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地质矿产勘察基本理论与基础
发布时间:2013-04-23 来源:湖北省国土资源厅网站 阅读次数:

  2008-6-17 8:50:05  中国选矿技术网  

     一、矿产勘查的基本概念

   

     所谓“矿产勘查”是指对矿床的普查与勘探的总称。矿床普查是在一定地区范围内以不同的精度要求进行找矿或发现矿床的工作,通常分为概查和详查两个阶段或两类工作。矿床普查工作可与不同比例尺的地质制图工作同时进行,也可以从已知矿点的检查入手进行专门性的找矿。找矿一般都是综合性的,即寻找地区内可能存在的一切矿产资源并对它们的质和量及可能的经济意义做出初步判断或评价;对这些矿产资源的成因和分布规律进行初步分析并对今后进一步工作提出建议和设计。找矿也可以是针对某一特定的矿种,如金矿、铜矿或金刚石矿,到已知有这类矿化显示的矿点或选择有利于这类矿产生成或产出的地区进行专门性找矿。找矿要回答的问题是“找什么”?“哪里找”?及“怎么找”。由于矿床的形成,尤其是大型特大型矿床的形成是一个地区地质演化过程中的稀有的、特定的事件,必须具备各种有利成矿的地质条件或因素的组合才可能形成矿床,因此,发现矿床是一件十分稀少或困难的事。矿床不是俯拾即是之物,找矿犹如大海捞针。然而,矿床的形成都与一定的地质异常有关,矿床的分布也有一定的规律可循,找矿就是研究可能成矿的地质异常和矿床可能的分布规律。为了提高找矿效果,通常要根据科学准则首先进行成矿预测,圈出有利成矿远景区,缩小找矿靶区范围,提高找矿成功率。犹如

   

     勘探是在发现矿床之后,对被认为具有进一步工作价值的对象做一些地表和地下的揭露工作,对矿床可能的规模、形态、产状、质量及开采技术、经济条件等作出评价,换句话说,对矿床的工业远景作出评价。这类工作属于评价性质,故通常称之为评价勘探或初步勘探。当评价勘探取得正面结果,认为所发现的矿床有开采价值并对矿床可能的开发规模有初步认识之后,即可根据需要对矿床做进一步的详细勘探工作,查明矿石质量和类型,计算矿石或有用组分储量,查明开采技术条件,为矿山开采设计提供必要的资料,为先期开采提供有足够精度的储量等,这个阶段的工作即称为工业勘探或详细勘探。

     二、矿产勘查的基本原则

   

    (一)因地制宜原则

   

     因地制宜原则是矿产勘查的最基本和最重要的原则,是由矿床复杂多变的地质特点和勘查工作性质所决定的。大量勘查实践的经验证明,只有从矿床实际情况出发,实事求是地决定勘查各项工作,才能取得比较符合矿床实际的地质成果和更好的经济效果;如果脱离矿床实际,主观臆想地进行工作,必然使勘查工作遭到损失和挫折。而要想做到按照矿床客观实际情况部署各项工作,必须加强对矿床各方面特点的观察研究工作,同时又要加强与矿山设计建设单位的联系,以便使矿产勘查工作既符合矿床地质实际,又能满足矿山设计建的需要。

   

     (二)循序渐进原则

   

     循序渐进原则反映了人们对矿床认识过程的客观规律。认识过程不可能一次完成,而是随着勘查工作的逐步开展而不断深化,故矿产勘查应本着由粗到细、由表及里、由浅入深、由已知到未知的这一循序渐进原则。矿产勘查工作不可任意超越程序阶段的规定。

   

    (三)全面研究原则

   

     全面研究原则是由矿产勘查的目的决定的,反映在对矿床进行地质、技术和经济全面的研究评价,克服矿产勘查的片面性,实现全面阐述矿床的工业价值。

    (四)综合评价原则

   

     自然界的矿床几乎没有单矿物石存在,它们都含有或多或少的有益组分,因此涉及矿产的神经过综合利用,它对矿床的价值起到至关重要的影响,使矿床由单一矿产变为综合矿产,使无意义的贫矿变为可供开发利用的工业矿床。

   

    (五)经济合理原则

   

     经济合理原则是矿产勘查的基本原则中非常重要的原则。矿产勘查本身就是一项经济活动,它受经济规律的制约,因此在矿产勘查过程中自始至终都要重视经济合理的原则。在保证矿产勘查程度的前提下,用量合理的方法,最少的人力、物力、财力的消耗,在较短时间内取得最好的地质成果和最大的经济效果。

   

     三、矿产勘查阶的划分

   

      矿产勘查是对矿产地质客体进行调查研究和获取信息的过程,是查明矿产资源或矿产储量以及生产其他基础地质信息的过程。这个过程不可能一次完成,需要分阶段并依次进行。这是由勘查对象的性质、特点和勘查生产实践需要决定的,或者说是由矿产勘查的认识规律和经济规律决定的。阶段划分的合理与否,将影响到矿产勘查与矿山设计、矿山建设的效率与效果。因此,它不仅是矿产勘查实践中的实际问题,也是勘查学中的一个重要理论问题和技术经济政策性问题。它历来为世界各国勘查学者和广大从事矿产勘查与矿业开发及管理的人们所重。

    (一)勘查阶段划分的目的、意义与原则

   

     勘查阶段划分的目的与意义主要是为了地勘查对象进行初步筛选,以使择优进行下一步勘查工作,确保后继勘查的可靠性和合理性,减少勘查投资的风险性,提高矿产勘查的效益。

   

    勘查阶段划分原则应根据勘查生产实践经验的不断总结,及时修订出能够实行的原则。具体有:

   

      1.合理的阶段程序必须反映从勘查开发全过程的客观规律

   

     贯穿于全过程的矿产勘查工作的客观规律决定于矿产勘查工作的性质和特点。众所周知,矿产勘查工作具有两个基本特点:一是与一般地质科学工作相一致,自始至终是一项探索自然地质体的调查研究工作;二是任务直接来自社会物质生产和社会发展需要,以既是自然地质体又是经济体的矿产资源为研靠对象,而与社会物质生产过程特别是矿业生过程直接相关,并作为基础性和先行性工作以自身成果为一守程提供前提条件。这两个特点决定了针对矿产所进行的矿产勘查工作有别于一般地质科学研究工作和一般物质生产过程,其属性表现为通过对矿产地质条年、赋存规律、变化特征和其开采、加工技术、经济条件的调查研究,直接为矿产资源的开发利用提供物质成果(探明储量的工业矿床)和认识成果(说明矿床可被开发利用的各种信息)。

   

      2.勘查阶段划分必须与矿山建设程序相适应

   

     矿产勘查工作是为矿山生产建设服务的,它必须为矿山基本建设的不同阶段的需要提供相适应的矿产资源信息和其他所必须的地质、技术、经济资料。基础工业的基本建设程序一般分为远景规划、矿区总体设计、矿山建设设计和矿山建设等几个阶段,而矿山建设完成后即投入生产。因而矿产勘查阶段的划分要与之相适应。以便使各勘查阶段所取得的最终成果(矿产储量和其他信息资料)具有明确地使用目的。

    (二)矿产勘查阶段的划分

   

     矿产勘查工作一般分为预查、普查、详查、勘查四个阶段。

   

     预查:依据区域地质和(或)物化探异常研究结果、初步野外观测、极少量工程验证结果,与地质特征相似的已知矿床类比、预测,提出可供普查的矿化潜力较大地区。有足够依据时可估算出预测的资源量,属于潜在矿产资源。

   

      普查:是对可供普查的矿化潜力较大地区、物化探异常区,采用露头检查,地质填图,数量有限的取样及物化探方法,大致查明普查区内地区、构造概况;大致掌握矿体(层)的形态、产状、质量特征;大致了解矿床开采技术条件;矿产的加工选冶性能已进行了类比研究。最终应提出是否有进一步详查的价值,或圈定出详查区范围。

   

      详查:是对普查圈出的详查区通过大比例尺地质填图及各种勘查方法和手段,比普查阶段密的系统取样,基本查明地质、构造、主要矿体形态、产状、大小和矿石质量,基本确定矿体的连续性,基本查明矿床开采技术条件,对矿石的加工选冶性能进行类比或实验室试验研究,做出是否具有工业价值的评价。必要时,圈出勘探范围,并可供预可行性研究、矿山总体规划和做矿山项目建议书使用。对直接提供开发利用的矿区,其加工选冶性能试验程度,应达到可供矿山建设设计的要求。

   

     勘探:是对已知具有工业价值的矿床或经详查圈出的勘探区,通过加密各种采样工程,其间距足以肯定矿体(层)的连续性,详细查明矿床地质特征,确定矿体的形态、产状、大小、空间位置和矿石质量特征,详细查明矿体开采技术条件,对矿产的加工选冶性能进行实验室流程试验或实验室扩大连续试验,必要时应进行半工业实验,为可行性研究或矿山建设设提提供依据。

     四、基本理论与四大基础

   

     矿产勘查的特点就是在不确定条件下进行各种决策。因此,矿产勘查的核心是预测。预测不同于猜测,其区别就在于预测是有理论指导的。除预测理论外,勘查方法的理论原理也均属于理论基础的范畴。勘查的理论基础包括地质基础、数学基础、经济基础及技术基础等四个基本方面。

   

    (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。

   

     成矿地质特征是矿产勘查中地质研究的主要内容;矿体地质特征是制约矿产勘查难易程度和精度的基础;致矿地质异常是选择矿产勘查目标和确定勘查范围的基本依据。

   

     (二)数学基础:矿产勘查是一种地球探测活动和地学信息工作。在勘查过程中要与大量数据打交道:要获取数据、处理数据、分析数据、解释数据、评价数据。

   

    (1)地质体(包括矿体)的数学特征是定量区分、鉴别、预测地质体(含矿体)的重要依据,也是揭示、圈定地质异常及致矿地质异常的前提和“数字找矿”的基础。

   

     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)都具有一定的数量规律性。地质体的数学特征就是这种数量规律性的表现。这种类量规律性是进行定量预测、定量评价、圈定地质异常、建立预测模型、进行数字找矿和数学模拟的基础。

     地质运动的数量规律性是客观存在的规律,是各种地质事件的本质的反映,其具体表现则为各种地质产物(各种地质体,包括矿体)的数学特征。

   

    (2)概率法则地质现象、地质规律、勘查工作的主要制约作用。

   

      ①地质规律只能以一定的概率指示成矿,地质异常也只有在各种成矿因素异常在时空上有效地匹配或耦合时才能有较高控制成矿的概率。

   

      ②勘查工作只能以一定的概率去发现一定规模的矿床。

   

      ③地质观测结果的误差及其随机性。

   

     (三)经济基础

   

     矿产勘查是一种经济活动,它自始至终受经济因素所制约;

   

      1.矿体的属性特处受工业要求和市场价格的制约;

   

      2.经济合理性是矿床勘查及评价必须遵循的准则;

   

      3.矿床经济评价是矿床勘查必不可少的得要组组成部分。

   

    (四)技术基础

   

     在矿产勘查、开发、利用过程中,新技术的发展总是积极因素。无论是勘查理论和方法的研究,还是解决勘查中的实际问题,都不能不以技术发展的水平为基础。近年来,正是由于新技术的发展而导致了矿产勘查理论、方法和实际工作的重大发展。

   

      1.技术水平影响着勘查的深度和广度,也影响着处理数据和分析信息的速度和精度;

   

      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;

   

      3.新技术的发展使一些经济因素发生改变,而影响到矿床的勘查评价。

   

     技术是矿产勘查的重要理论基础。

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