固体矿产勘查
固体矿产勘查
内蒙古自治区地质学会
赵月明
2017.2.
一、《固体矿产地质勘查规范总则》的主要特点
二、固体矿产勘查各阶段要求：
三、固体矿产资源储量估算
四、矿产勘查应注意的问题
一、《固体矿产地质勘查规范总则》的主要特点：
依据中华人民共和国国家标准《固体矿产地质勘查规范总则（GB13908-2002），将固体矿产勘查工作分为4个阶段：预查阶段，普查阶段，详查阶段，勘探阶段。
1. 《总则》是地质勘查工作分矿类标准的总纲，体现了对于各类固体矿产地质勘查工作带有共性特点的总要求，表现为《总则》规定技术要求的原则性和普遍性特点。
2. 《总则》规定了固体矿产地质勘查的目的任务、地质勘查工作(包括勘查区地质、矿体地质、开采技术条件、矿石加工技术性能和综合评价等)、可行性评价工作、矿产资源储量类型条件、矿产资源储量估算等。
3、《总则》在观念上由原来计划经济的指导思想转变为社会主义市场经济的指导思想，树立市场优化配置矿产资源的思想。
4、《总则》替代《固体矿产地质勘探规范总则》、《固体矿产详查总则》和《固体矿产普查总则》，覆盖了固体矿产勘查的整个过程，并明确划分为四个勘查阶段：预查、普查、详查和勘探工作的主要技术要求。确定了探明、控制、推断和预测四种勘查程度。标准的名称也由《固体矿产地质勘探规范总则》，改变为《固体矿产地质勘查规范总则》。
5、《总则》突出了市场经济的特点，矿产勘查工作侧重于与矿产开发、矿山建设有密切关系且必不可少的内容。
6、《总则》从实现“两个根本性转变”出发，在向社会主义市场经济体制转变中，矿产资源勘查工作的投资已经多元化，国家只投资进行公益性的勘查工作，并向其它投资者发布预查和普查的资源信息，为商业性勘查提供依据。
7、《总则》强调开采技术条件是矿业开发成败的重要因素，将矿区水文地质、工程地质、环境地质都归作开采技术条件。
8、《总则》尽可能运用多年来勘查工作中已习惯的用语，如普查阶段的控制程度总体达到大致查明的程度，详查达到基本查明的程度，勘探达到详细查明的程度。
9、《总则》弱化了统一勘探类型及工程间距的作用，提倡“量体裁衣”，发挥专家的创新精神。工程间距确定得是否合理，用控制矿体的连续性来检验。
矿类规范中列出了经修订后的勘查类型和工程间距，仅供参考，而不作为验收矿体控制程度的标准。
10、《总则》在勘查程度上有所调整。考虑到了预查、普查属于基础性、公益性工作，结合国外普查时的勘查程度，《总则》强调了只用“有限的取样工程”，无需进行系统控制。普查的目的在于资源潜力评价，必要时圈出详查区；从工程部署上体现了四个阶段的不同。预查时可用极少量工程验证；普查时用有限的取样工程控制；详查时用比普查密的系统取样工程控制；勘探时用在系统工程控制基础上的加密工程控制，并明确了基本控制的要求。
11、《总则》取消了勘探储量比例要求。在计划经济体制下国家集所有者、投资者于一身，要求勘查者按统一的储量比例对矿床进行勘查，以求将风险降低到最低限度。由于市场经济追求利益最大化，投资又趋向多元化，而矿体的特征又各不相同，人们对客观地质规律的认识也不同，因此，投资者（业主）根据各自对矿床的认识，提出勘探程度要求，或者说资源储量比例的要求，没有必要由政府制定统一的储量比例要求。更适用的原则应是“保证首期、储备后期、以矿养矿”。
12、《总则》对勘查工作质量，提出了更加严格的要求，尤其是采样和测试工作，要求明晰，并且提倡在野外和室内阶段，应用先进的新技术、方法、手段，提高地质勘查工作的质量和效果。
13、《总则》突出了可行性评价，专设一章，要求通过可行性评价，促进矿产地质勘查与矿山开发的紧密衔接和结合。
14、《总则》以新资源储量分类为基础：《固体矿产资源/储量分类》（GB/T 17766－1999），体现了加强在资源储量分类领域，与国际上市场经济国家的交流和沟通，是我国资源储量分类改革的重要新成果。充实了矿产资源储量、分类和类型的内容（3类16型）。
15、《总则》增加了矿产资源储量估算方法的选择。估算矿产资源／储量的方法主要有几何图形法、地质统计学法和SD储量计算法(简称SD法)等。勘查总则提倡和鼓励运用新技术、新方法。对于矿产资源／储量计算的新方法或新研制的软件，必须经国务院地质矿产主管部门组织专家鉴定、验收并认可后，方可使用。
16、矿产勘查的最终目的任务：①为矿山建设设计提供矿产资源储量和开采技术条件等必需的地质资料，包括各类型的矿产资源储量及其空间分布、矿石加工技术性能和矿床开采技术条件；②以减少开发风险和获得最大的经济效益；③以保证国民经济和社会发展所需的矿产资源。
二、固体矿产勘查各阶段要求：
（一）预查
①全面收集预查区内的地质、矿产、物探、化探，遥感、重砂、探矿工程等各种有关信息及研究成果，并运用新理论新方法进行深入的综合分析研究。
②对有希望的地区，应选择几条路线，进行比例尺为1 : 50000或1 : 25 000的路线地质踏勘，辅以有效的物探、化探方法，并选择有代表性的异常进行Ⅱ～Ⅲ级查证，圈出可供普查的矿化潜力较大地区。
③对发现的矿（化）点或经类比认定为矿致异常及有意义的地质体进行研究，与地质特征相似的已知矿床从基本特征、成矿地质条件等方面进行类比、预测，投入极少量工程进行追索、验证，采集测试样品。
④寻找的矿产与地表（下）水关系密切时，应收集、分析区域水文地质、工程地质资料，为开展下步工作提供设计依据。
⑤应圈出预测矿产资源范围，当有估算资源量的必要参数时，可以估算预测的资源量。
预查小结：
预查是依据联合国分类框架，在我国《固体矿产资源/储量分类》国家标准中新设置的一个阶段。
①资料收集,并进行深入的综合研究；
②选择有希望的地区开展1：5万～1：2.5万路线地质调查及Ⅱ～Ⅲ级异常查证；
③通过预查圈出可供普查的矿化潜力较大地区；
④估算预测的资源量(334)？。
需要说明的是预测资源量（334?）与中国地调局《固体矿产普查暂行规定》中预测资源量（3341）及（3342）的关系，不同的是中国地调局为便于区分不
同的勘查程度，将有工程验证的预测资源量定义为（3341），无工程验证的预测资源量定义为（3342）。
煤炭预查阶段
煤炭预查应在煤田预测或区域地质调查的基础上进行，其任务是寻找煤炭资源。预查的结果，要对所发现的煤炭资源是否有进一步地质工作价值做出评价。预查发现有进一步工作价值的煤炭资源时，一般应继续进行普查；预查未发现有进一步工作价值的煤炭资源，或未发现煤炭资源，都要对工作地区的地质条件进行总结。
预查工作程度要求：
①初步确定工作地区地层层序，确定含煤地层时代；
②大致了解工作地区构造形态；
③大致了解含煤地层分布的范围、煤层层数、煤层的一般厚度和埋藏深度；大致了解煤类和煤质的一般特征；
④大致了解其他有益矿产情况；
⑤估算煤炭预测的资源量。
（二）普查
成矿地质条件达到大致查明程度。
①通过1∶25 000～1∶5 000比例尺的地质填图和露头检查，对区内地质特征的查明程度应达到相应比例尺的精度要求，成矿地质条件达到大致查明程度。
②通过1∶l0 000～1∶2 000比例尺地质填图和有效的物探、化探、遥感、重砂等方法手段及数量有限的取样工程，大致控制主要矿体特征，地表要用取样工程稀疏控制，深部要有工程证实，不要求系统工程网度（地表可据露头、矿化及异常特征，允许用不等间距的稀疏工程控制，其稀疏的程度可以是矿种（类）规范附录提供的“控制的参考工程间距”的1-3倍。）因此矿体的连续性是推断的。大致查明矿石的物质组成、矿石质量，并进行相应的综合评价。对物探、化探异常进行Ⅰ～Ⅱ级验证。
③大致了解开采技术条件，包括区域和测区范围内的水文地质、工程地质、环境地质条件，为详查工作提供依据。
④对已发现的矿产，应与邻区同类型已开采矿山，从矿石物质组成、主要
矿石矿物、脉石矿物、结构构造、嵌布特征、粒度大小、有害组分及影响选治条件等因素进行全面的对比，并就矿石加工选冶的性能作出概略评述。对无可类比的或新类型矿石应进行可选（冶）性试验或实验室流程试验，对饰面石材还应作出“试采”检查。为是否值得进一步工作提供依据。
⑤依据普查所获得的地质矿产资料及国内、外市场情况，进行矿产资源储量可行性评价的概略研究，研究有无投资机会，是否值得转入详查，并采用一般工业指标估算资源量。
普查小结：
①区域地质调查：比例尺1：2.5万-1：5万；
②矿区地质测量：比例尺1：1万-1：2千；
③控制程度：大致查明主矿体特征,地表有稀疏工程控制，深部要有工程证实；
④开采技术条件：大致了解；
⑤矿石加工选冶性能：作出概略评述；
⑥以类比为主经济评价：概略性经济评价。
煤炭普查阶段
普查是在预查的基础上，或已知有煤炭赋存的地区进行。普查的任务是对工作区煤炭资源的经济意义和开发建设可能性做出评价，为煤矿建设远景规划提供依据。
普查工作程度一般要求：
①确定勘查区的地层层序，详细划分含煤地层，研究其沉积环境特征和聚煤特征；
②初步查明勘查区构造形态，初步评价勘查区构造复杂程度；
③初步查明可采煤层层位、厚度和主要可采煤层的分布范围，大致确定可采煤层煤类和煤质特征，初步评价勘查区可采煤层的稳定程度；
④调查勘查区自然地理条件、第四纪地质和地貌特征；大致了解勘查区水文地质条件，调查环境地质现状；
⑤大致了解勘查区开发建设的工程地质条件和煤的开采技术条件；
⑥大致了解其他有益矿产赋存情况；
⑦估算各可采煤层推断的和预测的资源量，推断的资源量占总资源量的比例参照附录E确定，另有要求的按要求确定。
⑧在煤炭资源条件较差、地质条件较复杂只能提交普查（最终）报告的井田，其普查（最终）工作程度的一般要求是：
1)基本查明井田的构造形态和初期采区内的主要构造，详细了解井田构造复杂程度；
2）初步查明可采煤层的层数、层位、厚度、结构及可采范围，适当加密控制初期采区范围内煤层的可采边界；
3）初步查明可采煤层的煤质特征，基本确定煤类及其分布，详细了解其他有益矿产的工业价值；
4）初步查明水文地质条件及其他开采技术条件。
5）估算可采煤层的推断的和预测的资源量。
（三）预查、普查选区依据：
基础性、公益性地质调查工作：区域地质调查（1:20万区调、1:25万区调、1:5万区调成果）、区域地球物理勘查（1:5万航空综合站测量及地磁异常1∶25万重力测量异常）、区域地球化学勘查（1∶20万、25万及1:5万区域化异常）、矿产地质科学综合研究成果、区域矿产远景调查成果（1:5万矿产地质填图1:5万化探1:5万高精度磁法测量1:5万遥感解译及异常提取）。
矿产资源勘查：矿产资源调查评价，矿产资源潜力评价预测区。
（四）矿产勘查部署的原则：
主攻矿种的选择：依据区域成矿地质环境、已发现的主要矿产和不同级别的地球化学异常元素种类及国家、地方经济发展的需求确定勘查区内的主攻矿种。
已发现众多的大中型Fe、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Mo等矿床，以及未取得重大找矿突破的Ag、Pb、Zn、Au、Mo、Ni等区域地球化学异常，成矿地质背景优越，具有较大找矿潜力的地区。
从目前和长远利益而言，黑色金属（尤其是铁）、贵金属、有色金属以及稀有金属铌钽，是国家和地方经济发展急需的固体矿产资源。
重点勘查区的选择：
（1）区域地球化学异常元素组合多、浓度分带明显，异常相对集中的地区，即已经发现一系列综合化探异常和矿（化）点，组成异常和矿点的密集区。
（2）小型矿床或中-小型矿床的深部及其外围，目前有新发现、并且通过综合研究认为仍然有找矿潜力的地段，亦圈定为预测区。
（3）处于有利的特征地球物理场地段，如：布格重力异常推断的中酸性岩体的外围和构造发育地段、区域负磁场中的局部正磁异常区以及区域正磁场中的局部正负异常相间地段。
（4）近年来矿产勘查取得的新线索、新成果、新认识，显示有找矿潜力的地段。
（5）矿产勘查工作程度相对较低区，或矿产工作程度相对较高但根据区域成矿规律分析仍有较大的找矿潜力区域。
（五）详查
①通过：1∶10 000～1∶2 000地质填图，基本查明成矿地质条件，描述矿床的地质模型。
②通过系统的取样工程、有效的物探、化探工作，控制矿体的总体分布范围，基本控制了主矿体的矿体特征、空间分布，基本确定了矿体的连续性；基本查明矿石的物质组成、矿石质量；对可供综合利用的共、伴生矿产，进行相应的综合评价。
③对矿床开采可能影响的地区（矿山疏排水水位下降区、地面变形破坏区、矿山废弃物堆放场及其可能污染区）开展详细水文地质、工程地质、环境地质调查，基本查明矿床的开采技术条件。选择代表性地段对矿床充水的主要含水层及矿体围岩的物理力学性质进行试验研究，初步确定矿床充水的主（次）要含水层及其水文地质参数、矿体围岩岩体质量及主要不良层位，估算矿坑涌水量，指出影响矿床开采的主要水文地质、工程地质、环境地质问题；对矿床开采技术条件的复杂性作出评价。
④对矿石的加工选冶性能进行试验和研究，易选的矿石可与同类矿石进行类比，一般矿石进行可选性试验或实验室流程试验，难选矿石还应作实验室扩大连续试验。
⑤在详查区内，依据系统工程取样资料，有效的物探、化探资料以及实测
的各种参数，用一般工业指标圈定矿体，选择合适的方法估算相应类型的资源量，或经预可行性研究，分别估算相应类型的储量、基础储量、资源量。为是否进行勘探决策、矿山总体设计、矿山建设项目建议书的编制提供依据。
详查小结：
①矿区地质测量：1：1万-1：2千；
②控制程度：通过系统的取样工程，基本确定了矿体的连续性，基本控制了主矿体特征，基本查明了矿石物质组成及质量;
③开采技术条件：开展相应工作，达到基本查明;
④矿石加工选冶性能：可选性试验或实验室流程试验;
⑤经济评价：预可行性经济评价。
煤炭详查阶段：
详查的任务是为矿区总体发展规划提供地质依据。凡需要划分井田和编制矿区总体发展规划的地区，应进行详查；凡不涉及井田划分的地区、面积不大的单个井田，以及不需编制矿区总体发展规划的地区，均可在普查的基础上直接进行勘探，不出现详查阶段。
1）基本查明勘查区构造形态，控制勘查区的边界和勘查区内可能影响井田划分的构造，评价勘查区的构造复杂程度；
2）基本查明可采煤层层位、层数、厚度和可采范围，基本确定可采煤层的连续性，控制主要可采煤层露头位置，了解对破坏煤层连续性和影响煤层厚度的岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起等，并大致查明其范围，评价可采煤层的稳定程度和可采性；
3）基本查明勘查区构造形态，控制勘查区的边界和勘查区内可能影响井田划分的构造，评价勘查区的构造复杂程度；
4）基本查明可采煤层层位、层数、厚度和可采范围，基本确定可采煤层的连续性，控制主要可采煤层露头位置，了解对破坏煤层连续性和影响煤层厚度的岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起等，并大致查明其范围，评价可采煤层的稳定程度和可采性；
5）对勘查区内可能有利用前景的地下水资源做出初步评价；
6）初步查明其他有益矿产赋存情况，做出有无工业价值的初步评价；
7）估算各可采煤层的控制的、推断的、预测的资源／储量，其中控制的资源／储量分布应符合矿区总体发展规划的要求，占总资源量的比例参照附录E 确定，另有要求的按要求确定。
在煤炭资源条件较差、地质条件较复杂只能提交详查（最终）报告的井田，其详查（最终）工作程度的一般要求是：
1）查明井田的构造形态和初期采区内的主要构造，对井田边界构造应作适当控制；
2）基本查明主要可采煤层的层数、层位、厚度、结构和可采范围，在先期开采地段范围内，适当加密控制可采煤层的可采边界，控制主要可采煤层的露头位置；
3）基本查明可采煤层的煤质特征，确定煤类及其分布。详细了解其他有益矿产的工业价值；
4）水文地质条件及其他开采技术条件等方面的勘查工作程度，参照5.5.2.1条并按实际情况调整后确定；
5）估算可采煤层的控制的、推断的和预测的资源／储量，其中控制的资源／储量比例参照附录E对小型井的要求确定。
（六）勘探
①通过：1∶10000～1∶2000（必要时可用1∶500）比例尺地质填图，加密各种取样工程及相应的工作，详细查明成矿地质条件及内在规律，建立矿床的地质模型。
②详细控制主要矿体的特征、空间分布；详细查明矿石物质组成、赋存状态、矿石类型、质量及其分布规律；对破坏矿体或划分井田等有较大影响的断层、破碎带，应有工程控制其产状及断距；对可供综合利用的共、伴生矿产，应进行综合评价，共生矿产的勘查程度应视该矿种的特征而定。异体共生的应单独圈定矿体，同体共生的需要分采分选时也应分别圈定矿体或矿石类型。
④在矿区范围内，针对不同的矿石类型，采集具有代表性的样品，进行加工选冶性能试验。可类比的易选矿石应进行实验室流程试验，一般矿石在实验室流程试验基础上，进行实验室扩大连续试验，难选矿石和新类型矿石应进行实验室扩大连续试验，必要时进行半工业试验。
⑤勘探时未进行可行性研究的，可依据系统工程及加密工程的取样资料、有效的物探、化探资料及各种实测的参数，用一般工业指标圈定矿体，并选择适合的方法，详细估算相应类型的资源量；进行了预可行性研究或可行性研究的，可根据当时的市场价格论证后所确定的正式工业指标圈定矿体，详细估算相应类型的储量、基础储量和资源量，为矿山初步设计和矿山建设提供依据。探明的可采储量应满足矿山返本付息的需要。
勘探小结：
①矿区地质测量：1：1万-1：2千；
②控制程度：加密各种取样工程，确定了矿体的连续性，详细控制了主矿体特征，详细查明矿石物质组成及质量；
③开采技术条件：开展相应工作，达到详细查明；
④矿石加工选冶性能：实验室流程试验、实验室扩大连续试验。
⑤经济评价：可行性经济评价。
煤炭勘探阶段
勘探的任务是为矿井建设可行性研究和初步设计提供地质资料。勘探一般以井田为单位进行。勘探的重点地段是矿井的先期开采地段（或第一水平，下同）和初期采区）。勘探成果要满足确定井筒、水平运输巷、总回风巷的位置，划分初期采区，确定开采工艺的需要；要保证井田境界和矿井设计能力不因地质情况而发生重大变化，保证不致因煤质资料影响煤的洗选加工和既定的工业用途。
对于拟建中型和中型以上机械化程度较高的矿井的井田，勘探工作程度的一般要求：
1）控制井田边界构造，其中与矿井的先期开采地段有关的边界构造线的平面位置，应控制在150m以内；
2）详细查明先期开采地段内落差等于和大于30m的断层，详细查明初期采区内落差等于和大于20m （地层倾角平缓、构造简单、地震地质条件好的地区为15m～10m）的断层；对小构造的发育程度、分布范围及对开采的影响做出评述；3）控制先期开采地段范围内主要可采煤层的底板等高线，煤层倾角小于10°时，应控制初期采区内等高距为10m～20m的煤层底板等高线；
4）详细查明可采煤层层位及厚度变化，确定可采煤层的连续性，控制先期开采地段内各可采煤层的可采范围（包括煤层因受岩浆侵入、古河流冲刷、古隆起、陷落柱等的影响使煤层厚度和可采性发生的变化），对厚度变化较大的主要可采煤层，应控制煤层等厚线；
5）严密控制与先期开采地段或初期采区有关的主要可采煤层露头位置，在掩盖区隐藏煤层露头线在勘查线（测线）上的平面位置应控制在75 m以内，控制先期开采地段范围内主要可采煤层的风氧化带界线；
6）详细查明可采煤层的煤类、煤质特征及其在先期开采地段范围内的变化，着重研究与煤的开采、洗选、加工、运输、销售以及环境保护等有关的煤质特征和工艺性能，并做出相应的评价；
7）详细查明井田水文地质条件，评价矿井充水因素，预算先期开采地段涌水量，预测开采过程中发生突水的可能性及地段，评述开采后水文地质、工程地质和环境地质条件的可能变化，评价矿井水的利用可能性及途径；
8）详细研究先期开采地段和初期采区范围内主要可采煤层顶底板的工程地质特征、煤层瓦斯、煤的自燃趋势、煤尘爆炸危险性及地温变化等开采技术条件，并做出相应的评价；
9）基本查明其他有益矿产赋存情况；
10）估算各可采煤层的探明的、控制的、推断的资源／储量，在先期开采地段范围内探明的和控制的比例的一般要求可参照附录正确定，在初期采区范围内主要可采煤层一般应全部为探明的。
11）详细调查老窑、小煤矿和生产矿井的分布和开采情况，划出其采空范围，对老窑的采空区应尽可能地控制，并评述其积水情况，详细调查生产矿井和小煤矿的涌水量、水质及其动态变化，分析其充水因素；
固体矿产资源储量分类中各勘查阶段要求一览表
从固体矿产预查-普查-详查-勘探，是一个分阶段逐步探测的过程。因此，预查提供找矿靶区，普查发现矿产，详查评价其工业价值，勘探提供矿山设计依据，是一个由浅入深循序渐进的认识过程。每个阶段结束都可能提交矿产资源储量。可靠性依次提高，风险性依次降低。
（七）矿床勘查类型确定和划分
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①矿体规模、②矿体形态复杂程度、③内部结构复杂程度、④矿石有用组分分布的均匀程度、⑤构造复杂程度等主要地质因素确定勘查类型。
矿床勘查类型确定应以一个或几个主矿体为主，对于巨大矿体也可根据不同地段勘查的难易程度，分段确定勘查类型。按矿床地质特征将勘查类型划分为简单（Ⅰ类型）、中等（Ⅱ类型）、复杂（Ⅲ类型）3个类型。由于地质因素的
复杂性，允许有过渡类型存在。
以铅锌矿矿床为例介绍勘查类型确定方法。
（1）矿体规模划分及类型系数
大型：矿体长＞800m、延深或宽＞500m，类型系数0.9
中型：矿体长＞300－800m、延深或宽＞200－500m 类型系数0.6 （0.3－0.6）小型：矿体长＜300m、延深或宽＜200m，类型系数0.3（0.1－0.3）（2）矿体形态复杂程度类型及类型系数
简单：矿体形态为层状、似层状、大透镜状、大脉状、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。类型系数0.6。
中等：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。类型系数0.4。
复杂：矿体形态为不规整的脉状、复脉状、小透镜状、扁豆状、豆荚状、囊状、鞍状、钩状、小筒柱状，内部夹石多，分枝复合多且无规律。类型系数0.2。
（3）构造影响程度类型及系数
小型：矿体基本无断层破坏或岩脉穿插，构造对矿体形态影响很小。类型系数0.3。
中型：有断层破坏或岩脉穿插，构造对矿体形态影响明显。类型系数0.2。
大型：有多条断层破坏或岩脉穿插，对矿体错动距离大，严重影响矿体类型。类型系数0.1。
（4）矿体厚度稳定程度及类型系数
稳定：厚度变化系数＜50。类型系数0.6。
较稳定：厚度变化系数60－100。类型系数0.4。
不稳定：厚度变化系数＞100。类型系数0.2。
（5）有用组分分布均匀程度及类型系数
均匀：品位变化系数＜80.类型系数0.6。
较均匀：品位变化系数80－180.类型系数0.4。
不均匀：品位变化系数＞180.类型系数0.2。
矿床勘查类型划分