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第十讲 第二节 勘探阶段与勘探周期1一、勘探阶段1(一)矿产勘查阶段划分1(二)勘探阶段3二、勘探周期41 概念:矿床勘探周期是指完成一个矿床的阶段勘探任务所经历的时间。42 影响国内勘探周期和造成周期过长的原因:4第三节 矿体变异与勘探类型6一、矿体地质及其变异性研究6(一)矿体地质6(二)矿体变异性63 矿产的共生性9二、矿床勘探类型10(一)矿床勘探类型划分的依据10(二) 勘探类型划分13第四节 勘探精度与勘探程度15一、勘探精度16(一)基本概念16(二)影响勘探精度的因素16(三)勘探误差的分类17(四)勘探精度的研究方法19二、勘探程度20(一) 概述20(二)合理勘探程度的确定21第二节 勘探阶段与勘探周期 一、勘探阶段 (一)矿产勘查阶段划分 我国的矿产勘查阶段划分与前苏联的相近,并有过几次变改。随着改革开放形势发展和社会主义市场经济体制的建立,1995年以来,我国加紧研究制定既符合我国国情和新的矿业形势需要,又便于与国际接轨的新的储量资源分类标准和相当的矿产勘查阶段划分的新规范。根据我国最新颁布的“固体矿产地质勘查规范总则(2002)”我国的矿产勘查工作分为预查、普查、详查及勘探4个阶段。矿产勘查阶段划分及各阶段目的 矿产勘查 目的1 预查 预查是通过对区内资料的综合研究、类比及初步野外观测、极少量的工程验证,提出可供普查的矿化潜力较大地区;2 普查 普查是通过对矿化潜力较大地区进行数量有限的各项野外工作以及可行性评价的概略研究,提出是否有进一步详查的价值,圈出详查范围;3 详查 详查是采用各种勘查方法手段,对详查区进行系统的工作和取样,并通过预可行性研究,作出是否具有工业价值的评价,圈出勘探区范围;4 勘探 勘探是对勘探区通过加密各种采样工程,为可行性研究或矿山建设在确定矿山生产规模、产品方案、开采方式、开拓方案、矿石加工选冶工艺、矿山总体布置等方面提供依据。注:各阶段目的任务不同,但其间并无截然的界限,它们是循序渐进的关系。 矿产勘查各阶段工作程度及工作要求表 工作阶段 预查 普查 详查 勘探 面上勘查工作 重点地段工作 1:5万踏勘; 少量工程验证。 1:2.5万、1:1万填图 有限的取样工程 1:1万1:2千填图 系统取样工程 加密系统取样工程 地质特征研究: 地质背景 成矿地质条件 综合分析、类比研究 基本查明地层、主要构造、主要岩浆岩的基本特征 详细查明 基本查明 充实、完善认识 详细查明 矿床特征研究: 矿体特征 矿石物质组成 矿石质量 圈出可供普查的矿化潜力较大地区 大致控制,掌握规模 了解物质组成 了解矿石质量 控制总体分布,基本控制矿体特征 基本查明物质组成 基本查明矿石质量 详细控制 详细查明物质组成 详细查明矿石质量 综合勘查 不作要求 了解可供综合利用组份 对共、伴生矿产综合勘查,掌握赋存状态 对共、伴生矿产已详细研究和圈定 开采技术条件: 水文地质 工程地质 环境地质 顺便收集开采技术条件资料 了解开采技术条件,作类比研究。 详细水工环地质调查 估计矿坑涌水量 初步确定主要不良层位 指出环境地质问题 计算出首采区矿坑涌水量 确定不良层位和工程地段 对环境地质问题作出评价 选冶试验: 易选矿石 一般矿石 难选矿石 不作要求 有类比对象者作类比研究,无类比对象者进行可选(冶)性试验。 与同类矿石类比 实验室流程试验 实验室扩大连续试验 实验室流程试验 流程和扩大连续试验 半工业试验 储量计算: 未经可行性研究 经可行性研究 估算资源量(334)? 估算资源量(333) 计算资源量(332) 计算储量(121)、基础储量(2M21b)和资源量(2S21)。 估算资源量(331) 计算储量(111)、不同类型基础储量和资源量(2S11) 矿产地质勘查工作的阶段性矿床勘查阶段的划分方案对照表(二)勘探阶段概念:一个矿床,从发现并经详查确定其具有工业价值开始,一直到其被开采完毕止,都需要逐步进行不同详细程度的勘探研究工作。将这种不同程度的勘探与研究工作划分为阶段,即简称为勘探阶段。划分:矿床勘探实际上应进一步划分为:1. 为建矿可行性研究和矿山基建设计提供资料依据,或属矿山开发准备时期的矿床地质勘探阶段, 2. 直接为矿山建设与生产“保驾护航”而进行的矿床开发勘探阶段。 矿床地质勘探阶段常被称作矿床勘探,又常简称其为勘探。1.以往的“规范”曾将其划分为初步勘探与详细勘探二个阶段。现行规范中将初步勘探阶段取消,并将其工作任务分付于详查与勘探二阶段完成。 2.矿床地质勘探具有承前启后的关键性或枢纽作用,一方面是对详查工作的继续深化与发展,并同时检查与验证详查评价结论的正确性和可靠性;另一方面为未来矿山建设设计和投资决策提供所需的矿床储量和资料依据,很大程度上决定着矿山企业的全局和命运。 矿床开发勘探是直接为矿山建设生产服务的,属矿山地质工作范畴。1.其主要目的和任务是逐步检验与核实地质勘探所获成果,为矿山建设与生产的顺利进行提供更加准确可靠的矿产储量(高级储量与生产矿量)与地质资料;探明尚未发现或遗漏的隐伏矿体,扩大矿产储量,延长矿山寿命等。 2.按开发勘探的具体任务和顺序,又可将其划分为基建勘探、生产勘探与补充地质勘探。 3. 基建勘探是在矿山投产前的矿山基建时期,为保证主体基建工程位置的正确选择、确定和顺利施工,为保证首采地段的试生产能够顺利进行而完成的勘探工作。 4. 生产勘探是指在矿山投产后的生产时期,紧密结合矿山采矿生产的阶段开拓、矿块采准、切割与回采作业的程序,直接为采矿生产服务,并具有一定超前期的连续不断的勘探工作。按其具体任务和特点,又可将其顺序细分为开拓勘探、采准勘探和回采(或备采)勘探等更小的阶段。 补充地质勘探,生产矿山的外围、深部、边部的地质找矿与勘探工作。可以将其纳入矿山企业远景发展规划,也可以是为另辟开发基地,扩大资源量或种类等。二、勘探周期 1 概念:矿床勘探周期是指完成一个矿床的阶段勘探任务所经历的时间。1.一般说,地质勘探周期包括针对经过详查评价和预可行性论证优选出的勘探基地具工业开发远景的矿床,编制勘探计划与设计、按设计组织施工与管理、根据所收集整理的资料与信息编写勘探报告,并通过审批验收的整个过程所消耗的时间。 2.矿床开发勘探周期大体与矿山生产建设的服务年限或矿山生命周期相当 3.年来,西方工业发达的矿业大国,大型矿床的地质勘探周期最长者为5年;矿山开发周期也短,长者不超过1114年。 4.我国则不然,地质勘探周期较长,大型矿床最少需5年,长者达十几年以上;矿山开发周期更长,大型矿床按探明储量设计规定需达2530年以上。 2 影响国内勘探周期和造成周期过长的原因: 与国家矿业管理体制有关。如矿业管理体制是否理顺、有关部门的审批时速等。 矿床勘探程度的要求是影响勘探周期的重要因素。因为矿山设计部门与基建生产往往要求过高,或勘探部门因勘探不足,不能通过验收,而需反复补充勘探,或因过度勘探,均会延长勘探周期,所以,合理勘探程度成为勘探工作研究的重要问题。 矿床地质特征的复杂性也是影响勘探周期的重要因素。一般情况下,对于同等勘探程度要求的相当规模的矿床(体),其地质特征越复杂、变化性越大者,则越难于查明,或需利用较高可信度的勘探工程(如掘进速度慢的坑探),或需较密的工程间距,较多的工程量,故势必消耗较多的时间。对于那些地质条件极复杂的小型矿床,甚至往往因达不到应有的地质勘探程度,而不得不被迫采取“边探边采”的探采结合方式。其实质是将地质勘探与开发勘探被动地“合二而一”。 勘探技术手段与设备的先进性、便捷程度和有效性也是影响矿床勘探周期的重要因素。显然,若勘探范围一定、工程量一定,则技术工艺落后,设备笨重、效率低,或勘查效果不佳,所获取资料可信度低等,则势必需要较长的勘探时间。当然,这与国家科技水平和工业发展水平有关。 勘探矿区经济地理环境与交通运输条件等也影响到勘探周期。若自然环境条件恶劣,交通运输条件差,地区环境保护与矿业政策要求严格,以及勘探投资不足或可行性研究程度不够等不利条件,均会影响到矿床勘探工程施工进度,甚至会旷日持久。 有关勘探人员的业务素质也是影响矿床勘探周期的重要因素。若地质矿产预测与推断失误,勘探计划方案与设计失误,或组织管理不善,或技术措施不当、勘探工程质量不高等往往延误时日,甚至同一矿床的勘探工作时断时续、“几上几下”延误勘探周期的事例亦屡见不鲜。 勘探报告的质量若达不到要求,则不能通过审评验收,需重新编写,甚或需增补勘探工程进行补充勘探后,再编写补充勘探总结报告提交审评验收,势必延长勘探周期。造成地质勘探报告不予验收通过的原因可能是多方面的:或因其编写得不规范,缺少某些必须的重要部分内容,或因资料不完备,有不允许的重要遗漏与错误;或因勘探工程控制程度不足、不合理;或因储量块段与级别划分、分布与比例不合理;或因储量计算参数失误,应用的工业指针错误;或因所附地质编录图表不合格、有错误以及研究程度不够等不能满足未来矿山建设设计的需要等。注意:o 应尽可能的缩短地质勘探周期。 o 地质勘探周期过长(或过早投入勘探)造成勘探资金的过早支出、占用与积压,推迟矿山设计与基建时间;已投入大量勘探工程量与资金,由于种种原因而长期不能转入矿山建设开发的“呆矿”,已给国家造成了极大浪费。 o 矿山基建勘探与生产勘探周期视矿山基建生产的需要而定。一般情况下,前者若需要,则要求尽可能地短,保证矿山基建顺利进行并尽快投产;若大型矿山采取分段分期基建方式,则有可能使基建勘探周期“拉长”,但这种拉长,一般应该是合理的。生产勘探周期大体与矿山采矿生产周期相一致。 o 所以,合理的矿山建设规模和服务年限等的确定是在建矿可行性研究与矿山设计阶段应予完成的首要任务之一。 第三节 矿体变异与勘探类型 一、矿体地质及其变异性研究 (一)矿体地质 概念:矿体地质是指矿体本身固有的地质特点、特性和标志,常概括为矿体外部形态特征与内部质量特征。1. 矿体地质特征简称矿体地质。 2. 矿体地质以矿体为研究对象,一般包括矿体的形态、产状、规模、物质成分、内部结构(不同类型、品级矿石及夹石等在矿体中的分布)等方面特点的变化情况,以及控制这些变化的地质要素,如构造、岩性、成矿作用等。 (二)矿体变异性 概念:矿体变异性,又称矿体变化性,是指矿体地质特征(矿体特性与标志)在矿体的不同空间部位(或各矿体之间)所表现出的差异及变化特点。 1 矿体变化性 概念:由于各种地质条件的影响及成矿过程的复杂性,反映矿体特征的各种标志具有各向异性,如矿体规模、形状、产状、内部结构及矿石质量、矿物组合、结构构造等,在矿体的不同延展方向和不同的空间部位都显示不同的特点,即矿体各标志都是变化的。如,矿石品位分布的不均匀性、矿体形态的不稳定性和不连续性等,就是这种变化性的宏观表现。意义:矿体绝对的变化性和相对的稳定性或规律性,是勘探方法的理论基础,是划分矿床勘探类型的依据,是决定每个具体矿床勘探难易程度、勘探精确程度和勘探经济效果的基本客观条件。矿体变化性包括变化性质、变化程度和控制矿体变化的地质因素三个不可分割的基本要素。(1)变化性质是指矿体各种标志在空间上的变化是随机型变化,还是确定型变化;是有规律变化,还是无规律变化等特征。 晋可夫划分的4种类型矿体变化性质:1. 逐渐的、连续的有规则的变化; 2. 逐渐的、连续的不规则的变化; 3. 跳跃式的、断续的有规则的变化; 4. 跳跃式的、断续的不规则变化。 一般地说,矿体形态标志的变化多属前两类,而质量标志的变化则常属后两类。卡里斯托夫在研究矿石品位性质时,提出了品位的方向性变化的概念。他认为,矿石品位变化虽然有时似乎是不规则的,但往往可以看到沿矿体某一方向在一定范围内品位数值有总体升高或总体下降的现象。这种近于波浪式的“方向性变化”并不是沿整个矿体都存在,有时它只存在于矿体的某一部分,相反,跳跃式的、不连续的随机变化却存在于矿体的全部范围内。 赵鹏大(1964)将品位的方向性变化称为“局部不相依,但总体相依”的情况,即相邻两点观测值虽无数值依赖关系,但在矿体某一定范围或一定方向上,变量数值具有总体升高或总体降低的趋势。 地质统计学将几乎所有的地质变量,包括矿体质量标志和形态标志,都看作是区域化变量,即它们都是以空间坐标为自变量的随机场的函数。半变异函数是研究区域化变量空间变化特征和变化程度的基本工具。所谓半变异函数就是区域化变量增量平方的数学期望之半。在实际应用中计算的是实验半变异函数,其表达式为: 矿体标志变化性认识的动态性和相对性 从矿床勘探角度来说,矿体某标志的不同变化性质对于勘探工作的影响是不相同的。如对于具有偶然变化特征的品位来说,品位数值不能进行简单的线性内插或外推;样品的总体代表性平均品位的代表性与工程数量有关,而与具体工程的位置无关,即工程可以随机布置,但必须具有一定数量。对于具有逐渐的、连续的变化的形态标志来说,可以根据不连续的工程,对矿体进行内插或外推;其总体特征除与工程数量有一定关系外,更与工程位置有密切关系。同理,随着勘探程度的提高、控制工程加密或研究层次深度与范围及研究方法不同等,都会造成对矿体某标志变化性质的不同认识和理解。这就反映出对矿体标志变化性认识的动态性和相对性。 (2)变化程度 概念:变化程度包括至少三个方面的含义,即变化幅度(大小)、变化速度及变化范围。它们是既相互联系而又有区别。1. 变化幅度是指矿体某标志观测值偏离其平均值的离散程度。 2. 变化速度是指矿体某标志相邻观测值在一定范围内的变化快慢,即变化梯度大小3. 变化范围是指从计算矿体某标志的变化幅度特征的观测值的空间域大小。 一般情况下,在工程间距或工程数量相等时,变化程度越大,勘探精度越低。为获得相同精度,则变化程度大的矿体比变化小的矿体勘探工程间距要小,数量要多。(3) 控制矿体变化的地质因素 矿体不同标志具有不同的变化性质,而相同标志却可以具有不同的变化程度。对某些类型矿床来说,矿体质量标志的变化程度大于形态标志的变化程度,如金、银、钨、锡、钼、铜、铝、锌、金刚石、水晶、云母等矿床;另一些类型的矿床,矿体形态标志变化程度大于质量标志的变化,如大多数铁、锰、磷、铝等矿床。其中,内生及变质矿床的变化程度往往大于外生矿床;而内生矿床中,简单的裂隙充填矿床的变化程度又低于交代成因的矿床。就同一标志来说,不同矿床的变化程度是不相同的,如矿石品位,内生矿床大于沉积矿床。因此,为求得相同储量级别,内生矿床的间距小于沉积矿床;而且采用的手段也不尽相同,变化过大的矿床,因钻探手段的可靠性比坑探差,故宜采用坑探。在选择合理的勘探方法、评价矿床勘探程度及勘探精确度时,必须注意查明矿体的最大变化标志和变化程度,同时,绝不能忽视对其控制与影响的地质因素。2 矿体变化的规律性由于矿体各标志的变化与一定地质因素有关,因此,它们的变化必然因受有关地质因素变化规律的制约而呈现出一定的变化趋势。如矿石品位变化的方向性特征,矿体形状、厚度的方向性变化。1. 趋势变化或方向性变化是矿体的又一重要特征。 意义:查明趋势特征是我们合理确定工程间距、正确布置勘探工程的重要依据。我们在研究不同标志的变化规律性时,除应查明矿体各标志沿走向、倾斜和厚度的趋势变化外,尤其应注意查明矿体最大变化标志的最大变化方向,1. 勘探工程常沿矿体的最大变化方向布置,这是勘探工程布置的一条重要原则。 2. 大多数矿床通常是由在两度空间延长。一个方向短的层状、似层状、透镜状、脉状等形态的矿体组成。这类矿体一般情况下,矿石品位和形态等的变化最大方向是厚度方向。因此,大多数矿床勘探工程均垂直矿体走向布置,沿厚度方向穿过矿体。 3. 成群成带、丛集等距出现的矿,其体分布大都具有一定的规律。在这种情况下,即在由若干矿体组成的同一矿床内,不同矿体、乃至同一矿体的不同部位变化程度也不尽相同。这时,应以影响全局的规模最大的矿体作为主要勘探对象,将其标志特征作为布署整个勘探工作的主要依据,并兼顾查明其他矿体。但对于矿体上下盘,尤其是上盘小矿体应予探明。 3 矿产的共生性在同一矿床内,矿石物质组成通常不是单一的,而是由多种元素和多种矿物共生或伴生;有时也不仅一种元素,而可能是多种元素均达到工业要求,可以分矿种进行圈定矿体。对于该类矿床无疑必须进行综合勘探和综合评价。勘探工作中应注意: 1. 查明矿体内部的结构:由于不同元素在矿体内的不均匀分布及地质条件的影响而导致不同元素品位贫富差别和元素、矿物组合的不同,使在统一的矿体内部呈现出一幅矿石贫富相间、类型成带或交错、并与夹石共存的复杂图像,这就是所谓的矿体内部结构。查明矿体内部的结构是开采对于勘探工作提出的一项重要要求和任务。它直接影响勘探与开采工作的正常进行。 2. 查明有益、有害组分:对于同一矿床内那些不够工业要求的元素,其中有些是有益的组分,有些元素是有害的杂质,它们直接影响着矿床的评价和利用的可能性。查明它们的赋存形式、含量及其变化是勘探工作的一项重要内容。 3. 查明主成矿元素赋存形式:就主要成矿元素而言,其赋存形式是应予以充分注意的,呈矿物形式存在的元素则便于利用,呈分散状态存在的元素则将对选矿和冶炼工艺及其矿产品带来严重影响,在勘探工作中必须给予高度重视。 小结:矿体的特性包括矿体变化性(不均一性或非均质性)、矿体变化的规律性(相对稳定性)与矿产的共生性,以及其影响因素。其研究的基本方法是通过对大量系统工程控制所获资料信息的深入对比与统计分析研究等完成的。反过来,合理的勘探方法选择和加密的系统工程布置又是以对矿体主要标志变异的阶段认识为根据的。二、矿床勘探类型 概念:根据矿床地质特点,尤其按矿体主要地质特征及其变化的复杂程度对勘探工作难易程度的影响,将相似特点的矿床加以归并而划分的类型,称为矿床勘探类型。矿床勘探类型是在大量探采资料对比基础上,对已勘探矿床勘探经验的总结。意义:矿床勘探类型的划分为勘探人员提供了类比、借鉴、参考应用类似矿床勘探经验的基础和可能,是为了正确选择勘探方法和手段,合理确定工程间距,对矿体进行有效控制的重要步骤。注意:灵活运用和借鉴同类型矿床勘探的经验,切忌生搬硬套。在新矿床勘探初期可运用类比推理的方法,按其所归属的勘探类型,初步确定应采用的勘探方法,随着勘探工作的深入开展和新的资料信息的不断积累,重新深化认识和修正其原来所属勘探类型,避免因原来类比推断的不正确而造成勘探不足(原勘探类别过低时)或勘探过头(原勘探类型过高时)的错误,给勘探工作带来不应有的损失。(一)矿床勘探类型划分的依据 原则:在划分勘探类型和确定工程间距时,遵循以最少的投入获得最大效益,从实际出发,突出重点抓主要矛盾,以主矿体为主的原则。五大依据:依据矿体规模、主要矿体形态及内部结构、矿床构造影响程度、主矿体厚度稳定程度和有用组分分布均匀程度等五个主要地质因素来确定。确定方法:为了量化这些因素的影响大小,提出了类型系数的概念。即对每个因素都赋予一定的值,用每个矿床相对应的五个地质因素类型系数之和就可以确定是何种勘探类型。在影响勘探类型的五个因素中,主矿体的规模大小比较重要,所赋予的类型系数要大些,约占30%;构造对矿体形状有影响,与矿体规模间有联系,所赋予的值要小些,约占10%;其他三个因素各占20%。矿床勘探类型的划分一般依据以下5个方面的地质因素:1 矿体规模矿体规模分为大、中、小三类,其具体划分如表4-3-1所列: 表4-3-1 矿体规模 矿体规模 类型系数 矿产种类 矿体长度(m) 延深或宽(m) 大 09Cu Mo1 000500Pb Zn800500Ag300Ni400中 06(0306) Cu Mo3001 000300500Pb Zn300800200500Ag150300Ni200400小 03(0103) Cu Mo300300Pb Zn200Ag150Ni200注:小型矿体长度150m赋值01,150200m赋值02,200m赋值03;中型矿体300500m赋值0304,500700m赋值05,700m赋值06。 2 主要矿体形态及内部结构 (1) 简单 矿体形态复杂程度分为三类类型系数0.6。矿体形态为层状、似层状、大透镜状、大脉状、长柱状及筒状,内部无夹石或很少夹石,基本无分枝复合或分枝复合有规律。(2) 较简单 复杂程度为中等,类型系数0.4。矿体形态为似层状、透镜体、脉状、柱状,内部有夹石,有分枝复合。(3) 复杂 类型系数0.2。矿体形态主要为不规整的脉状、复脉状、小透镜状、扁豆状、豆荚状、囊状、鞍状、钩状、小圆柱状,内部夹石多,分枝复合多且无规律。3 矿床构造影响程度 (1) 小 构造影响程度分为三种类型系数0.3。矿体基本无断层破坏或岩脉穿插,构造对矿体形状影响很小。(2) 中 类型系数0.2。有断层破坏或岩脉穿插,构造对矿体形状影响明显。(3) 大 类型系数0.1。有多条断层破坏或岩脉穿插,对矿体错动距离大,严重影响矿体形态。4 主矿体厚度稳定程度 矿体厚度稳定程度大致分为稳定、较稳定和不稳定三种。其各矿种不同稳定程度的厚度变化系数及类型系数如表4-3-2所列。表4-3-2 矿体厚度稳定程度 矿产种类 稳定程度 厚度变化系数(%) 类型系数 铜 稳定 600.6较稳定 601300.4不稳定 1300.2铅锌 稳定 500.6较稳定 801300.4不稳定 1300.2银 稳定 800.6较稳定 801300.4不稳定 1300.2钼 稳定 600.6较稳定 601000.4不稳定 1000.25 有用组分分布均匀程度 可根据主元素品位变化系数划分为均匀、较均匀、不均匀三种。其各矿种有用组分均匀程度具体划分及相应的类型系数值如表4-3-3所列。表4-3-3 有用组分分布均匀程度矿产种类 均匀程度 厚度变化系数(%) 类型系数 铜 均匀 600.6较均匀 601500.4不均匀 1500.2铅锌 均匀 800.6较均匀 801800.4不均匀 1800.2银 均匀 1000.6较均匀 1001600.4不均匀 1600.2钼 均匀 800.6较均匀 801500.4不均匀 1500.2(二) 勘探类型划分 1 我国勘探类型划分的历史:1. 建国初期,主要是采用前苏联50年代对有关矿床的勘探分类。 2. 1959年全国矿产储量委员会制定了铁、有色金属矿床、铝土矿等矿种的勘探规范。在规范中分别对有色金属、铝土矿、铁等矿床勘探类型作了划分,其中,将有色金属(铜、铅锌、钨、锡、钼)分为4类,铝土矿分为4类,铁矿床分为5类等。 3. 1962年全国矿产储量委员会又制定了我国铜及磷块岩矿床的勘探规范,相应对其勘探类型作了明确规定。 4. 1978年至今,在大量探采资料对比分析的基础上,相继着手对不少矿种重新制定适合我国国情的新的勘探规范,如铁铜、硫铁矿、磷矿床等已先后予以公布试行。 5. 自1999年12月1日起开始实施国家标准固体矿产资源储量分类(GBT177661999),为配合新的分类标准,国家有关部门抓紧组织对现行的45种有关固体矿产勘查的技术规范、规定进行全面修订。 2 划分方法: 1. 3个类型:简单(类型)、中等(类型)、复杂(类型)。 2. 由于地质因素的复杂性,允许有过渡类型存在。 3. 原划分的45类,出现工程间距严重交叉、类型重叠、难以区分。 如铜、铅、锌、银、镍、钼的矿床勘查类型划分主要根据上述五个地质因素及其类型系数来确定,具体划分为三种勘查类型(表4-3-4)。表4-3-4 矿床勘查类型实例一览表矿种 勘查类型 矿床实例 铜矿 第勘查类型 江西德兴、永平,西藏玉龙,云南易门三家厂 第勘查类型 江西银山九区,安徽安庆、花树坡 第勘查类型 安徵狮子山,辽宁华铜 铅锌矿 第勘查类型 云南金顶,湖南桃林 第勘查类型 甘肃小铁山,云南老厂,江西银山 第勘查类型 湖南水口山,辽宁关门山 银矿第勘查类型 吉林山门,四川呷村,内蒙甲乌拉,陕西银洞子 第勘查类型 浙江大岭口,江西银露岭,湖北银洞沟 第勘查类型 浙江后岸,山东十里堡 钼矿 第勘查类型 陕西金堆城,河南上房沟 第勘查类型 辽宁杨家杖子,黑龙江五道岭 第勘查类型 吉林石人沟,北京东三岔 3 具体划分依据 第勘查类型 该类型为简单型,五个地质因素类型系数之和为2530。主矿体规模大巨大,形态简单较简单,厚度稳定较稳定,主要有用组分分布均匀较均匀,构造对矿体影响小或明显。第勘查类型 该类型为中等型,五个地质因素类型系数之和为1724。主矿体规模中等大,形态复杂较复杂,厚度不稳定,主要有用组分分布较均匀不均匀,构造对矿体形态有明显影响、小或无影响。第勘查类型 该类型为复杂型,五个地质因素类型系数之和为1016。主矿体规模小中等,形态复杂,厚度不稳定,主要有用组分较均匀不均匀,构造对矿体影响严重、明显或影响很小。 (三) 对勘探类型划分的讨论(1) 抓住主要因素的原则。在确定矿床勘探类型时,应在全面综合研究各种因素的基础上抓住主要因素。对某一矿床来说,并不是所有因素在确定矿床勘探类型时都有同等作用,往往只是某一种或几种因素起主要作用。但是,这只有在全面分析上述诸因素,才能加以判定。一般来说,在确定矿床勘探类型中,高品位矿种如铁、铝土矿、磷块岩等,形态、规模比品位变化更重要;而低品位矿种如金、钨、锡等矿种往往品位变化更为重要。(2) 以占储量最多(70%)的主矿体为准的原则。勘探类型的划分一般是指矿床而言,而作为划分主要依据是主要矿体有关标志的变化程度。我们知道一个矿床很少只有一个矿体,更常见的是一个矿床是由若干大小不等、变化各异的矿体所组成,而且可能是多种有用元素相伴产出。这时,应以占储量最多(70%)的主矿体为准,以矿体中主要组分为准,次要矿体、次要组分可在勘探过程中附带解决;在可以分段勘探的情况下,也可区别对待。在勘查进程中,或随勘探程度和开采深度的改变,应对已确定的矿床勘查类型进行验证,应注意主次矿体与矿体标志的变异;当发现变化较大,有较大偏差时,应及时修正勘探类型。也即某种程度上,应以动态的观点对待勘探类型的划分。(3) “工业指标”对勘探类型的确定也有相当大的影响。众所周知,“工业指标”是圈定矿体的依据,它的任何改变都将对矿体的规模、形状、有用组分分布的均匀程度和矿化连续性等产生影响,尤其是当矿体与围岩的界限不清时更是如此。(4) 探索划分的合理数值指标体系。探索能够反映矿体标志综合特征的合理数值指标体系用于划分矿床勘探类型,是一个值得注意的动向。在这方面,关于地质体数学特征概念的提出和论述,无疑是这种努力的一种尝试。如上述勘探类型系数的提出与应用,又是一种向定量化的进步。但也不能生搬硬套,必须和地质观察研究相结合,否则容易得出错误的结论。(5) 综合考虑原则。目前,矿床勘探类型具体的划分应以主矿体的自身特征为依据,但往往忽视了对矿床产出自身规律的研究和专家主观能动性的发挥,也往往忽视了矿床开拓、开采方法对矿床开采技术条件(包括水文地质、工程地质、环境地质)的基本特征和复杂程度亦应查明的要求。若结合可能的采矿方式、方法,还考虑将矿床工业类型与勘探类型结合起来,加上应合理选择的快速而有定量效果的勘探方法和手段,以及适宜的工程间距等,综合考虑以上诸因素,并将大量类似矿床的勘探开采资料进行系统全面详细的对比、分析、归纳分类,这样划分的矿床综合勘探类型才能真正实现以最适宜的投入,获取最大经济效益的结果,也理应成为正确选择与确定矿床勘探方法的指南。第四节 勘探精度与勘探程度 一、勘探精度 (一)基本概念 概念:勘探精度是指通过矿床勘探工作所获得的资料(如矿床地质构造,矿体形态、产状、厚度、品位、储量等)与实际(真实)情况相比的差异程度。意义:取得足够精度和数量的勘探资料是正确评价矿床勘探质量、提交勘探成果和矿山合理开发设计的必备资料和基础依据。严格地讲,对于矿床真实情况完全准确地把握是做不到的,这在众多矿床的探采资料中可以得到证实。主要是因为: 矿床(体)地质构造变化的复杂性与勘探工作的局限性(抽样性)是不可能完全解决的矛盾; 在矿床开采过程中,若有意在矿体的局部地段取得相当准确的资料或许是可以做到的,但在技术与经济上未必允许; 对低于矿床工业指标的矿体、某些边部、端部和小分支、盲矿体等则实际上未予开采(避免得不偿失),诸如此类原因,造成甚至到矿山闭坑,都不可能在严格意义上获得矿床和矿体全部真实而完备的情况; 只可能获得在相对意义上实际可靠和充分必要的抽样控制资料和信息。从整体上讲,勘探精度只是个相对概念,勘探资料与真实情况间的误差是绝对的,并始终存在着,只是因误差的种类、性质与大小不同,其对矿床勘查评价与开发利用的影响大小也不同。一般情况下,不同勘探类型的矿床最终的地质勘探精度应不同;同一矿床的勘探精度随勘探阶段的进展和勘探程度的提高而提高:开发勘探较地质勘探的精度高,勘探程度也高。所以,在某种意义上,勘探精度属于勘探程度研究范畴。人们往往将矿体某些主要标志的勘探成果界定出一些“允许误差”范围,作为合理勘探精度评价的定量指标,也作为衡量勘探程度高低的重要研究内容 (二)影响勘探精度的因素 影响勘探精度的因素很多,概括起来,可以归纳为两个大的方面:(1)自然的客观因素 即矿床地质构造及其变化的复杂程度,尤其是矿体各种地质特征变化的复杂程度是具体划分矿床勘探类型的根据,也在某种程度上决定着其勘探精度。例如,对于属类的大型、特大型矿床,往往其地质构造相对简单,矿体规模大,各种特征标志相对较稳定,或说其变化相对较缓慢,变化幅度与范围较小,变化规律较易掌握,即使用较稀,较少的工程控制,以较简单的内插、外推方法,也较易获得误差较小、精度较高的资料与信息提供矿山建设与开发设计用。而对于类地质构造极复杂的小型矿床,则往往与前者相反,甚至看来十分密集的系统工程也不可能获得提供满足矿山建设与生产设计需要的充分且可靠的勘探资料依据,用以减少因误差过大而造成的风险损失,不得不采取边探边采、探采结合的方式也可能是唯一正确合理的决定。(2)人为的因素 人为因素是人与技术方法因素的综合。它是贯穿于勘探工作始终全过程中影响勘探精度的最积极主动的因素。换句话说,即勘探精度又取决于勘探方法是否正确,所选择的勘探工程技术手段及其数量、间距和分布是否合理,探矿工程施工质量及矿产取样、地质编录、储量计算等各项工作的质量是否符合要求;经济条件是否允许;对所获得资料进行综合分析的理论和经验水平等等。同时,根据最高精度要求与最大可靠程度的统一,最优地质效果与经济效果统一的原则要求,针对矿床的具体地质条件和勘探技术与经济条件,预先正确确定勘探类型和可能达到的合理地质勘探程度,并分清地质勘探与开发勘探资料所分别要求达到的误差范围,使之既不应过高,也不能过低。这理应成为衡量矿床勘探专家业务水平与评价合理勘探方法、勘探程度和勘探成果质量的重要标志。然而,由于种种因素的限制,这便成为人们历来关注,而又未能完全解决、取得统一认识的研究课题。(三)勘探误差的分类 勘探误差是勘探精度的一种具体表征和度量。可以概略分类如下:1按勘探误差的归属分类 (1) 矿床地质构造的勘探误差类 包括对矿区地层、岩性、岩相、控矿断裂、褶皱构造、围岩蚀变、矿化强度等的控制与研究方面的误差。这些误差影响到对矿床成因、工业类型、成矿潜力、开发前景与可行性的总体评价,也影响到对矿床勘探方法选择合理性的评价。(2) 矿体形位的勘探误差类 包括对矿体形态、产状、埋深、厚度、面积、体积内部结构与储量等的工程控制、测定与统计计算方面的误差。这些误差严重影响着矿山开发总体规划及矿床开采工程设计,乃至矿山长远效益。(3) 矿石质量的勘探误差类 包括对矿石成分、品位、杂质含量及其赋存状态,矿石结构构造、品级、类型分布、物化性质及选冶加工工艺指标等的取样测试、分析、鉴定试验及统计计算误差。这些是直接关系到矿山采、选、冶加工利用途径、方法的可行性研究评价及其工艺技术流程的合理性评价。(4) 矿床开采技术条件勘探误差类 包括矿石与围岩机械物理(力学)性质、破坏矿体的断裂破碎带、工程与水文地质情况等的控制与测算误差。这些误差将影响到矿床开采技术可行性,设备材料的选型与供应,以及保证生产安全等问题的正确解决。环境地质调查资料的误差也属其列。2按勘探误差的来源或产生原因分类 如储量误差有: (1) 地质误差或称类比误差 如由于勘探工程控制不足(质量不高或数量不够),地质研究程度不高,或类比确定的工业指标不当,利用某些资料的不正确内插和外推方法圈定矿体以及错误的地质构造推断造成的误差。这类误差往往较大,影响也大。(2) 技术误差 又称测定误差, 如由于勘探与取样技术选择不当, 测试设备与条件不完善, 管理与检查不严格等造成的误差。 这类误差也往往成为勘探储量不能通过审查的主要原因。(3)方法误差 如由于勘探与取样工程布置的方式方法、地质编录方法、储量计算方法(包括计算参数的计算方法)等不当而造成的误差。这类误差,只要按经论证的原则要求进行,除了其中由地质误差因素影响者外,一般能保证精度要求。3按勘探误差的性质和特点分类 (1) 依误差变化性可分为:随机性的或偶然误差;方向性(坐标性)或趋势性的系统误差。后者往往因会造成较严重的负面消极影响,故倍受重视。(2) 依误差的可度量性分为:定性的与定量的误差。前者往往属总体性笼统地,也可以是否能引起严重问题的误差性质范围归类;后者往往属局部性的可用较准确数值表示,如品位、厚度指标值等。(3) 依误差值表示方式不同可分为:绝对误差与相对误差。前者往往为与实际定量、定位的差值,如矿体边界位移,具体品位、厚度测定误差值等;后者则往往以百分数表示某标志的对比误差等。(4) 依误差的影响范围又可分为:可靠性误差与代表性误差。前者属样品的实际技术误差,后者属取样资料外推影响范围造成的类比误差,类似于数理统计中的抽样统计误差。4按勘探误差发生的时间序列和特点分类 (1)事前误差,勘探工作计划或设计预测中蕴含的误差; (2)事中误差,勘探工作中实际发生(施工、观测、测定等)的误差; (3)事后误差,编录、统计计算的误差与检查处理(否)的勘探误差。 注意: 1. 一般情况下,矿山设计与基建生产部门较多注重那些可能会给其带来严重负面不利影响的实际的超出允许误差的部分。 2. 勘探工作者既要尽量查明勘探误差的种类与大小,还要重视研究产生误差的原因、性质及误差变化的规律性,同时要设法避免和消减产生较大勘探误差,从而研究探讨科学的勘探工作方法、合理的勘探精度与勘探程度,规范矿床勘探工作。 (四)勘探精度的研究方法 (1)控制勘探精度的总体措施 勘探精度最根本、最确切的检查评价方法也应该是具回顾性的探采资料对比评价方法(见本章第六节)。1. 实行勘探项目全过程的全面质量管理与控制,就成为研究与保证勘探精度的实际而有效的措施。 2. 以预防为主,及时对勘探工程和工作质量进行监督指导与检查评价。针对影响勘探精度的因素,系统分析产生勘探误差的原因,查明勘探误差的性质、大小与影响程度,对勘探误差进行校正和适当处理。条件允许时,配合运用计算机的某些数理统计方法、现代地质统计学方法等,以适当程序达到预防、计算、控制与减少勘探误差的目的。 3. 建立与健全勘探工作质量标准和质量保证体系,是矿床勘探与评价走向现代化、科学化、系统化与规范化的基本措施。 (2)不同阶段的控制措施 1. 矿床地质勘探工作计划与设计编制阶段,一般应在勘探项目审批阶段,采用专家检查评价的方法,对勘探计划与设计的地质依据、技术经济条件和设计方案等进行综合的定性或定量研究(可行性评价),提出肯定或应修改的意见与建议。这或许是减少勘探误差、保证勘探精度的首要预防措施。 2. 在矿床勘探工作进行过程中,要严格按照相关规定和要求,保证勘探工程施工质量与取样、编录等工作质量;按规定适时进行专门的质量检查工作。例如:钻探工程的测斜、测深,以坑探检查钻探;取样的内检、外检;相邻勘探工程及相邻剖面的对比分析;阶段储量计算参数与计算方法的误差对比分析等。由于勘探精度还与工程间距、数量关系密切,一般情况下,在取得一定工程控制的原始数据后,便可以运用一些数理统计(或地质统计学)研究抽样误差的方法,对某些地质特征标志(如矿体品位、厚度等)值的误差性质、大小等进行统计分析,作为查明其产生勘探误差规律性的手段。同时,加强矿床(体)地质特征的综合研究,根据具体情况,补充与修正原勘探设计,使之更趋切实可行、经济合理并满足勘探精度要求的事例也不少见。 3. 在矿床地质勘探结束及开发勘探过程中,利用探采资料对比方法,结合稀空法与某些数理统计方法研究与评价勘探精度,获得符合规定勘探精度要求的勘探(包括储量)报告与相关附图、附表资料。生产勘探与采矿过程中,系统而密集的探采工程为提高勘探精度与勘探程度创造了极为有利的条件,为查明实际的矿体形态、结构和矿石质量均衡控制与管理提供了资料依据。二、勘探程度 (一) 概述 概念:勘探程度通常是矿床地质勘探程度的简称,是指矿山设计与建设前,对整个矿床的地质和开采技术条件控制研究的详细程度,实质上是包括勘探工程控制程度与地质研究程度的综合概念。勘探不足或过度勘探都是不合理的。 衡量勘探程度高低应综合考查与评价如下因素: (1) 对矿床地质构造、矿体分布规律和对矿山建设设计具有决定意义的主要矿体的外部形态特征及内部结构特征的研究与控制程度;(2) 对矿石的物质成分、结构构造等质量特征和各类型、品级矿石选冶加工的技术性能,以及各种可供综合开发利用的共生矿产和伴生有用组分的研究与查明程度;(3) 对水文地质条件与开采技术条件的研究控制程度;(4) 已探明的矿产储量总量,及其中不同类别储量的比例和空间分布情况(包括勘探深度) 对固体矿产的矿床勘探程度基本要求的规定,请查阅新颁布的固体矿产地质勘查规范总则及具体矿种的地质勘查规范。注意:矿床开发勘探,尤其是矿山生产勘探同样具有勘探程度问题,根据采矿生产的要求,生产勘探程度要比地质勘探程度高得多。但其基本要求是在规定的有限范围内,实行探采结合和探矿适当超前的原则,为保证矿山生产阶段的正常衔接,提供采矿生产设计所需的地质构造与储量资料。合理勘探程度始终是矿床勘探研究的重要问题。(二)合理勘探程度的确定合理勘探程度矿床勘探研究的核心问题。它直接反映在矿床勘探与矿山基建生产的正常衔接问题上。概念:一方面,矿山建设与生产设计要求勘探提供
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