矿山地质学第一章绪论

矿山地质学◆第一章绪论◆第二章矿山建设阶段的地质工作◆第三章生产勘探◆第四章矿石质量研究与管理◆第五章矿山储量估算与管理◆第六章矿石贫化与损失的计算及管理◆第七章矿山地质指导与管理◆第八章矿山环境地质调查◆第九章矿山保护与资源综合利用◆第十章矿山地质经济管理◆第十一章矿山综合地质研究◆第十二章生产矿山隐伏矿体预测目录第一章绪论地质学及矿山地质概述地质学发展简史矿山地质学的学科性质与特点矿山地质学在矿山企业中的地位和作用矿山地质学的发展现状与发展方向。第一节地质学及矿山地质概述大自然的杰作巨大的采石场一、地质学及矿山地质学的概念1、地质学概念地质学是以地球（主要是地壳）为研究对象的一门自然科学。它主要研究地壳的构造、物质组成、发展变化有及矿产的形成及分布规律，表面特征及地球演化历史。内蒙古阿斯哈图石林中的“石鸟”地球是人类赖以生存之本，地质学的产生是人类在长期的生活、生产实践中逐步了解和认识的结果。所谓矿山地质，是指矿床经过地质勘查证实具有工业价值后，在拟建或已建矿山范围内，为保证和发展矿山生产所进行的一切地质工作的总称。分为基建地质、生产地质、闭坑地质和矿区深部、边部隐伏矿体的地质勘查4个组成部分。一个矿床经过详查阶段证实具有工业价值，并报近期开采利用，从转入地质勘探开始到矿山设计、基建、生产直到矿山闭坑等不同阶段的各项地质工作，均属于矿山地质工作范畴。露天开采矿坑2、矿山地质学概念地质学主要包含两大分支：一是探讨基本事实和原理的基础学科（基础地质）；一是这些基础学科与生产或其他学科结合而形成的学科（应用地质）。3、矿山地质与基础地质的关系应用地质环境地质能源地质资源地质矿床地质学矿产地质学煤田地质学石油地质学地热学矿床地质学环境地质学灾害地质学………矿山地质学1、地质学研究对象地质学是以地球为研究对象的一门自然科学。除地质学外，其它涉及地球的学科还有地理学、生物学、气象学和天文学等。这些学科都与地球的圈层结构密切相关。二、地质学的研究对象与研究内容2、地质学研究的内容地球的物质组成、构造运动、发展历史和演化规律。研究的目的是为人类的生存与发展提供必要的地质依据。目前主要限制于固体地球最外层－岩石圈。随着科技的发展，人类的探索必将走得更远……1、地质学研究的特点三、地质学研究的特点与方法1）时间漫长地球年龄46亿年：沧海桑田、翻天覆地的变化！任何一个地质事件往往要经历数百万至数千万年的周期。目前发现最老的岩石年龄达38-42亿年人类的历史也就六、七百万年，能制造工具的人的记录最早不250万年，中华文明5000多年！同地球演化历史相比，人类的历史也就是一瞬间！！2）空间广阔地球表面总垂直起伏约为20公里：珠峰顶至马里亚纳海沟之间的高差。马里亚纳海沟深约11公里横向：遍布全球每全角落（南级、北级、赤道、山地、平原、陆地、海洋空间广阔纵向：大气圈——上地幔（整个岩石圈）3）现象复杂规模上：从微观世界到宏观世界范围上：无机到有机之间物质和能量的转化环境上：从常温常压到高温高压碳原子石墨金刚石4）源于实践服务于实践地质学是一门实践性很强的科学。地质学的理论首先来源于对自然界的观察和实践。在观察和实践的基础上，进行分析对比归纳，得出初步结论，又用以指导生产实践。人类由盲目地“征服”自然到与自然和谐相处，就是一个很好的例证。2、地质学研究的方法1）野外调查获取野外第一手地质资料是地球科学研究的起点，也是基础。野外地质调查和地质测量是获取第一手地质资料的主要手段。2）试验室内试验是调查研究的延伸和重要组成部分。模拟试验正逐渐成为一种重要的地质调查研究手段。钻石鉴定断层错动砂箱试验与数值模拟结果3）历史比较法“现在是认识过去的钥匙。”---莱伊尔莱伊尔（1797～1875）：英国地质学家。地质学的奠基人。提出地球的变化是各种外营力长期、缓慢作用的结果。认为这种地质作用是微弱的，具有一致性和均一性。批判了灾变论的观点，明确提出“现在是过去的钥匙”。这一观点后来被称为将今论古的现实主义原则和方法。均变论（Uniformitarianism)---莱伊尔灾变论（Catastrophism)---居维叶研究地球的历史，必须根据具体情况，采用历史的、辨证的、综合的指导思想。第二节地质学发展简史一、地质思想萌芽时期（远古—1450）“尝见高山有螺蚌壳,或生石中,此石即水中之物。下者却变而为高,柔者变而为刚。”--朱熹朱熹（1130-1200）南宋思想家。胡道静先生称，“朱熹是历史上一位有相当成就的自然科学家。”李约瑟对朱熹在自然科学方面的工作和成就也相当肯定的。他说：“朱熹是一位深入观察各种自然现象的人。”还认为“朱熹是第一个辨认出化石的人”，比西方早出四百多年这一时期对自然界地质现象的认识是朴素、直观、零散的，分析问题带有极大的猜测性。二、奠基时期（1450—1750)这一时期，对地球的历史开始有了比较科学的解释。李时珍记载了200多种矿物、岩石和化石胡克（英）提出了用化石记述地球历史斯泰诺（丹麦）提出了地层层序律阿格里科拉（德）开创了研究矿物学、矿床学的先河。阿格里科拉（1494-1555）德国学者，被誉为“矿物学之父”。1556年，其遗作《论矿冶》出版，这部著作被誉为西方矿物学的开山之作，汤若望曾译成中文，名为《坤舆格致》。三、形成时期（1750—1840)人们对地球的认识从思辨性猜测转变为以野外观察为主的实证性研究，逐渐形成了地质学的基本思想和方法。地质时代和地层系统基本建立；《矿物学系统》的出版标志经典矿物学的成熟；偏光显微镜的发明为显微岩石学创造条件等等。水成论—维尔纳（德）火成论—赫顿（英）均变论—莱伊尔（英）四、发展时期（1840—1910)地质科学从区域地质向全球构造发展，迅速建立了地质学各分支学科五、20世纪地质学的发展地质学与各基础学科相互渗透，形成了一系列边缘学科。建立了以板块学说为标志的地质学理论、观点和方法。青藏高原成为地学研究的热点地区。板块构造学说板块构造说的理论是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。非洲-南美边界拼合古陆冰川分布范围南部大陆古生物分布大陆漂移学说第二节地质学发展简史五、20世纪地质学的发展—板块构造学说板块构造说的理论是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。洋底面貌洋壳年龄在洋中脊对称分布板块转换断层板块构造说的理论是在大陆漂移学说、海底扩张学说的基础上发展起来的。太平洋洋底扩张示意图1967年，美国普林斯顿大学的摩根、英国剑桥大学的麦肯齐、法国的勒皮顺等人，把海底扩张说的基本原理扩大到整个岩石圈，并总结提高为对岩石圈的运动和演化的总体规律的认识，这种学说被命名为板块构造学说，或新的全球构造理论。板块构造六、现代地质学的发展趋势研究的精度和深度不断提升,研究的范围和领域也将日益扩大；多学科全球性的研究计划将成为地质学研究的重点,国际合作成为必然趋势；大陆构造历史对板块构造理论的挑战,将推动该学说快速发展,甚至会产生新的理论和学说；环境问题也是地学必须研究的新领域。第三节矿山地质学的学科性质与特点矿山地质学是一门直接为矿山生产建设服务的应用地质学科，主要研究矿床开发过程中的地质及共相关的矿产资源经济、环境问题的理论和方法。矿山地质学的主要内容是运用地质学的理论和方法、矿产资源技术经济理论，解决矿山开发过程中的地质经济问题。矿山地质学作为衔接地质学与采矿学之问的一门边缘学科，它的诞生和发展与地质矿产勘查、矿山地质工作及近代采掘工业的发展密切相关。故按其实质来说，其学科性质属于应用性的经济地质学。一、学科性质1.实践性：是直接联系矿山采掘生产并为矿山开采活动服务的应用学科，故具有较强的实践性。矿山地质问题来源于生产实践，同时，它的研究成果必须服务于生产实践，并接受生产实践的检验。2.综合性：与基础地质学、矿产地质学及环境地质学都有着广泛的联系。它以矿物学、岩石学、历史地质学、构造地质学等学科为理论基础，以岩矿鉴定、矿石工艺、勘查地球物理、勘查地球化学以及钻探工程与坑探工程等为技术手段，应用各地质科学的理论与方法来研究与解决矿山生产中出现的各类地质间题，为矿山生产服务。3.经济性：是介于地质学与矿冶工程学之间的边缘学科。它与矿山测量、采矿、选矿以及矿冶经济学、资源经济学之间都有着密切的联系。二、矿山地质学的学科特点三、矿山地质的任务1）利用探矿及采矿坑道，深入细致地研究矿体形态及矿产质量变化等，以保证矿山持续、均衡地进行生产和确定合理的采据比例。2）指导采掘工作的方向，参与探采工程施工管理和验收。3）协助矿山采矿人员对矿产资源进行合理开采和利用，测定及监督矿石的损失、贫化，进行出矿管理和对矿石产量、质量的检查与验收等。4）对矿床进行探边摸底，勘探平行矿体和寻找盲矿体，甚至在矿山外围进行矿产勘查与勘探，为扩大矿山生产能力或延长生产年限增补所需矿产储量。5）及时解决水文地质、工程地质等影响矿山正常安全生产的各种地质问题。6）充分利用矿山生产所提供的有利条件和丰富资料，进行矿床地质理论研究，总结成矿规津，指导成矿预测。7）参与采场、中段、井田开采结束后的验收与总结工作等。四、矿山地质工作内容1）经常性生产地质工作。2）专门性生产地质工作。3）矿山地质技术管理和监督工作。4）矿山综合地质研究工作。5）矿山地质经济管理工作。6）矿山环境地质调查与防治工作。7）矿区深部、边部及外围的地质矿产勘查工作。第四节矿山地质在矿山企业中的地位与作用一、矿山地质的地位与作用任何一个矿山，从矿山设计、建设开始，直到回采完毕，矿山闭坑，关闭矿山为止，都离不开矿山地质工作。它具有四个主要职能：服务生产、管理生产、监督生产和为矿山提供接替资源，保证矿山生产和建设的正常进行，延长矿山的服务年限。矿山地质是矿山生产建设中的重要组成部分，是矿床开采的基础性工作。二、矿山地质工作与矿山其他技术工作的关系（1）与矿山测量工作的关系（2）与采矿工作的关系（3）与选矿工作的关系矿山测量是矿山地质工作的基础，是彼此协同工作的技术工种，共同组成矿山地测部门，负责矿山生产的检查与验收;日常工作中双方配合进行工程施工的指导，工程的地质测绘，开采的贫化与损失、生产矿量的统计、计算与管理。彼此的配合贯穿于生产各方面。首先，矿山企业要按计划持续生产，必须正确的贯彻矿山客观规律的矿山采掘或采剥技术方针政策。其次，地质与采矿的关系还反映在采矿生产的各环节上：开拓过程、采准过程、回采过程。矿山地质人员必须正确划分矿石自然类型与工业类型，指导采矿人员注意选别开采;为选矿人员合理选择选矿方法，制订工艺流程，提供有关矿石的矿物成分、共生组合、结构构造、矿物粒度及嵌布特征等基本地质资料;与选矿人员共同研究矿石、废石、围岩、尾砂、废水等的物质成分，确定其综合回收和改善矿山环境的方向与途径。第五节矿山地质学的发展现状与发展方向科学的发展是由生产决定的。矿山地质学是在采矿生产的推动下逐步发展起来的。我国是世界上四大文明古国之一，我国的采矿事业有着悠久的光辉历史，远在几千年前，就已经开采铜、铁、金、煤等矿产。在国外，矿山地质的产生是比较晚的。欧洲近代地质科学是随着英国的产业革命发展起来的。19世纪30年代形成了完整的地质学理论体系，19世纪40年代与矿产有关的地质学分支-石油地质学、金属矿床地质学先后诞生。尽管历史上为矿山开采服务的地质工作出现的比较早，但是矿山地质学做为一门独立的学科还是比较晚的。一、矿山地质学的发展现状我国的矿山地质工作和矿山地质学是新中国诞生之后，才系统地建立和发展起来的。建国40年来，我国的矿山地质工作随着矿山生产建设的发展而得到了迅速地全面的发展，对保证矿山正常持续与稳定的生产，矿产资源的合理开发利用，扩大矿山规模，延长矿山寿命等方面均起到了重要作用。二、矿山地质学的发展趋势与方向根据矿山地质学的发展现状，展望未来，矿山地质学的发展趋势是:研究领域的不断扩大，技术手段与方法不断更新与革新，工作效率与效果不断提高，管理体制与方法也更趋科学化。当代国内外矿山地质学的