找矿方法.ppt
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1、第四节第四节找矿技术方法与信息提取找矿技术方法与信息提取一、找矿技术方法一、找矿技术方法概概念念 是是泛泛指指为为了了寻寻找找矿矿产产所所采采用用的的工工作作措措施施和和技技术手段的总称术手段的总称。找找矿矿技技术术方方法法实实施施的的基基本本目目的的是是获获取取矿矿化化信信息息,并并通通过过对矿化信息的评价研究最终发现欲找寻的矿产。对矿化信息的评价研究最终发现欲找寻的矿产。找找矿矿技技术术方方法法按按其其原原理理可可分分为为五五大大类类:地地质质方方法法、地地球球化学方法、地球物理方法、遥感方法、工程技术方法化学方法、地球物理方法、遥感方法、工程技术方法。各各类类方方法法对对地地质质体体从从
2、不不同同的的侧侧面面进进行行研研究究,提提取取矿矿产产可可能能存存在在的有关信息,并相互验证,以提高矿产的发现概率。的有关信息,并相互验证,以提高矿产的发现概率。(一一)地质方法地质方法地地质质方方法法包包括括传传统统的的地地质质填填图图法法、砾砾石石找找矿矿法法、重重砂砂找找矿矿法法等等。以以下下对对各各种种具具体体方方法法分分别简述之。别简述之。1 1地质填图法地质填图法地质填图法地质填图法是运用地质理论和有关方法,全面系统是运用地质理论和有关方法,全面系统地进行综合性的地质矿产调查和研究,查明工作区地进行综合性的地质矿产调查和研究,查明工作区内的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征,研内
3、的地层、岩石、构造与矿产的基本地质特征,研究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。它的工作过究成矿规律和各种找矿信息进行找矿。它的工作过程是将地质特征填绘在比例尺相适应的地形图上,程是将地质特征填绘在比例尺相适应的地形图上,故称为地质填图法。故称为地质填图法。因因为为本本法法所所反反映映的的地地质质矿矿产产内内容容全全面面而而系系统统,所所以以是是最最基基本本的的找找矿矿方方法法。无无论论在在什什么么地地质质环环境境下下,寻寻找找什什么么矿矿产产,都都要要进进行行地地质质填填图图。因因此此,是是一一项综合性的、很重要的地质勘查工作。项综合性的、很重要的地质勘查工作。地地质质填填图图搞搞得得好好坏坏直
4、直接接关关系系到到找找矿矿工工作作的的效效果果。有有些些矿矿区区由由于于地地质质填填图图工工作作的的质质量量不不高高,对对某某些些地地质质特特征征未未调调查查清清楚楚,因因此此使使找找矿矿工工作作失失误误,国国内内外外都都有有实实例例应应引引以以为为戒戒。同同时时,也也有有很很多多实实例例,通过地质填图而取得可观的找矿效果。通过地质填图而取得可观的找矿效果。随随着着高高新新技技术术和和计计算算机机技技术术在在矿矿产产勘勘查查工工作作中中的的普普及及应应用用,地地质质填填图图正正由由过过去去单单一一的的人人工工野野外外现现场场填填制制向向采采用用遥遥感感技技术术、野野外外地地质质信信息息数数字字
5、化化、计计算算机机直直接接成成图图方方面面发发展展,由由单单一一的的二二维制图向三维、立体制图方向发展。维制图向三维、立体制图方向发展。2 2砾石找矿法砾石找矿法砾砾石石找找矿矿法法 是是根根据据矿矿体体露露头头被被风风化化后后所所产产生生的的矿矿砾砾(或或与与矿矿化化有有关关的的岩岩石石砾砾岩岩),在在重重力力、水水流流、冰冰川川的的搬搬运运下下,其其散散布布的的范范围围大大于于矿矿床床的的范范围围,利利用用这这种种原原理理,沿沿山山坡坡、水水系系或或冰冰川川活活动动地地带带研研究究和和追追索索矿矿砾砾,进进而而寻寻找找矿矿床床的的方方法。法。砾石法是一种较原始的找矿方法,其简便砾石法是一种
6、较原始的找矿方法,其简便易行,特别适用于易行,特别适用于地形切割程度较高地形切割程度较高的深的深山密林地区及山密林地区及勘查程度较低的边远地区勘查程度较低的边远地区的的固体矿产的找寻工作。固体矿产的找寻工作。砾石找矿法按矿砾的形成和搬运方式可分砾石找矿法按矿砾的形成和搬运方式可分为为河流碎屑法河流碎屑法和和冰川漂砾法冰川漂砾法,以前者的应,以前者的应用相对比较普遍。用相对比较普遍。1)1)河流碎屑法河流碎屑法 是以各级水系中的是以各级水系中的冲积砾石、岩块、粗砂冲积砾石、岩块、粗砂为主为主要观测对象,从中发现矿砾或与矿化有关的岩石要观测对象,从中发现矿砾或与矿化有关的岩石砾石,然后逆流而上进行
7、追索,连续地砾石,然后逆流而上进行追索,连续地观察其形观察其形态、大小及磨圆度,并研究其物质成分和碎屑数态、大小及磨圆度,并研究其物质成分和碎屑数量的变化情况量的变化情况。当遇到两条河流的汇合处,要判。当遇到两条河流的汇合处,要判别碎屑来源,一直逆流追索到砾石不再在河谷中别碎屑来源,一直逆流追索到砾石不再在河谷中出现,直至出现,直至发现含矿砾石发源的山坡发现含矿砾石发源的山坡,继而在山,继而在山坡上布置比较密集的路线网,详细研究坡积、残坡上布置比较密集的路线网,详细研究坡积、残积层。对积层。对发现的含矿碎屑或矿化碎块,应作标志,发现的含矿碎屑或矿化碎块,应作标志,并填绘在地表图上,圈定其分布范
8、围并填绘在地表图上,圈定其分布范围,进而推断,进而推断原生矿床的位置。原生矿床的位置。2)冰川漂砾法冰川漂砾法 是是以以冰冰川川搬搬运运的的砾砾石石、岩岩块块为为主主要要观观察对象,其方法原理与河流碎屑法类似。察对象,其方法原理与河流碎屑法类似。由由于于冰冰川川堆堆积积一一般般很很厚厚、冰冰川川运运动动的的方方向向又又并并非非始始终终如如一一,并并且且后后一一次次冰冰川川往往往往对对前前一一次次冰冰川川沉沉积积物物有有较较大大的的破破坏坏,因因而而冰冰川川沉沉积积规规律律难难以以掌掌握握,故故利利用用冰冰川川漂漂砾寻找原生矿的效果欠佳砾寻找原生矿的效果欠佳。3重砂找矿方法重砂找矿方法重重砂砂找
9、找矿矿方方法法 是是以以各各种种疏疏松松沉沉积积物物中中的的自自然然重重砂砂矿矿物物为为主主要要研研究究对对象象,以以实实现现追追索索寻寻找找砂砂矿矿和和原生矿原生矿为主要目的的一种地质找矿方法。为主要目的的一种地质找矿方法。重重砂砂法法的的找找矿矿过过程程是是沿沿水水系系、山山坡坡或或海海滨滨对对疏疏松松沉沉积积物物(冲冲积积物物、洪洪积积物物、坡坡积积物物、残残积积物物、滨滨海海沉沉积积物物、冰冰积积物物以以及及风风积积物物等等)系系统统取取样样,经经室室内内重重砂砂分分析析和和资资料料综综合合整整理理,并并结结合合工工作作区区的的地地质质、地地貌貌特特征征、重重砂砂矿矿物物的的机机械械分
10、分散散晕晕或或分分散散流流和和其其他他找找矿矿标标志志等等来来圈圈定定重重砂砂异异常常区区段段,从从而进一步发现砂矿床追索寻找原生矿床。而进一步发现砂矿床追索寻找原生矿床。重砂法历史悠久、应用简便、经济而有效,我国人重砂法历史悠久、应用简便、经济而有效,我国人民远在公元前两千年就用以寻找砂金。现今仍是一民远在公元前两千年就用以寻找砂金。现今仍是一种重要的找矿方法。种重要的找矿方法。重砂法主要适用于重砂法主要适用于物理化学性质相对稳定的金属、物理化学性质相对稳定的金属、非金属等固体矿产非金属等固体矿产的寻找工作,的寻找工作,具体如自然金、自然铂、黑钨矿、白钨矿、锡石、辰砂、具体如自然金、自然铂、
11、黑钨矿、白钨矿、锡石、辰砂、钛铁矿、金红石、铬铁矿、钽铁矿、铌铁矿、绿柱石、锆钛铁矿、金红石、铬铁矿、钽铁矿、铌铁矿、绿柱石、锆石、独居石、磷钇矿等金属、贵金属和稀有、稀土金属矿石、独居石、磷钇矿等金属、贵金属和稀有、稀土金属矿产和金刚石、刚玉、黄玉、磷灰石等非金矿产。产和金刚石、刚玉、黄玉、磷灰石等非金矿产。我国一些重要的固体矿产地的发现,如夹皮沟金矿、赣南我国一些重要的固体矿产地的发现,如夹皮沟金矿、赣南的钨矿、山东的金刚石、湖北、广东、广西的汞矿、云南、的钨矿、山东的金刚石、湖北、广东、广西的汞矿、云南、四川的锆石等都是用重砂法首先发现的。四川的锆石等都是用重砂法首先发现的。应应用用重重
12、砂砂矿矿物物进进行行找找矿矿的的依依据据是是重重砂砂机机械械分分散散晕晕(流流)(图图2)2)的存在:的存在:矿源母体矿源母体(矿体或其他含有用矿物地质体矿体或其他含有用矿物地质体)暴露地暴露地表因表生风化作用改造而不断地受到破坏,在此过表因表生风化作用改造而不断地受到破坏,在此过程中化学性质不稳定的矿物由于风化而分解、而化程中化学性质不稳定的矿物由于风化而分解、而化学性质相对稳定的矿物则成单矿物颗粒或矿物碎屑学性质相对稳定的矿物则成单矿物颗粒或矿物碎屑得以保留而成为砂矿物,得以保留而成为砂矿物,当砂矿物比重大于当砂矿物比重大于3 3时则称时则称为重砂矿物为重砂矿物。这些重砂矿物除少部分保留在
13、原地外,。这些重砂矿物除少部分保留在原地外,大部分在重力及地表水流的作用下,以机械搬运的大部分在重力及地表水流的作用下,以机械搬运的方式沿地形坡度迁移到坡积层,形成重砂矿物的相方式沿地形坡度迁移到坡积层,形成重砂矿物的相对高含量带,并与原地残积层中的高含量带一起构对高含量带,并与原地残积层中的高含量带一起构成成重砂矿物的机械分散晕重砂矿物的机械分散晕(机械分散晕,机械分散晕,残坡积残坡积重砂矿物分散晕重砂矿物分散晕)。有些矿物颗粒进一步迁移到沟谷。有些矿物颗粒进一步迁移到沟谷水系中,由于水流的搬运和沉积作用使之在冲积层水系中,由于水流的搬运和沉积作用使之在冲积层中富集为相对高含量带,构成所谓的
14、中富集为相对高含量带,构成所谓的机械分散流机械分散流。重砂机械分散晕重砂机械分散晕(流流)的形成,是的形成,是矿源母体遭受风化剥蚀的结果,重砂矿源母体遭受风化剥蚀的结果,重砂矿物经历了搬运、分选、沉积等综合矿物经历了搬运、分选、沉积等综合作用,其分布范围较矿源母体大得多,作用,其分布范围较矿源母体大得多,故成为较易发现的找矿标志,经故成为较易发现的找矿标志,经推本推本溯源溯源,就可找到原生矿体。,就可找到原生矿体。重砂法除了可单独用于找矿外,更多的是在区域重砂法除了可单独用于找矿外,更多的是在区域矿产普查工作中配合地质填图工作和物探、化探、遥矿产普查工作中配合地质填图工作和物探、化探、遥感等不
15、同的找矿方法一起共同使用进行综合性的找矿感等不同的找矿方法一起共同使用进行综合性的找矿工作。工作。重砂法重砂法传统传统的取样研究对象是的取样研究对象是自然重砂自然重砂,但目前,但目前人工重砂的研究及应用正日益受到人们的高度重视,人工重砂的研究及应用正日益受到人们的高度重视,故重砂法倘按采样对象的不同可分为故重砂法倘按采样对象的不同可分为自然重砂法自然重砂法和和人人工重砂法工重砂法两种。两种。后者是直接从基岩及某些新鲜岩石或后者是直接从基岩及某些新鲜岩石或风化壳采取样品,以人工方法将样品破碎,从而获取风化壳采取样品,以人工方法将样品破碎,从而获取其中的重砂矿物进行研究其中的重砂矿物进行研究。人工
16、重砂法人工重砂法是在自然重砂法的基础上发是在自然重砂法的基础上发展起来的,并代表了重砂法的发展方向。展起来的,并代表了重砂法的发展方向。通过对人工重砂矿物的研究,重砂法不通过对人工重砂矿物的研究,重砂法不仅用于直接找矿工作中,提供有用的矿化仅用于直接找矿工作中,提供有用的矿化信息,而且可以进行地层划分、岩体对比,信息,而且可以进行地层划分、岩体对比,研究矿床成因,总结成矿规律,配合有关研究矿床成因,总结成矿规律,配合有关资料进行成矿预测等资料进行成矿预测等(二二)地球化学找矿法地球化学找矿法地地球球化化学学找找矿矿法法(又又称称地地球球化化学学探探矿矿法法,简简称称化化探探)是是以以地地球球化
17、化学学和和矿矿床床学学为为理理论论基基础础,以以地地球球化化学学分分散散晕晕(流流)为为主主要要研研究究对对象象,通通过过调调查查有有关关元元素素在在地地壳壳中中的的分分布布、分分散散及及集集中中的的规规律律达达到发现矿床或矿体的目的的一种找矿方法到发现矿床或矿体的目的的一种找矿方法。由于成矿元素的原生晕和次生晕的规模比矿体由于成矿元素的原生晕和次生晕的规模比矿体大得多,因而可以给找矿提供较大的目标。并且大得多,因而可以给找矿提供较大的目标。并且由于成矿元素分散的介质种类很多以及迁移的距由于成矿元素分散的介质种类很多以及迁移的距离可以很大,因此通过地球化学晕的研究离可以很大,因此通过地球化学晕
18、的研究能发现能发现难识别难识别、新类型的矿床和埋藏很深的矿体新类型的矿床和埋藏很深的矿体。例如。例如水化学法找矿深度可达几百米,所以地球化学找水化学法找矿深度可达几百米,所以地球化学找矿法对寻找隐伏矿床或盲矿体非常有效。矿法对寻找隐伏矿床或盲矿体非常有效。地球化学找矿法于二十世纪三十年代在前苏地球化学找矿法于二十世纪三十年代在前苏联首先使用,后传到美洲等地。美国发明了原子联首先使用,后传到美洲等地。美国发明了原子吸收光谱分析法等先进的分析技术后,促进了本吸收光谱分析法等先进的分析技术后,促进了本方法的飞速发展。方法的飞速发展。地球化学找矿法可找寻的矿产涉及金属、非金地球化学找矿法可找寻的矿产涉
19、及金属、非金属、油气等众多的矿种及不同的矿床类型,地球化属、油气等众多的矿种及不同的矿床类型,地球化学方法本身也从单一的学方法本身也从单一的土壤测量土壤测量发展为发展为分散流分散流、岩岩石地球化学测量石地球化学测量、水化学水化学、气体测量气体测量等,方法的应等,方法的应用途径也从单一的用途径也从单一的地面地面发展到发展到空中空中、地下地下、水中水中等,等,具体各种化探方法的种类及应用综见表。具体各种化探方法的种类及应用综见表。各种化探方法的具体应用和方法的有效性,取各种化探方法的具体应用和方法的有效性,取决于是否有相应的采样对象和形成相当的成矿元素决于是否有相应的采样对象和形成相当的成矿元素分
20、散晕的地球化学前提分散晕的地球化学前提,如岩石测量法要求有足够,如岩石测量法要求有足够的能够采样的岩石露头和形成原生晕的地质条件。的能够采样的岩石露头和形成原生晕的地质条件。因此,在找矿工作中对各种化探方法的选择必须结因此,在找矿工作中对各种化探方法的选择必须结合研究区的具体地质条件进行。合研究区的具体地质条件进行。(三三)地球物理找矿方法地球物理找矿方法 地地球球物物理理找找矿矿方方法法又又称称地地球球物物理理探探矿矿方方法法(简简称称物物探探)是是通通过过研研究究地地球球物物理理场场或或某某些些物物理理现现象象,(如如地地磁磁场场、地地电电场场、重重力力场场等等)以以推推测测、确确定定欲欲
21、调调查查的的地地质质体体的的物物性性特特征征及及其其与与周周围围地地质质体体之之间间的的物物性性差差异异(即即物物探探异异常常),进进而而推推断断调调查查对对象象的的地地质质属属性性,结结合合地地质质资资料料分分析析,实现发现矿床实现发现矿床(体体)的目的的一种找矿方法的目的的一种找矿方法。物物探探方方法法与与地地质质学学方方法法有有着着本本质质上上的的不不同同,它它不不是是直直接接研研究究岩岩石石或或矿矿石石,而而是是通通过过不不同同的的物物理理场场的的研研究究分分析析、推推测测地地下下的的地地质质特特征征,其其理理论论基基础础是是物物理理学学,系系把把物物理理学学上上的的理理论论应应用用于
22、于地地质质找找矿矿。因因此此,物物探探具具有有以以下下的特点和工作前提:的特点和工作前提:1 1物探的特点物探的特点1)1)必须实行两个转化才能完成找矿任务:必须实行两个转化才能完成找矿任务:先先将将地地质质问问题题转转化化成成地地球球物物理理探探矿矿的的问问题题,才才能能使用物探方法去观测;使用物探方法去观测;在在观观测测取取得得数数据据之之后后(所所得得异异常常),只只能能推推断断具具有有某某种种或或某某几几种种物物理理性性质质的的地地质质体体,然然后后通通过过综综合合研研究究,并并根根据据地地质质体体与与物物理理现现象象间间存存在在的的特特定定关关系系,把把物物探探的的结结果果转转化化为
23、为地地质质的的语语言言和和图图示示,从从而而去去推推断断矿矿产产的的埋埋藏藏情情况况以以及及与与成成矿矿有有关关的的地地质质问问题题,最最后通过探矿工作的验证,肯定其地质效果。后通过探矿工作的验证,肯定其地质效果。2)物探异常具有多解性物探异常具有多解性。产生物探异常现象的。产生物探异常现象的原因,往往是多种多样的。这是由于不同的地原因,往往是多种多样的。这是由于不同的地质体可以有相同的物理场,故造成物探异常推质体可以有相同的物理场,故造成物探异常推断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩,断的多解性。如磁铁矿、磁黄铁矿、超基性岩,都可引起磁异常。所以工作中采用单一的物探都可引起磁异常。所以工
24、作中采用单一的物探方法,往往不易得到较肯定的地质结论。一般方法,往往不易得到较肯定的地质结论。一般情况应合理地综合运用几种物探方法,并与地情况应合理地综合运用几种物探方法,并与地质研究紧密结合,才能得到较为肯定的结论质研究紧密结合,才能得到较为肯定的结论 3)3)每每种种物物探探方方法法都都有有要要求求严严格格的的应应用用条条件件和和使使用用范范围围。因因为为矿矿床床地地质质、地地球球物物理理特特征征及及自自然然地地理理条条件件因因地地而而异异,影影响响物探方法的有效性。物探方法的有效性。2 2物探工作的前提物探工作的前提在在确确定定物物探探任任务务时时,除除地地质质研研究究的的需需要要外外,
25、还还必必须须具具备备物物探探工工作作前前提提,才才能能达达到到预预期期的的目目的的。物探工作前提主要有下列几方面:物探工作前提主要有下列几方面:1)1)物物性性差差异异:被被调调查查研研究究的的地地质质体体与与周周围围地地质质体之间,要有某种物理性质上的差异。体之间,要有某种物理性质上的差异。2)2)被调查的地质体要具有一定的规模和合适被调查的地质体要具有一定的规模和合适的深度的深度,用现有的技术方法能发现它所引起的,用现有的技术方法能发现它所引起的异常。若规模很小、埋藏又深的矿体,则不能异常。若规模很小、埋藏又深的矿体,则不能发现其异常。有时虽地质体埋藏较深,但规模发现其异常。有时虽地质体埋
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