矿山地质学第4章--矿山地质学.ppt

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1、矿山地质学矿山地质学山山 东东 科科 技技 大大 学学地地球球科学与工程学院科学与工程学院编编 制制目 录绪 论第一章 地球圈层构造第二章 矿物第三章 地质作用与三大岩类第四章 地史学基本知识第五章 地质构造第六章 主要地质图件第七章 煤与含煤岩系第八章 矿床简述第九章 工程地质与水文地质第十章 煤矿主要地质因素第十一章 地质勘查与储量分类第十二章 矿山地质工作第十三章 常见地质灾害第四章第四章 地史学基本知识地史学基本知识第一节第一节 地质年代和地层系统地质年代和地层系统一、地层单位和地质年代单位一、地层单位和地质年代单位二、年代地层表和地质年代表二、年代地层表和地质年代表第二节第二节 地史

2、简述地史简述一、冥古宙一、冥古宙二、太古宙二、太古宙三、元古宙三、元古宙四、早古生代四、早古生代五、晚古代生五、晚古代生六、中生代六、中生代七、新生代七、新生代第四章第四章 地史学基本知识地史学基本知识地史地史地球地质历史。地史学地史学“历史地质学”，是研究地球地质历史和发展规律的科学，是地质学的一门重要的分支学科。主要任务：根据岩层、化石、构造等地质记录，重塑地壳演化过程，探求其发展规律。研究内容研究内容：沉积（地层）发展史、生物演化史和构造运动史。第一节第一节 地质年代和地层系统地质年代和地层系统一、地层单位和地质年代单位一、地层单位和地质年代单位地质年代地质历史时期的先后顺序及其相互关系

3、的地质时间系统。相对地质年代指各地质事件发生的先后顺序。绝对地质年代指各地质事件发生的距今年龄。第一节第一节 地质年代和地层系统地质年代和地层系统一、地层单位和地质年代单位一、地层单位和地质年代单位（一）岩石地层单位（一）岩石地层单位岩石地层单位是以其能在野外观察到的并呈现总体一致的岩性（或岩性组合）、变质程度或结构特征，以及与相邻地层间关系所定义和识别的一个三维空间的岩石体，是地质填图的基本单位，是根据地层岩石特征和岩石类别划分出的地层单位。一个岩石地层单位可以由一种或多种沉积岩、喷出岩、变质岩组成。岩石地层单位包括群、组、段、层。（一）岩石地层单位（一）岩石地层单位 1.群 群是比组高一级

4、的岩石地层单位。群可以由两个或两个以上的相邻或相关的具有相同或相似岩石特征（岩性或岩性组合）的组所构成，有时也指一套厚度巨大、岩类复杂、未作深入研究、暂未分组的岩系。用于前寒武纪或中生代陆相地层划分。顶底界面一般为明显的沉积间断面或不整合面。以地名命名。（一）岩石地层单位（一）岩石地层单位 2.组 是基本的岩石地层单位，是地质填图、描述和阐明区域地质特征常用的地层单位。是野外宏观岩类或岩类组合相同、结构类似、颜色相近、呈现整体岩性和变质程度特征一致、空间上有一定的延展性，并能据以填图的地层体。可由一种岩石（沉积岩、火山岩或变质岩）或一种岩石为主间有重复出现的其他岩石夹层构成，也可由两三种岩石交

5、替出现的互层或更复杂的岩石或独特的结构所构成。顶底界线清楚，但不是严格的等时界面；有一定的厚度，岩性、岩相在空间上相对稳定；有一定的时间性。组一般以地名命名。（一）岩石地层单位（一）岩石地层单位 3.段 是比组低一级的岩石地层单位，是组的一部分，并以明显的岩石特征（如岩性、结构或成因等）区别于组的其他部分，段与段之间一般为标志明显的整合界面。4.层 是最小的岩石地层单位。一般指组内或段内能识别出来的、具有明显标志的一个特殊的岩层或矿层。层的厚度通常为1cm到几m厚，由层面限制。第一节第一节 地质年代和地层系统地质年代和地层系统一、地层单位和地质年代单位一、地层单位和地质年代单位（二）地质年代单

6、位（二）地质年代单位年代地层单位是指在特定的地质时间间隔内形成的成层或非成层的岩石体，即以岩石形成的时代为依据划分的地层单位。主要依据生物演化的阶段性特征进行划分。意义：确定不同地区间地层的时间关系，并建立世界性的标准年代地层表。因此顶底界线都是以等时面为界的，其大小是以岩石形成所需时间长短而不是以岩石的绝对厚度来确定。形成年代地层单位的地质时间间隔称为地质年代单位。二者严格对应。第一节第一节 地质年代和地层系统地质年代和地层系统一、地层单位和地质年代单位一、地层单位和地质年代单位（二）地质年代单位（二）地质年代单位地质年代单位地质年代单位 年代地层单位年代地层单位 宙宙宇宇 代代界界 纪纪系

7、系 世世统统期期阶阶（二）地质年代单位（二）地质年代单位 1宇（宙）宇是最大的年代地层单位，一个宇是指一个宙的时期内形成的全部地层。全球地层公认的有三个宇，从老到新依次是太古宇、元古宇和显生宇（有明显生命遗迹的年代地层序列），元古宇和太古宇相当于通常所说的“前寒武系”。2界（代）界是大于系、小于宇的年代地层单位。一个界是指一个代的时间内形成的全部地层。例如，按生物演化的重大阶段，把显生宇由老到新划分为古生界、中生界和新生界，相应的地质年代分别为古生代、中生代和新生代。（二）地质年代单位（二）地质年代单位 3系（纪）系是小于界、大于统的年代地层单位，也是全球年代地层表的主要参考单位。一个系是指一

8、个纪的时间内形成的全部地层。例如，古生界中从老到新可划分为寒武系、奥陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二叠系等6个系。4统（世）统是系以下的年代地层单位。一个统代表在一个世的时间内形成的全部地层。一个系可以划分为两个或更多个统。如第四系划分为更新统和全新统。第一节第一节 地质年代和地层系统地质年代和地层系统二、二、年代地层表和地质年代表年代地层表和地质年代表第二节第二节 地史简述地史简述一、冥古宙一、冥古宙(46亿亿40亿年前亿年前)地表在46亿前后已成固态，结构上可能处于近均质状态，地球的圈层分异在距今 44 亿年前可能就已经完成地球上是最古老物质的数据为44.04亿年。第二节第二节 地史简述地

9、史简述二、太古宙（二、太古宙（40亿亿25亿前）亿前）从老到新依次划分为始太古代（40-36亿年）、古太古代（36-32亿年）、中太古代（32-28亿年）、新太古代（28-25亿年）。全球范围中出露或浅埋的太古宙地壳仅占大陆面积的7%，与隐伏的古老基底一起构造了大陆原始格架的雏形。太古宇是一套厚度巨大、强烈褶皱、变质很深的古老的变质岩系。距今35亿年前水圈开始出现。大气圈无游离态的O2。生命出现及生物演化的初期阶段，开始出现原核生物。太古界中发育了占世界铁矿储量60%的世界性分布的大型-超大型的条带状磁铁矿矿床BIF，以及含沥青铀矿。西澳大利亚西澳大利亚Warrawoona Group疑似最疑

10、似最早实体化石的管状体（早实体化石的管状体（34-35亿年前）亿年前）第二节第二节 地史简述地史简述三、元古宙（三、元古宙（25亿亿5.43亿年前）亿年前）从早到晚分为古、中、新三个代。由中变质到浅变质或未变质的巨厚岩层组成，与下伏太古宇呈明显的不整合接触。中元古代末期至新元古代中期形成扬子地台和塔里木地台。古元古代末期形成了华北地台.蓝藻和细菌开始繁盛，后又出现了红藻、绿藻等真核藻类，元古代结束前出现了一些低等无脊椎动物（少量海绵动物、水母及蠕虫等）和裸露动物群（代表了地球上高等后生动物的出现）。震旦纪冰期，全球气候寒冷；冰期以后，许多地方气候干热；后期，气候转为温暖。元古宇中赋存丰富的铁矿

11、，还产出铜矿、菱镁矿、磷矿、含金和含铀的变质岩和非金属矿产。第二节第二节 地史简述地史简述四、早古生代（四、早古生代（5.42亿4.16亿年前）早古生代包括寒武纪、奥陶纪和志留纪。华北地台在中、上元古界盖层之上，叠加了 O2-3的盖层沉积。S2末发生全面海退，扬子地台转变为扬子古陆。早古生代是海生无脊椎动物大发展的时期。以三叶虫为主，末期出现鱼类。O主要为鹦鹉螺。S腕足、双壳、笔石繁盛，S是笔石时代。S3出现裸蕨植物。铁、锰、铝、磷、盐类等沉积矿产在下古生界有广泛分布；我国南方下寒武统底部常含石煤。三叶虫三叶虫五、晚古生代五、晚古生代包括泥盆纪、石炭纪和二叠纪。晚古生代，在加里东运动之后随着陆

12、地面积的不断扩大，古地理面貌有很大变化，沉积类型比早古生代更加复杂多样。联合古陆形成。无脊椎动物、脊椎动物、陆生植物。腕足、珊瑚、菊石、蜓大发展。D：鱼类时代，植物开始在陆上发育，海边出现小规模的森林，海水中腕足类非常繁盛，珊瑚开始大量繁殖。D3出现两栖类，C-P大发展。C：鳞木、芦木繁盛，海洋中珊瑚、腕足类、类十分发育。C2出现原始爬行类。P：以蜓、大羽羊齿为主。末期出现爬行动物。植物界在C-P乔木、蕨类植物空前繁盛,成为世界上的重要成煤期。晚古生代是重要的成矿时期，有内生金属矿产，也有沉积矿产，如煤、铁、铝、锰、石膏等。D 裸蕨植物裸蕨植物第二节第二节 地史简述地史简述C磷木磷木第二节第二

13、节 地史简述地史简述六、中生代六、中生代(2.51亿 0.655亿年前)包括三叠纪、侏罗纪和白垩纪。联合古大陆末期显著分裂。初期，华北地块已成为陆地。T2-3，扬子地台、羌北地块和华北塔里木地台拼合。受到东部太平洋板块作用，构造活动剧烈，形成一系列的山间盆地和若干大型的内陆盆地。是爬行动物和裸子植物大发展的时代。T：海洋以菊石类和瓣鳃类最繁盛，陆地出现恐龙。T3出现哺乳动物。J：陆上植物大量繁盛，形成大规模的森林，爬行动物占统治地位。J3出现了始祖鸟。K：生物与J相似。K3恐龙和菊石全部消失。是地史上又一重要成煤期，还发育有石油、铁、含铜砂岩、盐岩等沉积矿产 钨、锡、钼、铋、铁、铜、铅、锌及汞

14、、锑、金等内生矿产。第二节第二节 地史简述地史简述七、新生代（七、新生代（65.5百万年前至今)）包括古近纪、新近纪和第四纪.逐渐演化成现代海陆分布和地表形态。我国新生界以陆相地层为主。古近纪末和新近纪发生喜山运动。始新世印度板块和古亚洲板块最终碰撞，印度板块持续俯冲，青藏高原不断隆升和喜马拉雅山逐渐形成。印度板块、欧亚板块和太平洋板块相互作用控制了我国新生代的构造演化。生物界以鸟类、鱼类、哺乳动物和被子植物大发展为特征，称为哺乳动物时代或被子植物时代。人类出现。气候显著变化。古近纪气候干旱，新近纪主要以温暖渐趋寒冷，第四纪冰期和间冰期交替。矿产资源：煤、石油、油页岩、铝土矿、盐类和砂矿等沉积矿产以及铬、镍、金、铜、铅、锌等等内生。鸭嘴兽鸭嘴兽复习思考题1.何谓地质年代和地层系统？2.何谓岩石地层单位？3.何谓年代地层单位与地质年代单位的对应关系？4.熟悉中国地质年代表。5.了解各个地质时期的发展史及特点。