地质构造论文

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地质构造论文:针对地质构造及矿床形成的研究

摘要

随着地球资源的不断开采、利用，矿业技术已逐步成熟，人们也越来越关注有关地质构造方面的问题，为使人们更加清晰地学习有关这方面的知识，本文分析探讨了一些区域地质构造成矿的问题，并对影响成矿系统的发生和有关保存的因素进行了研究并提出了一些自己的观点，希望都够对相关研究人员提供一些帮助。

关键词地质构造；矿床；研究

在地质的研究中，最重要的就是研究构造，构造可以控制矿床的形成，并且在矿床存在的时候，构造有时候还会影响矿床的保护和破坏。地质构造在一定程度上可以进行分类，将它的层次和级别进行划分，最小的地质构造可以称之为显微构造，大的可以达到全球构造，成矿的范围也受到它们的控制，研究价值也各不相同。

1.构造成矿研究简史

随着人类文明的发展，人们在很早以前就已经了解到矿体和构造有关，在一些文献的记载中，各个国家古代的一些采矿大多是有迹可循的，它们的轨迹一般是沿着断层和一些缝隙。在科技的不断进步下，在矿业的不断发展下，地质构造中单个形态的几何学描述已经不足以满足人们，为了更好地进行采矿，人们越来越喜欢研究地质构造的全方位特点，研究方向延伸到各个层次、各个尺度、各个方位等等，这样的研究使得人们对构造以及矿床形成有了更深的理解。

2.矿床地质研究的进展

1）全球构造与成矿作用。科学界对成矿的研究只要集中在构造上，因此，全球构造和构造的演化也成了研究的重点问题，它对于成矿作用和矿床形成具有很高的要求和控制，也能很好地帮助我们进行矿床的定位，在之前的理论研究中，板块偏移理论对全球的构造学研究都造成了巨大的影响，也是目前地质研究中最热门的话题，在有关地学的领域中流传甚广，尤其这个理论在矿床地质学领域的影响更是巨大的。在这种理论提出之后，矿床研究的重点方向就是板块构造和成矿作用的关系，以及超大陆板块裂解和成矿作用之间的关系，在各种构造背景的研究下，人们对地质构造的了解正在不断深入，裂谷带、碰撞带、转换带等地质构造也让人们的眼界大开，最终也是得出了一系列的结论，如：金属矿床的产生大多都要伴随着这些地形，在大陆边缘这种现象尤其明显，这是因为有钙碱性岩浆的训在，使得热流体作用产生了极大的影响，使得金属矿床产生在这种环境下。

现代矿床地质的另一个研究，是在空间和时间上进行研究，研究者将地质构造的演化过程进行推演并根据这个研究矿床的形成所需要的环境，将矿床地质研究融入到全球地质构造的变化中去，这也是目前研究的一个热点和进步点。在最近的研究中，人们已经不仅仅局限于研究单个的矿床构造，矿物学家将矿床的研究模式应用到地壳剖面上，将矿床在地壳剖面上的分布情况进行了统筹和分析，研究和分析范围比以前要大了不少，与此同时研究难度也相对来讲变得大了。如：在进行太古宙晚期岩浆时，将演化历史进行了进一步的分析，发现金的成矿也是一种演化的表现形式――岩浆和热在地壳中的变化。

2）超大型矿床研究。在对矿床的一些研究中可以发现，地球上的矿床基本以大型和超大型矿床存在，如果从数值上看，大约占到了70%～90%，这是非常庞大的比重，并且在一定程度上，只有大型和超大型的矿床才能有机会成为国家级的，成为稳定的金属生产基地，因此，大型和超大型的矿床就成为了研究和发掘的重点，大型和超大型的矿床的寻找也成为了目前研究的意义所在。我们都知道，大型和超大型矿床是大量金属物和成矿物质的堆积，并且满足一定的条件。因此，这种条件和矿床的形成背景是目前地质学家研究的重点。近几年来，人们对与岩浆有关的成矿作用的研究也逐步提高，在最近的陆松年的理论中，对成矿作用提出了新的想法，认为下层变质结晶基底本身特点和演化发挥了巨大的作用，才使得金矿床击在那三个地区形成，并且在一定程度上，下层变质基底中初始地壳金丰度会制约金矿的形成，在金矿密集的区域起到了很明显的作用，因此，在矿床形成的过程中，有一些必然的因素必须要满足，比如大地构造要对矿床的形成有利、区域的背景要符合要求、周围的岩石和物理化学环境要适合矿床产生、地质地壳的移动叠加等等，只有满足了这些条件，大型和超大型金属矿床才会产生。

3）研究成矿作用的新思想。在国内外的矿床学研究领域中，地质学家们越来越倾向于研究成矿模式，而其中研究最为广的当属剪切带成矿模式，国内外很多地质学家都一致认为，剪切带能够有效地反映出全球各类金矿床的定位，并且其本身也是金属矿床形成、发展和富集的整体，矿床的韧性到脆性的演化也包含在剪切带里，剪切带构造不仅仅是影响控矿的一种因素，还是一种机制，一种重要的成矿机制，因此，剪切带的成矿模式方面的研究就有了很大的进步和发展。另外，一种新概念的产生和推广，即含金剪切带成矿机制，对我国的剪切带金属矿床的寻找和研究起到了很大的推动作用。另一方面，不只是理论研究上，近些年来，我国的陆续发现了一些与剪切带有关的矿床，并且大多是中型和大型的，这些发现更是在一定程度上反映了剪切带成矿模式的研究是有重大的实际意义的，更是一种应用型的成矿理论。

矿床成矿系列是一种自然组合，由我们生活的空间中的各个矿床组合起来的，所谓的矿床成矿系列，概念核心就是把所有的矿床当成一个整体来考虑，将整个历史背景和流程穿起来，以便探索不同的阶段矿床的形成规律，来发现他们之间存在的联系，这种情况下，根据联系和规律，在今后的矿床发现和研究中就会占据主导地位，并使得研究问题变得简单和有迹可循。

在最近几年的研究中，我国地学工作者经过了多方面的考察和理论研究，在成矿系统分析和成矿动力学方面有了一些进展，认为矿床在一定程度上讲，可以当作是一种成矿系统，当然，这种成矿系统是非常复杂且庞大的。成矿系统分析是在最近几年才逐渐兴起的，它使得地质学家对成矿作用的认知更加清晰，并且引导人们从整体考虑。而成矿动力学方面，主要认为成矿是一种动力学问题，因此将成矿问题延伸到了动力学问题上面，这种地质构造的研究方法是全新的，对于地质学家来说这种研究领域也是全新的，将多学科融合和深入，将会对地质构造和从矿床形成的研究下产生深远的影响。

3.问题与展望

有关矿床成因的问题。矿床，一直以来都被认为是一种地质体，具有特殊性和复杂性，而成矿的过程更是复杂的，因此，我们对于成矿的过程、成矿的作用等方面的研究都是不多的，并且对于已发现的一些矿床，地质学家们也在争论它们的物质来源以及形成机理等方面，尤其是对一些典型的矿床，地质学家们经过了长期的研究和讨论，至今也没有达成共识。如：对于著名的美国内华达州的卡林型金矿，其内部存在的黄金储量不断的在扩大，因此对其的研究也是颇多，但至今对其成因仍存在三种意见。又如：我国内蒙的一处超大型铁稀土矿床，地质学家们对其成瘾也是争论不休，而最近又有人提出了自己的意见――该矿是地幔流体交代矿床，相信未来会有一个确切的结果。

4.结论

在地质构造和矿床形成方面的研究已经有了很迅速的进展，尤其在最近的20年，地质学家们在地质构造的研究道路上已经走的越来越远，我们相信，在科技的不断发展下，在不久的将来，地质构造和矿床形成方面的研究必将有更大的突破，也必将为社会的进步做出极大的贡献。

地质构造论文:中国自然美景:多样地质构造的杰作

中国地处太平洋、欧亚、印度三大地质板块汇聚之处，又是世界上纬度跨越最大、海拔高度跨越最大的国家之一，因此具备了极其多样的地质地貌环境与自然生态系统。把中国的自然保护区放到地质地貌的大背景下观察，可以更好地理解中国自然生态系统的多样性和中国自然景观的丰富性。

地质遗迹是生物圈之母

也是保护区的重要保护对象

中国的自然保护区分为9种类型：森林生态、草原草甸、内陆湿地、荒漠生态、海洋海岸、野生动物、野生植物、古生物遗迹、地质遗迹。实际上，野生动植物都依存于前5类自然环境与生态系统中，野生动植物作为一些保护区的分类类型，只是为了强调保护某些旗舰物种的价值和意义。另外，古生物遗迹其实是地质遗迹的一种，从分类上它可归于地质遗迹之中。

地质遗迹作为地球演化过程中的自然遗存，它既是赏心悦目的自然景观，例如高山、大川、平原、海洋，也是地球表面生物圈赖以存在的基础，它还是人们得以认识地球演化过程的珍贵历史记录。因此，地质遗迹本身，也成为国家级自然保护区的重要类型和保护对象，它们包括了以下种类和案例。

典型地质剖面：天津蓟县的中上元界地层剖面，河北抚宁县柳江盆地的元古界-新生界的标准地层及典型地质构造剖面，河北蔚县-阳原县泥河湾的新生界地层剖面，浙江长兴县二叠-三叠系界线层型剖面以及长兴阶层型剖面。古生物遗迹：内蒙古鄂托克恐龙足迹化石，辽宁北票中生代晚期鸟化石等古生物化石群，福建晋江的海底古森林遗迹和古牡蛎海滩岩，山东即墨市马山的硅化木，山东临朐县山旺的古生物化石，河南南阳的恐龙蛋化石群，湖北郧县青龙山的恐龙蛋化石群。火山地貌：吉林省四平、伊通、辉南、靖宇、长白山等地的火山地貌，黑龙江五大连池的火山地貌。喀斯特地貌：辽宁大连金州成山头海滨喀斯特地貌。丹霞地貌：广东仁化县丹霞山的丹霞地貌，宁夏西吉县火石寨的丹霞地貌。

除了这些地质遗迹类型的国家级自然保护区外，其他类型的保护区实际上也包含了诸如火山、喀斯特、花岗岩、丹霞、砂岩峰林、冰川、古生物化石等许多典型的地质遗迹与景观。

纵横南北的浩瀚山脉，呈现变幻多姿的森林面貌

森林生态类型是中国数量最多的一种自然保护区类型。目前，中国已建立的446处国家级自然保护区中，森林生态类有206处，如果加上64处依存于森林生态系统的野生动物类、野生植物类保护区，那么与森林生态系统相关的保护区共有270处，占国家级自然保护区总数的61%。

与森林生态系统相关的保护区都有一个共同点，即它们都与中国众多的山脉唇齿相依。中国地处欧亚板块东南缘，它受到来自东边的太平洋板块以及来自南边的印度板块的碰撞挤压，在一二百万年以来的晚近新构造运动时期，便逐渐形成了现今中国地貌的基本格局。其最显著的特征，便是西部青藏高原的隆起，东部平原低地的沉陷，以及由西向东渐次降低的三级地形阶梯，而大致平行经向（南北走向）和纬向（东西走向）的诸多山脉，便构成了中国地形的基本骨架与脉络，也是森林植被的“基体”。其中不少山脉有古老的历史，但在新构造时期都产生了新的活动与抬升。

一些山脉尤其是南北走向的山脉，常常构成中国地形大阶梯的“阶坎”。例如，一级地形阶梯青藏高原向二级地形阶梯云贵高原、四川盆地过渡的横断山脉东部；二级地形阶梯蒙古高原、黄土高原、云贵高原向三级地形阶梯东北平原、华北平原、长江中下游平原过渡的大兴安岭、太行山、巫山、武陵山等等。因此，森林植被的变化，既可以因这些山脉穿过不同的气候带而产生，也可以因山脉的巨大高差而在垂直方向呈现。例如，作为内蒙古高原东缘界山的大兴安岭，其北段分布有中最北端的寒温带针叶林与针阔叶混交林，向中南段过渡为中温带的以红松、东北红豆杉、蒙古栎林、黑桦林、紫椴林为特征的针阔叶混交林。

山体垂直方向上的森林植被变化，则以横断山区的岷山、邛崃山、大雪山、云岭、高黎贡山，以及喜马拉雅山东段最为典型，这些高山、极高山不仅海拔极高，而且由于青藏高原边缘的断裂活动，地形切割也极大，高山深峡相伴，成为地球上地形高差最大的区域，可以见到由亚热带至寒带的完美自然垂直分带，在短距离内，即可出现极为丰富的森林植被群落的变化。

由于地球上的气候分区主要是按纬度变化划分的，因此，中国近东西走向的山脉，也常常成为中国南北地理与气候区域的分界。这种地理的区划界线，在自然界中并不是一条线，而往往是沿着山脉走向的一个过渡带，这就使南北两侧不同的生物物种交叉混生，在森林群落上，表现出另一种多样性和特殊性。例如，燕山以及太行山北段作为中温带与暖温带的分界；秦岭-伏牛山作为中温带与北亚热带的分界；米仓山-大巴山作为北亚热带与中亚热带的分界；南岭作为中亚热带与南亚热带的分界，等等。

在不同的气候条件下，相似的岩石构成，也会表现出不同的山地地貌形态，山岳与森林景观的美学特征也呈现出多样化。例如，东北的大兴安岭-小兴安岭-长白山，主要由古生代至中生代的花岗岩、中-新生代的火山岩构成，在中温带以冰雪融冻为主的物理风化作用下，形成以花岗岩石峰、石穹，火山堰塞湖及火山口湖，熔岩台丘等为主要特色的地貌景观，与中温带的针叶林、针阔叶混交林相映衬，自有一种苍凉、冷峻的意境。

在中国南方的幕阜山-九岭山-武功山-罗霄山、括苍山-雁荡山-戴云山，以及南岭诸山，不少山体也由花岗岩以及火山岩构成，在亚热带湿热风化及流水侵蚀为主的作用下，形成许多峭壁千仞、奇峰兀立的峰丛、峰林、石柱景观，与亚热带的常绿或落叶阔叶林相得益彰。

到了边缘热带的海南岛，由于更为强烈的湿热风化作用以及热带雨林的覆盖，以花岗岩为主体的五指山、黎母岭、雅加大岭，多呈现出峰岭虽陡峭，但山石藏而不露，植被郁闭度很高的山岳景观特征。

此外，在类似的气候条件下，由于不同山脉的岩石构成差异，也会呈现山地地貌形态以及景观美学的差异。例如，中国南方最具特色的山岳景观当属丹霞地貌、喀斯特地貌，它们在地貌景观组合与美学特征上都独树一帜。例如，丹霞地貌的赤壁丹崖、峰丛石柱、瓮谷悬瀑；喀斯特地貌的峰丛石林、峡谷地缝、溶洞天坑，等等。

另一方面，不同的岩石对于地形和土壤的影响、地质作用形成的特殊地貌，也会给森林的物种、群落结构、林相烙上不同的印记。例如，武夷山、南岭丹霞地貌区的亚热带常绿阔叶林；大娄山北坡川南、黔北、渝西南一带“赤水型”丹霞地貌区以竹林、桫逦特色的森林植被；在黔南及广西境内的苗岭、凤凰山-九万大山-大瑶山、六诏山等地，常见有中亚热带至南亚热带的喀斯特森林，或称石灰岩的季风常绿阔叶林、山地苔藓常绿阔叶林、季雨林等，白头叶猴、黑叶猴是这类森林中的标志性物种。

火山喷发形成的火山口，或者喀斯特溶蚀塌陷作用形成的天坑，会造就环状封闭的巨型凹坑。在中国，这些凹坑直径最大可达千米左右，最深可达600多米，因坑内气候温和湿润，蒸发量小，树木生长旺盛，且不易受人类干扰，常常繁衍出壮观的“地下森林”，生物多样性比地面的森林群落更为丰富。以广西雅长兰科植物国家级自然保护区附近的大石围天坑为例，天坑内的森林郁闭度远高于坑外，保持了原始森林的特性，植物与洞穴动物的种类极为丰富，有许多中国乃至东亚特有种。在趋光作用影响下，凹坑内树木的高生长也尤为突出，在黑龙江小北湖国家级自然保护区附近的镜泊湖火山口“地下森林”中，一般树高达50米以上，最高超过100米，远高于坑外地面上的树木。

从平原到高原，浩渺缤纷的湿地大观

湿地是中国另一个十分重要的自然保护区类型。被定为“内陆湿地”类型的国家级自然保护区有53处，如果加上36处包括在野生动物、海洋海岸、草原草甸、森林生态、荒漠生态、地质遗迹等类型中的湿地类保护区，含湿地保护的国家级自然保护区中共有89处，占国家级自然保护区总数的20%。

由于不同的地质地理成因与背景，中国国家级自然保护区中的湿地也呈现十分多样化的类型，笔者把它们分为以下几类：

寒温带-中温带的东北平原河流湖泊湿地；中温带的内蒙古高原东部湖泊湿地；中温带的阿尔泰山、天山山地湖沼湿地；中温带的西北干旱区荒漠-绿洲湿地；暖温带的华北平原河流湖泊湿地；北亚热带-中亚热带的长江中下游平原河流湖泊湿地；暖温带-北亚热带-中亚热带的海岸滩涂及河口湿地；南亚热带-边缘热带的红树林海岸湿地；高原暖温带-北亚热带-中亚热带的云贵高原湖泊湿地；高原温带-高原亚温带-高原亚寒带的青藏高原高寒湖沼湿地。

东北平原-华北平原-长江中下游平原，是欧亚板块东缘因与太平洋板块碰撞形成的一个大的沉降带。东北平原三面被山地围绕，地势低平，排水不畅，加上气温低、蒸发量小，以及冻土层的隔水作用，所以在松花江、嫩江、乌苏里江、黑龙江、辽河沿岸形成大面积湖沼，当地人称之为“泡子”。而新生代以来因板块碰撞发生的广泛火山喷发，常常堵塞河流，形成堰塞湖群，这也是东北平原大范围积水成沼的重要原因。在东北平原，这类湿地保护区达到29处，是中国国家级湿地自然保护区分布最密集的区域。

华北平原以前是渤海和黄海的一部分，由于黄河以及由太行山而出的漳河、滹沱河、唐河、拒马河、永定河、白河等带来的泥沙淤积，才成为今日之平原。其中黄河居功至伟，它造就了以河南郑州桃花峪为顶点的地球上最大的陆上三角洲。虽然在填海造陆的过程，潴积的不少湖淀现已干涸，但海河河口、黄河河口、海河水系的衡水湖以及河南境内的黄河沿岸，仍是目前华北平原的国家级湿地保护区所在地。

长江中下游平原历史上曾经被浩渺如海的“云梦大泽”那样的许多湖泊所占据，后虽因泥沙堆积以及人类活动影响，湖泊缩小分离，但这里仍保留了中国东部最大的淡水湖群，如今在洞庭湖、洪湖、龙感湖、鄱阳湖、洪泽湖以及长江口的九段沙，均建有湿地类的国家级自然保护区。

“地球第三极”青藏高原的隆起，是晚近地质时期对地球气候与环境产生重大影响的最重要的地质事件。由于成为许多大河的发源地，青藏高原也被称作亚洲“水塔”，而保障“水塔”供水的重要水源涵养地，便是青藏高原独具魅力的高寒草原-草甸-湿地生态系统。一方面是因为原来经剥蚀形成的低海拔平原被快速大幅抬升，保留了平缓的地形面，加上构造断陷，容易积水成湖；另一方面，大面积冻土表层的融冻作用，也极易形成积水洼地并沼泽化，进而扩展连接成大片湖沼湿地。四川、甘肃、青海、西藏境内的若尔盖、尕海、黄河首曲、隆宝滩、三江源、色林措等地，便是这类湿地及其保护区的典型。

比青藏高原外缘低一个“台阶”的云贵高原、内蒙古高原，也有许多高原湖泊湿地。在云南高原，它常常是沿着南北向断裂带发育的长条状深水湖；在贵州高原，往往是伴随着喀斯特及构造作用的溶蚀断陷湖；在内蒙古高原东部，常见为构造拗陷低地的汇水湖盆。云南的苍山洱海、贵州的威宁草海、内蒙古的达赉湖等国家级湿地自然保护区，可分别视为这些高原湖泊的代表。

值得人们高度关注的还有中国西北干旱区的荒漠-绿洲湿地，它主要分布在内蒙古西部、宁夏河套、甘肃河西走廊，以及新疆的塔里木和准噶尔盆地。在高山夹峙的这些干旱区断陷低地，虽然戈壁沙漠广布，但依赖于高山的冰雪融水，在山前的冲积扇上及沿河两岸形成了绿洲湿地，它是荒漠地带最富有生机的生态 “绿岛”。例如已建立国家级自然保护区的内蒙古额济纳、甘肃的张掖黑河、敦煌阳关，新疆的艾比湖等。

气候与地貌条件纷呈多样的湿地，也孕育了各具特色的植物群落与动物种群。例如，青海三江源的高寒草原-草甸-湿地生态系统，为青藏高原特有的、以藏羚羊、野牦牛、藏野驴、藏原羚等为代表的大中型食草类动物种群提供了良好的栖息环境，成为它们的大种群集中分布区，同时还为高原上的雪豹、狼等肉食动物种群的生存提供了食物来源。当然，最重要的也许是，湿地为众多鸟类提供了栖息地，而且由于中国地域辽阔，可作为同一类候鸟的夏季繁殖地与越冬地。例如，黑颈鹤在四川若尔盖、青海隆宝滩、青海湖的夏季繁殖地，在贵州威宁草海，云南昭通大山包、西藏雅鲁藏布江中游河谷的越冬地；丹顶鹤在黑龙江扎龙的夏季繁殖地，在江苏盐城的越冬地，等等。

从温带到热带，漫长的海岸线展示丰富多彩的海洋生态

中国大陆的海岸线长约18400公里，岛屿海岸线长约16900公里，二者相加约35300公里，而且中国的海岸线地跨温带、亚热带、热带多个气候区，因此海洋海岸的自然特征也极为丰富多彩。

上文提到华北平原、长江中下游平原都有由海变陆、由湖变陆的演化历史。在天津海河口的古海岸与湿地、河北昌黎黄金海岸、山东黄河口的滨州贝壳堤岛与湿地、福建晋江深沪湾海底古森林遗迹等地的国家级自然保护区，反映海陆变化的古海岸遗迹，都被记录在一道道古贝壳堤、古沙堤，或古牡蛎海滩岩中，它可以帮助人们阅读这种自然变化的历史书页。

需要着重提到的，是位于南亚热带-边缘热带的红树林海岸、珊瑚礁海岸，它们皆在北回归线以南，主要分布于福建、广东、广西、海南的大陆及岛屿海岸。在这里已建立国家级自然保护区的红树林海岸有福建的漳江口，广东的湛江，广西的合浦山口、防城北仑河口，海南的东寨港；已建立国家级自然保护区的珊瑚礁海岸有广东的徐闻，海南的三亚、文昌铜鼓岭。

红树林海岸与珊瑚礁海岸都被称为生物海岸，但其成因却与地质作用密切相关。红树林海岸主要是受地质断陷作用影响，海岸下沉，形成喇叭形海湾，又被称为溺谷。河流带来的泥沙大量堆积，形成低缓的滩涂，利于红树林生长。而珊瑚礁海岸是在相对抬升的岩石海岸上，因波浪侵蚀形成浅水平台，给珊瑚礁生长提供了良好场所。红树林海岸与珊瑚礁海岸都是生物多样性最突出的海岸段，而且它保护了海岸的稳定，也使海岸地貌呈现多样化。

海南岛由于全岛处于热带，加上有利的海岸地貌条件，因此成为中国红树林海岸与珊瑚礁海岸发育最好的地方，其红树林、珊瑚礁的规模与物种种类都远远超过大陆东南沿海和台湾岛。而且，琼北后水湾的邻昌礁、琼西洋浦湾的大铲礁，还是中国海域内仅有的两处堡礁。

地质构造论文:论地质构造对矿山煤层顶板事故的影响

[摘 要]造成矿山煤层顶板事故的主要原因多数是由于地质构造不清而引起的，所以准确掌握矿山开采范围内的地质构造对预防顶板事故的发生具有极为重要的作用。本文通过简单阐述地质构造对煤层顶板的一些影响及相应的管理办法，希望对同业人员在实际工作过程中有一些启发。

[关键词]地质构造；顶板；事故

1.造成顶板事故的因素

1.1 构造

地层受力发生断裂，沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的构造。在较大断层附近一般都会伴生着一些较小的断层及裂隙，其断层性质基本与大断层相同，这N情况在顶底板都是厚砂岩层时最为常见。这些小断层及裂隙虽然落差小，不能影响煤矿工作面的正常开采，但是它将使煤层的顶底板产生破碎，如果这些小断层及裂隙较多，将对煤层工作面的顶板产生更大的危害，容易造成顶板事故的发生。

1.2 褶皱

岩层在构造运动作用下，因受力而发生弯曲，一个弯曲称褶曲，如果发生的是一系列波状的弯曲变形，就叫褶皱。褶皱的基本单位是褶曲。褶曲是发生了褶皱变形的岩层中的一个弯曲，通常在地层受水平挤压力或者受水平挤压剪切力时产生。煤矿开采的煤层在受各种构造应力的作用下，会产生各种各样的裂隙、节理等煤层内小构造。尤其在褶曲的轴部，这种地质表现尤为明显，煤岩层的破坏程度也更大，当煤层在开采、掘进等生产过程中被揭漏就会更易产生脱落现象，甚至是发生片帮和冒顶等事故。

1.3 断裂

在断层的作用下，将煤岩层分割开，两盘发生相对位移，使煤岩层不再具有岩层的连续性与完整性。断层产生于各种不同构造中，在构造环境较复杂的煤矿矿区，伴随断层所产生的破碎带及其对顶板的破坏程度都较构造环境简单的矿区严重，因为破碎带的大小与破碎程度是煤矿顶板事故的一个主要影响因素，所以这类矿区更易发生顶板事故。

在构造应力作用下断层两盘容易出现牵引褶曲、破碎、挤压和揉皱等地质现象，且会改变煤层厚度，在煤矿生产过程中这些煤层在揭露后经常是发生顶板事故的地点，另外有些顶板断裂而底板不断裂或者底板断裂而顶板不断裂的构造部位，因为构造应力的影响，顶板容易发生冒落，一般冒落范围都较大，且都不发生明显先兆，这也是容易发生顶板事故的原因。

1.4 煤岩组合

煤层顶底板的岩性、强度、厚度及其存在的构造是煤矿生产过程中选择支护方式和处理采空区方式的根据，也是顶板事故的主要诱发因素。由于煤层顶底板因为地层应力和构造影响，地层产生形变，导致顶板破碎，煤层变形。在实际煤矿生产中也证实，一般容易引起顶板事故的煤岩组合情况为：①煤层伪顶不连续，强度不够，如果支护不及时，或者支护方式支护手段不能适应顶板变化，也容易发生顶板事故。②煤岩组合复杂的煤层中通常具有较多夹矸层，生产过程中容易发生分层砸落伤人；③主要成分是沼泽泥和泥炭沼泽泥的煤岩组合，在原始沉积时部分沉积物的表层可能发生风化，高岭土化作用显著，容易发生顶板事故；④顶板节理和劈理发育地段，在生产过程中容易导致顶板事故，在顶板上方存在积水情况下，积水沿构造导入，使顶板事故的发生几率增大；⑤煤层厚度急剧变化地段造成顶板稳定性差，容易产生顶板事故；⑥如果煤层倾角较大，当某处发生顶板冒落时，将使煤层顶板沿倾角下移，有可能顶板冒顶事故的面积变大。

1.5 岩浆侵入

岩浆侵人会分割煤层，破坏煤层的完整与连续。一般情况下，岩浆岩体形状都不规则，岩浆岩体与煤岩体接触部分常常伴随特殊褶皱及旋窝状褶曲等小构造。在生产过程中这些地质情况不易掌握，且不易支护，是容易发生顶板事故的一个因素。

2.预防顶板事故的相关措施

2.1 加强煤层观测工作

为更好的了解矿区地质状况，就要充分了解所采煤层的各相关特性，以保证安全生产，在生产过程中尽量减少发生顶板事故的可能性。观测内容：①结构：要查明煤层的各个分层和夹矸层，观测夹矸层的层数、厚度、岩性及其与煤层的接触关系。②煤厚：实际测量煤层的分层厚度及其总厚度，观察分析煤层厚度的变化规律。③围岩：观测围岩的岩性及其与煤层如何相接处，围岩构造的发育及其稳定性等。④煤质：观察所采煤层的物理性质、煤层结构及内在构造等特性；若因实际情况需要，可以对煤进行取样化验，以测定煤的灰份、挥发分等化学性质。⑤含水性及导水性：通过在实际生产过程中进行观察，掌握所采煤层的含水性及其导水性。⑥产状：煤层的产状包括煤层倾角、倾向及走向。这些都需要在煤层揭露后由技术人员进行观察测量。

2.2 加强地质工作

必须提高对煤矿地质的认识、加强地质勘探和地质队伍建设、推广引用地质勘探新技术、认真落实地质工作，防止顶板事故的发生。

我国煤矿在生产过程中通常使用通过打钻以及图纸分析等方法探查矿区范围内地质构造情况。要继续加强这方面的工作力度，做到在生产前掌握地质构造和顶底板特征，做好地质工作。同时，要积极引进先进的科学技术，比如物理探测方法进行地质勘查工作，结合传统的技术手段，把顶板事故的发生可能性通过加强地质工作来降低。

2.3 合理布置巷道

在煤矿巷道的设计过程中，要尽量避免在断层、节理破碎带、泥化夹层等地质构造软弱面附近布置巷道。顶板的次生应力与原岩应力和侧压系数有关，要把巷道的位置布置在顶板压力不太集中、顶板稳定性较好的地点。

2.4 加强现场管理与技术管理工作

现场管理人员要经常性的对顶板进行检查，发现问题及时处理。这对预防顶板事故来说是一项基础工作，也是最为重要的一项工作内容。而技术人员要通过观察已揭露煤岩层的活动规律，分析推测出本矿区内其它位置煤岩层的大概活动规律。详细地了解顶板情况，编制出适合本矿井或本区域的一套行之有效的预防措施。同时，也要注重对一线工作人员的培训，使一线工作人员对顶板管理有一个的科学的认识，让他们能够在生产过程中及时预防和处理可能危及他们生命安全的顶板事故问题。对检查出来的安全隐患问题，要及时整改，定人员，定措施，定时间的保证将整改落实到实处。整改后，要进行严格验收，保证合格，否则不可继续进行生产活动。

2.5 细致编写作业规程

在编制作业规程过程中，要根据具体的地质条件，编写尽可能详尽的顶板支护措施及实施细则，并严格执行所编写的规程，以保证井下工作人员的人身安全，同时，根据实际情况的变化，及时编制补充措施，以适应实际工作中遇到的地质构造变化情况。

2.6 重视防治水工作

由于煤矿的采煤工作面往往在其上段存在采空区，采空区内积水可以通过采动裂隙及断层等构造导入煤层的顶板，使其更容易发生顶板事故。所以，要加强煤矿防治水工作，尽量使采空区内的积水不能对煤层顶板产生影响，以减少顶板事故的发生。

3.结语

地质条件的不清晰是诱发顶板事故发生的主要因素。相关技术人员在实际生产工作过程中要对矿区的地质情况和顶板地质特点进行深入地调查与研究，掌握其与顶板事故的相关性，最后使用与矿区实际情况相适合的防范措施，这样才能有效预防顶板事故的发生。对顶板事故的防治工作是矿山生产过程中的重要部分，必须认真对待，充分了解其发生的各种诱因，才能做好矿山安全工作。

作者简介

高志广，男，1967年出生，1990年毕业于鹤岗矿业职业学院学校采矿专业，助理工程师，现工作于黑龙江龙煤集团鹤岗矿业公司新陆煤矿地测大队，主要从事地质工作。

地质构造论文:铁矿中伴生白云岩矿的地质构造特征

摘 要：河北聪鼐衬诘乃炯矣北区铁矿是近年来开采的大型露天铁矿场，属鞍山式沉积变质型。矿区范围内大洪峪组白云岩与铁矿床伴生，岩体主要呈似层状，上被第四系地层覆盖，位于太古界单塔子群变质岩地层之上，岩体与铁矿床产状一致，受矿区内震旦纪之后的北北东向和近东西向两组为主的断裂构造控制，其形态呈舒缓波状展布。

关键词：白云岩；矿床；构造；地质特征

0前言

河北省滦县境内司家营北区露天铁矿位于响R-李兴庄-滦南县乐营成矿带上，是冀东地区重要的露天铁矿集中区。该区的白云岩矿产资源储量也相当丰富，研究对象为司家营铁矿北区N6～N34线间，设计终了开采境界线以上的保有建筑用白云岩矿体，非金属矿物包括石英，长石、碳酸盐、绿泥石、黑云母和角闪石，其中石英含量较高。

1区域地质背景

司家营北区地处滦县响R镇境内，位于河北省东部，燕山南麓，滦河西畔，地处环渤海经济圈和京津唐的腹地。该区探明储量的矿产资源多达20多种，包括有铁矿石23亿吨，石灰石约2亿吨，白云岩约1500万吨。司家营北区铁矿属鞍山式沉积变质铁矿床，位于新河复式背斜西翼，主要呈单斜构造，片理走向近南北，倾向西，倾角40-50度，从上世纪50年代，在经过几次比较大的地质勘探过程中，共探明B+C+D级矿石储量超过17.7亿吨，平均品位为TFe29.17%。司家营矿区拥有丰富的水资源、电力设施、熔剂矿资源和煤炭资源，使钢铁工业具有资源与设施方面的优势。

2矿床地质特征

本区大地构造位置为中朝准地台、燕山台褶带、山海关隆起之昌黎凸起的西南边缘地带、司马长复式向斜的次一级褶皱构造司家营复式向斜东翼新河复式背斜西翼。

2.1地层

矿区大面积被第四系覆盖，基岩地层以太古界单塔子群黑云变粒岩和中元古界长城系大红峪组石英砂岩、白云岩为主，沉积岩大洪峪组地层角度不整合覆盖于单塔子群变质岩地层之上。

2.1.1太古界单塔子群

矿区出露变质岩地层为太古界单塔子群白庙子组三段，在矿区内广泛分布。主要由一套变质程度比较浅，粒度比较细，岩性比较简单的变粒岩类、片岩类和石英岩类等组成。混合岩化弱而普遍。该套地层走向近南北，倾向西，倾角40°～50°。

2.1.2中元古界长城系

矿区长城系地层为大洪峪组，岩性为石英砂岩、白云岩及含砂白云岩。走向北北东，倾向北西西，倾角10°～25°，以角度不整合直接覆于太古界单塔子群变质岩之上。由于区内第四系大面积覆盖，长城系地层零星出露。矿体赋存于该层位中。

2.1.3第四系

分布广泛，占矿区面积的70%以上。地表出露的以亚砂土为主，其次为坡残积物。个别钻孔中可见到粘土。第四系厚20～30m，最厚70m，一般是东薄西厚。

2.2构造

区内构造简单，仅一条北北东向F4断层：主要是在N6～N30线间的钻孔中见到，全长约2700余米，向南、北端可能还有一定的延伸，为矿区内规模较大的断层。其走向15°～20°，倾向北西西，倾角40°～55°。在平面上呈舒缓波状，为一压扭性走向逆断层。该断层在N8线将建筑用白云岩矿体断开，导致长城系地层重复。水平断距50～80m，倾斜断距70～80m。断层虽从矿体中通过，但因断距较小，影响不大。

2.3岩浆岩

区内目前尚未发现岩浆的大规模侵入现象，只在极少数的钻孔中出现了厚度较大，产状不明的黑云霓辉正长岩。另外，伴生的还有一些中基性的脉岩，如变质辉长岩脉、橄榄灰绿玢岩脉、伟晶岩脉等。

2.3.1黑云霓辉正长岩

主要呈黑绿色，岩石几乎全部由结晶矿物组成，具有不等的它形粒状结构且表现为块状构造。矿物成分以辉石为主，其次为角闪石和黑云母。辉石呈现出带状结构的特征，透辉石在中心地带，边缘为绿色的霓辉石。微斜长石表面较脏，有的光性异常，为交代别的矿物而来。

2.3.2变质辉长岩脉

颜色主要呈黑绿色，以辉石、基性斜长石为主要成分，具变余辉长或纤状变晶结构。岩脉中的辉石已经变质作用变为角闪石或阳起石。并伴有磁铁矿、钛铁矿及磷灰石等副矿物的生成。在N18-N32线间分布有区内最大的变质辉长岩脉带，斜切矿体，呈北西西走向 厚度为10-20米，长度约为1500米，倾角较陡。

2.3.3橄榄灰绿玢岩脉

灰黑色，具斑状结构。斑晶常聚斑出现，主要成分为基性中长石；辉石、橄榄石的含量较少。基质中分布有杂乱无序的细小半自形条柱状斜长石，辉石呈半自形或它形和细小铁矿物一起分布在斜长石间隙，构成似辉绿结构。在N6线ZK238孔、N12线ZK200孔见此岩脉侵入于震旦系地层之中。

2.3.4伟晶岩脉

灰白色或肉红色，具伟晶结构。岩脉的主要组分为钾长石、斜长石和石英，并含有少量的黑云母、白云母、角闪石和磁铁矿。分布较广，多以透镜状顺层贯入于变粒岩和矿层之中。

3.矿体地质特征

矿体赋存于长城系大洪峪组地层中，矿体呈层状产出，矿体在矿区内主要分布于N6～N34线之间，赋存标高-200m～+40m，矿体平均厚度约80m，矿体走向15°～20°，倾向北西西，倾角40°～55°。矿石为厚层白云岩及含砂白云岩。

3.1矿石质量

3.1.1矿石的矿物成分

白云岩又称苦灰石，白云岩是以白云石为主要组成的碳酸盐岩，是碳酸钙和碳酸镁的复盐。矿物成分以白云石为主，少量方解石、石英、粘土矿物及陆源碎屑（石英、长石和云母），有时也有少量的石膏、硬石膏、天青石、重晶石、黄铁矿、有机质等。矿石主要自然类型为白云岩及含砂白云岩。

3.1.2矿石化学成分

矿石的化学成分主要为CaO、MgO，少量SiO2，其它组份微量。

3.2矿体围岩及夹石

矿体顶底板为石英砂岩、含砾砂岩及燧石岩，地层为长城系大洪峪组。围岩与矿体产状一致，接触面比较规则。

夹石：矿体内偶见砂岩夹石，砂岩夹石厚度较小达不到剔除厚度时，本次估算未剔除。

3.3白云石的矿物特征

纯白云石的化学分子式为CaMg（CO3），理论含量CaO：30.41%，MgO：21.86%，CO2：47.73%，其晶体结构为三方晶系，晶形为菱面体形态。颜色为灰白色，有时为浅黄、浅褐、浅绿、肉红色。光泽为勃利光泽，解离完全。莫氏硬度3-4，密度2.8-2.9g/cm3。滴入盐酸后不发泡，只受侵蚀。

地质构造论文:瓦斯赋存与地质构造关系之我见

摘要：随着煤矿行业的快速发展，对于井下瓦斯赋存状态影响因素的研究得到了业内人士的高度重视。对于瓦斯赋存状态在多数情况下不仅受到一个区域地质构造型式的影响，还会受到局部地质构造型式的影响。可以说，地质构造型式对瓦斯赋存状态起着决定性的作用，同时也可以有效地评估该地区的煤田瓦斯状况。本文结合对地质构造特征的描述，阐明了地质构造型式对瓦斯赋存状态的影响作用。

关键词：地质构造型式；瓦斯赋存状态；影响作用；分析

一、前言

瓦斯是煤在地质历史演变过程中逐渐形成的气体地质体，影响瓦斯涌出量大小和煤层瓦斯赋存状态的地质条件是含煤层历经多次构造运动演化的结果。瓦斯赋存和运移与地质构造有着十分紧密的关系，从地质角度来分析矿井瓦斯赋存规律，对于瓦斯抽放利用及防治矿井瓦斯灾害有重大意义。

目前，随着将瓦斯与地质构型相结合研究工作的开展，在对地质构型与瓦斯生产、转移等关系之间的研究已经取得了初步成效以及进一步研究的基础。现如今，在越来越先进的技术支撑下，必须要善于利用这些技术并加大对该课题的理论研究，全面提升相关研究水平，最终为煤和瓦斯的进一步发展提供可靠的理论基础，从而更进一步推动我国煤矿事业的大力发展。笔者根据多年的工作经验，采取地质划分的方法，对该课题进行简要的分析研究。

二、地质构造特征介绍

（一）断裂构造介绍

地壳的形变，一般都是从褶皱到断裂，断裂又可分为断层和节理；但一旦发生断裂，它便作为地块的边界条件，从而对以后的变形起决定性影响。虽说每个采煤矿区的地质环境条件各有不同，其断裂构造形态也不尽相同。但经过研究，可以看出它们之间也存在着一些相同的规律性可循。对具有成生联系的各项结构因素而言，在统一的构造应力场的作用下，在具体统一的地质构型下，其产生的构造形迹并不是随机无序的，尽管这些结构要素可能具有不同形态、不同级别、不同性质、不同方向和不同序次，但仍有着一定的内在规律可循。断层的封闭性和透气性将对瓦斯的积聚产生巨大的影响。

（二）褶皱构造介绍

每一个采煤矿区的地质构型都各不相同，除了上面提到的断裂构造外，还存在着一种褶皱构造。当煤层受到褶皱的充分影响作用后，在褶皱区域的不同部位对于瓦斯的赋存状态也是千差万别的。例如在复式向、背斜轴部转折端，瓦斯极易聚集，而在褶曲两翼，则瓦斯不易于积聚。

（三）地质动力的区分？

地质动力区分是结合了现有先进的科学技术，以地质形态的基本常识与常见的地质外形为依据，来正确地预测出该地区的地质形态。在这其中，必须有对该地区地质形态最专业和权威的分析研究，还必须要能够分析出该地区地质断裂形成的原因以及其历史的发展变化情况，再利用现代化先进的数据分析软件、应力测量仪等来找出应力集中的地域或方位。这种办法现在已经在中国很多矿区加以实际推广应用，也得到了业内人士的一致好评，为煤田的顺利开采提供了一定的技术支持与丰富手段，也值得进一步的推广使用。

三、地质构造对瓦斯赋存状态的影响分析

（一）地质构造与瓦斯赋存的关系分析

地质构造形迹对瓦斯赋存的影响主要表现在：一方面造成了瓦斯分布的不均衡，另一方面是形成了有利于瓦斯赋存或排放的条件。受到地质构造应力的作用和应力场复杂性的影响，在同一构造形迹内会出现有应力集中程度不同的块段，从而形成了相对的高压和相对的低压区域，压力差驱动了瓦斯的运移，形成了瓦斯的相对聚积，这也是造成瓦斯分布不均衡的重要原因。

如果煤田所处断层较少，瓦斯赋存就主要受到区域褶皱的控制。由于褶皱运动，会造成褶皱产状发生较大变化，而煤层作槌粱岩中最软弱的成分之一，在构造应力的作用下或重力作用下极易发生形变，甚至产生塑性流变，从而形成复杂的褶皱和厚煤包。岩层经过褶皱作用后，在褶皱不同部位围岩封闭瓦斯能力也具有较大的差别，在背斜轴部节理以张性为主，其封闭瓦斯的能力明显较弱。而在向斜轴部，节理以压性或压扭性为主，因此，围岩封闭瓦斯的能力会介于背斜轴部和向斜轴部之间。此外，背斜倾伏端埋深相对大，封闭瓦斯的能力也会相应增强；而向斜仰起端埋深相对减少，则封闭瓦斯的能力也相对减弱。

（二）煤层埋藏深度及围岩与瓦斯赋存的关系

瓦斯含量随埋深增大而增大，煤层埋深越大，煤层中的瓦斯向地表运移的距离就越长，就越容易保存下来。此外，深度的增加致使压力增大，煤层及围岩被压实，降低了透气性，有利于保存瓦斯，正常情况下，煤层的瓦斯含量与埋深呈现一定的相关性。

由于压力的作用，煤层瓦斯会不断运移和排放，围岩和煤层的渗透性决定了瓦斯运移和排放的速度。如果煤层顶底板为致密较完整透气性差的岩层，如泥岩、裂隙不甚发育的灰岩，瓦斯不易渗出，瓦斯在煤层中就容易保存下来，致使煤层瓦斯含量过高，瓦斯压力过大。相反，如果煤层顶底板由胶结较差的中粗砂岩、砾岩组成，则煤层瓦斯含量低，瓦斯压力小。

（三）地质构造对瓦斯含量及压力预测的影响

对于一个采煤区的瓦斯含量及其压力等方面的测评工作是十分必要的。在实际工作中，可以利用目前先进发达的仪器设备来进行具体测试。首先，需要对具体煤矿的井下瓦斯原始值进行测量，并且要做好多组数值的历史记录；其次，要能够正确灵活地使用多场耦合分析模拟系统，正确计算出最后的数值；最后，需要结合记录下来的数值，在适合的软件里面做出曲线图。经过对这些测试、分析以及总结的经验中，可以很直观的发现地质形态对于瓦斯和压力值都有很大的影响作用。

（四）区域构造对于瓦斯赋存的影响

大型构造体系决定了煤田盆地的形成。如含煤岩系一般保存于山字型的马蹄形盾地和两翼负向构造单元内，盾地部位可以是构造简单的含煤盆地，也可以是一系列含煤向斜构造，两翼的含煤向斜构造则呈雁列展布。煤田中常见一些中、小型直扭型构造型式，如中、小型多字型构造和中、小型入字型构造等。在多字型构造中，保存含煤岩系的褶皱和断裂构造具有等距、雁列展布特征，一般以长条状、短轴状褶曲为主，两翼不对称，陡翼常伴生走向逆冲断层。入字型构造其主干断层一般长数十公里，张扭性分支断裂与主干断层所夹锐角指向所在盘相对运动方向，含煤岩系一般保存于分支断层下降盘或拖曳向斜构造内，等距、雁列于主干断层旁侧。在构造型式的控制下，煤区周围出现一定的应力集中区，从而导致瓦斯得不到及时的释放，使得这个地区的瓦斯量比较高。这种对地质形态的预测为进一步评估一个地区的瓦斯赋存具体状态有着不可取代的重要作用。除此之外，由于地区的环境条件不同，其煤层的透气性能以及断层的情况对瓦斯的赋存状态同样有着相当重要的影响作用。

四、结论

随着科技的不断发展，煤矿行业也在发生着日新月异的变化。对瓦斯赋存状态的研究一直都是业内人士非常关注课题，经过不断地研究分析发现，地质构造型式对其的影响作用是至关重要的。在实际的煤矿运营中，技术人员应该在大量理论知识的支撑下，对该课题进行更深层次的研究与分析，进一步提升我国煤炭事业的发展与壮大。

地质构造论文:地质构造对煤矿安全生产的影响分析

摘 要 煤矿行业作为国家重点高危行业，安全生产是其工作的重中之重，安全与生产两者密不可分，要想搞好生产，实现矿井的高效高产，第一要务就是抓好安全。随着煤矿开采的矿井越来越深，井下地质构造更加复杂、煤层厚度所呈现出的不稳定及不规则形态，会对煤层开采及井巷掘进造成严重影响，是影响煤矿安全生产的最重要客观因素。

关键词 地质构造 煤矿 安全生产 影响

0前言

据不完全统计，近年来我国发生的各类煤矿安全事故中，有超过60%为瓦斯、顶板及突水等恶性事故，而这些类型的事故的发生基本都与煤矿地质构造有着密切的关联。

1煤矿地质构造与瓦斯事故的关系

1.1煤与瓦斯突出

煤与瓦斯突出是指在煤矿井下采掘过程中，在煤和地应力的共同作用下，在极短的时间从煤岩体内喷出大量煤岩与瓦斯的动力现象。瓦斯突出与地质构造的关系十分密切，其多发生在地质构造带内，如褶曲、断层或火成岩侵入区附近，可能造成设施破坏或人员伤亡事故。

1.2对瓦斯风化带的影响

煤田形成后，煤变质生成的瓦斯经煤层、围岩裂隙和断层向地表运动；地表的空气、生物化学及化学作用生成的气体由地表向深部运动。由此形成了煤层中各种气体成分由浅到深有规律的逐渐变化，即煤层内的瓦斯呈现出垂直分带特征。一般将煤层由露头自上向下分为四个瓦斯带：CO2-N2带、N2带、N2-CH4带、CH4带。前三个带总称为瓦斯风化带。在地质构造复杂区域的煤层结构被破坏时，即可能影响瓦斯风化带的发育程度。如采掘工程在瓦斯风化带内，当通风不良或停风时，不但会存在CO2引起窒息的危险，还有发生瓦斯爆炸的危险。

2煤矿地质构造与顶板事故的关系

2.1断裂构造与顶板事故

断裂构造是指岩石在地壳内的动力作用下，沿着一定方向产生机械破裂，失去其连续性和整体性的一种现象。断裂构造包括断层和节理，其中断层使岩（煤）层两侧发生明显位移。断层在不同的构造环境中发育广泛，特别是地质构造复杂的矿区，断层的规模不等、大小不一，小的不足一米，大的则达数十、上百米，其断距、破碎带大小不一，对围岩的破坏程度也不尽相同，其中在破碎带极易产生顶板事故；另外，在断层的两侧还可能出现牵引揉皱、褶曲、挤压和破碎等现象，造成煤层和顶、底板岩层中裂隙也显著增加，同时可能导致煤层厚度突增或压薄，在采掘过程中该处煤（岩）层暴露后极易产生冒顶事故；还有一些断顶不断底或断底不断顶的小断层以及层间滑动构造部位，在构造应力的作用下，围岩易脱落，且脱落面积较大，没有预兆，造成采掘时也易发生顶板事故。

2.2褶皱构造与顶板事故

褶皱构造是岩（煤）层在构造运动的作用下而发生形变，形成的一系列连续弯曲。从褶皱成因分析，褶皱一般是由横弯褶皱作用、纵弯褶皱作用和剪切褶皱作用形成。其中岩层受到与岩层面垂直的外力作用而发生弯曲形成褶皱的过程称为横弯褶皱作用；受顺层挤压应力作用导致岩层弯曲而形成褶皱的作用称纵弯褶皱作用；由于切层或顺层剪切而导致褶皱形成的作用为剪切褶皱作用。在构造应力作用下，岩（煤）层要发生塑性流动或滑动，使得不同部位产生一系列的裂隙、小断层、节理等内部小构造。在褶曲的核部裂隙、节理加速发育，岩造成层极易破碎，易冒落，岩（煤）层轴部结构急剧变化，煤层厚度发生急剧挤厚或压薄现象，导致采掘过程中不易支护，一旦支护不到位，很容易发生片帮及冒顶事故，给顶板的管理带来困难。

2.3煤岩组合与顶板事故

由于煤系地层受到地质应力及后期构造运动影响，煤岩层均已产生形变，导致围岩破碎，顶板多变不平整，煤层形态多变。经生产实践证实，在煤层伪顶完整性差，强度低，如果支护不到位，或支护手段、方式没有适应煤层顶板变化；另外在煤岩结构复杂的煤层中又常含有多层夹矸层，开采过程中发生夹矸至上分层脱落的煤岩组合情况下，极易产生顶板滑移甚至冒顶事故。

3煤矿地质构造与突水事故的关系

矿井突水是指在采掘过程中巷道揭穿富水溶洞、导水通道、积水老窿时，大量地下水突然涌入矿井内的现象。矿井突水一般来势凶猛，常会在短时间内淹没巷道，给矿井生产带来极大危害，甚至造成人员伤亡。复杂的地质构造都是地下水富集的地方，V井突水都具备三个基本要素即水源、水量和导水通道。因此，在煤炭采掘过程中地质构造可能引起井下突水事故的发生，不但给煤矿造成生产上的被动和损失，更给安全带来极大的隐患。

3.1断裂构造对煤矿突水的影响

井下隔水层对突水起阻挡作用，其阻水能力由其厚度、岩性组合及力学强度决定。当采掘遇到断层时，上下两盘岩（煤）层可能发生错动，缩短了煤层与底板含水层间的距离，造成底板隔水层有效厚度减少，甚至造成断层一盘的煤层与另一盘的含水层直接接触，造成底板隔水层有效厚度消失，将极大的增加煤层底板突水的危险性。另外，随着断裂带内裂隙发育，岩体破碎，强度降低，不仅给承压水的导升创造了有利条件，甚至裂隙带可能成为充水带，使水文地质条件更加复杂，给突水创造了条件，从而造成采掘过程中极易发生突水事故。

3.2陷落柱对煤矿突水的影响

岩溶陷落柱是指埋藏型岩溶的地下溶洞的顶部岩层和覆盖层，在荷载或其他动力作用下，失去支撑发生坍塌或剥落后形成的上小下大的锥状塌陷体。陷落柱突水灾害是矿井岩溶突水灾害的重要类型之一，其主要特点是突水性强，规模大，破坏损失严重。因岩溶陷落柱除自身常储聚大量地下水外，还常成为沟通其他水源的导水通道，所以陷落柱突水时极易造成严重的淹井事故。

4结语

综上所述，在煤矿安全生产工作中，不能就安全抓安全，探明地质构造的类型和规模才是保障安全生产的首要任务，并且应时刻关注地质构造的变化，认真研究分析这些地质因素，总结规律，制并定科学有效的防治措施，从根本上降低煤矿重大事故的发生概率。

地质构造论文:汶川地质构造解读

所有的地理学家都没能料到龙门山构造带会发生如此剧烈的震动，以至于摇晃了半个亚洲。

“龙门山构造带的确是活动的，但我没想到这里会有如此大的地震。”自80年代末开始即在四川西部地区开展地质研究工作的美国麻省理工学院地球与行星科学系教授、美国地质学会前主席伯奇费尔先生对这次发生在汶川的8.0级地震表示非常出乎意料。

一般来讲，大地震通常发生在板块边界，例如印尼苏门答腊大地震。而这次龙门山地震是发生在大陆内部的一次“非典型”陆内变形。

自上个世纪60年代以来，板块构造假说的提出为地质学注入了强大的生命力，似乎地球上的火山、地震分布之谜一下子就解开了。然而，随着研究的深入，当板块构造假说在海洋地质学家和地球物理学家那里取得巨大胜利的同时，许多大地构造地质学家对板块构造假说提出了质疑，因其并不能有效地解释发生在大陆内部的变形（例如位于大陆内部的火山、地震）。因此，对该假说的怀疑和如何“登陆”也被提出来了。

中国的青藏高原是研究大陆变形的天然实验室，在我国青藏高原内部和边界发生着大规模的地壳运动，例如2001年发生在昆仑山的8．1级地震和横断山脉频繁的地质活动。这次发生地震的龙门山断裂带就是位于青藏高原和四川平原转换的边界上，是研究青藏高原隆升和陆内变形的关键地区。根据美国地震局发表的此次地震的震源机制解释，加拿大蒙特利尔工学院嵇少丞教授表示：引发汶川大地震的龙门山主中央断裂震源深度为10~20公里，断层走向平行于龙门山走向（向北西倾），在垂直剖面上呈铲形，近地表倾角最大达65度。地震发生时，在短短的两分钟时间内，地壳岩石中就形成了一条长约250公里、深近20公里的大断裂，顺着这条断裂，西边的松潘――甘孜地块向东边的四川盆地狠狠地挺进了一大步，这一步在有的地方竟然迈了9米之远!这些特征必然造成地震的最大烈度带从震中向北东方向强烈展布。

汶川大地震的发生的地质背景是极其复杂的。龙门山构造带是研究中国中新生代大陆构造的关键地区，它被围限在华北、扬子和羌塘三大陆块的拼贴构造之间。三叠纪晚期华北陆块、羌塘陆块与扬子陆块碰撞拼贴不仅直接使秦岭山脉崛起，在龙门山地区也造成了强烈的褶皱――逆冲构造作用，地壳缩短变形并形成了古龙门山。在约5000万年前，印度次大陆和欧亚板块碰撞拼贴，雄伟广阔的青藏高原在这个时候开始崛起，古龙门山构造带也重新复活，在中新世――更新世经历了类似现今青藏高原东北缘柴达木祁连山的逆冲缩短作用，川西的贡嘎山即是因为部分吸收了晚新生代沿鲜水河断裂的左旋走滑位移而隆升逾7000余米，龙门山――岷山构成了中国东西部地形地貌的重要边界，部分地方的海拔可以在50公里内由四川盆地的几百米上升至龙门山的5000米左右，成为和喜马拉雅并列的世上最陡峭的地形边界。

然而令人困惑的是，在这次汶川大地震之前，现今的观测资料表明龙门山地质活动并不特别强。这一地区最大历史地震为7．5级，近年来较大的地震为1976年松潘、平武两次7.2级地震，但是这些7级以上地震都是发生在岷山构造带上而非龙门山，龙门山地震活动主要以中小地震居多，历史上只发生过4次6级地震，没有7级以上地震的纪录，近年来发生的最大地震为1999年绵竹地区的两次5级地震，北川以北历史上未发生过6级以上地震，并且GPS测量并不支持龙门山现代存在显著的地壳缩短量。因此，可以说这次汶川大地震完全出乎中外地质学家的意料。

然而，必须认识到，人类出现在约300万年前，同5000万年的青藏高原演化史相比时间太过短暂。因此，在历史的长河中，龙门山相对平静的地震历史也许仅相当于大自然打了一个盹。从科研角度来讲，汶川大地震必将带来对青藏高原现今地壳活动的全新审视，从而加深大地构造地质学家和地震学家对陆内变形的认识，为解决陆内地震发生的机理提供宝贵的资料。2008年5月12日，我们为汶川大地震付出的代价是血，而人类必将在隐忍含吞中进步，了解自然，敬畏自然。

地质构造论文:浅谈过地质构造时采煤工作面的顶板支护

摘 要：在地质构造不同的条件下，顶板岩层的状态和性质对开采煤矿的安全产生较大影响，特别是遇到陷落柱、节理和遇断层等复杂地质构造时，加强工作面的顶板支护，对采煤过程中的安全管理问题尤为重要。本文通过对工作面顶板支护技术和地质构造的现状加以分析，探讨如何有效保障工作面顶板支护安全。

关键词：顶板支护；采煤工作面；地质构造过断层

在开采煤矿的过程中时常会出现冒顶事故，该事故对采煤工作面的影响较大，是安全生产的极大隐患。随着采煤工作面的不断变化（向前、移动、加深）情况，顶板条件和压力也会随着地质结构的变化发生变化，工作面的状态一直是动态循环状态，在遇到陷落柱、节理、遇断层等复杂构造时，顶板发生的变化更为剧烈，所以，在采煤过程中，顶板的支护尤为重要。顶板的支护不仅能保证施工人员的人身安全，还能根据不同地质条件的变动，最大程度地保障开采工作安全，提高开采效率。

一、遇过断层情况

遇到过断层之前，煤层表面通常会出现一些前兆。例如工作面倾斜、煤层节理面增多及煤层走向改变等。这些现象对工作面上下板棚会产生破坏性影响。使煤层煤量减少、煤质变软，煤层层理不清，光泽变暗，还会发生瓦斯流出等严重情况。

1.过断层：（1） 绕过断层方法。绕过断层方法通常在断层过大的工作面中较为常用。因其断层落差大，影响范围也随之变大，所以必须明确断层范围及区域，绕过断层区域挖掘新的采煤切口。采煤过程中遇到断层区域，应立即停止采煤操作，重新寻找采煤切口再进行开采，确保安全施工，同时提高煤矿资源的开采效率。（2）硬过断层方法。硬过断层方法通常在断层较小的工作面中较为常用。断层工作面处的煤质通常较松软，再加上大量浇水等原因，极易发生冒顶事故。为了避免事故发生，我们通常会采用硬过断层方法，这样可以有效避免冒顶事故，保证采煤施工安全性。

2.单体支柱工作面遇硬过断层方法。单体支柱工作面遇过断层时，应确定采煤面与断层角度。当断层与工作面煤壁角度较小时，破碎范围就越广，对顶棚维护的难度越大。情况允许的条件下，应对煤采煤面与断层角度进行适当调整。顶棚稳定时，应保持在25°～35°范围内，顶棚不稳定时，应保持在35°～45°范围内。缩短工作面断层距离，在过断层之后，再对切口进行填平复原。在顶板支护完好无损的情况下，断层位置较低时，不需要对过断层采取特殊措施。在采煤过程中，会存在倾斜开采的情况，这时可以通过调整断层来设置开采高度。硬过断层时，断层工作面处的煤质通常较松软，导致机器设备难以输送进去。这时应增加顶板厚度及支撑力，进行挑顶处理，保证顶板坡度可以缓慢变化，从而确保安全性。

断层较小时，顶板支护主要有以下几种方式：（1）带帽点柱。带帽点柱通常用在断层落差较小、顶板及断层面较为平整的采煤工作面。（2）木垛。木垛较适用于断层区域岩石破碎较为严重及顶板压力较大的情况下。木垛通常会设置在采煤工作面两侧及断层暴露较多的区域。（3）横板棚。工作面顶板较为破碎的情况下，可采用横板棚进行支护。横板棚间的距离应保持一定间距，在顶板压力较大的情况下，可根据实际情况对横板棚进行适当调整，确保可以安全支护。卧底过断层如顶煤煤质比较松软，可以先打前拖梁，再以从下向上的方式钉木垛。遇过断层时，打孔应尽量不要太深，并在周围设置小炮，在断层周围区域禁止置防大炮。在置顶时合理计算距离，尽量一次性全部收回支架。

二、过陷落柱

由于岩石坍塌形成的细小碎石称之为陷落柱。采煤过程遇陷落柱情况时，工作面煤质会被细小碎石覆盖，这种情况又叫无煤柱现象。由于陷落柱周围顶板破碎程度相对较大，这种情况下极易引发冒顶事故。

过陷落柱与过断层的前兆及现象反应基本相同。不同之处是陷落柱呈锯齿形状，相对于过断层，陷落柱边缘较为凹凸不平，其物质主要是各种碎石，断层附近则基本都是岩石物质。陷落柱范围^大时，应采用探巷法对范围进行探测，另外开采切口，避开陷落柱区域。陷落柱范围较小时，应明确破碎具体区域，根据岩石破碎严重程度，采取有效的补救措施。陷落柱岩石破碎较为严重时，可采取横板棚支护方式，棚距控制在0.5m以下的范围，避免造成顶板暴露的现象。在过陷落柱时，岩石和陷落柱的边缘应架置木垛来配合支撑。过陷落柱应由专业技术人员操作，提前进行大眼放炮，做好准备工作推进工作进度，防止破坏支撑柱梁，使开采工作能正常运行。

三、采煤工作面过冲刷带

在开采煤矿时，覆盖元煤层的物质被水质冲刷掉，经过长时间累积沉淀，在煤层表面会形成一层新棚，即为冲刷带。在遇到冲刷带之前通常会有明显的预兆，例如煤层厚度大面积变薄或变松软，冲刷带附近区域煤层受水侵蚀发生岩石风化，煤层疏松变薄变脆，孔隙扩大。在采煤工作面中遇到冲刷带的范围较大。由于冲刷带煤层变薄、变脆或直接破碎，离层后容易产生离层垮塌的现象。因此对顶板需采取必要的支撑措施才能避免不良现象的发生。工作面在遇到冲刷带时，必须对顶板实施大面积支撑置架。防止顶板垮塌和冒顶事故。对冲刷带周围区域，应加大保护措施并增加保护装置，进一步预防冒顶事故的发生。

过冲刷带时，应调整冲刷带顶棚距离，缩小至最短距离，并及时维护冲刷带区域的支架及顶棚。增加木垛和支架的架置数量，在采高较大的情况下，应打戗柱或架设戗棚。

四、采煤工作面过节理

节理是指断裂面两侧岩石断裂的构造，又称裂隙。其结构形式较为规律，在开采岩石中，通常会以节理地质构造优先进行开采。

五、顶板分类

由于顶板事故的频发，会经常出现岩石脱落现象，再加上开采人员的工作疏忽，甚至会使采煤工作面大范围冒顶。该现象频发的主要原因为煤层上有很多不同压力不同性质的岩石，也就是煤层顶板。从上至下分为（老顶-直接顶-伪顶，见表1）。老顶由坚硬岩石所组成，直接顶由砂质泥岩所组成，两者都具备相对的稳定性，在遇到节理、断层等地质构造时，顶板支护实施最佳的支护方式，顶板支护的效果好坏，直接影响事故的发生概率和频率。伪顶则是由松软的岩石所组成，其岩层非常薄，会随着开采而脱落，影响采煤质量。

六、顶板支护的类型

在开采过程中，常遇到倾向和走向出现变化的情况，煤层松软失去光泽，并时常出现岩溶和崩塌作用形成的岩石堆积体等等现象。对顶板进行适当支护才能确保煤层开采安全施工。不同的地理环境和地质构造，支护的方式也相应不同。支架和支柱的建立和使用，都是在开采实践中，通过对岩层压力计算得来。

1.端头顶板支护。在基础支护上，多人配合将机头机尾支架拉移，工作面与端头支柱的推进保持一致，木柱帽方向与巷道方向保持垂直。

2.侧顶板支护。侧顶板支护通常采用双排支柱的方式，在配合后排支柱的同时，使支架水平方向与支架高度保持一致。在回撤支柱时，操作人员必须保持安全距离进行回撤，按照先支后回的原则，用专业工具将侧面支柱取出，然后把回撤支柱按标准支好，为了确保操作人员安全，应先把支柱移出再进行移架。

结语

在全面提倡安全施工的今天，煤矿开采属于危险系数极高的行业，应更加注意开采工作的安全问题。顶板支护是防止事故发生的重要措施，在开采工作中重视顶板支护技术，重点发展顶板支护技术，坚持安全生产原则，能更好地促进开采行业的可持续发展。

地质构造论文:挑战者深渊地质构造的戏剧性演变

玛丽安娜海沟中的挑战者深渊是世界大洋的最深地点，它纵深海面下达10900米。这个裂缝据悉是由2个海洋板块垂直错动形成的，不过研究人员现已掌握的事实更具有戏剧色彩。迹象显示一个板块正被推向另一板块下，挤压作用力正把下沉板块劈成两半。

挑战者深渊的陷落沟渠地区坐落西太平洋，是卡罗琳板块和玛丽安娜小板块之间的界标。地震记录表明这里沟渠中的大多数地震显然震源都靠近地表，因此地震学家认为两个板块一定正在垂直相互错动。遂后夏威夷地球物理学和行星学研究所由帕特里夏・弗赖尔领导的研究小组利用最新地震学资料进行了一项更为精确的勘测，他们发现大多数地震实际上发生在地球深处。

这一发现说明卡罗琳板块正遭受挤压，深邃地嵌入玛丽安娜板块下。弗赖尔指出：“有些地震震源深达300公里地表下，那只能用一个板块正大力挤压另一个板块来解释。”

由于地震出现在靠近板块交界处，因此定位地震就有可能发现两个板块的边缘。利用这种解释方法，科学家就能查明在挑战者深渊周围的卡罗琳板块已经极其倾斜地潜入下面的地幔中。弗赖尔认为这么剧烈的地质构造活动最现实的解释是卡罗琳板块被肢解。这种地质构造活动促使部分板块分离并且迅速下沉，从而形成一个更为深邃的海沟。

弗赖尔研究小组对该地区所作的侧扫描声纳勘测也支持板块肢解的设想。侧扫描声纳勘测是地震波从海底以不同角度反弹回来呈现一个地表三维图像。研究小组在挑战者深渊以北发现那里海床上覆盖着地层碎片――迹象表明卡罗琳板块正被剧烈地拉伸，这可能正是板块之间碰撞撕裂的痕迹。

声纳勘测资料还揭示一个以前从未发现的海底地层区域，这一地域几乎和挑战者深渊一样深。弗赖尔为首的研究小组已正式将这个地区以他们的研究小组命名为夏威夷则绘研究小组深渊并且估测该深渊为海平面下10732米。它距离挑战者深渊约250公里，而且也是由下潜板块的地质构造肢解活动造成的。

认识玛丽安娜板块正怎样应对这类地质构造肢解活动，有望查明地震给该地区带来的危害，包括关岛。弗赖尔指出：“测绘板块断裂形态正在帮助我们解释波及关岛及其周边岛屿主要的地震类型和分布，这个地区可能会出现比以往确认更高能级的地震。”

地质构造论文:地质构造的主要形式及对矿山工程的影响

摘要：本文主要阐述了沉积岩、岩浆岩、变质岩的构造特点。地层赋存特点与构造的主要形式分为地层单位、岩层产状、地质构造主要形式。原岩应力在矿山工程中的地位和对矿山工程的影响主要有原岩应力在矿山工程中的地位和地质构造对矿山工程的影响。

关键词：地质构造；形式；矿山工程；影响

1 岩石的生成分类与构造特点。

岩石的生成一般分为沉积岩、岩浆岩和变质岩三类。

1.1 沉积岩 沉积一般以层状形式分布，呈现明显的层理性。按照沉积条件和成分不同可分为砾岩各种砂岩及钻土岩、各种碳酸岩，包括石灰岩、灰岩等。

机械性沉积岩的组成包括颗粒成分与胶结成分。粗颗粒沉积岩性质主要取决于胶结成分。胶结成分包括硅质、铁质、钙质及泥质等，硅质和铁质胶结的岩石较坚固，钙质胶结易于溶解，泥质胶结岩石遇水后会软化。

细颗粒沉积岩的性质与颗粒的矿物成分关系较大，主要有高岭石、蒙脱石、伊利石等成分等，这类岩石孔隙率小、渗透性差，遇水后易于泥化、有塑性变形，吸水膨胀。中、细粒砂岩的强度、渗透性以及抗风化性视颗粒组成与胶结成分不同而异。化学沉积岩石有不同的溶解性。

1.2 岩浆岩 依据成因一般分为火山岩和侵入岩。它的矿物组成与结构非常复杂。深成的侵入性岩浆岩形体大、结晶较均匀，喷出性火山岩一般含有不同的凝灰成分，并有间层等不规则结构。深成岩-浅成岩-喷出岩之间的强度和抗风化能力形成从高到低排列。

岩浆岩通常被视为均质、各向同性体，物理力学指标比较高。

1.3 变质岩 它随变质环境（母岩种类、温度、压力）的不同，有石英岩、片麻岩、板岩、大理岩等。通常具有结晶和定向排列结构；但其成分不同，变质程度也有深浅区别，所以，岩性差别较大。变质岩的母岩如是沉积岩，变质会改善其力学性质，变质程度越深岩性越好。

2 地层赋存特点与构造的主要形式

2.1 地层单位 在地质时代漫长不同发展阶段，地壳内形成各种不同的矿产资源。为便于寻找和开发矿产资源，要对各地的地层建立统一的名称和地质年代。国际通用的地层划分单位分界、系、统三级。地层对应的地质年代单位为代、纪、世三级。

2.2 岩层产状 地层产状指岩层的空间几何关系。其主要参数有：走向倾斜岩层面与水平面的交线，构成岩层走向线方向；倾向通常指岩层倾斜向下且与走向正交的方向，用其在水平面上投影所指的方向表示；倾角岩层层面与水平面的交角。

2.3 地质构造主要形式 ①地质构造形式。单斜构造在相应范围内岩层或矿体大致向一个方向倾斜的构造形态；褶皱构造岩层或矿体受水平挤压后弯曲，而仍保持连续性的构造形态。褶皱构造的基本单位是褶曲，褶曲是岩层的一个弯曲。摺皱构造分为背斜和向斜。背斜是岩层层面凸起的弯曲构造。向斜是岩层层面凹下的弯曲构造；断裂构造岩层或矿体受力后产生断裂，失去连续性和完整性的构造形态。断裂面两侧岩层或矿体没有明显位移的就是裂隙，断裂面两侧岩层或矿体发生明显位移的就是断层。②断层基本知识。断层的要素。断层面和断层线断层面指岩层沿之断裂的面，断层线指断层面与地面的交线；交面线指断层面与矿体或煤层的交线；断盘指断层面分开的两侧岩体，断层面上面的断盘叫上盘，断层面下面的断盘叫下盘；断距和落差断距是断层两盘相对移动的距离，落差指垂直断距；断层的走向、倾向和倾角断层面的走向、倾向和倾角即是断层的走向、倾向和倾角。

断层的分类。根据断层上下盘相对移动的方向可分为正断层：上盘相对下降，下盘相对上升的断层；逆断层：上盘相对上升，下盘相对下降的断层；平推断层：两盘沿近直立的断层面作水平移动的断层。按断层走向与岩层走向的关系可分为：走向断层：断层走向与岩层走向平行的断层；倾向断层：断层走向与岩层走向垂直的断层；斜交断层：断层走向与岩层走向斜交的断层。

3 原岩应力在矿山工程中的地位和对矿山工程的影响

3.1 原岩应力在矿山工程中的地位 构造应力通常以水平应力为主；因有构造应力存在，原岩应力的水平侧应力系数又经常变得大于1。构造应力虽然分布是局域性的，而由于它作用大，一般造成岩层和矿山井巷工程的破坏。

原岩应力是矿山井巷工程开挖前，地下未受扰动的应力分布状态。原岩应力的主要组成部分是自重应力和构造应力。构造应力一般指由地质构造运动引起在地壳岩石内的应力或者是其残余应力。目前还不能用计算方法确定。

原岩应力是引起地下结构荷载的主要因素。在地下工程中施筑支护后，支护限制围岩的变形或支撑破坏的岩石重量，同时也承受岩石的作用，这是围岩对支护的荷载（地压），支护荷载的能力直接与原岩应力有关。

3.2 地质构造对矿山工程的影响 ①构造应力的分析方法。研究地质构造形态与地质作用的关系能确定构造应力的主作用方向。这些关系是：褶曲的主作用方向和褶曲轴垂直，褶皱受扭剪作用而呈斜列式排列时，褶曲轴与剪作用斜交；断层通过断层性质和滑动方向，能判断最大构造应力的主方向；节理：岩层内X状节理的最大主作用方向平分X的夹角，并与一个节理面成45°-4/2；主作用方向和纵张节理平行，和横张节理垂直。②地质构造对采矿系统及巷道布置的影响。断层的影响：断层把原完整的矿床、矿体或煤田、煤层分为若干断块，给矿井掘进、运输、巷道维护及开采带来一些困难。断层附近岩石通常较破碎，支护困难；含水层水和地表水容易通过断层涌入井下，造成矿井涌水量增大和突水。

井田内存在大断层，会增加岩石巷道的工程量；一些矿井一般以大断层为井田边界；中小型断层也经常限制采区或盘区的划分，影响巷道布置，增加巷道掘进工程量，影响机械化设备的发挥作用和高产高效开采；断层两侧一般要保留矿柱，增加了矿体损失。

褶曲的影响：褶曲轴部顶板压力一般出现增大现象，巷道变形，不易维护，开采要加强支护；煤矿向斜轴部是煤矿瓦斯突出的危险区域；通常井田内阶段或水平运输大巷、总回风巷沿走向布置。褶曲使沿层布置的巷道出现弯曲。

地质构造论文:新疆艾维尔沟矿区厚煤层地质构造防突浅析

摘要：艾维尔沟矿区作为新疆维吾尔自治区重要的炼焦煤生产基地，位于新疆天山山脉中。根据艾维尔沟矿区的厚煤层地质构造的规律，分析厚煤层地质构造的主控因素等。在石门揭穿缓倾斜特厚突出煤层时，穿煤段距离一般长达几十米，抽排钻孔施工时，喷孔、卡钻严重，施工困难，无法一次性穿透煤层全厚，传统上只能采取分段防突措施，揭穿煤层。但分段实施防突措施，危险性大，揭煤时间长。为此，提出了复杂条件下的石门揭煤区域综合防突措施，对矿井在未采区域生产过程中防突措施设计工作有着一定的指导意义。

关键词：艾维尔沟煤矿 厚煤层地质构造 防突措施

新疆艾维尔沟矿区是新疆维吾尔自治区重要的炼焦煤生产基地，该矿区位于新疆天山山脉，坐落在新疆吐鲁番盆地西翼，交通便利，距乌鲁木齐市130公里，距托克逊县120公里，隶属新疆维吾尔自治区乌鲁木齐市达坂城区管辖。

1 矿区厚煤层地质构造

1.1 构造特点。新疆艾维尔沟矿区内出露地层比较复杂，主要有古生界的石炭系、二叠系以及中生界的三叠系和侏罗系地层，其中石炭系地层和侏罗系地层为断层接触，三叠系地层与侏罗系地层呈角度不整合接触。矿区受冰达坂-夏热嘎断裂和红五月桥断裂控制的影响和制约，其次一级逆断层发育[1]，严重破坏煤层。古生代地层受西南翼断层切割的影响，向北逆冲在中生代侏罗系地层之上，在一定程度上形成叠瓦状推覆构造。岩层和煤层倾角为9-25度，受断层破坏影响个别露头局部变化比较大，与东西两端相比较，矿区中部岩层和煤层倾角比较平缓，并且深部倾角逐渐变陡。矿区地表水及地下水的主要补给源主要是高山积雪融水，第四系孔隙水、基岩裂隙水及构造破碎带裂隙承压水等含水类型在不同程度上影响煤层气运移。

1.2 煤层及煤质。在整个矿区内，煤层的平均厚度为9米，并且中间润藏着干燥粉状的软煤层，纯煤总厚度最大为75.63米，最小为1.03米，平均32.20米。煤层比较稳定，并且多含夹矸；也有一些煤层属于不可采煤层。在物理性质方面，矿区内各煤层基本相同，煤岩组分主要是镜质，其平均含量高达83.71%，丝炭组分、黏土类平均含量为3.72%和12.1%。煤质以肥煤为主的气、肥、焦、瘦混合煤种，该种煤低灰及中灰、有害元素低、含油、热值高。由西向东煤类分布次为气煤、肥煤、焦煤、瘦煤[1]。

2 重要因素分析

在多种因素综合作用下，其结果是煤与瓦斯突出，对于突出来说，地应力、瓦斯压力、煤体结构及地质构造等发挥着关键性作用。

2.1 地应力对煤与瓦斯突出的激发作用。通常情况下，地应力主要包括原岩垂直应力、构造应力两种。其中原岩垂直应力受开采深度的影响和制约，比较明显的特征就是井巷掘进时显现地应力[2]。构造运动及形迹影响制约着构造应力。根据地应力实测结果显示，垂直应力、水平应力分别是金尼克理论值的1.05～1.78倍和2.69～4.76倍，并且分布不均匀。同时较大的剪应力存在于一些井田煤系地层内[3]。受残余构造应力的影响，进一步对突出起到激发的作用，进而在一定程度上极大地增加了煤与瓦斯突出的危险性。地应力还通过采掘活动形成的支承应力或集中应力激发突出，很容易造成事故。

2.2 地质构造对煤与瓦斯突出的控制作用。地质构造、煤层埋深、煤质与厚煤层中的瓦斯压力、瓦斯含量之间的关系比较密切。瓦斯压力、瓦斯含量随着地质构造的复杂化，以及埋深的增加、煤体破坏严重等进一步增大。在采煤过程中，与突出临界值相比，由于工作面瓦斯压力与瓦斯含量比较高。因此，在采掘活动中，瓦斯放散初速度、煤强度等是诱发突出的关键因素。另外，在采掘过程中，瓦斯的放散速度决定于构造煤的发育程度。受采掘集中应力的影响，厚煤层出现卸压、破坏、变形等，吸附的瓦斯被快速的解吸，进而在一定程度上形成游离瓦斯，该游离瓦斯拥有巨大的膨胀能，受集中应力的激发，进而促进煤与瓦斯突出的发生、发展。

3 矿区厚煤层地质构造防突措施的建议

由于艾维尔沟矿区坐落在天山山脉，受各期区域构造运动影响，矿区内构造较复杂，断裂较发育。在施工防突钻孔时瓦斯大、地应力大、打钻喷孔严重、卡钻、夹钻、高压水施工钻孔时遇见干燥粉状煤层不返水，在厚9米煤层中间分别在底板进入煤层2米中见第一层1米的干燥软煤层，进入5米煤层的时候见第二层2米厚干燥粉状煤层。对于矿区煤层来说，其构造条件在一定程度上影响了变质程度的发挥，同时断层可以切割煤层，进而煤层的连续性遭到破坏，进一步影响煤矿生产的正常进行，并且断层带附近也是瓦斯富集区，当瓦斯含量超过一定的限度后，容易造成煤与瓦斯突出，很难处理瓦斯与地应力，因此要做好以下防突措施。

3.1 迎头综合防突措施。①排放钻孔。由于煤层较厚，对于巷道迎头，通常采用排放钻孔的措施进行相应的处理，如果煤层能够被排放钻孔穿透，并且终孔间距控制在2米，那么钻孔往往要达到好几百个，进而在一定程度上增加了钻孔的工程量，并且由于钻孔较长，进一步增加了施工难度。根据设计要求，需要在前期的迎头上设计的钻孔数量超过一百个，同时采取措施确保穿煤钻孔的终孔间距为2米。但是，在施工最后10个钻孔过程中，依然出现喷孔、卡钻现象。为了确保施工的安全性，通常情况下需要将巷道轮廓线两侧的控制范围扩大到15米，在迎头两侧分别建造1个巷帮钻场，在钻孔数量方面，钻场内设计补打钻孔共计83个，在整个施工过程中，前后施工的钻孔数量总共268个。②水力冲孔。由于煤层比较厚，坚固性系数较小，而对应的瓦斯压力比较大，在对迎头排放钻孔进行施工时，引发严重的喷孔、卡钻、顶钻、埋钻等现象。在进行钻孔施工时，由于施工难度比较大，因此穿透煤层的下向孔只是少数。在提钻作业完成后，在部分钻孔中依然存在严重的喷孔现象。在施工作业过程中，由于钻头旋转破煤，进而在一定程度上增加了煤粉量，由于水压不足，导致煤粉难以带出；随着钻杆的不断深入，煤粉与水之间逐渐混合成黏糊状，钻杆的旋转进一步受到制约，随着煤粉的不断积累，排水的难度逐渐增加，影响排水的通畅性。在这种情况下，当煤粉积累到一定程度，整个钻杆就会面临被卡住的危险，甚至出现卡钻现象。

3.2 石门顶板岩巷防突措施。受煤层厚度的影响和制约，在对迎头排放钻孔进行施工时，钻孔施工的难度进一步增大，迎头施工通常情况下只能深入煤层20-28米，对于整个揭煤区来说，难以对排放钻孔实施一次性保护。因此，对迎头排放钻孔进行施工时，需要沿煤层倾向，将1条顶板岩巷修建在迎头后部拐点处，在风井东翼回风巷的水平方向上，顶板岩巷的投影为15米，与煤层之间的垂直距离为10米；同时在岩巷中布置2个钻场，在钻场中对钻孔进行施工，对迎头钻孔未保护的区域实施控制，进而对整个揭煤区进行一次性保护，实现治理工作面区域性瓦斯的目的。

3.3 顺层孔金属骨架及煤体固化措施。在施工过程中，由于煤层较厚，并且穿煤段区域比较长，整个穿煤段的突出危险性难以通过迎头测定的残余瓦斯压力进行准确的判断。因此，采用了探煤、施工顺层排放孔、掘进、探煤的循环进尺等方式对石门穿煤进行施工。在开展探煤工作的过程中，对于每个循环来说，探煤距离通常情况下需要控制在30米，对前方煤层的赋存状况进行准确的探明。在超前保护距离方面，对于巷道来说，其循环掘进需要控制在5米；顺层排放钻孔施工完毕排放一段时间后，开展效果检验工作。

3.4 防突管理保障措施。①明确防护重点，落实防突责任制，确保管理的专业化、规范化。防突措施施工通常情况下由跟班队干部或班组长到现场实施跟班负责。由专业人员、区队正职对于严重突出区或构造带等实施现场跟班作业，对于现场的状况进行及时的掌握，同时迅速采取必要的应对措施，对现场进行指导。②在施工过程中，全面贯彻落实防突措施，以及严格执行钻孔施工、效果检验联合验收签字确认制度，进而在一定程度上确保防突措施工程落实到位。③在瓦斯管理过程中，遵守“超前防范、及时应对”原则，全面执行瓦斯浓度超过0.7%的断电制度；对异常信息进行及时的捕捉，同时采取针对性措施对异常信息尽心管理，超前防范。④工作面煤层赋存、瓦斯涌出、措施施工等安全信息，通常情况下由区队技术员负责收集，同时对其进行及时的分析，并且严格执行请示、汇报制度。⑤全面落实科室、区队领导负责制，对于防突奖罚激励机制，奖罚等制度要严格落实，每季度兑现1次，不断激发全体员工工作的积极性。

地质构造论文:浅析吾祠煤矿地质构造特征对煤层的影响

摘 要：吾祠煤矿构造相对来说比较复杂一些，一般都是断裂发育，严重的阻碍了煤田勘察和开发，我们可以通过一些相关地质内容和煤田勘察资料做简单的分析，并且对吾祠煤矿构造特征及对煤系地层的影响进行深入的探讨。经过仔细研究我们发现，吾祠煤矿构造相对比较复杂一些，由于断层之间的相互切割效果，导致含煤地层受到了很大的破坏，平面上也会有各种各样的断块出现，在剖面上主要是以阶梯状抬斜断块等形式为主，这导致煤层面连续性受到了严重的破坏。有时煤层面的经常出现是由于缓倾角断裂现象导致的，这导致存量相对比较集中一些，煤的密度也会大大增高，由于断层面经常切割，使得煤系地层出现了变薄的现象，这样一来煤层就会提升一定高度，岩浆和断裂活动也会快速侵入当中，最后让我们煤的变质程度出现了南北极分化的特点，由于从南向北地质变化的程度会逐渐变大，这导致在断裂带附近地质变质程度较大。

关键词：煤矿地质构造；煤层；影响

1 吾祠矿区的地质概况

吾祠煤矿井口是福建省漳平市灵地乡，该矿区内部地形比较复杂一些，地处于低山地区，地势相差比较大一些，沟谷的切割程度也会比较深一些，这对降水或者排泄脏污有一定的帮助，也不会污染自然环境。本区地层有石炭系的林地组，二叠系中统的栖霞组、文笔山组和童子岩组，当中我们经常提到的童子岩组被称为煤系地层。吾祠煤矿的北面有一条江，这条江北称为晋江，这条江是受到大断裂的影响导致附近的地形十分复杂，并且煤系地层在最近这几年受到大自然的破坏也越来越严重。缓倾角断层发育，煤系地层受到严重的破坏。

1.1 地 层

吾祠矿区内部主要地层包括以下：统林地组、中上元古界麻源群、统栖霞组、童子岩组。其中童子岩组相对比较重要，这含煤地层相对比较多一些。在受到外力的影响之后，地质出现了断裂的影响，很多地层都无法保护完全，甚至有一些地层经常会出现倒置的现象。

1.2 构 造

①褶皱。在矿区当中，一般1级褶皱发育地方大部分都是广平倒转向斜，童子岩组是其核心的部分，文笔山组、栖霞组作为童子岩组的两翼。而2级褶皱的构造方向正好位于1组宽缓背的方向进行构造，背斜轴附近会有非常密集而呈现摄像环状的断层，断层表面就好比是大树的年轮，横过褶皱核部，应该注意岩层分布的情况，老岩层的两次排列着比较新的岩层，这被称为背斜，如图1所示。

因为地质会出现各种各样的运动，这会导致我们的地质形成一种形态不一的褶皱，而且协调性也不是很好，一旦地质出现了断层，那么上盘地层就会从西面往东移动，并且轴部位也会从东南部位专向西南部位，在断层面的附近S形褶皱是经常出现，下盘S形褶皱相对不够稳定，呈现不规则的S形褶皱比较多一些。褶皱轴总体方向是从东北转向西北的方向，倾角比较陡一些，角度一般在15～30 °之间。如图2所示。

②断层。在吾祠煤矿断层主要包括以下：缓倾角断层：一共有五条，分别是F0、F1、F2、F3、F101，另外还有SEE走向逆断层和SEE走向正断层，其中正断层包括四条，分别是：F4、F6、F102、F104。而逆断层主要是F103。断层面附近断裂的情况具有压抑的特征，挤压稍微紧密一些，有的时候经常会看到小型破碎揉皱中还带一点石英脉。根据相关调查发现，缓倾角破裂的缝隙比较小一些，并且宽度，不超过5 m，断层附近的扭曲程度也是不一样的，经常会看到破碎现象。在断层形态中，我们发现F0、F1、F2、F3、F101断层基本是保持一致形态。正断层断层带的宽度一般不高于10 m，并且断层角一般都是砾岩，硅质胶结。在童子岩组地层当中，正断层面是经常可以看到的，主要包括F4、F6、F102、F104断层面。一般破碎带的宽度在0～10 m之间，见表1。

2 构造对煤系地层的影响

2.1 褶皱构造对煤层构造形态的控制

由于受到各种地理问题的影响，导致地貌很容易受到地壳运行的影响最后出现变形，而且地形外貌相对比较弯曲。并且煤资源的地貌本身就是比较宽松，一旦地壳开始运动，那么整体结构很容易出现变形，例如我们会看到煤层较厚的地方和较薄的地方都比较多一些，相对比例比较均匀。这对褶皱的构造都是有一定的影响力，煤层有压力大的区域向压力小的区域流动，使得煤层出现中间厚，两边薄的现象。如果一旦出现了地壳运动，在垂直压力下，可能会造成煤层中间比较薄，两边越来越厚。

2.2 断裂构造的影响

缓倾角断裂对童子岩组煤层造成严重破坏，但也形成一些有利的因素，如因断裂使煤层重复，造成储量相对集中，含煤密度提高；或因断层切割，造成煤系盖层断失变薄，使主要煤层的埋深抬高而易于勘探等。

由于本矿井童子岩组一段地层的底部和顶部受限于F1和F3滑覆断层之间，而F1和F3滑覆断层又呈波状起伏状态，童子岩组一段地层保存的厚度与缓断裂的形态紧密相关。而井田的主要可采煤层均赋存于童子岩组一段地层中，当F1断层呈向斜出现时，保留童子岩组一段底部地层较完整，童子岩组一段底部地层的煤层就有可能被保留下来；当呈背斜出现时，底部地层保留较不完整，以下煤层常被断失。而F3断层却相反，呈向斜出现时，童子岩组一段上部地层被断失，煤层易被断失；呈背斜出现时，保留的地层较厚，主要可采煤层均有保存。由于煤层厚度原因，层间滑动构造的影响最后导致煤层之间出现了塑性流变产生厚薄不均等现象。地貌断裂造成的煤层结构的变化相对于褶皱构造来说没有特别的影响，其主要表现在断裂部位出现煤层加厚或者变薄现象，一些正断层由于引张拖拽作用，可导致断层附近上、下盘煤层厚度变薄，如图3所示。

地质构造论文:浅谈煤矿地质构造对顶板事故的影响

[摘 要]我国大多数矿井地质构造复杂，顶板较破碎，其中一些矿井顶板坚硬很容易在掘进和采煤过程中冒落，造成顶板事故，大多数顶板事故都是由于地质资构造不清造成的，因此查清地质构造对减少顶板事故具有重要意义。

[关键词]地质构造 顶板事故

1.引言：

高产高效矿井地质保障以地质量化预测为先导，以物探、钻探等综合技术为手段，并依托先进的计算机技术实现生产地质工作的动态管理来查清煤矿地质构造，它对矿井设计、采区布置、生产准备、采面布置到回采等各个层次或阶段提供可靠的地质保障，减少矿井顶板事故。

2.煤矿地质构造与顶板事故的关系

2.1 地质构造导致顶板事故

在大断层两侧，往往伴生中、小断层和裂隙，其形状大致与主断层相近，在顶底板为厚层砂岩的工作面最常见。尽管断层落差小，不影响工作面的布置和开采，但在顶底板岩层中产生了薄弱面，特别是小断层密集区段，两条不同倾向的小断层可产生离层三角岩块，对顶板管理危害极大。断层倾向与工作面推进方向对顶板控制和冒顶事故也有影响，当工作面推进方向与断层倾向相同时，顶板较难控制，岩块易离层下落砸人或推垮工作面，造成冒顶事故。

2.2 褶皱构造与顶板事故

褶皱构造是岩（煤）层在地质作用力的影响下，产生变形而形成波状弯曲且未失去连续性的构造形态。从地质力学分析，褶曲一般是水平挤压力或水平挤压剪切力作用形成，煤层要发生塑性流动或滑动，岩层受构造应力的作用，不同部位会产生一系列的裂隙、小断层、节理等内部小构造。特别是在褶曲轴部往往烈隙、节理更发育，岩层破碎，煤层暴露后吸水脱落，同时其轴部产状变化急剧，煤厚发生急剧挤厚压薄现象，回采中不易支护，易发生片帮及冒顶事故。其次褶曲轴部煤厚度易突变（变厚或变薄），小眼掘进时易发生煤层垮落事故。

2.2 断裂构造与顶板事故

由于断层的存在，使煤、岩层断开，两侧岩块相对位移，破坏了煤层的连续性。断层广泛发育于不同构造环境中，类型很多，特别是构造复杂的矿区，其断距、破碎带大小不一，对围岩破坏程度也不同，破碎带是产生顶板事故的主要部位；另外，常在断层两侧出现牵引褶曲、揉皱、挤压和破碎等现象，煤层和顶、底板中裂隙也显著增加，且常导致煤层厚度突增或压薄，生产中该部位煤（岩）层暴露后容易产生冒顶事故；还有一些顶断底不断或底断顶不断的小断层及层间滑动构造部位，由于受到构造应力的作用，围岩易脱落，且脱落面积较大，没有预兆，也易发生顶板事故。

2.3 岩浆侵入与顶板事故

岩浆侵入不但破坏了煤层的连续性和完整性，而且岩浆侵入煤层所形成的岩体，其边缘极不规则，在侵入体前缘的煤（岩）层中往往出现特殊的揉皱现象，煤理紊乱，具有旋窝状褶曲等小构造。如果没有掌握岩浆侵入体分布的特征和接触变质的规律，如果支护不当，容易发生局部冒顶现象。

2.4 煤岩组合与顶板事故

煤层的顶、底板岩层的岩石性质、厚度、结构构造、岩石强度、含水性是煤矿生产中确定支护方式和采空区处理方法的重要依据，它们是引发顶板事故的重要地质因素。由于煤系地层受到地质应力及后期构造变动影响，煤岩层均已产生形变，导致围岩破碎，顶板多变不平整，煤层形态多变。经实践证实，通常易引发顶板事故的煤岩组合情况有：①围岩节理和劈理发育地段，易产生煤岩层脱落伤人，尤其是雨季期间，水沿裂隙渗入，更易造成冒顶及垮帮事；②煤层伪顶完整性差，强度低，如果支护没有及时跟上，或支护手段、方式没有适应煤层顶板变化，也极易产生顶板事故；③岩层胶结物以泥质、粘土质为主的，容易产生顶板滑移和冒顶事故：④煤层厚度急剧变化地段造成顶板稳定性差，容易产生顶板事；⑤急倾斜煤层一旦发生局部冒顶时，由于顶板向下滑移，可能扩大成为大面积的冒顶；⑥以沼泽相、泥炭沼泽相为主的煤岩组合，在原始沉积时部分沉积物的表层可能发生风化，形成土壤层，高岭土化作用显著，这些地段容易发生冒顶；⑦煤岩结构复杂的煤层中往往含有多层夹矸层，开采中易发生夹矸至上分层脱落伤人事故。

3 防治煤矿顶板事故对策

3.1 加强地质预报工作

对目前正在生产的矿井通过收集资料、打钻、电测等手段查明地质构造的复杂程度和变化趋势、陷落柱分布范围、断层的延展性等，做到工作面施工前掌握地质构造和顶底板特征，做好预测预报工作。

3.2 认真编制工作面作业规程

结合实际情况，针对工作面的具体地质条件，制定详细的地质说明书和顶板管理措施，认真贯彻执行相关操作规程，并制定易于操作的实施细则，确保施工人员的安全，另外根据生产实际情况的变化，及时提出修改和补充措施，遇到地质条件特殊地段，如断层、褶曲、挤压带和顶板特别破碎地点，要采取与之相适应的特殊支护方式。施工前必须实行地质灾害评估制度，对于可能造成地质灾害隐患的地点保证相应的配套智力措施。

3.3 科学合理地设计、布置巷道

在充分查清矿区地质条件的基础上，井巷工程设计过程中，要避免在地质构造线附近布置巷道，因为垂直于地质构造线方向的压应力最大，是岩体产生变化和破裂的主要因素。要避免在断层、节理破碎带、泥化夹层等地质构造软弱面附近布置巷道。围岩的次生应力与原岩应力和侧压系数有关，应将巷道布置在顶板压力不会太集中、顶板稳定性较好的部位。

3.4 强化现场管理及生产技术管理

对顶板的检查与处理，是一项经常性而又十分重要的工作。技术人员要观测摸索本矿区不同岩石岩移的规律。科学地掌握顶板情况，在构造带附近的井巷工程、掘进面迎头、采煤面上下出口、切眼口，顺槽三角区等地点，要制定与之相适应的有效防范措施，加强支护。管理人员要经常深入生产第一线，明确职责，及时发现、解决顶板问题。矿井要建立群查、群防、群治的顶板管理制度，使一线作业人员及时处理顶板问题。对排查的安全隐患，按照轻重缓急的原则，定项目，定人员，定措施，定时间及时进行整改。整改结束后，由主管负责人组织进行验收。并在隐患处理单上签字。

3.5 避开地质异常区

掘进过程中不可能避开地质异常区，就应采取妥善的支护措施；搞好班组建设，充分发挥班组长在煤矿顶板管理中的作用。加强井下施工人员的培训和安全教育，提高他们的业务素质和安全管理水平，使他们在生产一线出现安全隐患时，能够正确判断，及时果断处理，避免顶板事故的发生。

4 结语

物探先行、钻探验证，查清地质构造，完善的技术措施，严密的现场管理，职工的安全意识，这几个环节链式配合，方能有效进行煤矿顶板管理，防止顶板事故的发生。

作者简介：

梁金波，1978年3月出生，男，工程师，专科，2003年毕业于黑龙江省双鸭山市工学院地质工程专业，现工作于新疆龙煤能源有限责任公司地质测量部，主要从事矿井地质工作。

地质构造论文:内蒙古地质构造单元划分及存在的有关问题

摘要：通过对内蒙古地质构造单元最新划分方案的研究，对部分一、二级构造单元的界线（如索伦――西拉木伦河结合带）和几个二、三级构造单元的划分提出了质疑，并且依据大量实际资料进行了讨论，提出了新的意见，供内蒙古广大地质工作者参考和合理的利用。

关键词：内蒙古；地质构造单元；划分；有关问题

一、地质构造单元划分

自新中国成立以来，有不少学者在进行全国地质构造单元划分的同时，对内蒙古的地质构造单元进行过不同的划分。如（黄汲清，任纪舜，姜春发等，1977）在中国大地构造基本轮廓的研究中，将内蒙古划为中朝准地台和天山兴安地槽褶皱区及额尔古纳地槽褶皱系；（李春昱，1981）对中国板块构造轮廓研究和划分中，将内蒙古划为中朝板块和西伯利亚板块两大板块；其中较为系统的划分始于1983年，开始编制的第一代内蒙古区域地质志，于1991年出版。当时依据的是槽台学术观点，将内蒙古划分为华北地台、内蒙古中部地槽褶皱系、兴安地槽褶皱系、天山地槽褶皱系、祁连地槽褶皱系等5个一级构造单元，并且进一步划分了17个二级构造单元和40个三级构造单元。（邵积东1998）将内蒙古划分为西伯利亚板块、华北板块和塔里木板块。（潘桂棠，肖庆辉，陆松年，邓晋福等.2009）将内蒙古也划为西伯利亚板块、华北板块和塔里木板块。（邵积东2010）将内蒙古划分为西伯利亚板块、华北板块、塔里木板块和哈萨克斯坦板块。

全国矿产资源潜力评价项目，内蒙古基础地质背景研究以板块构造理论和全新的思维，将内蒙古的地质构造单元进行了重新划分。但由于不同承担单位在认识上存在差异，所以在划分上仍有所不同。具体划分情况见图。

二、新的划分方案存在的主要地质问题

1. 索伦山――林西（西拉木伦河）结合带

索伦山――林西（西拉木伦河）结合带被划为Ⅱ级构造单元，在Ⅱ级构造单元的基础上又进一步划分了达青牧场――扎赉特旗俯冲增生杂岩带、林西残余盆地、西拉木伦俯冲增生杂岩带、索伦山蛇绿混杂岩带、查干乌拉俯冲增生杂岩带、苏尼特右旗坳陷盆地、桑根达来断陷盆地7个Ⅲ级构造单元。

在上述划分的讨论中，认为索伦山与西拉木伦河都有早二叠世的蛇绿岩，应为同一个构造带，并将其作为一级构造单元的分界线，这显然是错误的。

在西拉木伦河断裂带的南北两侧，确实为明显不同的两套地层系统，北部为晚石炭世本巴图组海相中基性火山岩、碎屑岩组合，含蜓化石Profusulinella -Pseudostaffella带和Fusulina-Fusulinella带；阿木山组海相碳酸岩、碎屑岩组合，含蜓化石Triticites带和Pseudoschwagerina带；早、中二叠世有寿山沟组海相碎屑岩组合，大石寨组海相中基性火山岩及碎屑岩组合，含海相动物化石，哲斯组海相碳酸岩及碎屑岩组合，含蜓化石Monodiexodina带，腕足化石Spiriferella-Kochiproductus-Yakovlevia带，珊瑚化石Plerophyllum crassoseptatum-Tachylasma zhesiensi-T.variabila带；晚二叠世为林西组黑色砂板岩的陆相地层，含植物化石Callipteris-Noeggerathiopsis带。南部对应的晚石炭世则为酒局子组碎屑岩夹煤层的陆相地层，含植物化石Neuropteris-Lepidodendron带；早、中二叠世则为三面井组海相碎屑岩、碳酸岩组合，含蜓化石Misellina ovalis-Parafusulina splendens带，额里图组陆相火山岩及碎屑岩地层，含Pecopteris tenuicostata， Emplectopteris minima，Danaeites mirabilis， Taeniopteris norinii，Annularia gracilescens等植物化石，于家北沟组海相碎屑岩夹火山碎屑岩，含海相动物化石；晚二叠世为铁营子组，以砂砾岩为主的陆相地层，含植物化石。建造类型明显不同，生物特征北部为冷水型动物群和安格拉植物群，南部则为暖水型动物群和华夏植物群，也均明显不同。构造分区特点明显，断裂带构造特征清楚，并见有早二叠世的蛇绿岩。这确实是一条重要的构造带。

但在索伦山构造带南部则为晚石炭世本巴图组、阿木山组、早、中二叠世大石寨组、哲斯组，是西拉木伦河断裂带以北的地层系统，并非是西拉木伦河断裂带南部的晚石炭世酒局子组、早中二叠世三面井组、额里图组、于家北沟组这套地层系统。那么，将索伦山构造带与西拉木伦河构造带相连，就是在同一套地层系统中，也就是在同一构造块体中划一条线，作为大构造单元分化性构造边界，显然不妥。

实际上，西拉木伦河断裂向西应从桑根达来――朱日和东南――白乃庙南与华北陆块边缘断裂相连接。主要依据：①这一线两侧分别为上述南北两套地层系统；②在朱日和东南通过近年区调填图，确认在北部为含Triticites的阿木山组与南部含Neuropteris植物化石的酒局子组之间为一断裂构造特征明显的大型断裂带，航磁异常图上为一明显的正负异常梯度带。根据这一可靠的资料依据，认为该断裂带就是西拉木伦河断裂带的西延部分，对西拉木伦河断裂的延伸有了准确的认识。至于索伦山断裂带向东如何延伸，尚需进一步研究。

2. 包尔汉图――温都尔庙弧盆系

包尔汉图――温都尔庙弧盆系为Ⅱ级构造单元，在此基础上又划分了朝阳地――翁牛特旗弧――陆碰撞带、温都尔庙俯冲增生杂岩带、宝音图岩浆弧3个Ⅲ级构造单元。

朝阳地――翁牛特旗弧-陆碰撞带的划分，仅根据山湾子陆源火山弧（O-S1）和青龙山镇晚石炭世俯冲火山岩，推测其至少在寒武纪末期和早石炭世末期发生过俯冲活动；而在朝阳地出露的超基性岩长轴方向与围岩新太古代建平群片麻理产状一致，就反映出新太古代之后的俯冲挤压特征，显然是缺乏依据。

温都尔庙俯冲增生杂岩带，主要指的是温都尔庙群，这种划分存在有一定的错误。原1∶20区调在温都尔庙群底部划出了玄武岩，并见有超基性岩。在胡尔嘎庙等3幅1∶5万区调中，经野外实地调查，发现有玄武岩，与超基性岩、辉绿岩岩石面貌特征相似，变质变形不强。而与真正划入温都尔庙群的绢云石英片岩、石英片岩、石英岩、磁铁石英岩夹大理岩及绿片岩等含铁建造明显不同，其分布特点也不尽协调。当时分析超基性岩和辉绿岩为基性脉岩或岩墙群，变玄武岩为包尔汉图群。

近年区调工作，周志广在西乌旗达青牧场西南发现了大量变质玄武岩，获得锆石U-pb同位素年龄421±2Ma；葛梦春在锡林浩特以东一带玄武岩安山岩中获得锆石U-pb同位素年龄411±59Ma，时代为奥陶纪，将其划归包尔汉图群。李承东等在温都尔庙一带于变玄武岩中获得锆石U-pb同位素年龄470Ma，于变质砂岩中获得相当于中志留世的碎屑锆石年龄。以此年龄将温都尔庙群的时代确定为寒武纪――中志留世。初航于变玄武岩中获得245-357 Ma，以此年龄将温都尔庙群置于晚二叠世――早三叠世。这显然是错误的。因为变玄武岩、安山岩并非温都尔庙群的内容，它不能够代表温都尔庙群含铁建造的形成时代。

另外，在构造单元划分讨论中认为，中、晚元古代大洋板块向南俯冲形成温都尔庙群俯冲增生楔，由温都尔庙群蛇绿岩、洋内弧和远洋沉积物堆积而成，并有高压变质带存在。

其中蛇绿岩指的是白音查干一带的碳酸盐化、滑石化蛇纹岩、绿帘绿泥石英片岩、绿泥片岩等枕状熔岩和蚀变辉长岩，温都尔庙地区的蛇纹石化橄榄岩、斜长角闪岩、斜长花岗岩。据1∶5万区调（1995）获得图林凯超基性岩Sm-Nd同位素年龄为1642±224Ma；斜长角闪岩锆石U-Pb同位素年龄1974.6Na；斜长花岗岩锆石U-Pb同位素年龄1906.0Ma。

洋内弧指的是温都尔庙群桑达来呼都格组钠长绿帘绿泥片岩、绿泥石英片岩、透闪石阳起片岩、硅质岩、磁铁化安山岩、大理岩等岩石组合，原岩为枕状拉斑玄武岩、安山岩、铁硅质岩。在绿帘绿泥片岩中获得锆石U-Pb同位素年龄值为1799.9Ma（1∶5万区调）。

远洋沉积指的是哈尔哈达组深海相二云母石英片岩、绿泥石英片岩、绿帘绿泥片岩、硅质岩、磁铁石英岩岩石组合。

高压变质带兰闪石片岩产在哈尔哈达组绿泥石英片岩中。据颜竹筠、唐克东等研究，兰闪片岩中有兰闪石、硬柱石、文石、多硅白云母、迪尔石、铁滑石等矿物出现，说明兰闪片岩属典型的高压相系。

上述认识存在明显的不妥或错误：①斜长角闪岩同位素年龄为1974.6Na，斜长花岗岩同位素年龄为1906.0Ma，这显然不是中新元古代，同时也不是蛇绿岩组合；②温都尔庙群中没有硅质岩和磁铁安山岩，而是有石英岩、磁铁石英岩；③二云母石英片岩、绿泥石英片岩、绿帘绿泥片岩、石英岩、磁铁石英岩、大理岩作为洋内弧和远洋沉积显然是错误的；④兰闪石片岩产在哈尔哈达组绿泥石英片岩中，说法不妥。不能将超基性岩、辉长岩、玄武岩、硅质岩、兰闪石片岩等蛇绿岩组合，甚至包括安山岩强加于温都尔庙群中，这是错误的。

在温都尔庙一带确实存在有蛇绿岩组合（硅质岩、枕状玄武岩、超基性岩、兰闪片岩、辉长岩、辉绿岩等），实际上是叠置于温都尔庙群之上的加里东期的蛇绿构造混杂岩带，与温都尔庙群不是同一套变质建造，不能将其并入温都尔庙群，温都尔庙群更不是俯冲增生杂岩。还需进一步研究，予以合理的划分。

3. 宝音图岩浆弧

内蒙古地质矿产勘查院将其划归包尔汉图――温都尔庙弧盆系，而内蒙古第十地质矿产勘查开发院将其划归了哈日博日格弧盆系巴彦毛道岩浆弧中，这种划分不尽合理。宝音图隆起呈北北东向分布，是分割内蒙古东西构造格局的一条重要构造带，应当单独划分。即使归并，也要考虑构造活动演化的相关性。

4. 恩格尔乌苏蛇绿混杂岩带

内蒙古地质矿产勘查院将其划为恩格尔乌苏蛇绿混杂岩带，内蒙古第十地质矿产勘查开发院将其划为恩格尔乌苏俯冲增生杂岩带。是一个被认为是华北板块与塔里木板块之间恩格尔乌苏洋封闭，碰撞对接带上的蛇绿混杂岩带。据王廷印等（1986）研究，带内具有层序较全的蛇绿岩组合。底部为变质橄榄岩（地幔岩），向上依次为堆晶岩、基性岩墙群、枕状熔岩和远洋沉积变质硅质岩，其次为块状海绵状硅质碳酸盐岩岩石等硅化型风化壳；堆晶岩由细粒角闪辉长岩组成，顶部见有斜长花岗岩；基性岩墙群为次玄武岩、辉绿岩、辉绿玢岩；枕状熔岩为拉斑玄武岩、橄榄玄武岩、安山玄武岩；远洋沉积为硅质岩、硅质碧玉岩、细碧角斑岩、锰结核等。它们以构造岩片侵位于上石炭统以本巴图组为基质的沉积地层中。带内发育有二叠纪俯冲岩浆杂岩（TTG）岩石构造组合。

作为蛇绿混杂岩带讨论是可以的，但作为俯冲增生杂岩带讨论，将其南部晚石炭世阿木山组以及石炭纪――二叠纪花岗岩出露区全部划为俯冲增生杂岩，可能不妥。从蛇绿岩的形成时代看，为早二叠世末期――中二叠世，那么，俯冲增生作用一定要晚于蛇绿岩的形成时代，由此可以说明，阿木山组以及石炭纪花岗岩不能是俯冲增生杂岩。所以，应考虑修订划分方案。

5. 敦煌陆块

划分方案中谈到，北山地区出露的变质基底岩系为中、新太古代高级变质的表壳岩、变质深成体和古元古代北山岩群云母石英片岩、黑云变粒岩、磁铁石英岩（下转150页）（上接87页）组合。中元古界古洞井群、新元古界园藻山群、震旦系洗肠井群，古洞井群、园藻山群为典型的盖层沉积，洗肠井群为冰积沉积。

上述划分方案存在以下几方面问题：①在内蒙古的北山地区不存在中、新太古代高级变质岩系；②北山岩群在黑鹰山-蓬勃山以南一带广泛出露，构成近东西向分布的古陆块，在其南侧与敦煌陆块之间为一浩瀚的古生代大洋，因此将其归属于敦煌陆块不尽合理；③中新元古界盖层沉积及震旦系冰积沉积，归属敦煌陆块，值得进一步讨论。

6. 大兴安岭弧盆系

划分了漠河前陆盆地、额尔古纳岛弧、哈达图――新林俯冲增生杂岩带、海拉尔――呼玛弧后盆地、红花尔基――李增碰山兰片岩构造混杂带、东乌旗――多宝山岛弧、二连――贺根山蛇绿混杂岩带、锡林浩特岩浆弧八个三级构造单元。主要问题有以下几点：①中新元古界佳疙瘩组为一套绢云片岩、二云片岩、绢云石英片岩、绿泥片岩、千枚岩组合，将其作为岛弧环境值得进一步讨论。另外将佳疙瘩组界定为南华系、将额尔古纳河组界定为震旦系缺乏依据；②新划分的哈达图――新林俯冲增生杂岩带缺少物质组成的论述，划分依据不明确；③锡林浩特岩浆弧，在文字讨论中认为是从华北陆块分离出去的古陆块，将其又划归于大兴安岭弧盆系二级构造单元，不尽合理；将达青牧场俯冲增生杂岩带划归于索伦――扎鲁特旗结合带二级构造单元，亦可不妥。锡林浩特岩浆弧与达青牧场俯冲增生杂岩带两个二级构造单元之间无明显的大的构造界线，这样划分显然不尽合理。

7. 地层区划

由于地质构造单元划分不合理，导致了地层区划的混乱。如晚石炭世本巴图组、阿木山组和中二叠世哲斯组在两个二级构造单元和三个三级构造单元中同时出现；乌宾敖包组在额尔古纳岛弧中出现，说明地质构造单元和地层区划的划分是错误的。同一套地层建造、相同的古生物化石组合，应当是在同一沉积构造环境中形成，不应将其划归不同的构造单元或不同的地层区。

本人通过详细研究全国矿产资源潜力评价项目对内蒙古地质构造单元的划分方案，发现存在诸多问题和错误，本次仅对上述几方面的问题进行讨论，并且提出不同的意见，供在内蒙古工作的地质工作者参考和合理利用。

地质构造论文:不同地质构造对煤层厚度的影响

摘 要：为了满足煤矿工作的需要，进行煤层厚度及地质构造环境的结合分析是必要的。在工程实践中，影响煤矿正常开展的因素诸多，我们需要科学辩证、认真分析，做好煤层厚度及地质构造关系的分析，从而满足现阶段煤炭勘探工作的要求，如果不能进行这个方面的深入分析，就难以得到影响煤层厚度的有效结论，这就不利于实现工程成本的控制，不利于工作效率的提升。该文就煤层的断层构造状况、褶皱构造状况、岩浆入侵状况进行分析，旨在解析地质构造与煤层厚度的具体关系，从而满足实际工作的要求。

关键词：地质构造；煤炭资源褶皱；挖掘工作；断层；岩浆侵入；煤层厚度

前言

为了有效提升煤炭开采工作的质量，必须要落实好煤层的勘察工作，在这个模块中，煤层厚度计算环节扮演着重要的角色，通过对这个环节的优化，可以获得良好的煤层厚度计算结果，从而做好煤层厚度测算的相关工作，满足现阶段煤炭工作的要求，实现对煤层厚度变化规律的深入分析，进行煤层厚度变化规律的有效预测。

1 关于褶皱构造影响状况的分析

（1）受到地壳运动的影响，地表以下的岩层会产生一系列的塑性变化状况，我们把这种构造形态称之为波状弯曲状态，这种褶皱构造对于煤层厚度的影响比较大。煤层自身也比较松软，受到构造应力的影响，很容易出现塑性流动状况，从而出现局部煤层的厚度变化状况。

在地表的垂直压力影响下，褶皱构造的变动导致褶曲轴部的压力增大，导致其两翼煤层的加厚，在这种状况下，背斜的轴部煤层厚度变薄。受到水平挤压力的影响，褶曲的两翼受力比较大。煤层形成褶皱的过程中，煤层内部会产生较大的压力差异，这种压力差异会产生一系列的塑性流动状况，从而导致两翼煤层的稀薄。一般来说，一些剧烈褶皱的煤田会出现较大的煤层厚度构造变化状况，出现一系列的不协调、不对称等褶皱状况，从而不利于煤层工作的有效开展。

受到纵弯褶皱应力的影响，向斜内部的煤层厚度不断增加，其两翼的煤层会逐渐的稀薄。受到横弯褶皱应力的影响，向斜槽部的煤层厚度不断增加，背斜顶部的煤层厚度不断降低。

（2）受到地质构造褶皱的影响，煤层会出现一系列的塑性流动状况，比如镜面滑动状况、搓碎状况等，这些情况都导致煤层厚度的分布不均匀，在其剖面图上会出现弯曲状况，其走向上也存在一系列的不规则变化，构造轴部的煤层厚度增加，其两翼煤层厚度变小，不利于煤层开采工作的有效开展。

2 关于断裂构造影响状况的分析

（1）一般来说，断裂构造对煤层厚度的影响比较小，褶皱构造对于煤层厚度的影响比较大。断裂构造的影响主要存在于以下几个方面，断层的形态状况、分布规模、特点性质等都会影响到煤层的厚度变化状况。

断裂构造状况的出现会导致煤层出现断层状况，这就导致煤层开采难度的提升，这就需要花费更多的工程成本进行开采工作的开展，难以实现工程造价成本的控制。

客观上来说，断裂构造对于煤层厚度的影响比较小，断裂构造对于煤层厚度的影响主要体现在断层状态、断层性质、断层分布等方面，这些方面的变化会影响到煤层深度的变化状况、煤层内部的空间分布状况。断裂构造让煤层的分布更具复杂性，不能实现煤炭开采工作的有效开展。在工程开采过程中，煤层的断裂区域存在诸多面积的煤炭资源，存在不同形式的煤层，这些煤层厚度不一、规模各异。如果存在较多的薄煤层，必然不利于煤炭开采工作的开展，褶曲构造的煤炭断层，不利于煤层开采工作的有效开展。

（2）如果其构造状况为背斜，那么扩张性裂缝是其主要的表现形式，这些裂缝的存在不利于煤层开采工作的开展，这些较大裂隙的破碎带，内部含水率比较高，受到拉应力状况的影响，煤层容易出现顶部破坏情况。如果其构造状况为向斜，就存在闭合性的裂缝，这些闭合性的裂缝面积比较小，具备良好的胶结性，含水量也比较小，对于煤层顶板的影响比较小。逆断层构造比较容易识别，在应力作用下，相对应的煤层区域的厚度会逐渐变薄。

（3）煤层厚度与层间滑动之间存在非常密切的关系。煤层受到不同方向的挤压力后，它的软岩层会产生流动状况，我们把这种状况称之为层间滑动。这种形态会导致煤层发生不断的变化，煤层的滑动过程中，其完整性会受到破坏，煤层内部的断裂性得到提升。

（4）在实践过程中，煤层厚度主要分为以下几个状况。剪切压薄型根源于煤层顶板的滑动状况，从而出现一系列的剪切应力，这会出现一系列的剪裂面状况，这些剪裂面与滑面相互交错，导致煤层结构形态的变化，导致其煤层厚度发生变化。断层内部的层间滑动状况，也会导致切蚀煤层的出现，导致其逐渐的变薄。滑动切蚀型存在于煤层的顺层状态中，受到层间滑动状况，其构造面发生了一系列的变化，煤层不断的变薄。

3 关于岩浆侵入影响状况的分析

（1）目前来说，我国的一些含煤层都出现了岩浆侵入状况，这种状况不利于煤层的连续性及其完整性的保持，导致其出现煤炭开采量的降低。这些岩浆接触到煤层后，会导致煤层出现燃烧状况，煤层就被破坏，它的粘性就被降低，这就难以保持器经济价值。岩浆的侵入不利于煤层工作的有效开展，特别是不利于煤层资源的保持，容易让煤炭质量变劣，从而不利于煤炭开采工作的正常开展。

岩浆侵入是影响煤矿建设生产工作正常开展的重要因素之一。煤层受到岩浆的侵入作用影响，煤炭在热变质作用的影响下，会出现煤层内部结构、煤层形态、煤层厚度等的变化状况。也可能增加煤炭的品种，有些煤炭成为了炼焦煤，这些煤种具备良好的经济价值。如果岩浆侵入过于强烈，就会导致较大的煤质破坏状况，甚至导致整个煤层成为天然煤炭，严重影响到煤炭开采工作的开展。根据岩浆入侵煤层的部位，我们可以将其分为不同的表现类型。

（2）岩浆侵入的状况与煤层的破坏状况密切相关，受到岩浆侵入的状况不同，它的煤层破坏程度也不同，如果岩浆存在过分侵入状况，煤层内部就会被岩浆过分侵入，就会导致煤层厚度的变小。受到不同岩浆侵入的影响，煤炭区域会出现不同的煤层状况，如果侵入严重，就不利于煤层结构的控制，很容易出现一些复杂性的煤层，这些煤层具备不规律性。煤层焦化现象主要存在于岩浆侵入与煤层的交接处，交接处的煤炭质量较差，质地坚硬。总的来说，相比于断裂构造、褶皱构造，岩浆侵入对于煤层厚度的影响最大，我们需要认真进行岩浆侵入影响的分析，满足现阶段煤层勘探工作的要求。

4 结束语

通过对不同地质构造对煤层厚度影响状况的分析，有助于我们进行煤炭工程勘探工作的开展，这需要我们针对具体的影响状况，展开具体分析，做好地质构造与煤层厚度影响关系的分析。