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文檔簡介
礦產(chǎn)勘查理論與方法
中國地質(zhì)大學資源學院魏民教授2004年5月22日礦產(chǎn)勘查理論與方法
中國地質(zhì)大學資源學院1礦產(chǎn)勘查理論與方法礦產(chǎn)勘查概論—— 成礦預測與礦產(chǎn)勘查—— 礦床勘探—— 礦產(chǎn)儲量與資源經(jīng)濟——礦產(chǎn)勘查理論與方法礦產(chǎn)勘查概論——2一、礦產(chǎn)勘查概論1.礦產(chǎn)勘查的性質(zhì)2.礦產(chǎn)勘查的理論基礎3.勘探過程最優(yōu)化準則4.勘查戰(zhàn)略與戰(zhàn)術決策
一、礦產(chǎn)勘查概論31.礦產(chǎn)勘查的性質(zhì)與目的礦產(chǎn)勘查是一種特殊性質(zhì)的生產(chǎn)勞動,是一種具有科學實踐和生產(chǎn)實踐雙重性質(zhì)的科研—生產(chǎn)性的工作。其勞動對象是地下礦產(chǎn)資源,勞動的主要成果是探明儲量的工業(yè)礦床,勞動的根本目的是保證國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源探明儲量的基本需要。1.礦產(chǎn)勘查的性質(zhì)與目的礦產(chǎn)勘查是一種特殊性質(zhì)的生產(chǎn)勞動,是42、礦產(chǎn)勘查的四大理論基礎
地質(zhì)基礎
礦產(chǎn)勘查的主要內(nèi)容是查明地質(zhì)特征和礦床特征數(shù)學基礎
(1)地質(zhì)體數(shù)學特征是定量區(qū)分地質(zhì)體和含礦體的重要依據(jù) 是圈定地質(zhì)異常的前提和“數(shù)字找礦”的基礎
(2)概率法則對地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)規(guī)律、勘查工作具有主要的制約作用
經(jīng)濟基礎 礦產(chǎn)勘查是一種經(jīng)濟活動,其經(jīng)濟制約因素為:(1)礦體的屬性特征受工業(yè)要求和市場價格的制約 (2)經(jīng)濟合理性是礦床勘查及評價必須遵循的準則 (3)礦床經(jīng)濟評價是礦床勘查必不可少的重要組成部分
技術基礎
(1)技術水平影響勘查深度和廣度以及處理數(shù)據(jù)和分析信息速度和精度 (2)技術水平對勘查戰(zhàn)略、勘查程序和勘查方法產(chǎn)生重大影響
(3)新技術的發(fā)展使一些經(jīng)濟因素發(fā)生改變,而影響到礦床的勘查評價
2、礦產(chǎn)勘查的四大理論基礎地質(zhì)基礎53.勘探過程最優(yōu)化準則
最優(yōu)地質(zhì)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一
地質(zhì)勘探工作必需以獲取最佳地質(zhì)效果為目的 又必需以達到最好經(jīng)濟效果為前提最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一
區(qū)間估計的可靠性與精確度二者不可得兼。若既不想降低可靠性,又要縮小估計范圍保證精度,那就只有增加觀測數(shù)量,但這有時不是經(jīng)濟合理的,所以應努力把二者加以統(tǒng)一,也即尋找某種最優(yōu)解
模型類比與因地制宜的統(tǒng)一
模型類比或相似類比理論是礦床預測的基礎,它要求我們詳細了解和大量占有國內(nèi)外已知各類礦床的成礦條件、礦床特征和找礦標志; 另一方面,成礦地質(zhì)作用受各種隨機因素的影響,沒有任何兩個礦床是完全相同的,因此,我們必需遵循一般規(guī)律與具體實際相結(jié)合,模型類比與因地制宜相結(jié)合的原則隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一
采用均勻布置觀測點的辦法,以保證抽樣觀測的隨機性;
礦體變化各向異性或變異程度不同或關鍵地段重點觀測--觀測不均勻性
全面勘查與循序漸進的統(tǒng)一
“全面勘查”是分層次和分階段的,又必需遵從循序漸進的原則
3.勘探過程最優(yōu)化準則最優(yōu)地質(zhì)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一64.勘查戰(zhàn)略與戰(zhàn)術決策
最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確定
在單純考慮地質(zhì)信息的條件下,最優(yōu)勘探方案的確定
1依據(jù)規(guī)范的直接類比法2、稀空法
3、信息量與工程數(shù)關系分析法: 最優(yōu)方案是進一步增加工程量不導致增加信息量4、礦體基本參數(shù)的某些函數(shù)在不同網(wǎng)度下的變化情況分析法: 進一步增加工程不會導致這些參數(shù)函數(shù)形式的變化即可作為最優(yōu)方案5、回歸法:有人制作礦床邊界線內(nèi)鉆孔數(shù)與礦床面積關系曲線,將給定大小 面積的礦床所對應的工程數(shù)作為最優(yōu)方案。6、礦體參數(shù)變化分量分析法:即規(guī)則變化及隨機變化兩個分量構成了不同方向的變化,根據(jù)主要欲評價何種變化分量來確定最優(yōu)工程間距
7、給定允許誤差和概率系數(shù)后計算必需工程數(shù)8、利用礦體某種參數(shù)的概率分布模型: 考查不同網(wǎng)度條件下見礦率的變化從而確定最佳網(wǎng)度等9、蒙特卡洛模擬法或統(tǒng)計模擬法確定最佳網(wǎng)度等4.勘查戰(zhàn)略與戰(zhàn)術決策最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確7最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確定在經(jīng)濟準則基礎上考慮最優(yōu)方案
1、地質(zhì)需要的工程數(shù)小于經(jīng)濟需要所確定的工程數(shù)時,則以后者為準; 2、如果地質(zhì)需要大于經(jīng)濟需要,則認為勘探這種礦床是不合理的。 3、選擇勘探成本最低、開采時由于參數(shù)計算錯誤造成的損失最小的方案 4、單位勘探進尺或成本的儲量增長應大于某給定界線 5、《現(xiàn)代決策科學和石油勘探》: ①石油勘探開發(fā)經(jīng)濟決策中最關鍵的參數(shù)是對儲量的估計; ②在經(jīng)濟評價中要求“成本”參數(shù); ③要注意利率,要有“現(xiàn)值”概念; ④注意油價參數(shù),要有相對油價的概念。單純從地質(zhì)或單純從經(jīng)濟角度都不是最佳的方案,而必須從地質(zhì)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一、地質(zhì)需要和經(jīng)濟需要的結(jié)合角度研究確定勘查最優(yōu)戰(zhàn)術方案。
最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確定在經(jīng)濟準則基礎上考慮最優(yōu)8最優(yōu)化戰(zhàn)略決策——最優(yōu)勘探過程管理
1、礦床勘查過程是一個分階段依次進行的動態(tài)過程,每一階段都包括預測、設計、實施及評價四部分內(nèi)容。各階段可分為兩期:①設計;②有效執(zhí)行及管理期。設計期的主要任務是編制勘查設計,將全部工作量分解為依次完成的組成部分,并確定預期完成的期限。執(zhí)行管理期的任務是定期分析已完成工作的實際情況及制定進一步實現(xiàn)的建議和措施。隨著勘查工作的進展,早期對礦床形成的概念可能會發(fā)生變化,這就需要及時修改設計,甚至及時重新決策。這就要求勘探管理能隨信息的不斷變化而做出靈活的反應。2、勘探?jīng)Q策過程實際上由兩個要素組成:即“提出假說”和“檢驗假說”的過程。為了做出最優(yōu)的勘查戰(zhàn)略決策,或最好地進行勘查過程的管理,就必須在勘查對象的隱蔽性、變化性和觀察度量的有限性和抽樣性條件下,盡可能做到:(1)提高結(jié)論的可靠性,加強結(jié)論的邏輯性,因而研究資料和基礎應是廣泛而嚴格的。在可能情況下,應通過相應的統(tǒng)計檢驗。(2)增加“啟發(fā)式”分析比例,努力挖掘隱蔽信息。(3)加強所得結(jié)論的預測功能。(4)整理資料“分步”進行,采取每下一步時要闡明其目的性。(5)廣泛應用計算機,提高效率和分析能力。3、《現(xiàn)代決策科學和石油勘探》:(1)決策不是一瞬間的行動,而是一個漫長的復雜過程。不能忽略制定決策最后片刻到來之前的復雜的了解、調(diào)查、分析的過程,以及在此以后的評價過程。(2)決策可分為程序化決策與非程序化決策。(3)決策中用令人滿意的準則代替最大化原則,因為按照最大化原則進行決策是辦不到的4、礦床勘查是在不確定條件下采取決策的過程。它既不同于確定型決策(只有一個自然狀態(tài)發(fā)生的情況下所作的決策),也不同于風險型決策(雖不知何種自然狀態(tài)發(fā)生,但各種狀態(tài)發(fā)生的概率為已知)。不確定型決策是在各種可能事件的發(fā)生概率也未知情況下的決策。在地質(zhì)勘查實踐中,往往通過類比法給定各種可能發(fā)生事件的“先驗概率”。
最優(yōu)化戰(zhàn)略決策——最優(yōu)勘探過程管理1、礦床勘查過程是一個分9二、成礦預測與礦產(chǎn)勘查3大理論1、相似類比理論:2、求異理論:尋找差異,發(fā)現(xiàn)異常 3、定量組合理論二、成礦預測與礦產(chǎn)勘查3大理論10(一)相似類比理論1.理論的基本表述:1)相似的地質(zhì)環(huán)境,應該有相似的成礦 系列或礦床產(chǎn)出。2)在面積相等的相當大的地區(qū)范圍內(nèi), 應該有相同或相近的礦產(chǎn)資源量。(一)相似類比理論1.理論的基本表述:112.類比的基本工具—礦床模型法礦床模型是礦床所處三維地質(zhì)環(huán)境的描述,基本內(nèi)容包括:成礦地質(zhì)背景:大地構造位置、地層、 構造、巖漿活動、成礦時代控礦地質(zhì)因素:控礦構造、巖體、層位、巖性、巖相古地理找礦信息標志:礦化顯示、蝕變組合、 物化探異常、衛(wèi)星遙感信息等2.類比的基本工具—礦床模型法礦床模型是礦床所處三維地質(zhì)環(huán)12(二)求異理論1.地質(zhì)異常的概念地質(zhì)異常是物質(zhì)成分、結(jié)構構造、成因序次與周圍地質(zhì)環(huán)境具有顯著差異的地質(zhì)體。地質(zhì)異常是形成新類型、新規(guī)模礦床的必要前提.相似類比只能發(fā)現(xiàn)已知類型和已知規(guī)模的礦床,為了發(fā)現(xiàn)新類型還必須有求異理論作補充。(二)求異理論1.地質(zhì)異常的概念132、地質(zhì)異常的表現(xiàn)形式:地質(zhì)體的不連續(xù)界面不同地質(zhì)體的分界面地質(zhì)體內(nèi)外特征突然變化或突出變化部位不同地質(zhì)體或地質(zhì)體不同屬性的組合熵異常不同成因地質(zhì)體的嵌入具不同演化歷史的地質(zhì)體等2、地質(zhì)異常的表現(xiàn)形式:地質(zhì)體的不連續(xù)界面143.地質(zhì)異常的尺度水平全球性地質(zhì)異常:與地球垂向?qū)尤嬙旌蜋M地殼類型相聯(lián)系,如環(huán)太平洋火山島弧。區(qū)域性地質(zhì)異常:例如郯廬斷裂帶。局部性地質(zhì)異常:是制約礦田、礦床、礦體產(chǎn)出的地質(zhì)異常。顯微地質(zhì)異常:手標本和鏡下尺度上的巖石、礦物特征異常。3.地質(zhì)異常的尺度水平154.地質(zhì)異常的分類1)地質(zhì)作用異常沉積作用及地層、巖性、巖相異常巖漿作用及巖漿巖異常變質(zhì)作用及變質(zhì)巖異常構造作用及變形、破碎強度異常4.地質(zhì)異常的分類162)地質(zhì)體組合異常礦化及礦物組合異常淺層、深層構造單元組合異常地質(zhì)結(jié)構異常2)地質(zhì)體組合異常礦化及礦物組合異常173)地質(zhì)環(huán)境異常古地貌及現(xiàn)代地貌異常古水文及現(xiàn)代水文環(huán)境異常古地理、古氣候異常,等等3)地質(zhì)環(huán)境異常古地貌及現(xiàn)代地貌異常184)靜態(tài)異常與動態(tài)異常靜態(tài)異常反映某地質(zhì)時期構造-物質(zhì)復雜性;動態(tài)異常是指地質(zhì)歷史異?;虻刭|(zhì)過程異常。4)靜態(tài)異常與動態(tài)異常靜態(tài)異常反映某地質(zhì)時期195.地質(zhì)背景場與地質(zhì)異常場地質(zhì)背景場是指物質(zhì)成分、結(jié)構構造、成因序次相對均一的地質(zhì)體.地質(zhì)異常場的圈定則需要確定臨界值.場的形態(tài)及邊界特征:面狀、線狀、環(huán)狀地質(zhì)異常場;確定明顯邊界、確定不明顯邊界、不確定不明顯邊界.地質(zhì)場與地球物理場、地球化學場、生物場的關系:前者包括后者,后者是前者不同屬性的反映.成礦地質(zhì)場:不同層次異常的套合,不同類型異常的藕合容易造成成礦地質(zhì)場.5.地質(zhì)背景場與地質(zhì)異常場地質(zhì)背景場是指物質(zhì)成分、結(jié)構構造、206.地質(zhì)異常的研究方法
地質(zhì)異常圖地質(zhì)異常分析地質(zhì)異常模型地質(zhì)異常參數(shù)地質(zhì)異常評價及預測6.地質(zhì)異常的研究方法地質(zhì)異常圖21(三)定量組合控礦理論查明控礦因素定量組合:關鍵因素、重要因素、補充因素、不利因素查明各因素作用大小、性質(zhì)、方向查明有利成礦的標志狀態(tài)或最佳數(shù)值區(qū)間主要方法:信息量計算法、秩相關分析法、向量長度法、變異序列法、相關系數(shù)法、標準回歸系數(shù)法(三)定量組合控礦理論查明控礦因素定量組合:關鍵因素、重要22再求異成礦預測理論、作用及相互關系圖再類比有利成礦環(huán)境選擇礦床類型及組合選擇相似類比理論求異理論定量組合理論有利成礦背景場選擇最可能成礦地段選擇最佳成礦地段選擇預測粑區(qū)選擇地質(zhì)場物理場化學場生物場地質(zhì)異常物理異?;瘜W異常生物異常再求異成礦預測理論、作用及相互關系圖再類比有利成礦環(huán)境選擇礦23成礦預測的準則
1)最小風險最大含礦率準則
在最小漏失隱伏礦床的前提下,最大限度地縮小找礦靶區(qū)的面積2)優(yōu)化評價準則
突出重要找礦標志,強化成礦信息,抑制干擾信息,使預測模型信息得 以濃縮,逐步逼近潛在礦床,最后提出重中之重的普查區(qū)或找礦靶區(qū)3)綜合預測評價準則
綜合手段、綜合信息、綜合礦種、共生礦床4)尺度對等準則 預測比例尺與使用的地、物、化、遙資料比例尺一致
已知區(qū)建模使用的地、物、化、遙變量在預測區(qū)上均可獲取5)定量預測準則
“四定”:定成礦遠景區(qū)空間位置,定礦產(chǎn)種類,定礦產(chǎn)質(zhì)量和礦產(chǎn)資源量“六定”:+定找礦概率,定控礦因素和找礦標志最有利成礦和找礦的數(shù)值區(qū)間成礦預測的準則1)最小風險最大含礦率準則242.勘查階段的劃分礦產(chǎn)預查階段
類比、預測潛在的礦產(chǎn)資源F+G,提供普查區(qū)礦產(chǎn)普查階段
大致查明成礦地質(zhì)背景,圈定成礦遠景地段,發(fā)現(xiàn)與評價異?;虻V點,查明有否值得進一步工作的礦床,控制程度達到D+E級,其成果可作為制定遠景規(guī)劃之用,并為詳查提供依據(jù)。礦產(chǎn)詳查階段
基本查明礦區(qū)地質(zhì)、礦體形態(tài)和質(zhì)量特征、選冶加工性能、水文工程地質(zhì)條件,礦床的初步技術經(jīng)濟評價,提交C+D級儲量,可作為礦山項目建議書或礦山總體規(guī)劃、總體設計的依據(jù),并為是否進行勘探提供依據(jù)。礦產(chǎn)勘探階段
詳細查明礦床地質(zhì)、礦體地質(zhì)、礦石質(zhì)量、選冶加工性能、水文、工程、環(huán)境地質(zhì)條件、共生、伴生礦產(chǎn),礦床的詳細技術經(jīng)濟評價,按照“保證首期,準備中期,儲備后期”的原則,一般應勘探到B+C級儲量,為礦山設計提供完整的必需資料。2.勘查階段的劃分礦產(chǎn)預查階段251.礦產(chǎn)勘查研究方法地質(zhì)觀察研究法—野外觀察—室內(nèi)鑒定、測試 —綜合整理—認識規(guī)律勘查統(tǒng)計分析法 應用數(shù)理統(tǒng)計和地質(zhì)統(tǒng)計學方法,對地質(zhì)資料進行統(tǒng)計分析,查明地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律性勘查模型類比法 找礦模型類比、勘探模型類比、礦體變化性類比、礦床經(jīng)濟評價模型類比技術經(jīng)濟評價法—評價礦床的自然特征—經(jīng)濟需求—勘查與開發(fā)的技術經(jīng)濟 之間的相互關系 未發(fā)現(xiàn)資源——預測評價 已發(fā)現(xiàn)資源——遠景評價(概略技術經(jīng)濟評價)
已查明礦產(chǎn)——工業(yè)評價(初步或詳細技術經(jīng)濟評價) 已開發(fā)礦床——開發(fā)利用評價1.礦產(chǎn)勘查研究方法地質(zhì)觀察研究法—野外觀察—室內(nèi)鑒定、測試262.礦產(chǎn)勘查技術手段地質(zhì)測量法 小比例尺(1:100萬—1:50萬)—空白區(qū),綜合性 找 礦,確定找礦工作布局 中比例尺(1:25萬—1:10萬)—在成礦遠景地段 或 礦區(qū)外圍進行,明確詳查或勘探地段 大比例尺(1:5萬—1:1萬或更大)—礦區(qū)范圍內(nèi) 進 行,深入解剖已知礦床,總結(jié)礦化規(guī) 律和勘查準則,勘查隱伏礦體重砂測量法—水系法、水域法、測網(wǎng)法地球化學測量法—巖石測量法(原生暈)、土壤測量法、 水系沉積物(分散流)、水化學測量 法、生物測量法、氣體測量法2.礦產(chǎn)勘查技術手段地質(zhì)測量法272.礦產(chǎn)勘查技術手段地球物理測量法—放射性測量、磁法、中間梯度法、激發(fā)極化法、電測深、重力測量、地震法遙感測量法—通過目標物對電磁波的反射原理從高空 探測、識別目標物的新技術方法。遙感測 量具有視域廣、覆蓋面大、速度快、成本 低、以及透視性等特點探礦工程法—鉆探(淺鉆、巖心鉆)、坑探(探槽、 淺井、平窿、石門、沿脈、穿脈、豎井、 斜井、暗井(天井、上山、下山))wm:2.礦產(chǎn)勘查技術手段地球物理測量法—放射性測量、磁法、中間梯283.勘查方法的合理使用影響勘查技術方法選擇的因素:勘查工作階段,地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征,自然地理條件勘查工作階段
普查階段:中(大)比例尺地質(zhì)測量(1:20萬—1:5萬); 遙感測量;航空物探(及地面物探);水系沉積物測 量;重砂測量;普查性鉆孔及少量槽探、淺井
詳查階段:大比例尺地質(zhì)測量(1:25000—1:2000);地面 高精度物探;原生暈測量、土壤、地電、氣體地球化 學測量;殘坡積重砂測量;鉆探工程;槽井探及少量 深部坑探工程
勘探階段:大比例尺地質(zhì)測量(1:10000—1:1000);地面 高精度物探;巖石地球化學測量;鉆探及坑探工程3.勘查方法的合理使用影響勘查技術方法選擇的因素:29地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征查明成礦地質(zhì)條件和控礦因素,間接指示找礦不同礦種和不同礦床類型,應選擇不同勘查方法自然地理條件高山區(qū)高寒山區(qū)林區(qū)大面積覆蓋的平原區(qū)潮濕區(qū)亞熱帶農(nóng)作物區(qū)干旱區(qū)勘查技術方法的綜合應用
必要勘查技術方法的相互補充有利于克服單一方法的局限性、多解性;綜合勘查模型是方法和信息的綜合,它具有層次結(jié)構性地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征查明成礦地質(zhì)條件和控礦因素,間接指示找30三、礦床勘探三、礦床勘探311.礦床勘探研究的基本內(nèi)容1、研究礦床地質(zhì)特征和礦山建設范圍內(nèi)礦體的分布情況
查明礦體變化性、礦床儲量、質(zhì)量;礦體總體分布是礦區(qū)總體設計、劃分井區(qū)、確定開采境界、開拓范圍和井筒位置等的重要依據(jù)。 控制鉆2、研究礦體的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構特征
礦體的外部形態(tài)是由礦體在三維空間上的延展情況、賦存位置、構形特征及其形狀變化,是影響礦床勘探難易程度的主要因素,也是確定礦山開拓方案和選擇開采方法的重要依據(jù) 礦體內(nèi)部結(jié)構是指礦石的自然類型、工業(yè)類型、工業(yè)品級和非礦夾石的種類、形態(tài)、空間分布特征及其相互關系,不同礦石類型要分別圈定和計算儲量,是評價工業(yè)價值和采礦方法的重要指標.3、綜合勘探和綜合評價
采用綜合手段,綜合評價共生礦產(chǎn)、伴生有意組分4、研究礦石的物質(zhì)成分和選冶性能
研究礦石的礦物成分、化學成分、含量、結(jié)構構造、礦物嵌布關系、粒度變化;——巖礦取樣鑒定 了解氧化礦、混合礦、原生礦;氧化物、硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽;貧礦、富礦的數(shù)量比例、 共生關系和變化規(guī)律;進行實驗室規(guī)模/半工業(yè)規(guī)模的選冶試驗——加工技術取樣5、研究礦床開采技術條件 查明斷層、破碎帶、節(jié)理裂隙、巖溶、風化帶、泥化帶、流沙層發(fā)育程度分布規(guī)律; 老窿調(diào)查測定巖礦石物理力學性質(zhì)及開采時有害物質(zhì);闡明礦體及頂?shù)装鍑鷰r的堅固性和露采邊坡穩(wěn)定性;技術取樣—6、研究礦區(qū)水文地質(zhì)條件
特別注意查明礦體頂?shù)妆P承壓含水層、隔水層,預測礦坑涌水量,為礦山供水和防排水設計提供依據(jù)7、研究礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件 查明崩塌、滑坡、泥石流、山洪、地震的分布、活動性及開采影響;調(diào)查有毒有害氣體及放射性背景值; 預測礦床疏干排水影響范圍;預測地面沉降和水體污染1.礦床勘探研究的基本內(nèi)容1、研究礦床地質(zhì)特征和礦山建設范圍322、礦體地質(zhì)及其變異性礦體地質(zhì): 研究礦體外部形態(tài)和內(nèi)部質(zhì)量特征及其變異性礦體變異性三要素:變化程度、變化性質(zhì)、控變因素變化程度:變化系數(shù)、標準差、變差函數(shù)變化性質(zhì):隨機變化、方向性變化、規(guī)則變化、規(guī)律性變化礦體共生性與結(jié)構非均質(zhì)性查明控變因素2、礦體地質(zhì)及其變異性礦體地質(zhì): 研究礦體外部形態(tài)和內(nèi)部質(zhì)量333、礦體構形與勘探剖面單個礦體的形狀:一向延長——筒狀、管狀、柱狀、條狀礦體
二向延長——層狀、似層狀、透鏡狀礦體 三向延長——等軸狀、囊狀、巢狀礦體礦體之間的總體構形:
平行、側(cè)列、尖滅再現(xiàn)、等距分布、交叉復合 構成礦段、礦帶、礦床、礦田礦體內(nèi)部結(jié)構: 礦化連續(xù)性、工業(yè)礦化與非工業(yè)礦化、夾層與天窗、礦石自 然類型、工業(yè)品級的分布與排列的空間關系 厚度變化系數(shù)、含礦系數(shù)礦體形態(tài)特征研究方法: 勘探剖面法3、礦體構形與勘探剖面單個礦體的形狀:一向延長——筒狀、管狀344.勘探工程總體布置形式勘探線一組勘探工程從地表到地下按一定間距布置在與礦體走向基本垂直的勘探剖面內(nèi), 并在不同深度揭露或追索礦體,稱為勘探線方式.這種方式有利于編制實際工程控制的高精度的勘探線剖面圖。適用對象:兩向延長的層狀和脈狀礦體勘查網(wǎng)勘探工程垂直的布置在兩組不同方向勘探線的交點上,構成正方形網(wǎng)、矩形網(wǎng)、菱形網(wǎng)或三角形網(wǎng)??删幹贫嘟M方向的由實際工程控制的高精度的勘探線剖面圖。適用于無明顯走向和傾向的等向延長的網(wǎng)脈狀礦體等水平勘探用水平坑道沿不同深度揭露礦體,構成不同標高的水平勘探剖面,適用于筒狀、柱狀等陡傾斜礦體靈活布置工程 根據(jù)地質(zhì)規(guī)律,靈活機動的布置工程,形成不規(guī)則的勘探網(wǎng)4.勘探工程總體布置形式勘探線355勘探剖面法的意義和用途
勘探剖面法是最基本的勘探方法勘探剖面垂直礦體走向布置,彼此平行,互相關聯(lián),構成勘探工程系統(tǒng)其意義在于:1)能夠獲得更多的高精度的地質(zhì)勘探剖面,以便詳細研究礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、內(nèi)部結(jié)構等特征2)按規(guī)則的線、網(wǎng)均勻的布置工程,能夠最大限度地獲得信息,滿足抽樣代表性的要求,誤差較低3)能更好地圈定礦體,使相鄰勘探剖面及工程之間有較好的可比性4)便于資料的計算機自動處理勘探剖面的用途極為重要、廣泛:
1)在勘探剖面上系統(tǒng)布置勘探工程,并進行取樣化驗2)在勘探剖面上聯(lián)結(jié)和圈定礦體,編制勘探線剖面圖,
查明礦體品位、厚度和傾斜產(chǎn)狀3)在勘探剖面間聯(lián)結(jié)礦體,編制不同標高的水平斷面圖或中段平面地質(zhì)圖, 查明礦體走向形態(tài)變化 4)勘探線剖面圖是平行斷面法儲量計算依據(jù)的圖紙
5勘探剖面法的意義和用途 勘探剖面法是最基本的勘探方法36礦產(chǎn)勘查學三大方法勘探剖面法
——勘查工程系統(tǒng) ——布置原則 ——外部形態(tài)研究 ——儲量計算基礎抽樣觀察法——勘探取樣 ——質(zhì)量評價 ——儲量計算
——統(tǒng)計分析類比評價法——勘探類型類比 ——勘探網(wǎng)度類比 ——技術經(jīng)濟評價礦產(chǎn)勘查學三大方法勘探剖面法376.礦床勘探類型依據(jù)礦床地質(zhì)特征和礦體變化性的復雜程度及其勘探難易程度將礦床劃分為5類不同的勘探類型劃分勘探類型的主要標準是:礦體規(guī)模大小礦體形態(tài)復雜程度礦體產(chǎn)狀變化程度:厚度變化系數(shù)有用組分均勻程度:品位變化系數(shù)礦化連續(xù)程度:含礦系數(shù)6.礦床勘探類型依據(jù)礦床地質(zhì)特征和礦體變化性的復雜程度及其勘387.合理勘探網(wǎng)密度的確定合理勘探網(wǎng)密度:
能夠保證儲量控制程度的最稀網(wǎng)度 勘探工程沿礦體走向的間距系指水平距 勘探工程沿礦體傾向的間距系指工程穿過礦體中心線的斜距確定或驗證合理勘探網(wǎng)度的方法:類比法加密法稀空法探采資料對比法驗證對比的內(nèi)容:礦體形態(tài)產(chǎn)狀構造的變化礦石類型、品級的變化礦石品位、礦化連續(xù)性的變化儲量的變化7.合理勘探網(wǎng)密度的確定合理勘探網(wǎng)密度:398.勘查工程的設計與施工勘探工程設計
地表坑道工程設計—對傾斜礦體探槽布置遵循“V”形法則 地下坑道工程設計—與開采中段標高一致,以便采準利用 鉆探工程設計—沿礦體傾斜方向量取鉆孔間距勘探工程施工管理
槽探、淺井、穿脈、沿脈地質(zhì)編錄 巖心及沖擊鉆探地質(zhì)編錄—巖心采取率計算、換層深度計算
n=m/(H2-
H1-S2+S1)*100%;H=H2-s2-m2/n; H2、S2
分別為本回次孔深、殘留巖心 鉆孔彎曲及校正勘探工程施工順序
由已知到未知 由淺到深 由近及遠 由稀到密
8.勘查工程的設計與施工勘探工程設計409、礦體取樣與質(zhì)量評定礦體取樣分類:
化學取樣、巖礦鑒定取樣、加工技術取樣、技術取樣、地球物理取樣化學取樣
巖礦芯取樣;刻槽、剝層、揀塊、打眼、全巷法取樣; 樣品加工切喬特公式:Q=Kd2 Q——樣品最小可靠重量(kg)
(0.05_0.8)
K——樣品縮分系數(shù) (0.1_0.8) d——樣品最大顆粒直徑(mm)巖礦鑒定取樣加工技術取樣技術取樣地球物理取樣:核物理法、磁法樣品代表性、樣品規(guī)格、樣品間距、取樣數(shù)量9、礦體取樣與質(zhì)量評定礦體取樣分類:41
四、礦產(chǎn)儲量與資源經(jīng)濟資源分類1.礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)儲量的基本概念2.我國固體礦產(chǎn)資源/儲量分類儲量計算4.礦產(chǎn)工業(yè)指標5.儲量邊界線圈定6.儲量計算參數(shù)測定7.儲量計算方法8.儲量誤差與精度估算四、礦產(chǎn)儲量與資源經(jīng)濟資源分類421.礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)儲量的基本概念礦產(chǎn)資源—賦存于地下或地表的固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的自然富集物質(zhì),其產(chǎn)狀、空間分布、形態(tài)、規(guī)模和質(zhì)量,可為當前或未來的技術經(jīng)濟條件所開發(fā)利用,具有現(xiàn)實或潛在的經(jīng)濟意義,對礦產(chǎn)資源所計算的數(shù)量稱為礦產(chǎn)資源量。礦產(chǎn)儲量—是礦產(chǎn)資源量中已經(jīng)勘查的部分,經(jīng)勘查證實存在礦床,其產(chǎn)狀、空間分布、形態(tài)、規(guī)模和質(zhì)量能為當前工業(yè)生產(chǎn)技術條件所開發(fā)利用,國家政策允許開發(fā)的原地礦產(chǎn)資源量,是按照現(xiàn)行工業(yè)指標圈定計算的能利用或可能利用的探明儲量和遠景儲量。礦產(chǎn)資源總量包括:已勘查的礦產(chǎn)儲量暫難利用的探明資源量推斷的遠景資源量未查證的預測資源量1.礦產(chǎn)資源和礦產(chǎn)儲量的基本概念礦產(chǎn)資源—賦存于地下或地表的432.我國固體礦產(chǎn)資源/儲量分類
地質(zhì)可靠程度查明資源潛在資源探明的(001)控制的(002)推斷的(003)預測的(004)
可行程度經(jīng)濟意義可行性研究(010)預可行性研究(020)概略研究(030)預可行性研究(020)概略研究(030)概略研究(030)概略研究(030)經(jīng)濟的(100)扣除設計采礦損失可采儲量(111)預可采儲量(121)預可采儲量(122)未扣除設計采礦損失(b)基礎儲量(111b)基礎儲量(121b)基礎儲量(122b)邊際經(jīng)濟的(2M00)基礎儲量(2M11)基礎儲量(2M21)基礎儲量(2M22)次邊際經(jīng)濟的(2S00)資源量(2S11)資源量(2S21)資源量(2S22)3內(nèi)蘊經(jīng)濟的(300)資源量(331)資源量(332)資源量(333)資源量(334)?原儲量級別BCDEF+G勘查階段勘探詳查普查預查表中第一位數(shù)表示經(jīng)濟意義;第二位數(shù)表示可行性評價;第三位數(shù)表示地質(zhì)可靠程度;b=未扣除設計、采礦損失的可采儲量;?表示經(jīng)濟意義未定的。2.我國固體礦產(chǎn)資源/儲量分類44資源/儲量分類、分級的依椐地質(zhì)可靠程度
預測的 F+G004 推斷的 E 003 控制的 D 002 探明的 B+C 001可行性評價 概略研究—礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的概略評價 030 預可行性研究—礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的初步評價 020 可行性研究—礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的詳細評價 010經(jīng)濟意義 經(jīng)濟的—可行性研究當時,技術可行,經(jīng)濟合理,環(huán)境允許 100 邊際經(jīng)濟的—可行性研究當時開采是不經(jīng)濟的,但接近盈虧邊界 2m00 次邊際經(jīng)濟的—可行性研究當時,開采是不經(jīng)濟的或技術不合理 2s00
內(nèi)蘊經(jīng)濟的—僅通過概略研究做了投資機會評價,由于不確定因素多,300 無法區(qū)分具體經(jīng)濟意義資源/儲量分類、分級的依椐地質(zhì)可靠程度
預測的 F+453. 可行性研究可行性研究概念
可行性研究是一種分析、評價各種建設方案和生產(chǎn)經(jīng)營決策的科學方法。它對欲建項目可能取得的技術經(jīng)濟效果進行預測,從而提出該項目是否值得投資和怎樣進行建設的意見,為項目決策提供可靠的依舊。 可行性研究貫穿于礦產(chǎn)勘查與開發(fā)的各個不同階段,根據(jù)可行性研究的目的、任務與地勘工作階段的對應性分為普查階段的概略研究——詳查階段的預可行性研究——勘探階段的可行性研究。概略研究—礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的概略評價,能否轉(zhuǎn)入詳查
收集該礦產(chǎn)資源國內(nèi)外總的趨勢和市場供需情況,分析普查取得的地質(zhì)資料,類比已知礦床,推測礦床規(guī)模、礦產(chǎn)質(zhì)量和開采條件,結(jié)合礦區(qū)的自然經(jīng)濟條件和環(huán)境保護,按類似企業(yè)的技術經(jīng)濟指標對礦床作出技術經(jīng)濟評價:明確礦床開發(fā)有無投資機會?是否值得詳查?從而為決策提供科學依據(jù)。預可行性研究—礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的初步評價,能否轉(zhuǎn)入勘探
在我國目前的基本建設程序中,預可行性研究屬于前期工作,與項目建議書屬同一工作階段。
預可行性研究需要比較系統(tǒng)地對國內(nèi)外該種礦產(chǎn)資源、儲量、生產(chǎn)、消費進行調(diào)查和初步分析;還需要對國內(nèi)外市場的需要量,產(chǎn)品品種、質(zhì)量要求和價格趨勢作出初步預測。 根據(jù)礦床規(guī)模和礦床地質(zhì)特征及礦區(qū)地形地貌,借鑒類似企業(yè)的實踐經(jīng)驗初步,初步研究并提出項目建設規(guī)模、產(chǎn)品種類、礦區(qū)建設輪廓和工藝技術的原則方案;類比選擇適當?shù)募夹g經(jīng)濟指標,初步提出建設總投資、主要工程量、主要設備以及生產(chǎn)成本等,進行初步經(jīng)濟分析,圈定并估算不同的礦產(chǎn)資源儲量類別。 通過國內(nèi)外市場調(diào)查和預測,綜合礦區(qū)資源條件、工藝條件、建設條件、環(huán)境保護及項目建設的經(jīng)濟效益等因素,從總體上、宏觀上對項目建設的必要性、建設條件的開行性及經(jīng)濟效益的合理性作出評價,為是否進行勘探及項目推薦和項目建議書的編制提供依據(jù)。3. 可行性研究可行性研究概念46可行性研究—礦床開發(fā)經(jīng)濟意義的詳細評價,屬于基本建設程序序列,
作為礦山設計和投資決策的依據(jù)
要求:對擬議中的礦山建設項目進行全面的地質(zhì)、技術、經(jīng)濟、環(huán)保調(diào)查研究和綜合論證評價, 進行多方案對比和篩選,提出最佳方案,作為礦山設計和投資決策的依據(jù)。機構: 由設計、地質(zhì)、采礦、選礦、基建成本預算、財務分析、計算機部門的專家和工程師共同組成內(nèi)容范疇: 1)資源條件和市場需求
2)生產(chǎn)設備和工藝技術 3)財務和經(jīng)濟評價具體內(nèi)容:對國內(nèi)外該種礦產(chǎn)資源、儲量、生產(chǎn)、消費進行認真調(diào)查、統(tǒng)計和分析;對國內(nèi)外市場的需要 量,產(chǎn)品品種、質(zhì)量要求、價格、競爭能力進行分析和預測。
對資源條件要認真進行分析研究;充分考慮地質(zhì)、工程、環(huán)境、法律和經(jīng)濟政策 的影響。
對企業(yè)生產(chǎn)規(guī)模、開采方式、開拓方案、選冶工藝流程、產(chǎn)品方案、主要設備進 行選擇。在供水供電、總體布局和環(huán)境保護等方面進行深入細致的調(diào)查研究、分析 計算和多方案比較,并依舊評價當時的市場價格,確定投資、生產(chǎn)經(jīng)營成本、銷售 收入、利潤和現(xiàn)金流入、流出等。
工作深度必須達到經(jīng)濟評價要求,項目的技術經(jīng)濟數(shù)據(jù)量能滿足投資有關各方的 審查、評價需要,從而得出擬建項目是否應該建設研究如何建設的基本認識。 可行性分析成果,為主管部門投資決策、編制和下達設計任務書、確定項目建設 計劃提供依據(jù)??尚行匝芯俊V床開發(fā)經(jīng)濟意義的詳細評價,屬于基本建設程序序列474.礦產(chǎn)工業(yè)指標邊界品位—是圈定礦體時對單個樣品有用組分含量的最低要求,是區(qū)分礦 體和圍巖的品位界限。它須高于選礦尾礦品位。最低工業(yè)品位—是指單個工程或儲量塊段,有工業(yè)意義的有用組分平 均含量的最低要求,在當前技術經(jīng)濟條件下,其采礦利潤率為0。最小可采厚度—是指礦石質(zhì)量符號要求時,在一定技術經(jīng)濟條件下,有 工業(yè)開采價值的單層礦體的最小厚度。最低工業(yè)米百分值—是最低工業(yè)品位與最小可采厚度的乘積,當?shù)V體 品位與厚度乘積大于它時,可視為工業(yè)礦體。夾石剔除厚度—儲量計算圈定礦體時允許夾在礦體中間的非工業(yè)礦石的 最大厚度。有害雜質(zhì)最大允許含量—是指儲量塊段或單個工程中,對礦產(chǎn)品質(zhì) 量或加工過程起不良影響的組分允許的最大平均含量。伴生組分最低含量—是對伴生有用或有益組分含量的最低要求。4.礦產(chǎn)工業(yè)指標邊界品位—是圈定礦體時對單個樣品有用組分含量485.儲量計算圖紙及邊界線圈定勘探線剖面圖—垂直礦體走向,反映礦體傾斜方向地質(zhì)構造特征,依據(jù)地 表剖面測量和勘探工程資料編繪,是垂直斷面法儲量計算的必要圖件。中段平面地質(zhì)圖—根據(jù)中段標高勘探工程資料編制,反映不同水平面上礦 化及地質(zhì)特征,是水平斷面法儲量計算的主要圖件。礦體垂直(縱)、水平投影圖—礦體縱投影圖是沿礦體走向的垂直或水平投影面上表示礦體各級儲量和礦石品級分布以及工程控制程度,它是地質(zhì)塊段法、開采塊段法計算儲量的基本圖件。零點邊界線_礦體尖滅點的聯(lián)線可采邊界線—按最小可采厚度和最低工業(yè)品位或最低工業(yè)米百分值圈定礦石品級和類型邊界線—在可采邊界線內(nèi),按標準劃分儲量級別邊界線—按勘探網(wǎng)度控制程度劃分不同級別的儲量內(nèi)外邊界線—內(nèi)邊界線是礦體邊緣見礦工程控制點聯(lián)線,外推者為外邊界線表外儲量邊界線_用邊界品位圈定5.儲量計算圖紙及邊界線圈定勘探線剖面圖—垂直礦體走向,反映49內(nèi)邊界線CD-1D-4D-2D-3E-1E-2外邊界線內(nèi)邊界線CD-1D-4D-2D-3E-1E-2外邊界線506.儲量計算參數(shù)測定礦體或塊段面積測定
求積儀法、平行線法、方格紙法、幾何法礦體厚度測定
坑道中礦體厚度的測定 鉆孔中礦體厚度的測定參數(shù)平均值計算
平均品位、平均厚度、平均體重 單個工程、斷面、塊段、礦體、礦床 算術平均、加權平均(逐級加權)6.儲量計算參數(shù)測定礦體或塊段面積測定517.儲量計算方法傳統(tǒng)幾何學方法
1.斷面法:垂直斷面法(勘探剖面圖)和水平斷面法(中段地質(zhì)圖)
梯形體、截錐體、錐形體、楔形體公式計算體積 2.地質(zhì)塊段法:垂直/水平投影圖,依據(jù)控制程度劃分塊段,使用水平/垂直厚度 3.開采塊段法:依據(jù)探、采坑道的分布劃分開采塊段 4.等值線法:如煤層厚度等值線圖計算煤層儲量現(xiàn)代統(tǒng)計分析方法
5.克立格法:區(qū)域化變量;變異函數(shù)和變差圖 6.SD法:最佳結(jié)構曲線斷面積分儲量計算法 7.距離平方反比法7.儲量計算方法傳統(tǒng)幾何學方法52應用地質(zhì)統(tǒng)計學方法計算儲量方法原理:應用區(qū)域化變量理論和變差圖工具,研究品位、厚度的空間相關聯(lián)系,建立克立格方程,使有限的勘查測試數(shù)據(jù)傳遞到礦體的任何一個局部地段,實現(xiàn)對礦體品位和儲量的精確估計。又稱克立金法。計算步驟:1)計算礦體走向、傾向、垂直延深方向的品位/厚度變異函數(shù),繪制變差圖2)將3個方向的變差圖套合為一個統(tǒng)一的橢球體模型3)建立克立格方程,設計克立金儲量計算方案4)劃分計算塊段并應用克立格方程估計各塊段的品位和儲量5)累加各塊段的儲量,得到礦體總儲量軟件: DATAMINE、VOLCAN、MINTIC應用地質(zhì)統(tǒng)計學方法計算儲量方法原理:538.儲量誤差與精度估算儲量誤差的種類
地質(zhì)誤差:主要是地質(zhì)認識和樣品代表性誤差 技術誤差:主要是指取樣、加工、測試誤差 方法誤差:主要是指儲量計算方法的誤差誤差的檢查方法
重復測量方法 檢查測量方法 探采資料對比方法儲量計算精度估計
參數(shù)精度評價法 克立格精度估計 SD精度估計8.儲量誤差與精度估算儲量誤差的種類549、礦產(chǎn)資源資產(chǎn)評估與礦業(yè)權價值評估礦產(chǎn)資源資產(chǎn)價格的決定因素:
礦產(chǎn)資源的使用價值 礦業(yè)權價值 地勘成果價值礦產(chǎn)資源資產(chǎn)評估
礦產(chǎn)資源資產(chǎn)凈價=礦產(chǎn)資源資產(chǎn)底價+礦產(chǎn)資源資產(chǎn)補償價 礦產(chǎn)資源資產(chǎn)底價=礦石單位品位平均收益增量*礦石平均品位*礦床工業(yè)儲量 礦產(chǎn)資源資產(chǎn)補償價=(各補償價格的構成要素*該要素計費標準)±調(diào)整系數(shù)礦業(yè)權價值評估
探礦權評估——勘查費用倍數(shù)法:J=相關有效勘查支出*前景提高倍數(shù) 采礦權評估——現(xiàn)值貼現(xiàn)法9、礦產(chǎn)資源資產(chǎn)評估與礦業(yè)權價值評估礦產(chǎn)資源資產(chǎn)價格的決定因5510、礦產(chǎn)勘查與高新技術專家系統(tǒng)、智能勘查與計算機化信息采集——數(shù)據(jù)庫——機助編圖與多維顯示——資源預測評價專家系統(tǒng)(MILASP)地理信息系統(tǒng)MAPGIS
采集、存儲、管理、分析地球表面與地理位置有關的空間信息系統(tǒng)人工神經(jīng)網(wǎng)絡
導師知識學習訓練——模式識別決策遙感技術RS、與全球定位系統(tǒng)GPS
航片和衛(wèi)片圖象處理、探地雷達高精探測與分析技術
高精度、高靈敏的物化探新技術和測試分析技術混沌理論與分形技術
混沌動力學——分形規(guī)律(冪律)——標度不變性和自相似性——分維和多重分形譜 ——分形表征、分形估值、分形插值、分形生長、分形壓縮、分形預測海洋技術與超深鉆探
大洋鉆探計劃ODP——大洋與全球環(huán)境演化;大陸科學鉆探——科拉、德國超深鉆、毛北深鉆10、礦產(chǎn)勘查與高新技術專家系統(tǒng)、智能勘查與計算機化56大洋鉆探和深海鉆探國際合作計劃深海鉆探(DSDP) 自1968年以來,在世界各大樣鉆井2000余口,取芯20余萬米。 證實海底擴張,創(chuàng)建板塊學說,發(fā)現(xiàn)地球磁極倒轉(zhuǎn),創(chuàng)立古海洋學,把地質(zhì)學從 陸地擴張到海洋,從根本上改變了地球科學界的視野和思路,帶來了地球科學的 革命。大洋鉆探(ODP)
1)研究大洋地殼 2)研究洋底熱液:
北美西海岸胡安德富卡發(fā)現(xiàn)有沉積型洋中脊,鉆探了正在形成中的硫化物礦床;
在大西洋鉆探了無沉積型洋中脊的熱液區(qū),探索了“黑煙筒”、“白煙筒”和熱液統(tǒng) 3)探測海底高原,鉆探結(jié)果支持白堊紀中期“超級地幔柱”假說,為中白 堊全球變暖和廣泛生油提供了解釋。 4)大洋鉆探采用了一系列鉆探高新技術和工藝,建立了100萬a以來基于 軌道周期的高分辨率地質(zhì)年代表 5)提出了控制全球氣候變化的“洋流說” 6)北大西洋大陸邊緣鉆探,證實了地震剖面中層序地層的年齡,支持了 層序地層學理論。大洋鉆探和深海鉆探國際合作計劃深海鉆探(DSDP)57大陸科學鉆探國際大陸科學鉆探計劃:控制地震和火山噴發(fā)的機制地球氣候變化的歷史和氣候變化的機制水資源、礦物資源和能源的精心利用環(huán)境保護和公害廢物的安全地質(zhì)處置方法深部生物圈的性質(zhì)俄羅斯科拉半島超深鉆CG-3深達12200m4.5km見Cu、Ni、Au礦化德國超深鉆KTB深達7100m中國大陸科學鉆探計劃已經(jīng)啟動:科鉆1號布置在蘇魯超高壓變質(zhì)帶,設計孔深5000m,現(xiàn)已鉆進3000余米,發(fā)現(xiàn)了數(shù)百米厚的金紅石礦化及金礦化;證實地殼深部賦存豐富的甲烷、CO、CO2等流體。大陸科學鉆探國際大陸科學鉆探計劃:58混沌理論與分形技術基本概念: 分形——組成部分與整體以某種方式相似的形稱作分形 混沌動力學——研究分形結(jié)構的形成機制 分形規(guī)律(冪律)——標度不變性和自相似性 分維和多重分形譜——分數(shù)維,例如對數(shù)概率格紙上Au品位分布直線的斜率實際應用: 分形表征—— 分形估值—— 分形插值—— 分形生長—— 分形壓縮—— 分形預測——例如,有人建立了識別無標度區(qū)和計算分維的方法,給出了地震道關聯(lián)維的計算及振幅譜分維計算法,較好地進行了油氣預測。 有人應用多標度分形方法把黑龍江團結(jié)溝金礦外圍的疊加地球化學場分解成了分別與北東向和北西向構造相對應的地球化學正常場和異常場?;煦缋碚撆c分形技術基本概念:59非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源新類型:超高壓變質(zhì)巖區(qū)的金剛石礦床;黑色頁巖中特大型層狀金鉑礦床新領域:大洋富CoMn結(jié)殼;海底天然氣水合物資源;液態(tài)礦物原料;人工礦床新深度:南非蘭德金礦最深豎井達4177米,我國礦山一般小于500米新用途:稀土礦新用途層出不窮;硅土、硅灰石、累托石新用途新工藝:生物選礦技術非傳統(tǒng)礦產(chǎn)資源新類型:超高壓變質(zhì)巖區(qū)的金剛石礦床;黑色頁巖中60礦產(chǎn)勘查理論與方法
中國地質(zhì)大學資源學院魏民教授2004年5月22日礦產(chǎn)勘查理論與方法
中國地質(zhì)大學資源學院61礦產(chǎn)勘查理論與方法礦產(chǎn)勘查概論—— 成礦預測與礦產(chǎn)勘查—— 礦床勘探—— 礦產(chǎn)儲量與資源經(jīng)濟——礦產(chǎn)勘查理論與方法礦產(chǎn)勘查概論——62一、礦產(chǎn)勘查概論1.礦產(chǎn)勘查的性質(zhì)2.礦產(chǎn)勘查的理論基礎3.勘探過程最優(yōu)化準則4.勘查戰(zhàn)略與戰(zhàn)術決策
一、礦產(chǎn)勘查概論631.礦產(chǎn)勘查的性質(zhì)與目的礦產(chǎn)勘查是一種特殊性質(zhì)的生產(chǎn)勞動,是一種具有科學實踐和生產(chǎn)實踐雙重性質(zhì)的科研—生產(chǎn)性的工作。其勞動對象是地下礦產(chǎn)資源,勞動的主要成果是探明儲量的工業(yè)礦床,勞動的根本目的是保證國民經(jīng)濟和社會發(fā)展對礦產(chǎn)資源探明儲量的基本需要。1.礦產(chǎn)勘查的性質(zhì)與目的礦產(chǎn)勘查是一種特殊性質(zhì)的生產(chǎn)勞動,是642、礦產(chǎn)勘查的四大理論基礎
地質(zhì)基礎
礦產(chǎn)勘查的主要內(nèi)容是查明地質(zhì)特征和礦床特征數(shù)學基礎
(1)地質(zhì)體數(shù)學特征是定量區(qū)分地質(zhì)體和含礦體的重要依據(jù) 是圈定地質(zhì)異常的前提和“數(shù)字找礦”的基礎
(2)概率法則對地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)規(guī)律、勘查工作具有主要的制約作用
經(jīng)濟基礎 礦產(chǎn)勘查是一種經(jīng)濟活動,其經(jīng)濟制約因素為:(1)礦體的屬性特征受工業(yè)要求和市場價格的制約 (2)經(jīng)濟合理性是礦床勘查及評價必須遵循的準則 (3)礦床經(jīng)濟評價是礦床勘查必不可少的重要組成部分
技術基礎
(1)技術水平影響勘查深度和廣度以及處理數(shù)據(jù)和分析信息速度和精度 (2)技術水平對勘查戰(zhàn)略、勘查程序和勘查方法產(chǎn)生重大影響
(3)新技術的發(fā)展使一些經(jīng)濟因素發(fā)生改變,而影響到礦床的勘查評價
2、礦產(chǎn)勘查的四大理論基礎地質(zhì)基礎653.勘探過程最優(yōu)化準則
最優(yōu)地質(zhì)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一
地質(zhì)勘探工作必需以獲取最佳地質(zhì)效果為目的 又必需以達到最好經(jīng)濟效果為前提最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一
區(qū)間估計的可靠性與精確度二者不可得兼。若既不想降低可靠性,又要縮小估計范圍保證精度,那就只有增加觀測數(shù)量,但這有時不是經(jīng)濟合理的,所以應努力把二者加以統(tǒng)一,也即尋找某種最優(yōu)解
模型類比與因地制宜的統(tǒng)一
模型類比或相似類比理論是礦床預測的基礎,它要求我們詳細了解和大量占有國內(nèi)外已知各類礦床的成礦條件、礦床特征和找礦標志; 另一方面,成礦地質(zhì)作用受各種隨機因素的影響,沒有任何兩個礦床是完全相同的,因此,我們必需遵循一般規(guī)律與具體實際相結(jié)合,模型類比與因地制宜相結(jié)合的原則隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一
采用均勻布置觀測點的辦法,以保證抽樣觀測的隨機性;
礦體變化各向異性或變異程度不同或關鍵地段重點觀測--觀測不均勻性
全面勘查與循序漸進的統(tǒng)一
“全面勘查”是分層次和分階段的,又必需遵從循序漸進的原則
3.勘探過程最優(yōu)化準則最優(yōu)地質(zhì)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一664.勘查戰(zhàn)略與戰(zhàn)術決策
最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確定
在單純考慮地質(zhì)信息的條件下,最優(yōu)勘探方案的確定
1依據(jù)規(guī)范的直接類比法2、稀空法
3、信息量與工程數(shù)關系分析法: 最優(yōu)方案是進一步增加工程量不導致增加信息量4、礦體基本參數(shù)的某些函數(shù)在不同網(wǎng)度下的變化情況分析法: 進一步增加工程不會導致這些參數(shù)函數(shù)形式的變化即可作為最優(yōu)方案5、回歸法:有人制作礦床邊界線內(nèi)鉆孔數(shù)與礦床面積關系曲線,將給定大小 面積的礦床所對應的工程數(shù)作為最優(yōu)方案。6、礦體參數(shù)變化分量分析法:即規(guī)則變化及隨機變化兩個分量構成了不同方向的變化,根據(jù)主要欲評價何種變化分量來確定最優(yōu)工程間距
7、給定允許誤差和概率系數(shù)后計算必需工程數(shù)8、利用礦體某種參數(shù)的概率分布模型: 考查不同網(wǎng)度條件下見礦率的變化從而確定最佳網(wǎng)度等9、蒙特卡洛模擬法或統(tǒng)計模擬法確定最佳網(wǎng)度等4.勘查戰(zhàn)略與戰(zhàn)術決策最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確67最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確定在經(jīng)濟準則基礎上考慮最優(yōu)方案
1、地質(zhì)需要的工程數(shù)小于經(jīng)濟需要所確定的工程數(shù)時,則以后者為準; 2、如果地質(zhì)需要大于經(jīng)濟需要,則認為勘探這種礦床是不合理的。 3、選擇勘探成本最低、開采時由于參數(shù)計算錯誤造成的損失最小的方案 4、單位勘探進尺或成本的儲量增長應大于某給定界線 5、《現(xiàn)代決策科學和石油勘探》: ①石油勘探開發(fā)經(jīng)濟決策中最關鍵的參數(shù)是對儲量的估計; ②在經(jīng)濟評價中要求“成本”參數(shù); ③要注意利率,要有“現(xiàn)值”概念; ④注意油價參數(shù),要有相對油價的概念。單純從地質(zhì)或單純從經(jīng)濟角度都不是最佳的方案,而必須從地質(zhì)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一、地質(zhì)需要和經(jīng)濟需要的結(jié)合角度研究確定勘查最優(yōu)戰(zhàn)術方案。
最優(yōu)化戰(zhàn)術決策——最優(yōu)勘探方案的確定在經(jīng)濟準則基礎上考慮最優(yōu)68最優(yōu)化戰(zhàn)略決策——最優(yōu)勘探過程管理
1、礦床勘查過程是一個分階段依次進行的動態(tài)過程,每一階段都包括預測、設計、實施及評價四部分內(nèi)容。各階段可分為兩期:①設計;②有效執(zhí)行及管理期。設計期的主要任務是編制勘查設計,將全部工作量分解為依次完成的組成部分,并確定預期完成的期限。執(zhí)行管理期的任務是定期分析已完成工作的實際情況及制定進一步實現(xiàn)的建議和措施。隨著勘查工作的進展,早期對礦床形成的概念可能會發(fā)生變化,這就需要及時修改設計,甚至及時重新決策。這就要求勘探管理能隨信息的不斷變化而做出靈活的反應。2、勘探?jīng)Q策過程實際上由兩個要素組成:即“提出假說”和“檢驗假說”的過程。為了做出最優(yōu)的勘查戰(zhàn)略決策,或最好地進行勘查過程的管理,就必須在勘查對象的隱蔽性、變化性和觀察度量的有限性和抽樣性條件下,盡可能做到:(1)提高結(jié)論的可靠性,加強結(jié)論的邏輯性,因而研究資料和基礎應是廣泛而嚴格的。在可能情況下,應通過相應的統(tǒng)計檢驗。(2)增加“啟發(fā)式”分析比例,努力挖掘隱蔽信息。(3)加強所得結(jié)論的預測功能。(4)整理資料“分步”進行,采取每下一步時要闡明其目的性。(5)廣泛應用計算機,提高效率和分析能力。3、《現(xiàn)代決策科學和石油勘探》:(1)決策不是一瞬間的行動,而是一個漫長的復雜過程。不能忽略制定決策最后片刻到來之前的復雜的了解、調(diào)查、分析的過程,以及在此以后的評價過程。(2)決策可分為程序化決策與非程序化決策。(3)決策中用令人滿意的準則代替最大化原則,因為按照最大化原則進行決策是辦不到的4、礦床勘查是在不確定條件下采取決策的過程。它既不同于確定型決策(只有一個自然狀態(tài)發(fā)生的情況下所作的決策),也不同于風險型決策(雖不知何種自然狀態(tài)發(fā)生,但各種狀態(tài)發(fā)生的概率為已知)。不確定型決策是在各種可能事件的發(fā)生概率也未知情況下的決策。在地質(zhì)勘查實踐中,往往通過類比法給定各種可能發(fā)生事件的“先驗概率”。
最優(yōu)化戰(zhàn)略決策——最優(yōu)勘探過程管理1、礦床勘查過程是一個分69二、成礦預測與礦產(chǎn)勘查3大理論1、相似類比理論:2、求異理論:尋找差異,發(fā)現(xiàn)異常 3、定量組合理論二、成礦預測與礦產(chǎn)勘查3大理論70(一)相似類比理論1.理論的基本表述:1)相似的地質(zhì)環(huán)境,應該有相似的成礦 系列或礦床產(chǎn)出。2)在面積相等的相當大的地區(qū)范圍內(nèi), 應該有相同或相近的礦產(chǎn)資源量。(一)相似類比理論1.理論的基本表述:712.類比的基本工具—礦床模型法礦床模型是礦床所處三維地質(zhì)環(huán)境的描述,基本內(nèi)容包括:成礦地質(zhì)背景:大地構造位置、地層、 構造、巖漿活動、成礦時代控礦地質(zhì)因素:控礦構造、巖體、層位、巖性、巖相古地理找礦信息標志:礦化顯示、蝕變組合、 物化探異常、衛(wèi)星遙感信息等2.類比的基本工具—礦床模型法礦床模型是礦床所處三維地質(zhì)環(huán)72(二)求異理論1.地質(zhì)異常的概念地質(zhì)異常是物質(zhì)成分、結(jié)構構造、成因序次與周圍地質(zhì)環(huán)境具有顯著差異的地質(zhì)體。地質(zhì)異常是形成新類型、新規(guī)模礦床的必要前提.相似類比只能發(fā)現(xiàn)已知類型和已知規(guī)模的礦床,為了發(fā)現(xiàn)新類型還必須有求異理論作補充。(二)求異理論1.地質(zhì)異常的概念732、地質(zhì)異常的表現(xiàn)形式:地質(zhì)體的不連續(xù)界面不同地質(zhì)體的分界面地質(zhì)體內(nèi)外特征突然變化或突出變化部位不同地質(zhì)體或地質(zhì)體不同屬性的組合熵異常不同成因地質(zhì)體的嵌入具不同演化歷史的地質(zhì)體等2、地質(zhì)異常的表現(xiàn)形式:地質(zhì)體的不連續(xù)界面743.地質(zhì)異常的尺度水平全球性地質(zhì)異常:與地球垂向?qū)尤嬙旌蜋M地殼類型相聯(lián)系,如環(huán)太平洋火山島弧。區(qū)域性地質(zhì)異常:例如郯廬斷裂帶。局部性地質(zhì)異常:是制約礦田、礦床、礦體產(chǎn)出的地質(zhì)異常。顯微地質(zhì)異常:手標本和鏡下尺度上的巖石、礦物特征異常。3.地質(zhì)異常的尺度水平754.地質(zhì)異常的分類1)地質(zhì)作用異常沉積作用及地層、巖性、巖相異常巖漿作用及巖漿巖異常變質(zhì)作用及變質(zhì)巖異常構造作用及變形、破碎強度異常4.地質(zhì)異常的分類762)地質(zhì)體組合異常礦化及礦物組合異常淺層、深層構造單元組合異常地質(zhì)結(jié)構異常2)地質(zhì)體組合異常礦化及礦物組合異常773)地質(zhì)環(huán)境異常古地貌及現(xiàn)代地貌異常古水文及現(xiàn)代水文環(huán)境異常古地理、古氣候異常,等等3)地質(zhì)環(huán)境異常古地貌及現(xiàn)代地貌異常784)靜態(tài)異常與動態(tài)異常靜態(tài)異常反映某地質(zhì)時期構造-物質(zhì)復雜性;動態(tài)異常是指地質(zhì)歷史異?;虻刭|(zhì)過程異常。4)靜態(tài)異常與動態(tài)異常靜態(tài)異常反映某地質(zhì)時期795.地質(zhì)背景場與地質(zhì)異常場地質(zhì)背景場是指物質(zhì)成分、結(jié)構構造、成因序次相對均一的地質(zhì)體.地質(zhì)異常場的圈定則需要確定臨界值.場的形態(tài)及邊界特征:面狀、線狀、環(huán)狀地質(zhì)異常場;確定明顯邊界、確定不明顯邊界、不確定不明顯邊界.地質(zhì)場與地球物理場、地球化學場、生物場的關系:前者包括后者,后者是前者不同屬性的反映.成礦地質(zhì)場:不同層次異常的套合,不同類型異常的藕合容易造成成礦地質(zhì)場.5.地質(zhì)背景場與地質(zhì)異常場地質(zhì)背景場是指物質(zhì)成分、結(jié)構構造、806.地質(zhì)異常的研究方法
地質(zhì)異常圖地質(zhì)異常分析地質(zhì)異常模型地質(zhì)異常參數(shù)地質(zhì)異常評價及預測6.地質(zhì)異常的研究方法地質(zhì)異常圖81(三)定量組合控礦理論查明控礦因素定量組合:關鍵因素、重要因素、補充因素、不利因素查明各因素作用大小、性質(zhì)、方向查明有利成礦的標志狀態(tài)或最佳數(shù)值區(qū)間主要方法:信息量計算法、秩相關分析法、向量長度法、變異序列法、相關系數(shù)法、標準回歸系數(shù)法(三)定量組合控礦理論查明控礦因素定量組合:關鍵因素、重要82再求異成礦預測理論、作用及相互關系圖再類比有利成礦環(huán)境選擇礦床類型及組合選擇相似類比理論求異理論定量組合理論有利成礦背景場選擇最可能成礦地段選擇最佳成礦地段選擇預測粑區(qū)選擇地質(zhì)場物理場化學場生物場地質(zhì)異常物理異常化學異常生物異常再求異成礦預測理論、作用及相互關系圖再類比有利成礦環(huán)境選擇礦83成礦預測的準則
1)最小風險最大含礦率準則
在最小漏失隱伏礦床的前提下,最大限度地縮小找礦靶區(qū)的面積2)優(yōu)化評價準則
突出重要找礦標志,強化成礦信息,抑制干擾信息,使預測模型信息得 以濃縮,逐步逼近潛在礦床,最后提出重中之重的普查區(qū)或找礦靶區(qū)3)綜合預測評價準則
綜合手段、綜合信息、綜合礦種、共生礦床4)尺度對等準則 預測比例尺與使用的地、物、化、遙資料比例尺一致
已知區(qū)建模使用的地、物、化、遙變量在預測區(qū)上均可獲取5)定量預測準則
“四定”:定成礦遠景區(qū)空間位置,定礦產(chǎn)種類,定礦產(chǎn)質(zhì)量和礦產(chǎn)資源量“六定”:+定找礦概率,定控礦因素和找礦標志最有利成礦和找礦的數(shù)值區(qū)間成礦預測的準則1)最小風險最大含礦率準則842.勘查階段的劃分礦產(chǎn)預查階段
類比、預測潛在的礦產(chǎn)資源F+G,提供普查區(qū)礦產(chǎn)普查階段
大致查明成礦地質(zhì)背景,圈定成礦遠景地段,發(fā)現(xiàn)與評價異常或礦點,查明有否值得進一步工作的礦床,控制程度達到D+E級,其成果可作為制定遠景規(guī)劃之用,并為詳查提供依據(jù)。礦產(chǎn)詳查階段
基本查明礦區(qū)地質(zhì)、礦體形態(tài)和質(zhì)量特征、選冶加工性能、水文工程地質(zhì)條件,礦床的初步技術經(jīng)濟評價,提交C+D級儲量,可作為礦山項目建議書或礦山總體規(guī)劃、總體設計的依據(jù),并為是否進行勘探提供依據(jù)。礦產(chǎn)勘探階段
詳細查明礦床地質(zhì)、礦體地質(zhì)、礦石質(zhì)量、選冶加工性能、水文、工程、環(huán)境地質(zhì)條件、共生、伴生礦產(chǎn),礦床的詳細技術經(jīng)濟評價,按照“保證首期,準備中期,儲備后期”的原則,一般應勘探到B+C級儲量,為礦山設計提供完整的必需資料。2.勘查階段的劃分礦產(chǎn)預查階段851.礦產(chǎn)勘查研究方法地質(zhì)觀察研究法—野外觀察—室內(nèi)鑒定、測試 —綜合整理—認識規(guī)律勘查統(tǒng)計分析法 應用數(shù)理統(tǒng)計和地質(zhì)統(tǒng)計學方法,對地質(zhì)資料進行統(tǒng)計分析,查明地質(zhì)現(xiàn)象的統(tǒng)計規(guī)律性勘查模型類比法 找礦模型類比、勘探模型類比、礦體變化性類比、礦床經(jīng)濟評價模型類比技術經(jīng)濟評價法—評價礦床的自然特征—經(jīng)濟需求—勘查與開發(fā)的技術經(jīng)濟 之間的相互關系 未發(fā)現(xiàn)資源——預測評價 已發(fā)現(xiàn)資源——遠景評價(概略技術經(jīng)濟評價)
已查明礦產(chǎn)——工業(yè)評價(初步或詳細技術經(jīng)濟評價) 已開發(fā)礦床——開發(fā)利用評價1.礦產(chǎn)勘查研究方法地質(zhì)觀察研究法—野外觀察—室內(nèi)鑒定、測試862.礦產(chǎn)勘查技術手段地質(zhì)測量法 小比例尺(1:100萬—1:50萬)—空白區(qū),綜合性 找 礦,確定找礦工作布局 中比例尺(1:25萬—1:10萬)—在成礦遠景地段 或 礦區(qū)外圍進行,明確詳查或勘探地段 大比例尺(1:5萬—1:1萬或更大)—礦區(qū)范圍內(nèi) 進 行,深入解剖已知礦床,總結(jié)礦化規(guī) 律和勘查準則,勘查隱伏礦體重砂測量法—水系法、水域法、測網(wǎng)法地球化學測量法—巖石測量法(原生暈)、土壤測量法、 水系沉積物(分散流)、水化學測量 法、生物測量法、氣體測量法2.礦產(chǎn)勘查技術手段地質(zhì)測量法872.礦產(chǎn)勘查技術手段地球物理測量法—放射性測量、磁法、中間梯度法、激發(fā)極化法、電測深、重力測量、地震法遙感測量法—通過目標物對電磁波的反射原理從高空 探測、識別目標物的新技術方法。遙感測 量具有視域廣、覆蓋面大、速度快、成本 低、以及透視性等特點探礦工程法—鉆探(淺鉆、巖心鉆)、坑探(探槽、 淺井、平窿、石門、沿脈、穿脈、豎井、 斜井、暗井(天井、上山、下山))wm:2.礦產(chǎn)勘查技術手段地球物理測量法—放射性測量、磁法、中間梯883.勘查方法的合理使用影響勘查技術方法選擇的因素:勘查工作階段,地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征,自然地理條件勘查工作階段
普查階段:中(大)比例尺地質(zhì)測量(1:20萬—1:5萬); 遙感測量;航空物探(及地面物探);水系沉積物測 量;重砂測量;普查性鉆孔及少量槽探、淺井
詳查階段:大比例尺地質(zhì)測量(1:25000—1:2000);地面 高精度物探;原生暈測量、土壤、地電、氣體地球化 學測量;殘坡積重砂測量;鉆探工程;槽井探及少量 深部坑探工程
勘探階段:大比例尺地質(zhì)測量(1:10000—1:1000);地面 高精度物探;巖石地球化學測量;鉆探及坑探工程3.勘查方法的合理使用影響勘查技術方法選擇的因素:89地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征查明成礦地質(zhì)條件和控礦因素,間接指示找礦不同礦種和不同礦床類型,應選擇不同勘查方法自然地理條件高山區(qū)高寒山區(qū)林區(qū)大面積覆蓋的平原區(qū)潮濕區(qū)亞熱帶農(nóng)作物區(qū)干旱區(qū)勘查技術方法的綜合應用
必要勘查技術方法的相互補充有利于克服單一方法的局限性、多解性;綜合勘查模型是方法和信息的綜合,它具有層次結(jié)構性地質(zhì)條件及礦床地質(zhì)特征查明成礦地質(zhì)條件和控礦因素,間接指示找90三、礦床勘探三、礦床勘探911.礦床勘探研究的基本內(nèi)容1、研究礦床地質(zhì)特征和礦山建設范圍內(nèi)礦體的分布情況
查明礦體變化性、礦床儲量、質(zhì)量;礦體總體分布是礦區(qū)總體設計、劃分井區(qū)、確定開采境界、開拓范圍和井筒位置等的重要依據(jù)。 控制鉆2、研究礦體的外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構特征
礦體的外部形態(tài)是由礦體在三維空間上的延展情況、賦存位置、構形特征及其形狀變化,是影響礦床勘探難易程度的主要因素,也是確定礦山開拓方案和選擇開采方法的重要依據(jù) 礦體內(nèi)部結(jié)構是指礦石的自然類型、工業(yè)類型、工業(yè)品級和非礦夾石的種類、形態(tài)、空間分布特征及其相互關系,不同礦石類型要分別圈定和計算儲量,是評價工業(yè)價值和采礦方法的重要指標.3、綜合勘探和綜合評價
采用綜合手段,綜合評價共生礦產(chǎn)、伴生有意組分4、研究礦石的物質(zhì)成分和選冶性能
研究礦石的礦物成分、化學成分、含量、結(jié)構構造、礦物嵌布關系、粒度變化;——巖礦取樣鑒定 了解氧化礦、混合礦、原生礦;氧化物、硫化物、硫酸鹽、碳酸鹽、硅酸鹽;貧礦、富礦的數(shù)量比例、 共生關系和變化規(guī)律;進行實驗室規(guī)模/半工業(yè)規(guī)模的選冶試驗——加工技術取樣5、研究礦床開采技術條件 查明斷層、破碎帶、節(jié)理裂隙、巖溶、風化帶、泥化帶、流沙層發(fā)育程度分布規(guī)律; 老窿調(diào)查測定巖礦石物理力學性質(zhì)及開采時有害物質(zhì);闡明礦體及頂?shù)装鍑鷰r的堅固性和露采邊坡穩(wěn)定性;技術取樣—6、研究礦區(qū)水文地質(zhì)條件
特別注意查明礦體頂?shù)妆P承壓含水層、隔水層,預測礦坑涌水量,為礦山供水和防排水設計提供依據(jù)7、研究礦區(qū)環(huán)境地質(zhì)條件 查明崩塌、滑坡、泥石流、山洪、地震的分布、活動性及開采影響;調(diào)查有毒有害氣體及放射性背景值; 預測礦床疏干排水影響范圍;預測地面沉降和水體污染1.礦床勘探研究的基本內(nèi)容1、研究礦床地質(zhì)特征和礦山建設范圍922、礦體地質(zhì)及其變異性礦體地質(zhì): 研究礦體外部形態(tài)和內(nèi)部質(zhì)量特征及其變異性礦體變異性三要素:變化程度、變化性質(zhì)、控變因素變化程度:變化系數(shù)、標準差、變差函數(shù)變化性質(zhì):隨機變化、方向性變化、規(guī)則變化、規(guī)律性變化礦體共生性與結(jié)構非均質(zhì)性查明控變因素2、礦體地質(zhì)及其變異性礦體地質(zhì): 研究礦體外部形態(tài)和內(nèi)部質(zhì)量933、礦體構形與勘探剖面單個礦體的形狀:一向延長——筒狀、管狀、柱狀、條狀礦體
二向延長——層狀、似層狀、透鏡狀礦體 三向延長——等軸狀、囊狀、巢狀礦體礦體之間的總體構形:
平行、側(cè)列、尖滅再現(xiàn)、等距分布、交叉復合 構成礦段、礦帶、礦床、礦田礦體內(nèi)部結(jié)構: 礦化連續(xù)性、工業(yè)礦化與非工業(yè)礦化、夾層與天窗、礦石自 然類型、工業(yè)品級的分布與排列的空間關系 厚度變化系數(shù)、含礦系數(shù)礦體形態(tài)特征研究方法: 勘探剖面法3、礦體構形與勘探剖面單個礦體的形狀:一向延長——筒狀、管狀944.勘探工程總體布置形式勘探線一組勘探工程從地表到地下按一定間距布置在與礦體走向基本垂直的勘探剖面內(nèi), 并在不同深度揭露或追索礦體,稱為勘探線方式.這種方式有利于編制實際工程控制的高精度的勘探線剖面圖。適用對象:兩向延長的層狀和脈狀礦體勘查網(wǎng)勘探工程垂直的布置在兩組不同方向勘探線的交點上,構成正方形網(wǎng)、矩形網(wǎng)、菱形網(wǎng)或三角形網(wǎng)??删幹贫嘟M方向的由實際工程控制的高精度的勘探線剖面圖。適用于無明顯走向和傾向的等向延長的網(wǎng)脈狀礦體等水平勘探用水平坑道沿不同深度揭露礦體,構成不同標高的水平勘探剖面,適用于筒狀、柱狀等陡傾斜礦體靈活布置工程 根據(jù)地質(zhì)規(guī)律,靈活機動的布置工程,形成不規(guī)則的勘探網(wǎng)4.勘探工程總體布置形式勘探線955勘探剖面法的意義和用途
勘探剖面法是最基本的勘探方法勘探剖面垂直礦體走向布置,彼此平行,互相關聯(lián),構成勘探工程系統(tǒng)其意義在于:1)能夠獲得更多的高精度的地質(zhì)勘探剖面,以便詳細研究礦體的形態(tài)、產(chǎn)狀、內(nèi)部結(jié)構等特征2)按規(guī)則的線、網(wǎng)均勻的布置工程,能夠最大限度地獲得信息,滿足抽樣代表性的要求,誤差較低3)能更好地圈定礦體,使相鄰勘探剖面及工程之間有較好的可比性4)便于資料的計算機自動處理勘探剖面的用途極為重要、廣泛:
1)在勘探剖面上系統(tǒng)布置勘探工程,并進行取樣化驗2)在勘探剖面上聯(lián)結(jié)和圈定礦體,編制勘探線剖面圖,
查明礦體品位、厚度和傾斜產(chǎn)狀3)在勘探剖面間聯(lián)結(jié)礦體,編制不同標高的水平斷面圖或中段平面地質(zhì)圖, 查明礦體走向形態(tài)變化 4)勘探線剖面圖是平行斷面法儲量計算依據(jù)的圖紙
5勘探剖面法的意義和用途 勘探剖面法是最基本的勘探方法96礦產(chǎn)勘查學三大方法勘探剖面法
——勘查工程系統(tǒng) ——布置原則 ——外部形態(tài)研究 ——儲量計算基礎抽樣觀察法——勘探取樣 ——質(zhì)量評價 ——儲量計算
——統(tǒng)計分析類比評價法——勘探類型類比 ——勘探網(wǎng)度類比 ——技術經(jīng)濟評價礦產(chǎn)勘查學三大方法勘探剖面法976.礦床勘探類型依據(jù)礦床地質(zhì)特征和礦體變化性的復雜程度及其勘探難易程度將礦床劃分為5類不同的勘探類型劃分勘探類型的主要標準是:礦體規(guī)模大小礦體形態(tài)復雜程度礦體產(chǎn)狀變化程度:厚度變化系數(shù)有用組分均勻程度:品位變化系數(shù)礦化連續(xù)程度:含礦系數(shù)6.礦床勘探類型依據(jù)礦床地質(zhì)特征和礦體變化性的復雜程度及其勘987.合理勘探網(wǎng)密度的確定合理勘探網(wǎng)密度:
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