运动过程中两盘被拖拽形成的。图3-7拍摄于沁阳晋城岔路口 F2断层图3-7为F2断层，其下盘以奥陶纪灰岩为主，外白里黑灰色

21、,产状凌乱，成层性较差。右边为上盘二叠纪下 统本溪组含可采高岭土矿和铝土矿。其倾角为320，倾向为86。左图3-8为二叠纪下统石英砂岩左图3-8为二叠纪下统石英砂岩图3-8拍摄于沁阳晋城岔路口 二叠纪下统石英砂岩F3断层上盘右边以石炭纪上统本溪组碎屑岩为主，左边为二叠纪下统下石盒子组的石灰岩为主。如图3-9所示。 图3-9拍摄于沁阳晋城岔路口 F3断层上盘沁阳F1、F2、F3断层构成的地堑剖面图如下图3-1所示。 由上图可知，本地区的含煤地层为二叠系上统的山西组煤层，但由于岩层的断层结构，F1断层为正断层，其下盘上升，其含煤地层高出地表，被风化剥蚀掉，上盘下降，保留了含煤层没有被剥蚀掉，F2断

22、层为正断层，其上盘下降，与F1断层的上盘形成了沁阳地堑，保留了含煤层系，下盘上升，是煤层高出地表面，被风化剥蚀；由此可知该地区的煤层范围小，F1、F2断层之间的沁阳地堑间的煤层沟通了奥陶系中统马家沟组石灰岩含水岩层，故该地区煤层的开采难度大。 第三章 地质作用在自然动力的作用下，使地壳内部的物质成分、内部构造和地表形态等方面发生变化的作用，成为地质作用，根据其作用的能量来源不同，可以将地质作用分为内力地质作用和外力地质作用。所谓内力地质作用指以地球内能为能源并主要发生在地球内部的地质作用，包括岩浆作用，地壳运动，地震，变质作用.外力地质作用是指由地球以外的能源，也就是由太阳能和日月引力能等所引

23、起的地质作用。包括岩石的风化作用，流水、风、地下水、冰川、海洋、湖泊等外力的剥蚀作用、搬运作用、沉积作用和硬结成岩作用。地壳运动是指由地球内力引起的地壳内部物质缓慢变化的机械运动。它使地球表面海陆发生变化，并使岩层发生变形和变位形成各种的形态。 地壳运动分为水平运动和升降（垂直）运动。水平运动是指组成地壳的物质沿平行于地球表面方向的运动，这种运动使地壳受到挤压、拉伸或平移甚至旋转。升降运动是指组成地壳的物质沿垂直于地球表面方向的运动，即地壳上升或下降。主要引起海洋和陆地的变化，地势高低的改变。 地壳运动使沉积岩层发生弯曲，产生裂缝、断裂，并留下永久形迹，这样就形成了地质构造。所谓地质构造就是地

24、壳运动引起的岩层变形和变位的结果。地壳运动是形成地质构造的原因，地质构造则是地壳运动的结果。本次在辉县市上八里乡鸭口公路实习所见到的比较明显的地壳运动有： 1、2、马家沟组（O2m）与本溪组（C2b）之间有加里东运动，其间为平行不整合运动，中间缺失奥陶系上统（O3）、志留系（S）、泥盆系（D）、石炭系下统（C1）。变质岩的形成过程：太古界变质岩是由变质作用形成的。位于地壳一定深处的早先形成的岩石，在地壳的形成、发展和演化过程中，为适应新的地质环境和物理、化学条件，在基本保持固体状态下发生物质成分、结构构造，变化而形成新的岩石的作用，称为变质作用。如图1-1所示是在上八里乡鸭口拍摄的太古界赞皇群

25、变质片麻岩。变质程度较高，主要由黑云母和斜长石组成。图1-1变质片麻岩太古界变质岩有的成层分布，具有定向性，高温高压下形成条带状混合岩。如图1-2在上八里拍摄的照片所示。 图1-2条带状混合岩如上图该岩层为黑白相间变质岩层，其中亮色物质为长石和石英，黄色物质为金云母，黑色物质为黑云母，这些物质都是纯结晶的。沉积岩的形成过程：一般可以分为先成岩石的破坏作用、搬运作用、沉积作用和固结成岩作用等几个互相衔接的阶段。其过程是先期形成的各种岩石（三大类岩石）由于物理、化学风化作用和生物风化作用产生的风化物和剥蚀的产物、火山喷发的固体碎屑物质及生物的遗体碎片等，在原地或经搬运到新的环境后沉积下来，通过固结成岩的作用所形成的岩石。沉积岩是在外力的作用的产物，由于沉积的来源不同、沉积环境不同，因而形成了具有不同特征的多种沉积岩。但这些作用有时是错综复杂和互为因果的，风化、剥蚀产物提供搬运的物质基础，而岩石碎屑在搬运中又可作为进行剥蚀作用的“武器”；物质经搬运而后沉积，而沉积物又可受到剥蚀破坏重新搬运。第四章 矿产焦作地区的以优质的煤炭著名，是著名的煤城，在全国甚至世界上享有一定的声誉，煤炭的开采可以上溯到上世纪初。同时还有其他矿产资源，如：铁矿、铝土矿、石灰岩及花岗岩等。这些在我们实习的过程真实的感受到了这一点。煤炭资