地质学 第13,14章

第四篇矿产勘查与矿山地质工作矿产勘查与矿山地质工作是地质科学理论联系矿业实际的桥梁，通过本篇学习，要求能读懂、评审和应用地质资料，能与地质工作者密切合作，并掌握部分地质工作方法。

本篇将重点介绍矿产勘查中矿床的揭露工作、矿床地质调查资料的综合及研究、矿山地质工作以及地质资料的评审及应用等内容。

第十三章矿产地质调查研究概述地质调查是指对某一地区的岩石、地层、构造、矿产、水文地质、工程地质等地质特征进行的地质调查研究工作。

矿产地质调查是为寻找、评价和开发国民经济发展需要的矿产而进行的地质调查研究工作。

这是一个长期而连续的过程，贯穿于整个矿床的发现、基建和开采的全过程。

一、矿产地质调查研究的阶段性按我国目前实际的地质工作情况，矿产地质调查全过程大致分为区域地质调查、矿产勘查和矿山地质工作三个时期，其中，按国家标准《固体矿产资源/储量分类》（GB/T17766—1999）规定，矿产勘查工作又分为预查、普查、详查和勘探4个阶段。

1. 区域地质调查简称区调，是在选定地区的范围内进行全面系统的综合性地质调查研究。

它既是地质工作的先行又是基础研究工作，具有重要的战略意义。

21世纪我国开展的新一轮国土资源调查即属此种性质。

区调的主要任务是通过详细的地质填图为经济和国防建设、科学研究和进一步普查找矿提供基础地质资料，其工作详细程度一般为小比例尺(1∶100万，1∶50万)、中比例尺(1∶20万，1∶10万)和大比例尺(1∶5万，1∶2.5万)。

近年来开展的1∶5万区域矿产地质调查（简称矿调）是针对矿产资源的区调，目的性更为明确。

2. 矿产勘查工作按国家标准《固体矿产资源/储量分类》（GB/T17766—1999）规定，矿产勘查工作分为预查、普查、详查和勘探4个阶段。

该标准定义：（1）预查：依据区域地质和( 或) 物化探异常研究结果、初步野外观测、极少量工程验证结果、与地质特征相似的己知矿床类比、预测，提出可供普查的矿化潜力较大地区。

有足够依据时可估算出预测的资源量，属于潜在矿产资源。

（2）普查：是对可供普查的矿化潜力较大地区、物化探异常区，采用露头检查、地质填图、数量有限的取样工程及物化探方法，大致查明普查区内地质、构造概况；大致掌握矿体( 层) 的形态、产状、质量特征：大致了解矿床开采技术条件；矿产的加工选冶性能已进行了类比研究。

最终应提出是否有进一步详查的价值，或圈定出详查区范围。

（3）详查：是对普查圈出的详查区通过大比例尺地质填图及各种勘查方法和手段，比普查阶段密的系统取样，基本查明地质、构造、主要矿体形态、产状、大小和矿石质量，基本确定矿体的连续性，基本查明矿床开采技术条件，对矿石的加工选冶性能进行类比或实验室流程试验研究，做出是否具有工业价值的评价。

必要时，圈出勘探范围，并可供预可行性研究、矿山总体规划和作矿山项目建议书使用。

对直接提供开发利用的矿区，其加工选冶性能试验程度，应达到可供矿山建设设计的要求。

（4）勘探：是对已知具有工业价值的矿床或经详查圈出的勘探区，通过加密各种采样工程，其间距足以肯定矿体( 层) 的连续性，详细查明矿床地质特征，确定矿体的形态、产状、大小、空间位置和矿石质量特征，详细查明矿体开采技术条件，对矿产的加工选冶性能进行实验室流程试验或实验室扩大连续试验，必要时应进行半工业试验，为可行性研究或矿山建设设计提供依据。

3. 矿山地质工作是矿山基建和生产过程中对矿床继续进行勘探、研究和生产管理的地质工作。

其基本任务是为矿山的生产和建设服务。

矿山地质工作内容包括两部分：开发勘探和矿山地质管理。

其中开发勘探从时间上讲又分为两个阶段，即基建勘探和生产勘探。

习惯上，矿山地质工作主要包括生产勘探和矿山地质管理工作。

因此，在矿山地质工作时期也226有勘探工作，通常将矿产勘查工作和矿山地质工作时期的勘探统称为矿床勘探。

上面几个阶段的划分不是绝对的，随着经济政策的变动，具体操作都可能有变化。

例如2005年开始的危机矿山接替资源外围和深部找矿，就是为了扩大生产矿山远景而开展的普查找矿和勘探工作，这种工作是建立在长期的矿山地质工作上基础开展的。

在当前我国的矿业政策情况下，不少国营和民营企业在地质勘探期间开展采矿活动，这种情况下很难区分地质勘探和生产勘探。

二、矿床勘查的基本步骤在以上矿产地质调查研究的四个阶段中，对矿业开发工作者而言应重点了解二、三时期的工作，即矿产勘查和矿山地质工作时期的工作内容。

矿产勘查中的勘探阶段和矿山地质时期的生产勘探阶段，即矿床勘探的技术方法和工作过程，有很多相似的地方，基本上按以下三个步骤的工作进行。

1) 矿床的揭露工作：利用各种勘查工程手段(包括钻探和坑探)，布置一定的勘查工程揭露矿体、近矿围岩和有关的地质构造，以便地质人员进行现场地质调查。

2) 现场地质调查工作：对已被揭露的矿体（矿化体）、围岩、地质构造等进行现场考察，以获取各种原始资料。

现场地质调查工作包括各种原始地质编录(观测、记录各种地质现象，并绘制原始地质图件)，以及不同用途的矿产取样。

3)地质调查资料的综合及研究工作：对原始地质编录和矿产取样获得的第一手资料进行综合分析、整理和研究，其主要内容包括综合地质编录(编制综合地质图件资料等)、矿产储量计算和综合地质研究等，最终为矿山开发提供必要的图、文、表资料。

三、矿床地质调查阶段和矿山开发阶段之间的关系矿床地质调查和研究是矿山开发的基础，在进行地质调查研究过程中所积累的地质资料是矿山设计的依据。

在矿产勘查的预查、普查阶段，通过初步地质调查工作，找到质和量上符合国家需要的矿产，为详查和勘探提供基地和设计资料。

详查和勘探阶段则是通过多种手段对矿床的揭露和了解，获得一定资料，移交工业部门作为矿山企业技术设计的资料依据。

矿山投入基建后，直到投产和开采结束，这一整个过程都要进行矿山地质工作。

矿山的基建阶段，在地质条件不太复杂的矿山，矿山地质工作的主要内容一方面是熟悉地质勘探资料，确定今后生产勘探手段和工程布置、工程密度以及储量计算等方法，准备原图等；另一方面则要对基建井巷、基建硐室等工程开展地质调查和编录工作。

在地质条件复杂的矿山，除了同样要进行上述工作外，还要开展基建勘探工作，即对已有地质勘探资料，尚未能满足开采设计要求的首期投产地段，进行进一步的勘探，以满足开采设计的需要(对于是否一定要有“基建勘探”这个专门的地质调查研究阶段，有关部门尚有争论)。

在矿山基建基本结束投入生产后，应立即开展生产勘探工作，但这项工作也不是一次完成，而是分阶段进行的。

对于大型矿山和资源危机的矿山，深部和外围找矿工作一直在持续进行，矿山生产找矿、详查和勘探阶段不是截然可分的。

还必须指出，在以上整个过程中，矿山地质部门对于不起探矿作用的所有采掘工程，都要进行地质调查和编录工作。

227第十四章矿产勘查中的矿床揭露前已所述，矿产勘查工作分为预查、普查、详查和勘探4个阶段。

后3个阶段都有矿床的揭露工作。

普查阶段可采用露头检查、地质填图、数量有限的取样工程及物化探方法，大致掌握矿体(层) 的形态、产状、质量特征；详查阶段通过大比例尺地质填图及各种勘查方法和手段，较密的系统取样，基本查明地质、构造、主要矿体形态、产状、大小和矿石质量，基本确定矿体的连续性；勘探阶段对已知具有工业价值的矿床，通过加密各种采样工程，详细查明矿床地质特征，确定矿体的形态、产状、大小、空间位置和矿石质量特征。

矿床揭露中采用一定的工程手段，包括在地表的一定位置挖掘探槽和浅井，布置钻孔位置向地下深部打钻，有时在矿体上部掘进一定数量的坑道，通过这些勘查工程对矿体的揭露和调查研究，主要完成以下两项基本任务：1) 查明建矿及建厂的资源条件，即查明矿产资源的数量与质量。

如矿石或金属储量、矿石中主要有用组分、伴生组分、有害杂质的含量及分布情况、矿石的结构构造、矿石的类型和品级的划分以及矿石加工技术特性等，用以确定矿山建设投资、企业规模、服务年限、选矿及冶炼工艺流程，为资源的综合利用提供依据。

2) 探清矿床开采地质条件，包括查明各主要矿体的空间位置及地质构造条件，查清矿床中矿体的形状、产状、矿石及围岩的物理机械性质、矿床水文地质等开采技术条件。

为确定开采方案(露天或地下开采)、开拓方式、采矿方法，布置地表总平面图及地下井巷硐室，正确决定矿山防排水措施等矿山设计工作提供依据，同时也为以后矿山的基建和生产提供一定的地质资料。

第一节矿床的勘查类型按勘查的难易程度对矿床所划分的类型称为矿床的勘查类型。

划分矿床勘查类型的意义在于总结矿床勘探的经验，以指导类似矿床的勘探。

如对不同类型的矿床，选用不同的勘探手段、工程密度、工程布置方式以及勘探总工作量等方面提供参考。

世界上的矿床种类繁多，很难找到两个特点完全相同的矿床。

因此，在勘查工作中，应从本矿床的实际出发，灵活地参照相似矿床勘查类型的勘探经验，切忌生搬硬套。

划分勘查类型是为了正确选择勘查方法和手段，合理确定勘查工程间距，对矿体进行有效的控制和圈定。

应根据矿体规模、矿体形态复杂程度、内部结构复杂程度、矿石有用组分分布的均匀程度、构造复杂程度等主要地质因素确定勘查类型。

(1) 矿床规模的大小矿床规模大小是划分勘查类型的依据之一，它直接影响勘探和开采方法。

不同规模的矿床，其勘查类型就不一样。

一般来说矿床规模愈大，勘探比较容易，开采也较简单。

矿床规模主要根据矿石量（Fe、Mn、Cr等）或金属量（Cu、Pb、Zn、Ag、Ag等）大小来划分的。

对于不同矿种来讲，矿床规模的划分标准也不一样。

例如，大型铁矿的矿石量要求大于1亿吨，锰矿床要求大于1000万吨，而大型铜铅锌矿床则要求金属量大于50万吨。

详细划分可参见本篇参考文献［4～6］。

(2) 矿体形态勘探与开采的实践证明，对矿体形态变化控制的准确程度，是影响勘探成果精度的主要因素。

根据形态的复杂程度可分为：1) 简单矿体：层状、似层状、透镜状、脉状等矿体。

2) 复杂矿体：矿囊、矿瘤、矿巢、矿条等。

矿体厚度变化是决定矿体形态的主要因素，矿体形态的稳定程度可用厚度变化系数(Vm)来表示：V m＝(σm/M)×100％， σm＝［Σ(m i－M) 2/(n－1)］1/2 （14-1）式中 σm—厚度均方差；m i—不同测点样品厚度；M—矿体平均厚度；n—参加计算矿体厚度测点个数。

228根据矿体厚度变化系数，一般将矿体稳定程度分为变化很小的、变化中等的、变化很大的和变化特大的四类。

按此顺序，黑色金属矿床厚度变化系数依次为V m＝5～30；V m＝30～50；V m＝50～80和V m＞80。

有色金属矿床厚度变化系数依次为V m＝5～30; V m＝30～80；V m＝80～100；V m＞100。

(3) 矿石中有用组分分布的均匀程度表示矿石质量变化的大小，可用品位变化系数Vc来表示。