矿产勘查学-勘探方法第1章

课程主要内第一章绪第二章矿床类第三章矿产勘查技术方第四章矿产预测的理论与方法第五章矿体研究第六章勘查工程系第七章矿产质量研究和取样第八章矿产资源储量估算第九章矿产勘查设计与勘查报告编第一第一第二产勘查的基本原则及勘查第三产资源储量分类第四节矿业权()一一、矿产勘查矿产勘查又称矿产资源勘查或矿产地质勘查，是在区域地质基础上，运用地质科学理论，使用多种勘查技术和方法对矿床地质和矿矿产勘查是对矿产预查、普查、详查与勘探的总称。矿产勘查与“地质勘查”、“地质”及“勘察”义的地质一般指基础性的区域地质测量工作地质勘查概括了由区域地质到矿床预查至勘探，乃勘察主要是指工程建设领域的勘测活动，其对象是客存在的矿产勘查的最基本原对矿产资源储量已达到的勘查研究程度。矿床勘查费用越少，勘查时间越短，勘查效益就越二二、矿产勘查矿产勘查的意义取决于其在国民经济中的地位矿产勘查的目的是发现、探明矿产资源，保证既为基础产业服务又为基础设施服务，既为矿是基础产业的基础，是基础设施建设矿产资源是经济和社会发展的重要的物质基础，也是综合国力的一种表现，还体现了一个国家的发展潜力。我国已发现矿产173种，其中探明储量的矿产资源有155种，有20多种矿产探明储量位居世界前现有国有矿山近万个，乡镇集体和采矿点20多万处，年矿石开采量40多亿吨，矿业产值4000多亿元(2002我国矿产资源特点总量多、人均(6)矿产空间分布不我国矿产资源供需形势紧张(3)找度加大，探明储量增幅减(4)矿产需求量处于旺盛我国主要矿产占世界的比例化石能重要矿产资主要矿产的分布能石油：中东沙特、伊朗、、科威特拥有世界62.8％的储量。石油资源国家间分布的极不均一性使国家间和国家集团间的政治和经济利系复杂化，一系列国际问题中国仅有32.74亿吨，占天然气：俄罗斯、伊朗、卡塔尔拥有全球已探明可采储量铁矿石：澳大利亚、巴西拥有世界最多的优质铁矿铝土矿：几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加、占73.4％金属铜：智利26.0％尼日利中

卡塔墨西

挪

阿尔及利 巴沙

利比俄罗委内瑞

伊

科威

阿联

量量

50万亿万亿立方 0

1.376.056.014.744.524.163.512.312.051.841.771.37俄伊卡阿沙美罗朗塔联特国斯尔酋阿

委阿尼伊内尔日拉瑞及利克拉利亚亚

土马乌哈加墨库来兹萨拿西曼西别克大哥斯亚克斯坦印斯坦度坦各国2000年全球石油剩余探明可采储量(亿吨)分布2000年全球天然气探明可采储量(亿万立方米)分布

各国煤炭储量占2000年全球煤炭探明可采储量(亿吨)分布全球主要铁、铜、铝矿床空间分布二二、矿产勘查二二、矿产勘查资源现状：1.入不敷出2.保障度全球石油贸 路线西欧天然 路线全球煤炭贸 路线全球精炼铜贸 路线俄罗斯天然气出口欧洲主要流出伯口利流亚向、示萨意哈图和俄罗斯含钾盐盆地分布俄罗斯金矿分布和开采远石能源分我国我国我国贵金属分布2000 进口路线2000年中国铜、铬进口路线我我性矿产Cr和Cu的来和流入途全全球重要塞军事布署二二、矿产勘查中国的能源安全带来重大的潜在。第一，目前马六甲海峡处在、新加坡的控制范围之内，力量对该海峡也是触手可制这条海峡；第三，这条海峡已经成为 中必须控制的16个咽喉水道之一， 由此可见，未来中国只有立足于自矿产资源勘查与开发，充受国际资源，才能改变国家政策如：全然不顾基础建设道，人口大部分在从事农业为生，社会积累水平很低，公共基础设施大量消耗矿产资源迅速积累的，以制造业和加三三、矿产勘查学的性矿产勘查学又称找矿勘探地质学、矿产勘查勘探学、矿产勘查地质学或勘探方法。是研究矿产形成与分布的地最有效的勘查理论和方法的应用地质学。它包括5 ()()1找矿的基本问找矿的基本问题成矿规律成矿预测勘查技术手段找矿方法找矿远景区的评价四、矿产勘查学的基本任成国成国么

件、志分

合应

勘查技术方法三三、矿产勘查学的性2、勘查(勘探 勘探工作性质矿床勘勘探工作性质矿床勘探程序矿体地质研究矿床勘探类型勘探技术手段勘探工程总体布置固体矿产取样矿产储量计算以提高矿产勘查的地质与经济效果为课程性质：地质学范畴，地质学的分四、矿产勘查学的基本任五、五、矿产勘查学的研究方地质观察研究法测试等获得第一手的材料，对地质、矿产进行分析、判断和推理，掌握地质、矿产各种现象的联系及规律。是基础性工作。六六、矿产勘查学与其它学科勘查的主要对象就是矿床。前曾将矿床工业，因为矿产勘查是矿业生产活动的基础，是在勘查活动中就不能对矿床作出正确的评价。在勘查、开发的情况下，上述关系尤为重要。地质类基础学矿物、岩石、构造、地经济类学科资源经济 经济学概论概率 多元统计分析关系密切，后者是前者获取信息的技术及人类对环保意识的加强，环境知识也成为勘查勘查的基础。矿产勘查学与其它学科的关七七、矿产勘查学的发(一)学科发展简1、萌芽阶段石 青铜 铁从文艺复兴期开始，西方采矿冶金等工业的发累了有关矿山开采及找矿知识，形成个别的找沿河流的砾石找矿法例如：世界石找矿史上曾发生历史性的事件，南非(扎尼Daniel.的儿女 省金伯利城西的Hopetown附近的奥兰治河上玩卵石，拣到一颗重21.25克拉的Diamond，1869年又现一颗83.5克拉的宝石级Diamond。此后，人们沿河及其流找到砂矿，又逆流追索找到了世界著名的金尔斯、伯特斯坦三个大金伯利岩筒。金伯利岩也由此得名2、原始阶3、形成后陆续了有关的及论著。如度”,里得曼(1979)“矿床勘查技术等我国的主要矿床勘查找矿勘探地质学(北院、长院合编，60年代初找矿勘探地质学(侯德义主编，1984)矿床统计预测(赵鹏大等，1983)；矿产资源评价方法导论(，1984)矿床技术经济评价(李万亨矿床技术经济评价的理论与方法(李万亨、杨前不断出现一些理论性概B.M.克列特尔(1957)——В.И.比留(1959)——矿床勘探三大基本方法：勘探地质剖面法、勘探取样法及评价对比法E.O.帕格列比斯基(1977)矿床普查勘探的三大基础：地质基础、经济基础及数学基础克罗林格(1980)——矿床勘探过程最优化的两个方向寻找最优勘探方案和勘探过——矿床勘探的两个原则：不确定性则和利用事前信息(先验信息)原А.Б.卡日丹(1984)——研究矿藏的三原则：循原则、类比原则和有选择详西方国家重视矿床“勘查哲学”和决策理论研究勘查哲学是指一整套指导勘查者成功地发现和查明矿床的原则。如P.A.拜雷(1972)进行勘查五要力、知识、方法、时间和金钱。L.B.斯利科特(1960)认为，赌徒”可作为找矿这项风险事业的指导理论。概率Pr是冒险次N和每次成功概P的函数，即Pr=e-“拉斯基律”是矿床储量吨位数T与矿石品位G的函T=AB-G G=k1-式中A为比例常数，B为任意底数总结找矿经验：“区域展开，重点突“从面着眼、从点入手、面中求点、点(二)矿产勘查发展趋趋势2、综合找矿、找矿、定位预趋势4、矿床勘查模式及成矿潜世界矿业的发标志和趋势：全球化、、自由现状1、矿业全球化是世界经济的如：1997年 矿业公司Gold勘查投资50%以上在国外， 大矿业公司94家，在国外矿业勘查经费9.58亿加圆，澳大利亚1996/1997海外投资7.6亿澳圆。兼并：纽蒙特矿业公司兼并圣塔菲太平洋黄金公司，兼并资产达21亿美圆，在世界上拥有黄金储量1700吨，1998年产黄金125tIMC司兼并Freeport-Kinross黄金公司兼并Amax黄金公司，资产10亿美现状2、规模性的投资开BHP矿产公司、RioTinto公司、PlacerDomeNewmont司、WMC公司、Barrick公地质局每年12亿，为期12年的地质大现状3，Ag12Maxico花花西南的ElSauzalDelores两个大型Au-Ag阿根廷世界级AguaRicaCu-Au矿5)赞比亚、刚果Cu200万，Co15万现状4技、澳大利亚的盲矿预测，金矿的预测深度可达500m以上。找矿技术；通讯现状5贸经济，矿业全球化是趋(一)课程学习特实践性涉及知识面(二)学 九 及参考：矿产勘查学(第二版)(李守义等，2003)参考书：矿产勘查理论与方法(赵鹏大等，2005)找矿勘探地质学(侯德义主编，1984)成矿规律及成矿预测学(卢作祥等，1983)成矿预测学(刘石年，1993)等矿产勘查地质学(阳正熙，2006)第一第一第二产勘查的基本原则及勘查第三产资源储量分类第四节矿业权()矿产勘查阶段的划分体现了对矿床认识认识过程矿产勘查的矿产勘查最终的目的是为了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,基础工业基本建设程设以及建成后的矿山生产因地制宜原则—最重要、最基本的原则根据矿床的实际情况开展勘查工作，并与矿山设计建设、生产单合作循序渐进原则全面研究原则对矿床进行地质、技术和经济全面研究综合评价原则矿床往往不是单一矿产，要考虑综合利用经济合理原则—非常重在保证矿产勘查程度的前提下，用最合理的方法，最少的投入在较短的时间内取得最好的地质成果和最大的经济效益我国的矿产勘查阶段划分在历史上与前的相近，(见表)。阶段划分方阶段划分名作者或单二阶二矿产资源地质工矿产资源勘探工二阶三普矿产普初步勘矿床评价勘详细勘矿床工业勘矿产资源法初步普详细普矿区勘李立然等朱训张同钰二阶四初步普找详细普普初步勘详详细勘精地质部煤炭部价-矿产普矿区评矿区远景评矿区评矿区勘矿床工业勘矿床勘彭岚随着开放形势发展和市场经济体制勘查阶段划分的范。2002年8月根据我国颁布的“固体矿产地质勘查规范总则”我国的矿产勘查工作分为、普查、详查及勘探4个阶段1•：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,并为2•：对矿化潜力较大的地区开展地质、以及可行性评价的概略研究有详查价值地段圈出详查区范围,为发3：对详查区采用各种勘查方法和,进行系统的工作和取样,并通过目的：作出是否具有工业价值的评价,圈出勘查区范围,为勘探提供依据,并为制定矿山总体规划、项目提4矿产勘查各阶段的目的任务预普详勘范据前人资料区方综合野外观地质、物、探、遥感采用各种勘方法应用各种勘工程极少量工程证数量有限取工系统的取样程加密各种取工可行性评概略研预可行性研可行性研要初步了解资远对矿化做初评做是否具工价值评满足投资者求目作为普查提供据为详查提供据为勘探提供据为矿山建设供依(二)各阶段工作要1、预全面收集预查区内的地质、矿产、物探、化探、遥感、重砂、探矿工程等各种有关信息及研究成果,并应用新理论新方法进行深入的综对有希望的地区,应选择几条路线,进行比例尺为1:5万或1:2.5万的路线地质踏勘,辅以有效的物探、化探方法,并选择有代表性的异常进行Ⅲ-Ⅱ级查证,圈出可供普查的矿化潜力较常及有意义的地进行研究,与地质特征相似的已知矿床从基本特征、成矿地质条件等方面进行类比、预测、必要时可投入极少量工程进行追索、验证,测试样品。寻找的矿产与地表(下)水关系密切时,应收集、分析区域水文地质、工程地质资料,为开展部工作提供设2、普通过1:5万-1:2.5万地质填图和露头检查,大致查明成矿地通过1:1万-1:2千地质填图和有效的物、化、遥、重砂等方法及数量有限的取样工程,大致控制主要矿体特征,地表要用取样工程稀疏控制,深部要有工程验证,不要求系统工；大致查明矿石的物质组成、矿石质量,并进行相应的综合评价，对物探、化探异常进行大致了解开采技术条件,包括区域和测区范围内的水文地质、工程地质、环境地质条件,为详查工作提供依据。石特征及组份等方面进行全面对比,并就矿石加工选冶的性能作出概略评述。对无可类比的或新类型矿石应进行可选(冶)性试验或流程试验,为是否值得进一步工作提供依据。对饰面石材还应作出“试采”检查。依据普查所获得的地质矿产资料及国内、外市场情况,进行概略研究,研究有无投资机会,是否值得转入详查,并采用一般工业指标估算资源量。3、详通过1:1万-1:2千地质填图,基本查明成矿地质条件,描述矿范围,基本控制了主矿体的矿体特征、空间分布,基本确定了矿体的连续性；基本查明矿石的物质组成、矿石质量；对可供综合利用的共、伴生矿产,进行相应的综形破坏区、矿石废弃物堆放场及其可能污染区),开展详细水文。选择代表性地段对矿床充水的主要含水层及矿体围岩的物理涌水量,影响矿床开采的主要水文地质、工程地质、环境地对矿石的加工选冶性能进行试验和研究,易选的矿石可与同类矿石进行类比,一般矿石进行可选性试验和实验室流程试验,难选矿石还应作扩大连续试验.面石材还应有代表性的试采资料.直接提供开发利用时试验程度应达到可供设计的要求。在详查区内,依据系统工程取样资料,有效的物探、化探资料以及实测的各种参数,用一般工业指标选择合适的方法估算相应类型的资源量,或经预可行性研究.为是否进行勘探决策、矿山总体设计、矿山建设项目建议书的编制提供依据。4、勘通过1:1万-1:2千(必要时可用1:500)地质填图,加密各种取样工程及相应的工作,详细查明成矿地质条件及内在规律,建立矿床的详细控制主要矿体的特征、空间分布；详细查明矿石物质组成、赋存状态、矿石类型、质量及其分布规律；对破坏矿体或划分井田等有较大影响的断层、破碎带,应有工程控制其产状及断距：煤炭第一水平范围内的古河流冲刷、古隆起、较大陷落柱应有工程控制；对首采地段主矿体上、下盘具工业价值的小矿体,应一并勘探,以便同时开采；对可供综合利用的共、伴生矿产,应进行综合评价,共生矿产的勘查程度应视改矿种的特征而定.异体共生的应单独圈定矿体,同体共生的需要分采分选时也应分布圈定矿体或矿石类型。对影响矿床开采的主要水文地质、工程地质、环境地质问题要详细查明.通过试验,获取计算参数,结合矿山工程计算首采区、第一开采水平的矿坑涌水量,预测下一开采水平的涌水量；预测不良工程地段和问题；对矿堆放可能可能引起的环境地质问题作出评价；未开发过的新区,应对原生地质环境作出评价；老矿区则应针对已出现的环境地质问题(如放射性、有害气体、各种不良自然地质现象的展布及危害性进行调研,找出产生和形成条件,预测其发展趋势,提出治理措施。在矿区范围内,针对不同的矿石类具有代表性的样品,进行加工选冶性能试验.可类比的易选矿石应进行流程试验,一般矿石在流程试验基础上,进行扩大连续试验,难选矿石和新类型扩大连续试验,必要勘探时未进行可行性研究的,可依据系统工程及加密工程的取样资料、有效的物探、化探资料及各种实测的参数,用一般工业指标圈定矿体,并选择适当的方法,详细估算相应类型的资源量；进行了预可行性或可行性研究的,可根据当时的市场价格论证后所确定的、由地质矿产主管部门下达的正式工业指标圈定矿体,详细估算相应类型的储量、基础储量和资源量,为矿山初步设计和矿山建设提供依据.探明的可采储量应满足矿山返本付息的需要。需的是成矿预测虽然是矿产勘查工作的，但成矿预测在矿产勘查概念：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，还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。矿床勘探进一步可划分为：1、地质勘探阶段矿山开发准备时期,为建矿可2、开发勘探阶段直接为矿山建设与生产服务1、地质勘探阶常被称作矿床勘探，又常简称其为勘探。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。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，很大程度上决定着未来矿地质勘探与前几个勘查阶段相比具有以下特点：得多，所需时间也长得多。具体矿床的地质勘探一般只有在与有关需求部门(公司、矿山企业)和投资者签订了合同并领取了探矿证后，才开始组织勘探施工。对于属急须或短缺矿种的矿床，或位于资源矿山企业附近的矿床，为加快勘探与开采步伐，尽可能地搞好其间的衔接，则往往实行切实的探采结合，即矿床勘探工程(如坑道)的设计与施工必须兼顾矿床开采时能够利用。2、开发勘探阶段开发勘探是直接为矿山建设生产服务的，属矿山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，延长矿山等按开发勘探的具体任务和顺序，又可将其划分为生产勘探合矿山采矿生产的阶段开拓、矿块采准、切割与务和特点，又可将其顺序细分为开拓勘探、采准勘探回采)等更小的阶段。补充地质勘探是指生产矿山的、深、边部的地质找矿与勘探工作。其对资矿山企业更具有特殊意义。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，扩大资源量或种类等。其最大特点是往往具有普查找矿与矿床勘探两者“合并”进行的样式，即两者间界线不易清楚划分。矿床勘探阶段划分示意(初步勘探地质勘

(详细勘矿床勘 基建勘开发勘 生产勘补充勘(四)勘探周期及其影响因1、矿床勘探周矿床勘探周期经历的时间。地质勘探周期编写勘探报告，并通过验收的整个过程所消耗的时间。或矿山生命周期相当。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11—142、影响勘探周与国家矿业管理体制有如矿业管理体制是否理顺、有关部门的对矿床勘探程度的要因为矿山设计部门与基建生产往往要求3、矿床地质特征的复杂大者，则越难于查明，故势必消耗较多。是将地质勘探与开发勘探地“合二而一。4、勘探技术与设备的先进性、便捷程度和有效若勘探范围一定、工程量一定，若技术工艺，设备笨重、效率低，或勘查效果不佳，所获取资料可信度，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。5、勘探矿区经济地理环境与交通条件等若自然环境条件恶劣，交通条件差，地区环境保施工进度。6、有关勘探的业务素质若地质矿产预测与推断，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。7、勘探报告不能顺利验收勘探报告不能通过审评验收，需重新编写，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。总之，地质勘探周期在可能的情况下应尽可能的缩短。过长(或过早投入勘探)造成勘探的过早支出、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，由于种种原因而长期不能转入矿山建设开发的“呆矿”，在计划经济体制下已给国家造成了极大浪费。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，前者要求尽可能地短，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进行任何一个矿产勘查项目的工作，一般应遵循立项论1、勘查项目的确立和论证(立项论证)矿产勘查工作在实际上总是以勘查项目为基本的工作对象的。所谓勘查项目是指：凡根据经济建设和社会发展需要纳入计划的，或接受委托的，在指定地区，以客观地或矿体为研究对象，完成特定的勘查任务，独立编制设计，进行地质作业，并提交勘查报告的矿产地或工作地区，即为勘查工作项目，简称勘查项目。矿产勘查项目按工作阶段分：预查、普查、详查、勘探工作项首要环节，也是重要的环节，矿产勘查工作的社会经济效益就取决于立项论证。立项论证的中心术、经济论证，提出立项建议。2、勘查设计的编制和(设计编审)矿产勘查项目确定之后就要制定勘查工作的均大同小异，各有所重。一般要求做到任务明、部署合理、方法得当、措施有力、技术可行、经济合理。设计编写完毕要上交主管部门，只有经过批准之后才能具体实施。3、勘查工作的组织与实施(组织实施)勘查工作的组织与实施，必须严格按照设计进行。在实施过程中要协调好各项目工作，取、取准基础资料，加强质量和综合研究，发现问题及时处理，必须时可根据实际情况修改设计，涉及重大问题要报原单位批准。各类勘002年国家颁布的矿产勘查的有关规范执行。4、勘查报告的编制和(报告编审)矿产勘查报告是矿产勘查工作的总结和最终成果。勘查报告是为勘查区能够进一步进行工合相应勘查项目规定的工作程度基础上进行；报；报告内容要讲究针对性、实用性和科学性，成应按有关规定呈报主管部门和汇交第一第一第二产勘查的基本原则及勘查第三产资源储量分类第四节矿业权()1、矿产资源和矿产储量的概念矿产资源是指由地质作用形成于地壳或地表的自然富集物，根据其产出形式(形态、产状、空间分布)、数量和质量，可以预期最终开采是技术上可行、经济上合理的，即具有现实和潜在经济的物质对矿产资源所估算的数量称为矿产资源量根据地质可靠程度，矿查明资源：经勘查工作潜在资源：根据地质依据和物化探异常预测而经查证的那部分矿产资矿产储量是矿产资源量中查明资源的一部份，量/规模、质量能为当前工业生产技术所开发利用，国家政策允许开发的原地矿产资。查明资源的其余部分为暂难利用的探明。2、矿产资源储量分类分级及其意义(1)矿产资源储量分类分级就是根据矿产资源及储量精确性及可靠程度、工业用途及技术经济可行性的不同，对矿产资(2)矿产资源储量分类意义是评价矿产资源的基本准则是矿产资源储量估算、资源预测和国家统计、交易与管理的统一标准；是国家制定经济和资源政策及建设计划、设计和生产的依据。属于技术性分类业技术条件和相关、政策，可以被工业开采前工业技术经济条件和相关的、政策，暂时因为：矿贫、矿薄、难采、难选冶及外部条件。根据储量分级标准的控制程度的不同：准确、详、基本、初步、大致，将储量分为ABC、D、E五级。其中：A级是矿山编制采掘计划的储量，由生产部门探。B级是矿山建设设计依据的储量，又是地质勘探阶段求的高级储量，并可起到验证C级储量的作用，一般分布在矿山先期开采地段。C级是矿山建设设计依据的储量D级其用途有：为进一步布质勘探工作和矿山建设远景规划的储量，对于复杂矿床可作为设计依据。E级为远景资源《固体矿产资源储量分类》(GB/T1999要是地质可靠程度、可行性评价和经济意义三个方面，采用三维形式地质轴G行性轴F和经济轴E的框架1、经济意义 准准2、可行性研究可行性研究(1)：对矿床开发经济意义的详细评价。主果，所采用的各项技术经济指标和参数应是当时的市场价格，并充分考虑了地质、工程、环境、法律和的经济政策等各种因索对项目的影响。一般用收益率、净现经济评价。般采用收益率、净现值