第三章 矿产勘查技术

第三章矿产勘查技术方法矿产勘查技术方法是在矿产勘查活动中，能够直接获取工作区有关矿产的形成与赋存的直接或间接的信息及各种参数的技术方法。它们在矿产勘查活动中具有及其重要的意义：1、可以直接获得各种直接或间接的矿化信息及参数；2、矿产勘查技术方法是矿产勘查活动中最积极、活跃的因素之一；3、矿产勘查技术方法获取的信息和参数，是进行勘查决策的基础资料。第一节矿产勘查技术方法的种类与作用根据矿产勘查技术方法的原理可以分为：地质测量法、重砂测量法、地球化学方法、遥感遥测法、探矿工程法等一、地质测量法地质测量：是根据地质观察研究，将区域或矿区的各种地质现象客观的反映到相应的平面图或剖面图上。地质图：在平面上的地质观测和解释的图形展示。地质剖面图：垂向上的地质观察和信息解释。（一）我国地质填图的进展简介1952年地质部成立~二十世纪末期累计完成1：100万区域地质调查面积约950万km2；1：20万比例尺区域地质调查691万km2；1：5万区域地质填图164万km2。2004年又启动了大比例尺区域矿产远景调查完成雅鲁藏布江、三江地区、大兴安岭中南段等15个重要成矿区带的成矿有利地带，调查面积约8万km2。2010年将实现中比例尺地质图的全面覆盖在主要经济发展带、重要成矿带及科学问题突出地质单元完成大比例尺地质图36万km2。（一）我国地质填图的进展简介国际基本地形图系统数字化的新形势，从九五计划开始，我国中比例尺图幅统一由1：20万改为1：25万。目前我国地质填图已经实现野外数据采集、存储、数据处理、成图的全流程数字化全球定位系统。中国地质调查局除承担大比例尺区域地质填图外，还承担1：5万矿产远景调查。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：1、做好地质填图的各项准备工作；收集和研究有关的卫片、航片及其它遥感资料进行详细解译，编出解译图，并在详细研究前人工作成果的基础上做好调查区的现场踏勘和新方法的试验等。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：2、做好实测地质剖面；实测地质剖面是研究地层、岩体和构造的基础资料，是地质填图的前提，如果剖面位置不当、地层划分和层序错误，将导致填图工作无法进行或返工，因此应努力做好。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：2、做好实测地质剖面；由于变质岩的复杂性和特殊性，在划分标志层时，对成分单一的变质岩系，一般应选择那些富合某种特征性的，易于宏观鉴定的矿物组分(如石榴子石、蓝晶石、角闪石等)，并具有特殊外貌的岩层作为标志层。在不能划分及追索出具有明显特征的标志层的情况下，则采用具有特殊性的“一套特定的岩石组合”作为标志层。往往单一岩层可能很不稳定，沿走向变化很大，由几层或几种岩石组合而成的一套(组)地层则稳定而明显、标志性强。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：实测地质剖面的测制要求：首先通过踏勘，选择露头良好、构造清楚的地段作为实测剖面的路线，必要时采用探槽进行揭露。然后进行实测剖面，通过观察研究和对比，确定填图单位，并采用一套经过鉴定、测试的标本，统一命名和统一认识。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：3、针对不同的地质情况采用不同的填图方法和手段；变质岩区地质填图，由于变质岩系的构造复杂：因此，在地质填图过程中应进行详细的构造观察和构造制图，着重对各种结构要素的几何特性、力学性质及其相互关系的认识和分析，从构造形变的发生、发展、复合，转化等连续不断的变化中，去建立构造组合、构造运动发展的序列和相应的古构造型式。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：4、统一岩石分类命名和地质语言；由于地质填图涉及的面大，岩石类型复杂，尤其是火山岩和变质岩，岩性变化更大，如果岩石分类命名不统一，认识不一致，必造成“同岩异名”或“同名异物”的混乱现象，给连图、岩相划分、地层层序建立和对比等带来困难，影响填固质量。因此在填图前必须统一岩石分类命名和地质语言。（二）地质填图时必须做好下列几项工作：5、及时做好资料整理和综合研究工作。资料的室内整理和综合研究工作是一项经常性工作，必须及时地进行。只有及时整理，综合研究，才能把所取得的零散材料系统化，把丰富的感性认识。上升成为理性认识，从而提高地质填图工作的质量，保证对地质矿产规律的认识，逐步深入，不断提高。（三）不同比例尺地质测量内容在矿产勘查的不同阶段、不同地区均应进行地质测量。所采用的比例尺分为小比例尺、（1：100万~1：50万）、中比例尺（1：20万~1：5万）、大比例尺（1：1万或更大）。各种类型的研究精度和内容有较大差异。（三）不同比例尺地质测量内容1、小比例尺地质测量（1）系统查明区域地层、岩石、地质构造特征，阐明区域构造演化历史；（2）系统收集区域矿产情报及矿点资料，对其中典型的有意义的矿点进行检查评价，阐明区域一般成矿特点；（3）根据区域地质特征及成矿作用，分析该区的找矿地质条件及成矿标志、指出今后进一步工作的性质，拟定找矿工作布局。（三）不同比例尺地质测量内容2、中比例尺地质测量（1）查明区域成矿地质条件、控矿因素、成矿标志，总结成矿规律，进行成矿预测，提出进一步找矿的有利区段；（2）对已发现的矿点进行检查评价，对其中远景较大者进行较详细的工作，并做出较确切的评价，明确是否进行详查或勘探；（3）对区域内所有在地表露出的矿点从矿体均应找到．并对其深部的含矿前景进行评价，特别是1：5万地质测量工作阶段必须做到。（三）不同比例尺地质测量内容3、大比例尺地质测量（1）详细查明矿区内矿床形成的地质条件及矿化标志，特别要查明具体的控矿因素，如控矿构造的类型及性质，控矿岩体赋存矿体的有利部位等；（2）总结矿化规律，提出矿产勘查的具体准则，明确寻找矿体的具体地段；（3）对巳知矿床进行深入细微解剖，研究矿床的矿化类型、控矿因素、矿床形成机制，对矿床的浅部地质持征予以揭露研究，对深部含矿前景进行定性及定量预测；（4）大比例尺地质测量应结合其它各种技术方法所获得的信息，在矿区范围内开展隐伏矿体的勘查。（三）不同比例尺地质测量内容3、大比例尺地质测量（1）详细查明矿区内矿床形成的地质条件及矿化标志，特别要查明具体的控矿因素，如控矿构造的类型及性质，控矿岩体赋存矿体的有利部位等；（2）总结矿化规律，提出矿产勘查的具体准则，明确寻找矿体的具体地段；（3）对巳知矿床进行深入细微解剖，研究矿床的矿化类型、控矿因素、矿床形成机制，对矿床的浅部地质持征予以揭露研究，对深部含矿前景进行定性及定量预测；（4）大比例尺地质测量应结合其它各种技术方法所获得的信息，在矿区范围内开展隐伏矿体的勘查。二、重砂测量法重砂矿物：矿石遭受风化、破坏所形成的碎屑物质，以及经搬运、分选而沉积的松散的机械沉积砂粒，其中所含比重较大（一般在2.9以上）、机械性质和化学性质比较稳定的矿物。重砂测量法：以各种琉松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象，以解决与有用重砂矿物有关的矿产及地质问题为主要内容，以重砂取样为主要手段，以追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。（一）重砂机械分散晕的形成及其分布1、重砂机械分散晕的形成分散在原地附近的稳定的重砂矿物，有些受地表流水及重力作用，以机械搬运的方式沿地形坡度迁移到坡积层，形成高含量带，这样与原残积层一同组成重砂矿物的机械分散晕。部分矿物颗粒进一步迁移到沟谷水系中，由于水流的搬运和沉积，使之在冲积层中形成高含量带，称之为重砂矿物机械分散流。1-机械分散晕；2-残、坡积重砂矿物分散晕；3-生物晕；4-洪积、冲积重砂矿物分散晕；5-分散流；6-气晕；7-矿体2、重砂机械分散晕的分布规律(1)重砂矿物机械分散晕(流)的形态与矿源母体的形态、产状及其所处的地形位置有直接关系。(2)重砂分散晕(流)中重砂矿物含量，与其迁移距离有直接关系即距矿源母体较近，重砂矿物含量高，距矿源母体较远、则重砂矿物含量低。据此可追索寻找原生矿源体。此外对于重砂分散晕，其重砂矿物含量尚与坡积层厚度有关，当被积层厚度小于5m时，重砂矿物含量由地表向下逐渐增高。1-水系；2-重砂采样点及其编号；3-金矿体；4-断层；5-闪长玢岩；6-未发现自然金的取样点(3)重砂分散晕(流)中重砂矿物的粒度及磨圆度，与其原始的物理性质及迁移距离有关。矿物稳定性越强，迁移距离越小，则矿物颗粒较大，磨因度差，呈棱角状。反之，粒度小，呈浑圆状3、影响分散晕（流）的因素★重砂矿物的物性、化学性质●流水条件流速快，流量大搬运远，形成的分散流大。★地貌条件切割强烈，地形陡，分散晕的规模大。●自然地理条件气候降水量降雨量（二）重砂测量样品采集重砂取样是重砂测量的重要一环。取样质量的好坏直接影响到重砂测量的效果。根据重砂取样的种类、目的、任务及地形地貌特征，重砂取样总体布置分为3种。水系法、水域法、测网法。1、水系法是目前应用较广的一种重砂取样布署方法。通常对调查区二级以上水系进行取样。2、水域法是按着汇水盆地中各级水流的发育情况进行布样。取样前应对汇水盆地的水域进行划分，然后将取样点布置在各级水域中主流与支流汇合处的上游，以控制次级水域中有用矿物含量和矿物组合特征。河流三级水域界线四级水域界线矿体▲重砂矿物●◆最小水域/水系法等距采样点①水域编号3、测网法浅坑法刻槽法浅井法砂钻法采样点的布置和选择1、布置①水系法均匀分布在取样点上②水域法常采用，取样点控制水域的分布范围③测网法是以重砂取样线距和点距组成纵横交叉的网格，样点布在“网格”的结点上。采样点的布置和选择2、采样点的布置1）幼年期河流2）壮年期河流基岩之上、冲积层中泥土夹层中采取，一般在河谷横切断面急剧变宽处，较大支流汇合处的上部。用浅井取样。3）阶地和古老堆积层沿阶地松散堆积物的厚度方向进行刻槽采样，样长50Cm左右。1、由窄变宽；2河床凸处；3、河床坡度由陡变缓处；4、巨大漂砾和水坝下方；5、沙嘴头部迎水位置、有明显凸缘的沙嘴之中部凸缘部位；；6、支流汇入主流处；7、河湾内侧；8、横切河床硬度较大的脉岩后面。古老阶地堆积物及其刻槽采样位置（三）重砂测量成果图根据重砂样品的详细鉴定成果，按矿种或矿物组合以不同方式编制成图，结合地质地貌特征圈定重砂异常区，编绘重砂成果图。重砂成果固要求反映出重砂矿物的分布规律；反映工作区地质特征，如成矿地质条件、控矿因素、成矿标志及矿化特征；反映工作区地形地貌特征；固定重砂异常区，对异常区进行评价和检查；圈定成矿有利地段，甚至追索寻找矿源母体以达到找寻砂矿及原生矿体的目的。重砂成果图的底图应选用同比例尺或较大比例尺的地形地质图或矿产地质图。重砂成果图表示方法有因式法、符号法、带式法及等值钱法4种。（三）重砂测量成果图1、圈式法2、符号法3、带式法4、等直线法（三）重砂测量成果图（三）重砂测量成果图（三）重砂测量成果图（三）重砂测量成果图（四）重砂异常区的评价目前常从以下几方面评价异常区：有用矿物含量、矿物共生组合、矿物标型特征、重砂矿物搬运的可能距离、重砂矿钧空间分布特征以及异常区地质地貌条件等。三、地球化学测量法地球化学测量(或称地球化学找矿、地球化学探矿、简称化探)，是以地球化学及矿床学为理论基础，以地球化学分散晕(流)为研究的主要对象。其工作主要是研究有关成矿元素在地壳中的分布、分散及集中的规律，从而发现矿床或矿体。1、地球化学测量法的特点因成矿元素的原生分散晕(原生晕)和次生分散晕(次生晕)的规模比矿体大得多，给人们找矿提供了很大的目标。成矿元素分散历及的介质种类很多，成矿元素分散迁移的距离大，通过地球化学分散晕的研究能发现埋藏很深的矿体。如土壤测量法可以找埋深几十米的矿体，水化学法找深度可达几百米，所以对寻找隐伏矿体或盲矿体的意义很大。（1）采样介质不同，所形成的元素晕也不同。（2）地球化学测量所研究的成矿元素及半生元素基本上属微量元素其含量较低，因此，要求化验分析方法有足够的灵敏度、精确度。同时要求采样、加工严防污染、混乱，稍有疏忽相会导致前功尽弃。（3）对地球化学元素异常进行正确的解释评价。2、应用条件各种化探方法的具体应用及方法的有效性，决定于是否有相应的采样对象，和形成相当的成矿元素分散晕的地球化学前提。如岩石测量法