各种矿产类型解析

1、 矿石矿床勘查的特点有用矿物和晶体矿床勘查的特点有用岩石矿床勘查的特点固态燃料矿床勘查的特点液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 我国开采百种以上固体、液体和气体矿产，其地质条件十分多样。这些矿床的预测、找矿、勘探和地质经济评价的方法基础是一致的，但是进行找矿、勘探和评价的具体方法，由于不同类型矿床自然特征不同和对给定类型矿物原料的工业要求不同而相差很大。 本章将介绍如下矿床找矿和勘探的主要特点：金属、化工和农业的矿石矿床；宝贵的矿物和晶体矿床；有用岩石矿床；固体可燃矿产；液体可燃矿产；气体和地下水。矿石矿床勘查的特点 属于矿石矿床的是含有在目前技术和经济发展水平上能够作为获得金属、元素或化

2、学化合物来源的金属、矿物或矿物集合体的矿床。 由于大部分矿石矿床具有多组份组成，所以找矿时应用了地球化学、地球物理和地质-矿物学组合，方法的组合和变化取决于矿石形成物的产状、围岩的变化特点、矿石的矿物成分和化学成分、矿化的批示元素和伴生元素的富集。矿石矿床勘查的特点 黑色金属找矿主要用磁法测量和重力测量以及目视的地质-矿物学方法。 铝土矿找矿应用砾石-碎屑方法，配合专门的地貌观测磁法测量和伽玛-光谱测量（铝土矿的高富集可根据在钾和铀低含量的背景上钍含量异常确定）。矿石矿床勘查的特点 有色、稀有和贵金属找矿主要应用各种岩石地球化学方法，方法组合中还包括磁法测量、重力测量和电测量等方法。对于在地表

3、其组成的矿物是稳定的金矿、辰砂、锡矿、钨矿、铌钽矿、稀土、钍等矿床，重砂测量是最重要的方法。铜、多金属、钼、镍、铀、锂等矿床的找矿则用水化学的方法更好些。 许多稀有金属和放射性矿床的找矿应用放射性测量方法为首选，方法组合中还包括地球化学、构造-地球物理和重砂测量等方法。 矿石矿床勘查的特点 矿石矿床形态类型、矿石成分和有用分布极其多样，从而使对地质勘查工作比例尺、矿产勘查网密度的选择产生间接的影响。大概可按照其地质构造环境和一切可见到的标志划分为三个类型。 第一类为许多铁、锰、铝土矿、磷、硫和石盐。这些矿田面积达数百平方公里而单个矿床的面积数十平方公里。矿石矿床勘查的特点 第二类为大部分金属矿

4、石矿床及许多萤石、重晶石-毒重石、磷灰石和硼矿床。矿床的面积数平方公里，矿田面积达数十平方公里。 第三类与一些稀有金属和贵金属有关。矿床面积不超过1平方公里，矿田面积小于数平方公里。矿石矿床勘查的特点 前述各类矿床以不同的比例尺普查与评价。在不同工作阶段矿石矿床的找矿比例尺注：普查-测量相当于预查；普查-评价相当于详查。矿石矿床勘查的特点 矿石矿床矿床评价最重要的准则是考虑到现时的矿山工艺水平和对该矿物原料类型的工业要求，经济合理地从矿石中综合回收有用组分的可能性。 矿石的工艺评价用专门的选矿加工试验作出。而在地质勘探工作的早期阶段可以根据矿石的结构构造及矿石成分和化学成分特征用类比法确定。矿

5、石工艺性质评价的必要性在地质勘探工作早期阶段在一定程度上是由其所调查的物质组成的特点所决定的。矿石矿床勘查的特点 矿石的矿物成分和化学成分的特点还对矿床的勘探方法有相当大的影响。由一种有用矿物组成并化学成分稳定的矿石（钛铌钙钛矿、独居石、烧绿石等），要进行矿物取样，并非是化学取样，根据在矿石中单矿物粒级的资料换算成有用元素的含量。矿石矿床勘查的特点 有些矿物在阴极射线、红外线等光线中发光的特性在白钨矿、萤石等矿床的地质填图中得到应用（在采样中很少用）。成分复杂的矿床（黄铜矿床、多金属矿床等）勘探，当不同工艺类型和品级的矿石组成的地段需单独圈定时，需要进行坑道和钻孔的工艺制图。对开展勘探工作影响

6、最大的是一些矿床地下开采工艺的应用，如地下熔融的硫矿床，地下硷溶的铀、金、铜等金属的矿床。矿石矿床勘查的特点 为了选取正确的勘探方法，在普查-评价阶段工作中，必须查明并评价保证可能使用地下开采方法的自然因素：保证元素呈活动态迁移的矿石性质（硫在摄氏119C时熔融，铀、铜等金属化合物在弱酸中的溶解性）；矿层有在该地反应并将产物排出达到所需工作药剂条件的性质（围岩的渗透性）；矿石矿床勘查的特点矿层有人工改变岩石渗透性的性质（例如地下爆炸产生裂隙的性质）；决定其与工作药剂相互作用和工作药剂非生产渗漏的矿石和围岩的性质（围岩的化学活动性、存在构造破坏、隔水层完整性的破坏）。有用矿物和晶体矿床勘查的特点

7、 最重要的有用矿物和晶体矿床有滑石、石墨、石棉、石膏、硬石膏、云母、宝石和工艺石等的矿床。根据产状和结构可分为两类。 第一类是产状稳定单矿物成分的矿物的矿床，当然，结构是连续的，如滑石、石墨、石膏、硬石膏、蛭石和小部分石棉的矿床。 第二类有用晶体矿床（白云母、宝石、细工石料和工艺石等）以矿巢的形式分布在围岩中，经常连在一起形成结构极不连续的工业矿体或矿带。有用矿物和晶体矿床勘查的特点 由于宝贵的矿物和晶体的工业用途的不同，因此由专门的工艺条件和国家标准所确定的其工业要求也各种各样。为了解决有用矿物和晶体在何种程度上符合工业要求这个问题，在矿床勘探的过程中要对其分级和专门的测试。 具体的有用矿物

8、和晶体矿床相对比较简单，经常是单成分的矿物组成，没有明显的地球化学异常也很少出现异常的地球物理场。有用矿物和晶体矿床勘查的特点 含金刚石金伯利岩岩筒是个例外，有明显磁异常和具有高导电性的石墨层。在表生作用带内稳定的有用晶体矿床在残积物、坡积物和沉积物中有分散流。 有用矿物和晶体矿田和矿床的有限的找矿标志使找矿工作变得复杂。为了发现宝贵的和有用的矿物和晶体矿床和金刚石矿床可用重砂测量的方法（对于金刚石还可辅以磁法测量），而查明这类残积矿床可能只能用地质-矿物学方法。因此，在进行找矿工作时，有利的地质前提是最重要的。应当特别注意查明并综合这些地质前提 有用矿物和晶体矿床勘查的特点 在勘探云母、石棉

9、、压电光学原料、宝石、工艺石、及一些其他有用矿物矿床时，应当分级和进行专门的技术测试。 某些类型的晶体原料，由于在自然界很少见到，矿物集合体细小并的矿藏中含量极低而价值特别高。属于这一类的有压电光学矿物、宝玉石。这类矿物原料矿床以有用矿物呈矿巢分布，或者不均匀地浸染在围岩中，连续性极低。因此通常的取样方法不能保证得到估计平均含量的统计资料。有用矿物和晶体矿床勘查的特点 因此用全巷法取样或者在坑道掘进的过程中顺便评价在采出的所有采出围岩中的有用矿物的产率。如果有用矿物的含量只占百万分之一（例如金刚石按克拉计），有必要计算有望见到那怕是一个有用矿物晶体的样品最小重量。有用岩石矿床勘查的特点 许多沉

10、积岩、岩浆岩和变质岩的岩石广泛地在各个工业部门得到应用，可看作是矿产的特殊类型。据.勃尔佐诺夫的意见，可将其划分为两个类型。 第一个类型是在天然状态下或经机械另工后使用的有用岩石矿床。这一类有建材和饰面材料（沉积岩、岩浆岩和变质岩），道路建筑材料和混凝土填充料（卵石、小碎石、细砾、建筑用砂等）。有用岩石矿床勘查的特点 第二个类型是经热处理或化学加工后使用的有用岩石矿床。属于这一类的有陶瓷和玻璃原料（玻璃砂、长石、粘土和高岭土）、耐火材料和难熔材料（耐火粘土、石英岩、橄榄岩、和纯橄榄岩）、水泥原料（泥灰岩、粘土、易熔粘土）、铸石材料（玄武岩、辉绿岩、黄土）、矿物颜料（赫石、次石墨等）和综合原料（

11、石灰岩、粘土、白云岩、白垩、砂等）。有用岩石矿床勘查的特点 有用岩石是便宜的矿物原料，在人民生活中需要量很大。有用岩石矿床应用广，当然都是露天开采。有用岩石的质量取决于每种矿物原料生产用途。工业要求由技术条件和国家标准而定。对于第二类矿床工业要求十分多样且很专业。 有用岩石矿床具有简单而稳定的形态，规模大矿层结构连续均匀。常常是一个层、相邻的一组岩层或岩浆岩岩基。 有用岩石矿床勘查的特点 在预测有用岩石矿床时有利的前提和标志的概念与在这种情况下存在的围岩的概念相近。有用矿床根据在分析地质图、沉积岩石图、地貌图等专门性图件基础上了解的地质建造标志予以查明。矿床普查在比例尺1：500001：250

12、00地质的方法实现，用一些必要的地表坑道工程和钻孔。 普查-勘探工作在具有潜在有用岩石地段开展。布置稀疏的勘探工程网进行取样以确定工艺条件和国家标准所要求的性质，岩石储量及开采的矿山地质条件。有用岩石矿床勘查的特点 在初步和详细勘探过程中，对矿层的产状、形状和内部结构的了解更详细，并综合研究岩石的成分和性质，考虑在其他工、农业部门使用的可能性。全面地研究岩石的成分和性质，保证综合地，在经济上为了国民经济的需要更有效地使用矿藏。但要扩大分析的种类和补充试验样品。 大部分有用岩石矿床地质条件简单，价值不高（建筑石料、混凝土充填料、陶瓷、玻璃和水泥的原料）。一般以较稀的网度用钻孔勘探。 有用岩石矿床

13、勘查的特点 当然，只有地球经济条件优越，位于使用地附近的那些矿床才有工业意义。矿山采用露天开采，采剥比不大于1，且剥离层的绝对厚度不大于几十米。 由于矿物原料的单位价值低，精确圈定剥离岩意义重大，特别是在勘探的晚期设计开展采矿工作时。在勘探时经常需加密钻孔网度，其目的不是使矿产储量更准确，而是为了查明覆盖岩底板的特征和古地形面特征，圈定喀斯特冲刷面和漏斗。为此目的经常应用地球物理方法（垂直电测深、工程地震断面等）。固态燃料矿床勘查的特点 属于固体燃料的有泥炭、煤、油页岩、沥青岩、地腊、焦沥青等。而最重要的是煤，占所有固体燃料开采量的95%以上。油页岩和泥炭有一定意义。 煤矿床与准地槽型和地台型

14、的含煤建造有关。准地槽建造煤矿床厚度大，具褶皱构造，沉积物具大韵律和小韵律，断面稳定，煤层数量多，煤变质程度高。地台类型的含煤建造以厚度小，近于水平产出为特征，含少量浅变质煤层。当然，煤矿床集中分布在煤盆地所在的范围内。固态燃料矿床勘查的特点 煤炭的工业分类建立在煤化作用和变质作用的程度上。根据变质程度划分为浅变质的褐煤，中变质的烟煤和强变质的无烟煤。在这几大类煤中，又可按品级划分。品级由煤在国民经济中最合理的应用部门决定。 我国将煤分为10大类，除褐煤和无烟煤之外，其余8种统称为烟煤，有褐煤、长焰煤、气煤、肥煤、焦煤、瘦煤、弱粘煤、不粘煤和贫煤。固态燃料矿床勘查的特点 除了煤的品级，矿床的地

15、质工业参数还有厚度和煤层的灰份。 在研究煤岩成分时，根据挥发组分和煤的其他质量特征划分出：镜煤、亮煤、暗煤和丝煤。燃料可燃部分和不燃料可燃部分的评价根据技术分析资料进行，其指标包括：湿度、灰份、挥发份、炼焦残余、总硫和发热量。 固态燃料矿床勘查的特点 煤矿床找矿在含煤省或含煤区的范围内进行，工作比例尺1：20万1：5万评价其具体地区的含煤性、煤层的数量和厚度。预查工作按大的层位进行（在准地槽的含煤盆地内划分出比较小的韵律层）。详查工作应用普查钻、浅井和探槽。普查钻探的岩心钻孔相互分布的距离从12km到36km。孔深在150200m以内。 作为含煤性标志有煤块散落、煤泥、浅色泥岩或地下自燃时形成

16、的红色氧化岩石的露头、炭质页岩或薄的煤夹层的露头。固态燃料矿床勘查的特点 煤矿床的勘探由岩心钻探的钻孔实现。在初步勘探阶段，在含煤区内所圈定的工作面积内，钻孔网度为1km2内0.252个钻孔。详勘工作集中在井田设计的范围内，在其中划分并圈定出331333类型的资源量。 煤层取样用刻槽法，样槽规格为5101015cm。勘探之初按每一煤层及划分出的岩石采分层煤样，之后用煤层工业样查明层的结构特点，样品包括所有煤层采出厚度。 固态燃料矿床勘查的特点 要特别注意调查矿床的水文地质条件和含瓦斯性，这将决定矿床未来的开发条件。 最重要的煤储量圈定标准参数是煤层最小可采厚度。 将K作为煤层标准指标使用，K是

17、具有可采煤层块段总面积与工业煤层总面积之比的百分数。根据标准指标值，可将煤层分为四类：稳定煤层（K接近100%）、相对稳定煤层（K=75100%）、不稳定煤层（K=5075%）和极不稳定煤层（K小于50%）。其他标准参数有煤的极限灰份和最大容许剥离系数。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 属于液态和气态矿产的有石油、天然气和地下水。这些矿产的形成和出现的条件是那么的不同，以至很早就已的相互独立的科学学科中研究。下面阐述与固体矿产矿床找矿勘探的找矿勘探方法的若干原则差异。 与固体矿产矿床比较，石油天然气矿床的差异在于：石油和天然气在热动力条件改变的条件下有转移到岩石中的能力；液态燃料，天然气

18、和地下水矿床勘查的特点依赖于剖面上沉积岩建造的特点、褶皱构造类型和断裂构造的出现等条件配合，有各种样式产出形态；由于有不同的沉积岩成分、构造特点和储油层物理机械性质，矿层各地段有不同的油气饱和度；含油气性的界线取决于岩层水的动力学、存在断裂构造、在界线内或矿层附近钻探的钻孔位置及数量。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 当存在储油层时，在含油区内形成石油-天然气矿床的有利构造是背斜褶皱、穹状隆起和具有含油层的单斜。石油-天然气找矿首先是比例尺为1：50万1：20万区域地质-地球物理工作。在此基础上确定进行1：5万地质地球物理方法的普查面积，钻探石油和天然气的构造井、控制井和参数井。液态燃料

19、，天然气和地下水矿床勘查的特点 在区域地质-地球物理任务中包括评价区内含油气总的前景，划分出有利于形成石油和天然气圈闭的含油气带和区。在准备的过程中普查钻集中在潜在油气矿床的地段，由于区域地质构造复杂程度不同，其面积变化在几十平方公里到上千平方公里。1：5万普查面积潜在含油气性远景估算按334（预测资源）进行。而在已知的含油气地段则应达到333级。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 油气矿床的找矿用单转盘式钻井或涡轮钻井在发现有远景构造的中心位置钻进实现的。在构造简单的地区只需12个钻井应能发现矿床，而在复杂的地区，则可能要35个。找矿工作任务包括发现油气层，矿床的初步地质经济评价估算石油

20、、天然气及其伴生组分（氦、硫等）的333级储量。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 石油、天然气矿床勘探借助于转盘式钻井或涡轮钻井，钻井分布在正方形网或长方形网（沿勘探剖面）上，工程布置取决于矿层的走向和尺度、含油气层的稳定性、矿床构造的复杂性。 在矿床勘探的过程中，还要作工业开采的的准备。石油和天然气计算的储量达到333和332级。只有根据试开采工作的结果才能求得111储量。 在表内石油储量中要划分出开采储量，也就是现代工艺能最完全和合理使用予以开采的储量 液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 勘探大而稳定含油层时计算332级储量钻井间的距离为数千米，而小而不稳定的矿层则间距缩短至数百

21、米。 每个勘探钻井进行综合地质和工业地球物理观测，采集岩石标本和油、气和石油水样品。 石油和天然气储量用体积法在构造平面图上对每个隔绝层分开计算。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 体积法建立在确定在石油或天然气层界线内工业油层体积的基础上。石油总储量Q0按下式计算：Q0=FhmHd 式中：F-油层面积，m2；h-油层平均有效厚度，m；m-有效孔隙系数；H-岩石石油饱和度系数；-考虑到油层在地下和在地表的体积变化的换算系数；d-密度。有效孔隙系数m用在钻井中得到的样品以试验的方法确定。岩石石油饱和度系数H取决于边缘岩石的静水压力等因素，其值变化在0.5到0.8间。液态燃料，天然气和地下水矿

22、床勘查的特点 为了计算石油的开采权储量QH，可将总储量乘以石油开采系数：QH=Q0kH kH取决于开采方法、温度和油层的气压、石油的物理性质等因素，其值变化莫测在0.2到0.8间。在用体积法计算自由天然气储量时，石油开采系数等于1。 天然气总储量V取决于油层面积F，气层平均有效厚度h、有效孔隙系数m和计算时的在气层中岩层压力值p。一般计算公式为：V=Fhmp液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 地下水在国民经济许多部门使用，如饮用和技术供水，作为提取有用组份的原料，农业灌溉和牲畜饮水、治疗及其他目的。在天然条件下地下水在不断地运动，与此有关，地下水的流量和质量也因自然条件的影响而随时改变，从

23、而对开发的结果有所影响。地下水的这个特点，也部分地或完全地补充了开发过程中与所有其他液体和固体矿产不同的能力。在评价地下水储量时除了其体积，要求知道天然径流的流量和在所有情况下的地地下水补给保证和在开发时的开采量。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 含在岩石或岩石裂隙中的重力水的体积称为永久储量或静止储量。而天然的地下水流量是地下水动态流量。 合理的供水设施从含水层取出的符合给定的开发的状态和水质的地下水的数量（流量）你为地下不的开发储量。开发储量用1昼夜立方米来表达，其评价计算和登记都按勘探工作的结果为准。液态燃料，天然气和地下水矿床勘查的特点 地下水的勘探用岩心钻孔、深的转盘式钻孔或涡

24、轮钻孔配合应用地球物理工作完成。借助于钻孔地球物理方法确定含水岩石的厚度、结构和渗透性。勘探工作还要做综合的岩石透水性取样、水的物理-化学性质和细菌学性质等的实验室研究。矿石矿床勘查的特点 黑色金属找矿主要用磁法测量和重力测量以及目视的地质-矿物学方法。 铝土矿找矿应用砾石-碎屑方法，配合专门的地貌观测磁法测量和伽玛-光谱测量（铝土矿的高富集可根据在钾和铀低含量的背景上钍含量异常确定）。矿石矿床勘查的特点 第二类为大部分金属矿石矿床及许多萤石、重晶石-毒重石、磷灰石和硼矿床。矿床的面积数平方公里，矿田面积达数十平方公里。 第三类与一些稀有金属和贵金属有关。矿床面积不超过1平方公里，矿田面积小于

25、数平方公里。矿石矿床勘查的特点 有些矿物在阴极射线、红外线等光线中发光的特性在白钨矿、萤石等矿床的地质填图中得到应用（在采样中很少用）。成分复杂的矿床（黄铜矿床、多金属矿床等）勘探，当不同工艺类型和品级的矿石组成的地段需单独圈定时，需要进行坑道和钻孔的工艺制图。对开展勘探工作影响最大的是一些矿床地下开采工艺的应用，如地下熔融的硫矿床，地下硷溶的铀、金、铜等金属的矿床。矿石矿床勘查的特点 为了选取正确的勘探方法，在普查-评价阶段工作中，必须查明并评价保证可能使用地下开采方法的自然因素：保证元素呈活动态迁移的矿石性质（硫在摄氏119C时熔融，铀、铜等金属化合物在弱酸中的溶解性）；矿层有在该地反应并将产物排