矿产勘查理论与方法Word文档格式.docx
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大断裂不断活动所派生出北东、北北东向断裂有关等,热液活动是金矿成矿必不可少的条件,金的活化转移、沉积富集都是与热液活动有关。
热液活动的直接标志是各种热液蚀变围岩,与金矿化有关的多为中一低温热液蚀变,‘很难看到高温蚀变’与金矿化有关的围岩蚀变一般为硅化、绢云母化、黄铁矿化、碳酸岩化及绿泥石化等。
金的成矿对围岩没有明显的选择性和专属性。
即基性侵入体和火山岩中金较多。
我国的矿产勘查分四个阶段;
预查、普查、详查、勘探。
预查是初步野外观测、少量工程验证圈定可供普查矿化潜力地区;
普查是对矿化潜力较大地区开展地质、物探、化探工作及取样工程,对已知矿化区作出初步评价、确定详查区范围;
详查是用各种勘查方法和手段,进行系统的工作和取样,作出是否具有工业价值的评价。
为防止露掉矿体,应适当加深一部分钻孔以穿透整个含矿帯(层)进行控制。
地质设计依据往往帯有预测推断的性质,具有很大探索性和风险性,允许有一定的探索工作量。
.基础理论与四大基础
一.地质基础
.矿产勘查工作的主要内容包括查明地质特征和矿床特征。
(一)地质特征`
'
地质特征可分为基本特征和成矿地质条件两部分。
基本地质特征是地质背景、与成矿有关的区域地质及区域地层、构造、岩浆岩、蚀变特征等。
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(二)矿床特征;
矿体特征、矿石物质组成、矿石质量三部分.矿体特征主要研究和控制矿体总的分布范围、矿体数量、规模、产状、空间位置及形态、相互关系等。
..'
矿石物质组成的研究:
矿物组成及主要矿物含量、结构、构造、共生关系、嵌布粒度及其变化和分布特征;
综合分析、全面考虑、合理确定回收利用的主要元素。
-...-
矿石质量研究:
测试矿石的化学成分、有益和有害组分含量,可回收组分含量,赋存状况、变化及分布特征;
划分矿石自然类型和工业品级、研究其变化规律。
二.数学基础
要获取数据、处理数据、分析数据、解释数据、评价数据和利用数据。
各种地质作用、地质过程和地质现象(包括成矿作用、成矿过程和矿化现象)都具有一定数量规律性。
三.经济基础
1.矿体的属性特征受工业要求和市场价格的制约。
2.经济的合理性是矿床勘查及评价必须遵循的原则。
(1)勘查工作的部署要符合经济的原则,以保证在最少的人力、物力、时间消耗的前提下,获得最大的地质效果。
(2)要有合理的勘查程度。
3.矿床的经济评价是矿床勘查比不可少的组成部分
4.技术基础
固体矿产资源∕储量分类表1
说明:
表中所用编码(111一334)
查明矿产资源
潜在矿产资源
探明的
控制的
推断的
预测的
经
济
的
可采储量(111)
基础储量(111b)
预采储量(121)
预可采储量(122)
基础储量(121b)
基础储量(122b)
边际
经济的
基础储量(2M11)
基础储量(2M22)
次边际
资源量(2S11)
资源量(2S21)
资源量(2S22)
内蕴经济的
资源量(331)
资源量(332)
资源量(333)
资源量(334)
第一位数表明经济意义:
1.=经济的、2M=边际经济的、2M=边际经济的、
3=内蕴经济的、?
=经济意义未定的;
第二位数表明可行性评价阶段;
1=可行性研究,2=预可行性研究,3.=概略研究。
第三位数表示地质可靠程度;
1.探明的、2=控制的、3=推断的、4.预测的,b=未扣除设计、采矿损失的基础储量。
(1)技术水平影响着勘查的深度和广度,也影响着处理处数据和分析信息的速度和精度。
从露头矿的开采到逐步向地下深度的深入、海洋资源的开发利用。
(2)技术水平对勘查战略、勘查程序和勘查方法产生重大影响。
a.传统的找矿方法;
以地表研究,就矿找矿为策略,形成了以点到面,连点成片的战略。
(b)由于获取信息、整理信息、传输信息能力单位水平条件的提高、交通通信条件的改善等,战略上则以快速扫面,面中求点,逐步缩小和筛选靶区更有效。
第三章勘查阶段与勘查系统
第一节勘查阶段与勘查周期
一.勘查阶段及划分
四个阶段:
勘查阶段的划分仍具有人为性,正是因为勘查阶段之间只具有定性的界限,缺少具体严格的定量指标,所以,关键在于如何从实质上合理解释。
为了防止漏掉矿体,应在综合研究的矿床地质规律的基础上,适当加深一部分钻孔以穿透整个含矿帯(层)进行控制,同时主意查明具有工业价值的小矿体的总的分布范围和赋存规律。
研究矿体的外部形态和内部结构特征:
矿体的外部形态是由矿体三维空间上的沿展情况、赋存位置、构形特征及其形状、厚度、产状变化特点变化等要素构成的。
矿体的内部结构是指矿体边界范围内矿石的自然类型、工业类型、工业品级和非矿石的种类、形态、空间分布特征及其相互关系。
它反映了矿体内部物质成分的宏观组合形式及其变化特点,是评价矿床工业利用价值和采矿方法的重要质量指标,也是正确确定矿山产品方案与矿石选冶工艺的主要依据。
研究矿床开采技术条件
矿床开采技术条件包括矿床的地质特征(如矿床地质构造、矿体形态、产状、空间位置、覆盖层性质和厚度等)矿体(层)及其顶地板岩石稳定性、矿石和围岩的物理力学性质、有害的物质成分等。
它是确定矿床开拓工程布置、采矿方法、井巷支护维修和露采边坡角的主要依据。
由于矿体埋藏于地下,不确定因素很多,设计的地质依据往往帯有预测和推断的性质,所以勘探设计不同于其他工业的工程(如建筑、机械等)设计,具有很大的探索性和风险性,允许有一定的探索工作量。
二.勘探施工与管理
实施项目管理:
并主意工作效率与质量的统一,地质效果与经济效果的统一。
在施工过程中,应当做好日常的三边工作(边施工、边观测编录、边整理研究),以便及时发现问题,调整或修改设计,并报负责部门批准,正确指导下一部的施工。
地质编录
1.原始地质编录:
是施工过程中一项经常性工作,其好坏将直接影响勘探工作的进展和勘探成果质量。
原始编录是搞好勘探工作的基础;
2.综合编录是取得对矿床正确认识的关键。
在原始编录的基础上,对所获得的各种原始资料及时地进行综合研究,通过编制综合图件资料深化对矿床规律性的认识,指导各项工程的进一步施工。
三.可行性评价与勘查决策
1.可行性评价的概念及意义
通过对上项目建成或实施后可能取得的技术经济效果进行预测,从而提出该项目是否值得投资和怎样建设的意见,为项目建设提供可靠的依据,可行性评价贯穿矿床评价一矿产开发的各个阶段之中。
2.矿产勘查可行性评价阶段的划分
概略研究预可行研究可行行研究
3.影响矿产勘查可行性评价的有关因素
矿床地质因素;
主要包括矿产储量或矿床规模,矿床地质构造,矿体形状、产状、规模、埋藏深度和分布范围,矿石的矿物成分、结构、构造,矿石类型、品级、品位和伴生有益组份的含量,赋存状态和分布规律,以及矿床水文地质和工、程地质条件等等。
自然地理因素;
合理的工业布局,保护区因素,道路,城市,水力设施、动力、水源、地形、气候、劳动力。
政治因素;
国家的资源政策税收政策
技术经济因素;
矿床开发利用的各项经济指标:
如矿石的品位、矿山年限、开采方案、采矿回收率、贫化率
矿产品价格及经贸因素
地租因素环境保护因素
第四章成矿预测与矿产普查
第一节成矿预测和科学找矿
一.成矿预测
成矿预测必须随着地质研究程度的提高及勘查程度的提高及勘查工作的深入而不断地验证、修正已有的认识和结论。
.一)成矿预测工作分类、一般程序
1.成矿预测工作分类
预测图件的比例尺的预测工作分类:
小比例尺、中比例尺、和大比例尺成矿预测。
2.成矿预测的一般程序
(!
)、确定预测要求:
确定预测的目的任务、预测区的范围、预测的资源种类、具体的比例尺等。
(2)、全面收集地质资料:
全面搜集研究地区的各种地质报告和图件、物化探等,并尽可能进行矿产预测所需的地层、构造、岩浆岩、、矿床等各项地质资料的系统整理,使之条理化和图表化,为进一步研究成矿规律和预测打下基础。
(3)、研究成矿规律和建立成矿模式:
在深入研究区域地质背景的基础上,通过一系列典型矿床的控矿因素和成矿机制及对区域控矿条件的分析,找出在时、空和物质来源方面直接控制矿床形成和分布的规律(4)编制预测图;
要突出各种控矿地质因素和矿化信息。
在综合分析控矿因素和矿化信息的基础上,确定预测评价的标准,圈出矿产预测区。
(5)重点工程验证;
对复杂的地质体的评价预测,必须有个实践一认识一实践一再实践一再认识的不断深化过程。
地质现象常常具有多解性,相互干扰很大,造成分辨矿与非矿的重重困难。
因此必须用信息论的观点,把预测找矿过程看成是一个多因素影响的不断修正、不断调整的动态过程。
应当选择典型地段,布置少量工作(一般以钻探为主)予以揭露,及时验证矿产的可考性。
(6)编写报告:
1)区域地质、地质建造、地球物理和地球化学等特征;
2)已知典型矿床的控矿因素、成矿规律、矿床成矿模式,进一步找矿的可能性、成矿区帯的划分及预测地区、资源量预测方法的选择及预测成果。
(二)成矿预测的基本理论与准则
(1)相似类比理论:
相似类比理论赖以提出的假设相似地质环境下,应该有相似的成矿系列和矿床产出;
(2)求异理论;
物探、化探异常作为矿床预测的重要依据是人们所熟知的,但“地质异常|”的概念和意义却较少论及。
地质异常是可能产生特殊类型矿床或产出前所未有的新类型或新规模矿床的必要条件。
不能只主意与已知类型的成矿环境类比,还要主意“求异”。
(3)定量组合控矿理论:
成矿不是靠单一因素,也不是靠任意因素的组合,而是靠“必要和充分”因素的组合。
任务是,最大限度地提高找矿概率。
最大限度地查明“控矿因素定量组合”。
相似类比理论是矿床预测的基础,它要求我们详细了解和大量拥有国内外已知各类矿床的成矿条件、矿床特征和找矿标志;
求异理论是成矿预测的核心,它要求在相似类比的基础上主意发现不同层次或不同尺度水平、不同类型的异常。
定量组合控矿理论是成矿预测的依据。
地质异常:
是在成分、结构、构造或成因序次上与周围环境有明显差异的地质体和地质体组合。
二.科学找矿
其中包括;
理论找矿、综合找矿、立体找矿、定量找矿、智能找矿。
第二节控矿因素与找矿标志
一.控矿因素
(一)概述:
控矿因素是指矿床形成和分布的各种地质因素,构造、岩浆活动、地层、岩相、古地理、区域地球化学因素,变质因素,古水文、风化因素等。
一个矿床的形成往往是多种控矿因素共同作用的结果,但针对具体的某一类型矿床则控矿因素对成矿的贡献是有主次之分的。
(二)构造因素分析
构造因素是控制矿床形成和分布的重要因素之一。
就构造在成矿过程中的作用而言,可分为导矿、散矿和容矿构造;
从构造运动与矿化的时间关系而言,可分为成矿前、成矿时和成矿后构造,它们对成矿物质的集散起着不同的作用;
就构造发育的规模而言,可分为全球性构造,区域性构造及矿田、矿床、矿体构造。
不同级别、不同规模的构造,,对成矿起着不同的控制作用,它们分别控制了矿帯、矿田、矿床及矿床的产出和展布。
1.、大地构造对成矿的控制
大地构造与大范围的成矿区(帯)之间有某种固定的联系,大地构造控制了大的成矿帯(或成矿区域)的形成和展布。
!
)地槽、地台、地洼对成矿的控制
)地槽区的控矿和成矿特征:
主要成矿帯(巨型)的空间分布,往往与地槽帯相一致,一定类型的矿帯与一定的构造-岩浆帯相适应。
主要分三个阶段:
1)早期阶段地槽开始剧烈下沉,中心部分伴随海底火山强烈喷发,形成细碧角斑岩系,火山-碳酸盐沉积岩系和火山-硅质沉积岩系。
典型的矿床是含铜黄铁矿矿床(祁连山地槽)。
继而在地槽边缘地帯发生褶皱断裂,沿断裂有基性、超基性岩的侵入,伴随出现Pt.Cr.Cu.-Ni和V.Ti.磁铁矿矿床,还有派生的斜长花岗岩、正长岩及Cu—Fe矽卡岩型矿床的形成。
2)中期阶段为主要褶皱阶段,轴部多因花岗岩基的侵入而隆起,边缘相对下降,主要矿床是;
产于碳酸盐岩系与花岗岩接触帯的矽卡岩型白乌矿,热液型钨、锡、Ta.Li.Be矿化;
侵入于硅铝质岩层的花岗岩,则有伟晶岩型和云英岩型W.Sn.Ta.Li.Be
矿的形成;
外生矿床则有煤、石油、可燃有机岩的形成。
3)晚期阶段为主要褶皱运动结束,逐步向年轻地台转化阶段,地槽的边部和结合部断块发育,伴随中酸性小侵入体的侵入,有热液Sn.Ag.Au.Hg.Sb.As.等矿床的形成,此外有与晚期的安山岩—英安岩有关的火山热液矿床的形成。
沉积岩为杂色建造(粘土—砂互层)有Fe.Cu.V.U的沉积矿床和膏盐、油、气、煤的沉积矿床出现。
最后趋向稳定而过渡为年轻的地台。
在向地台过渡时有Pb.Zn.莹石、重晶石等低温热液和层控矿床的形成。
地槽发展的三个阶段成矿模式并不能概括所有地槽的成矿特征。
黄及清提出地槽发展的多旋回的理论,并由此而导致矿化发育的多次叠加理论,此外,也存在着不同地槽各阶段发育不完整的问题。
(2)地台区的控矿和成矿特征:
地台区的成矿,受变质基底、沉积盖层和岩浆活动所控制。
变质基底主要产出各类变质矿床,其中包括沉积变质矿床,火山沉积变质矿床及岩浆变质矿床等矿种有Fe.Mo.Au.U.Cu.Pb.Zn.Cr.Ni等,还包括混合岩化花岗岩化及其有关的矿产形成。
(3)地洼对成矿的控制:
陈国达提出的地洼学说,指出地洼与地槽、地台并列为第三大地构造单元,有地槽演化为地台,地台又演化为地洼,它既继承了地台的某些特点,又具有本身发展演化的特点,造成矿物质的多来源、成矿作用的多阶段叠加。
在空间上,出现多种矿床类型在一个构造单元内复杂共生,在我国东部地洼区就存在着地槽、地台、地洼型的各种类型铁矿,它们均在同一构造单元内共生。
2)板块构造对成矿的控制
板块构造的基本概念是认为地球的壳一幔可分为性质不同的3层,即刚性的岩石圈、上地幔和软流圈。
在板块不同性质的边界,往往分布着不同类型岩石组合和有关矿床。
与板块构造有关的次一级构造单元,可以分为海岭(中脊),转换断层、岛弧、海沟、俯冲帯和地缝合线等。
板块与成矿关系最主要的是大陆板块边缘成矿理论,它包括增长和消亡两类性质板块边缘成矿。
板块构造与成矿关系比较富有成效的研究,是对中生代以后形成的矿床研究,其中对俯冲帯控矿和与其有关的块状的硫化物矿床和斑岩型矿床研究最为典型。
我国西藏雅鲁藏布江河谷帯即为亚洲与印度两板块的缝合线。
2.断裂构造对成矿的控制
(1)大的断裂构造往往是岩浆和矿液的通道,起着即控岩又控矿的作用,因而沿大断裂常出现岩浆岩帯及矿帯;
(2)次一级断裂构造直接控制了矿床、矿体的产出和分布;
(3)对外生矿产,断裂构造影响到沉积环境及后期的保存、改造条件。
1)断裂规模、性质与矿化的关系
断裂构造的规模包括断裂沿走向、倾向的延伸距离、下切深度、断距、断裂宽度等。
规模大的断裂构造往往是导矿构造,而规模小的断裂构造通常是配矿、容矿构造。
对于延长较长较大.下切深度达上地慢的深大断裂通常控制了一定区域内的岩浆,沉积建造的发育.矿化类型及矿种组合。
秦岭—大别山等深大断裂对其西侧地区的地质发展史和矿产的形成都起着重大的控制作用。
根据断裂的力学性质的不同,可分为张型、压型和扭型三大类。
张型断裂的特征及控矿地质特征;
围岩受力情况;
围岩处于膨涨状态,空隙度较高。
结构面不规则状,延伸较小,矿液易于通过,温度下降快,形成相对开放系统,以充填成矿为主,主要发生在浅部,受控的矿体呈脉状或向下尖灭的透镜状。
压型断裂的特征围岩处于压缩状态、空隙度、渗透率都小。
结构面呈舒缓坡状、走向、倾向延伸大,有尖灭再现的特点温度下降慢,形成相对的封闭系统,以交代成矿为主。
完全压型断裂,对成矿相对不利。