矿产资源勘查学--矿产勘查技术与方法

LOGO矿产勘查技术与方法勘查技术方法的种类与作用1234勘查技术方法的综合应用矿产勘查技术方法概述§1矿产勘查技术方法概述一、概念：是泛指为了寻找矿产所采用的工作措施和技术手段的总称二、用途：实施的基本目的是获取矿化信息并通过对矿化信息的评价研究最终发现欲找寻的矿产三、种类：（按其原理可分为五大类）传统地质方法（地质测量、砾石找矿、重砂找矿）地球化学方法（水系沉积物、土壤、岩石、水化学）地球物理方法（重力、地震、电法、磁法、放射性）遥感地质方法（航空、航天）工程技术方法（钻探、坑探）各类方法对地质体从不同的侧面进行研究，提取矿产可能存在的有关信息，并相互验证，以提高矿产的发现概率§1矿产勘查技术方法概述一、地质方法包括传统的地质填图法、砾石找矿法、重砂找矿法(一)地质测量(填图)法（最基本方法）1.含义：基本原理：运用地质理论和有关方法，全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究，查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征，研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿工作过程：据地质观察研究将地质现象客观地反映到相应的平面或剖面图上，即将地质特征填绘在比例尺相适应的地形图上，故称为地质填图法§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(一)地质测量法2.特点：基础性：各种技术方法中最基础的方法,因为本法所反映的地质矿产内容全面而系统,无论在什么地质环境下，寻找什么矿产，都要进行地质填图综合性：研究成矿地质条件也研究成矿标志,地质填图搞得好坏直接关系到找矿工作的效果可靠性：通过直接观察获取地质现象的方法应用性：它具有直接找矿的特点，是一项很重要的综合性地质勘查工作§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(一)地质测量法§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(一)地质测量法3.尺度及任务：小比例尺1：100万－1：50万是在地质上的空白区或研究程度较低地区进行，小比例尺地质测量是一项综合性的找矿工作，主要目的是确定找矿工作布局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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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§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(一)地质测量法3.尺度及任务：中比例尺1：20万－1：5万是根据小比例尺地质测量或根据已有地质矿产资料所确定的成矿远景地段以及已知矿区外围开展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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对区域内所有在地表露出的矿点及矿体均应找到，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，而且可配合其它方法，如物探、化探、钻探等，必要时可采用少量坑探手段进行揭露§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(一)地质测量法3.尺度及任务：大比例尺1：1万或更大是在矿区范围内开展的精度较高的地质测量工作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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对已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，对含矿前景进行定性及定量预测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§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(二)砾石找矿法（较原始方法）含义：是根据矿体露头被风化后所产生的矿砾(或与矿化有关的岩石砾岩)，在重力、水流、冰川的搬运下，其散布的范围大于矿床的范围，利用这种原理，沿山坡、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特点：方法原始、简便易行适用条件：特别适用于地形切割程度较高的深山密林地区及勘查程度较低的边远地区的固体矿产的找寻工作分类：按矿砾的形成和搬运方式可分为河流碎屑法和冰川漂砾法，以前者的应用相对比较普遍§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(二)砾石找矿法1.河流碎屑法观测对象：以各级水系中的冲积砾石、岩块、粗砂为主要观测对象，从中发现矿砾或与矿化有关的岩石砾石逆流追索：然后逆流而上进行追索，连续地观察其形态、大小及磨圆度，并研究其物质成分和碎屑数量的变化情况，在两条河流的汇合处，要判别碎屑来源，一直逆流追索到砾石不再在河谷中出现山坡布网：直至发现含矿砾石发源的山坡，继而在山坡上布置比较密集的路线网，详细研究残、坡积层标绘推断：对发现的含矿碎屑或矿化碎块，应作标志，并填绘在地表图上，圈定其分布范围，推断原生矿床的位置§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(二)砾石找矿法2.冰川漂砾法是以冰川搬运的砾石、岩块为主要观察对象，其方法原理与河流碎屑法类似由于冰川堆积一般很厚、冰川运动的方向又并非始终如一，并且后一次冰川往往对前一次冰川沉积物有较大的破坏，因而冰川沉积规律难以掌握，故利用冰川漂砾寻找原生矿的效果欠佳§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(三)重砂测量方法（具有悠久历史的找矿方法）1.含义：是以各种疏松沉积物中的自然重砂矿物为主要研究对象，以实现追索寻找砂矿和原生矿为主要目的的一种地质找矿方法2.重砂矿物的机械分散晕形成机理：重砂矿物：矿源母体因表生风化作用改造而不断地受到破坏，化学性质不稳定的矿物由于风化而分解、而相对稳定的矿物则成单矿物颗粒或矿物碎屑得以保留而成为砂矿物，当砂矿物比重大于3时则称为重砂矿物§2勘查技术方法的种类与作用常见的重砂矿物☻常见的重砂矿物有自然金、自然铂、金刚石、磁铁矿、钛铁矿、铬铁矿、尖晶石、刚玉、金红石、锡石、铌钽铁矿、锆石、独居石、黑钨矿、白钨矿等。很多重砂矿物具有经济价值，如果其富集程度达到工业要求时便成为砂矿床。重砂矿物的组合与原生岩石的种类有关，例如自然铂、锇铱矿、铬铁矿、橄榄石、磁铁矿的组合与超基性岩有关。利用重砂矿物及其组合，可以推测砂矿中某种有用矿物存在的可能性，并可对原岩类型的确定和寻找原生矿床提供线索。一、地质方法(三)重砂测量方法2.重砂矿物的机械分散晕形成机理：机械分散晕：这些重砂矿物除少部分保留在原地外，大部分在重力及地表水流的作用下，以机械搬运的方式沿地形坡度迁移到坡积层，形成重砂矿物的相对高含量带，并与原地残积层中的高含量带一起构成重砂矿物的机械分散晕机械分散流：有些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作用使之在冲积层中富集为相对高含量带，构成所谓的机械分散流§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(三)重砂测量方法重砂矿物进行找矿的依据是重砂机械分散晕(流)的存在：§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(三)重砂测量方法3.找矿原理：重砂机械分散晕(流)的形成，是矿源母体遭受风化剥蚀的结果，重砂矿物经历了搬运、分选、沉积等综合作用，其分布范围较矿源母体大得多，故成为较易发现的重要找矿标志，经推本溯源，就可找到原生矿体§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(三)重砂测量方法4.找矿过程：找矿过程：是沿水系、山坡或海滨对疏松沉积物(冲积物、洪积物、坡积物、残积物、滨海沉积物、冰积物以及风积物等)系统取样，经室内重砂分析和资料综合整理，并结合工作区的地质、地貌特征、重砂矿物的机械分散晕或分散流和其他找矿标志等来圈定重砂异常区段，从而进一步发现砂矿床追索寻找原生矿床§2勘查技术方法的种类与作用一、地质方法(三)重砂测量方法5.方法流程：Ⅰ.样品采集：(1)样品布置：水系法、水域法、测网法(2)采样方法：浅坑法、刻槽法、浅井法、和砂钻法Ⅱ.成果图：圈式法、符号法、带式法及等值线法Ⅲ.异常评价：§2勘查技术方法的种类与作用图3-1水域划分及采样点分布示意图1-河流；2-三级水域界线；3-四级水域界线；4-矿体；5-最小水域法采样点/水系法等距离采样点；6-水域编号（注：原图以最小的汇水盆地中的水系划为一级水系，但以主干流划为一级水系，更符合实际和便于划分）重砂测量中几个概念•全巷法•是一种在坑探工程中的采样方法。其特点是当坑道在矿体中掘进时，随即把一定长度坑道内挖掘出的矿石全部作为样品（或者就地缩减后,取其中的一部分），故名全巷法。这种方法取得的样品质量大，运输和加工都很繁重，一般只在下列情况下采用：①用别的采样方法不能得到为确定矿产质量或矿石品位所需样品的矿床，如云母、石棉、水晶、光学原料、金刚石和部分金、铂等矿床；②研究矿产的选矿、冶炼或其他加工技术性能而需要大量的样品；③检查其他采样方法的可靠程度。•掌子面•掌子面是地下工程或采矿工程中的开挖工作面，是坑道施工中的一个术语，即开挖坑道（采煤、采矿或隧道工程中）不断向前推进的工作面，掌子面不是一个固定的面，开挖面有掌子面、边墙面和拱顶面，确切地说是正对着您的那个不断向前移动的工作面，掌子面是民间的叫法，最早是从煤窑来的，老窑工门形容挖煤的工作面“只有巴掌大的地方”，时间久了就成了“掌子面”，后来也指隧道、井、矿等的作业面。•灰砂•在天然重砂矿物淘洗分离过程中，轻矿物如长石、石英等大部分分离出去，而重矿物如磁铁矿、钛铁矿、绿帘石等在残余的砂中占二分之一以上，由于重矿物一般颜色较深，使砂样呈灰色，故称为灰砂。•尾砂•在特定的经济技术条件下,将矿石磨细后选取有用成分后排放的固体矿物废料,经常含有一定数量的有用金属和矿物,可视为一种复合的硅酸盐和碳酸盐等矿物材料,尾矿中主要有用组分的含量称为尾矿品位。(三)重砂测量方法•浅坑法◎浅坑法是以冲积物、坡积物和残积物为采取对象，以寻找原生矿床为主要目的。目前多采用在一个取样点运用“一点多坑法”的方式进行采样，以增强样品的代表性。取样深度视取样对象而定，一般对冲积层取样深度以20-50cm为宜，坡积层取样深度可在腐殖层以下20-50cm，残积层取样深度决定于残积层厚度，样深均应达到基岩顶部，取样原始样品重量要求为20-30kg，以保证获得20g灰砂为准。(三)重砂测量方法重砂测量采样方法：①浅坑法②刻槽法③浅井法④砂钻法•刻槽法◎刻槽法是用于阶地重砂取样，在阶地剖面上进行，首先要除去表面的松散物质，然后从顶部到基岩垂直其厚度，以50cm长的样槽按层分段连续取样，样槽规格以保证取得一定数量的原始样品重量为准。(三)重砂测量方法•浅井法◎浅井法是当冲积层、坡积层、残积层及阶地等松散沉积物厚度较大时采取的取样方法，目的是勘查现代砂矿或古砂矿，在浅井施工过程中，用刻槽、剥层或全巷法采集样品。其中剥层法应用较多，它是沿砂矿可采部位将整个剖面取样，开采时沿掌子面取样剥层规格是深度5，10，15，20cm不等，宽度一般为0.5-1m。(三)重砂测量方法(三)重砂测量方法•砂钻法◎砂钻法在松散沉积物很厚时采用，主要用于砂矿勘探。将钻孔中所取得的砂柱作为样品，样品长度0.2-1m不等，应视具体矿产种类而定。如砂金矿以0.2-0.5m为好，砂锡矿以0.5-1m为好、砂钻法取样主要运用大口径冲击钻。图3-2圈式重砂图1-锡石含量数粒；2-锡石含量数十粒；3-锡石含量1~10g/m3；4-锡石含量10g/m3；5-钛铁矿含量100g/m3；6-钛嗽铁矿含量100~500g/m3；7-钛铁矿含量1000g/m3；8-钛铁矿含量2000g/m3；9-采样位置；10-钛铁矿异常区；11-锡石异常区一、地质方法(三)重砂测量方法5.特点及适用条件：特点：我国远在公元前两千年就用以寻找砂金。由于重砂法应用简便、经济而有效，因此现今仍是一种重要的找矿方法适用条件：主要适用于物理化学性质相对稳定的金属、非金属固体矿产寻找工作如自然金、自然铂、黑钨矿、白钨矿、锡石、辰砂、钛铁矿、金红石、铬铁矿、钽铁矿、铌铁矿、绿柱石、锆石、独居石、磷钇矿等金属、贵金属和稀有、稀土金属和金刚石、刚玉、黄玉、磷灰石等非金矿产重要的固体矿产地如夹皮沟金矿、赣南的