2矿产勘查基本理论

四大理论基础-地质基础
(二) 矿床特征 矿床特征则可分为:矿体特征、矿石物质组成、矿石质 量三部分。 矿体特征主要研究和控制: 矿体总的分布范围，矿体数量、规模、产状、空间位 置及形态、相互关系等(矿体分布特征)； 根据矿床地质因素和矿石矿物共生组合特征，圈定氧 化带的范围； 研究围岩、夹石的岩性、产状、形态、矿石有用组分
勘查特征与理论思路-理论思路

一些学者早已指出过矿床产出的部位与周围无矿的地 质环境有显著差异的事实，而且提出矿床形成于具有 最大地质异常部位等(布加耶茨，1973；Gorelov D.A.， 1982)，但是过去人们还是习惯于从研究和分析成矿规 律入手去寻求发现新矿床的途径。人们总结出各种各 样的成矿模式，建立了种类繁多的矿床模型，目的是 通过将研究区(未知)与模型区(已知)作对比以评价未 知区的含矿性和找矿前景。这就是“模型类比”的找 矿方法。我们提出的“致矿地质异常”新概念和“地 质异常找矿法”是从分析各类地质异常入手达到地区 含矿性评价和找矿的目的。这就是“求异”理论的找 矿法。
四大理论基础-地质基础

Hale Waihona Puke 成矿地质条件是指与成矿有直接关系的诸多因素。不 同的矿床其成矿地质条件各异。 如沉积矿产应详细划分地层层序、确定含矿层位、岩 性组合、物质组成及沉积环境与成矿关系等； 与岩浆岩有关的矿床应查明侵入岩的岩类、岩相、岩 性、演化特点、与围岩的关系及蚀变特征等； 变质矿床应研究变质作用强度、影响因素、相带分布 特点及对矿床形成和改造的影响； 与构造有密切关系的矿床，则应对控制或破坏矿床的 主要构造进行研究，了解控矿构造的空间分布范围、 发育程度、先后次序及分布规律等。
含量等。
四大理论基础-地质基础

矿石物质组成的研究包括：
矿物组成及主要矿物含量、结构、构造、共生关系、 嵌布粒度及其变化和分布特征；

综合分析、全面考虑、合理确定回收利用的主要元素，
分别研究氧化矿、原生矿、不同盐类矿物、贫矿、泥 状矿等的性质、分布、所占比例及对加工选冶性能的 影响等。
四大理论基础-地质基础
勘查特征与理论思路-特征
㈡矿产勘查不仅是对地质客体的一个认识过程，而且在 某种程度上更是对地质客体(矿床)的一个改造过程。

因此，矿产勘查区别于一般的地质调查，尤其是当矿 产勘查导致最后矿床投入开采时，其对地质客体的改 造程度和规模就更大。这样，在矿产勘查时就必须考 虑当前和以后可能带来的环境效应，如矿产勘查和随 后的矿业活动对土地和植被的破坏，对大气、土壤和 水质的污染等。
勘查特征与理论思路-特征

为了提高矿产勘查的成功概率，一方面需要对研究区 进行详细的综合性地质调查，根据综合信息筛选出最 有利成矿的地段进行进一步的勘查工作，另一方面， 就需要采用正确的勘查理论和方法，以合理布署勘查 工作。谢学锦(1999)在“矿产勘查的新战略”一文中 指出：“矿产勘查有着巨大的风险与不肯定性，也有 着巨大的利润。有效地减少这种风险与不肯定性有赖
勘查特征与理论思路-理论思路

从地质异常角度考虑，那些“非矿致”物、化探异常
特别是通过物化探异常，有可能揭示深部地质异常的
也是值得重视的。它们可能是某种异常地质体的反映，
存在，这就需要对非矿致异常进行必要的地质解释。
四大理论基础


前节我们已经提到，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如下四个基本方面 ： 地质基础 数学基础 经济基础 技术基础
勘查特征与理论思路-特征

矿产勘查基本理论植根于上述制约勘查工作成败的各 种规律。在找矿难度日益增大，勘查效率日益降低的 情况下更需加强基础理论研究。美国地质学家E.L.奥 尔(1981)指出：“勘查中花费大量资金的事实表明， 尽管我们的许多指导原则可能是正确的，但大部分原 则并不是十分有效的。因此，为了进一步缩小找矿范 围从而降低发现成本，我们需要更确切的找矿准则。 为此，我们比以往更加需要新的概念”。20年后的今 天，我们仍然面临缺乏先进有效的矿产勘查新理论和 新概念的局面。特别是面向21世纪，我们不仅要加强 对传统矿产资源的勘查、开发和保护，而且还要对非 传统矿产资源，即对新类型、新领域、新深度、新用 途和新工艺的矿产资源进行发现、开发和利用的研究。 这就更需要有新的勘查理论的指导。
勘查特征与理论思路-理论思路

“异常”是相对“背景”而言的。过去人们在矿产勘查 中忽视地质异常研究是因为地质观测成果有别于物化 探工作成果。地质调查面上的成果主要是各种地质界 线圈定的地质体以及反映各种时空关系地质体组合的 地质图和相关的文字描述或定性表述，而只在少数离 散的点上，对特定的地质体才获取有少量定量数据。 而物、化探面上的成果则主要以数据形式表征，是大 量的定量数据。因此，物、化探具有明确的“场”的 概念，二维分布(有时为三维)的物、化探数据特征反 映了某种地球物理场或地球化学场。
勘查特征与理论思路-特征
㈣矿产勘查是在不确定条件下采取决策的一种活动。 首先是对矿床成因和矿床形成条件的认识上存在着很 大的不确定性。由于矿床形成过程的复杂性，矿床形 成后变化的多样性，对矿床观察研究的抽样性以及当 今科技水平的局限性等决定了人们对矿床成因认识的 多解性，甚至有时一个矿床已经采掘殆尽，对其成因 的多种观点仍然争论不休。 其次，由于矿体大多埋藏于地下，出露地表部分十分 有限，有时矿体完全隐伏于地下，上面距地表覆盖有 厚度不等的沉积盖层或其他地质体遮挡，对矿体的空 间位置及其产状多以各种间接信息或有限的直接观测 (如少量钻孔或坑道的揭露)进行推断解释。
勘查特征与理论思路-特征
一、矿产勘查有如下特征:
㈠矿产勘查不仅是一项地质工作，同时，它又是一项经 济活动。

因此，勘查目标的选择，勘查对象的价值评估，勘查
过程的设计与优化，勘查成果的市场需求分析，勘查 最终产品的竞争力评价，勘查工作的投入—产出及经济 效益分析等都是十分重要的问题。由此可见，矿产勘 查不仅要遵循地质规律，而且还要遵循经济规律。
勘查特征与理论思路-特征
㈢矿产勘查是在根据某种准则筛选出来的具有成矿远景 的局部地区，甚至是在“点”上进行的工作。 在这些地区往往开展多种技术手段、多学科综合的详 细工作。正因为如此，在这些地区一般可以获取大量 的数据和信息，其成果可以达到三维立体定量和智能 化的程度。矿产勘查是一个涉及勘查对象、勘查阶段、 勘查手段和勘查方法等诸多方面的复杂系统。勘查工 作是一项系统工程。矿产勘查是一个逐步获取地质、 资源、经济与环境等各方面信息的过程。矿产勘查的 最优化准则就是以最小的代价(如人力、财力及物力的 消耗)、最快的速度(最少的时间消耗)获取充分必要的 有用信息。所以，矿产勘查还应遵循系统科学和信息 科学的规律。
矿产勘查基本理论
讲授内容

勘查特征与理论思路 四大理论基础 对立统一的优化准则 勘查战略与勘查战术
勘查特征与理论思路

长期以来，人们对矿产勘查理论的研究缺乏足够的重 视，而且常常以地质成矿理论代替矿产勘查理论。诚 然，区域地质构造分析和区域成矿理论分析都是进行 矿产勘查不可缺少的工作，而且是基础性的工作。只 有基础地质工作做得扎实可靠，对地区地质体的认识， 对地质构造及其演化历史的认识，对矿床成矿特征及 控制因素的分析等等，都能取得比较符合客观实际的 结果，矿产勘查才有可能取得令人满意的结果。然而， 如果矿产勘查工作布署不当，不能遵循矿产勘查的客 观规律办事，则有可能事倍功半，甚至导致矿产勘查 工作的失败。





矿石质量的研究包括： 测试矿石的化学成分、有益和有害组分含量，可回收 组分含量，赋存状况、变化及分布特征； 划分矿石自然类型和工业品级、研究其变化规律和所 占比例；研究矿石的蚀变和泥化特征。 此外，还要对与主要矿产共生和伴生的其他矿产进行 综合研究和综合评价； 对矿床的水文地质、工程地质和环境地质等影响未来 开采的各种地质问题进行研究等等。 从以上固体矿产地质勘查规范的要求来看，查明矿床 地质和矿体地质特征是矿床勘查的首要任务和基本内 容，因此，矿产勘查最基本的理论基础是地质基础。

勘查特征与理论思路-理论思路


这种转化应尽量减少信息的损失和失真，而且应尽量 通过这种转换增加信息量并减少问题的多解性，特别 是提高对隐蔽信息和间接信息的识别能力。提高对异 常和背景形成与演化的时间与过程的识别和分解能力， 这正是研究地质异常的意义所在，也是它的难点所在。 所以，地质异常找矿法也可以说是“数字找矿”法或 是一种“定量找矿”法。单纯的定性描述只能说明地 质异常的类别和性质，但不能圈定它的空间范围，也 不能比较异常的相对强度。所以地质异常的研究过程 是通过数字化和定量化的途径深入研究成矿地质特征， 再造成矿地质环境并提取成矿信息的过程。
勘查特征与理论思路-理论思路

成矿作用就是一种比较稀有的事件，而且成矿作用各 环节的发生都是在物质或运动存在着差异或变异时形 成的结果。例如，提供成矿物质来源的“矿源”，或 是含某种成矿元素相对高的地层、岩体；或是受气液 流体作用时易于析出或萃取某种成矿元素的地层、岩 体，或是由异地(如深部)带入成矿地段的含矿流体等 等，这与不具备矿源性质的地层或岩体相比，矿源地 层、岩体或流体显然是一种“异常”。各种充分和必 要的成矿要素或环节“异常”在时间和空间上的有利 匹配和耦合，就构成了一种有利于成矿的“地质异 常”，我们称之为“致矿地质异常”。
四大理论基础-地质基础

矿产勘查工作的主要内容包括查明：
地质特征 矿床特征。
四大理论基础-地质基础
(一) 地质特征

地质特征可分为两部分： 基本特征 成矿地质条件。 根据我国最新的《固体矿产地质勘查规范总则》的说
明，基本特征是地质背景。包括与成矿有关的区域地
质及区域地层、构造、岩浆岩、蚀变特征等。对砂矿 床还包括第四纪地质及地貌特征。
勘查特征与理论思路-理论思路

而异常就是以某种阈值为界限从场中区分出的高于或 低于阈值的部分。因此，异常有一定的空间范围，有 一定的强度，是一个有限的数字集合，但也具有一定 的相对性。从而可以区分出“背景场”与“异常”。
要研究地质异常，就必须使地质研究或观测成果数字 化和定量化。如何将图形、图像及文字描述数字化和 定量化是一个信息转化的过程。
勘查特征与理论思路-理论思路

应当指出的是，在矿产勘查中人们普遍使用的勘查地 球物理法和勘查地球化学法，其主要目的都是为了发 现“物探异常”或“化探异常”。这些异常当中，人 们感兴趣的是由于矿化或矿床存在而引起的异常，为 了区分无矿异常，通常称前者为“矿致物探异常”或 “矿致化探异常”。我们称地质异常为“致矿异常”， 这表明，地质异常是诱发成矿的“因”。而地质异常 又为成矿提供了时间和空间，所以矿化或矿床是地质 异常的“果”。所以地质异常与成矿的因果关系与物 化探异常与矿化的因果关系恰恰相反。
勘查特征与理论思路-特征

再者，由于矿床勘查是一个相对长期的过程，在这个
过程中有可能发生各种不可预料的情况变化，例如政 治、经济、市场形势的变化，特别是在国外进行风险
勘探时这种人为因素有时起着很重要的作用。

由于上述种种原因，矿床勘查带有很大的风险性，而 且是一项受概率法则支配的工作。人们不能准确预测 矿产勘查的结果，而只能以一定的概率估计矿产勘查 可能的结果。
于新概念的提出与新技术的发展”。
勘查特征与理论思路-理论思路
二、矿产勘查的理论思路 近十年来，我们在探索新的找矿思路方面系统地研究 和发展了地质异常找矿新概念、新理论和新方法(赵鹏 大、池顺都，1991)。 我们知道，矿床的形成是地球中有用元素或有用物质 在某种特殊环境下发生活化、运移、富集、沉积、分 异、稳定、保存、再变异、再稳定等一系列复杂作用 的结果。而这种元素的富集又必须达到一定的规模和 浓度以致能为人类在当今工艺技术水平和经济条件下 可以加以提取和利用。