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岩石地质学范例(3篇)

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岩石地质学范文

随着时代科学技术的迅猛发展,人们对岩石的认识具有更深层次的理解:第一,岩石并不是固体力学中的一种材料,世界上的所有岩石工程中的岩石是一种天然地质体,具有复杂的地质结构和赋存条件,是一种天然的典型的不连续介质;第二,在岩体中存在地应力,这种作用力是由于地质构造和重力作用等因素形成的一种内应力。在开采岩石的过程中,开挖岩石引起的地应力的释放,才会引起岩石工程变形和破坏。因此,岩石力学的研究思路、研究方法和材料力学的研究存在着本质的区别。在对岩石力学的研究时,研究者的思想不要根深蒂固于用传统的研究方法来得到答案,要站在科学的高度来思考问题,学会灵活运用相关知识来研究。通过不断地分析,得知自然环境赋予了岩石,在人类活动中,采矿工程是人类和大自然相结合的结果,因此,采矿工程的行为和功能与施工因素密切相关。根据以上的综合分析,我们对岩石力学有了新的思考和认识,岩石力学是研究和控制采矿工程的科学。

2采矿工程中的岩石力学的重要性

在采矿过程中,地下采矿工程和露天采矿工程无论哪一种,都是以具有地质构造的岩石为对象。因此,岩石力学问题始终贯穿在采矿工程中的每一方面。其一:在采矿工程中的岩体都是地质体,它们在反复的地质作用下变形、破坏,形成具有一定岩石成分和结构的地质体,并且赋存于特定的地质环境中;其二:采矿工程是经过不停地劳动进行开挖的过程,是动态的非静态的。开挖过程中岩体的力学性质也会随着工程的尺寸和开挖的延伸方向的不同而发生变化,并且环境因素(例如地应力、水、温度)也是影响岩体性质的一个重要方面,冲击矿压和煤与瓦斯突出主要是由地应力中的高地应力引起。岩体的力学性质特征包括了岩体的稳定性、强度性和变形性,它会随着岩体内结构面形状的不同而变化。因此,这些特征决定了采矿工程中的岩石力学问题具有极其复杂性。

3采矿工程中的岩石力学的应用

3.1预测采矿工程中的灾害

在采矿工程的开展过程中任何人为和自然因素都会造成极大的危害,其中自然因素有地震、岩爆等危害,岩石力学在采矿工程中的应用,可以通过对采矿地点的土层地质分析来提前预测在采矿工程中会出现的灾害,然后可以在工程设计中规避这些灾害。

3.2测量采矿工程中的地应力

所谓的地应力就是指地底地质底层中自然产生的力量,在采矿过程中,由于开挖导致的周边土层地质发生变化的根本原因就是地应力。要想制定完整且安全的采矿工程开采方案就必须首先运用岩石力学对采矿工程所在地的地应力进行测量,只有完全的了解采矿工程周边的地应力情况,才能设置最正确、最合理的采矿方案,确保采矿工程的安全有效开展。

3.3优化深凹开采的边坡设计

随着深凹开采的普遍出现开采难度不断增加,对于采矿工程的安全性和稳定性的要求也越来越高,这就要求岩石力学在开采过程中起到积极作用。通过岩石力学的测量,精确定量,充分的把岩石力学应用到采矿工作中来,在保证安全的基础上,保证工程安全快速进行。

4结语

岩石地质学范文篇2

[关键词]亚碱性岩地球化学杨威龙降沟

[中图分类号]P588.1[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-3-62-2

随着对大陆板块内深部地质作用研究愈加重视[1]。深成岩岩浆岩作为地球深部岩石的存在迹象及物质基础,其成岩年代、赋存位置、形成原因、成分组成特征及地球化学参数等特征的研究也日益成为热点[2-3]。因此,笔者以杨威-龙降沟亚碱性杂岩体为研究对象,以其中不同成岩年代的岩浆岩的矿物组分特征、岩石结构特征、地球化学参数特征等方面为研究重点,探讨其中各类岩浆岩的岩浆来源是否具有同源性及其形成时的大地构造属性。

1基础地质特征

研究区处于华北板块内太行山隆起中南段,分布范围约为23km2,北窄南宽。岩体侵位于中奥陶统的上马家沟组灰岩之中,在岩体与围岩接触带上可见灰黑色或白色、具粒状变晶结构的(碳质)大理岩。岩体主要由闪长岩、含正长闪长岩、正长闪长岩、含石英正长闪长岩、石英正长闪长岩5类岩浆岩组成,其中可见大量橄榄辉长岩、橄榄角闪辉长辉绿岩、角闪石岩、黑云母石英角闪辉长岩等捕掳体。根据上述多种岩浆岩的相互侵入接触关系,基于同位素年龄测试结果,可以确定该岩体的形成年代处于131.5-135.1Ma之间[4]。

2矿物组分特征及岩石结构特征

含石英正长闪长岩均呈浅灰色至浅灰红色,矿物颗粒一般在2mm-5mm之间,具全晶质中粒等粒结构,块状构造,主要矿物有斜长石(45%-50%)、绿泥石化的角闪石(30%-35%)、高岭土化的正长石(15%-20%)、次要矿物为少量的石英(5%-10%),副矿物有锆石、磷灰石、磁铁等;石英闪长岩均呈现浅灰色,矿物颗粒一般在1.5mm-5mm之间,具全晶质中粒等粒结构,块状构造,主要矿物有斜长石(45%-50%)、绿泥石化的角闪石(30%-35%),次要矿物为石英(15%-20%),副矿物有锆石、榍石、磷灰石、磁铁等;含石英正长闪长岩中的黑云母石英角闪辉长岩中的斜长石具有净边结构及部分具有环带结构,表明其可能为深源捕掳体。对采集于两岩体的石英正长闪长岩相的岩石重砂样品进行分析,结果显示其重矿物组合方面均为榍石、磷灰石、锆石及部分的磁铁矿。其数量比值为榍石:磷灰石:锆石:磁铁矿约为1:8:2:56。

3地球化学参数特征

3.1常量元素地球化学

常量元素分析是地球化学研究的重要手段。理清研究区内不同成岩年代的各类岩浆岩的主要氧化物类型、含量及其相互关系,对讨论区内岩浆岩体是否具有同源性、分析其源区岩浆在不同时期的演化特征具有一定的指示作用。

3.2主要氧化物特征

笔者收集了前人所做的全岩化学数据[4],其分析结果如表1所示:早期闪长岩侵入至随之侵入的含石英正长闪长岩的阶段,源区岩浆的SiO2质量分数具有提高的演化趋势,而MgO、CaO的质量分数则具有由高到低的演化趋势。这说明源区岩浆初始熔融程度较高,原生岩浆相对偏基性;随着结晶分异作用加强,岩浆酸性程度相对增加,SiO2达到过饱和程度,结晶出石英,源区岩浆趋于酸性。由此表明,杨威―龙降沟亚碱性杂岩体可能是源区偏基性岩浆结晶分异作用所形成的岩浆结晶演化的结果。

3.3岩浆演化系列

为了确定其岩浆演化系列,计算该岩体各主要岩石类型的岩石化学成分分析结果,并将所得结果投入岩石系列K2O+Na2O-SiO2图解,结果如图1所示。表明各类岩浆岩的参数点均落于亚碱性岩区,并且其里特曼指数δ经计算介于2.41-3.27之间,均小于3.3,可以进一步确定杨威及龙降沟地区的各类岩浆岩均为亚(钙)碱性岩系列。

3.4微量元素地球化学特征

对比不同岩石系列与原始地幔岩浆源中微量元素特征,可揭示其物质来源和成因过程。笔者仅对前人已经做出的数据进行了微量元素分析,由图2可知,Th、Ta、Zr显著富集,高场强元素Nb、Ti、P显著亏损,两个岩体中的不相容元素富集、亏损程度极为接近。结合上述结论及前人研究成果[5],认为杨威―龙降沟亚碱性杂岩体中不同成岩年代岩浆岩的岩浆来源具有同源性,具体表现为受岩浆热动力作用,华北板块太行山隆起中段深部地幔发生上隆,高温的软流圈热作用促使上地幔物质发生局部熔融,岩浆沿断裂上侵、就位、结晶冷凝的产物。

4结论

通过分析不同成岩年代的各类岩浆岩的矿物组分、岩石地球化学参数特征,可以得出以下结论:

(1)演化阶段的岩石组合为:闪长岩―含正长闪长岩―正长闪长岩―含石英正长闪长岩。

(2)在杂岩体的形成过程中,源区岩浆逐渐由相对偏基性转变为相对偏酸性,岩浆演化系列为偏碱性演化系列。

(3)不同成岩年代的各类岩浆岩的岩浆来源具有同源性。

(4)形成时期的大地构造背景可能为:在吕梁运动之后的漫长地质历史过程中,太行山地区受各种构造影响发生过数次沉降变化;至印支期,由于太平洋板块与中国板块碰撞导致的东西向挤压力而被活化,致使燕山期岩浆该杂岩体即为岩浆侵入的结果。

参考文献

[1]邓晋福,苏尚国,赵海玲,等.华北地区燕山期岩石圈减薄的深部过程[J].地学前缘,2003,10(3):41-50.

[2]DENGJF,MOXX,ZHAOHL,etal.AnewmodelforthedynamicsevolutionofChineselithosphere:Continentalrootplumetectinics[J].EarthSciRev,2004,65:223-275.

[3]高永丰,侯增谦,魏瑞华.冈底斯湾第三纪斑岩的岩石学、地球化学及其地球动力学意义[J].岩石学报,2003,19(3):418-428.

岩石地质学范文

中国国土广袤,山川锦绣,自然绚丽,景观多姿。而在诸多较为现代的旅游出行活动中,人们不再满足于对历史古迹的游览,更多的是留恋于由很多湖泊、海洋、绿地、高峰、险滩、洞穴等自然景观的生态旅游。其中大多数的高峰了洞穴等自然景观则是由岩石圈逐渐演化而来。

岩石圈是地球上部相坚硬的岩石圈层。厚约60~120公里,在地理学上被称为地震高波速带。根据地球构造,整个岩石圈主要包括地壳的全部和上地幔的顶部,具体到成分由花岗质岩、玄武质岩和超基性岩组成。

地理学上,对于岩石圈的认识,目前有很大的分歧。一部分人认为岩石圈与地壳是同义词,而与下部软流圈即上地幔有区别,但岩石圈与上地幔系过渡关系,无明显界面;。另一部分学者认为岩石圈至少应包括地壳和地幔上层。

顾名思义,岩石圈是由岩石组成,而组成岩石圈的岩石按成因可分为:岩浆岩,沉积岩,变质岩三大类。

一、岩浆岩

学术界又称火成岩,是岩浆在巨大的压力作用下,猛然喷出地表或者侵入地壳冷却凝固后所形成的岩石。其中存在有明显的矿物晶体颗粒或气孔,其体积约占地壳总体积的65%,质量约占总质量的95%。岩浆岩可分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。其中以花岗岩和玄武岩最具代表性。我国的黄山,华山,衡山等都是著名的花岗岩分布区,东北的五大连池则是典型的玄武岩旅游区。

坐落于浙江省东中部的天台山是部级风景名胜区,以“中华十大名山”之一而闻名于世。其天台是典型的花岗岩景区,地质类型属于火山形成的花岗岩地貌。于燕山运动晚期第三次侵入时出露地表,以后在地质构造断层作用下形成断崖。由于表层风化壳被剥蚀,侵蚀成岩体地表,岩石被球状风化,在一些山顶、山坡或溪谷底部呈现石蛋地貌,是著名的花岗岩景区。

二、沉积岩

沉积岩是三大岩类的一种,又称为水成岩,指暴露在地表的岩浆岩长期在风吹,雨打,日晒及生物作用下逐渐成为砾石,沙子和泥土。沉积岩也是是三种组成地球岩石圈的主要岩石之一(另外两种是岩浆岩和变质岩)。形成过程是在地表不太深的地方,将其他岩石的风化产物和一些火山喷发物,经过水流或冰川的搬运、沉积,经过固结成岩作用,形成的。这些琐碎物质被风,流水等搬运后沉积下来,其分布面积却占陆地的75%,整个地球表面沉积岩不仅分布极为广泛。如果从地球表面到16公里深度的整个岩石圈计算,沉积岩大约占整个地球表面的5%。沉积岩的成分主要包括石灰岩、砂岩、页岩等。沉积岩中具有丰富的矿产。它所含有的矿产,占全部世界矿产蕴藏量的80%。蕴藏着大量的沉积矿产,如煤,石油,天然气,盐类等。同时,这些地区又是水文地质和工程地质的主要场所。再如大洋底部几乎全部为沉积岩或沉积物所覆盖。在著名景点卡梅伦瀑布,当你看到原来清澈的瀑布短时间内变成番茄汤般的红色瀑布。这种现象是由雨水将岩石中的红色沉积物_出汇入水中形成。在卡梅伦瀑布的源头有加拿大最古老的沉积岩石层,其历史可追溯至15亿年前。当天早些时候下过一场大暴雨,并_下了很多沉积物,而这些沉积物将原有瀑布的颜色染成了红色,形成了这一奇异壮美的景观。

三、变质岩

变质岩,三大岩类的一种,是指在地壳发展过程中,由于受到地球内部强大力量(例如温度、压力、应力的变化、化学成分等)的改造而成的新型岩石。这种新型的岩石由是原先已存在的各种岩石在特定的地质和物理、化学等条件下形成的,具有新的矿物组合和结构构造的岩石,所以称之为新型的岩石。例如普通石灰石由于重结晶变成大理石。

我国变质岩构成的名山洞穴存在非常多,大江南北分布广泛。其中以“两岳”最具特色。五台山,誉称北岳,中国五岳之一――北岳恒山,今位于山西浑源境内,是我国著名的佛教圣地之一,古刹名园,比比皆是;危岩缀虚空,石阁轻如纸”,镶嵌在万仞峭壁之间,鸟道一系没云中,奇绝险绝亦巧绝,蔚为壮观,令古今中外的游人叹为观止。而五台山的镇山之宝――清凉石,亦是变质砾石,是地质作用将山中泥沙悬浮夹裹着砾石沉滞海中形成的。泰山,五岳之首。古迹名胜,久闻天下。中外旅游者认为有机会登泰山、上南天门,一览齐鲁壮观乃平生快事。泰山以山体高大雄伟著称,尤其是由古老的杂岩组成的南坡,主体是由古老的花岗闪长岩体变质而成。

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