矿山地质基础知识

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前言

地质学研究的对象是地球。地壳中矿 产品的形成都和地球表面以及地球内部的 地质作用有关。地质学基础知识，则着重 说明地壳的物质组成、发展变化以及各矿 物产资源的蕴藏规律。通过对各种地质作 用、地质现象、地层层序、矿物岩石、地 质构造等的了解，为掌握成矿理论、矿床 类型、矿床水文地质、勘探方法等打下基 础。

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地球是太阳系的一员，地球是个旋转的椭球 体，赤道半径约为6378公里，极半径约为6357 公里。地球表面积约为5.1亿平方公里，其中海 洋占71%。 地壳 是地球表面的坚硬外壳，平均厚33公 里，表面5%为沉积岩，上部岩石成分相当于花 岗岩类，岩石化学成分富含硅、铝，又称硅铝层。 下部岩石成分相当于玄武类岩石，化学成分除硅 铝外，铁、镁相对增多，又叫硅镁层。

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地幔 地壳以下至2900公里深处的一个圈层， 又称中间层。以900——1000公里深处为界面 又分为上、下地幔。上地幔主要由硅酸盐组成， 下地幔主要由镁、镍金属的氧化物和硫化物组成。 在上地幔上部，深约60——250公里的范围 内，因放射性元素大量集中，蜕变生成热能使这 一带有局部的熔融状态物质存在，一般认为这是 岩浆的发源地。 地核 2900公里以下的中心部分。地核的组 成物质为铁、镍金属的氧化物和硫化物。

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地热 地球热力来源：太阳辐射、地球内部 放射性元素蜕变热以及元素化学反应放出 的热能。 目前，根据钻探资料显示，在地深 20公里范围内的大部分地区，从常温带以 下，平均加深100米，温度升高3 C左 右。深于20公里后，地温增幅会大大变缓。 据推测，地球中心温度不超过2000—— 3000 C。

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第一节 矿山地质研究的内容与目的

在矿山，为保证采矿工作顺利、安全地进行， 对矿床生产地段或整个矿区的各种地质现象 进行的调查研究，且直接或间接为生产服务 的地质工作，称为矿山地质工作。即从矿山 建设到矿山投产并进入正常生产的整个过程 中，为进一步了解与掌握矿床地质条件，更 深入、细致地了解矿体的特点、分布、变化 规律以及矿石的质量和储量、预测可能发生 的地质变化、地质灾害预报及预防等问题展 开的地质工作。

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矿山地质工作的主要任务是：为矿山设计、 建矿、采掘进度计划编制、工程施工等提供 可靠的地质资料。参与生产技术的管理工作， 如储量计算、矿石质量、矿石损失贫化等管 理工作，开展专门性地质调查等。 矿山地质工作根据工作性质不同，又分为经 常性生产地质工作、专门性地质工作、矿山 地质管理工作及矿山水文地质等工作。

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1、经常性

生产地质工作

这是矿山开采整个过程中，为保证矿山生产 正常进行，每个矿山都要经常的进行的地质 工作。它主要包括： (1)生产勘探工作。 (2)勘探工程和采掘工程中的地质调查、取 样工作。 (3)储量计算工作。

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2、专门性地质工作，这些工作包括：(1)为研究露天或地下矿山开采中岩体稳 定性、为预防地质灾害而进行的水文地质、 地热等地质工作。 (2)为保护矿山生产和生活环境而进行的 环境地质调查工作。 (3)为了开展矿山资源的合理利用而进行 的地质调查和地质评价工作。

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3、矿山地质管理工作(1)三级矿量储备的管理工作。 (2)矿石损失、贫化的统计计算。 (3)矿石质量均衡管理工作

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从上面的叙述可以看出，地质工作做的好与坏， 直接关系到采矿工作安全生产的质量。生产中出 现的各种技术问题，又往往与地质工作有关。例 如矿床地质条件的变化，矿体形态、产状、质量 的急剧变化、矿体的突然错失等等将引起生产技 术条件的改变。在生产中寻找新矿体，特别是盲 矿体的发现，即可增加矿产资源，又可延长矿山 服务年限。又如，巨大的破碎带的出现，意外的 涌水，片帮、冒顶，采空区处理不当引起地表陷 落等，都可成为生产中的不安全因素。为解决这 些问题，都需要矿山地质工作人员提供可靠的基 本地质资料。因此，矿山地质工作对于矿产资源 的开发，保证矿山安全生产，具有重要意义。

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第二节 矿山地质作用与矿山地质构造一、矿山地质作用 地球的演化迄今约有46亿年的历史。在这 漫长的时间里，经历了许多复杂的变化发展 过程，形成了地壳。地壳的年龄约为38亿 年左右。今天看到的地球只是它全部运动和 发展中的一个阶段。不论是地壳的物质成分 和内部结构，还是地表形态等不断形成、变 化、发展，这种不断变化发展的作用，就叫 做地质作用。

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地质作用可以引起矿物、岩石及矿床的产生 和破坏，可以引起地壳、海陆分布的变迁， 可以酿成巨大的灾害，有的地质作用人们可 以直接觉察到，如火山喷发、地震、山崩等， 但大多地质作用进行得很缓慢，在短暂的人 生中很难直接观察到，如大陆下沉、海岸上 升等。地质作用按其能源来源不同，可以分 为内动力地质作用和外动力地质作用。

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(一)内动力地质作用 内动力地质作用的能源主要来自地球内部， 如地球的旋转能、重力能、放射性元素衰变 时产生的热能等，并作用于整个地壳甚至整 个岩石圈。内动力地质作用包括地震、地壳 运动、岩浆变质作用。由于能量为地球本身 所具有，而且十分巨大，因此，

内动力地质 作用是促使地球，特别是地壳和岩石圈变化 发展的主导因素。

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1、地壳运动 壳运动是一种由内动力引起地壳结构改变的 机械运动，是地壳发展深化的主要动力。地 壳运动的基本形式有两种：一是水平运动， 一是垂直升降运动。

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水平运动是指地壳或岩石圈大致沿地球表面 切线方的运动。由于地壳或岩石圈的水平挤 压或水平引张，而引起岩层的褶皱和断裂， 形成褶皱山系或地堑、裂谷。 升降运动为地壳或岩石圈沿垂直于地表方向 的运动。这种运动表现为大面积的隆起和拗 陷，引起海陆变迁及地势高低变化。