矿山地质学课件

1、矿山地质学 第一讲 绪论 矿山地质学是应用地质学的一个分支。地质学 研究的对象是地球。地壳中矿产的形成都和地球 表面以及地球内部的地质作用有关。地质学基础 知识，则着重说明地壳的物质组成、发展变化以 及各矿物产资源的蕴藏规律。通过对各种地质作 用、地质现象、地层层序、矿物岩石、地质构造 等的了解，为掌握成矿理论、矿床类型、矿床水 文地质、勘探方法等打下基础。 目录 1.第一讲 绪论 2.第二讲 矿床地质与矿山地质图件 3.第三讲 矿床勘探 4.第四讲 矿床开发利用相关地质工作 5.第五讲 专门性地质工作 地球是太阳系的一员，地球是个旋转的椭球 体，赤道半径约为6378公里，极半径约为 6357

2、公里。地球表面积约为5.1亿平方公里， 其中海洋占71%。 地壳 是地球表面的坚硬外壳，平均厚33公里， 表面5%为沉积岩，上部岩石成分相当于花岗 岩类，岩石化学成分富含硅、铝，又称硅铝 层。下部岩石成分相当于玄武类岩石，化学 成分除硅铝外，铁、镁相对增多，又叫硅镁 层。 地幔：地壳以下至2900公里深处的一个圈 层，又称中间层。以9001000公里深处 为界面又分为上、下地幔。上地幔主要由硅 酸盐组成，下地幔主要由镁、镍金属的氧化 物和硫化物组成。 在上地幔上部，深约60250公里的范围 内，因放射性元素大量集中，蜕变生成热能 使这一带有局部的熔融状态物质存在，一般 认为这是岩浆的发源地。

3、地核：2900公里以下的中心部分。地核的 组成物质为铁、镍金属的氧化物和硫化物。 目前，根据钻探资料显示，在地深20公里范 围内的大部分地区，从常温带以下，平均加 深100米，温度升高3C左右。深于20公里后， 地温增幅会大大变缓。据推测，地球中心温 度不超过20003000C。 第一节 矿山地质专业术语定义 地质学（geology）是关于地球的物质组成、内 部构造、外部特征、各层圈之间的相互作用和演 变历史的知识体系。是研究地球及其演变的一门 自然科学。 矿山地质学（mining geology）是一门介于 地质与采矿学科之间的边缘应用学科。它研究矿床 开采阶段为保证矿山有计划持续正常生产、

4、资源合 理利用以及扩大矿山规模、延长服务年限所需进行 的各项地质工作的基本原理和方法。是应用地质学 的一个分支。矿山企业的地质部门完成矿山地质的 各项工作，它起着矿山生产技术管理和采掘生产技 术监督的作用。 矿床(mineral deposit)：地表或地壳里由于 地质作用形成的并在现有条件下可以开采和 利用的矿物的集合体。有开采利用价值的有 用矿物的聚集地。包括了地质的和经济的双 重含义。矿床是地质作用的产物，但又与一 般的岩石不同，它具有经济价值。 矿床的概念随经济技术的发展而变化。19世 纪时，含铜高于5%的铜矿床才有开采价值， 随着科技进步和采矿加工成本的降低，含铜 0.2%的铜矿床已

5、被大量开采。 矿体：含有足够数量矿石、具有开采价值的 地质体。它有一定的形状、产状和规模。矿 体周围的无经济意义的岩石是矿体的围岩。 矿体与围岩的界限有的清楚截然，有的逐渐 过渡。在后一种情况下，矿体的界限需根据 采样的成分分析所查定的边界品位（见矿产 工业指标）加以确定。矿体中与矿石伴生的 无用岩石，称为夹石或脉石。 矿石：是指在目前技术、经济条件不可从中 提取有用元素、有用组分或有用矿物的矿物 集合体。矿石中常包括有用矿物(又名矿石矿 物)和脉石矿物两类矿物。有用矿物是指能提 供有用元素(或组分)或本身可直接被利用的 矿物；脉石矿物是指矿石中没有用处的那些 矿物。随着技术和经济的发展，某种

6、矿物集 合体是否可作为矿石是可以变化的，相应地 矿床的概念也是可变的。 矿物(mineral)指由地质作用所形成的天然单 质或化合物。它们具有相对固定的化学组成， 呈固态者还具有确定的内部结构；它们在一 定的物理化学条件范围内稳定，是组成岩石 和矿石的基本单元。绝对的纯净物是不存在 的，所以这里的纯净物是指物质化学成分相 对单一的物质。 品位：矿石中有用元素、有用组分或有用矿物的 含量称为品位。金属矿石的品位是指其中有用金 属元素或组分的含量；非金属矿石品位常指其中 有用矿物或有用组分的含量。 最低工业品位：是指单个勘探工程所揭露的矿段 主要有用组分平均含量的最低要求，或者说它是 可供工业利用

7、的矿段或矿体的最低平均品位。 第二节 矿山地质学的学科性质与特点 矿山地质学研究内容：矿山建设阶段的地 质工作、生产勘探、生产矿山矿石质量研究 与管理、矿山储量计算与管理、矿石贫化与 损失的计算与管理、采掘（剥）地质指导与 采矿单元结束的地质工作、矿山环境地质、 矿产资源保护和综合利用、矿山矿产资源核 算与评价、矿山隐伏矿床（矿体）寻找与预 测。 矿山地质学的特点 1.实践性。 2.综合性。 3.经济性。 性质：应用经济地质学。 第三节 矿山地质工作工作的基本任务及基本任务及内容 在矿山，为保证采矿工作顺利、安全地进行， 对矿床生产地段或整个矿区的各种地质现象 进行的调查研究，且直接或间接为生

8、产服务 的地质工作，称为矿山地质工作。即从矿山 建设到矿山投产并进入正常生产的整个过程 中，为进一步了解与掌握矿床地质条件，更 深入、细致地了解矿体的特点、分布、变化 规律以及矿石的质量和储量、预测可能发生 的地质变化、地质灾害预报及预防等问题展 开的地质工作。 矿山地质工作的基本任务： 为矿山的生产和建设服务，主要包括： 利用探矿及采矿坑道，深入细致地研究矿 体产状、矿石质量及影响采矿的地质条件， 以提高对矿产储量的控制程度，及时掌握储 量变动情况，保证采掘计划均衡进行。 指导采掘工作的方向，参与探、采工程的 施工管理与验收。 矿山资源的合理开采和利用，测定及检查 矿石的损失与贫化，检查、验

9、收矿石的质量 和产量，以及伴生有益组分的回收利用等。 开展矿山深部和外围探矿，为扩大矿山的 生产能力或延长生产年限，增补所需要的矿 产储量。 及时解决水文地质、工程地质（如边坡稳 定、采空区塌陷）等影响矿山安全生产的各 种地质问题。 充分利用矿山生产所提供的丰富资料及有 利条件，进行矿床地质理论等方面的研究。 为矿山设计、建矿、采掘进度计划编制、工 程施工等提供可靠的地质资料。 参与生产技术的管理工作。如储量计算、矿 石质量、矿石损失贫化等管理工作，开展专 门性地质调查等。 矿山地质工作内容： 生产勘探。 矿山经常性生产中的地质管理。 及时对各项采矿和探矿工程进行编录和取 样，经综合整理编制为

10、矿山生产所需的一整 套图件 矿山资源保护和综合利用。在矿山设计和 生产各个环节都要考虑资源的合理和充分利 用问题。在生产中，低品位矿石或表外矿的 利用途径、回收利用伴生有益组分的工艺矿 物学、废石做为补充资源利用途径等的研究 都将对矿山经济效益和资源充分利用起到重 要的作用。 矿山环境地质研究。防止生态环境污染，特别是 注意含有害物质的尾矿和废水的处理研究。矿山 岩体移动、露天采矿边坡稳定等工程地质、水文地 质的综合及专门观测和研究，是防止大面积采空区 塌陷和露天采场边坡滑落而造成生产损失和人员伤 亡的重要矿山地质问题。在勘探矿床已获得的成 矿规律认识的基础上，通过开采过程中不断观察编 录和综

11、合研究，进行矿床预测，组织开展矿山深部 和外围找矿，扩大矿产资源远景及增加新储量，延 长矿山服务年限或扩大生产规模。 矿山地质经济研究。主要研究矿产资源的经济评 价，矿山地质与生产中的经济活动规律，以求降低 成本，提高经济效益。 矿山地质学有其特点，它可 以在开采过程中观察到很多此后无条件保存的地质 现象，对矿床地质学理论起到重要作用。在勘探方 面它可进行探采对比，总结经验，指导矿床勘探工 作。矿山地质学有其指导和监督采矿和选冶工作最 优化进行的大量研究内容。 近年来，矿山地质学在不断发展，一些问题仍是今 后重要研究方向，如：矿山工艺矿物学、矿山环境 地质、矿产补充资源、矿产资源保护、矿石合理

12、工 业指标和矿山地质技术经济以及深部盲矿预测等。 第四节 矿山地质在矿山企业中的地位与作用 1.服务生产 2.管理生产 3.监督生产 4.提供资源 5.延长矿山服务年限 6.环境保护 7.地质灾害预防 从上面的叙述可以看出，地质工作做的好 与坏，直接关系到采矿工作安全生产的质 量。生产中出现的各种技术问题，又往往 与地质工作有关。例如矿床地质条件的变 化，矿体形态、产状、质量的急剧变化、 矿体的突然错失等等将引起生产技术条件 的改变。在生产中寻找新矿体，特别是盲 矿体的发现，即可增加矿产资源，又可延 长矿山服务年限。 又如，巨大的破碎带的出现，意外的涌水， 片帮、冒顶，采空区处理不当引起地表陷

13、落 等，都可成为生产中的不安全因素。为解决 这些问题，都需要矿山地质工作人员提供可 靠的基本地质资料。因此，矿山地质工作对 于矿产资源的开发，保证矿山安全生产，具 有重要意义。 第二讲 矿床地质与矿山地质图件 矿山地质作用 地球的演化迄今约有46亿年的历史。在这漫 长的时间里，经历了许多复杂的变化发展过 程，形成了地壳。地壳的年龄约为38亿年左 右。今天看到的地球只是它全部运动和发展 中的一个阶段。不论是地壳的物质成分和内 部结构，还是地表形态等不断形成、变化、 发展，这种不断变化发展的作用，就叫做地 质作用。 地质作用可以引起矿物、岩石及矿床的产生 和破坏，可以引起地壳、海陆分布的变迁， 可

14、以酿成巨大的灾害，有的地质作用人们可 以直接觉察到，如火山喷发、地震、山崩等， 但大多地质作用进行得很缓慢，在短暂的人 生中很难直接观察到，如大陆下沉、海岸上 升等。地质作用按其能源来源不同，可以分 为内动力地质作用和外动力地质作用。 第一节 成矿作用 1.岩浆作用 岩浆是一种源于地壳深处，成分十分复杂的 炽热的硅酸盐熔融体，岩浆沿岩石裂缝或薄 弱地带向上运动，侵入岩石圈上部，甚至喷 出地表。这种从岩浆的形成、移动，直至冷 凝成岩的全过程，称为岩浆作用。由岩浆作 用形成的岩石称岩浆岩，岩浆岩又可分为侵 入岩与喷出岩。岩浆岩是组成岩石圈的主要 岩石类型。 2.变质作用 变质作用是原来已固结成岩的

15、固体岩石， 由于受温度、压力、化学活动性流体等 影响，发生矿物成分、化学成分或结构、 构造变化的地质作用。由变质作用形成 的岩石称为变质岩，由变质作用形成的 矿床叫变质矿床。 1.接触变质矿床：石墨矿床、红柱石矿床、硅灰石矿床、大 理石矿床 2.区域变质矿床：大部分玉矿 3.混合岩化矿床：金矿、铀矿、铜矿及稀有和稀土矿床。 矿床特点： 1.矿床分布于区域变质带中，不限于岩体附近或与其无直接 的成因联系。 2.控矿因素是含矿原岩建造和变质程度（相）矿床规模取决 于富矿质原岩建造。 3.变质范围和变质程度矿化受构造裂隙控制，常伴有明显的 围岩蚀变。 3.沉积作用 被搬运物质由于搬运介质能力减弱，搬

16、运 介质物理化学条件的变化或在生物作用下， 从搬运介质中分离出来，形成沉积物的过 程叫沉积作用。沉积作用方式有机械沉积、 化学沉积及生物沉积三种。沉积物受到的 成岩变化有固压作用、胶结作用、脱水作 用、重结晶作用等几种形式。由此形成的 矿床主要有 1）机械沉积矿床 2）化学沉积矿床 3）生 物化学沉积矿床 机械沉积矿床:砂金矿、砂磁铁矿、砂金矿、石 英砂、金刚石 蒸发沉积矿床：盐湖矿床、石膏矿 胶体化学沉积矿床：河北宣龙式（宣化龙关） 铁矿床、广西下雷锰矿床、广西平果铝土矿矿 床 生物-化学沉积矿床：沉积磷块岩矿床、黄铁矿 矿床、自然硫矿床、生物灰岩矿床 矿床特点 1。矿床受地层及岩相、岩性控

17、制。 2。矿体呈层状、似层状、凸镜状顺层产出并与 上下围岩呈整合接触关系（同生矿床），矿体 规则、稳定。 3。矿石常具沉积结构构造（碎屑结构、生物结 构、胶状结构、层理构造、条纹（带）构造、 鲕状构造）。 4。沉积矿床的分布范围广，储量规模大，矿石 品位均匀，易于勘探开采。例如煤、石油、天 然气等，在国民经济中具有重要意义。 第二节 矿山地质构造 组成地壳的岩层和岩体，在内、外动力地质 作用下发生的变形，表现形式为岩石的弯曲 和断裂，形成褶皱和断裂构造。这种现象称 为地质构造。地壳中各种矿产的形成、分布 和赋存状态都受一定地质构造的控制，许多 已形成的矿产还会遭受后来地壳运动影响而 变形，产生

18、弯曲和断裂，地下水的活动和富 集与地质构造也有密切关系。 1.岩层产状 岩层的产状是指岩层的产出状态和空间方位。 地质构造大多都是由水平的、倾斜的或直立的 岩层构成的，因此分析岩层产状，是分析地质 构造的一项基础工作。岩层的产状要素有走向、 倾向和倾角，如图1所示。 走向岩层面与水平面相交的线叫走向线 （图1中的AOB线），走向线两端所指方向， 称为岩层的走向。 图1岩层产状要素 AOB走向线OD倾斜线OD倾斜 线的水 平投影倾角 倾向 在层面上垂直岩层走向线的直线叫岩 层的倾斜线（图1中的OD）。 倾斜线在水平 面上的投影，叫倾向线（图1中的OD），倾 向线所指的方向，就是岩层倾向（图1中的

19、 OD线所指的方向）。 倾角 倾斜线与其水平投影线（倾向线）之 间的夹角，也就是岩层面与水平面的最大夹 角叫做倾角。 2.褶皱构造 褶皱是指成层岩石受力连续弯曲而没有丧失其 连续完整性的地质构造。 褶曲是褶皱的一个弯曲，它是褶皱组成的基本 单位。它有两种基本形态：背斜和向斜。 摺皱岩层弯曲的中心部分叫核，核部两侧的岩 层叫翼，摺曲的理想中心面叫轴面。背斜摺曲 的特点是两翼岩层的倾向相背，核部为老岩层， 两侧为新岩层，向斜摺曲的特点是两翼岩层的 倾向相向，核部为新岩层，两侧为老岩层。 3.断裂 岩层受力后，除了形成摺皱构造外，常常产 生裂隙或沿裂隙发生错动，便岩层的连续性 遭到破坏，这种构造称为

20、断裂构造，其基本 形态有节理和断层两种。 1、节理 沿破裂面没有明显位移的断裂构造称为节理。节理普 遍存在于岩石中，如果岩层的节理发育，即意味着岩 层的裂隙很多。 节理按其明显程度，可以分为张开的、闭合的和隐蔽 的三种。张开型节理，其两壁张开，具有明显的空隙， 肉眼能清楚看见，是地下水的良好通道，也是地下水 储藏的场所；闭合型节理，其两壁密闭，中间没有空 隙，但肉眼能清楚看出有裂隙存在；隐蔽型节理，表 现为一种毛发状裂纹，肉眼不易觉察，但是岩石在这 个方向上已遭到破坏。 2、断层 岩层的连续性受到破坏，并发生了相对 位移的断裂构造，称为断层。断层是地 壳中广泛发育的一种地质构造。这种地 质构造

21、不仅控制了一个地区地貌形态的 发展过程，还对后期成矿作用、水文地 质条件、工程地质条件以及地震的发生 都有密切关系。断层是影响矿山生产的 一个主要地质因素。断层的空间形态用 断层要素表示。断层要素主要有断层面、 断层线和断盘等，如图2所示。 图2 断层要素 1-下盘；2-上盘；3-断层线；4-断裂破碎带； 5- 断层面 （1）正断层。正断层是岩层受水平方向的引张力 作用，上盘相对下降、下盘相对上升的断层。 （2）逆断层。逆断层是岩层受水平压应力作用， 上盘相对上升、下盘相对下降的断层。 （3）平移断层。平移断层是岩层受剪应力作用， 两盘沿断层走向发生相对位移而没有升降位移的 断层。 （4）旋转

22、断层。旋转断层是两盘发生过相对旋转 运动的断层。 图3 断层类型 a-正断层；b-逆断层；c-平移断层；d-螺旋断层 自然界中，断层往往不是单个出现的，多数 情况下是成组出现的，在断层的延伸方向、 断层性质等方面都有一定的规律性，并且构 成一定的组合形态。如由正断层组合的地垒、 地堑、阶梯状断层以及由逆断层组合的迭瓦 式构造等。 第三节 矿 床 矿产、矿床、矿体、矿石和围岩 1.矿产 通常指埋藏在地壳内或分布于地表的，可供 人类所开采利用的天然矿物资源。按其工业 用途分除水以外可归纳为三大类。 1、金属矿产： 可供工业上提炼某些金属的地下资源。按工业上 的应用又可分为： （1）黑色金属:铁（F

23、e）、锰（Mn）、铬（Cr）、钛（Ti）、 钒（V）； （2）有色金属：铜（Cu）、铅（Pb）、锌（Zn）、铝（Ai）、 镁（Mg）、钨（W）、锡（Sn）、汞（Hg）、锑（Sb）等； （3）稀有金属：钽（Ta）、铍（Be）、锂（Li）、铂（Cs）等； （4）贵金属：金（Au）、银（Ag）、铂（Pt）等； （5）分散元素；锗（Ge）、镓（Ga）、镉（Cd）； （6）放射性金属：铀（U）、钍（Th）； 2、非金属矿产： 指工业上不作为金属元素而提取利用的地下 资源。除少数非金属元素如硫、磷被工业上 提取之外，多数是利用其矿物集合体的某些 物理性质，化学性质和工艺特性等。例如金 刚石是利用它的便度和

24、光泽，石棉是利用它 的耐火、耐酸、绝缘、绝热性。按工业用途 非金属矿产可分为五种。 （1）冶金辅助原料：菱镁矿、耐火粘土、高铝矿物原料、白云 岩、硅石（石英石、石英砂岩、脉石英）、石灰岩、萤石等。 （2）化工原料：磷、硫、钾盐、镁盐、天然碱、碘、重晶石、 明矾石、膨润土、伊利石、沸石、地蜡等。 （3）特种非金属矿产，金刚石、水晶、硼、云母、电气石等。 （4）陶瓷及玻璃原料，长石、粘土、叶蜡石、玻璃砂和高岭土 等。 （5）建筑材料：浮石、珍珠岩、石灰石、花岗岩、大理石、砂、 砾石等。 3、燃料矿产：石油、天然气、煤及油页岩等。 2.矿床及其分类 1、矿床 地壳内部和表面富集有用矿物或组分， 在质

25、和量上达到工业要求和具备开条件 的部位叫矿床。 矿床按其矿体形状、倾角和厚度亦分为三 类。 矿床按形状分类 （1）层状矿床：这类矿床多为沉积生成。 其特点是分布范围比较广，形状及赋存条 件稳定，有用成分组成及含量比较稳定、 均匀。一般黑色金属矿床、石灰岩矿、煤 矿多属此类。 （2）脉状矿床：这类矿床主要是由热液和气 化作用，将矿物质充填于地壳裂缝中而生成。 它的特点是矿脉与围岩接触处有蚀变现象， 矿床埋藏不稳定，有用成分含量不均匀。有 色金属矿床、萤石矿床、稀有金属矿床多属 此类。 （3）块状矿床：这类矿床多由充填、交代、 熔离和气化作用而生成，其特点是矿床大小 不一，是不规则的透镜状、矿缫、

26、矿株等形 状产出，且矿体与围岩之间一般无明显的接 触界线。某些有色金属矿常属此类。 矿床按厚度分类：矿体的厚度系指矿体上、 下盘间的垂直距离或水平距离。前者称为垂 直厚度或真厚度，后者称为水平厚度。一般 所指的矿体厚度系垂直厚度。 （1）极薄矿体：厚度在0.8m以下。在这类 矿体中，无论掘进或采矿，均需采、掘一部 分围岩，以形成正常的工作空间。 （2）薄矿体：厚度为0.84m。在缓倾斜条 件下，这类矿体常以单一分层回采。在巷道 掘中，厚度小于2米时须开凿部分围岩，在 回采时一般不需要采掘围岩。 （3）中厚矿体：厚度为410m。这类矿床 通常用浅孔采矿方法开采，矿块沿矿体走向 布置。 （4）厚矿

27、体：厚度为 1030m。开采时可 用深孔爆破采矿方法，矿块可沿走向布置， 厚度较大时可沿垂直走向布置。 （5）极厚矿体：厚度大于 30m。开采这类 矿床，应垂直走向布置矿块。当矿体厚度大 于5060m时，除垂直走向布置矿柱外，往 往还要留走向矿柱，以保回采工作的安全。 当埋藏较浅时，可用露天开采。 矿床按倾角分类 （1）水平与微倾斜矿床：倾角小于5。 （2）缓倾斜矿床：倾角为530。 （3）倾斜矿床：倾角为3055。 （4）急倾斜矿床：倾角大于55。 3.矿体 矿体是矿床的基本组成单位，是达到工业要 求的含矿部分，又是开采的直接对象。 矿体的形状比较常见的有等轴状矿体、板状 矿体和柱状矿体。

28、4.矿石 1、矿石 矿石是含有有用矿物（或组分）并 组成矿体的矿物集合体。是直接的开采对象。 2、矿石品位 矿石中有用组分的单位含量， 是衡量矿石质量的主要指标，表示方法有三 种。 （1）百分比法。一般金属和化合物多用此表 示法。例如铁矿石的品位是35%，就是表示 100吨铁矿石中含有35吨铁金属。 （2）每吨所含克数法。贵重金属如铂、金等 在矿石中含量很少，则用此法表示。例如金 矿石的品位是10克/吨，即表示每吨金矿含 有10克金。 （3）液体矿物，一般用每升含有用矿物成分 的克数表示，其单位为G/L。 5.围岩 围岩是矿体周围无经济价值的岩石。矿体和 围岩两者界限有的清楚，有的为渐变无明显

29、 边界，大于边界品位的部分为矿体。随着工 艺技术的提高矿体的范围存在扩大的可能性。 6.岩石 岩石是矿物的集合体，它是由各种地质作用 形成的。各种岩石都具有一定的化学成分、 矿物成分、结构、构造和产状。有的岩石由 一种矿物组成，例如结晶石灰岩即由方解石 组成，但大多数岩石由几种矿物组成。 岩石按成因可分为岩浆岩、沉积岩和变质 岩三大类。 1、岩浆岩 常见的各类岩浆岩介绍如下： 酸性岩类 中性岩类： 基性岩类： 超基性岩类： 脉岩类： 火山玻璃岩： 2、沉积岩 沉积岩是早期生成的岩浆岩、沉积岩及 变质岩被风化、剥蚀及搬运后在一定地 质条件下沉积成岩的岩石。正常的沉积 岩都是在外力地质作用下形成的

30、。 常见的各类沉积岩有： 碎屑岩类 粘土岩类 化学岩及生物化学岩类 3、变质岩 l 1、勘探线剖面图 l2、储量计算图 l3、中段平面图 l4、钻孔柱状图 l5、坑道素描图 l6、槽探素描图 l7、斜井素描图 l 8、地形地质图 一、勘探线剖面图编制 1、勘探线剖面图的作用和表达的信息 1）地层信息 2）构造信息 3）蚀变信息 4）矿体的信息 矿体的产状、边界 矿体的控制程度 5）探矿工程信息 6）常见的比例尺（1/1千、1/2千、1/5千） 2、作图的程序 勘探线剖面的主要要素： 1、坐标系统、2、地层（岩体）构造系统、3、探矿工程、4、测试数据表 系统、5、图例系统、6、标签系统、7、其它

31、（水文、环境、储量计算级别、 边界、采样位置局部放大图、探采对比图） 1、坐标系统 垂直坐标系统 剖面方向的选择 坐标线的选取 地形线的切取 水平坐标系 2、地层（岩体）构造系统 地表界线 深部推测界线 工程控制界线（下面重点讲） 3、探矿工程的上图 （1）钻探工程上图 钻探位置线 用钻孔弯曲图计算数据上图（推荐） 用法线法较正天顶角与方位角上图 标志面界面线（矿体用底板、坑探工程用顶板） 测试数据的标志 矿体部位局部放大表示 编制程序 （2）坑探工程上图 1、在中段平面图上用垂直投影法将坑道轮廓线上到剖面图上 （通常情况下，勘探线剖面反映穿脉工程情况、沿脉工程仅是一个口子） 2、各种标志面界

32、线的界线用走向投影法上图 3、测试数据上图（穿脉表示法） （3）槽探工程上图 （4）浅井工程上图 （5）各种标志层界线联线 4、测试表格、图例、图签等上图 5、图形美化最后成图 6、质量检查 分门别类建立系统检查表格及检查程序 二、储量计算图的编制 地质块断法常用矿体投影图来计算储量，常用的储量计算图有垂直纵投 影图及水平投影图二种 将矿体按某种方法投影到一个理想的平面上。 常用比例尺1/1千，1/2千，其它1/5百或/5千 矿体倾角60度常用垂直纵投影图，矿体倾角60度常用水平投影图 垂直纵投影的编制序 1、主要是根据勘探线剖面图资料 2、确定纵投影图的定位及方向（垂直勘探线剖面图） 3、确

33、定矿体界线 三、中段地质平面图的编制 比例尺常用1/200、1/500 中段地质图也可称断面图（资料主要是坑道平面图及勘探线剖面图） 编制程序 1、绘制坐标系统和勘探线系统 2、绘制坑道轮廓图（在坑道轮廓中可根据坑道素描图综合性的绘岩性符 号、确定矿体边界线并绘矿体符号） 3、上与矿体有关的断裂构造及岩体 4、上坑道取样位置及水平钻位置及取样位置及样号 5、可根据勘探线推测各类界线 6、上测试数据表 7、上图签、美化等 8、质量检查 二、钻孔柱状图 在钻探过程中，根据判层、岩芯描述、测井曲线、简易水文观测等资料 按一定比例沿钻孔深度方向绘制成的柱状图。 主要内容包括：地层时代、钻孔柱状、层厚、

34、倾角、真厚、累计深度、 累计真厚、岩性描述、测井柱状、测井曲线、综合柱状、层厚、倾角、 真厚、累计深度、累计真厚等。 系 组 子 叠 盒 石 二 下 系 组 杜长胜 刘怀田 门广伟 二水平重车道探EF1断层组2号钻孔柱状图 淮北矿业集团公司岱河矿 砂质泥岩：浅灰色中厚层状 泥岩：灰色厚层块状 含铝质泥岩：浅灰白，厚层块状，具滑感 米处见断层带，断层带宽0.6米，岩性为 泥岩，砂岩及少量煤屑。 砂质泥岩：浅灰色中厚层状（EF11断层） 砂质泥岩：浅灰色中厚层状 泥岩：灰色薄层状 细砂岩：浅灰白色，中厚层状 科 长 总 工 程 师 校 对 制 图 编 制 砂质泥岩 泥岩 砂质泥岩 细砂岩 细砂岩

35、泥岩 年11月15日 谢从刚 资 料 来 源 日 期 编 号 比 例 尺 矿 长 刘怀田 中煤71处 ：500 泥岩：灰色块状 砂质泥岩：灰色，中厚层状（EF12断层） 细砂岩：灰白色薄层状 中粗砂岩：灰白色中厚层状，块状 砂质泥岩：浅灰色中厚块状 中粗砂岩：灰白色厚层状 细砂岩：褐红色中厚层状 开工日期：04.10.13 竣工日期：04.10.30 施工地点：二水平重车道 孔口座标：X：3766304.00 Y：39486177.00 Z：-346.40 钻孔倾角：19(俯角) 终孔深度：120.6米 岱河煤矿二水平重车道探EF1断层组2号钻孔柱状图 层 累计取 深度 柱 状 图 ：500

36、层 志 中砂岩 砂质泥岩 细砂岩 泥岩 中砂岩 砂质泥岩 芯 厚 度厚 率 芯 粉砂岩 名称 厚 标 真岩岩层 六、地形地质图 1、概念 地形地质图是表示研究区的地形特征、地层、矿层分布、岩层产状及 地质构造特征的图件。 在新地层覆盖区，把上覆岩层揭去，反映基岩面的各种地质现象的地 质图件称为基岩地质图。 2、地形地质图的内容 （1）地形地物 地形等高线、地面建筑物、构筑物、地表水体、公路、铁路、桥梁、车站、 三角点、高压线、经纬线及指北方向等。 （2）地质界限 各时代的地层分界线、不整合面界线、滑坡范围、标志层、矿层露头线、 褶曲轴线、断层线及岩层产状等。 （3）勘查工程 包括钻孔、坑探工程

37、（探槽、探井、探巷）、井筒位置、主要老窑等。 （4）其它 包括井田边界、剖面线、勘查线及其编号、井筒标高、矿体采掘范围、最 高洪水位线、图名、图签、图例和比例尺等。 3、地形地质图的编制方法、地形地质图的编制方法 n（1）地形地质图的填绘）地形地质图的填绘 n野外地质填图野外地质填图 n（2）利用地质剖面图编制（）利用地质剖面图编制（P282） nA绘制经纬网格线绘制经纬网格线 nB投放勘探工程投放勘探工程 nC投放隐伏地质点投放隐伏地质点 nD分析连线分析连线 n（3）勘探工程）勘探工程 n包括钻孔、坑探工程、井筒位置、主要包括钻孔、坑探工程、井筒位置、主要 硐口等。硐口等。 n（4）其它）

38、其它 n包括矿权边界、剖面线、勘探线及其编包括矿权边界、剖面线、勘探线及其编 号、井筒标高、矿体采掘范围、最高洪号、井筒标高、矿体采掘范围、最高洪 水水位线、图名、图签、图例和比例尺水水位线、图名、图签、图例和比例尺 等。等。 第三讲第三讲 矿床勘探 按我国现行体制，对固体矿产勘查工作分 为预查、普查、详查、勘探4个阶段。 矿山地质是依据矿山生产建设发展的需要 而开展的直接或间接为生产服务的全部地 质工作，是普查找矿与地质勘探在生产条 件下的继续和深化，又是生产的重要组成 部分，以矿床投入勘探到矿山生产结束， 其工作贯穿于矿山资源开发的始终，是地 质工作中时间最长而又是最后的一个阶段。 第一节

39、 矿产勘查的目的任务 矿产勘查最终目的是为矿山建设设计提供矿产资源/储量和开采技术条件等必须的地质 资料，以减少开发风险和获取最大的经济效益。各阶段任务如下： 1.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，初步 了解预查区内矿产资源远景，提出可供普查的矿化潜力较大地区，并为发展地区经济 提供参考资料。 2.普查是通过对矿化潜力较大地区开展地质、物探、化探工作和取样工程，以及可行性 评价的概略研究，对已知矿化区作出初步评价，对有详查价值地段圈出详查范围，为 发展地区经济提供基础资料。 3.详查是对详查区采用各种勘查方法和手段，进行系统的工作和取样，并通过预可行性 研究

40、，作出是否具有工业价值的评价，圈出勘探区范围，为勘探提供依据，并为制订 矿山总体规划、项目建设书提供资料。 4.勘探是对已知具有工业价值的矿区或经详查圈出的勘探区，通过应用各种勘查手段和 有效方法，加密各种采样工程以及可行性研究，为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、矿山建设设计等 方面提供依据。 各阶段任务及特点表见表-2。 固体矿床各勘查阶段目的任务固体矿床各勘查阶段目的任务 预预 查查 普普 查查 详详 查查勘勘 探探 范围范围 据前人资料选区据前人资料选区预查圈出的矿化潜力预查圈出的矿化潜力 较大地区较大地区 普查概略研究后普查概

41、略研究后 圈出的详查区圈出的详查区 已知有价值矿区、已知有价值矿区、 详查圈出的勘探区详查圈出的勘探区 方法方法 综合研究、类比、综合研究、类比、 野外观测野外观测 地质、物探、化探、地质、物探、化探、 遥感、坑探、钻探遥感、坑探、钻探 采用各种勘查方采用各种勘查方 法和手段法和手段 应用各种勘查手段应用各种勘查手段 和有效方法和有效方法 工程工程 量量 极少量工程验证极少量工程验证数量有限取样工程数量有限取样工程系统的取样工程系统的取样工程加密各种取样工程加密各种取样工程 可行可行 性评性评 价价 概略研究概略研究预可行性研究预可行性研究可行性研究可行性研究 要求要求 初步了解资源远景初步了

42、解资源远景对矿化作初步评价对矿化作初步评价作是否具工业价作是否具工业价 值评价值评价 满足投资者的要求满足投资者的要求 目的目的 圈出可供普查的矿圈出可供普查的矿 化潜力较大地区化潜力较大地区 对有价值地段圈出详对有价值地段圈出详 查区范围查区范围 圈出勘探区范围圈出勘探区范围为矿山建设在确定为矿山建设在确定 矿山规模、产品、矿山规模、产品、 开采方式、工艺、开采方式、工艺、 总布置等提供依据总布置等提供依据 作用作用为普查提供依据为普查提供依据为详查提供依据为详查提供依据为勘探提供依据为勘探提供依据 任务任务 阶段阶段 备注：详查或勘探阶段的矿床，也可只进行概略研究备注：详查或勘探阶段的矿床

43、，也可只进行概略研究。 第二节 生产勘探 生产勘探 是在详细勘探的基础上，在矿山 建设阶段和投产以后所进行的地质工作。其 目的和任务如下： （1）生产勘探可取得较详细、较可靠的地质资料，可提 高储量级别，为矿山的开采设计，为编制采掘进度计划， 为指导施工和生产提供地质依据。 （2）生产勘探将使储量不断升级并扩大工业储量，间接 地保证三级矿量的平衡。 （3）生产勘察是合理开发地下资源，开展矿产综合利用， 减少矿石损失贫化的重要保证。 （一）矿床勘探类型 勘探类型是按勘探工作的难易程度对矿床划 分的类型。正确确定和划分矿床的勘探类型， 是合理地选择勘探方法和布置工程的重要的 依据。 有色金属矿床勘

44、探类型 勘探类 型 矿床特征 形状简单（似层状、层状）、品位分布 均匀 的矿床 形状较复杂，含矿层很厚、延伸很长的 条带 和透镜状矿体，规模大、品位变化较稳 定 形状复杂、品位及厚度都不稳定的似层 状、 囊状、脉状矿体，一般为中小规模的矿 床 （二）勘探工程间距 工程间距（或称工程密度）是指每个截穿矿 体的勘探工程所控制的矿体面积，或是一定 面积内的勘探工程的数量。合理确定勘探工 程间距，不仅是一个技术问题，而且也是一 个经济问题。 1、影响勘探工程间距的因素 工程间距的选择主要取决于矿床不同的勘探 类型矿床规模大，矿体形态、厚度、质量变 化小，地质构造简单的，工程间距可以大一 些。其次是选择

45、间距要足以使相邻工程和相 邻剖面的资料可以相互联系与对比。第三是 预计矿山首期投产地段，工程间距要密一些。 第四是当使用坑探时，坑道间距应尽可能与 预计开采中段和开采块段相一致，或为其倍 数，以便勘探坑道能为开采所利用。 2、确定勘探工程间距的方法 常采用类比法来确定工程间距。 在矿床勘探的中期阶段，一般用“抽稀法”来进 一步验证确定合理的工程密度。即选择矿床中的 某一典型地段，先布置较密的工程，用取得的资 料作出地质剖面图，并计算出该地段的矿石储量 及平均品位，然后有意将这些工程抽稀一倍、两 倍甚至三倍的间距。再进行作图及储量计算，与 放稀前进行对此。若前后两次所作图件中的矿体 形态、位置相

46、差不大，两次计算所得储量及平均 品位也很相近，就说明今后勘探可按抽稀后的工 程间距进行工程布置。反之，则不能抽稀，只能 按原有密度进行勘探。 铁矿床勘探工程间距表 矿 床 勘 探 类 型 勘探工程间距（米） B级C级 沿走向距离沿倾向距离沿走向距离 沿倾向距离 200 100 50 100200 50100 50 400 200 100 50 200400 100200 50100 50 铜矿床勘探工程间距表 矿床 勘探 类型 勘探工程间距 B级C级 沿走向沿倾向沿走向沿倾向 100 5060 4050 100 4050 3040 200 100120 80100 4060 100200 80

47、100 6080 4060 （三）矿床勘探技术手段 目前，常用的探矿手段有坑探工程、钻探工 程、探槽和浅井等。 地表探矿工程 包括浅井、小圆井、探槽等。常用于地表浅 部的勘探，借以揭露、追索和圈定浅部矿体、 被覆盖的地质界线以及查清地质构造。 1、槽探 是较重要的地表坑探工程，广 泛用来揭露22.5米浮土下的岩石和矿体。 在露天开采平台可配合穿孔机探矿，以进 一步圈定矿体边界和划分矿石类型。探槽 宽度一般为0.71.0米。深度一般不超过3 米，长度决定于用途，可由数米到数十米。 探槽布置方向应垂直矿体或岩层走向。 2、浅井 指断面为长方形或正方形的地 表垂直坑道，多用于勘探风化壳或浮土掩 盖不

48、深的层状、似层状矿体或砂矿床。 地下坑探工程（简称坑探） 包括平窿、 石门、沿脉、穿脉、竖井和斜井等。 水平的坑探工程 平窿 是地表有出口的水平坑道，只在 地形有起伏的条件下才能应用。 石门 是在地表没有出口，在围岩中掘 进，而且大致与矿体走向垂直的水平坑 道。 沿脉 是指在地表无直接出口，在矿体 内沿矿体走向掘进的水平坑道。 穿脉 大致垂直矿体走向，横穿矿体厚度， 地面没有直接出口的水平坑道。 盲竖井 是地表没有出口的重型垂直坑道， 与浅井不同之处在于断面大、尝试大，并有 较正规的提升、通风等设备；竖井的下部用 石门与矿体相连接，勘探竖井常布置在矿体 的下盘，以便将来采矿时作为副井或通风井

49、用。 倾斜的坑探工程 斜井 是地表设有出口的倾斜坑道，用以勘 探产状稳定和倾角较小（45）的矿体，其 优点在于节省石门。 天井 是地表没有直接出口的垂直或陡倾斜 坑道。用于贯通上下两层水平坑道或揭露矿 体沿倾斜方向的变化。 钻探 是矿床勘探中最重要的技术手段，在勘探的 各个阶段都被广泛使用。它主要用来追索圈 定矿体，了解矿化深度及矿化范围，了解深 部地质构造，研究矿石质量特征以及地下含 水情况等。生产勘探阶段主要以地表钻探和 坑内钻探为主。 目前，广泛使用的是岩芯钻探，不受地形条件 的影响，且可打任何方向、任何倾斜角度的钻 孔。不仅适用于地表（地面钻），也适用于在 坑道中进行钻探（坑内钻），既

50、可垂直探矿， 也可倾斜或水平探矿。探矿成本比坑道低。钻 孔直径一般为90毫米和110毫米，也有更大直 径和小口径的岩心钻。 为了保证钻探质量，要求岩芯采取率不低于 60%，顶底顶和矿芯采取率不低于70%。钻进 过程中，还需系统测量天顶角和方位角，大量 钻具长度。钻探结束后要进行严格封孔。 第三节 储量计算 l 矿石储量，简称储量或矿量矿石储量，简称储量或矿量 l 是指有用组分或矿石在地下的埋藏量。储量是地是指有用组分或矿石在地下的埋藏量。储量是地 质勘探工作成果的具体表现，同时也是国家计划质勘探工作成果的具体表现，同时也是国家计划 部门和有关生产部门制定生产规划和进行矿山企部门和有关生产部门制

51、定生产规划和进行矿山企 业设计的重要依据。业设计的重要依据。 （一）储量计算的一般程序（一）储量计算的一般程序 1.确定储量计算的工业指标 2.依据工业指标圈定矿体或划分 储量计算块段 3.在储量计算图上测定被圈定矿体或块段 的面积( S ),计算其平均厚度( ),矿石平 均体重( ),矿石平均品位( ) 4.计算各矿体或矿段的体积(V) 5.计算矿体或块段的矿石量(Q) 6.计算有用组分的储量(P) M D C 储量计算公式储量计算公式 DVQ MSV CQP 平均品位的计算方法 算术平均法算术平均法(用于采样工程间距和 采样长度基本相等或接近,而矿石 品位变化均匀) 加权平均法加权平均法(

52、采样工程间距和采样长 度不等,或矿体厚度与品位间有正比 或反比关系) 矿产资源储量计算方法 1.平行水平断面法。 2.不平行水平断面法。 3.垂直挤压法。 4.克里格法。 n各种矿产储量种类及计算单位 矿产储量的种类分体积储量、矿石储量和金属（或有用组分）储量 三类。 多数矿产以重量计算，通常单位为千克 ，如黑色金属（铁、锰、 铬）、一般非金属（磷灰石、钾盐、石棉等） 、稀有分散元素 （铌、钽、锗等）、一般有色金属（铜、铅、锌等）、稀少的贵金 属（金、银等）；一般建筑材料、石英砂等非金属矿通常只计算体 积，单位为立方米。 各种矿产都要计算矿石储量，而有色金属、贵金属及稀有分散元素 还要同时计算

53、金属储量。 （二）矿产资源储量分类（二）矿产资源储量分类 以往根据国家金属矿床地质勘探规范总则和以往根据国家金属矿床地质勘探规范总则和 非金属矿床地质勘探规范总则按照对矿体不非金属矿床地质勘探规范总则按照对矿体不 同部位的控制程度，将矿产储量分为同部位的控制程度，将矿产储量分为A A、B B、C C、D D 四级。四级。 按按GB/T17766GB/T1776619991999固体矿产资源固体矿产资源/ /储量分类储量分类 国家标准，保有矿产资源储量包含国家标准，保有矿产资源储量包含: :基础储量、资基础储量、资 源量源量-控制的内蕴经济资源量控制的内蕴经济资源量(122b 333)(122b

54、 333)、估算、估算 的预测资源量（的预测资源量（334334）？）？ 对应关系：基础储量对应关系：基础储量-A-A、B B级；控制的内蕴经济级；控制的内蕴经济 资源量资源量-C-C级；估算的预测资源量级；估算的预测资源量-D-D级。级。 矿产资源储量分类及类型条件矿产资源储量分类及类型条件 l 矿产资源储量分类矿产资源储量分类 l 根据矿产资源储量的经济意义、可行性评价阶段和根据矿产资源储量的经济意义、可行性评价阶段和 地质可靠程度，将固体矿产资源储量分为储量、基地质可靠程度，将固体矿产资源储量分为储量、基 础储量和资源量三大类础储量和资源量三大类1616种类型。种类型。 1 1、分类的依

55、据、分类的依据 （1 1）经济意义：对地质可靠程度不同的查明矿产资）经济意义：对地质可靠程度不同的查明矿产资 源，经过不同阶段的可行性评价，按照评价当时经源，经过不同阶段的可行性评价，按照评价当时经 济上的合理性可以划分为经济的、边际经济的、次济上的合理性可以划分为经济的、边际经济的、次 边际经济的、内蕴经济的。边际经济的、内蕴经济的。 l 经济的：其数量和质量是依据符合市场价格确定的经济的：其数量和质量是依据符合市场价格确定的 生产指标计算的。在可行性研究或预可行性研究当生产指标计算的。在可行性研究或预可行性研究当 时的市场条件下开采，技术上可行，经济上合理，时的市场条件下开采，技术上可行，

56、经济上合理， 环境等其它条件允许，即每年开采矿产品的平均价环境等其它条件允许，即每年开采矿产品的平均价 值能足以满足投资回报的要求。或在政府补贴和值能足以满足投资回报的要求。或在政府补贴和 （或）其它扶持措施条件下，开发是可能的。（或）其它扶持措施条件下，开发是可能的。 l 边际经济的：在可行性研究或预可行性研究当时，边际经济的：在可行性研究或预可行性研究当时， 其开采是不经济的，但接近于盈亏边界，只有在其开采是不经济的，但接近于盈亏边界，只有在 将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府将来由于技术、经济、环境等条件的改善或政府 的给予其它扶持的条件下可变成经济的。的给予其它扶持的条件下可变

57、成经济的。 l 次边际经济的：在可行性研究或预可行性研究当次边际经济的：在可行性研究或预可行性研究当 时，开采是不经济的或技术上不可行，需大幅度时，开采是不经济的或技术上不可行，需大幅度 提高矿产品价格或技术进步，使成本降低后方能提高矿产品价格或技术进步，使成本降低后方能 变为经济的。变为经济的。 l 内蕴经济的：仅通过概略研究做了相应的投资机内蕴经济的：仅通过概略研究做了相应的投资机 会评价，未做预可行性研究或可行性研究。由于会评价，未做预可行性研究或可行性研究。由于 不确定因素多，无法区分其是经济的、边界经济不确定因素多，无法区分其是经济的、边界经济 的，还是次边界经济的。的，还是次边界经

58、济的。 l 经济意义未定的：仅指预查后预测的资源量，属经济意义未定的：仅指预查后预测的资源量，属 于潜在矿产资源，无法确定其经济意义。于潜在矿产资源，无法确定其经济意义。 （3 3）地质可靠程度反映了矿产勘查阶段工作成果的）地质可靠程度反映了矿产勘查阶段工作成果的 不同精度。分为探明的、控制的、推断的和预测不同精度。分为探明的、控制的、推断的和预测 的四种。的四种。 l 预测的：是指对具有矿化潜力较大地区经过预查预测的：是指对具有矿化潜力较大地区经过预查 得出的结果。在有足够的数据并能与地质特征相得出的结果。在有足够的数据并能与地质特征相 似的已知矿床类比时，才能估算出预测的资源量。似的已知矿

59、床类比时，才能估算出预测的资源量。 l 推断的：是指对普查区按照普查的精度大致探明推断的：是指对普查区按照普查的精度大致探明 矿产的地质特征以及矿体（矿点）的展布特征、矿产的地质特征以及矿体（矿点）的展布特征、 品位、质量，也包括那些由地质可靠程度较高的品位、质量，也包括那些由地质可靠程度较高的 基础储量或资源量外推的部分。由于信息有限，基础储量或资源量外推的部分。由于信息有限， 不确定因素多，矿体（点）的连续性是推断的，不确定因素多，矿体（点）的连续性是推断的， 矿产资源数量的估算所依据的数据有限，可信度矿产资源数量的估算所依据的数据有限，可信度 较低。较低。 l 控制的：是指对矿区的一定范

60、围依照详查的精度控制的：是指对矿区的一定范围依照详查的精度 基本探明了矿床的主要地质特征、矿体的形态、基本探明了矿床的主要地质特征、矿体的形态、 产状、规模、矿石质量，品位及开采技术条件，产状、规模、矿石质量，品位及开采技术条件， 矿体的连续性基本确定，矿产资源量估算所依据矿体的连续性基本确定，矿产资源量估算所依据 的数据较多，可信度较高。的数据较多，可信度较高。 l 探明的：是指在矿区的勘探范围依照勘探的精度探明的：是指在矿区的勘探范围依照勘探的精度 详细查明了矿床的地质特征、矿体的形态、产状、详细查明了矿床的地质特征、矿体的形态、产状、 规模矿石质量，品位及开采技术条件，矿体的连规模矿石质