矿产资源勘查学

1第一章绪论一、矿产勘查地质学的性质与任务1、概念矿产勘查地质学是研究矿产形成与分布的地质条件、矿床赋存规律、矿体变化特征和研究工业矿床最有效的查明方法的应用地质学包括五个方面的内容（1）各种地质条件（2）矿床成矿和赋存规律（3）矿体的变化性（4）查明矿体的方法（5）工业矿体质和量二、矿产勘查地质学的内容1、勘探工作性质2、矿床勘探程序3、矿体地质研究4、矿床勘探类型5、勘探技术手段6、勘探工程总体布置7、固体矿产取样8、地质编录9、矿产储量计算第二章找矿地质条件及找矿信息第一节、找矿的基本问题1，概念:在一定的地区内为寻找和评价国民经济需要的矿产而进行的地质调查研究工作,包括矿点的位置,国家需求,矿种,矿产地质调查,地质经济评价提供资料.2,找矿的目的(1)发现矿产地(2)国家需求：一段时期内的国家急需矿种、国家战略、国家资源储备、国家资源政策等(3)地质经济评价a、地质评价b、资源潜力评价c、经济评价(4)提供矿产信息地质信息库：矿产地，构造岩浆岩，火山岩，地层，航磁、遥感、地理等。3，找矿任务国家需求：找什么？国民经济需求什么找什么！成矿预测：到那里找？成矿地质条件、找矿标志分析勘查技术方法：怎样找？有效找矿技术手段的综合应用可行性分析：找到后怎么办？地质经济评价和建立地质数据库第二节、成矿地质条件的概念及分类成矿地质条件（找矿地质条件）指在各种情况下，直接或间接地指示可能发现的各种床而必须具备的一些地质条件，因此也被称之为找矿前提，找矿准则成矿地质条件分类有：一，内生矿床：1岩浆活动、2构造、3地球化学、4岩性二，变质矿床：5变质作用三，风化矿床：6风化剥蚀四，外生矿床：7地层8、岩相古地理2第三节、构造地质条件构造因素是控制矿床形成和分布的重要因素之一，就构造在成矿过程中的作用而言，可分为导矿、散矿（配矿）和容矿（赋矿）构造从构造运动和矿化的时间关系而言可分为成矿前，成矿时和成矿后构造，它们对成矿物质的集散起着不同的作用。1，构造对成矿的控制a．全球性b、区域性c、局部性或更小全球性构造控制，全球性成矿带：a、环太平洋内外带b、古特提斯成矿带区域性构造-成矿省-华南成矿省2，区域性线性构造环状构造的找矿意义线性构造、环状构造起源于它们的构造形迹，在卫片、航片上反映为线状、环状。矿床常产出在线性构造的交汇处，环状构造带的破碎带。线状：断层环状：岩体、穹窿、盆地对内生矿产，大的断裂构造往往是岩浆和矿液活动的通道，起到即控岩又控矿的作用。因而沿大的断裂带常常出现岩浆岩带及矿带；次一级的断裂带则直接控制了矿床，矿体的产出和分布。对外生矿产，断裂构造影响到沉积环境及后期的保存、改造条件。2，控制矿床的局部构造特征分析①局部断裂对成矿的控制控制热液矿床的形态，作为导矿，容矿构造。矿体赋存与两组或两组以上断裂的交汇处，主干断裂与侧支断裂的交汇处，断裂产状变化处。②局部褶皱构造对成矿的控制背斜轴部、倾伏端，断裂横切背斜处，轴部虚脱部位，轴部破碎带③裂隙对成矿的控制提供容矿空间及热液循环通道第四节岩浆岩条件一、岩浆岩的成分特征与成矿的关系1、岩石化学1）酸碱性：据SiO2的含量分成超基性岩、基性岩、中性岩、酸性岩，各类岩石的成矿专属性不同。2）碱度：岩浆岩中Na2O+K2O的含量，如许多斑岩型铜、金矿床的含矿斑岩富含K，与W、Sn、Mo、Bi、Nb、Ta成矿有关的花岗岩富K而贫Ca。3）钙碱性研究：斑岩的钙碱性研究最值得重视，70年代初的斑岩成矿勘查和研究热，体现了中酸性岩钙碱性研究的重要意义。2、挥发份和微量元素地球化学特征1)挥发份F、Cl、B、H2O、CO2、SO22）成矿元素的背景值无论是我国的W、Sn矿产地，还是东南亚越南、马来西亚、印尼、澳大利亚、英国的锡矿康瓦尔都显示出该种特征。如我国三江地区的银背景：产出大量银多金属矿床。对于我国岭南地区、三江地区、东疆、天山地区十分明显。二、岩浆岩时代和成矿时代的关系3太古代：Fe、Au南非太古代金矿、著名绿岩型金矿；晚元古代：P、Fe；古生代：Au、Cr、Ni燕山期：Cu、Sn、W、Pb、Zn，我国、东南亚燕山期的W、Sn等燕山—喜山期环太平洋内带：从南北美洲-所罗门群岛-巴比亚新几内亚-澳大利亚-菲律宾-台湾-日本都形成与燕山—喜山期钙碱性岩有关的斑岩铜矿三、岩浆岩空间分布与成矿及其分布规律1、岩体的分布与成矿的关系与深成岩有关的矿产有伟晶岩、云英岩、熔离型稀有稀土矿浅成的有色金属等热液型、斑岩型超浅成的有次火山的金刚石、金、铜、汞等。2、矿床在岩体内外空间分布规律★岩体内部：铬铁矿、铜镍硫化物矿床、稀土稀有金属矿床、斑岩铜钼金●接触带：W、Sn、Cu、Pb、Zn等接触交代型矽卡岩型矿床◆环绕带状分布：卫星式矿，包括Pb、Zn、Ag、Hg第五节地层条件地层条件主要控制外生沉积矿床、层控矿床一、地层对沉积矿床的控制1、成矿时代特征沉积的Fe、Mn、P、煤矿、盐矿都有一定的富集时代和层位，铁集中在寒武、C、D。铝土矿C、P。2、沉积矿床的沉积序列海进系列：Fe、Mn、P海进序列海进与海退的转折点：Al、煤海退序列：Cu、盐二、地层对层控矿床的控制70年代提出“Stra-bound”层控矿床概念。矿源层对成矿起关键作用，矿体受一定层位控制。如华南地区广泛分布的Pb、Zn矿，一般受D、C碳酸盐岩层位控制。第六节岩相古地理条件一、岩相对沉积矿床的控制1、沉积铁矿的相变规律及分带现象氧化矿物相带—硅酸盐矿物相带、碳酸盐矿物相带、硫化物相带（宁乡式铁矿，从泥质岩相中找到氧化矿，据此相变规律，在碳酸盐及泥质岩相的过渡地带找到菱铁矿和黄铁矿。2、沉积锰床的相变规律及分带现象别捷赫琴院士将沉积锰矿分为三个相带：软锰矿矿石相—水锰矿矿石相—碳酸盐矿石相二、岩相-古地理条件对层控矿床的控制主要原因在于影响成矿环境、成矿的物理化学条件、包括：Eh、ph、生物、细菌、地下水、水动力条件，这些都是层控矿床形成的重要原因。4第七节岩性条件一、岩性条件对内生矿床的控制1、物性的影响透水性、孔隙度、粒度、脆性等，透水性好、孔隙度高者有利于矿液运移沉淀，脆性的岩石易形成容矿空间。2、化性的影响3、成矿的有利环境二、岩性条件对外生矿床的控制第八节变质条件前震旦纪及古生代以来各造山带中大量变质作用形成的矿床。一、变质矿床恢复原岩及建造、划分变质相、变质建造的含矿性二、变成矿床变质作用、变质程度、变质相第九节风化和地貌条件1、风化矿床分析物源。红土型Fe、Ni矿的物源必须是含Fe、Ni含量高的基性、超基性岩。2、砂矿温度、降雨量等外部条件，地壳的慢慢上升，保存条件等。要寻找风化矿床、砂矿，就要分析地质历史上有没有合宜的风化和地貌条件。第十节地球化学条件主要研究区域地球化学特征研究元素的分布，分配，迁移历史主要分析内容★元素的丰度a成矿带中元素的丰度b区域岩系中元素的丰度●元素分布的区域性（background、Anomaly）如华南地区的锡高丰度值分布区，在华南找钨较为有利。★元素的共生组合超基性岩中常有Ni、Co、Cu、Pt等共生，。与中酸性岩浆活动有关的则是W、Sn、Bi、Li、Be、Nb、Ta、Fe、Cu、Pb、Zn等。思考题、讨论题、作业：1．何谓找矿地质条件？有哪些找矿地质条件？找内生矿床时应着重于哪些地质条件的研究？2．大地构造条件对成矿控制的内容有哪些？53．请叙述岩浆岩成矿的空间关系？4．地层条件对沉积矿床、沉积变质矿床、层控矿床、内生矿床的形成和分布有什么控制作用？5．岩矿条件对内生矿床和外生矿床的形成有什么控制？6．从成矿预测与矿床评价角度出发，区域地球化学特征的研究应着重于哪三个方面的研究？7．区域矿产的分带性、矿区的分带性、矿体的分带性、矿床空间分布的等距性的特征以及在成矿预测中的作用？第三章成矿规律与找矿信息第一节成矿规律几十年过去了，地表矿的寻找难度越来越大，费用越来越高，然而能够找到的矿却越来越少，因此，必须加强对矿产分布规律的研究，以便我们可以确定找矿的具体靶区。地质作用的结果（地质作用是有规律的）—矿床（矿床在地壳中分布是有规律的）：a成矿时间分布规律b空间上的分布规律c矿产的共生组合规律一、成矿的时间分布规律概念：形成特定矿产组合的这段地质时期矿产在成矿时代上分布是不均匀的。An∈Au70%，Ni、Co、Fe60%中生代：W80%；中新生代：Mo85%；中生代末期Sn50%二，成矿的空间分布规律1、成矿区域：指矿产集中地产出在地质发展史相近、成矿作用有共性相似性的地区。与一定的大地构造单元、构造岩浆带、构造岩相带一致。成矿区域可以是全球性的、也可以是局部性。（1）全球性成矿带（2）跨越数省的成矿带（3）控制成矿条件相似相近的范围较大的成矿带（4）由同一成矿作用形成的矿产分布区（5）受局部构造-岩体层位控制的矿田2、区域矿产的分带1）全球成矿带（环太平洋带：内带Au、Cu；外带：W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Cu）2）区域成矿带（南岭：东W、西Sn）3）矿区的带状分布（柿竹园、大厂）4）矿体分带（水口山，上：Pb、中：Zn、下：Fe）5）矿体在空间上的等距性特征（江西W矿）三，区域矿产共生组合1，矿产组合或成矿序列从成矿类型组合的角度去研究相关矿床之间的联系6程裕琪（1993）矿床成矿序列是在一定地质时期和一定地质环境中在一定的主导地质作用下形成的在时间空间和成因上都有密切联系，但其具体生长条件是有差别的一组（两个以上）矿床类型的组合。陈毓川成矿序列是具有成因联系的矿床所组成的自然体，是四维空间中有内在联系的矿床组合。翟裕生成矿序列是与同一建造有成因联系的各种成因类型矿床构成的四维整体2、矿床共生分类★同矿种同类型共生鞍山铁矿●单矿种不同类型共生湖南瑶岗仙（黑钨矿-白钨矿）◆多矿种同类型（辽西矽卡岩型Pb、Zn、Mo）▲多矿种多类型矿床共生长江中下游火山-沉积；火山-岩浆；矽卡岩型第二节找矿标志（矿化信息）一、概念找矿标志是指那些直接或间接指示矿产存在或可能存在的现象和线索找矿标志据成因：地质标志、地球物理标志生物标志、人工标志直接标志：1矿体露头2铁帽3重砂4开采遗址间接标志：1围岩蚀变2地形3植物4地名5地球物理6地化异常二、地质标志1，矿化露头是地表找矿最重要的找矿标志原生露头：未经风化或弱风化作用的露头氧化露头（据颜色）：矿物的成分结构构造均遭受到变化。主要包括铁帽和风化壳2、铁帽金属硫化物矿体原生露头——氧化露头——酸性活动组分淋滤——不溶物矿物（针铁矿、褐铁矿等）——聚集成矿3、近矿围岩蚀变在成矿过程中，围岩遭受热液和围岩之间发生物质交换形成蚀变岩石，不同的矿化有特定的围岩蚀变。利用围岩蚀变的分带等现象进行矿体的定位预测。4矿物学-地球化学标志矿物学标志：寻找标型矿物如含铬镁铝榴石，是金刚石找矿的标志重砂异常：重砂法、人工重砂法地球化学标志：分散晕、原生晕、次生晕、气晕、水晕5特殊的地形利用卫片航片预测矿体的位置三，植物标志特殊的植物，植物变种，铜草等四，人工标志地名、老矿坑、老硐、炼渣等，某些矿产之间据地名找到矿体。如湖北铁山铁矿、安徽铜官山铜矿、玉门的石油河五、地球物理标志磁异常、电异常、重力异常、放射性异常等物探异常7思考题、讨论题、作业：1．如何利用找矿信息综合进行找矿？第四章地物化遥关键勘查技术的综合应用第一节概述1、概念找矿方法：为了找矿所采用的工作方法和技术措施的总称2、分类分类依据：各种方法的原理分为：地质方法、化探方法、物探方法地质方法：地质填图法遥感地质法砾石找矿法重砂找矿法物探方法：磁法电法地震重力核地球物理化探方法：岩石测量水系沉积物测量生物测量同位素测量水化学测量气体测量第二节砾石找矿法概念：根据矿体露头被风化后，所产生的矿砾（或与矿化有关的岩砾）在重力、水流、冰川的搬运下，散布的范围；利用此原理，沿山脉、水系、或冰川活动地带研究和追索矿砾进而寻找矿床的方法第三节重砂找矿法一、基本原理1、重砂矿物分散晕（流）的形成露出地表的矿体或矿化围岩，在风化作用下，由于淋滤分解，在水动力、重力作用下，搬离矿体，在矿体周围形成有用矿物、标型矿