第五章：矿体地质研究

1、平盖接触
2、超覆接触 复杂的接触带构造
火山岩筒四周环状裂隙控制的矽卡岩型 爆发角砾岩筒所控制的柱状矿体示意剖面图 铜矿床示意剖面图
• (2)、矿体内部结构标志的变化控制因素 • 原生因素： • 矿化强度的不同，含矿溶液本身的 性质、成分、流体性状；成矿的物理化 学环境的变化；矿化环境在矿体各不同 部位并不相同，矿体中某些部位强，某 些部位弱，造成矿化不均匀性。 • 次生因素：氧化淋滤和次生富集
• 矿体各标志的变化性 – 由于各种地质条件的影响及成矿过程的复杂 性，造成矿体特征的各种标志具有各向异性。 这是矿体的最基本特征之一。如，矿石品位 分布的不均匀性、矿体形态的不稳定性和不 连续性等，就是这种变化性的宏观表现。 • 矿体绝对的变化性和相对的稳定性或规律性， – 是勘探方法的理论基础，是划分矿床勘探类 型的依据，是决定每个具体矿床勘探难易程 度、勘探精确程度和勘探经济效果的基本客
两矿体矿体的变化性对比图
见矿工程中矿体的厚度相同，方差、变 化系数相同，但矿体的形态、矿体的变化 完全不同，相同的工作量则勘探精度也不 相同
二、矿体地质研究的基本内容
• 矿体地质研究侧重与影响勘探的最主要 的矿体变化标志的研究，即矿体外部的 形态标志和矿体的内部结构标志。
矿体外部形态 内容包括：
3）矿体形状特征
包括整个矿体的形状及细节、轮廓的 复杂程 度和尖灭特征等。 • 矿体的形状：一般有板状、层状、透镜 状、条状、管状和巢状等。 • 矿体地质特征研究包括矿体的变异（变 化）性、矿体变化的规律性、矿产的共 生性研究三部分内容。
2、矿体地质概念
• 矿体地质：以矿体为研究对象，其基本任务是 研究矿体各种标志的变化性，目的在于阐明矿 体各种标志的变化性特征或变化规律，为选择 合理勘探方法及矿床的工业评价提供依据。
任 务 目 的
标志变化性 标志变化特征
服 务 选择合理勘探方法 领 矿床的工业评价 域
• 矿体地质内涵：是指矿体本身固有 的地质特点、特性和标志；常概括 为矿体外部形态特征与内部质量特 征。 • 一般包括矿体的形态、产状、规模、 物质成分、内部结构(不同类型、品 级矿石及夹石等在矿体中的分布)等 方面特点的变化情况，以及控制这 些变化的地质要素，如构造、岩性、 成矿作用等。
2、自然分布曲线及变化性指数
• 1）、自然分布曲线法是反映矿体不同空 间位置上，矿体标志值具体变化性质的 一种方法。它是对矿体变化性质进行研 究的基本方法，也是最常用的方法。通 过对自然分布曲线形态特征的分析，可 以初步定性地判断矿体标志值在某特定 方向上的变化性质或变化规律。
• 2）变化性指数法是在某一方向标志值自 然分布曲线的基础上，根据相邻观测点上 矿体标志值之间的符号变化关系，用“变 化性指数”定量地判断矿体标志值(如品位) 变化性质的一种方法。
5 .5
E xp e c te d N o rm a l
7.0l n (x) 8.0
10.5 11.5 12.5 13.5 10.0 11.0 12.0 13.0
E xpec ted Normal
InC
• 其次，根据统计分布曲线的特征鉴别与 解释矿床成因。一般认为不同成因或不 同成矿条件下形成的矿体应构成不同的 统计总体，它们应各自具有其特殊类型 的统计分布模型和相应的统计特征值。
a．规则的或坐标性变化 • 属于这类性质变化的典型标志是矿 体的厚度变化。厚度变化基本特性 之一乃是具有一定的方向性和平稳 性。 • 具有某种近似值的这种变化可以由 直线方程式表示出来，亦可用图解 来表示。
•
• b．偶然的或不规则的变化 • 所谓偶然或不规则的变化，是 指在矿体内某一区段或某一方向 上，相邻观测点所获得的标志值 相互之间既无局部联系，在整个 区段内也缺乏总体联系，即标志 值的大小呈现无规律的急剧的跳 跃或不连续的杂乱变化。
• 它直接影响到矿体勘探类型的划分，勘 探手段的选择，工程间距的确定，以及 矿体的圈定方法和圈定结果的可靠性。 • 在工程间距或工程数量相等时，变化程 度越大，勘探精确度越低。为获得相同 精度，则变化程度大的矿体比变化小的 矿体勘探工程间距要小，数量要多。 • 矿体不同标志具有不同的变化性质，而 相同标志却可以具有不同的变化程度。
• 品位低于边界品位的弱矿化地段未圈入 矿体；
• 很薄的夹石圈入矿体。
工业矿体与自然矿体示意图
1、矿体中的夹石、由于厚被圈出； 2、矿体 内的夹石，因为比较薄被圈为矿体；3、这部 分矿按品位已大于边界品位，但由于薄未被圈 入矿体；4、矿体。
2）矿体产状
狭义的矿体产状由走向、倾向和倾角三要素组成。脉 状、柱状、透镜状等矿体则需测量矿体的侧伏方向 及侧伏角和倾伏角。 广义的矿体产状还包括： • 矿体的埋藏情况——地表矿、隐伏矿及埋藏的深 度。 • 矿体与火成岩空间位置关系——岩体内、接触带、 围岩中。 • 矿体与地质构造空间位置关系——如与褶皱和断 裂的空间关系。 • 矿体与围岩层理、片理的关系——整合型、切穿 型、组合型。
第五章 矿体地质研究
• • • • 一、概述 二、矿体地质研究的基本内容 三、矿体变化性的数学表征方法 四、矿床勘探类型
• 一、概述 • 1、关于矿体的概念 1）矿体 一般是指矿石和穿插在其中的呈任何形 状的无矿脉石所构成的统一开采对象的天然堆 积体。 工业矿体 是根据工业指标圈定的，与自然矿体 的界线常常不吻合。主要有：
• Д ．А ．晋可夫曾将矿体各种标志的变 化性质分为四种类型： –a 逐渐的、连续的有规则的变化； –b 逐渐的、连续的不规则的变化； –c 跳跃式的、断续的有规则的变化 –d 跳跃式的、断续的不规则变化。 • 一般地说，矿体形态标志的变化多属前 两类，而质量标志的变化则常属后两类。
П.Л卡里斯托夫(1956)将矿体变化 性按其性质分为两类：
ห้องสมุดไป่ตู้
• 一个矿体的内部，多种标志的变化程度往往不 同，不同类型的矿床其最大 的变化标志也可不 同。 ● 例如：贵金属、稀有金属矿床：矿体 的内部结构变化程度（矿石品位、品级及类型） 大于矿体外部形态标志的变化；黑色金属：矿 体外部形态标志的变化大于矿体的内部结构变 化程度（矿石品位、品级及类型）； • ◆ 矿石品位是大多数内生矿床的最大变化标 志。 • ▲ 矿体厚度、形态、产状及规模是大多数外 生沉积矿床的矿体变化最大标志。
3、控制矿体变化的因素的研究
度散 影 的响 因元 素素 及集 发中 育、 程分 成 矿 后 的 改 造 破 坏 式矿 、床 成成 矿因 地、 质成 条矿 件方
• • • • •
(1)、矿体外部形态控制因素 1)、褶皱控矿构造 2)、断裂控矿构造 3)、裂隙控矿构造 4)、侵入体内部构造和接触带的控制 （原生节理、流动构造） • 5)、火山构造（火山颈、火山口）
标志 矿体内部 结构 标志
★ 矿体的变化性质
矿 矿 矿 ★ 矿体的变化程度 体 体 体 产 形 厚 ★ 状 态 度控制变化的因素 规 模 矿 石 品 位 品 级 矿 石 类 型 夹 石
• 1、矿体变化性质的研究 • 概念：矿体变化标志在矿体不同空间位 置上相互之间的联系特点与变化的特征 和规律 。 • 换句话：矿体变化性，是指矿体地质特 征(矿体特性与标志)在矿体的不同空间部 位(或各矿体之间)所表现出的差异及变化 特点 , • 实际上研究矿体各种标志在空间上的变 化是随机型变化，还是确定型变化；是 有规律变化，还是无规律变化等特征。
矿体地质研究与矿床地质研究的 区别
矿体地质研究 矿床地质研究
矿 体 质 量 品 位
矿 体 形 态 规 模
矿 体 内 部 结 构
矿 石 组 构 成 分
成 矿 条 件
成 矿 过 程 成 因
• 矿体地质研究的中心问题 • 矿体的变化性、矿体的变化程度和 矿体的变化因素的问题
3、矿体地质研究的意义
• 对于矿床的勘查和开采，影响最大的矿 石品位、类型、矿体的厚度、形态、规 模及产状的变化。 • 而以上矿体特征值的变化性研究是矿床 勘查的基础，是划分勘探类型的基本依 据，考虑勘探经济效益的基础，同时也 是矿体评价时的主要依据。
研究矿体变化程度应注意问题
• a、研究矿体的品位变化时，应注意查明几个 最基本的定量指标(如品位变化系数、含矿系数、 品位变化平均梯度等)，有助于客观地根据变化 等级对矿体进行分类，有助于指导勘探与评价； • b、注意研究矿体内不同方向和不同地段的品 位变化程度及相互联系。在研究矿体的三度空 间变化时，应查明最大变化方向。 • c、注意不同研究方法或研究条件(如不同的取 样位置、间距、数量、不同的样品体积、分析 方法)对品位变化可能产生的影响。
干 中 雄 土 壤 地 球 化 学 测 量 Pb 元 素 分 析 值 直 方 图 干中雄 土壤地球化学测量Ag元素分析值直方图
280
180
ln(x)
260 220
160 2 4 0 140 2 0 0
180
120
160 120 80
观测数
观测数
100 1 4 0 80 1 0 0 60 40 20 0 1.5 2.0
三、矿体变化性(变异性)的数学表征方法 • (一)、矿体变化性的数学表征法
定性、定量两种表示方法，其中定性： 几何图件、地质图件表示矿体各标志的 变化特征。 • 1、统计分布曲线 • 实质是反映矿体某个标志不同数值的数 量分布或频率分布 • 频率：区间内的统计个数（频数）/总数
• 研究矿体标志值的统计分布特征具有重 要的理论和实际意义。 • 首先，根据分布曲线的状态特征可以初 步判断矿体标志值的总体变化性质与变 化程度。
• 属于这类变化性质的主要是有色、稀有、 贵金属矿床中有用组分品位沿走向、倾 向及其它方向较常见的变化特征，当观 测点间距不太密集时，有些矿体厚度变 化也可出现这类变化。
2、矿体变化程度的研究
• 指标志值的变化程度及变化速度的综合， 它反映矿体复杂性的量纲。 • 变化程度包括至少三个方面的含义，即 变化幅度(大小)、变化速度及变化范围。 – 变化幅度是指矿体某标志观测值偏离 其平均值的离散程度。 – 变化速度是指矿体某标志相邻观测值 在一定范围内的变化快慢，即变化梯 度大小。 – 变化范围是指从计算矿体某标志的变 化幅度特征的观测值的空间域大小。
60 40 20 0 -4 .5 -4 .0
2.5 3.0
-3 .5 -3 .0
3.5
-2 .5 -2 .0
4.5 4.0 5.0
-1 .5 -1 .0
5.5 6.0
-0 .5 0 .0
6.5
0 .5 1 .0
7.5
1 .5 2 .0
8.5 9.0
2 .5 3 .0
9.5
3 .5 4 .0
4 .5 5 .0
• d、在研究任何一个矿体时，除应查明品 位变化特征外，还需研究矿体厚度、形 态、产状及其变化规律； • e、注意研究矿石品位变化与矿体形态特 征变化间的联系，如产状与品位变化， 厚度与品位变化等； • f、除上述关于矿石质量特征和形态特征 两个最重要的方面外，在矿体地质研究 中尚需注意矿石物质成分及矿体内部结 构、矿体构造、矿化埋藏深度、矿体垂 直及水平分布间隔、矿体密集程度、矿 体组合排列方式、矿石物理化学性质、 矿体围岩及含矿构造等问题的研究。
相依系数法
• • • • • 何谓相依：x1<X2<X3 称为相依 何谓不相依：x1<X2>X3 称为不相依 局部相依：标志值与相邻点值相依 局部不相依：标志值与相邻点值不相依 总体相依：二次平差后，每个观测点的 相应趋势值，在空间上与相邻点趋势值 之间具有线性或单调函数关系。
变化性指数
M t n2
M：数值（观测值）上升下降的次数 n：数值的多少（指标值的多少） t：0~0.2 规则变化， 0.3~0.5明显方向性变化 0.5~0.7 不 明显的方向性变化 0.8~1.0 不规则变化 ☆★变化性指数只反映变化速度，变化性质，而不能反 映变化幅度，也不能反映其变化的复杂程度
• 3、平差曲线及相依系数法 • 所谓“平差”用各观测点相邻若干 点标志值的平均值作为该点的数值 (即趋势值)。按该数值(趋势值)编制 的坐标曲线称为平差曲线。
• 平差曲线法最主要的优点是，能在 复杂的自然分布曲线中排除局部随 机性成分的干扰，显出总体趋势性 的变化规律。但它的主要缺点是， 只能定性地表示矿体标志值的变化 性质，而不能定量地表征矿体变化 性质。