第四章 矿床勘探3

1、第三节 矿体变异与勘探类型 一、矿体地质特征及其变异性研究一、矿体地质特征及其变异性研究 （一）矿体地质特征介绍（一）矿体地质特征介绍 1.1.矿体地质特征的概念矿体地质特征的概念 是指矿体本身固有的地质特点、特性和标志；常概括 为矿体外部形态特征与内部质量特征； 矿体地质特征简称矿体地质。 矿体地质以矿体为研究对象，一般包括矿体的形态、 产状、规模、物质成分、内部结构(不同类型、品级矿石 及夹石等在矿体中的分布)等方面特点的变化情况，以及 控制这些变化的地质要素，如构造、岩性、成矿作用等。 2.2.关于矿体的若干概念关于矿体的若干概念 1 1）矿体）矿体 一般是指矿石和穿插在其中的呈任何形状

2、的无 矿脉石所构成的统一开采对象的天然堆积体。 工业矿体工业矿体 是根据工业指标圈定的，与自然矿体的界线常 常不吻合。主要有： 品位低于边界品位的弱矿化地段未圈入矿体； 很薄的夹石圈入矿体。 工业矿体工业矿体与自然矿体示意图与自然矿体示意图 1、矿体中的夹石、由于厚被圈出； 2、矿体内的夹石，因为比较薄 被圈为矿体；3、这部分矿按品位已大于边界品位，但由于薄未被 圈入矿体；4、矿体。 2 2）矿体产状）矿体产状 狭义的矿体产状狭义的矿体产状由走向、倾向和倾角三要素组成。脉 状、柱状、透镜状等矿体则需测量矿体的侧伏方向 及侧伏角和倾伏角。 广义的矿体产状广义的矿体产状还包括： 矿体的埋藏情况地表

3、矿、隐伏矿及埋藏的深 度。 矿体与火成岩空间位置关系岩体内、接触带、 围岩中。 矿体与地质构造空间位置关系如与褶皱和断 裂的空间关系。 矿体与围岩层理、片理的关系整合型、切穿 型、组合型。 3 3）矿体形状特征）矿体形状特征 包括整个矿体的形状及细节、 轮廓的复杂程 度和尖灭特征等。 矿体的形状：一般有板状、层状、透镜状、条状、管 状和巢状等。 矿体地质特征研究包括矿体的变异（变 化）性、矿体变化的规律性、矿产的共 生性研究三部分内容。 （二）矿体变异性（二）矿体变异性( (变化性变化性) )研究研究 矿体变异性的概念矿体变异性的概念 又称矿体变化性矿体变化性，是指矿体地 质特征(矿体特性与标

4、志)在矿体的不同空间部位(或 各矿体之间)所表现出的差异及变化特点 , 矿体各标志的变化性 由于各种地质条件的影响及成矿过程的复杂性，造成矿体特征的 各种标志具有各向异性。这是矿体的最基本特征之一。如，矿石 品位分布的不均匀性、矿体形态的不稳定性和不连续性等，就是 这种变化性的宏观表现。 矿体绝对的变化性和相对的稳定性或规律性矿体绝对的变化性和相对的稳定性或规律性， 是勘探方法的理论基础，是划分矿床勘探类型的依据，是决定每 个具体矿床勘探难易程度、勘探精确程度和勘探经济效果的基本 客观条件。 矿体变异性矿体变异性研究包括变化性质、变化程度和控制矿 体变化的地质因素研究三个不可分割的基本方面。

5、1.1.变化性质变化性质 变化性质是指矿体各种标志在空间上的变化是 随机型变化随机型变化，还是确定型变化确定型变化；是有规律变化有规律变化， 还是无规律变化无规律变化等特征。晋可夫曾 将矿体各种标志的变化性质分为四种类型： a逐渐的、连续的有规则的变化； b逐渐的、连续的不规则的变化； c跳跃式的、断续的有规则的变化 d跳跃式的、断续的不规则变化。 一般地说，矿体形态形态标志的变化多属前两类前两类， 而质量质量标志的变化则常属后两类后两类。 卡里斯托夫在研究矿石品位性质品位性质 时，提出了品位的方向性变化品位的方向性变化的概念。他认为， 矿石品位变化虽然有时似乎是不规则的，但往 往可以看到沿矿

6、体某一方向在一定范围内品位 数值有总体升高或总体下降的现象。这种近于 波浪式的“方向性变化方向性变化”并不是沿整个矿体都 存在，有时它只存在于矿体的某一部分，相反， 跳跃式的、不连续的随机变化却存在于矿体的 全部范围内。赵鹏大(1964)将其称为“局部不局部不 相依，但总体相依相依，但总体相依”的情况，即相邻两点观测 值虽无数值依赖关系，但在矿体某一定范围或 一定方向上，变量数值具有总体升高或总体降 低的趋势。 区域化变量：区域化变量：地质统计学将几乎所有的地质变量， 包括矿体质量标志和形态标志，都看作是区域化变量区域化变量， 即它们都是以空间坐标为自变量的随机场的函数。 半变异函数半变异函数

7、是研究区域化变量空间变化特征和变化 程度的基本工具。所谓半变异函数就是区域化变量增 量平方的数学期望之半。在实际应用中计算的是实验 半变异函数，其表达式为： 根据取不同的h值用上述公式计算的结果，可作出变差 图(图)。r*(h)随h的增大而增大。当ha(a称为变程)时， Z(xi)与Z(xi+h)不存在相关性，即是随机的；当ha时， Z(xi)与Z(xi+h)具相关性，且h值越小，相关性越强。 2.矿体的变化程度研究 变化程度包括至少三个方面的含义，即变化幅度(大小)、 变化速度及变化范围。 变化幅度是指矿体某标志观测值偏离其平均值的离散程度。 变化速度是指矿体某标志相邻观测值在一定范围内的变

8、化快 慢，即变化梯度大小。 变化范围是指从计算矿体某标志的变化幅度特征的观测值的 空间域大小。 在工程间距或工程数量相等时，变化程度越大，勘探 精确度越低。为获得相同精度，则变化程度大的矿体 比变化小的矿体勘探工程间距要小，数量要多。 矿体不同标志具有不同的变化性质，而相同标志却可 以具有不同的变化程度。 矿体厚度变化系数矿体厚度变化系数 矿体厚度变化系数矿体厚度变化系数反映矿体厚度的变化程度（外部形态）。变 化系数也称为变异系数（V），是均方差（）与平均值（XCP） 比值的百分数，即 V= / xCP 100% 式中： XCP=（xi）/n = （Xi- XCP ）2/（n-1） 由于矿体厚

9、度并非是随机变量，而是随机函数。特别当工程间距较 小时，测量点上的厚度值与邻近测量点的值有较强的相关性。 因此，用上式计算的变化系数评价其变化程度往往偏大。 矿化连续性指标矿化连续性指标 含矿系数及不连续性系数含矿系数及不连续性系数 A和B是两个具有不同矿化连续性的矿体：A是连续的，B为不连续的。 含矿系数含矿系数是表征矿化连续性的指标之一（反映内部结构复杂性）。 如矿体B，矿体总面积为S0，其中工业矿化地段（红色区）的面 积为SP。则面含矿系数为：KPS=SP/S0 按体积计算的矿化系数为：KP=VP/V0 线含矿系数为：KPL=LP/L0。在剖面内所有线的含矿系数平均值可 作为评定该剖面矿

10、化连续性的指标。 不连续性系数是穿透矿体的线段上无矿间断次数i与线含矿系数的比 值。Knp=i/KPL 3.控制矿体变化的地质因素（矿床成因） 一般认为，矿体不同标志具有不同的变化性 质，而相同标志却可以具有不同的变化程度。 对某些类型矿床， 矿体质量标志的变化程度大于形态标志的变化程度， 如金、银、钨、锡、钼、铜、铝、锌、金刚石、水晶、 云母等矿床； 而大多数铁、锰、磷、铝等矿床其矿体形态标志变化 程度大于质量标志的变化矿体形态标志变化程度大于 质量标志的变化。 其中，内生及变质矿床的变化程度往往大于外生矿床； 而内生矿床中，简单的裂隙充填矿床的变化程度又低 于交代成因的矿床。 （三）矿体变

11、化的规律性 由于矿体各标志的变化与一定地质因素有关， 因此，它们的变化必然因受有关地质因素变化 规律的制约而呈现出一定的变化趋势。 如前面所讲的，矿石品位数值有时在一定 范围内，沿一定方向具有总体上升或总体下降 的变化趋势，或称某种周期性变化，因而，显 现出品位变化的方向性特征。 趋势变化或方向性变化趋势变化或方向性变化是矿体的又一重要特征。 查明趋势特征趋势特征是我们合理确定工程间距、正确布 置勘探工程的重要依据。我们在研究不同标志的 变化规律性时，除应查明矿体各标志沿走向、倾 斜和厚度的趋势变化外，尤其应注意查明矿体最查明矿体最 大变化标志的最大变化方向大变化标志的最大变化方向，勘探工程，

12、通常是 沿矿体的最大变化方向布置，这是勘探工程布置 的一条重要原则。 大多数矿床通常是由在两度空间延长，一个方 向短的层状、似层状、透镜状、脉状等形态的矿 体组成。这类矿体在一般情况下，矿石品位和形矿石品位和形 态等的变化最大方向是厚度方向态等的变化最大方向是厚度方向。因此，大多数大多数 矿床勘探工程均垂直矿体走向布置，沿厚度方向矿床勘探工程均垂直矿体走向布置，沿厚度方向 穿过矿体穿过矿体。 （四）矿体内元素的共生性特征 元素共生的种类以及在矿体不同部位 的变化等 二二. . 矿床勘探类型划分矿床勘探类型划分 ( (一一) )矿床勘探类型的概念和划分意义矿床勘探类型的概念和划分意义 1. 1.

13、概念概念 是根据矿床地质特点，尤其按矿体主要地质特 征及其变化的复杂程度对勘探工作难易程度的影响， 将相似特点的矿床加以归并而划分的矿床矿床类型。 矿床勘探类型是在大量探采资料对比基础上，对已勘 探矿床勘探经验的总结。 2.2.意义意义 为地质勘探人员勘探新矿床提供借鉴、类比的基础。 类比过程： 根据将要勘探矿床的地质特征 类比确定勘探类型 根据勘探类型确定勘探方法和可能的勘探效果 注意：注意：从本矿床的实际出发，灵活应用，忌生搬硬套。 ( (二二) ) 矿床勘探类型划分的依据矿床勘探类型划分的依据 一般据以下一般据以下5 5个方面：个方面： 主矿体规模主矿体规模 主矿体形态复杂程度主矿体形态

14、复杂程度 构造影响程度构造影响程度 主矿体厚度稳定程度主矿体厚度稳定程度 主矿体有用组分分布均匀程度主矿体有用组分分布均匀程度 1.1.主矿体规模大小主矿体规模大小 规模大，网度稀可用钻探；小，网度密，常用坑探(?)。 矿体规模矿体规模 大型 中型 小型 长度及延深长度及延深 1000米左右 300-500米 小于100-200米 矿体厚度矿体厚度 数十米或更大 数米至数十米 不超过数米 类型系数类型系数 0.9 0.3-0.6 0.1-0.3 0.9 0.3-0.6 0.1-0.3 2.按主矿体形态复杂程度划分 一般分为三类： 简单：类型系数0.6。矿体形态为层状、似层状、大透镜 状、大脉状

15、、长柱状及筒状，内部无夹石或很少夹石， 基本无分枝复合或分枝复合有规律。 较简单：复杂程度为中等，类型系数0.4。矿体形态为似 层状、透镜状、脉状、柱状，内部有夹石，有分枝复 合。 复杂：类型系数0.2。矿体形态主要为不规整的脉状、复 脉状、小透镜状、扁豆状、豆荚状，囊状、鞍状、钩 状、小圆柱状，内部夹石多，分枝复合多且无规律。 3. 3.按构造影响程度按构造影响程度 分为三种： 小：矿体基本无断层破坏或岩脉穿插， 构造对矿体形状影响很小。类型系数0.3 中：有断层破坏或岩脉穿插，构造对矿 体形状影响明显。类型系数0.2 大：有多条断层破坏或岩脉穿插，对矿 体错动距离大，严重影响矿体形态。类

16、型系数0.1 4.4.按主矿体厚度稳定程度按主矿体厚度稳定程度 大致分为稳定、较稳定和不稳定三种。 5. 5.按有用组分分布均匀程度按有用组分分布均匀程度 可根据主元素品位变化系数划分为均匀、 较均匀、不均匀三种。 三.勘探类型划分举例 勘探类型划分为简单(类型)、中等 (类型)、复杂(类型)3个类型为宜。原 划分的4到5类，出现工程间距严重交叉、 类型重迭、难以区分。当然，由于地质 因素的复杂性，允许有过渡类型存在。 如铜、铅、锌、银、镍、钼的矿床勘查 类型划分主要根据上述五个地质因素及 其类型系数来确定，具体划分为三种勘 查类型( P134表） 1.1.第第勘查类型：勘查类型： 为简单型，五个地质因素类型 系数之和为2.53.0。主矿体规 模大到巨大，形态简单到较