煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件

地質(zhì)構(gòu)造第一節(jié)巖層產(chǎn)狀第二節(jié)褶皺構(gòu)造第三節(jié)斷裂構(gòu)造煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件1第四章地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造：指構(gòu)成地殼的巖層或巖體在外力作用下所發(fā)生的變形與變位。1、構(gòu)造變動(dòng)：由地殼運(yùn)動(dòng)引起的巖層的變形與變位。地殼中的地質(zhì)構(gòu)造絕大多數(shù)屬于構(gòu)造成因。構(gòu)造變動(dòng)是地質(zhì)學(xué)尤其是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象。2、非構(gòu)造變動(dòng)：由于重力作用、地下水、風(fēng)化、冰川等作用，使巖層或巖體發(fā)生局部變形。這種作用不是地殼運(yùn)動(dòng)的直接表現(xiàn)。非構(gòu)造變動(dòng)規(guī)模不大，分布局限，不是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象，但它的存在影響了對(duì)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的全面認(rèn)識(shí)，所以有關(guān)章節(jié)中適當(dāng)介紹。第四章地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造：指構(gòu)成地殼的巖層或巖2第一節(jié)巖層產(chǎn)狀一、巖層產(chǎn)狀的概念1、巖層：兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的層狀巖石。某一地質(zhì)歷史時(shí)期形成的巖層—地層。巖層頂、底界面之間的距離—巖層的厚度。

1.夾層

2.變薄

3.尖滅

4.透鏡體

巖層厚度的變化第一節(jié)巖層產(chǎn)狀一、巖層產(chǎn)狀的概念32、巖層的產(chǎn)狀及測(cè)定方法

巖層產(chǎn)狀—巖層在地殼中的產(chǎn)出狀態(tài)。1）產(chǎn)狀的三要素（1）走向：（2）傾向：（3）傾角：tgβ=tgαcosωω—視傾向與真傾向之間的夾角。巖層產(chǎn)狀三要素

2、巖層的產(chǎn)狀及測(cè)定方法42）巖層產(chǎn)狀的記錄方法某巖層走向50°（或230°），傾向140°，傾角30°。記錄如下：（1）方位角全面記錄：50°SE∠30°NE50°SE∠30°（2）方位角簡(jiǎn)單記錄：140°∠30°，N140°∠30°（3）象限角全面記錄：N50°E，SE∠30°（4）象限角簡(jiǎn)單記錄：S40°E，SE∠30°產(chǎn)狀在地質(zhì)圖上的表示方法：在圖件的相應(yīng)位置上標(biāo)出30°┤，1：2000~1：10000的圖件：長(zhǎng)線7mm，短線2mm；1：25000~1：50000的圖件：長(zhǎng)線5mm，短線1mm。2）巖層產(chǎn)狀的記錄方法53、巖層產(chǎn)狀的間接確定方法1）三點(diǎn)法適用條件：巖層傾角緩，羅盤不易測(cè)定，或巖層深埋地下不能直接測(cè)定時(shí)。（1）條件：

a、三點(diǎn)位于同一巖層面上而不在一條直線上。

b、三點(diǎn)水平位置和標(biāo)高為已知。

c、三點(diǎn)范圍內(nèi)巖層產(chǎn)狀無變化。（2）求法要點(diǎn)：過次高點(diǎn)作一條走向線，再過另二點(diǎn)中的任意一點(diǎn)（最高或最低點(diǎn)）作走向線。利用兩條等高線的高程差和水平距離，求出巖層產(chǎn)狀。3、巖層產(chǎn)狀的間接確定方法6煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件7（3）具體求法：以一定比例將A、B、C三點(diǎn)按其平面位置投到平面圖上，連接最高最低點(diǎn)（圖中A、C），在該線上巖層面高程均勻下降，等分該線段，找出與次高點(diǎn)B相同高程的點(diǎn)E，BE連線即為次高點(diǎn)B的走向線，過A、C兩點(diǎn)分別作EB的平行線，既為三條走向線。在BE線上任選一點(diǎn)D，過D作DF⊥DB，D→F為巖層的傾向，在DB上截取一段DG，并使其等于D、F兩點(diǎn)的高程差，連接GF，∠DFG既為巖層傾角。求傾角也可以用公式：

α=arctg（高差/平距）上例中，高差=10m，平距可按比例量取。（3）具體求法：82）在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀

地形地質(zhì)圖：在地形圖的基礎(chǔ)上，加繪一些地質(zhì)資料，如地層界線、斷層走向線等地質(zhì)資料。單斜巖層：在一定范圍內(nèi)，巖層的傾斜方向和傾角大體一致。單斜巖層的露頭線是巖層面與地面的交線，露頭線上的各點(diǎn)既在巖層面上，又在地面上。在地形地質(zhì)圖上，找到露頭線與地形等高線的交點(diǎn)，這些點(diǎn)便是巖層面上的已知標(biāo)高點(diǎn)，只要有三個(gè)不同高程的點(diǎn)，便可用上述三點(diǎn)法求解巖層產(chǎn)狀。在可能的條件下，直接尋找露頭線與同一地形等高線的兩個(gè)交點(diǎn)，連接這兩個(gè)交點(diǎn)，既為巖層走向線。2）在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀9

右圖為地形地質(zhì)圖，A、B兩點(diǎn)為某巖層界面與100m等高線的兩個(gè)交點(diǎn)，連接AB，既為某巖層面上的100m走向線，再找出同一界面上與另一等高線200的交點(diǎn)C，過C點(diǎn)作AB的平行線，既為200m走向線。

在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀根據(jù)兩條走向線的平距和高差，可求出巖層的傾向和傾角。煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件10二、巖層的厚度及埋藏深度1、巖層厚度的概念真厚度（h）：巖層頂、底面之間的垂直距離。也叫巖層厚度。鉛垂厚度（hg）：巖層頂、底面間的鉛垂距離。水平厚度（hf）：在垂直巖層走向的剖面內(nèi)，巖層頂、底間的水平距離。視厚度（hˊ）：與巖層走向斜交的任意剖面內(nèi)，巖層頂、底面間的距離。

h=hgcosαh=hfsinα二、巖層的厚度及埋藏深度112、厚度的測(cè)定一些巖層雖然出露地表，但受出露條件的限制，不易直接測(cè)量其真厚度，要根據(jù)已知數(shù)據(jù)，計(jì)算求得。1）根據(jù)實(shí)測(cè)剖面求巖層厚度已知條件（實(shí)測(cè)剖面得到）：剖面方向、坡角、巖層產(chǎn)狀、出露寬度。（1）地形平坦：h=l×sinα（2）剖面線垂直巖層走向，坡向與傾向相反：h=l×sin（α+β）

地形平坦坡向與傾向相反2、厚度的測(cè)定12（3）剖面線垂直巖層走向，坡向與傾向一致，α<β：

h=l×sin（β-α）（4）剖面線垂直巖層走向，坡向與傾向一致，α>β：

h=l×sin（α-β）（5）地形直立，地層傾斜：h=l×cosα

坡向與傾向一致，α<β坡向與傾向一致，α>β煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件132）在地形地質(zhì)圖上求巖層厚度在地形地質(zhì)圖上，根據(jù)巖層面的露頭線與同一地形等高線的兩個(gè)交點(diǎn)，做出巖層頂面的走向線，延長(zhǎng)該走向線與巖層底面相交，該直線也是巖層底面上的一條走向線的水平投影，求出重合的兩條走向線的高程差，既為巖層的鉛垂厚度。下圖為地形地質(zhì)圖，AB為巖層頂面上100m走向線，CD為底面上50m走向線，巖層的鉛垂厚度hg=100-50=50m。2）在地形地質(zhì)圖上求巖層厚度14第二節(jié)褶皺構(gòu)造一、概念：巖層在外力作用下發(fā)生各種各樣的變形，但仍保持巖層的連續(xù)性和完整性。這種構(gòu)造形態(tài)叫褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造中的一個(gè)彎曲—褶曲。向上彎曲—背斜，向下彎曲—向斜。背斜核心的巖層較老，外圍的巖層較新。向斜核心的巖層較新，外圍的巖層較老。二、褶曲要素褶曲的形態(tài)是千變?nèi)f化的，為了研究它的空間形態(tài)，通常把它的各個(gè)組成部分及決定其形態(tài)特征的幾何要素分別給予命名，并統(tǒng)稱為褶曲要素。常用的褶曲要素有：第二節(jié)褶皺構(gòu)造151、核：褶曲最中心部分的巖層。2、翼部：褶曲核部?jī)蓚?cè)出露的巖層。3、軸面：是一個(gè)平分褶曲兩翼的假想面。軸面可以直立、傾斜或水平，可以是平面或曲面。4、軸及軸跡：軸面與水平面的交線—褶曲軸。軸面與地表面的交線—軸跡。地形起伏不大時(shí)，軸與軸跡近于重合。5、樞紐：褶曲巖層在橫剖面內(nèi)的最大彎曲點(diǎn)—樞紐點(diǎn)。同一巖層面上樞紐點(diǎn)的連線—樞紐。6、轉(zhuǎn)折端：褶曲一翼轉(zhuǎn)到另一翼的過渡部分，既兩翼巖層的匯合部分。常用的轉(zhuǎn)折端有圓滑狀、尖棱狀及平緩狀三種。煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件16三、褶曲的形態(tài)分類1、橫剖面形態(tài)分類1）根據(jù)軸面產(chǎn)狀分類（1）直立褶曲：又叫對(duì)稱褶曲，軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角近于相等。（2）傾斜褶曲：又叫斜歪褶曲、不對(duì)稱褶曲。（3）倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面傾斜，兩翼巖層傾向一致，傾角不等，一翼地層順序正常，另一翼地層順序倒轉(zhuǎn)。

a直立褶曲；b傾斜褶曲；c倒轉(zhuǎn)褶曲

d平臥褶曲；e翻卷褶曲

三、褶曲的形態(tài)分類172、根據(jù)樞紐在縱向上的起伏分類：（1）水平褶曲：樞紐是水平的，褶曲在水平面上長(zhǎng)距離延伸。（2）傾伏褶曲：樞紐是傾伏的，褶曲向一個(gè)方向傾伏，以至消失。煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件18第三節(jié)斷裂構(gòu)造

地殼中的巖石在地應(yīng)力作用下，失去其連續(xù)性和完整性，這種構(gòu)造稱為斷裂構(gòu)造。節(jié)理：斷裂面兩側(cè)巖塊沒有明顯的位移。斷層：斷裂面兩側(cè)巖塊有明顯的位移。一、節(jié)理（一）節(jié)理特點(diǎn)：1、屬于小型構(gòu)造；2、與褶曲斷層有密切聯(lián)系。（二）節(jié)理成因分類

1、構(gòu)造節(jié)理：

2、非構(gòu)造節(jié)理：第三節(jié)斷裂構(gòu)造地殼中的巖石在地應(yīng)力作用下，失去其19（三）節(jié)理的幾何分類1、按力學(xué)性質(zhì)分類：

1）張節(jié)理：張應(yīng)力作用的產(chǎn)物，垂直于張力方向裂開。

2）剪節(jié)理：力偶作用的產(chǎn)物。2、按節(jié)理面走向與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系分類：

1）走向節(jié)理：節(jié)理面的走向與巖層的走向一致。

2）傾向節(jié)理：節(jié)理面的走向與巖層的傾向一致。

3）斜交節(jié)理：節(jié)理面的走向與巖層的走向斜交。3、按節(jié)理面走向與褶曲樞紐的關(guān)系分類：

1）縱節(jié)理：節(jié)理走向平行于褶曲樞紐方向。

2）橫節(jié)理：節(jié)理走向垂直于褶曲樞紐方向。

3）斜節(jié)理：節(jié)理走向斜交于褶曲樞紐方向。（三）節(jié)理的幾何分類20二、斷層（一）斷層要素：

為了描述、研究斷層，把斷層的形態(tài)組成部分分別給以命名，統(tǒng)稱為斷層要素。1、斷層面：礦區(qū)常見的斷層面：1)規(guī)整的斷層面；2)破碎的斷層帶；3)密集的小錯(cuò)動(dòng)。斷層面的產(chǎn)狀用走向、傾向及傾角表示。2、斷層線：既斷層面與地面的交線。地形平坦時(shí)，斷層線接近斷層的走向線，斷層線的變化規(guī)律與地層界線一樣，遵循“V”字形法則。二、斷層213、斷盤：被斷層面所分割的由巖體或巖層所組成的地塊。

1）上盤：斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面以上的地塊。

2）下盤：斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面以下的地塊。4、交面線：巖層層面與斷層面的交線。

1）上盤交面線：上盤巖層層面與斷層面的交線。

2）下盤交面線：下盤巖層層面與斷層面的交線。（二）、斷距

斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)開的距離—斷距。斷距與斷層的延伸長(zhǎng)度、切割深度共同表示斷層規(guī)模的大小。在煤礦生產(chǎn)中斷距表明了煤層被錯(cuò)開后相隔的距離，因此，斷距是開采礦產(chǎn)不可缺少的資料。3、斷盤：被斷層面所分割的由巖體或巖層所組成的221、真斷距斷層面上的某個(gè)點(diǎn)，隨上、下盤相對(duì)位移的距離。

真斷距代表了斷層兩盤相對(duì)位移的總距離，故又稱總斷距。真斷距ab：是一個(gè)向量，可沿不同方向分解成各個(gè)分量：ab的鉛垂分量ad—鉛垂斷距；水平分量bd—水平斷距。以上兩個(gè)分量位于包含ab線的鉛垂面內(nèi)。在斷層面上：ab沿?cái)鄬幼呦蚓€的分量ac—走向斷距；ab沿?cái)鄬觾A向線的分量ac—傾向斷距。

平移斷距：總斷距=走向斷距；鉛垂斷距=傾向斷距=0。正、逆斷層：總斷距=傾向斷距；走向斷距=0；鉛垂斷距=總斷距×sinφ

水平斷距=總斷距×cosφ（φ—斷層面傾角）1、真斷距232、地層斷距

上、下盤中同一地層面的距離—地層斷距。若沿地層傾向切制剖面，在該剖面內(nèi)，上、下盤同一巖層面的垂直距離—地層斷距；其它剖面內(nèi)得到的為視地層斷距。2、地層斷距24

與地層斷距相關(guān)聯(lián)的有：鉛垂地層斷距hg和水平地層斷距hf，三者之間的幾何關(guān)系：h0=hf×cosα；h0=hg×sinα

在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用：地層斷距與真斷距是兩個(gè)不同的概念。兩點(diǎn)之間的距離必須在兩點(diǎn)的連線（即相對(duì)位移方向）上量取，而兩個(gè)面的距離與兩個(gè)面相對(duì)錯(cuò)移時(shí)的方向無關(guān)。因此，地層斷距相同的斷層，真斷距未必相等；真斷距相等的斷層，地層斷距未必相等。地層斷距不同于真斷距，它們的各個(gè)分量也不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。只有在某些特定條件下，二者的某些分量才相等。如地層水平時(shí)，地層斷距=鉛垂斷距=鉛垂地層斷距。與地層斷距相關(guān)聯(lián)的有：鉛垂地層斷距hg和水平地層斷距hf，253、落差：橫切或斜切斷層的剖面內(nèi)，上、下盤同一巖層界線與斷層各有一個(gè)交點(diǎn)，兩個(gè)交點(diǎn)的高程差，叫落差（H），兩個(gè)交點(diǎn)的水平距離—平錯(cuò)（L），兩點(diǎn)沿?cái)鄬用娴木嚯x—傾斜間隔。一般把斷層傾向剖面內(nèi)的落差值叫落差，其它剖面內(nèi)的落差值叫視落差。（三）斷層的分類1、以兩盤相對(duì)位移方向?yàn)榛A(chǔ)的分類：該分類方案首先將斷層分成三大類：3、落差：261）正斷層：上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升。2）逆斷層：上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降。3）平移斷層：兩盤沿?cái)鄬用孀呦蛳鄬?duì)水平位移。若上盤相對(duì)逆傾向斜沖—逆平移斷層。若上盤相對(duì)順傾向斜滑—正平移斷層。1）正斷層：上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升。272、根據(jù)斷層走向與兩盤巖層走向的關(guān)系分類：1）走向斷層：斷層走向與巖層走向基本一致。2）傾向斷層：斷層走向與巖層走向近于直交,與傾向平行。3）斜交斷層：斷層走向與巖層走向斜交。3、根據(jù)斷層走向與褶曲軸向的關(guān)系分類：

1）縱斷層：斷層走向與褶曲軸向近于平行。

2）橫斷層：斷層走向與褶曲軸向近于直交。

3）斜斷層：斷層走向與褶曲軸向斜交。2、根據(jù)斷層走向與兩盤巖層走向的關(guān)系分類：284、根據(jù)斷層的組合形式分類：1）地塹和地壘（塹壘構(gòu)造）：2）迭瓦狀構(gòu)造：3）階梯狀構(gòu)造：

階梯狀斷層地塹和地壘4、根據(jù)斷層的組合形式分類：29（四）識(shí)別斷層的標(biāo)志1、巖層的不連續(xù)1）平面上表現(xiàn)為錯(cuò)開，剖面上表現(xiàn)為升降。證明有斷層的存在，斷層存在于平面上煤（巖）層錯(cuò)開的部位。2）巖層走向發(fā)生急劇變化：由于兩盤巖層在相對(duì)錯(cuò)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)狀發(fā)生變化而形成，是指一些大、中型斷層而言。2、煤（巖）層的重復(fù)與缺失1）走向斷層與巖層傾向相反時(shí)，正斷層造成重復(fù)，逆斷層造成缺失。2）傾向相同，且斷層面傾角>巖層傾角，正斷層造成缺失，逆斷層造成重復(fù)。3）傾向相同，且斷層面傾角<巖層傾角,正斷層造成重復(fù)，逆斷層造成缺失。（四）識(shí)別斷層的標(biāo)志30

走向斷層造成巖層重復(fù)與缺失

a.c.e--走向斷層造成巖層重復(fù)；b.d.f--走向斷層造成巖層缺失煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件313、褶曲的突然變寬變窄褶曲被橫向或斜向斷層切割時(shí)，不僅表現(xiàn)為巖層分布不連續(xù)及軸線不連續(xù)，還表現(xiàn)為褶曲核部寬度在斷層兩盤突然變化：

PPCCCC背斜PP向斜

PPCC

下降

上升上升下降

切割背斜時(shí)，上升盤變寬，下降盤變窄；切割向斜時(shí)，上升盤變窄，下降盤變寬。平移斷層切割褶曲，兩盤寬度不變，但各地層界線平行錯(cuò)開。斜移斷層，既有平面錯(cuò)開，也有寬度變化。4、牽引褶曲斷層兩盤沿?cái)鄬用嫦鄬?duì)錯(cuò)移時(shí)產(chǎn)生的摩擦力，拖動(dòng)斷層附近的巖層，使之彎曲而形成的褶曲。巖層因牽引而變薄的尖端指示了對(duì)盤運(yùn)動(dòng)方向。3、褶曲的突然變寬變窄325、斷層角礫巖6、地形上的陡壁、懸崖7、水文特征有些斷層導(dǎo)水性較強(qiáng)，往往成為地下水的出露地表通道，有些斷層切割含水層，形成泉水。沼澤、湖泊成排成帶分布時(shí)，沿線可能是一條或平行排列的數(shù)條斷層。（五）斷層類型的確定主要指正斷層、逆斷層和平移斷層的確定，常用的方法有：1、經(jīng)驗(yàn)類推法：根據(jù)以往研究成果，若某礦以正斷層為主，那么所遇新斷層，就可以根據(jù)這種規(guī)律判斷其類型為正斷層。2、小斷層類比法：大斷層附近常伴生一系列小斷層。在巷道掘進(jìn)中若遇到一系列小斷層，可判斷前方有大地層存在，且性質(zhì)與小斷層相同。小斷層類比

5、斷層角礫巖333、巖層層位對(duì)比法采用本方法時(shí)，必須掌握下列地質(zhì)情況：1）煤層頂、底板的巖性特征，植物化石分帶。.1502）煤層厚度及層間距。3）煤層結(jié)構(gòu)、夾矸厚度、巖性。100..AB1#1#2#2#.4、對(duì)比分析法

1）利用相鄰井巷查明的1#1#斷層的性質(zhì)，判斷新巷2#道所遇斷層性質(zhì)。

利用相鄰煤層判斷利用相鄰井巷判斷2）利用相鄰煤層資料判斷3、巖層層位對(duì)比法345、斷層標(biāo)志法1）煤線方向指示另一盤錯(cuò)動(dòng)方向2）斷層角礫巖：看角礫巖巖性，若全是頂板巖石，對(duì)盤下降。若有底板巖石存在，對(duì)盤上升，此法只起輔助作用。3）擦痕：用手順擦痕方向摸，光滑方向既手代表盤運(yùn)動(dòng)方向。4）根據(jù)鉆孔資料：當(dāng)巷道開到鉆孔附近時(shí),要充分利用鉆孔資料。5）根據(jù)產(chǎn)狀分析：要充分利用巖層產(chǎn)狀資料。5、斷層標(biāo)志法35

地質(zhì)構(gòu)造第一節(jié)巖層產(chǎn)狀第二節(jié)褶皺構(gòu)造第三節(jié)斷裂構(gòu)造煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件36第四章地質(zhì)構(gòu)造

地質(zhì)構(gòu)造：指構(gòu)成地殼的巖層或巖體在外力作用下所發(fā)生的變形與變位。1、構(gòu)造變動(dòng)：由地殼運(yùn)動(dòng)引起的巖層的變形與變位。地殼中的地質(zhì)構(gòu)造絕大多數(shù)屬于構(gòu)造成因。構(gòu)造變動(dòng)是地質(zhì)學(xué)尤其是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象。2、非構(gòu)造變動(dòng)：由于重力作用、地下水、風(fēng)化、冰川等作用，使巖層或巖體發(fā)生局部變形。這種作用不是地殼運(yùn)動(dòng)的直接表現(xiàn)。非構(gòu)造變動(dòng)規(guī)模不大，分布局限，不是構(gòu)造地質(zhì)學(xué)的主要研究對(duì)象，但它的存在影響了對(duì)礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造的全面認(rèn)識(shí)，所以有關(guān)章節(jié)中適當(dāng)介紹。第四章地質(zhì)構(gòu)造地質(zhì)構(gòu)造：指構(gòu)成地殼的巖層或巖37第一節(jié)巖層產(chǎn)狀一、巖層產(chǎn)狀的概念1、巖層：兩個(gè)平行或近于平行的界面所限制的層狀巖石。某一地質(zhì)歷史時(shí)期形成的巖層—地層。巖層頂、底界面之間的距離—巖層的厚度。

1.夾層

2.變薄

3.尖滅

4.透鏡體

巖層厚度的變化第一節(jié)巖層產(chǎn)狀一、巖層產(chǎn)狀的概念382、巖層的產(chǎn)狀及測(cè)定方法

巖層產(chǎn)狀—巖層在地殼中的產(chǎn)出狀態(tài)。1）產(chǎn)狀的三要素（1）走向：（2）傾向：（3）傾角：tgβ=tgαcosωω—視傾向與真傾向之間的夾角。巖層產(chǎn)狀三要素

2、巖層的產(chǎn)狀及測(cè)定方法392）巖層產(chǎn)狀的記錄方法某巖層走向50°（或230°），傾向140°，傾角30°。記錄如下：（1）方位角全面記錄：50°SE∠30°NE50°SE∠30°（2）方位角簡(jiǎn)單記錄：140°∠30°，N140°∠30°（3）象限角全面記錄：N50°E，SE∠30°（4）象限角簡(jiǎn)單記錄：S40°E，SE∠30°產(chǎn)狀在地質(zhì)圖上的表示方法：在圖件的相應(yīng)位置上標(biāo)出30°┤，1：2000~1：10000的圖件：長(zhǎng)線7mm，短線2mm；1：25000~1：50000的圖件：長(zhǎng)線5mm，短線1mm。2）巖層產(chǎn)狀的記錄方法403、巖層產(chǎn)狀的間接確定方法1）三點(diǎn)法適用條件：巖層傾角緩，羅盤不易測(cè)定，或巖層深埋地下不能直接測(cè)定時(shí)。（1）條件：

a、三點(diǎn)位于同一巖層面上而不在一條直線上。

b、三點(diǎn)水平位置和標(biāo)高為已知。

c、三點(diǎn)范圍內(nèi)巖層產(chǎn)狀無變化。（2）求法要點(diǎn)：過次高點(diǎn)作一條走向線，再過另二點(diǎn)中的任意一點(diǎn)（最高或最低點(diǎn)）作走向線。利用兩條等高線的高程差和水平距離，求出巖層產(chǎn)狀。3、巖層產(chǎn)狀的間接確定方法41煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件42（3）具體求法：以一定比例將A、B、C三點(diǎn)按其平面位置投到平面圖上，連接最高最低點(diǎn)（圖中A、C），在該線上巖層面高程均勻下降，等分該線段，找出與次高點(diǎn)B相同高程的點(diǎn)E，BE連線即為次高點(diǎn)B的走向線，過A、C兩點(diǎn)分別作EB的平行線，既為三條走向線。在BE線上任選一點(diǎn)D，過D作DF⊥DB，D→F為巖層的傾向，在DB上截取一段DG，并使其等于D、F兩點(diǎn)的高程差，連接GF，∠DFG既為巖層傾角。求傾角也可以用公式：

α=arctg（高差/平距）上例中，高差=10m，平距可按比例量取。（3）具體求法：432）在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀

地形地質(zhì)圖：在地形圖的基礎(chǔ)上，加繪一些地質(zhì)資料，如地層界線、斷層走向線等地質(zhì)資料。單斜巖層：在一定范圍內(nèi)，巖層的傾斜方向和傾角大體一致。單斜巖層的露頭線是巖層面與地面的交線，露頭線上的各點(diǎn)既在巖層面上，又在地面上。在地形地質(zhì)圖上，找到露頭線與地形等高線的交點(diǎn)，這些點(diǎn)便是巖層面上的已知標(biāo)高點(diǎn)，只要有三個(gè)不同高程的點(diǎn)，便可用上述三點(diǎn)法求解巖層產(chǎn)狀。在可能的條件下，直接尋找露頭線與同一地形等高線的兩個(gè)交點(diǎn)，連接這兩個(gè)交點(diǎn)，既為巖層走向線。2）在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀44

右圖為地形地質(zhì)圖，A、B兩點(diǎn)為某巖層界面與100m等高線的兩個(gè)交點(diǎn)，連接AB，既為某巖層面上的100m走向線，再找出同一界面上與另一等高線200的交點(diǎn)C，過C點(diǎn)作AB的平行線，既為200m走向線。

在地形地質(zhì)圖上求巖層產(chǎn)狀根據(jù)兩條走向線的平距和高差，可求出巖層的傾向和傾角。煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件45二、巖層的厚度及埋藏深度1、巖層厚度的概念真厚度（h）：巖層頂、底面之間的垂直距離。也叫巖層厚度。鉛垂厚度（hg）：巖層頂、底面間的鉛垂距離。水平厚度（hf）：在垂直巖層走向的剖面內(nèi)，巖層頂、底間的水平距離。視厚度（hˊ）：與巖層走向斜交的任意剖面內(nèi)，巖層頂、底面間的距離。

h=hgcosαh=hfsinα二、巖層的厚度及埋藏深度462、厚度的測(cè)定一些巖層雖然出露地表，但受出露條件的限制，不易直接測(cè)量其真厚度，要根據(jù)已知數(shù)據(jù)，計(jì)算求得。1）根據(jù)實(shí)測(cè)剖面求巖層厚度已知條件（實(shí)測(cè)剖面得到）：剖面方向、坡角、巖層產(chǎn)狀、出露寬度。（1）地形平坦：h=l×sinα（2）剖面線垂直巖層走向，坡向與傾向相反：h=l×sin（α+β）

地形平坦坡向與傾向相反2、厚度的測(cè)定47（3）剖面線垂直巖層走向，坡向與傾向一致，α<β：

h=l×sin（β-α）（4）剖面線垂直巖層走向，坡向與傾向一致，α>β：

h=l×sin（α-β）（5）地形直立，地層傾斜：h=l×cosα

坡向與傾向一致，α<β坡向與傾向一致，α>β煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件482）在地形地質(zhì)圖上求巖層厚度在地形地質(zhì)圖上，根據(jù)巖層面的露頭線與同一地形等高線的兩個(gè)交點(diǎn)，做出巖層頂面的走向線，延長(zhǎng)該走向線與巖層底面相交，該直線也是巖層底面上的一條走向線的水平投影，求出重合的兩條走向線的高程差，既為巖層的鉛垂厚度。下圖為地形地質(zhì)圖，AB為巖層頂面上100m走向線，CD為底面上50m走向線，巖層的鉛垂厚度hg=100-50=50m。2）在地形地質(zhì)圖上求巖層厚度49第二節(jié)褶皺構(gòu)造一、概念：巖層在外力作用下發(fā)生各種各樣的變形，但仍保持巖層的連續(xù)性和完整性。這種構(gòu)造形態(tài)叫褶皺構(gòu)造。褶皺構(gòu)造中的一個(gè)彎曲—褶曲。向上彎曲—背斜，向下彎曲—向斜。背斜核心的巖層較老，外圍的巖層較新。向斜核心的巖層較新，外圍的巖層較老。二、褶曲要素褶曲的形態(tài)是千變?nèi)f化的，為了研究它的空間形態(tài)，通常把它的各個(gè)組成部分及決定其形態(tài)特征的幾何要素分別給予命名，并統(tǒng)稱為褶曲要素。常用的褶曲要素有：第二節(jié)褶皺構(gòu)造501、核：褶曲最中心部分的巖層。2、翼部：褶曲核部?jī)蓚?cè)出露的巖層。3、軸面：是一個(gè)平分褶曲兩翼的假想面。軸面可以直立、傾斜或水平，可以是平面或曲面。4、軸及軸跡：軸面與水平面的交線—褶曲軸。軸面與地表面的交線—軸跡。地形起伏不大時(shí)，軸與軸跡近于重合。5、樞紐：褶曲巖層在橫剖面內(nèi)的最大彎曲點(diǎn)—樞紐點(diǎn)。同一巖層面上樞紐點(diǎn)的連線—樞紐。6、轉(zhuǎn)折端：褶曲一翼轉(zhuǎn)到另一翼的過渡部分，既兩翼巖層的匯合部分。常用的轉(zhuǎn)折端有圓滑狀、尖棱狀及平緩狀三種。煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件51三、褶曲的形態(tài)分類1、橫剖面形態(tài)分類1）根據(jù)軸面產(chǎn)狀分類（1）直立褶曲：又叫對(duì)稱褶曲，軸面直立，兩翼巖層傾向相反，傾角近于相等。（2）傾斜褶曲：又叫斜歪褶曲、不對(duì)稱褶曲。（3）倒轉(zhuǎn)褶曲：軸面傾斜，兩翼巖層傾向一致，傾角不等，一翼地層順序正常，另一翼地層順序倒轉(zhuǎn)。

a直立褶曲；b傾斜褶曲；c倒轉(zhuǎn)褶曲

d平臥褶曲；e翻卷褶曲

三、褶曲的形態(tài)分類522、根據(jù)樞紐在縱向上的起伏分類：（1）水平褶曲：樞紐是水平的，褶曲在水平面上長(zhǎng)距離延伸。（2）傾伏褶曲：樞紐是傾伏的，褶曲向一個(gè)方向傾伏，以至消失。煤礦地質(zhì)構(gòu)造培訓(xùn)課件53第三節(jié)斷裂構(gòu)造

地殼中的巖石在地應(yīng)力作用下，失去其連續(xù)性和完整性，這種構(gòu)造稱為斷裂構(gòu)造。節(jié)理：斷裂面兩側(cè)巖塊沒有明顯的位移。斷層：斷裂面兩側(cè)巖塊有明顯的位移。一、節(jié)理（一）節(jié)理特點(diǎn)：1、屬于小型構(gòu)造；2、與褶曲斷層有密切聯(lián)系。（二）節(jié)理成因分類

1、構(gòu)造節(jié)理：

2、非構(gòu)造節(jié)理：第三節(jié)斷裂構(gòu)造地殼中的巖石在地應(yīng)力作用下，失去其54（三）節(jié)理的幾何分類1、按力學(xué)性質(zhì)分類：

1）張節(jié)理：張應(yīng)力作用的產(chǎn)物，垂直于張力方向裂開。

2）剪節(jié)理：力偶作用的產(chǎn)物。2、按節(jié)理面走向與巖層產(chǎn)狀的關(guān)系分類：

1）走向節(jié)理：節(jié)理面的走向與巖層的走向一致。

2）傾向節(jié)理：節(jié)理面的走向與巖層的傾向一致。

3）斜交節(jié)理：節(jié)理面的走向與巖層的走向斜交。3、按節(jié)理面走向與褶曲樞紐的關(guān)系分類：

1）縱節(jié)理：節(jié)理走向平行于褶曲樞紐方向。

2）橫節(jié)理：節(jié)理走向垂直于褶曲樞紐方向。

3）斜節(jié)理：節(jié)理走向斜交于褶曲樞紐方向。（三）節(jié)理的幾何分類55二、斷層（一）斷層要素：

為了描述、研究斷層，把斷層的形態(tài)組成部分分別給以命名，統(tǒng)稱為斷層要素。1、斷層面：礦區(qū)常見的斷層面：1)規(guī)整的斷層面；2)破碎的斷層帶；3)密集的小錯(cuò)動(dòng)。斷層面的產(chǎn)狀用走向、傾向及傾角表示。2、斷層線：既斷層面與地面的交線。地形平坦時(shí)，斷層線接近斷層的走向線，斷層線的變化規(guī)律與地層界線一樣，遵循“V”字形法則。二、斷層563、斷盤：被斷層面所分割的由巖體或巖層所組成的地塊。

1）上盤：斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面以上的地塊。

2）下盤：斷層面傾斜時(shí)，位于斷層面以下的地塊。4、交面線：巖層層面與斷層面的交線。

1）上盤交面線：上盤巖層層面與斷層面的交線。

2）下盤交面線：下盤巖層層面與斷層面的交線。（二）、斷距

斷層兩盤相對(duì)錯(cuò)開的距離—斷距。斷距與斷層的延伸長(zhǎng)度、切割深度共同表示斷層規(guī)模的大小。在煤礦生產(chǎn)中斷距表明了煤層被錯(cuò)開后相隔的距離，因此，斷距是開采礦產(chǎn)不可缺少的資料。3、斷盤：被斷層面所分割的由巖體或巖層所組成的571、真斷距斷層面上的某個(gè)點(diǎn)，隨上、下盤相對(duì)位移的距離。

真斷距代表了斷層兩盤相對(duì)位移的總距離，故又稱總斷距。真斷距ab：是一個(gè)向量，可沿不同方向分解成各個(gè)分量：ab的鉛垂分量ad—鉛垂斷距；水平分量bd—水平斷距。以上兩個(gè)分量位于包含ab線的鉛垂面內(nèi)。在斷層面上：ab沿?cái)鄬幼呦蚓€的分量ac—走向斷距；ab沿?cái)鄬觾A向線的分量ac—傾向斷距。

平移斷距：總斷距=走向斷距；鉛垂斷距=傾向斷距=0。正、逆斷層：總斷距=傾向斷距；走向斷距=0；鉛垂斷距=總斷距×sinφ

水平斷距=總斷距×cosφ（φ—斷層面傾角）1、真斷距582、地層斷距

上、下盤中同一地層面的距離—地層斷距。若沿地層傾向切制剖面，在該剖面內(nèi)，上、下盤同一巖層面的垂直距離—地層斷距；其它剖面內(nèi)得到的為視地層斷距。2、地層斷距59

與地層斷距相關(guān)聯(lián)的有：鉛垂地層斷距hg和水平地層斷距hf，三者之間的幾何關(guān)系：h0=hf×cosα；h0=hg×sinα

在煤礦生產(chǎn)過程中的應(yīng)用：地層斷距與真斷距是兩個(gè)不同的概念。兩點(diǎn)之間的距離必須在兩點(diǎn)的連線（即相對(duì)位移方向）上量取，而兩個(gè)面的距離與兩個(gè)面相對(duì)錯(cuò)移時(shí)的方向無關(guān)。因此，地層斷距相同的斷層，真斷距未必相等；真斷距相等的斷層，地層斷距未必相等。地層斷距不同于真斷距，它們的各個(gè)分量也不存在對(duì)應(yīng)關(guān)系。只有在某些特定條件下，二者的某些分量才相等。如地層水平時(shí)，地層斷距=鉛垂斷距=鉛垂地層斷距。與地層斷距相關(guān)聯(lián)的有：鉛垂地層斷距hg和水平地層斷距hf，603、落差：橫切或斜切斷層的剖面內(nèi)，上、下盤同一巖層界線與斷層各有一個(gè)交點(diǎn)，兩個(gè)交點(diǎn)的高程差，叫落差（H），兩個(gè)交點(diǎn)的水平距離—平錯(cuò)（L），兩點(diǎn)沿?cái)鄬用娴木嚯x—傾斜間隔。一般把斷層傾向剖面內(nèi)的落差值叫落差，其它剖面內(nèi)的落差值叫視落差。（三）斷層的分類1、以兩盤相對(duì)位移方向?yàn)榛A(chǔ)的分類：該分類方案首先將斷層分成三大類：3、落差：611）正斷層：上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升。2）逆斷層：上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降。3）平移斷層：兩盤沿?cái)鄬用孀呦蛳鄬?duì)水平位移。若上盤相對(duì)逆傾向斜沖—逆平移斷層。若上盤相對(duì)順傾向斜滑—正平移斷層。1）正斷層：上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升。622、根據(jù)斷層走向與兩盤巖層走向的關(guān)系分類：1）走向斷層：斷層走向與巖層走向基本一致。2）傾向斷層：斷層走向與巖層走向近于直交,與傾向平行。3）斜交斷層：斷層走向與巖層走向斜交。3、根據(jù)斷層走向與褶曲軸向的關(guān)系分類：

1）縱斷層：斷層走向與褶曲軸向近于平行。

2）橫斷層：斷層走向與褶曲軸向近于直交。

3）斜斷層：斷層走向與褶曲軸向斜交。2、根據(jù)斷層走向與兩盤巖層走向的關(guān)系分類：634、根據(jù)斷層的組合形式分類：1）地塹和地壘（塹壘構(gòu)造）：2）迭瓦狀構(gòu)造：3）階梯狀構(gòu)造：

階梯狀斷層地塹和地壘4、根據(jù)斷層的組合形式分類：64（四）識(shí)別斷層的標(biāo)志1、巖層的不連續(xù)1）平面上表現(xiàn)為錯(cuò)開，剖面上表現(xiàn)為升降。證明有斷層的存在，斷層存在于平面上煤（巖）層錯(cuò)開的部位。2）巖層走向發(fā)生急劇變化：由于兩盤巖層在相對(duì)錯(cuò)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)狀發(fā)生變化而形成，是指一些大、中型斷層而言。2、煤（巖）層的重復(fù)與缺失1）走向斷層與巖層傾向相反時(shí)，正斷層造成重復(fù)，逆斷層造成缺失。2）傾向相同，且斷層面傾角>巖層傾角，正斷層造成缺失，逆斷層造成重復(fù)。3）傾向相同，且斷層面傾角<巖層傾角,正斷層造成重復(fù)，逆斷層造成缺失。（四）識(shí)別斷層的標(biāo)志65

走