第四章矿产预测的理论与方法精选文档.ppt
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1、第四章矿产预测的理论与方法本讲稿第一页,共九十页第四章第四章 矿产预测的理论与方法矿产预测的理论与方法 矿矿产产预预测测的的理理论论与与方方法法是是在在矿矿产产勘勘查查过过程程中中逐逐步步形形成成和和发发展展起起来来的的,目目前前已已经经成成为为科科学学找找矿矿的的主主要要依依据据和和最最基基本本的的技技术术手手段段,它它是是矿矿产产勘勘查查各各阶阶段段最最重重要要的的组组成成部部分分,为为实实现现地地质质找找矿矿的突破起到了巨大作用。的突破起到了巨大作用。1矿产预测的基本概念矿产预测的基本概念 矿矿产产预预测测是是在在成成矿矿地地质质理理论论指指导导之之下下,建建立立矿矿床床成成矿矿模模式式
2、;以以地地质质、物物探探、化化探探、遥遥感感地地质质等等信信息息为为依依据据,建建立立找找矿矿模模式式;依依据据成成矿矿模模式式和和找找矿矿模模式式建建立立切切实实可可行行的的矿矿产产预预测测准准则则;对对预预测测区区内内的的潜潜在在矿矿产产资资源源做做出出预预测测,圈圈定定成成矿矿远远景景区区段段和和优优选选成成矿靶区,并提出进一步的找矿部署意见。矿靶区,并提出进一步的找矿部署意见。本讲稿第二页,共九十页矿产预测是矿产勘查学的重要组成部分,矿产预测是矿产勘查学的重要组成部分,主要任务主要任务有:有:(1)充充分分研研究究成成矿矿地地质质条条件件,控控矿矿地地质质因因素素,成成矿矿地地质质作作
3、用用和和矿矿床床形形成成的地质、物理、化学环境,建立矿床的成矿模式;的地质、物理、化学环境,建立矿床的成矿模式;(2)系系统统地地研研究究矿矿床床形形成成和和分分布布的的信信息息标标志志,提提出出切切实实可可行行的的找找矿矿模模式;式;(3)总结成矿规律,在成矿模式和找矿模式基础上,提出预测准则;总结成矿规律,在成矿模式和找矿模式基础上,提出预测准则;(4)依依据据预预测测准准则则,实实施施预预测测,包包括括:成成矿矿地地质质分分析析,成成矿矿远远景景区区的的圈圈定定预预测测区级别的划分,矿产资源的预测和编制相应的各种预测图件;区级别的划分,矿产资源的预测和编制相应的各种预测图件;(5)对筛选
4、出的重点找矿靶区提出工作意见,进一步进行验证评价。对筛选出的重点找矿靶区提出工作意见,进一步进行验证评价。矿矿产产预预测测既既是是矿矿产产勘勘查查的的理理沦沦依依据据,同同时时又又是是重重要要的的技技术术手手段段。随随着找矿对象的改变和找矿难度的加大,矿产预测的作用日趋重要。着找矿对象的改变和找矿难度的加大,矿产预测的作用日趋重要。本讲稿第三页,共九十页2矿产预测的意义矿产预测的意义 目目前前国国内内外外的的矿矿产产勘勘查查工工作作证证明明,地地质质找找矿矿工工作作已已由由直直接接找找矿矿阶阶段段转转变变为为以以间间接接推推断断为为主主的的理理论论找找矿矿阶阶段段。由由于于各各种种矿矿产产在在
5、地地壳壳中中的的分分布布是是极极不不均均匀匀的的,所所以以在在众众多多的的异异常常点点、矿矿(化化)点点、矿矿化化带带或或成成矿矿带带中中,具具有有工工业业意意义义的的矿矿化化只只是是其其中中很很少少一一部部分分,因因此此如如何何根根据据成成矿矿,规规律律和和成成矿矿信信息息,准准确确判判断断成成矿矿远远景景区区就就成成为为找找矿矿成成败败的的关关键键。矿矿产产预预测测的的重重要要意意义义就就在在于于它它是是实实现现科科学学找找矿矿的的重重要途径。要途径。其科学性表现在以下其科学性表现在以下4个方面:个方面:矿产预测必须以深刻认识已知矿床为基础;矿产预测必须以深刻认识已知矿床为基础;矿矿产产预
6、预测测必必须须以以深深入入研研究究和和总总结结区区域域成成矿矿规规律律为为前前提提;矿矿产产预预测测必必须须全全面面使使用用地地质质、地地球球物物理理、地地球球化化学学、遥遥感感资资料,使它们处于最佳的组合状态;料,使它们处于最佳的组合状态;找矿效果和经济效益是衡量矿产预测成败的关键。找矿效果和经济效益是衡量矿产预测成败的关键。本讲稿第四页,共九十页第一节第一节 矿产预测的基本理论与准则矿产预测的基本理论与准则 一、矿产预测的基本理论一、矿产预测的基本理论 二、矿产预测的基本准则二、矿产预测的基本准则 一、矿产预测的基本理论一、矿产预测的基本理论 矿矿产产预预测测的的基基本本理理沦沦是是在在辩
7、辩证证唯唯物物主主义义的的认认识识论论指指导导下下,在在人人们们长长期期的的地地质质和和找找矿矿实实践践中中以以及及各各相相关关地地质质学学科科的的基基础础理理论论上发展起来的,而且至今还在不断充实和完善。上发展起来的,而且至今还在不断充实和完善。目目前前己己逐逐渐渐形形成成了了三三大大矿矿产产预预测测的的理理论论体体系系,即即相似类比理论、相似类比理论、地质异常致矿理论地质异常致矿理论(或称求异理论或称求异理论)地质条件组合控矿理论。地质条件组合控矿理论。本讲稿第五页,共九十页(一一)相似类比理论相似类比理论 1基本概念基本概念 相相似似类类比比理理论论是是一一种种自自然然的的理理论论和和法
8、法则则,在在社社会会科科学学和和自自然然科科学学等等领领域域均均有有所所应应用用,但但在在地地质质学学的的发发展展过过程程中中,相相似似类类比比理理论论曾曾经经起起了了巨巨大大的的推推动动作作用用。由由于于过过去去的的地地质质与与成成矿矿作作用用是是人人类类没没有有经经历历过过的的复复杂杂事事件件,人人们们只只能能从从古古今今相相似似的的地地质质与与成成矿矿作作用用的的产产物物进进行行分分析析和和反反演演,因因而而相相似似类类比比理理论论也也就就成成为为矿矿产产预测的一个最普遍和最基本的理论。预测的一个最普遍和最基本的理论。“预测是从矿床类比中发展起来的预测是从矿床类比中发展起来的”。在在矿矿
9、产产预预测测中中,相相似似类类比比理理论论认认为为,相相似似的的地地质质环环境境和和成成矿矿条条件件可可以以形形成成相相似似的的矿矿床床,高高度度概概括括的的成成矿矿规规律律,可可以以应应用用到到相相似似的的地地区区,指导类似矿产的成矿预测。指导类似矿产的成矿预测。在在类类比比方方法法上上,相相似似类类比比理理论论主主要要采采用用的的是是“将将今今论论古古”、“由由已已知知到到未未知知”的的分分析析法法,是是建建立立在在大大量量的的野野外外观观察察和和实实践践基基础础之之上上的的分分析析方方法。根据类比所得到的认识和由此归纳而来的理论指导矿产预测。法。根据类比所得到的认识和由此归纳而来的理论指
10、导矿产预测。本讲稿第六页,共九十页2相似类比的范围相似类比的范围 类类比比法法正正广广泛泛应应用用于于各各类类预预测测,类类比比的的范范围围和和领领域域不不断断扩扩大大至至包包括括大大至至全全球范围,小至区域性或某一局部地区、矿区等不同规模和级别的类比。球范围,小至区域性或某一局部地区、矿区等不同规模和级别的类比。近近年年来来,一一些些地地质质学学家家用用“地地质质域域”或或“地地质质场场”等等术术语语来来描描述述相相似似类类比比的的范范围围。赵赵鹏鹏大大(1991)定定义义地地质质场场是是在在某某种种地地质质环环境境和和地地质质作作用用下下,在在一一定定的的地地质质演演化化过过程程中中所所成
11、成的的地地质质上上均均一一的的地地区区。例例如如,地地槽槽区区和和地地台台区区、地地洼洼区区属属于于不不同同类类型型的的地地质质场场,然然而而各各地地的的地地槽槽区区基基本本上上具具有有共共同同的的演演化化特特点点和和控控矿矿规规律律,因因而而具具有有可可类类比比性性。地地台台区区和和地地洼洼区区也也是是如如此此。在在地地槽槽区区(或或地地台台区区,或或地地洼洼区区)内内还还可可划划分分出出次次一一级级的构造单元,则相当于次一级的地质场。的构造单元,则相当于次一级的地质场。虽虽然然地地质质场场的的研研究究刚刚刚刚开开始始,但但是是可可以以肯肯定定,地地质质场场概概念念的的提提出出及及其其范范围
12、围、属性、特征的确定和类比,必将对矿产预测工作产生重要的影响。属性、特征的确定和类比,必将对矿产预测工作产生重要的影响。本讲稿第七页,共九十页3相似类比的内容相似类比的内容 相似类比理论的研究内容,主要包括下列方面:相似类比理论的研究内容,主要包括下列方面:(1)成矿背景成矿背景(或环境或环境)类比:类比:包括成矿的大地构造背景包括成矿的大地构造背景,地球化学背景和地球物理背地球化学背景和地球物理背景的类比,通过典型矿床形成环境的研究建立环境类比模型景的类比,通过典型矿床形成环境的研究建立环境类比模型 (2)成矿条件成矿条件(或控矿因素或控矿因素)类比类比:主要包括控矿构造、岩浆岩、地层、岩性
13、、岩相古主要包括控矿构造、岩浆岩、地层、岩性、岩相古地理等条件的类比。对内生矿产而言,主要是构造一岩浆活动因素类比;对外生矿产而言,主要是地理等条件的类比。对内生矿产而言,主要是构造一岩浆活动因素类比;对外生矿产而言,主要是构造一岩相因素或岩相古地理因素的类比;对变质矿床而言,主要是岩性、变质相及变质程度类比。构造一岩相因素或岩相古地理因素的类比;对变质矿床而言,主要是岩性、变质相及变质程度类比。通过典型矿床的成矿条件分析,建立成矿条件类比模型;通过典型矿床的成矿条件分析,建立成矿条件类比模型;(3)矿化信息类比:矿化信息类比:通过典型矿床的矿化信息通过典型矿床的矿化信息(地质信息、地球物理信
14、息、地球化学信地质信息、地球物理信息、地球化学信息、遥感地质信息等息、遥感地质信息等)研究,建立综合信息类比模型;研究,建立综合信息类比模型;(4)成矿规律类比:成矿规律类比:包括成矿的时间规律、空间规律、矿质来源规律和矿床共生规律的类比,包括成矿的时间规律、空间规律、矿质来源规律和矿床共生规律的类比,并由典型矿床的成矿规律建立矿床成因类比模型。并由典型矿床的成矿规律建立矿床成因类比模型。本讲稿第八页,共九十页(二二)地质异常致矿理论地质异常致矿理论 地地质质异异常常致致矿矿理理论论又又称称地地质质异异常常理理沦沦。该该理理论论认认为为,地地质质异异常常是是指指与与周周围背景存在明显差异的地质
15、现象,是地质体某种性质的特殊反映。围背景存在明显差异的地质现象,是地质体某种性质的特殊反映。从从理理论论上上讲讲,地地质质异异常常应应区区别别于于一一般般的的控控矿矿地地质质因因素素或或地地质质标标志志。它它具具有有一一定定的的空空间间范范围围和和时时间间界界限限,这这种种范范围围和和界界限限需需要要用用特特殊殊的的方方法法(求求异异法法)进进行行圈圈定定。根根据据已已知知矿矿床床建建立立的的矿矿床床模模型型,只只能能预预测测与与之之类类型型相相同同、规规模模相相似似或或更更小小的的矿矿床床,而而不不可可能能预预测测出出尚尚未未发发现现过过的的新新类类型型矿矿床床或或迄迄今今未未曾曾发发现现过
16、过的的规规模模巨巨大大的的矿矿床床,因因为为这这些些矿矿床床可可能能具具有有人人类类尚尚未未揭揭示示的的和和总总结结的的规规律律,因因而而不不能能简简单单地地根根据据“相相似似类类比比”理理论论进进行行类类比比预预测测。在在这这种种情情况况下下,重重要要的的是是发发现现地地质质异异常常,因因为为地地质质异异常常是是可可能能产产生生特特殊殊类类型型矿矿床床或或前前所所未未有有的的新新类类型型或或新新规规模模矿矿床床的的必必要要条条件件。我我国国近近几几年年的的矿矿产产预预测测实实践践表表明明,大大型型和和超超大大型矿床就具有与周围环境迥然不同的地质异常。型矿床就具有与周围环境迥然不同的地质异常。
17、本讲稿第九页,共九十页1,地质异常的分类,地质异常的分类 地地质质异异常常是是一一个个相相当当广广泛泛的的概概念念,按按照照不不同同的的标标准准,可可以以有有不不同的类型同的类型(赵鹏大赵鹏大1991)。(1)根据地质体、地质环境、地质作用分类:根据地质体、地质环境、地质作用分类:有有关关地地质质作作用用的的地地质质异异常常:沉沉积积作作用用及及地地层层、岩岩性性、岩岩相相异异常常;岩岩浆浆作作用用及及岩岩浆浆岩岩异异常常;变变质质作作用用及及变变质质岩岩异异常常;构构造造作作用用及及变变形形、破破碎碎强强度度异异常常;构构造造作作用用及及浅浅层层、深深层层构构造造单单元元组组合合异异常常;构
18、构造造作作用用及及地地质质结结构构异异常常;矿矿化化作用及矿物组合异常。作用及矿物组合异常。有有关关地地质质环环境境的的地地质质异异常常:古古地地貌貌及及现现代代地地貌貌异异常常;古古水水文文及现代水文环境异常;及现代水文环境异常;古地理及古气候异常等。古地理及古气候异常等。本讲稿第十页,共九十页(2)根据地质异常的分布类型和组合形式分类:根据地质异常的分布类型和组合形式分类:体体型型地地质质异异常常:指指在在成成分分、性性质质、结结构构、构构造造、演演化化等等之之中中的的一一方方面面或或多多方方面面与与周周围围环环境境存存在在明明显显差差异异的的地地质质体体或或地地质质体体组组合合(的的异异
19、常常现现象象)。其其中中根根据据其其性性质质又又可可分分为为4亚亚类类:成成分分异异常常,包包括括地地质质体体岩岩石石化化学学成成分分或或微微量量元元素素成成分分异异常常。岩岩性性异异常常,包包括括异异常常岩岩性性的的岩岩浆浆岩岩、变变质质岩岩或或沉沉积积岩岩以以及及岩岩浆浆岩岩、变变质质岩岩或或沉沉积积岩岩中中的的异异常常岩岩性性部部位位等等;岩岩相相异异常常,包包括括岩岩浆浆岩岩、变变质质岩岩或或沉沉积积岩岩中中的的异异常常相相或或相相带带,结结构构构构造造异异常常,包包括括各各类类地地质质体体中中的的特特殊殊结结构构或或构构造造部部位位。例例如如各各类类火火山山机机构构和和构构造造,大大
20、型型推推覆覆体体构构造造,背背斜斜构构造造倾倾伏伏端端或或向向斜斜构构造造扬扬起端等都可能对成矿产生特殊意义。起端等都可能对成矿产生特殊意义。以以上上4类类体体型型异异常常,除除具具有有定定量量数数据据外外,其其余余3类类异异常常标标准准往往往是定性的。往是定性的。本讲稿第十一页,共九十页面面型型地地质质异异常常:指指与与周周围围环环境境具具有有明明显显差差异异的的地地质质结结构构面面或或构构造造界界面面,包包括括各各种种地地质质体体的的不不连连续续界界面面如如不不整整合合面面,层层间间破破碎碎滑滑动动面面,推推覆覆断断裂裂面面,不不同同规规模模和和等等级级的的切切穿穿盖盖层层或或基基底底或或
21、岩岩石石圈圈的的断断裂裂和和不同时代,不同成因地质体的异常分界面如侵入接触界面等。不同时代,不同成因地质体的异常分界面如侵入接触界面等。线线型型地地质质异异常常:在在地地质质几几何何意意义义上上届届于于地地质质异异常常的的组组合合,通通常常为为面面型型地地质质异异常常的的交交线线;在在地地质质意意义义上上它它是是一一种种断断面面相相对对其其延延长长或或延延深深甚甚小小的的地地质质体体(的的异异常常)。线线型型地地质质异异常常在在成成岩岩成成矿矿作用中常常指示火山、岩浆、热液或热卤水的通道。作用中常常指示火山、岩浆、热液或热卤水的通道。点型地质异常点型地质异常:地质几何意义上劝;属地质异常的组合
22、类:地质几何意义上劝;属地质异常的组合类型,通常为线型地质异常与面型地质异常的交点。在地质意型,通常为线型地质异常与面型地质异常的交点。在地质意义上它是一种三度空间均相对甚小的地质体义上它是一种三度空间均相对甚小的地质体(的异常的异常)。点型。点型地质异常在成岩成矿过程中常常指示岩体或矿体的位置。矿床地质异常在成岩成矿过程中常常指示岩体或矿体的位置。矿床(点点)本身就是一种点型地质异常,特别是许多超大型矿床都具有点本身就是一种点型地质异常,特别是许多超大型矿床都具有点型分布特征。型分布特征。本讲稿第十二页,共九十页2地质异常的研究方法地质异常的研究方法地质异常可通过下述地质异常可通过下述5个方
23、面进行研究。个方面进行研究。(1)地地质质异异常常图图:地地质质异异常常图图就就是是在在地地质质平平面面图图或或地地质质剖剖面面图图上上,将将地地质质异异常常用用等等值值线线或或特特定定的的图图例例符符号号表表示示出出来来的的方方法法。地地质质异异常常图图直直观观,使使用用方方便便,能能清清楚楚地地表表示示出出地地质质场场、地地质质异异常常与与成成矿矿条条件件以以及及已已知知矿矿产产的的时时、空空分分布布关关系系,并并标标示示出出地质异常的规模和形态等,指明有利的预测找矿部位。地质异常的规模和形态等,指明有利的预测找矿部位。(2)地地质质异异常常分分析析:首首先先应应区区分分单单项项地地质质异
24、异常常和和综综合合地地质质异异常常。对对于于综综合合地地质质异异常常,应应分分析析各各地地质质因因素素或或标标志志与与异异常常的的范范围围是是否否一一致致,各各异异常常的的形形成成时时间间是是否否相相同同,异异常常与与何何种种已已知知矿矿化化关关系系密密切切,各各单单因因素素与与矿矿化化在在空空间间上上和和时时间间上上的的联联系系等等。一一般般来来说说,矿矿床床的的形形成成往往往往与与综综合合地地质质异异常常关关系系密密切切,因因此此实实际际工工作作中中常常使使用用多多因因素素组组合合求求异异的的方方法法和和结果。结果。(3)地地质质异异常常模模型型:地地质质异异常常模模型型和和相相似似类类比
25、比模模型型一一样样,种种类类繁繁多多,主主要要有有概概念念模模型型、图图表表模模型型、立立体体模模型型、地地质质一一数数学学模模型型等等。建建立立地地质质异异常常模模型型,可可以以将将有有关关地地质质异异常常的的概概念念理理论论化化、系系统统化化,便便于于地地质质异异常常的的研研究究与与类类比比。由由此此可可见见,求求异异与与相相似似类类比比实实际际上上是是相相辅辅相相成成的的。一一旦旦工工作作区区建建立立了了地地质质异异常常模模型型,也也就就变变成成了了已已知知区区,就就可可作为其他未知区求异一类比的准则。作为其他未知区求异一类比的准则。本讲稿第十三页,共九十页(4)地地质质异异常常参参数数
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