礦體變異與勘探類型

1、第三節(jié) 礦體變異與勘探類型一、礦體地質(zhì)特征及其變異性研究（一）礦體地質(zhì)特征介紹1.礦體地質(zhì)特征的概念 是指礦體本身固有的地質(zhì)特點(diǎn)、特性和標(biāo)志；常概括為礦體外部形態(tài)特征與內(nèi)部質(zhì)量特征； 礦體地質(zhì)特征簡(jiǎn)稱礦體地質(zhì)。 礦體地質(zhì)以礦體為研究對(duì)象，一般包括礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、物質(zhì)成分、內(nèi)部結(jié)構(gòu)(不同類型、品級(jí)礦石及夾石等在礦體中的分布)等方面特點(diǎn)的變化情況，以及控制這些變化的地質(zhì)要素，如構(gòu)造、巖性、成礦作用等。12.關(guān)于礦體的若干概念1）礦體 一般是指礦石和穿插在其中的呈任何形狀的無礦脈石所構(gòu)成的統(tǒng)一開采對(duì)象的天然堆積體。工業(yè)礦體 是根據(jù)工業(yè)指標(biāo)圈定的，與自然礦體的界線常常不吻合。主要有：品位低于邊

2、界品位的弱礦化地段未圈入礦體；很薄的夾石圈入礦體。2工業(yè)礦體與自然礦體示意圖1、礦體中的夾石、由于厚被圈出； 2、礦體內(nèi)的夾石，因?yàn)楸容^薄被圈為礦體；3、這部分礦按品位已大于邊界品位，但由于薄未被圈入礦體；4、礦體。32）礦體產(chǎn)狀狹義的礦體產(chǎn)狀由走向、傾向和傾角三要素組成。脈狀、柱狀、透鏡狀等礦體則需測(cè)量礦體的側(cè)伏方向及側(cè)伏角和傾伏角。廣義的礦體產(chǎn)狀還包括：礦體的埋藏情況地表礦、隱伏礦及埋藏的深度。礦體與火成巖空間位置關(guān)系巖體內(nèi)、接觸帶、圍巖中。礦體與地質(zhì)構(gòu)造空間位置關(guān)系如與褶皺和斷裂的空間關(guān)系。礦體與圍巖層理、片理的關(guān)系整合型、切穿型、組合型。43）礦體形狀特征 包括整個(gè)礦體的形狀及細(xì)節(jié)、輪

3、廓的復(fù)雜程 度和尖滅特征等。礦體的形狀：一般有板狀、層狀、透鏡狀、條狀、管狀和巢狀等。礦體地質(zhì)特征研究包括礦體的變異（變化）性、礦體變化的規(guī)律性、礦產(chǎn)的共生性研究三部分內(nèi)容。5（二）礦體變異性(變化性)研究礦體變異性的概念 又稱礦體變化性，是指礦體地質(zhì)特征(礦體特性與標(biāo)志)在礦體的不同空間部位(或各礦體之間)所表現(xiàn)出的差異及變化特點(diǎn) ,礦體各標(biāo)志的變化性由于各種地質(zhì)條件的影響及成礦過程的復(fù)雜性，造成礦體特征的各種標(biāo)志具有各向異性。這是礦體的最基本特征之一。如，礦石品位分布的不均勻性、礦體形態(tài)的不穩(wěn)定性和不連續(xù)性等，就是這種變化性的宏觀表現(xiàn)。礦體絕對(duì)的變化性和相對(duì)的穩(wěn)定性或規(guī)律性，是勘探方法的理

4、論基礎(chǔ)，是劃分礦床勘探類型的依據(jù)，是決定每個(gè)具體礦床勘探難易程度、勘探精確程度和勘探經(jīng)濟(jì)效果的基本客觀條件。 礦體變異性研究包括變化性質(zhì)、變化程度和控制礦體變化的地質(zhì)因素研究三個(gè)不可分割的基本方面。 61.變化性質(zhì)變化性質(zhì)是指礦體各種標(biāo)志在空間上的變化是隨機(jī)型變化，還是確定型變化；是有規(guī)律變化，還是無規(guī)律變化等特征。晉可夫曾將礦體各種標(biāo)志的變化性質(zhì)分為四種類型：a逐漸的、連續(xù)的有規(guī)則的變化；b逐漸的、連續(xù)的不規(guī)則的變化；c跳躍式的、斷續(xù)的有規(guī)則的變化d跳躍式的、斷續(xù)的不規(guī)則變化。一般地說，礦體形態(tài)標(biāo)志的變化多屬前兩類，而質(zhì)量標(biāo)志的變化則常屬后兩類。7 卡里斯托夫在研究礦石品位性質(zhì)時(shí)，提出了品位

5、的方向性變化的概念。他認(rèn)為，礦石品位變化雖然有時(shí)似乎是不規(guī)則的，但往往可以看到沿礦體某一方向在一定范圍內(nèi)品位數(shù)值有總體升高或總體下降的現(xiàn)象。這種近于波浪式的“方向性變化”并不是沿整個(gè)礦體都存在，有時(shí)它只存在于礦體的某一部分，相反，跳躍式的、不連續(xù)的隨機(jī)變化卻存在于礦體的全部范圍內(nèi)。趙鵬大(1964)將其稱為“局部不相依，但總體相依”的情況，即相鄰兩點(diǎn)觀測(cè)值雖無數(shù)值依賴關(guān)系，但在礦體某一定范圍或一定方向上，變量數(shù)值具有總體升高或總體降低的趨勢(shì)。 8區(qū)域化變量：地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)將幾乎所有的地質(zhì)變量，包括礦體質(zhì)量標(biāo)志和形態(tài)標(biāo)志，都看作是區(qū)域化變量，即它們都是以空間坐標(biāo)為自變量的隨機(jī)場(chǎng)的函數(shù)。 半變異函數(shù)是

6、研究區(qū)域化變量空間變化特征和變化程度的基本工具。所謂半變異函數(shù)就是區(qū)域化變量增量平方的數(shù)學(xué)期望之半。在實(shí)際應(yīng)用中計(jì)算的是實(shí)驗(yàn)半變異函數(shù)，其表達(dá)式為： 9根據(jù)取不同的h值用上述公式計(jì)算的結(jié)果，可作出變差圖(圖)。r*(h)隨h的增大而增大。當(dāng)ha(a稱為變程)時(shí)，Z(xi)與Z(xi+h)不存在相關(guān)性，即是隨機(jī)的；當(dāng)ha時(shí)，Z(xi)與Z(xi+h)具相關(guān)性，且h值越小，相關(guān)性越強(qiáng)。102.礦體的變化程度研究變化程度包括至少三個(gè)方面的含義，即變化幅度(大小)、變化速度及變化范圍。變化幅度是指礦體某標(biāo)志觀測(cè)值偏離其平均值的離散程度。變化速度是指礦體某標(biāo)志相鄰觀測(cè)值在一定范圍內(nèi)的變化快慢，即變化梯度

7、大小。變化范圍是指從計(jì)算礦體某標(biāo)志的變化幅度特征的觀測(cè)值的空間域大小。在工程間距或工程數(shù)量相等時(shí)，變化程度越大，勘探精確度越低。為獲得相同精度，則變化程度大的礦體比變化小的礦體勘探工程間距要小，數(shù)量要多。礦體不同標(biāo)志具有不同的變化性質(zhì)，而相同標(biāo)志卻可以具有不同的變化程度。 11礦體厚度變化系數(shù)礦體厚度變化系數(shù)反映礦體厚度的變化程度（外部形態(tài)）。變化系數(shù)也稱為變異系數(shù)（V），是均方差（）與平均值（XCP）比值的百分?jǐn)?shù)，即V= / xCP 100%式中：XCP=（xi）/n = （Xi- XCP ）2/（n-1）由于礦體厚度并非是隨機(jī)變量，而是隨機(jī)函數(shù)。特別當(dāng)工程間距較小時(shí)，測(cè)量點(diǎn)上的厚度值與鄰近

8、測(cè)量點(diǎn)的值有較強(qiáng)的相關(guān)性。因此，用上式計(jì)算的變化系數(shù)評(píng)價(jià)其變化程度往往偏大。12礦化連續(xù)性指標(biāo)含礦系數(shù)及不連續(xù)性系數(shù)A和B是兩個(gè)具有不同礦化連續(xù)性的礦體：A是連續(xù)的，B為不連續(xù)的。含礦系數(shù)是表征礦化連續(xù)性的指標(biāo)之一（反映內(nèi)部結(jié)構(gòu)復(fù)雜性）。如礦體B，礦體總面積為S0，其中工業(yè)礦化地段（紅色區(qū)）的面積為SP。則面含礦系數(shù)為：KPS=SP/S0按體積計(jì)算的礦化系數(shù)為：KP=VP/V0線含礦系數(shù)為：KPL=LP/L0。在剖面內(nèi)所有線的含礦系數(shù)平均值可作為評(píng)定該剖面礦化連續(xù)性的指標(biāo)。不連續(xù)性系數(shù)是穿透礦體的線段上無礦間斷次數(shù)i與線含礦系數(shù)的比值。Knp=i/KPL133.控制礦體變化的地質(zhì)因素（礦床成因

9、） 一般認(rèn)為，礦體不同標(biāo)志具有不同的變化性質(zhì)，而相同標(biāo)志卻可以具有不同的變化程度。 對(duì)某些類型礦床，礦體質(zhì)量標(biāo)志的變化程度大于形態(tài)標(biāo)志的變化程度，如金、銀、鎢、錫、鉬、銅、鋁、鋅、金剛石、水晶、云母等礦床；而大多數(shù)鐵、錳、磷、鋁等礦床其礦體形態(tài)標(biāo)志變化程度大于質(zhì)量標(biāo)志的變化礦體形態(tài)標(biāo)志變化程度大于質(zhì)量標(biāo)志的變化。其中，內(nèi)生及變質(zhì)礦床的變化程度往往大于外生礦床；而內(nèi)生礦床中，簡(jiǎn)單的裂隙充填礦床的變化程度又低于交代成因的礦床。14（三）礦體變化的規(guī)律性 由于礦體各標(biāo)志的變化與一定地質(zhì)因素有關(guān)，因此，它們的變化必然因受有關(guān)地質(zhì)因素變化規(guī)律的制約而呈現(xiàn)出一定的變化趨勢(shì)。 如前面所講的，礦石品位數(shù)值有時(shí)

10、在一定范圍內(nèi)，沿一定方向具有總體上升或總體下降的變化趨勢(shì)，或稱某種周期性變化，因而，顯現(xiàn)出品位變化的方向性特征。15 趨勢(shì)變化或方向性變化是礦體的又一重要特征。查明趨勢(shì)特征是我們合理確定工程間距、正確布置勘探工程的重要依據(jù)。我們?cè)谘芯坎煌瑯?biāo)志的變化規(guī)律性時(shí)，除應(yīng)查明礦體各標(biāo)志沿走向、傾斜和厚度的趨勢(shì)變化外，尤其應(yīng)注意查明礦體最大變化標(biāo)志的最大變化方向，勘探工程，通常是沿礦體的最大變化方向布置，這是勘探工程布置的一條重要原則。 大多數(shù)礦床通常是由在兩度空間延長(zhǎng)，一個(gè)方向短的層狀、似層狀、透鏡狀、脈狀等形態(tài)的礦體組成。這類礦體在一般情況下，礦石品位和形態(tài)等的變化最大方向是厚度方向。因此，大多數(shù)礦床

11、勘探工程均垂直礦體走向布置，沿厚度方向穿過礦體。16（四）礦體內(nèi)元素的共生性特征 元素共生的種類以及在礦體不同部位的變化等17二. 礦床勘探類型劃分(一)礦床勘探類型的概念和劃分意義 1.概念 是根據(jù)礦床地質(zhì)特點(diǎn)，尤其按礦體主要地質(zhì)特征及其變化的復(fù)雜程度對(duì)勘探工作難易程度的影響，將相似特點(diǎn)的礦床加以歸并而劃分的礦床類型。 礦床勘探類型是在大量探采資料對(duì)比基礎(chǔ)上，對(duì)已勘探礦床勘探經(jīng)驗(yàn)的總結(jié)。182.意義為地質(zhì)勘探人員勘探新礦床提供借鑒、類比的基礎(chǔ)。類比過程：根據(jù)將要勘探礦床的地質(zhì)特征類比確定勘探類型根據(jù)勘探類型確定勘探方法和可能的勘探效果注意：從本礦床的實(shí)際出發(fā)，靈活應(yīng)用，忌生搬硬套。19(二)

12、 礦床勘探類型劃分的依據(jù)一般據(jù)以下5個(gè)方面：主礦體規(guī)模主礦體形態(tài)復(fù)雜程度構(gòu)造影響程度主礦體厚度穩(wěn)定程度主礦體有用組分分布均勻程度201.主礦體規(guī)模大小 規(guī)模大，網(wǎng)度稀可用鉆探；小，網(wǎng)度密，常用坑探(?)。礦體規(guī)模 大型 中型 小型長(zhǎng)度及延深 1000米左右 300-500米 小于100-200米礦體厚度 數(shù)十米或更大 數(shù)米至數(shù)十米 不超過數(shù)米類型系數(shù) 0.9 0.3-0.6 0.1-0.3212.按主礦體形態(tài)復(fù)雜程度劃分 一般分為三類：簡(jiǎn)單：類型系數(shù)0.6。礦體形態(tài)為層狀、似層狀、大透鏡狀、大脈狀、長(zhǎng)柱狀及筒狀，內(nèi)部無夾石或很少夾石，基本無分枝復(fù)合或分枝復(fù)合有規(guī)律。較簡(jiǎn)單：復(fù)雜程度為中等，類型

13、系數(shù)0.4。礦體形態(tài)為似層狀、透鏡狀、脈狀、柱狀，內(nèi)部有夾石，有分枝復(fù)合。復(fù)雜：類型系數(shù)0.2。礦體形態(tài)主要為不規(guī)整的脈狀、復(fù)脈狀、小透鏡狀、扁豆?fàn)?、豆莢狀，囊狀、鞍狀、鉤狀、小圓柱狀，內(nèi)部夾石多，分枝復(fù)合多且無規(guī)律。223.按構(gòu)造影響程度 分為三種：小：礦體基本無斷層破壞或巖脈穿插，構(gòu)造對(duì)礦體形狀影響很小。類型系數(shù)0.3中：有斷層破壞或巖脈穿插，構(gòu)造對(duì)礦體形狀影響明顯。類型系數(shù)0.2大：有多條斷層破壞或巖脈穿插，對(duì)礦體錯(cuò)動(dòng)距離大，嚴(yán)重影響礦體形態(tài)。類型系數(shù)0.1234.按主礦體厚度穩(wěn)定程度 大致分為穩(wěn)定、較穩(wěn)定和不穩(wěn)定三種。 245.按有用組分分布均勻程度 可根據(jù)主元素品位變化系數(shù)劃分為均勻、較均勻、不均勻三種。 25三.勘探類型劃分舉例 勘探類型劃分為簡(jiǎn)單(類型)、中等(類型)、復(fù)雜(類型)3個(gè)類型為宜。原劃分的4到5類，出現(xiàn)工程間距嚴(yán)重交叉、類型重迭、難以區(qū)分。當(dāng)然，由于地質(zhì)因素的復(fù)雜性，允許有過渡類型存在。如銅、鉛、鋅、銀、鎳、鉬的礦床勘查類型劃分主要根據(jù)上述五個(gè)地質(zhì)因素及其類型系數(shù)來確定，具體劃分為三種勘查類型( P134表）26271.第勘查類型： 為簡(jiǎn)單型，五個(gè)地質(zhì)因素類型系數(shù)之和為2.53.0。主礦體規(guī)模大到巨大，形態(tài)簡(jiǎn)單到較簡(jiǎn)單，厚度穩(wěn)定到較