煤田地质钻孔岩芯中的岩石特征、结构变化及构造的研究

柴利杰

摘 要：煤炭资源是我国各项生产中使用最多的资源，煤碳资源的有效开采和利用已成为人们关注的重点。因此，对煤田地质钻孔岩芯中的岩石特征、结构变化和构造等进行了深入探究，以期为工作人员提供更加准确的关于断层形态、性质的信息，进而为煤碳开采提供参考和借鉴。

关键词：煤田地质钻孔；岩芯；岩石特征；地质构造

中图分类号：P618.11 文献标识码：A DOI：10.15913/j.cnki.kjycx.2015.20.104

煤田的地质勘查是煤炭资源有效开发和利用的关键，勘查方法非常多，其中，断层控制方法的使用最为广泛。煤田地质勘查要结合岩石、地质构造的特征，但在实际勘查中无法全面考虑这些问题，在分析岩石结构特征变化时的困难非常大。因此，煤田地质勘查人员要不断转变观念，做好对煤田地质岩石特征和结构变化特征的研究。只有这样，才能确保煤炭开采更加科学、高效。

1 钻孔岩芯的岩石特征

要想更好地区分岩石不同的断裂特征，最有效的方法是观察其颜色。目前，该区分方法已被多个煤田勘查单位采用，已成为最重要的煤田勘查方法。利用该方法，能更好地辨别岩石的断裂情况。比如，将碳酸盐岩和促碎岩石磨成碎粉后岩石呈粉白色。

如果泥质岩石或碳质泥岩断裂，则这些白色的粉末会变为细脉状、较薄的膜状结构，且全部都填充在岩石裂缝中。这种情况发生的原因是岩石被研磨成碎屑状后会形成白色的粉状物质。通常而言，原有岩石矿物成分不会常发生这种变化，稳定性非常好。在岩石发生断裂后，上述情况的变化不会非常明显。但如果突然发生非常剧烈的断裂或震动，则岩石内的矿物成分会变化，内部物质也会相互摩擦，新的矿物质会不断产生。比如，产生纤维状的石英物质或状物方解石。

2 钻孔岩芯的变化构造

通常情况下，断层主要是因地壳岩石受外力影响破裂而引起的，断裂会沿着破裂面层出现明显的转移。在构造运动中，发育构造形态较为广泛，在断裂规模等方面均略有差异。

最小的断层厚度不足1 m，最大的可达到几百甚至是上千米。岩层发生断裂或移动的原因是地壳在运动过程中会产生非常大的压力或应力，如果这种强度超过了岩石的破坏作用，则岩石断层会出现错位移动，岩石在断裂后生成的错位面即为断层面。在两个断层间的岩块会受外力影响而上升，两边岩块不断上升后会形成地垒。这种断层移动会使岩石形成山状形态，比如，我国的庐山、泰山等都是因断层中间岩块下降、两侧岩石块上升形成的，且会在狭长的地带形成凹陷。

在断层中，岩石结构会经常遭受破坏，这与动力有着密切的联系。在这种情况下，岩石成分会变得异常疏松。比如，很多碳酸盐岩、砂质岩等在经过反复打磨、超强度的胶结再聚过程后会形成非常多的破碎变质岩。

软塑岩是煤炭的前身之一，属于泥岩系列中的一种。在对其挤压时，变形会逐渐增大，通常情况下，还会导致塑性流发生变化。值得注意的是，很多硬性的脆岩石也会夹杂在软塑岩的变形中，将大面积产生混合状态。如果形成了流劈理，则产生的倾角将非常大，还会在其表面产生非常多细微的擦痕。这些细微的擦痕是在流劈理不断运动下产生的。滑面上的擦痕是最常见的，其沿着顺倾的方向分布，垂直倾向也较为常见。

流动构造或流劈理岩石在形态分布上非常复杂，揉褶状结构非常多，眼球状结构较为常见，且还会出现混杂结构、条状结构和流纹结构等。从断面的力学角度看，这些结构的特点是煤碳开采的重要参考依据，破碎变质岩的生成是断层存在的重要依据。

按照变质强度和颗粒物的体积，可将破碎变质分为碎裂岩、滑面擦痕、破裂岩和断层角砾岩等。如果岩石的节理处于断层带或周围有断裂带，则节理将非常发达；相反，如果节理远离断裂带或断裂带周围地区，则岩石节理角度将非常小。其中，岩石受到外力作用后，网状断裂缝隙会不断增大，破碎块出现位移，最终形成断层角砾岩；对于节理和裂隙岩，在断裂带四周岩石的发育非常好，但在远离断裂带的位置，节理频度会逐渐变少；断层带岩石被发现的次数非常少，因此，其在地下赋存广泛。

3 钻孔岩芯结构的变化和构造

工作人员在勘查煤田，最重要的勘查断层带，地质中的岩石结构特点和结构的变化规律对断裂带的形成起到了关键性作用。断层带的勘查结果为煤碳资源的开采提供了依据。按照由内到外的顺序，可以将断层分为碎粒岩石带、断层角砾岩带和破裂岩石带。应力最大的是断层中心，应力会由内而外慢慢增加。判断断裂带是否在地质中存在的依据是查看岩石间是否存在断裂、移位和错位。如果存在上述变化中的一种，则证明存在断裂带。按照上述依据，可将3个不同的层次按照以下标准划分：将碎粒岩石带断层带与砾岩带划分为断裂带；将破裂岩带划分为断层带，于断裂带上限位置处。

4 结束语

本文主要对煤田地质钻孔岩芯中的岩石特征及其结构变化进行了分析。岩石在断裂层中发生的结构变化是受构造应力的影响，依据这种结构变化可判断断层是否存在。因此，在煤田勘查中，勘查人员一定要观察和研究断裂带，并采用力学分析法，以确保煤田勘查结果的准确性。

参考文献

[1]王菊婵.煤田地质钻孔岩芯中的岩石特征及结构变化及构造研究[J].中国化工贸易，2013（5）：18.

[2]何奎，周永存.如何在煤田地质勘查钻孔岩芯中识别断层——以云南省师宗县阿宜格煤矿勘查为例[J].地球，2014（11）：245-246.

〔编辑：张思楠〕