礦產(chǎn)勘查的理論基礎(chǔ)

礦產(chǎn)資源勘查主講人：杜振川河北工程大學(xué)勘查教研室礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底地質(zhì)根底數(shù)學(xué)根底經(jīng)濟(jì)根底技術(shù)根底礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底礦產(chǎn)勘查的對象是礦床和礦體，一個(gè)礦床的構(gòu)成是各種地質(zhì)作用綜協(xié)作用的結(jié)果，即礦床是地質(zhì)作用的產(chǎn)物。既然礦床是地質(zhì)作用的產(chǎn)物，那么它的成礦作用、礦床地質(zhì)特征、后期改造、空間分布等就一定服從地質(zhì)規(guī)律和成礦規(guī)律。因此，成礦地質(zhì)規(guī)律就成為礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底各種礦產(chǎn)構(gòu)成于一定的地質(zhì)背景之中。也就是說，不同的地質(zhì)背景往往構(gòu)成不同類型的礦床，特定的礦床類型與一定的地質(zhì)環(huán)境有關(guān)。1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性B型爬升：大洋巖石圈爬升大陸板塊之下礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性A型爬升：一個(gè)大陸板塊爬升于另一個(gè)大陸板塊之下礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性1〕裂谷環(huán)境：裂谷是在板塊運(yùn)動的拉張環(huán)境下構(gòu)成的、受深大斷裂帶控制的張性斷陷盆地。a大洋裂谷環(huán)境發(fā)生于大洋板塊間或其內(nèi)部的裂谷，屬大洋型活動區(qū)環(huán)境，如大西洋、太平洋、印度洋中脊裂谷。裂谷中有拉斑玄武巖噴發(fā)，構(gòu)成含銅、鋅、黃鐵礦礦床、鉻鐵礦礦床及銅鎳硫化物礦床等。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性1〕裂谷環(huán)境：裂谷是在板塊運(yùn)動的拉張環(huán)境下構(gòu)成的、受深大斷裂帶控制的張性斷陷盆地。b大陸裂谷環(huán)境主要發(fā)生于大陸板塊之間或內(nèi)部的裂谷環(huán)境大陸裂谷帶在世界范圍內(nèi)具有非常有利的成礦環(huán)境，構(gòu)成一系列特大型礦床，例如，澳大利亞的芒特艾薩銅礦，含銅400萬噸。美國的懷特潘銅礦，含銅600萬噸；德國的曼斯費(fèi)爾德銅礦，含銅500萬噸；波蘭的蔡赫斯坦銅礦，含銅800萬噸；原蘇聯(lián)的烏多坎銅礦，含銅700—1800萬噸。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性2〕海構(gòu)環(huán)境：大洋板塊在該部位沿畢烏夫帶向下爬升，構(gòu)成前緣深海溝，出現(xiàn)玄武巖漿活動，并有銅鋅礦床、Cr、Cu、Ni、Fe礦床以及黃鐵礦型礦床產(chǎn)出。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性3〕島弧環(huán)境屬于消亡板塊邊緣的火山島弧區(qū)，畢烏夫帶近大陸一側(cè)的活動區(qū)環(huán)境。在島弧環(huán)境下，安山巖——花崗巖巖漿活動非常發(fā)育，并伴隨有典型的黑礦型塊狀硫化物礦床，斑巖型Cu、Au礦床，與中酸性及酸性巖有關(guān)的接觸交代礦床和熱液礦床，及與富鉀基性巖有關(guān)的巖漿礦床等。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性4〕大陸邊緣海環(huán)境巖漿活動不甚發(fā)育，有與小型中酸性巖有關(guān)的巖漿礦床、偉晶巖礦床及熱液礦床，主要為W、Sn、Li、Be、Pb等有色和稀有金屬礦產(chǎn)，以及堆積和燃料礦床。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1、礦產(chǎn)與地質(zhì)背景的關(guān)聯(lián)性5〕地縫合線型成礦環(huán)境為大陸板塊與大防板塊碰撞、會聚消亡的活動帶環(huán)境，有超基性巖中的鉻鐵礦床，以及銅鎳硫化物礦床和斑巖銅礦床等。6〕板塊內(nèi)部環(huán)境屬于穩(wěn)定區(qū)成礦環(huán)境。在大洋板塊內(nèi)部，蘊(yùn)藏有儲量豐富的Fe、Mn結(jié)核；在大陸扳塊內(nèi)部，主要產(chǎn)出一些層狀和層控的Cu、Pb、Sn硫化物礦床，沿深斷裂產(chǎn)出有含金剛石的金伯利巖等礦產(chǎn)。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底實(shí)際證明，不同的成礦元素、礦物、礦床在空間上往往具有一定的共生規(guī)律，表現(xiàn)為一定礦種的共生和一定礦床類型的共生。研討礦種共生和礦床類型共生規(guī)律，對于綜合勘查、綜合評價(jià)、綜合利器具有重要的指點(diǎn)意義2、礦產(chǎn)的共生性1〕礦種共生元素在地殼中聚集時(shí)，其中有些造礦元素和礦物表現(xiàn)為典型的共生組合，往往構(gòu)成兩種或兩種以上礦產(chǎn)共生的綜合礦床。礦產(chǎn)資源勘查課件主要造礦元素和礦物的共生組合礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底礦床類型共生指：一系列不同成因類型的礦床嚴(yán)密共生在一同。礦床類型共生在自然界是普遍存在的。例如，湖南瑤崗仙鎢礦區(qū)中的矽卡巖型白鎢礦與脈狀黑鎢礦嚴(yán)密共生；遼西楊家杖子矽卡巖型銅礦與脈狀鉛鋅礦嚴(yán)密共生；我國長江中下游地域—系列火山巖漿、火山熱液及矽卡巖型Fe、Cu礦床嚴(yán)密共生等。2〕礦床類型共生2、礦產(chǎn)的共生性礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底利用礦產(chǎn)的共生規(guī)律，可以根據(jù)一種礦產(chǎn)，去預(yù)測共生的另一種礦產(chǎn)，也可以根據(jù)某一類型的礦床去預(yù)測共生的另一種類型的礦床。2〕礦床類型共生2、礦產(chǎn)的共生性礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底礦產(chǎn)的分帶性，或帶狀分布規(guī)律，是指在成礦過程中礦石的礦物成分、化學(xué)成分、構(gòu)造構(gòu)造等在全球、區(qū)域、礦區(qū)、礦床、礦體范圍內(nèi)，經(jīng)常具有分帶性，呈現(xiàn)有規(guī)律的變化。3、礦產(chǎn)的分帶性1〕全球分帶是指受全球性構(gòu)造系統(tǒng)控制的成礦帶，如全球性的裂谷或板塊縫合帶，貫穿性深大斷裂帶等。全球成礦帶中最著名的有環(huán)太平洋成礦帶、古地中海一喜馬拉雅成礦帶等。礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底2〕區(qū)域分帶指區(qū)域性的礦床分帶，普通以礦種或礦床類型作為分帶的標(biāo)志。如我國秦嶺地槽區(qū)內(nèi)，在坳陷較深部位構(gòu)成矽卡巖型銅、鎢礦床，向地槽的—側(cè)或端部方向延伸，構(gòu)成中低溫鉛鋅礦床，再向外逐漸變?yōu)榈蜏劁R汞礦床。3、礦產(chǎn)的分帶性礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底2〕區(qū)域分帶3、礦產(chǎn)的分帶性秦嶺地域礦床分布表示圖礦產(chǎn)資源勘查課件第一章礦產(chǎn)勘查的實(shí)際根底一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底3〕礦區(qū)分帶是指在礦區(qū)范圍內(nèi)，不同類型礦床在空間上的規(guī)律性分布。礦區(qū)分帶可用礦種、礦床類型以及礦物組協(xié)作為分帶標(biāo)志。3、礦產(chǎn)的分帶性礦產(chǎn)資源勘查課件一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底3〕礦區(qū)分帶云南個(gè)舊錫礦，深部為錫石—銅多金屬型礦石，往上為錫石—硫化物型礦石，再往上為錫石—石英脈型礦石?！?—Cn；2—Cn、Sn；3—Sn、Cn；4—Sn、Pd；5—Pd、Zn、Sn；〕3、礦產(chǎn)的分帶性云南個(gè)舊錫礦原生分帶表示圖礦產(chǎn)資源勘查課件一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底3〕礦區(qū)分帶3、礦產(chǎn)的分帶性堆積鐵礦相變規(guī)律表示圖例如堆積型鐵礦床，在近岸充分氧化環(huán)境下構(gòu)成高價(jià)鐵氧化物，而在遠(yuǎn)離海岸的復(fù)原環(huán)境下多構(gòu)成鐵的碳酸鹽相和硫化物相礦產(chǎn)資源勘查課件一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1〕礦產(chǎn)時(shí)間分布的不均勻性4、礦產(chǎn)分布的不均勻性在不同的地質(zhì)時(shí)期，在不同的地點(diǎn)和地域，只需成礦的控制條件都完全適宜，都有構(gòu)成礦床或某種規(guī)模礦床的能夠性。但在某一地質(zhì)時(shí)代的某一地域，或某一地域的某一時(shí)代，對于某些礦種或礦床或某種規(guī)模的礦床的構(gòu)成來說，能夠表現(xiàn)出特殊的重要性和集中性。這種重要性和集中性首先表現(xiàn)為礦產(chǎn)時(shí)間分布的不均勻性。礦產(chǎn)資源勘查課件一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底1〕礦產(chǎn)時(shí)間分布的不均勻性4、礦產(chǎn)分布的不均勻性據(jù)統(tǒng)計(jì)，前寒武紀(jì)集中了全世界70％左右的黃金，60％以上的鐵、鎳、鈷；80％的鎢構(gòu)成于中生代；50％的錫構(gòu)成于中生代末；40％以上的銅構(gòu)成于新生代等。在外生礦床中，世界上的煤主要構(gòu)成于石炭一二疊紀(jì)；巖鹽和鉀鹽主要構(gòu)成于二疊紀(jì)；石油主要構(gòu)成于新生代等。礦產(chǎn)時(shí)間分布的不均勻性，主要與不同時(shí)期和地域的成礦條件的差別和變化有關(guān)。礦產(chǎn)資源勘查課件一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底2〕礦產(chǎn)空間分布的不均勻性4、礦產(chǎn)分布的不均勻性礦產(chǎn)在空間上的分布和時(shí)間上的分布一樣，也是不均勻的。這種空間分布上的不均勻性表現(xiàn)出不同級別和大小的空間范圍內(nèi)(區(qū)域、地域、礦田、礦床等)。某些礦種、礦床類型特別發(fā)育，礦床儲量特別集中，同時(shí)不可防止地特別貧乏或短缺另一些礦產(chǎn)或礦床類型，從而構(gòu)成礦產(chǎn)空間分布上的集中性規(guī)律。例如，世界錫總儲量的70％左右產(chǎn)于東南亞(馬來西亞、印尼、泰國)和南美玻利維亞等。礦產(chǎn)資源勘查課件一、礦產(chǎn)勘查的地質(zhì)根底5、礦化的不均一性無論是在礦田、礦區(qū)、礦床范圍，還是在礦體內(nèi)部，甚至一個(gè)天然露頭或一塊礦石標(biāo)本，都存在著礦化在空間上的不均一性，表現(xiàn)為有礦與無礦、礦化強(qiáng)與礦化弱、檔次高與檔次低、礦化延續(xù)與不延續(xù)等方面的差別。因此，從某種意義上說，礦化的不均—性是普遍的、大量存在的地質(zhì)現(xiàn)實(shí)。礦化的不均一性，可以在不同的規(guī)模上表現(xiàn)出來，稱為構(gòu)造程度。礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底礦體的構(gòu)成及賦存具有—定的數(shù)量規(guī)律性，即礦體數(shù)學(xué)特征：主要是礦體的幾何特征、統(tǒng)計(jì)特征、空間特征及構(gòu)造特征，這些特征及它們的變化性，均可以運(yùn)用數(shù)學(xué)方法進(jìn)展表征。如：礦產(chǎn)預(yù)測數(shù)學(xué)摸型、礦產(chǎn)勘查信息數(shù)學(xué)模型、礦產(chǎn)勘查方案優(yōu)化數(shù)學(xué)模型等，這些數(shù)學(xué)模型是在礦產(chǎn)勘查過程中不斷的運(yùn)用數(shù)學(xué)原理加以總結(jié)而構(gòu)成，反過來又為礦產(chǎn)勘查而利用。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)的不斷開展，對礦產(chǎn)勘查過程中獲得的大量數(shù)據(jù)的運(yùn)算處置，實(shí)現(xiàn)了數(shù)字模擬自動化，提高了礦產(chǎn)勘查質(zhì)量。礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底礦體的統(tǒng)計(jì)特征是礦體最根本的屬性，而礦體變化的數(shù)量規(guī)律性，主要表達(dá)在統(tǒng)計(jì)規(guī)律性上。礦體的統(tǒng)計(jì)特征含有非常豐富的成礦信息和找礦信息。統(tǒng)計(jì)分析方法運(yùn)用在礦體研討的各個(gè)領(lǐng)域，它是研討礦體數(shù)學(xué)特征的最根本方法。1〕統(tǒng)計(jì)特征①統(tǒng)計(jì)分布模型研討：通常是以礦體的檔次標(biāo)志和厚度標(biāo)志為主要研討統(tǒng)計(jì)對象。目的在于查明礦體統(tǒng)計(jì)總體的性質(zhì)。礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底②統(tǒng)計(jì)特征數(shù)的研討：不同類型的礦床和礦體具有不同的數(shù)學(xué)特征，而在同一礦床或礦體內(nèi)部其數(shù)學(xué)特征的層次和方式也是多種多樣的。統(tǒng)計(jì)特征數(shù)的計(jì)算，目的在于對礦體之間和礦體內(nèi)部進(jìn)展對比，查明空間變異序列、最大變化標(biāo)志、最大變異地段及最大變化方向等，最終在統(tǒng)計(jì)特征根底上，劃分礦體變化類型。1〕統(tǒng)計(jì)特征礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底空間特征是研討礦體在空間上的變化趨勢，特別是對礦體內(nèi)外標(biāo)志值的空間變化性的研討，如檔次、厚度、產(chǎn)狀等的研討，可了解礦體在空間的變化規(guī)律，同時(shí)將其與控礦主要要素結(jié)合起來，可指示礦體的趨勢變化的內(nèi)在緣由，這佯不但可以查明礦體的變化性質(zhì)及變化程度，而且對隱伏礦體預(yù)測及資源評價(jià)均有指點(diǎn)意義。2)空間特征礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底①礦體標(biāo)志值及其趨勢分析：—維趨勢分析可清楚反映標(biāo)志值在一維空間序列的變化規(guī)律，如礦化強(qiáng)度、礦體含礦性的貧富變化性等。二維趨勢分析是經(jīng)過等值線表示的平面，反映平面坐標(biāo)上的變化趨勢。經(jīng)過不同范圍和不同比例尺的趨勢分析，查明礦體總體變化趨勢。2)空間特征礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底②區(qū)域化變量和變差圖：區(qū)域化變量是具有空間位置的隨機(jī)函數(shù)，它具有隨機(jī)性變化，同時(shí)也具有某種程度確實(shí)定性變化，研討區(qū)域化變量的方法是變異函數(shù)和變差圖。變差圖方式及其參數(shù)可以作為變量空間自相關(guān)或其延續(xù)程度的定量特征。如自相關(guān)范圍和強(qiáng)度等。2)空間特征礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底幾何特征是研討礦體在三度空間上的展布方式，如礦體規(guī)模、形狀、產(chǎn)狀、高程、埋深、邊境明晰程度、輪廓復(fù)雜程度及外部特征和控制要素。礦體幾何特征的研討方法稱為礦體幾何學(xué)方法、一方面礦體幾何特征，主要受地質(zhì)構(gòu)造形跡控制，如斷裂構(gòu)造、褶皺構(gòu)造等。另一方面礦體幾何形狀具漸變性，只需遭到成礦后構(gòu)造的改造，礦體幾何形狀才發(fā)生突變性。礦體幾何學(xué)的研討主要是編制礦體程度斷面或垂直剖面圖，以及平面剖面圖的投影圖等。3〕幾何特征礦產(chǎn)資源勘查課件二、礦產(chǎn)勘查的數(shù)學(xué)根底礦體構(gòu)造特征：即礦體的詳細(xì)構(gòu)造和籠統(tǒng)構(gòu)造，研討對象為各種勘探變量及礦體各種標(biāo)志值，用以了解礦體的均質(zhì)性、非均質(zhì)性、各向異性、同向異性、延續(xù)程度等。4〕構(gòu)造特征礦產(chǎn)資源勘查課件三、礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟(jì)根底作為勘探對象的礦體，它包含了經(jīng)濟(jì)的概態(tài)，在當(dāng)前的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件下能滿足國民經(jīng)濟(jì)的要求，普通稱之為“工業(yè)礦體〞，礦物質(zhì)的自然堆積那么稱之為“自然礦體〞。工業(yè)礦體是要根據(jù)工業(yè)目的圈定，它的邊境和自然礦體常是不吻和的。1〕礦體的屬性特征受工業(yè)要求的制約由于工業(yè)礦體是根據(jù)工業(yè)目的圈定的，因此它的規(guī)模、外形。質(zhì)量等屬性特征受著工業(yè)目的的影響，即隨工業(yè)目的的變化而變化。這就闡明，在進(jìn)展礦床的地質(zhì)、技術(shù)，經(jīng)濟(jì)預(yù)測時(shí)，是以一定的技術(shù)經(jīng)濟(jì)條件為前提的。工業(yè)目的的制定，除思索礦床本身的特征，當(dāng)時(shí)的工業(yè)技術(shù)條件外，還決議于如市場對該類礦產(chǎn)的需求程度，國家的經(jīng)濟(jì)政策，礦區(qū)的自然經(jīng)濟(jì)條件等。礦產(chǎn)資源勘查課件三、礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟(jì)根底2〕經(jīng)濟(jì)合理性是礦床勘查必需遵照的準(zhǔn)那么被勘探的礦產(chǎn)儲量，不僅是自然的產(chǎn)物，也是社會勞動的產(chǎn)物?？碧絻α烤哂幸欢?/p>