礦山地質(zhì)學(xué)第4章--礦山地質(zhì)學(xué)

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礦山地質(zhì)學(xué)山東科技大學(xué)地球科學(xué)與工程學(xué)院編制

1目錄緒論第一章地球圈層構(gòu)造第二章礦物第三章地質(zhì)作用與三大巖類第四章地史學(xué)基本知識(shí)第五章地質(zhì)構(gòu)造第六章主要地質(zhì)圖件第七章煤與含煤巖系第八章礦床簡(jiǎn)述第九章工程地質(zhì)與水文地質(zhì)第十章煤礦主要地質(zhì)因素第十一章地質(zhì)勘查與儲(chǔ)量分類第十二章礦山地質(zhì)工作第十三章常見地質(zhì)災(zāi)害

2第四章地史學(xué)基本知識(shí)第一節(jié)地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)一、地層單位和地質(zhì)年代單位二、年代地層表和地質(zhì)年代表第二節(jié)地史簡(jiǎn)述一、冥古宙二、太古宙三、元古宙四、早古生代五、晚古代生六、中生代七、新生代

3第四章地史學(xué)基本知識(shí)地史——地球地質(zhì)歷史。地史學(xué)——“歷史地質(zhì)學(xué)”，是研究地球地質(zhì)歷史和發(fā)展規(guī)律的科學(xué)，是地質(zhì)學(xué)的一門重要的分支學(xué)科。主要任務(wù)：根據(jù)巖層、化石、構(gòu)造等地質(zhì)記錄，重塑地殼演化過程，探求其發(fā)展規(guī)律。研究?jī)?nèi)容：沉積（地層）發(fā)展史、生物演化史和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)史。

4第一節(jié)地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)一、地層單位和地質(zhì)年代單位地質(zhì)年代——地質(zhì)歷史時(shí)期的先后順序及其相互關(guān)系的地質(zhì)時(shí)間系統(tǒng)。相對(duì)地質(zhì)年代——指各地質(zhì)事件發(fā)生的先后順序。絕對(duì)地質(zhì)年代——指各地質(zhì)事件發(fā)生的距今年齡。

5第一節(jié)地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)一、地層單位和地質(zhì)年代單位（一）巖石地層單位巖石地層單位是以其能在野外觀察到的并呈現(xiàn)總體一致的巖性（或巖性組合）、變質(zhì)程度或結(jié)構(gòu)特征，以及與相鄰地層間關(guān)系所定義和識(shí)別的一個(gè)三維空間的巖石體，是地質(zhì)填圖的基本單位，是根據(jù)地層巖石特征和巖石類別劃分出的地層單位。一個(gè)巖石地層單位可以由一種或多種沉積巖、噴出巖、變質(zhì)巖組成。巖石地層單位包括群、組、段、層。

6（一）巖石地層單位1.群群是比組高一級(jí)的巖石地層單位。群可以由兩個(gè)或兩個(gè)以上的相鄰或相關(guān)的具有相同或相似巖石特征（巖性或巖性組合）的組所構(gòu)成，有時(shí)也指一套厚度巨大、巖類復(fù)雜、未作深入研究、暫未分組的巖系。用于前寒武紀(jì)或中生代陸相地層劃分。頂?shù)捉缑嬉话銥槊黠@的沉積間斷面或不整合面。以地名命名。

7（一）巖石地層單位2.組是基本的巖石地層單位，是地質(zhì)填圖、描述和闡明區(qū)域地質(zhì)特征常用的地層單位。是野外宏觀巖類或巖類組合相同、結(jié)構(gòu)類似、顏色相近、呈現(xiàn)整體巖性和變質(zhì)程度特征一致、空間上有一定的延展性，并能據(jù)以填圖的地層體?？捎梢环N巖石（沉積巖、火山巖或變質(zhì)巖）或一種巖石為主間有重復(fù)出現(xiàn)的其他巖石夾層構(gòu)成，也可由兩三種巖石交替出現(xiàn)的互層或更復(fù)雜的巖石或獨(dú)特的結(jié)構(gòu)所構(gòu)成。頂?shù)捉缇€清楚，但不是嚴(yán)格的等時(shí)界面；有一定的厚度，巖性、巖相在空間上相對(duì)穩(wěn)定；有一定的時(shí)間性。組一般以地名命名。

8（一）巖石地層單位3.段是比組低一級(jí)的巖石地層單位，是組的一部分，并以明顯的巖石特征（如巖性、結(jié)構(gòu)或成因等）區(qū)別于組的其他部分，段與段之間一般為標(biāo)志明顯的整合界面。4.層是最小的巖石地層單位。一般指組內(nèi)或段內(nèi)能識(shí)別出來的、具有明顯標(biāo)志的一個(gè)特殊的巖層或礦層。層的厚度通常為1cm到幾m厚，由層面限制。

9第一節(jié)地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)一、地層單位和地質(zhì)年代單位（二）地質(zhì)年代單位年代地層單位是指在特定的地質(zhì)時(shí)間間隔內(nèi)形成的成層或非成層的巖石體，即以巖石形成的時(shí)代為依據(jù)劃分的地層單位。主要依據(jù)生物演化的階段性特征進(jìn)行劃分。意義：確定不同地區(qū)間地層的時(shí)間關(guān)系，并建立世界性的標(biāo)準(zhǔn)年代地層表。因此頂?shù)捉缇€都是以等時(shí)面為界的，其大小是以巖石形成所需時(shí)間長(zhǎng)短而不是以巖石的絕對(duì)厚度來確定。形成年代地層單位的地質(zhì)時(shí)間間隔稱為地質(zhì)年代單位。二者嚴(yán)格對(duì)應(yīng)。

10第一節(jié)地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)一、地層單位和地質(zhì)年代單位（二）地質(zhì)年代單位地質(zhì)年代單位年代地層單位宙………………………宇代………………………界紀(jì)………………………系世………………………統(tǒng)期………………………階

11（二）地質(zhì)年代單位1．宇（宙）宇是最大的年代地層單位，一個(gè)宇是指一個(gè)宙的時(shí)期內(nèi)形成的全部地層。全球地層公認(rèn)的有三個(gè)宇，從老到新依次是太古宇、元古宇和顯生宇（有明顯生命遺跡的年代地層序列），元古宇和太古宇相當(dāng)于通常所說的“前寒武系”。2．界（代）界是大于系、小于宇的年代地層單位。一個(gè)界是指一個(gè)代的時(shí)間內(nèi)形成的全部地層。例如，按生物演化的重大階段，把顯生宇由老到新劃分為古生界、中生界和新生界，相應(yīng)的地質(zhì)年代分別為古生代、中生代和新生代。

12（二）地質(zhì)年代單位3．系（紀(jì)）系是小于界、大于統(tǒng)的年代地層單位，也是全球年代地層表的主要參考單位。一個(gè)系是指一個(gè)紀(jì)的時(shí)間內(nèi)形成的全部地層。例如，古生界中從老到新可劃分為寒武系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系和二疊系等6個(gè)系。4．統(tǒng)（世）統(tǒng)是系以下的年代地層單位。一個(gè)統(tǒng)代表在一個(gè)世的時(shí)間內(nèi)形成的全部地層。一個(gè)系可以劃分為兩個(gè)或更多個(gè)統(tǒng)。如第四系劃分為更新統(tǒng)和全新統(tǒng)。

13第一節(jié)地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)二、年代地層表和地質(zhì)年代表

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15第二節(jié)地史簡(jiǎn)述一、冥古宙(46億~40億年前)地表在46億前后已成固態(tài)，結(jié)構(gòu)上可能處于近均質(zhì)狀態(tài)，地球的圈層分異在距今44億年前可能就已經(jīng)完成地球上是最古老物質(zhì)的數(shù)據(jù)為44.04億年。

16第二節(jié)地史簡(jiǎn)述二、太古宙（40億~25億前）從老到新依次劃分為始太古代（40-36億年）、古太古代（36-32億年）、中太古代（32-28億年）、新太古代（28-25億年）。全球范圍中出露或淺埋的太古宙地殼僅占大陸面積的7%，與隱伏的古老基底一起構(gòu)造了大陸原始格架的雛形。太古宇是一套厚度巨大、強(qiáng)烈褶皺、變質(zhì)很深的古老的變質(zhì)巖系。距今35億年前水圈開始出現(xiàn)。大氣圈無游離態(tài)的O2。生命出現(xiàn)及生物演化的初期階段，開始出現(xiàn)原核生物。太古界中發(fā)育了占世界鐵礦儲(chǔ)量60%的世界性分布的大型-超大型的條帶狀磁鐵礦礦床BIF，以及含瀝青鈾礦。西澳大利亞WarrawoonaGroup疑似最早實(shí)體化石的管狀體（34-35億年前）

17第二節(jié)地史簡(jiǎn)述三、元古宙（25億~5.43億年前）從早到晚分為古、中、新三個(gè)代。由中變質(zhì)到淺變質(zhì)或未變質(zhì)的巨厚巖層組成，與下伏太古宇呈明顯的不整合接觸。中元古代末期至新元古代中期形成揚(yáng)子地臺(tái)和塔里木地臺(tái)。古元古代末期形成了華北地臺(tái).藍(lán)藻和細(xì)菌開始繁盛，后又出現(xiàn)了紅藻、綠藻等真核藻類，元古代結(jié)束前出現(xiàn)了一些低等無脊椎動(dòng)物（少量海綿動(dòng)物、水母及蠕蟲等）和裸露動(dòng)物群（代表了地球上高等后生動(dòng)物的出現(xiàn)）。震旦紀(jì)冰期，全球氣候寒冷；冰期以后，許多地方氣候干熱；后期，氣候轉(zhuǎn)為溫暖。元古宇中賦存豐富的鐵礦，還產(chǎn)出銅礦、菱鎂礦、磷礦、含金和含鈾的變質(zhì)巖和非金屬礦產(chǎn)。

18第二節(jié)地史簡(jiǎn)述四、早古生代（5.42億~4.16億年前）早古生代包括寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)和志留紀(jì)。華北地臺(tái)在中、上元古界蓋層之上，疊加了∈~O2-3的蓋層沉積。S2末發(fā)生全面海退，揚(yáng)子地臺(tái)轉(zhuǎn)變?yōu)閾P(yáng)子古陸。早古生代是海生無脊椎動(dòng)物大發(fā)展的時(shí)期。以∈三葉蟲為主，末期出現(xiàn)魚類。O主要為鸚鵡螺。S腕足、雙殼、筆石繁盛，S是筆石時(shí)代。S3出現(xiàn)裸蕨植物。鐵、錳、鋁、磷、鹽類等沉積礦產(chǎn)在下古生界有廣泛分布；我國(guó)南方下寒武統(tǒng)底部常含石煤。三葉蟲

19五、晚古生代包括泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)和二疊紀(jì)。晚古生代，在加里東運(yùn)動(dòng)之后隨著陸地面積的不斷擴(kuò)大，古地理面貌有很大變化，沉積類型比早古生代更加復(fù)雜多樣。聯(lián)合古陸形成。無脊椎動(dòng)物、脊椎動(dòng)物、陸生植物。腕足、珊瑚、菊石、蜓大發(fā)展。D：魚類時(shí)代，植物開始在陸上發(fā)育，海邊出現(xiàn)小規(guī)模的森林，海水中腕足類非常繁盛，珊瑚開始大量繁殖。D3出現(xiàn)兩棲類，C-P大發(fā)展。C：鱗木、蘆木繁盛，海洋中珊瑚、腕足類、類十分發(fā)育。C2出現(xiàn)原始爬行類。P：以蜓、大羽羊齒為主。末期出現(xiàn)爬行動(dòng)物。植物界在C-P喬木、蕨類植物空前繁盛,成為世界上的重要成煤期。晚古生代是重要的成礦時(shí)期，有內(nèi)生金屬礦產(chǎn)，也有沉積礦產(chǎn)，如煤、鐵、鋁、錳、石膏等。D裸蕨植物第二節(jié)地史簡(jiǎn)述C磷木

20第二節(jié)地史簡(jiǎn)述六、中生代(2.51億~0.655億年前)包括三疊紀(jì)、侏羅紀(jì)和白堊紀(jì)。聯(lián)合古大陸末期顯著分裂。初期，華北地塊已成為陸地。T2-3，揚(yáng)子地臺(tái)、羌北地塊和華北－塔里木地臺(tái)拼合。受到東部太平洋板塊作用，構(gòu)造活動(dòng)劇烈，形成一系列的山間盆地和若干大型的內(nèi)陸盆地。是爬行動(dòng)物和裸子植物大發(fā)展的時(shí)代。T：海洋以菊石類和瓣鰓類最繁盛，陸地出現(xiàn)恐龍。T3出現(xiàn)哺乳動(dòng)物。J：陸上植物大量繁盛，形成大規(guī)模的森林，爬行動(dòng)物占統(tǒng)治地位。J3出現(xiàn)了始祖鳥。K：生物與J相似。K3恐龍和菊石全部消失。是地史上又一重要成煤期，還發(fā)育有石油、鐵、含銅砂巖、鹽巖等沉積礦產(chǎn)鎢、錫、鉬、鉍、鐵、銅、鉛、鋅及汞、銻、金等內(nèi)生礦產(chǎn)。

21第二節(jié)地史簡(jiǎn)述七、新生代（65.5百萬年前至今)）包括古近紀(jì)、新近紀(jì)和第四紀(jì).逐漸演化成現(xiàn)代海陸分布和地表形態(tài)。我國(guó)新生界以陸相地層為主。古近紀(jì)末和新近紀(jì)發(fā)生喜山運(yùn)動(dòng)。始新世印度板塊和古亞洲板塊最終碰撞，印度板塊持續(xù)俯沖，青藏高原不斷隆升和喜馬拉雅山逐漸形成。印度板塊、歐亞板塊和太平洋板塊相互作用控制了我國(guó)新生代的構(gòu)造演化。生物界以鳥類、魚類、哺乳動(dòng)物和被子植物大發(fā)展為特征，稱為哺乳動(dòng)物時(shí)代或被子植物時(shí)代。人類出現(xiàn)。氣候顯著變化。古近紀(jì)氣候干旱，新近紀(jì)主要以溫暖漸趨寒冷，第四紀(jì)冰期和間冰期交替。礦產(chǎn)資源：煤、石油、油頁巖、鋁土礦、鹽類和砂礦等沉積礦產(chǎn)以及鉻、鎳、金、銅、鉛、鋅等等內(nèi)生。鴨嘴獸

22復(fù)習(xí)思考題1.何謂地質(zhì)年代和地層系統(tǒng)？2.何謂巖石地層單位？3.何謂年代地層單位與地質(zhì)年代單位的對(duì)應(yīng)關(guān)系？4.熟悉中國(guó)地質(zhì)年代表。5.了解各個(gè)地質(zhì)時(shí)期的發(fā)展史及特點(diǎn)。

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