煤矿地质学教学课件(经典版本)

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横向上的相变反映了同一时期不同地区的自然地理条件的差异: 陆相→滨海相→浅海相 砾岩砂岩→滨海砂岩→石灰岩
b.纵向相变 纵向即垂直岩层剖面方向上,纵向上的相
变反映了同一地区不同时间的自然地理环
砂岩
境的改变,其改变(环境)是地壳运动的
结果。如太行山东麓煤田的某剖面。
煤 陆相
B、海侵层位和海退层位: a.海侵:地壳下降,海水侵漫大地。 由海侵时期形成的岩层—海侵层位 b.海退:地壳上升,海水退出陆地—海退。
第一章 地 球
第一节 地球概述 第二节 地球的圈层构造 第三节 地球的物理性质 第四节 地质作用
第一节 地球概述
一、地球和宇宙
(一)太阳系的组成
太阳系是由太阳、围绕太阳运转的九大行星及九大行星的34颗卫 星以及为数众多的彗星、流星群等天体组成。
1、太阳:是一颗自己能发光发热的恒星,其体积比地球大130万倍。 太阳本身是一团炽热的气体,时刻进行着热核反应,表面温度约 6000度。太阳散发着巨大的能量,其中只有很小一部分(约20亿 分之一)照射到地球上,它是万物生长的能源。
一、 内力地质作用
内力地质作用发生在地球内部,能量来自于地球 本身。
内力地质作用按其活动方式,可划分为地壳运动、岩浆作用和变质作 用。
(一)地壳运动
1、运动的证据
(1)我国舟山群岛、台湾岛和海南岛在第四纪早期(距今约300万年 与大陆是连在一起的,后来由于台湾海峡地区下沉才分开的。
(2)意大利那不勒斯湾海边的古罗马庙宇前的三根大理 石柱,每根柱子高12m,它们保留有同样的地质遗迹:
自然作用。
地质作用一方面不停息地破坏着地壳中已有的 矿物、岩石、地质构造和地表形态,另一方面又不 断地形成新的矿物、岩石、地质构造和地表形态。 各种地质作用既有破坏性,又有建设性,在破坏中 进行新的建设,在建设中又同时遭到破坏。
根据地质作用所进行的场所及能量来源的不同,
地质作用可分为内力地质作用和外力地质作用。
1、所须基础学科:①采煤 概论;②几何制图;③矿山测量 2、后续课程的基础:①采煤方法;②井巷工程;③通风安全
煤矿地质学是采煤、矿建专业很重要的一门专业课基础课程,通过 本课成程的学习,一方面为专业课的学习打好基础,另一方面为同 学们将来工作掌握必要的地质基础方面的技能为毕业设计提供必要 的基础知识。
陆((地二一面))积海陆1底.地4地95地形亿形平方公里,占地球表面积的29.2%;海洋面积 为11、、3.山6大1亿陆地平边:方缘是公:指里大海,陆拔占与地大高球洋程表连在面接5积的00的边m7缘以0.地8上%带的。。海低它陆山包面括、积:1之00比0m为以2.5上:1。 它的1)们中大在山陆地和架表:3的5围0分0绕布m大以是陆极上的不的浅均高水匀平山的原的,。总陆坡地称角多。小集于中0在.1°北,半海球水,深占度全一球般 陆朗差2形小2、)地 玛 为 于。丘大总峰2200陆陵面(k0mm坡积8:。。8:的4地8大6.1表7陆3.5m起架%),伏外,而缘数最南倾低十半斜处米球部--(仅-分-马最为,利3大坡2亚.角5不%纳4超。.海3°地过沟。球1210上003米最3m高))处的,--最低--珠大缓穆高地 33)、大平陆原基::地大势陆坡宽与广大平洋坦盆或地略之间具的有平起坦伏地的区地。带。
(二)地幔:
1、上地幔:33km—984km,平均厚951km。成分以超基性橄榄岩类 为主。因此这一层又叫橄榄岩层。
2、下地幔:984km—2898km,平均厚1914km。成分:金属氧化物 和硫化物。因此,这一层又叫金属矿层圈。
(三)地核: 是指古登堡分界面到地心。主要成分是高磁性的铁、镍物质,
水圈是地球表层的水体,大部分汇集在海洋,另一部分分布在陆 地上的河流、湖泊、孔隙和土壤中。大气下层和生物体内也有水 分。这些水分包围着地球形成连续的封闭圈。
水圈的总质量为166.4亿吨,海洋水体积为陆地水体积的34倍。 海洋水体中已测出近60种元素,其主要元素成分是:O、H、Cl、 Na、Mg、S六中元素。海洋水的平均盐度为35‰。
重力值。 重力异常--实测重力值与正常重力值(理论上的)之差。 正异常---实测值大于理论值,表明地下存在密度较大的物质。 负异常---实测值小于理论值,表明地下存在密度较小的物质。
四、温度 1)地壳浅部温度变化 (1)变温层:自地表向下约30米,受太阳辐射热的影响。 (2)恒温带:此带深度大约在地下30米处。既变温层的下界。 (3)增温带:在恒温层以下,温度随深度而逐渐增加,表示增温 规律的方法两种:
关于地球的起源,至今仍是科学上的“老大难”,由于科学发 展水平的限制,人类虽已作了多次尝试,但至今仍是假说阶段。
根据最近若干年内地球化学和地球物理获得的科研成果,现 在人们倾向于一种新的星云假说:地球的起源与太阳系的形成是 一个统一的过程,太阳系的各个行星是由星云中温度并不高的气 体、尘埃及类似各种陨石的固体物质逐渐聚集而成的。
(三)天体的运动和年龄
据天文学提供的数据,任何天体都有新生、演化和衰亡。太阳从 出现 50亿年 到现在,属于壮年期,在过50亿年 “红巨星”属中 年期,再经过10亿年,它将变成“白矮星”,属于末期,再过10 亿年“黑矮星”、死亡。
二、地球的形状和大小
赤道半径比极半径约大21km,地球的赤道半径是一个
绪论 第一章地球 第 二 章 矿物与岩石 第 三 章 地层 古生物 第 四 章 地质构造 第 五 章 煤与含煤岩系 第 六 章 影响煤矿生产的地质因素 第 七 章 矿井水文地质与防治水 第 八 章 煤矿环境地质 第 九 章 地质勘探 第 十 章 主要地质图件 第十一章 矿井储量管理 第十二章 地质编录 第十三章 地质报告与地质说明书 第十四章 煤矿地质信息技术
2、月球:是地球惟一的卫星。 3、彗星:太阳系中的特种星体。彗星由彗核、彗发和彗尾三部分
组成。彗核--气体冻结的冰块组成,彗发--靠近太阳时,彗核蒸 发而成,彗尾--与彗发同时形成。 4、陨星:既流星
(二)银河系
是一个巨大的旋涡状星系,由较明亮的星体、较暗淡的星云、星 团等物质组成。总质量是太阳系的1400亿吨。直径10万光年,银 河系中有1400亿颗恒星,银河系也不是恒定的,它也在不断运动。 近年来,天文工作者已在银河系之外拍摄到许多个旋涡状星系, 其中有许多星系的质量和体积比银河系还大。随着科学的进展, 现已证明宇宙在时间和空间上是无限的。
铝土岩
灰岩 海相
由海退时期形成的岩层—海退层位。
绪论
地质学:研究地球的科学,重点是地球的外表部 分(地壳)。
Geology:ge—地,logy—学问,国外“地质”和 “地质学”均为Geology。我国“地质学”是研究 “地质”的科学,“地质”泛指地球或地球某一 部分的性质和特征。如:物理性质、化学性质、 矿物特征等。
地球科学—包括一切与地球有关的科学总称 “Earth science”
(三)生物圈:即地球上一切生物生存和活动的范围,在大气圈 10km的高空,地壳3km深处和深海底部,都发现有生物存在。大 量生物则集中在地表和水圈上层,包围地球形成一个封闭圈。 二、地球内圈层 (一)地壳:
地壳厚度的一般规律是:大陆所在的地方较厚,海洋所在的地方 较薄,地壳平均厚度33km。 1、上层为花岗岩层 2、下层为玄武岩层
2、地壳运动的基本形式 (1)水平运动:是指平行于地表的运动。如郯庐断裂。 (2)垂直运动:是指垂直于地表的运动。如大理石柱。 3、构造变动:
由地壳运动所造成的岩层产状和构造形态的改变,叫做构造变动。 构造变动可分为:褶皱变动—变形;断裂变动—变位。 4、确定地壳运动的方法(在地质历史时期)
在地质历史时期的地壳运动无法直接观察,只能根据地壳运动 所留下的各种遗迹进行研究,常用的方法有以下几种: (1)岩相分析法: A.岩相:是指岩石的沉积特征及古生物特征的总和。 a.横向相变:
3位)置大与陆水平基面:之大间陆的坡夹角与。大赤洋道盆为地0°之,间两极的为平9坦0°地,区指北。针向下倾为正(北
2半、球大),洋向盆上地倾:为负大(洋南盆半地球)是。海磁洋场的强主度—体地,磁约场占中海,使洋磁总针面偏积转的和倾45斜%的。
磁力大小的绝对值。磁偏角、磁倾角和磁场强度—合称地磁三要素,它们共同
椭圆形,其最长半径比最短半径大213米;北极凸18.9米;
南极凹25.8米的梨形。
有关地球形状和大小的主要数据如下:
赤道半径:6378.140km
极半径:6356.779km
地球表面积:5亿1千万km2 地球体积:1.08*1012km3
扁率:1/298.25 (长短半径之差与长半径之比)
三、地表面特征
故又称铁镍核。关于地核成分目前还有争议。 地核温度达3000℃,压力300万个大气压,物质密度较大。
大气圈
外圈层 水 圈 生物圈
地球
地壳 内圈层 地 幔
地核
第三节 地球的物理性质
一、密度: 地球单位体积的质量。
二、压力: 主要指静压力,既由上覆岩石的重量所产生的压力。
三、重力: 地心对地面物质引力和地球自转离心力的合力。 正常重力值 -- 把地球看作均质体,从理论上计算出地表各处的
起海啸。
四、地球的起源
地球是怎样形成的?这个问题很早就引起了人们的注意,并发 生了激烈的争论。历史上盛行的是18世纪后期的康德—拉普拉斯 云假说:太阳、行星在未形成以前是一团分散的气体,通过引力 作用逐渐凝聚形成的。这一假说统治了一百多年。
1944年前苏联地球物理学家施密特提出了“俘获说”:六、七 十 亿年前,太阳在银河系旋转运动中穿过浓厚的星际物质,由于太 阳本身的引力作用,吸引了一大批星际物质,这些星际物质经过 一系列的变化,形成了行星。
第二节 地球的圈层构造
一、地球的外圈层
根据组成外圈层物质的性质状态不同,可分为三个圈层:大气圈、 水圈、生物圈。
(一)大气圈:包围地球的大气所组成的一个圈层叫大气圈。
它是地球最外面的一个圈层,其上界可达1800km或更高的高空。 地球表面大气稠密,向外逐渐稀薄,过渡为宇宙气体。
(二)水圈:地球的水圈是在原始大气圈的成分中有了大量的水蒸 汽之后才逐渐形成的。
3表、示洋一点中的脊地:磁大状洋况。中若的某线地状区海实测底值隆与起理。论其值不规同模时超,过称陆为地地磁上异最常大,的利用山 系该异。常洋可中查脊明均地下由地火质山情岩况组,如成:,高有磁地性震岩石和、火地山质活构动造,,这其种发方生法地叫磁震法时勘引
探。起海啸。
第四节 地质作用 地质作用:使地壳物质发生运动和变化的各种
地学—地质科学内各学科总体的简称。地球科 学的同义词。地质学的同义词。
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绪论
煤矿地质学是一门为矿井生产服务的综合性学科,它包括:动
力地质学、矿物学、岩石学、古生物学、地史学、构造地质学、地 质力学、煤田地质学、矿井地质学、水文地质学、工程地质学、煤 田勘探。
一、煤矿地质学的性质:1综合性;2实用性;3方法性。 本学科与其它学科之间的关系
地温梯度(地热增温率):深度每增加100米,所升高的温度。
三、地海温底梯地度形(地热增温率):深度每增加100米,所升高的温度。 1、地示大温。陆级边(缘地:热大增陆温与级大)洋:连温接度的升边高缘1℃地,带所。增它加包的括深:度,以米表 12) )大地陆热架利:用围地绕热大增陆温的率浅较水大平的原地。区坡—角地小热于异0.1常°区,。海水深度一般 五、小磁于性200m。
地大球陆是架一个是球海形洋磁生铁物,在繁其殖周最围多形的成一地个方地,磁有场丰。地富磁的子石午油线资(磁源针,所总指储南 量北方10向00的亿延吨长以线)上与。地理子午线有一个夹角,这个夹角—磁偏角(θ),磁针 2偏)东大为陆正,坡偏:西大为陆负架,因外此缘,倾使斜用部罗盘分时,必坡须角加4以.3校°正。。磁倾角—磁针的空间
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