矿产资源评价 第二章 基本原理和基本方法

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1、1矿产资源评价第二章 基本原理和基本方法2第一节 矿产资源评价的任务及意义 矿产资源评价的概念矿产资源评价是对地壳内各种矿产蕴藏量进行估算并对其实用价值作出推测。是在研究和认识地质规律的基础上应用地质理论和可能的技术方法（地质的、物化探的、数学地质的），指出现在还没有发现，而将来可能或应当发现的矿藏蕴藏量或矿床，并对它的质和量作出评价，还应对该蕴藏量在当前和未来的社会政治和经济发展趋势中的地位（开发生产和使用价值）作出推断第二章 基本原理和基本方法3一、任务1）据已有的各种地质资料及有关信息的综合分析，判断研究区（段）内的成矿前景；2）通过一定的途径和方法，对研究区内资源潜力（或资源总量）进行

2、计算；3）对研究区内的具体有利找矿地段进行分析、优化，从中筛选进行下一步的找矿靶区；4）据地质及经济方面的综合研究成果，对勘查对象的未来开发利用价值进行预估，最终为下步勘查工作的决策提供依据。（进行经济评价）4二、意义1.2007年被评价的25种矿产均为关系国计民生的重要矿产资源。煤是中国的主体能源，有人称它是为中国保底的能源。铀，未来重要的非常规能源之一，发展核电离不开它。其他如铁、铜、铝、铅、锌、锰、铬、镍、钼、钾、磷、硫，以及钨、锡、锑、稀土、萤石、菱镁矿、重晶石等，或是我国短缺、长期依赖进口的大宗矿种，或是我国具有国际竞争力的优势矿种，或是重要的非金属矿产，都具有重要的经济社会意义。5

3、2.矿产资源评价是矿产勘查工作的一个重要组成部分，其是保证矿产勘查系统得以合理运行及勘查工作经济合理性的根本途径，也是不同勘查工作阶段成果的体现。3.矿产勘查工作实施的目的是要查明欲调查对象，如矿床的某些特征属性，即获得感兴趣的地质认识。这些认识中除了一些可以变量、可以直接测量的属性参数、如矿体在某一具体测量点上的厚度、品位等，但其总体上的特征只能经过分析推测得到认识，如矿床的可能规模大小、未来的利用价值等只能通过评价的途径而获得。对于经评价认为成矿前景欠佳，或不具备开发利用价值的矿床（点）则应停止后续的勘查工作，以避免进一步的投资损失，反之，则应明确提出应转入下阶段的勘查工作，以加速矿床（点

4、）的开发利用。64.加强矿产资源管理也要依据矿产资源潜力评价。矿产资源评价的成果既是编制经济发展中长期规划和部署地质工作的科学依据之一；同时也对矿产资源的科学管理，扩大找矿效果，进一步提高矿产勘查工作的经济效益具有重要的意义。5.矿产资源潜力评价是找矿的前期工作，是实现找矿突破的基础。76.另外，对蕴藏着丰富矿产资源的我国西部贫困地区，为响应党中央西部开发战略，探索快速矿产资源评价方法，迅速摸清矿产资源潜力，对我国全面小康建设更具有重要的社会现实意义。7.矿产资源评价成果的好坏，关系到普查找矿的成败，关系到国家、部门产业政策的制定。8三、矿产资源评价的目标(1)在各种技术经济条件约束下估计某一

5、成矿区(带)、省(区)、或图幅(1100万120万)的资源总量，各成矿区(带)、省(区)、或图幅的资源量的总和就是全国的资源总量。(2)根据评价所使用的原始资料的可靠程度确定资源量的级别。(3)用类比和模型理论阐明各种不同地质背景下不同类型的潜藏矿床的找矿标志。(4)确定在各种经济技术条件下可利用的资源量9四、矿产资源评价的发展阶段从矿产资源评价发展历史看，大约经历了三个阶段：第一阶段为50、60年代，主要进行各种形式的区域性成矿规律和成矿预测研究。第二阶段70年代至80年代初，主要进行成矿预测理论和方法全面总结。第三阶段80年以后，这一阶段以GIS高新技术进入矿产资源评价领域，产生了立足于G

6、IS的矿产资源评价方法为特点。10第二节 矿产资源评价的理论基础一、一、111213矿床模型法是在一定地区内，通过对一类矿床一类矿床的典型地质环境进行（定量）分析和描述，建立矿床模型，然后将未知区与模型进行对比，对未知区该类矿床的资源量进行估计。“一类矿床”，是指一定地区内同一成因类型，或成因上有联系的矿床；14“矿床模型”，通常可能涉及以下4类模型：（1）矿床地质概念模型矿床地质概念模型。是对矿床类型及其形成环境的认识，从而决定地质变量的选择。（2）控矿因素、找矿标志统计（或数学）模型控矿因素、找矿标志统计（或数学）模型。是这些因素或标志与矿床之间，以及它们相互之间的定量关系的描述。有时称“

7、模型特征的定量化”。（3）矿床值（规模、品位、单元面积内矿床数矿床值（规模、品位、单元面积内矿床数等）的概率分布模型等）的概率分布模型。反映该区域内该类矿床在数量和质量方面的固有特征。（4）未知单元找矿有利度概率分布模型未知单元找矿有利度概率分布模型。主要用于划分有利单元与不利单元，从而确定资源量估计的空间范围（研究区内的不利单元或无潜力单元应排除）。15161718七、定量组合控矿理论七、定量组合控矿理论19 例如一些大的成矿带和脉状矿体的规模及延伸方向在空间上一般都比较稳例如一些大的成矿带和脉状矿体的规模及延伸方向在空间上一般都比较稳定。定。2021第三节 基本方法一、类比法一、类比法概念

8、概念 类比法实质上是一种经验性的方法，其主要是类比法实质上是一种经验性的方法，其主要是利用通过对已知区（研究程度相对较高的地区）的深利用通过对已知区（研究程度相对较高的地区）的深入解剖研究所取得的有关认识或已经过验证的评价结入解剖研究所取得的有关认识或已经过验证的评价结论，去类比成矿地质条件相似的待评价区（工程程度论，去类比成矿地质条件相似的待评价区（工程程度相对较低的地区）的有关问题，从而得出评价结论的相对较低的地区）的有关问题，从而得出评价结论的方法。方法。22二、趋势外推法二、趋势外推法 概念概念 23三、归纳法三、归纳法概念概念24四、求异法四、求异法概念概念25五、综合方法五、综合方

9、法概念概念 综合方法是前述几类基本方法中的有关具综合方法是前述几类基本方法中的有关具体方法的不同最佳组合。由于运用该类方法时分体方法的不同最佳组合。由于运用该类方法时分析问题是从多方位出发，对同一地区强调运用不析问题是从多方位出发，对同一地区强调运用不同的方法进行互相验证对比，因而得出的结论可同的方法进行互相验证对比，因而得出的结论可信度较高。信度较高。综合方法是针对成矿预测工作不断深入和难度综合方法是针对成矿预测工作不断深入和难度不断加大的局面而提出的，其也是成矿预测方法不断加大的局面而提出的，其也是成矿预测方法今后相当长一段时间内重点发展的方向。今后相当长一段时间内重点发展的方向。26第四

10、节 评价内容和原则27 282930313233 343536区域矿产资源评价和矿区矿产资源评价。其中地质评价是经济评价的基础，而后者是前者的补充、拓展和目的。第五节 基本评价形式37地质评价概念地质评价是一个以已有的各种地质资料为基础，依据一定的理论作指导，通过一定的途径和方法，经过专门性、有针对性地分析和研究，对研究对象某一地区、矿床、矿点等的某些感兴趣的属性，如成矿前景，可能的资源量及进一步的具体找矿地段等所做出的带推测性的结论性意见。38地质评价基本内容：（一）成矿条件的优劣性评价1.控控 矿矿 因因 素素 控矿因素是指一切控制矿床形成和分布的地质因控矿因素是指一切控制矿床形成和分布的

11、地质因素，其一般包括了与成矿有关的构造、岩浆岩、地素，其一般包括了与成矿有关的构造、岩浆岩、地层、岩相、古地理、变质作用、区域地球化学因素层、岩相、古地理、变质作用、区域地球化学因素等。等。控矿因素分析是地质评价工作中最基本的，不可回控矿因素分析是地质评价工作中最基本的，不可回避的研究内容之一。通过控矿因素的剖析，掌握控制避的研究内容之一。通过控矿因素的剖析，掌握控制成矿的主要地质因素的种类，相互关系及其对成矿的成矿的主要地质因素的种类，相互关系及其对成矿的具体控制作用，进而从已知的地质条件方面判断成矿具体控制作用，进而从已知的地质条件方面判断成矿的可能性，为地质评价提供依据。的可能性，为地质

12、评价提供依据。39（1）构造因素构造因素是控制各种矿产资源形成和分布的主要因素之一。在进行地质评价时，对构造因素的分析应着重据已有的资料查明研究区内已有的构造种类、规模、构造配套关系以及与成矿的时空关系和构造的形成发展史等方面对成矿的具体控制作用。（2）岩浆岩因素岩浆活动是地壳运动的主要形式之一，许多内生矿产的形成和分布都不同程度的受到岩浆活动因素的制约。通过岩浆岩因素的分析，可大致判断区内成矿的可能性大小及可能发育的矿种、矿床类型及大致的成矿有利地段。具体分析时应从岩浆岩成矿专属性、岩浆活动对成矿的时空控制、岩浆岩本身形成时的物、化条件及岩浆岩后期保存程度等几方面入手。40A岩浆岩成矿专属性

13、：指一定类型的岩浆建造常形成一定类型的矿床，两者具有密切的内在联系。主要岩浆矿床类型有 关 的 侵 入 岩铬铁矿矿床与含镁高的超基性岩，特别是纯橄榄岩有关，其次是橄榄岩和橄辉岩，以及由它们蚀变而成的蛇纹岩。铂及铂族元素矿床与含镁高的及含铁高的超基性岩有关，前者与铬尖晶石矿床密切有关；后者与镍铜硫化物矿床密切有关。钒钛磁铁矿与辉长岩、斜长辉长岩密切有关；其次是与斜长岩及橄榄辉长岩有关。镍铜硫化物矿床与含铁较高的单斜辉石和斜方辉石所组成的基性岩和超基性岩有关，其中特别是苏长岩和橄橄苏长岩，其次是辉长苏长岩以及辉石岩有关。金刚石矿床与角砾云母橄榄岩有关，此外还有与碱性煌斑岩有关。磷灰石磁铁矿矿床与基

14、性和偏碱性的超基性有关铌稀土元素矿床与超基性碱性杂岩中的碳酸盐岩有关。表 1 岩浆成矿专属性41表2 不同成因类型花岗岩的成矿专属性花岗岩成因成矿特征陆壳改造花岗岩常形成热液型的W、Sn矿化组合陆壳重熔花岗岩形成矽卡岩型热液型的、W、Sn、Bi、Mo,Au、Cu、Pb、Zn矿产，早期有Be、Li、Nb，稀土形成。幔源型花岗岩主要是形成矽卡岩型的Fe、Cu矿产组合碱质花岗岩与岩脉有关的Sn、Ta、Nb稀土矿产42B岩浆活动与成矿的时间联系 岩浆活动在时间上的特征对矿产的形成具有不同的影响。不同时代的岩浆岩具有不同的成矿物征。C岩浆活动与成矿的空间联系 一定类型的矿床受岩浆岩条件的制约而通常产出于

15、岩体的特定部位。43D岩浆活动的物理化学条件与成矿的关系岩浆岩是否成矿在很大程度上受其形成时的物理化学条件所影响，而岩浆活动时的物理化学条件又主要与岩浆岩的侵入深度、分异程度、岩体规模、形态等有关。E岩浆岩的剥蚀程度分析 一般来说，岩浆岩被剥蚀程度与矿床的保存程度成反比，即岩体剥蚀程度越高，则发现矿床的可能性越小。但具体到不同类型的岩浆岩，岩体的剥蚀程度对矿床的找寻则有着不同的影响。44（3）地层、岩相、古地理因素 地层、岩相、古地理不仅对沉积矿产的形成和分布具有直接的控制作用，并且还决定了矿床的规模、物质成分及其变化特征。45A地层因素地层对沉积矿产的控制主要表现在地层时代对成矿的控制上，即

16、一定种类的沉积矿产通常产出于一定的地层层位中，其本身是地层的一个特殊的有机组成部分。B岩相、古地理因素46(4)变质作用因素变质作用对变质矿产的形成和分布具有重要的控制作用,与变质作用有关的矿产本身也具有相当大的工业经济意义,因此,在变质岩系分布和受变质作用影响改造的地区进行矿产资源评价时,必须对区内的变质作用条件进行如下方面的分析。47A.分析区内的变质作用类型B.分析、恢复变质原岩类型及其建造类型C.分析变质程度、划分变质相带48（5）区域地球化学因素某一地区的区域地球化学特征是决定某地区内成矿特征的内在因素，它提供了成矿的矿质来源，决定了成矿的元素种类及共生组合特征。区域地球化学特征是指

17、一定区域中化学元素的分布和分配情况，以及迁集活动历史。即一个区域的地球化学背景，包括区域内元素（首先是主要成矿元素）的丰度、元素在空间分布的区域性特点、元素的共生规律等，也包括不同地质作用和成矿作用过程中元素的迁移规律等。49A元素的丰度化学元素在地壳各个部分分布是不均匀的，表现在某一元素或一组元素在某一地区或某个地质体中相对集中。B元素分布的地域性特征元素分布的不均匀性常造成元素分布的地域性特征，即某些元素在一定的地域内相对富集。这种地域分布上的不均匀性大至区域范围、小至研究区内的某一地段，甚至出现于绕岩体外围的一定范围内，矿床范围内的某一区段等。C元素的共生组合元素的共生组合现象是自然界一

18、种自然现象，并且是造成矿床共生的一种重要的内在原因。502.成成 矿矿 特特 征征 研究区内已知的成矿特征对于评判矿床研究区内已知的成矿特征对于评判矿床未来的开发利用价值及勘查工作决策都未来的开发利用价值及勘查工作决策都具有非常重要的参考意义。具有非常重要的参考意义。矿床成矿特征着重是考虑成矿的矿种及矿床成矿特征着重是考虑成矿的矿种及其共生组合特征、矿床类型、矿床规模、其共生组合特征、矿床类型、矿床规模、矿体赋存特征及其复杂程度、矿物种类矿体赋存特征及其复杂程度、矿物种类及其共生组合、有用元素赋存状态、矿及其共生组合、有用元素赋存状态、矿石结构构造等。石结构构造等。513.矿矿 化化 信信 息

19、息矿化信息是指能够直接和间接地指示矿床存在或矿化信息是指能够直接和间接地指示矿床存在或可能存在的一切现象和线索。矿化信息一般可分可能存在的一切现象和线索。矿化信息一般可分为矿产地质信息、遥感地质信息、地球化学信为矿产地质信息、遥感地质信息、地球化学信息、地球物理信息四大类。息、地球物理信息四大类。524.成成 矿矿 规规 律律 成矿规律是指矿床形成和分布的时间、空间、物质来源及共生关系诸方面的高度概括和总结。53 例如胶东地区是我国三大金矿集中区之一，在例如胶东地区是我国三大金矿集中区之一，在该区内发育有典型的石英脉型金矿床（玲珑该区内发育有典型的石英脉型金矿床（玲珑式），利用这种已知的成矿规

20、律作指导，有关式），利用这种已知的成矿规律作指导，有关的地勘单位在胶东地区发现和评价了众多的石的地勘单位在胶东地区发现和评价了众多的石英脉型金矿床，但随着勘查工作的深入，区内英脉型金矿床，但随着勘查工作的深入，区内发育的破碎带蚀变岩型金矿床逐渐被人们认识发育的破碎带蚀变岩型金矿床逐渐被人们认识和发现，特别是通过对焦家金矿床成矿特征的和发现，特别是通过对焦家金矿床成矿特征的总结和推广，不仅区内相继发现了三山岛、仓总结和推广，不仅区内相继发现了三山岛、仓上、河西等一大批焦家式的金矿床，并且在广上、河西等一大批焦家式的金矿床，并且在广东的河台、江西的金山等地也发现和评价了一东的河台、江西的金山等地也

21、发现和评价了一批同类型的金矿床。批同类型的金矿床。54（二）矿产资源总量估计及潜力评价矿产资源总量估计及潜力评价 1.有有 关关 概概 念念（1）资源总量 指储量和资源量的总和。（2）资源潜力 指资源总量中扣除了储量的那部分资源量。（3）矿产资源 潜力评价 指在一定的范围内（一国、一省、一地区或一矿区），以区内的地质、地球化学特征为背景，以区内已知的矿产储量及产量为依据，通过适当的途径和方法对有关的矿产资源的总量进行估计，并结合市场需求因素，对有关矿产近、中、长期的供应保证程度作出的评价。55 概念之间的关系：资源总量估计及潜力评价资源总量估计及潜力评价是矿产资源评价的一个重要组成部分，其一般

22、是矿产资源评价的一个重要组成部分，其一般是在一个较大的范围内进行，通常是对某一大是在一个较大的范围内进行，通常是对某一大地构造单元、成矿带、省区、国家甚至全球范地构造单元、成矿带、省区、国家甚至全球范围内的矿产资源作出有针对性的评价，故常称围内的矿产资源作出有针对性的评价，故常称之为之为区域矿产资源评价区域矿产资源评价，但是也可以对一个矿，但是也可以对一个矿田、矿区、甚至矿体做出评价，这方面则常称田、矿区、甚至矿体做出评价，这方面则常称之为之为矿区矿产资源评价矿区矿产资源评价。但需指出的是，资源但需指出的是，资源总量估计及潜力评价并不是矿产资源评价的全总量估计及潜力评价并不是矿产资源评价的全部

23、内容。进行矿产资源潜力评价的意义在于通部内容。进行矿产资源潜力评价的意义在于通过对矿产资源潜力的调查模底，可以为一个国过对矿产资源潜力的调查模底，可以为一个国家或地区制定发展规划、拟定资源政策时提供家或地区制定发展规划、拟定资源政策时提供重要的参考依据以及为地勘单位的勘查决策提重要的参考依据以及为地勘单位的勘查决策提供依据。供依据。562.评价方法资源总量估计和潜力评价方法种类较多。资源总量估计和潜力评价方法种类较多。朱裕生（朱裕生（1984）认为原则上可分为非地质标志评价方法，主认为原则上可分为非地质标志评价方法，主观评价方法，简单地质标志模型评价方法，成观评价方法，简单地质标志模型评价方法

24、，成矿地质标志评价方法和定性地质标志评价方法矿地质标志评价方法和定性地质标志评价方法五大类。五大类。国际地质对比计划国际地质对比计划98号专题号专题 提出并推荐了主要以相似类比为基础针对区提出并推荐了主要以相似类比为基础针对区域资源评价的域资源评价的6种具体方法：种具体方法：区域价值法区域价值法、体体积估计法积估计法、丰度估计法丰度估计法、矿床模型法矿床模型法、德尔菲德尔菲法（主观概率法）法（主观概率法）、综合法综合法。57 5859 6061626364 控制区：又叫已知区，地质研究程度较高的地区；评价区：又称预测区、研究区或未知区。我们得不到评价区矿产资源量的参数，通过在已知区建立矿产资源

25、量参数的数学模型，把它外推到地质构造格局上类似于控制区的评价区，对评价区作出资源量的估计 第六节 基本概念65可以是一个构造单元，也可以是一个成矿区(带)或矿田、矿区，总之它是一个成矿有利地段，且地质普查勘探工作和研究程度较高的矿产富集区。随评价区的预测比例尺来决定；小比例尺的控制区可从几十万到几百万平方公里；大比例尺评价时，仅选用几个到几十个平方公里甚至更小的范围作为控制区。66选择控制区时，要考虑的一些因素：(1)控制区的地质普查、勘探工作程度比评价区高，在控制区至少要具有与评价区比例尺相同的正式地质图件，(2)在具备上述条件的前提下，必须具备经过勘探工作证实具有工业价值的，而又经过一定地

26、质研究的已知矿床。这些已知矿床必须分散在控制区的不同单元中，同时要具有经过普查和勘探工作证实在控制区内有代表区域地质背景的非矿地段，而这些非矿地段同样应该分散在控制区的不同单元中。(3)控制区内矿与非矿单元的数量原则上分别大于单元内采用的地质变量数。(4)在一个成矿区(带)范围内，控制区的地质特征和它们的空间分布具有一定的地区代表性。67 为了统一观察和取值范围，将控制区(或预测区)划分成等面积(或体积)或面积接近的小区(有时称地段)，这样的小区就是单元。单元又称网格，一个单元犹如岩石的一个样品、地质图的一个观察点、或化探的一个取样点，在一个单元里可以观察到足够多的地质数据，用它建立评价模型。

27、单元在矿产资源评价工作中是变量的取值单位。单元的大小及形状，对矿产资源评价的结果有很大的影响。一般来说，单元面积越大，不含矿床或含一个矿床的单元数越少，含矿单元的分布特征也相应发生变化。68 矿产资源评价模型都是使用样品的观察值建立的，该模型明确了矿产资源量与地质条件之间的关系。无论是区域矿产资源评价模型，还是矿区资源评价模型都是按此理论进行的。但在进行矿区资源评价时，为了预测未知矿床的个数、品位、资源量及位置，往往利用“单元”的观察值建立评价模型。69 目前，对单元的划分和每个单元的大小无统一的规定，一般按地质图的比例尺确定单元的大小，原则是在评价地区的地质图上划定14km2为一个单元。地质

28、图比例尺1：5万 0.251km2 地质图比例尺1：20万 416km2 地质图比例尺1：50万 25100km270 正方形单元：它是目前在矿产资源评价中广泛应用的一种单元形式。不规则单元：又称流域单元，在矿产资源评价中应用较少，但它是一种按地质变化实际，或按地质数据变化的性质合理划分单元的一种新途径。穿透单元：又称块段单元，它是根据预测区内地质构造的变化，特别是对矿带内岩层、矿层与线形褶皱构造紧密有关的矿带、矿田范围内进行矿产资源评价时，有可能采用垂直矿带走向，按一定间距穿越整个矿带的等面积的长条形单元。71 无单元：在矿产资源评价中，有些统计方法，例如趋势面分析方法对控制区和预测区无须划分单元，只要对预测区内按选定的地质变量进行数据处理，其结果有可能获得矿产资源赋存位置的某种信息，对它作出评价。目前主要用于对石油资源的预测评价和一些构造变化简单的沉积矿产评价中。727374757677