(煤礦)地質(zhì)學(xué)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書(fan)

1、(煤礦)地質(zhì)學(xué)教學(xué)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書 太原理工大學(xué)煤礦地質(zhì)學(xué)課程組煤礦地質(zhì)學(xué)認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)指導(dǎo)書一、太原西山西銘礦七里溝野外教學(xué)路線 踏勘路線：學(xué)校南寒斜坡西銘礦七里溝駱駝脖溝原路返回 觀測(cè)內(nèi)容：太原西山月門溝煤系。No.1 點(diǎn)位：西銘礦食堂大煙囪以北50米，電車道旁。 點(diǎn)性：C2bO2f接觸關(guān)系以及C2b第一段的巖性、巖相特征。 內(nèi)容：回顧華北古生代地層特征。中奧陶世后，華北地區(qū)地殼整體抬升，成為陸地，遭受剝蝕，歷經(jīng)大約1.5億年，致使缺失地層O3、S、D、C1，直到中石炭世才又復(fù)下沉，再度接受新的沉積。O2主要為灰色、深灰色厚層致密狀石灰?guī)r夾白云巖和薄層泥灰?guī)r，頂部夾有兩層石膏層，含動(dòng)物化石頭足類珠角石

2、。由于長期風(fēng)化剝蝕，頂面形成凹凸不平的剝蝕面，非常明顯，與上覆地層C2b呈平行不整合接觸關(guān)系。平行不整合接觸關(guān)系特征：新老地層平行接觸產(chǎn)狀一致，但其間存在明顯的剝蝕面，表明沉積或長或短有間斷，地層或多或少有缺失，剝蝕面上有底礫巖。它表明地殼發(fā)生了上升（剝蝕）、下降（沉積）的過程。其意義在于：有助于我們了解該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和時(shí)代，是劃分地層、建立地層順序的重要依據(jù)；同時(shí)，剝蝕面是地質(zhì)發(fā)展階段性的一個(gè)重要標(biāo)志，它是個(gè)軟弱帶，成礦帶，并且還是儲(chǔ)油儲(chǔ)水的良好場(chǎng)所。上覆地層C2b平行不整合于O2灰?guī)r之上，根據(jù)沉積特征分為兩段：下部鐵鋁巖段，68米；上部畔溝段，16米。鐵鋁巖段主要由紅褐色、褐黃色

3、的鐵鋁巖、淺灰白色的鋁土巖、灰中帶紅色的鋁土質(zhì)頁巖、細(xì)砂巖、粉砂巖和粘土礦組成。鐵鋁巖工業(yè)類型叫“山西式鐵礦”，即褐鐵礦。黃褐色，多孔狀、塊狀或土狀，硬度隨含鐵量多少而有所變化，25，含鐵量較低。鋁土巖灰白色，鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，能否成為工業(yè)礦床，需看Al2O3的含量，若大于40%，即為鋁土礦；或者鋁硅比值大于2.6，稱為“G層鋁土礦”。沉積環(huán)境為濱海相、瀉湖相，由于風(fēng)化林濾作用，使Fe2O3、Al2O3富集起來，因其膠體帶電，與海水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，于是沉積下來，鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)是受到波浪、潮汐的影響所致。此段基本沒有化石，至少說沒有標(biāo)準(zhǔn)的海生生物化石。No.2 點(diǎn)位：食堂對(duì)面，倉庫后邊。 點(diǎn)性：本溪

4、組C2b的上部畔溝段巖性及巖相特征。 內(nèi)容；本段厚度16米。主要是一套由海陸交互相的砂巖、頁巖、粉砂巖、煤層和灰?guī)r組成的巖系，因?yàn)槠渲屑扔泻Ｉ?、又有陸生的?dòng)植物化石，故稱海陸交互相；且其中含煤，又叫煤系地層。畔溝段自下而上有灰?guī)r三層，且每一層灰?guī)r下都有一層煤，這是太原西山月門溝煤系地層的特點(diǎn)。畔溝段煤層大多不可采。動(dòng)植物化石有脈羊齒、蜓類、腕足類、牙形刺等。沉積環(huán)境為沙壩潮坪沉積。No.3 點(diǎn)位：機(jī)房背后西側(cè)山坡上。 點(diǎn)性：上石炭統(tǒng)太原組C3t晉祠段的巖性及巖相特征。 內(nèi)容：太原組C3t分為三段，晉祠段、毛兒溝段、東大窯段，厚度100米左右。晉祠段因晉祠砂巖發(fā)育而得名，厚20米，起于晉祠砂巖

5、底面，止于西銘砂巖底面，整合接觸于本溪組之上。本段巖性特征為一套海陸交互相沉積，由砂頁巖、薄煤層和灰?guī)r組成。晉祠砂巖是由石英、巖屑和火山凝灰物質(zhì)組成，舊稱“晉祠雜砂巖”，為一標(biāo)志層，代號(hào)K1。標(biāo)志層是指煤系地層中那些巖性特殊、層位穩(wěn)定、分布普遍、易于識(shí)別的煤巖層。其作用在于劃分和對(duì)比地層。吳家峪灰?guī)rL0灰色，藕節(jié)狀，其中含大量的蜓類化石麥粒蜓，是太原組的下部化石帶。沉積環(huán)境為潮坪沉積，濱岸、海濱環(huán)境。No.4 點(diǎn)位：位于No.3以西30米處。 點(diǎn)性：太原組毛兒溝段巖性及巖相特征。 內(nèi)容：從西銘砂巖起，頂界止于七里溝砂巖K2底面，厚度4050米，因毛兒溝灰?guī)r發(fā)育而得名。主要巖性為砂巖、頁巖、煤層

6、、灰?guī)r互層，三層灰?guī)r含豐富的動(dòng)物化石，蜓類主要有紡錘蜓、假希瓦格蜓、希瓦格蜓；牙形刺有隆脊曲顎齒刺、微小近顎齒刺；腕足類有網(wǎng)格長身貝屬、戟貝、棘刺貝、太原府網(wǎng)格長身貝、巴甫洛夫唱貝等；植物化石有卵脈羊齒、鐮脈羊齒等。毛兒溝段底界西銘砂巖，為灰色中粗粒石英砂巖，高齡土質(zhì)膠結(jié)，其層面上有波痕構(gòu)造，波峰較緩，不對(duì)稱，系干涉波痕，由兩個(gè)方向的波浪疊加造成。 毛兒溝期為太原組沉積時(shí)海侵最廣泛時(shí)期，海相灰?guī)r發(fā)育，含煤性好。標(biāo)志層自下而上有9#煤（八尺，全區(qū)可采）、8#煤（丈五，全區(qū)可采）、廟溝灰?guī)rL1、毛兒溝灰?guī)rL2、7#煤（下三尺，全區(qū)可采）、斜道灰?guī)rL3、6#煤（七尺，局部可采）。沉積環(huán)境為河口壩，遠(yuǎn)

7、沙壩沉積，其特征是砂泥互層理頻繁交替。No.5 點(diǎn)位：七里溝煤窯廢棄坑口北側(cè)。 點(diǎn)性：廟溝灰?guī)rL1、巖性特征。 內(nèi)容：廟溝灰?guī)rL1厚度2米，黑灰色、致密塊狀，含豐富的蜓類、腕足類化石；其下為8#丈五煤，是太原組主要可采煤層?；?guī)r沉積環(huán)境為潮汐坪。No.6 點(diǎn)位：距No.5 80米，溝北一側(cè)。 點(diǎn)性：毛兒溝灰?guī)rL2巖性。 內(nèi)容：毛兒溝灰?guī)rL2位于該段中部，是比較標(biāo)志的海相層，灰色，致密塊狀，厚度8米左右，層位穩(wěn)定，結(jié)構(gòu)復(fù)雜，上下為灰?guī)r，中間夾硅質(zhì)巖，為沉凝灰?guī)r。由火山灰等細(xì)粒物質(zhì)經(jīng)過搬運(yùn)沉積而成。其節(jié)理發(fā)育，加酸不起泡。鏡下鑒定有火山結(jié)構(gòu)，礦物顆粒呈弓狀、彎鉤狀、骨針狀，不像石英類呈滾圓狀、棱角

8、狀。毛兒溝灰?guī)rL2在太原比較穩(wěn)定，代表海侵廣泛，為淺海沉積；富含腕足類德比貝、蜓類等動(dòng)物化石。No.7 點(diǎn)位：No.6 30米處，溝北一側(cè)。 點(diǎn)性：7#煤（下三尺）與斜道灰?guī)rL3巖性特征。 內(nèi)容：7#煤（下三尺）全區(qū)可采，為泥炭沼澤相沉積，其頂板為斜道灰?guī)rL3，巖性特征為深灰色厚層狀，富含腕足類、蜓類化石。沉積環(huán)境為前三角洲的前緣，淺海環(huán)境。 往前可見6#煤，局部可采，含硫比較高，其底板為黑色泥頁巖，頂板為七里溝砂巖K2。No.8 點(diǎn)位：駱駝脖溝，溝口東側(cè)。 點(diǎn)性：太原組第三段東大窯段巖性特征。 內(nèi)容：東大窯段起于七里溝砂巖K2底面，止于山西組底界北岔溝砂巖K3底面，厚度33米左右，因東大窯灰

9、巖發(fā)育而得名。東大窯段沉積時(shí)，已接近晚石炭世海侵運(yùn)動(dòng)的尾聲，海相層已不穩(wěn)定，灰?guī)r相變?yōu)轫搸r。主要巖性為砂巖、砂質(zhì)泥巖、頁巖、煤層互層。七里溝砂巖K2，厚度18米，淺灰白色、灰白色，含礫的中粗粒厚層狀砂巖，由下而上顆粒變細(xì)，主要成分石英、巖屑，膠結(jié)物CaCO3，占15%左右；分選性中等，半滾圓狀、次棱角狀；具斜層理、交錯(cuò)層理，上界面平緩，下界面凸凹不平，壓著6#煤。沉積環(huán)境為三角洲相的分流河道。屬于水上平原沉積，海侵可以淹沒，海退又露出水面，砂體不穩(wěn)定，有的厚，有的薄，有的變?yōu)轫搸r，由于河流分道，產(chǎn)生斜層理、交錯(cuò)層理。No.9 點(diǎn)位：駱駝脖溝縱深100米，溝坡北側(cè)。 點(diǎn)性：東大窯海相層L4巖性特

10、征。 內(nèi)容：東大窯期已接近晚石炭世海侵的尾聲，沉積環(huán)境已不太穩(wěn)定，在駱駝脖溝相變?yōu)楹Ｏ囗搸r，厚約8米。沉積環(huán)境為瀉湖相，還原、弱還原環(huán)境，含菱鐵礦結(jié)核，夾灰?guī)r透鏡體。 在斜道溝東大窯處為淺海相石灰?guī)r，故稱東大窯灰?guī)rL4。含豐富的海相動(dòng)物化石，為太原組上部化石帶，即假希瓦格蜓帶，為CP標(biāo)準(zhǔn)化石。 標(biāo)準(zhǔn)化石：在地質(zhì)歷史中，那些生存時(shí)間短，演化快，分布廣，數(shù)量多的生物種屬所形成的化石稱之為標(biāo)準(zhǔn)化石。 標(biāo)準(zhǔn)化石在時(shí)間分布上限于某一段地層，在空間分布上達(dá)到廣大地區(qū)。不標(biāo)準(zhǔn)的化石作為輔助因素，研究某一地質(zhì)時(shí)期整個(gè)生物群特征。動(dòng)物化石：腕足類太原府長身貝、戟貝、網(wǎng)格長身貝、瓣腮、唱貝（分喙石燕）； 蜓科假希

11、瓦格山西組地層P1S結(jié)構(gòu)蜓、希瓦格蜓、長似紡錘蜓等，肉眼可見，但確定屬難。植物化石：卵脈羊齒、編羊齒、麗羊齒等。東大窯海相層下部為紙狀頁巖，無化石，再下為5#煤，不可采，本處沒有出露。No.10 點(diǎn)位：同No.9 點(diǎn)性：山西組地層P1S結(jié)構(gòu)、煤層自然現(xiàn)象。 內(nèi)容：山西組地層起于北岔溝砂巖K3，止于下石盒子組駱駝脖砂巖底面，厚約26米，整合接觸于C3之上山西組地層P1S結(jié)構(gòu)是以過渡相為主的含煤巖系，主要有砂巖、粉砂巖、頁巖、煤層，局部夾半咸水的頁巖（瀉湖、海灣相），有化石；其中3#（丈八煤）、2#（九尺炭）為主要可采煤層，二者都夾有12層夾石；4#不可采，以上三層煤含硫少，俗稱香煤；1#（上三尺

12、）局部可采。山西組地層可分兩個(gè)旋回：1.從北岔溝砂巖開始到冀家溝砂巖截止，稱為下煤段，含有4#、3#、2#煤。北岔溝砂巖為細(xì)砂巖，厚1.5米，沉積環(huán)境為三角洲前緣沉積。下煤段含豐富的植物化石：三角織羊齒、編羊齒、多脈帶羊齒、中國半輪葉等；動(dòng)物化石有舌形貝、瓣腮、海扇、腹足類螺等，種屬單調(diào)，數(shù)量貧乏，代表瀉湖、海灣相沉積。2.冀家溝砂巖以上至駱駝脖砂巖K4以下為上煤段，含有1#煤（上三尺），局部可采。對(duì)面白色砂巖即為冀家溝砂巖，其下為2#煤。下石盒子組P1x與山西組P1S呈整合接觸，以駱駝脖砂巖開始，灰白色塊狀粗粒砂巖，為一套砂巖組，中間夾有薄層砂巖、黑色頁巖，頁巖中含植物化石。本組主要巖性為黃

13、綠色、杏黃色、褐黃色的砂巖、粉砂巖和頁巖，煤層多不可采。再往上為紅黃色、紫色砂頁巖互層，表明氣候越來越炎熱、干旱，已不適應(yīng)造煤植物的生長，聚煤作用也逐漸終止。上石盒子組P2s：雜色泥巖為主，夾砂巖。石千峰組P2sh：磚紅色砂巖為主，夾磚紅色泥巖。煤層自燃現(xiàn)象 此處出露的是二疊系山西組3#煤層。煤在常溫下能吸附空氣中的氧，并在煤的表面生成不穩(wěn)定的氧化物，含氧官能團(tuán)（OH）羥基和（COOH）羧基等，此時(shí)，氧化放熱量很少，并能及時(shí)把熱量散發(fā)掉，煤層溫度并不升高，通常稱這一階段為潛伏期。經(jīng)過潛伏期煤層的氧化速度加快，不穩(wěn)定的氧化物先后分解成水、二氧化碳、一氧化碳，此時(shí)氧化放熱加快，來不及放散煤溫就逐漸

14、升高，當(dāng)達(dá)到350400時(shí)，煤層就自己燃燒起來，進(jìn)入第二階段自燃期。從地表往下至一定深度（氧化帶下限），當(dāng)沒有空氣補(bǔ)給時(shí)，煤層燃燒就自行熄滅。由于熱量烘烤，將周邊的頁巖、砂巖燒變成紅色，故稱燒變巖。由于氧化、自燃，煤層露頭厚度變薄。井下煤層自燃對(duì)煤礦安全生產(chǎn)影響很大，堆放在地面的煤放久了也會(huì)自燃，既浪費(fèi)資源又污染空氣，百害而無一利，所以防止煤層自燃是一項(xiàng)重要的研究課題?？偨Y(jié)：O2峰峰組C2本溪組下段：鐵鋁巖段；上段：畔溝段C3太原組下段：晉祠段；中段：毛兒溝段；上段：東大窯段P1S山西組P1x下石盒子組P2S上石盒子組P2sh石千峰組。主要標(biāo)志層：晉祠砂巖K1、吳家峪灰?guī)rL0、西銘砂巖K2、廟

15、溝灰?guī)rL1、毛兒溝灰?guī)rL2、斜道灰?guī)rL3、七里溝砂巖K3、東大窯灰?guī)rL4、北岔溝砂巖K4、駱駝脖砂巖K5、桃花泥巖。主要可采煤層：1#局部可采、2#九尺和3#丈八為“香煤”、4#不可采、5#沒見到、6#七尺局部可采、7#下三尺、8#丈五和9#八尺為全區(qū)可采、10#不可采、11#局部可采。二、東山野外教學(xué)路線踏勘路線：學(xué)?；疖囌拘|門賽馬場(chǎng)楊家峪東山煤礦小窯頭大窯頭返回觀測(cè)內(nèi)容：陷落柱（無炭柱）、褶皺構(gòu)造、羅盤的使用、斷層、化石No1點(diǎn)位：東山石太公路534公里處。點(diǎn)性：構(gòu)造點(diǎn)大窯頭背斜、節(jié)理內(nèi)容1：背斜遠(yuǎn)望西北公路剖面，可見出露地層為奧陶系石灰?guī)r和石炭系中統(tǒng)本溪組，在剖面上，巖層表現(xiàn)為向上拱起

16、的形態(tài)，其核部為地質(zhì)年代相對(duì)較老的地層O2灰?guī)r，兩翼地層年代相對(duì)較新為C2b，整體形態(tài)基本對(duì)稱，如下圖所示。 大窯頭背斜素描圖 內(nèi)容2：節(jié)理定義、分類、成因、意義(地質(zhì)、工程)巖石受力超過其本身強(qiáng)度極限時(shí)，便產(chǎn)生斷裂，斷裂面平行裂開，沒有明顯的位移稱為節(jié)理。節(jié)理是野外常見的一種構(gòu)造現(xiàn)象，常成群出現(xiàn)。按節(jié)理發(fā)生時(shí)的力學(xué)性質(zhì)可分為：張節(jié)理和剪節(jié)理。按成因可分為：原生節(jié)理和次生節(jié)理。節(jié)理的研究對(duì)找礦、找水及工程地質(zhì)都有十分重要的作用和意義，它是地下水的良好通道，也是礦液運(yùn)移和沉淀的重要場(chǎng)所。正所謂：有利有弊。內(nèi)容3：煤層露頭煤層的定義、煤層露頭特征(厚度、煤質(zhì))No2點(diǎn)位：距No.1往西300米處。

17、1.陷落柱：成因：華北石炭二疊紀(jì)煤系地層的基底為中奧陶世石灰?guī)r，由于地下水的溶蝕，形成較大溶洞，其上覆煤系地層失去支撐而垮落，充填溶洞形成由各種巖屑組成的類似圓錐體形狀，在剖面上看，形如柱體，故稱陷落柱；在煤礦上采煤至此無煤可采，而遇到雜亂無章的巖石柱體，故又稱為無炭柱。陷落柱鑒定特征：從平面上看，多為低洼的凹坑（但也有成為突起的小山包），不是圓形就是橢圓形；從剖面上看，巖石雜亂無章，大小混雜，且柱體巖石年代較圍巖新，是上部地層垮落的巖石碎屑，形態(tài)為上小下大，呈不規(guī)則圓柱體，有的陷落柱不塌至地表，陷落柱的塌落高度不等。意義：(勘探時(shí)不易查明、影響開采、導(dǎo)致突水)2.地層：C2b/O2f ，C2

18、b與O2f呈平行不整合平行不整合接觸關(guān)系特征：新老地層平行接觸產(chǎn)狀一致，但其間存在明顯的剝蝕面，剝蝕面表明地層有缺失，它表明地殼發(fā)生了上升（剝蝕）、下降（沉積）的過程。其意義在于：有助于我們了解該地區(qū)地質(zhì)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)的性質(zhì)和時(shí)代，是劃分地層、建立地層順序的重要依據(jù)；同時(shí)，剝蝕面是地質(zhì)發(fā)展階段性的一個(gè)重要標(biāo)志。O2主要為灰色、深灰色厚層致密狀石灰?guī)r夾白云巖和薄層泥灰?guī)r，頂部夾有兩層石膏層，含頭足類化石珠角石。由于長期風(fēng)化剝蝕，頂面形成凹凸不平的剝蝕面，非常明顯，與上覆地層C2b呈平行不整合接觸關(guān)系。上覆地層C2b平行不整合于O2灰?guī)r之上，根據(jù)沉積特征分為兩段：下部鐵鋁巖段，68米；上部畔溝段，16米

19、。鐵鋁巖段主要由紅褐色、褐黃色的鐵鋁巖、淺灰白色的鋁土巖、灰中帶紅色的鋁土質(zhì)頁巖、細(xì)砂巖、粉砂巖和粘土礦組成。鐵鋁巖工業(yè)類型叫“山西式鐵礦”，即褐鐵礦。黃褐色，多孔狀、塊狀或土狀，硬度隨含鐵量多少而有所變化，25，含鐵量較低。鋁土巖灰白色，鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)，能否成為工業(yè)礦床，需看Al2O3的含量，若大于40%，即為鋁土礦；或者鋁硅比值大于2.6，稱為“G層鋁土礦”。沉積環(huán)境為濱海相、瀉湖相，由于風(fēng)化林濾作用，使Fe2O3、Al2O3富集起來，因其膠體帶電，與海水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，于是沉積下來，鮞狀、豆?fàn)罱Y(jié)構(gòu)是受到波浪、潮汐的影響所致。本段厚度16米。主要是一套由海陸交互相的砂巖、頁巖、粉砂巖、煤層和

20、灰?guī)r組成的巖系，因?yàn)槠渲屑扔泻Ｉ?、又有陸生的?dòng)植物化石，故稱海陸交互相；且其中含煤，又叫煤系地層。畔溝段自下而上有灰?guī)r三層，且每一層灰?guī)r下都有一層煤，這是太原西山月門溝煤系地層的特點(diǎn)。畔溝段煤層大多不可采。動(dòng)植物化石有脈羊齒、蜓類、腕足類、牙形刺等。沉積環(huán)境為沙壩潮坪沉積。No3：產(chǎn)狀測(cè)量點(diǎn)位：位于No3和No4之間，向西拐一條小沖溝內(nèi)，距公路約80m處。地層：C2b畔溝段與鐵鋁巖段分界點(diǎn)。此處由于開采鋁土巖，使下伏的粉砂質(zhì)泥巖的巖層面出露。是訓(xùn)練產(chǎn)狀測(cè)量的良好場(chǎng)所。地質(zhì)羅盤的使用地質(zhì)工作者在野外要經(jīng)常辨別方向，有很多參照物可供識(shí)別，如太陽的位置、樹木的年輪、居民的住房、古老的廟宇等等，但這

21、只是一個(gè)大概的方向，而我們需要一個(gè)準(zhǔn)確的方位，這就必須依靠地質(zhì)羅盤。地質(zhì)羅盤對(duì)地質(zhì)工作者來說，其用途是多方面的，但主要有以下幾種：1. 測(cè)方位操作方法：首先打開羅盤，把羅盤上印有“0”字的一端指向前進(jìn)方向，然后在前方選出一個(gè)待測(cè)的目標(biāo)（如山峰、樹木、塔等），這時(shí)，將照準(zhǔn)器(覘標(biāo))豎直，兩臂夾緊，握住羅盤，使圓水泡居中，慢慢轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使目標(biāo)、照準(zhǔn)器同時(shí)被反映在鏡面上的平分線上，待磁針停穩(wěn)后，即可讀取磁北針?biāo)甘镜亩葦?shù)，這就是觀測(cè)目標(biāo)的方位角。當(dāng)觀測(cè)的目標(biāo)仰角大于45或者俯角大于15時(shí)，前述方法不可能在鏡中見到目標(biāo)的像，這時(shí)需要掉轉(zhuǎn)羅盤方向，反過來用照準(zhǔn)器(覘標(biāo))的尖和經(jīng)過玻璃鏡下方的小光窗中的平

22、分線來瞄準(zhǔn)目標(biāo)。同樣使羅盤水平，眼睛一邊看準(zhǔn)目標(biāo)，一邊從鏡中讀取磁南針穩(wěn)定后所指示的度數(shù)，即為所測(cè)方位。2. 測(cè)地形坡度操作方法：先把羅盤上的照準(zhǔn)器(覘標(biāo))打開平放，再把照準(zhǔn)器(覘標(biāo))的尖扳直，然后將羅盤側(cè)立起來，把盤蓋向里折回成45角，之后，通過照準(zhǔn)器(覘標(biāo))尖的小孔及鏡孔找到目標(biāo)，并讓鏡孔中線平分目標(biāo)，同時(shí)扳動(dòng)羅盤背后的制動(dòng)議，使長水泡居中，從鏡中讀取游標(biāo)所指示的下刻度盤的度數(shù)，即為該地形坡度。3. 測(cè)巖層產(chǎn)狀巖層產(chǎn)狀包括：走向、傾向、傾角。它們是在巖層層面上進(jìn)行測(cè)量，這一點(diǎn)應(yīng)該非常清楚。因?yàn)?，一切面狀地質(zhì)體均可測(cè)量其產(chǎn)狀三要素，如巖層面、斷層面、節(jié)理面、軸面、片理面等等。所以測(cè)量巖層產(chǎn)狀

23、，首先應(yīng)該選擇有代表性的巖層面。如果層面不平整，可把記錄本放在層面上，在記錄本上測(cè)量。操作方法：(1)測(cè)巖層走向時(shí)，將羅盤的蓋與盒扳直，使長邊緊貼巖層面，然后使圓水泡居中，羅盤的水平面與巖層的傾斜層面兩面相交，即為巖層的走向線，讀取北針（南針亦可）所指的度數(shù)就是巖層的走向。(2)測(cè)巖層傾向時(shí)，將羅盤印有“180”的一端緊貼巖層面，然后使圓水泡居中，這時(shí)，羅盤的北針?biāo)甘镜淖x數(shù)即為巖層的傾向。注意：此法適用于巖層的頂面測(cè)量；若在巖層的底面測(cè)量，情形會(huì)是怎樣？認(rèn)真實(shí)踐一下。(3)測(cè)巖層的傾角時(shí)，將羅盤的蓋與盒扳直，使長邊側(cè)立于巖層面上，并且與巖層的走向垂直，然后扳動(dòng)羅盤背后的制動(dòng)議，使長水泡居中，

24、游標(biāo)所指的下刻度盤上的度數(shù)即為巖層的傾角。4. 產(chǎn)狀要素的表示方法方位角表示法： 120 15NO4：點(diǎn)位：No3沿公路前行100m處。點(diǎn)性：構(gòu)造點(diǎn)-斷層。內(nèi)容：沿公路的剖面上可見到煤系地層中發(fā)生的小型逆斷層，落差1.5米左右，斷層的上升盤伴生有牽引構(gòu)造。被斷地層為本溪組C2b，斷層走向?yàn)镹W，傾向SW，傾角20左右，根據(jù)兩盤相對(duì)位移情況，此斷層為逆斷層。巖石受力破裂后，破裂面兩側(cè)的巖塊有明顯位移稱為斷層。斷層是地殼中廣泛發(fā)育的地質(zhì)構(gòu)造，種類很多，形態(tài)各異，規(guī)模不一。根據(jù)斷層兩盤相對(duì)位移情況可分為：正斷層：上盤相對(duì)下降，下盤相對(duì)上升；逆斷層：上盤相對(duì)上升，下盤相對(duì)下降；平移斷層：斷層兩盤沿?cái)鄬?/p>

25、面走向方向相對(duì)錯(cuò)動(dòng)的斷層。附斷層素描圖No5點(diǎn)位：觀測(cè)點(diǎn)4沿公路前行約300m處。點(diǎn)性：平行不整合觀測(cè)點(diǎn)。此處平行不整合面出露明顯，不整合面上、下兩套地層出露清楚。附平行不整合素描圖No6點(diǎn)位：沿公路前行約500m，右拐進(jìn)石柱溝，西南行約700m廢棄的小煤窯絞車房公路旁。點(diǎn)性：化石點(diǎn)。內(nèi)容：此處出露的地層為石炭系上統(tǒng)太原組C3t第二段，包括石齊凹灰?guī)r(相當(dāng)于西山的斜道灰?guī)r)、砂、頁巖、煤層等，其中東石齊凹灰?guī)r中含有種類眾多的動(dòng)物化石，動(dòng)物化石主要有：腕足類、珊瑚類、蜓類、苔蘚蟲、雙殼類等，本次實(shí)習(xí)所見到的化石如下：腕足類：輪刺貝Echinoconchus 、分喙石燕Choristites、太原

26、府網(wǎng)格長身貝Dictyoclostus taiyuanfuensis、圍脊貝Margnifera、德比貝Derbyia、戟貝Chnetes、馬丁貝Mtinia、珊瑚類：脊板頂柱珊瑚Lophocarinophyllum、溝珊瑚Bothrophyllum蜓類：希瓦格廷Schwagerina苔蘚蟲：網(wǎng)格苔蘚蟲Fenstella、多孔苔蘚蟲Polypora、羽苔蘚蟲Penniretepora雙殼：燕海扇Aviculopetenn三、晉祠野外路線教學(xué) 踏勘路線：學(xué)校晉祠賓館明賢溝太原基準(zhǔn)地震臺(tái)天目山?jīng)鐾x祠公園返回 觀測(cè)內(nèi)容：礦物、沉積巖巖性、構(gòu)造、泉水等No.1點(diǎn)位：位于地震臺(tái)325，距離150米處。

27、點(diǎn)性：石膏、方解石、石灰?guī)r。描述：1. 巖石石灰?guī)r 顏色為深灰色，結(jié)晶結(jié)構(gòu)、致密結(jié)構(gòu)，厚層狀至巨厚層狀，層理清晰；與冷稀鹽酸發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，起泡劇烈；其用途可作為建筑材料、制作水泥、燒石灰等。成因：該石灰?guī)r位于古生界奧陶系中統(tǒng)地層中，距今大約4.45億年。當(dāng)時(shí)該區(qū)屬于淺海帶，地表水把大量的Ca(HCO3)2化學(xué)成分的物質(zhì)不斷帶入海中，當(dāng)達(dá)到一定濃度時(shí)，便產(chǎn)生CaCO3沉淀形成石灰?guī)r。它屬于沉積巖中的化學(xué)巖巖類。2. 礦物石膏 白色，粒狀形態(tài)，化學(xué)成分為CaSO42H2O，硬度2；因其相似于冬季下的雪霰，故又稱為雪花石膏。在奧陶系中統(tǒng)上部，存在三個(gè)這樣的石膏帶。 成因：硫酸鹽溶解度較大，在淺海帶中

28、達(dá)不到沉淀濃度，因此，在淺海帶中沒有硫酸鹽的沉積物。推斷雪花石膏是在奧陶紀(jì)時(shí)，海灣形成了瀉湖，而且氣候較為干旱；當(dāng)瀉湖中海水蒸發(fā)量大于降雨量和地表水的補(bǔ)給量時(shí)，導(dǎo)致湖水化學(xué)成分不斷濃縮，使硫酸鹽達(dá)到沉積濃度，從而形成石膏。 3. 礦物方解石 顏色為白色、灰白色的較多，化學(xué)成分CaCO3，玻璃光澤，硬度3，有三組完全解理，解理面相互斜交形成菱面體，遇冷稀鹽酸劇烈起泡。成因：此處所見方解石為巖脈，由于地表水和地下水溶解了石灰?guī)r，形成Ca(HCO3)2的水溶液，下滲并充填在巖石的節(jié)理裂隙中，當(dāng)水分蒸發(fā)后，產(chǎn)生CaCO3的沉積，結(jié)晶成為方解石巖脈，斜交于石灰?guī)r層理。No.2 點(diǎn)位：距No.1往溝里前行

29、約700米處溝南一側(cè)。 點(diǎn)性：構(gòu)造點(diǎn)向斜褶曲 描述：組成向斜褶曲的巖層是奧陶紀(jì)石灰?guī)r，從剖面上看，巖層向下彎曲，稱為向斜構(gòu)造；向斜兩側(cè)巖層傾角不等，SE一翼巖層傾角較緩，NW一翼巖層傾角較陡，故又稱其為不對(duì)稱向斜（見明賢溝向斜示意剖面圖）。明賢溝向斜示意剖面圖No.3 點(diǎn)位：明賢溝南側(cè)第一個(gè)大岔溝溝口兩側(cè)。 點(diǎn)性：古生界石炭系中統(tǒng)本溪組地層特征。 描述：在華北地區(qū)，形成了奧陶系中統(tǒng)地層之后，發(fā)生了地殼運(yùn)動(dòng)。使華北地區(qū)地殼整體抬升，成為陸地，遭受剝蝕；歷時(shí)1.5億年，沒有沉積；到了中石炭世，地殼又開始整體下降接受新的沉積，形成了石炭系本溪組地層。致使華北地區(qū)古生界地層中缺失了：奧陶系上統(tǒng)O3、志

30、留系 S 、泥盆系 D 、石炭系下統(tǒng)C1，石炭系中統(tǒng)本溪組C2b與奧陶系中統(tǒng)O2二者為平行不整合接觸關(guān)系。本溪組C2b最底層沉積了“山西式鐵礦”，往上依次為G層鋁土礦、鋁土質(zhì)頁巖、砂巖、石灰?guī)r和薄煤層。1. 礦物褐鐵礦：亦稱“山西式鐵礦”，顏色為黃棕色、褐紅色，化學(xué)成分為Fe2O3nH2O，半金屬光澤和土狀光澤，硬度15，形態(tài)多呈塊狀、結(jié)合狀和土狀。2. 礦物黃鐵礦：淺黃銅色，化學(xué)成分FeS2，金屬條痕綠黑色，比重5左右，無解理，參差狀斷口。3. 礦物石膏：白色、無色光澤，硬度66.5，形態(tài)塊狀，結(jié)晶好者為立方體，透明，化學(xué)成分CaSO42H2O，玻璃光澤，硬度2；形態(tài)呈纖維狀的稱為纖維石膏，

31、呈板狀而且無色透明的稱為透石膏。4. 礦物鋁土礦：灰色，化學(xué)成分Al2O3nH2O，硬度1-3，條痕白色，光澤暗淡，比重2.53.5，形態(tài)多數(shù)為塊狀和土狀，有時(shí)可見鮞狀或豆?fàn)?；是用于煉鋁的最主要原料。成因：在山西奧陶系地層上面，普遍沉積了黃鐵礦。黃鐵礦經(jīng)過氧化以后，生成褐鐵礦，又稱“山西式鐵礦”，其化學(xué)反應(yīng)式為：4FeS214H2O15O22Fe2O3H2O8H2SO4 黃鐵礦 褐鐵礦 硫酸產(chǎn)生的硫酸和碳酸鈣發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，生成纖維石膏或透石膏。因此，在山西式鐵礦中經(jīng)常見到纖維石膏和透石膏。鋁土礦在山西式鐵礦上邊，占有一定的層位。當(dāng)Al2O3大于40%或SiO2Al2O3大于12時(shí)，才具有工業(yè)價(jià)值，稱為鋁土礦，否則稱為鋁土巖，或稱為鋁質(zhì)巖。鋁土巖也是煉鋁、制造人造剛玉、礬土水泥、耐火材料的原料，其成因有兩種：一是由膠體沉積而成，一是由富鋁的火成巖在濕熱氣候條件下風(fēng)化分解的殘留產(chǎn)物。此處的鋁土巖是在淺海帶中因Al2O3膠體被破壞之后沉積而成。下面是山西古生界地