【采矿课件】煤矿4c

2、厚度的测定一些岩层虽然出露地表，但受出露条件的限制，不易直接测量其真厚度，要根据已知数据，计算求得。1）根据实测剖面求岩层厚度已知条件（实测剖面得到）：剖面方向、坡角、岩层产状、出露宽度。（1）地形平坦：h=l×sinα（2）剖面线垂直岩层走向，坡向与倾向相反：h=l×sin（α+β）地形平坦坡向与倾向相反（3）剖面线垂直岩层走向，坡向与倾向一致，αβ：h=l×sin（β-α）（4）剖面线垂直岩层走向，坡向与倾向一致，αβ：h=l×sin（α-β）（5）地形直立，地层倾斜：h=l×cosα坡向与倾向一致，αβ坡向与倾向一致，αβ2）在地形地质图上求岩层厚度在地形地质图上，根据岩层面的露头线与同一地形等高线的两个交点，做出岩层顶面的走向线，延长该走向线与岩层底面相交，该直线也是岩层底面上的一条走向线的水平投影，求出重合的两条走向线的高程差，既为岩层的铅垂厚度。下图为地形地质图，AB为岩层顶面上100m走向线，CD为底面上50m走向线，岩层的铅垂厚度hg=100-50=50m。3、岩层的埋藏深度岩层顶面距地面的铅垂距离—埋藏深度。右图为单斜岩层区的地形地质图，根据煤层露头及产状，求A点煤层的埋藏深度？AC=A点的标高—E点的标高+EF×tgα第二节褶皱构造一、概念：岩层在外力作用下发生各种各样的变形，但仍保持岩层的连续性和完整性。这种构造形态叫褶皱构造。褶皱构造中的一个弯曲—褶曲。向上弯曲—背斜，向下弯曲—向斜。背斜核心的岩层较老，外围的岩层较新。向斜核心的岩层较新，外围的岩层较老。二、褶曲要素褶曲的形态是千变万化的，为了研究它的空间形态，通常把它的各个组成部分及决定其形态特征的几何要素分别给予命名，并统称为褶曲要素。常用的褶曲要素有：1、核：褶曲最中心部分的岩层。2、翼部：褶曲核部两侧出露的岩层。3、轴面：是一个平分褶曲两翼的假想面。轴面可以直立、倾斜或水平，可以是平面或曲面。4、轴及轴迹：轴面与水平面的交线—褶曲轴。轴面与地表面的交线—轴迹。地形起伏不大时，轴与轴迹近于重合。5、枢纽：褶曲岩层在横剖面内的最大弯曲点—枢纽点。同一岩层面上枢纽点的连线—枢纽。6、转折端：褶曲一翼转到另一翼的过渡部分，既两翼岩层的汇合部分。常用的转折端有圆滑状、尖棱状及平缓状三种。三、褶曲的形态分类1、横剖面形态分类1）根据轴面产状分类（1）直立褶曲：又叫对称褶曲，轴面直立，两翼岩层倾向相反，倾角近于相等。（2）倾斜褶曲：又叫斜歪褶曲、不对称褶曲。（3）倒转褶曲：轴面倾斜，两翼岩层倾向一致，倾角不等，一翼地层顺序正常，另一翼地层顺序倒转。a直立褶曲；b倾斜褶曲；c倒转褶曲d平卧褶曲；e翻卷褶曲（4）平卧褶曲：两翼地层及轴面都近于水平，一翼地层顺序正常，另一翼地层顺序倒转。（5）翻卷褶曲：轴面翻卷向下弯曲，为平卧褶曲进一步复杂化的产物。2）根据转折端产状及两翼特点分类：（1）箱形褶曲：转折端平直，两翼陡峭，在两翼转折端处呈膝状弯曲，背斜形态类似箱形，向斜形态类似屉形。（2）扇形褶曲：轴面直立，两翼地层呈“S”形弯曲，中段倒转，背斜两翼向轴面倾斜，向斜两翼轴面背周倾斜，转折端圆滑。（3）等斜褶曲：两翼与轴面平行，轴面倾斜，一翼倒转。（4）挠曲：缓倾斜岩层中,某段岩层突然变陡，形成一种膝状弯曲。（5）构造阶：倾斜岩层中，某段突然变缓，2、根据枢纽在纵向上的起伏分类：（1）水平褶曲：枢纽是水平的，褶曲在水平面上长距离延伸。（2）倾伏褶曲：枢纽是倾伏的，褶曲向一个方向倾伏，以至消失。（3）双倾伏褶曲：枢纽向两个方向倾伏，以至消失。3、根据褶曲的长宽比分类：长宽比—同一平面内，同一露头线所构成的褶曲的长宽比。（1）线形褶曲：褶曲在平面内延伸很远，其长度远远超过宽度，长宽比在10:1以上。（2）短轴褶曲：褶曲在纵向上延伸不远便倾伏，长宽比10:1～3:1，有短轴向斜、短轴背斜。（3）浑圆褶曲：褶曲长宽比在3:1～1:1之间，近于圆形，背斜叫穹隆，向斜叫构造盆地。4、褶曲的组合分类：（1）复向斜和复背斜：一种规模巨大，两翼被次一级褶皱复杂化了的背斜和向斜。复背斜次一级褶曲轴面向下收敛，构成扇形；复向斜向上方收敛，构成房盖形。（2）隔档式和隔槽式褶皱：褶曲轴并列,背、向斜发育不等。隔档式—背斜狭窄，向斜开阔；隔槽式—背斜开阔，向斜狭窄。•b•b四、褶皱构造的观察与研究1、褶曲形态的观察研究有些褶曲可在有限地段—天然露头或人工露头直接看到，然而更多的褶曲，特别是一些大型褶曲，需要经过踏勘、测量，根据地层产状与地层分布规律来确定其存在。因此，研究褶曲的首要工作是将该地区的地层时代、岩层顺序、岩性、厚度及变化以及地层之间的接触关系等地质情况搞清楚。一般来说，新老地层对称分布是褶曲构造的表现。但是，在水平岩层地区及单斜岩层地区，由于地形切割也会出现对称分布：2、褶皱内部小构造的观察研究•1）层间擦痕：褶曲形成过程中，岩层相对滑动、摩擦所留下的痕迹。枢纽水平时，翼部的擦痕方向近于垂直枢纽；枢纽倾伏时，擦痕方向与枢纽斜交。•2）拖拉褶皱：一种层间褶曲，多发育在两层坚硬岩层间的软岩层中，位于主褶皱翼部的层间小褶皱多为不对称褶皱。小褶皱的轴面与其上、下相邻的主褶皱岩层面所夹锐角指示该相邻岩层相对滑动方向。除翻卷褶曲外，可以结合层间滑动规律判断岩层顶、底面，从而确定岩层层序是正常或倒转以及背斜和向斜的相对位置。层间拖拉褶曲根据拖拉褶曲恢复褶皱形态3、褶皱形成时期的确定：描述褶皱形成的时代，通常用两种术语：1）根据组成褶皱的地层时代命名：如：下古生代褶皱；中生代褶皱等。2）根据形成褶皱的构造运动命名：如：加里东期褶皱（D/S之间）；K喜山期褶皱（第三纪）。JT4、褶皱的文字描述：形成于J末期（燕山运动）1）褶曲名称：（地名+褶曲形态）如：宁武—静乐向斜2）轴的延展方向及延展长度，经过的主要地物。3）两翼产状。4）核、翼地层时代，岩性特征，地层厚度。5）枢纽产状、起伏变化情况。6）褶曲的形态特征及形态类型。7）褶曲被断层、岩浆岩的破坏情况。8）形成时代。