南华大学核资源工程学院矿产勘查学课件第五章矿体地质研究.ppt

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1、第五章 矿体地质研究核资源与核燃料工程学院主要内容主要内容n n第一节第一节 矿体地质的概念及其研究意义矿体地质的概念及其研究意义n n第二节第二节 矿体地质研究的基本内容矿体地质研究的基本内容n n第三节第三节 矿体变化性的数学表征方法矿体变化性的数学表征方法第一节第一节 概概 述述n n一、矿体地质的概念n n矿矿矿矿体体体体地地地地质质质质是是以以矿矿体体为为研研究究对对象象，其其基基本本任任务务是是研研究究矿矿体体各各种种标标志志的的变变化化性性，目目的的在在于于阐阐明明矿矿体体各各种种标标志志的的变变化化特特征征或或变变化化规规律律，为为选选择择合合理理勘勘查查方方法法及及矿床的工业

2、评价提供依据。矿床的工业评价提供依据。n n矿矿体体地地质质研研究究与与矿矿床床地地质质研研究究的的关关系系十十分分密密切切，但但二者又有差别。二者又有差别。l l从从矿矿床床学学角角度度研研究究矿矿体体更更侧侧重重于于物物质质成成分分、结结构构构构造造及及矿矿体体形形成成的的地地质质条条件件，其其主主要要目目的的在在于于阐阐明明矿矿化化过过程程、矿化条件等成因规律。矿化条件等成因规律。l l而而从从勘勘查查角角度度研研究究矿矿体体则则侧侧重重于于矿矿石石品品位位、矿矿体体厚厚度度、形形态态、规规模模、产产状状、矿矿体体内内部部结结构构构构造造等等，其其主主要要目目的的在于阐明矿体各种标志的变

3、化规律。在于阐明矿体各种标志的变化规律。l矿体的变化主要受矿床成因所控制，因此为了查明矿体的变化就必须了解矿床成因特点。而另一方面，不同成因的矿体其变化性也往往是不相同的，通过矿体变化性的研究又有助于查明矿体成因问题，因而两者必须密切配合。n n由上可见，矿体地质研究的中心问题是矿体变化性，它具体包括变化性质、变化程度及变化因素三个方面。这三个方面是从勘查角度研究矿体地质的基本内容。n n二、矿体地质研究的意义二、矿体地质研究的意义二、矿体地质研究的意义二、矿体地质研究的意义n n矿矿体体的的各各种种标标志志均均毫毫无无例例外外地地具具有有不不同同性性质质或或不不同同程程度度的的变变化化，但但

4、其其中中尤尤以以矿矿石石品品位位、类类型型、矿矿体体厚厚度度、形形态态、规规模模及及产产状状等等变变化化，对对矿矿床床的的勘勘查及开发工作影响为最大。查及开发工作影响为最大。n n如如果果矿矿体体是是一一个个均均质质体体，即即矿矿体体的的各各种种标标志志没没有有变变化化或或变变化化很很小小，那那么么矿矿床床勘勘查查及及矿矿山山地地质质研研究究工工作作就就很很简简单单，只只要要在在很很少少的的地地方方对对矿矿体体标标志志进进行行观观察察、测测量量、取取样样，就就可可以以很很准准确确地地确确定定各各种种标志的平均值，并可代表矿体的真实情况。标志的平均值，并可代表矿体的真实情况。n n自自然然界界中

5、中任任何何矿矿体体的的形形状状、产产状状、厚厚度度及及品品位位等等的的变变化化都都不不是是均均匀匀的的，这这对对某某些些内内生生金金属属矿矿床床表表现现尤尤为为明明显显。如如果果这这些些标标志志随随着着其其空空间间位位置置的的不不同同，而而有有显显著著的的差差异异，且且变变化化具具有有随随机机性性时时，更更会会使使矿矿产产勘勘查查及及开开发发工工作作变变得得十十分分复复杂杂而而困困难难，只只有有增增加加观观察察、测测量量、取取样样的的数数量量，才才能能更更正正确确地判断矿体各标志的变化情况。地判断矿体各标志的变化情况。n n可见，矿体变化性与勘查精度之间，有着紧密的相关关系，它是勘查方法的理论

6、基础，是划分矿床勘查类型的基本依据，是决定每个具体矿床的勘查难易程度，勘查精确程度和勘查经济效果的基本客观条件。所以，对矿体地质的研究，不仅具有重要的理论意义，而且对于指导勘查实践更有非常重要的实际意义。第二节第二节 矿体地质研究的基本内容矿体地质研究的基本内容n n从勘查角度研究矿体，是在研究成矿地质条件与规律的基础上，侧重于影响勘查的最主要的矿体变化标志的研究，即矿体外部的形态标志（矿体厚度、形态、产状及规模）和矿体内部结构标志（矿石品位、品级、类型及夹石），这些标志的研究是矿体地质研究的主要对象。其内容包括：变化性质、变化程度和控制变化的因素。一、矿体变化性质的研究n n矿体的变化性质，

7、一般可理解为某标志在矿体不同空间位置上相互之间的联系特点与变化的特征和规律。n n通过勘查工作，可以在矿体三度空间的不同部位，取得大量品位、厚度等标志的数值，如果把这些标志的数值按照不同方向的实际顺序与位置排列起来，它们升高或降低所形成的各种各样的自然变化特征和规律，就是矿体某标志的变化性质。n n卡里斯托夫将矿体变化性按其性质分为两类：n n1 1、规则的或坐标性变化、规则的或坐标性变化n n属于这类性质变化的典型标志是矿体的厚度变化。厚度变化基本特性之一乃是具有一定的方向性和平稳性。这种特性表现在矿体剖面中沿一定的方向可分成若干区段，在每一个区段范围内，厚度的变化以同一增长符号（即逐渐变厚

8、或逐渐变薄）而改变，有时还有可能划分出其中厚度变化不仅保持着同一增长符号，而且还保持着大致稳定的增长值。因此，具有某种近似值的这种变化可以由直线方程式表示出来，亦可用图解来表示。n n2 2 2 2、偶然的或不规则的变化、偶然的或不规则的变化、偶然的或不规则的变化、偶然的或不规则的变化n n是是指指在在矿矿体体内内某某一一区区段段或或某某一一方方向向上上，相相邻邻观观测测点点所所获获得得的的标标志志值值相相互互之之间间既既无无局局部部联联系系，在在整整个个区区段段内内也也缺缺乏乏总总体体联联系系，即即标标志志值值的的大大小小呈呈现现无无规规律律的的急急剧剧的的跳跳跃跃或或不不连连续的杂乱变化。

9、续的杂乱变化。n n属于这类变化性质的主要是有色、稀有、贵金属矿床中有属于这类变化性质的主要是有色、稀有、贵金属矿床中有用组分用组分品位沿走向、倾向及其他方向较常见的变化特征品位沿走向、倾向及其他方向较常见的变化特征，当观测点间距不太密集时，有些矿体厚度变化也可出现这当观测点间距不太密集时，有些矿体厚度变化也可出现这类变化。类变化。n n卡里斯托夫还指出矿体的品位变化往往具有卡里斯托夫还指出矿体的品位变化往往具有坐标性变化坐标性变化与与偶然性变化量叠加偶然性变化量叠加，这两种变化性质的结合便构成品位变，这两种变化性质的结合便构成品位变化的复杂形式。化的复杂形式。n n同时还指出品位的坐标性变化

10、往往不是整个矿体，而是矿同时还指出品位的坐标性变化往往不是整个矿体，而是矿体的某些区段所特有，而偶然性变化的不规则变动在每一体的某些区段所特有，而偶然性变化的不规则变动在每一个矿体范围之内到处可见，同时扩及到具有坐标性变化的个矿体范围之内到处可见，同时扩及到具有坐标性变化的地段，犹如在这种变化上的重叠。地段，犹如在这种变化上的重叠。二、矿体变化程度的研究n n矿矿体体变变化化程程度度一一般般是是指指矿矿矿矿体体体体标标标标志志志志值值值值的的的的相相相相对对对对变变变变化化化化幅幅幅幅度度度度、变变变变化化化化速速速速度度度度。它它是是一一个个量量的的概概念念，是是研研究究变变化化性性质质的的

11、基基础础。没没有有变变化化数数量量的的差差异异，就就不不会会有有变变化化性性质质的的不不同同，矿矿体体的的不不同同变变化化性性质质归归根根结结底底是是受受矿矿体体标标志志值值数数量量上上的的变变化化所所引引起起、所制约的。所制约的。n n矿矿体体各各主主要要标标志志的的变变化化程程度度对对矿矿床床的的勘勘查查有有很很大大的的影影响响。在在同同样样的的勘勘查查工工程程间间距距和和工工程程数数量量的的条条件件下下，变变化化程程度度越越大大的的矿矿体体其其勘勘查查精精确确程程度度越越低低，地地质质经经济济效效果果愈愈差差；反反之之，为为了了获获得得相相同同的的勘勘查查精精度度，对对于于变变化化程程度

12、度大大的的矿矿体体比比变变化化小小的的矿矿体体需需要要更更密密的的工工程程间间距距和和更更多多的的工工程程数数量量。因因此此，对矿体变化程度的研究有重要的理论意义与实际意义。对矿体变化程度的研究有重要的理论意义与实际意义。n n它它直直接接影影响响到到矿矿床床勘勘查查类类型型的的划划分分。勘勘查查技技术术方方法法的的选选择择，勘勘查查工工程程间间距距的的确确定定，以以及及矿矿体体的的圈圈定定方方法法和和圈圈定定结结果果的的可靠性可靠性。n n在一个矿体的内部，各种标志的变化程度往往不在一个矿体的内部，各种标志的变化程度往往不同，而对于不同类型的矿床，其最大的变化标志同，而对于不同类型的矿床，其

13、最大的变化标志也可各异。也可各异。l l对于某些类型矿床来说，矿体内部结构标志（矿石品对于某些类型矿床来说，矿体内部结构标志（矿石品位、品级及类型）的变化程度大于矿体外部形态标志位、品级及类型）的变化程度大于矿体外部形态标志的变化。的变化。l l另一类型矿床，矿体形态标志变化程度大于内部结构另一类型矿床，矿体形态标志变化程度大于内部结构标志的变化程度。标志的变化程度。l l在这当中内生及变质成因矿床的变化程度大于外生矿在这当中内生及变质成因矿床的变化程度大于外生矿床，而内生矿床中，简单裂隙充填矿床的变化程度又床，而内生矿床中，简单裂隙充填矿床的变化程度又低于交代成因的矿床等等。低于交代成因的矿

14、床等等。n n在矿体地质研究中，必须注意查明矿体的最大变在矿体地质研究中，必须注意查明矿体的最大变化标志。对不同标志又应注意查明其最大变化方化标志。对不同标志又应注意查明其最大变化方向及变化范围。在勘查过程中就有可能避免盲目向及变化范围。在勘查过程中就有可能避免盲目性，提高勘查精度与效果。性，提高勘查精度与效果。n n矿矿石石组组分分品品位位是是大大部部分分内内生生矿矿床床，特特别别是是有有色色、稀稀有有及及贵贵金金属属矿矿床床的的矿矿体体最最大大变变化化标标志志。因因此此，定定量量的的研研究究矿矿化化均均匀匀程程度度、矿矿化化连连续续程程度度、矿矿化化强强度度及及各各组组分分间间的的相相关关

15、程程度度，就成为研究这类矿床的重点内容。就成为研究这类矿床的重点内容。n n矿矿体体的的最最主主要要形形态态特特征征标标志志，如如矿矿体体厚厚度度、形形态态、产产状状及及规规模模等等是是许许多多矿矿床床，特特别别是是大大多多数数外外生生沉沉积积矿矿床床的的矿矿体体变变化化最最大大标标志志，从从而而成成为为影影响响勘勘查查难难易易程程度度和和勘勘查查精精确确程程度度的的主主要要因因素素。因因此此，采采用用适适当当的的方方法法定定性性与与定定量量的的研研究究矿矿体体形形态态标标志志的的变变化化程程度度，自自然然成成为为这这类类矿矿床床矿矿体体地地质质研研究究的主要内容。的主要内容。n n矿矿体体厚

16、厚度度、产产状状、形形态态及及规规模模之之间间的的变变化化往往往往具具有有密密切切的的相相互互联联系系。当当矿矿体体的的厚厚度度及及产产状状变变化化甚甚大大时时，矿矿体体形形态态也也必必然然复复杂杂。而而在在矿矿体体的的延延长长、延延深深及及厚厚度度规规模模发发生生变变化化时时，矿矿体体的的形形态态也也必必随随之之而而改改变变。大大量量地地质质勘勘查查实实践践表表明明，矿矿体体形形态态变变化化复复杂杂的的地地段段也也常常常常是是矿矿化化最最为为富富集集的的地地段段。所所以详细研究矿体形态特征的变化在勘查中也具有重要意义。以详细研究矿体形态特征的变化在勘查中也具有重要意义。在研究矿体形态标志与内

17、部结构标志时应特别注意以下几点：n n（1）研究矿体的品位变化时，应注意查明几个最基本的定量指标（如品位变化系数、含矿系数、品位变化平均梯度等），通过对这些指标的综合分析有可能比较全面地了解矿石品位的变化特征，有可能在不同矿体之间进行对比，从而也有助于客观地根据变化等级对矿体进行分类，有助于指导勘查与评价；n n（2）注意研究矿体内不同方向和不同地段的品位变化程度及相互联系。l l在研究矿体的三度空间变化时，应查明最大变化方在研究矿体的三度空间变化时，应查明最大变化方向。在研究不同地段的变化特征时应注意两方面：向。在研究不同地段的变化特征时应注意两方面：一是根据不同的一是根据不同的地质位置分析

18、地质位置分析，如氧化带、原，如氧化带、原生带、矿体上盘、下盘、中心、边缘、不同矿生带、矿体上盘、下盘、中心、边缘、不同矿石类型和品级、不同含矿围岩、含矿构造以及石类型和品级、不同含矿围岩、含矿构造以及矿体中不同分带处之品位；矿体中不同分带处之品位；另一是根据不同的另一是根据不同的几何部位分析几何部位分析，如不同中段、，如不同中段、不同块段、不同工程、不同剖面等。不同块段、不同工程、不同剖面等。l在分析研究过程中，应注意局部和整体变化关系，如某些类型矿床的矿化表现为局部均匀而总体不均匀；相反另些矿床总体均匀而局部可能就不均匀；n n（3）注意不同研究方法或研究条件（如不同的取样位置、间距、数量、

19、不同的样品体积、分析方法）对品位变化可能产生的影响。因为研究和试验条件不同，反映同一地段品位变化程度的某标志的数值也可能不同，这一情况在进行指标数值的对比时必须加以考虑；n n（4）在研究任何一个矿体时，除应查明品位变化特征外，还需研究矿体厚度、形态、产状及其变化规律；n n（5）注意研究矿石品位变化与矿体形态特征变化间的联系，如产状与品位变化，厚度与品位变化等；n n（6）除上述关于矿石质量特征和形态特征两个最重要的方面外，在矿体地质研究中尚需注意矿石物质成分及矿体内部结构、矿体构造、矿化埋藏深度、矿体垂直及水平分布间隔、矿体密集程度、矿体组合排列方式、矿石物理化学性质、矿体围岩及含矿构造等

20、问题的研究。而对这些问题的研究也都需要从查明其变化规律及对勘查与评价的影响角度出发。三、控制矿体变化因素的研究n n矿体的变化性质与变化程度，主要决定于矿体的变化性质与变化程度，主要决定于:l l矿床成因、成矿方式和成矿地质条件；矿床成因、成矿方式和成矿地质条件；l l矿矿化化元元素素分分散散与与集集中中的的各各种种因因素素的的发发育育程程度度及及其其变变化化情情况；况；l l成矿后的改造与破坏。成矿后的改造与破坏。n n因因此此，在在研研究究矿矿体体变变化化性性时时，必必须须进进行行控控制制矿矿体体变变化因素的研究。化因素的研究。n n对对大大多多数数矿矿体体来来说说，矿矿体体的的大大小小、

21、形形状状及及产产状状变变化化，主主要要受受构构造造因因素素控控制制。例例如如一一般般的的脉脉状状矿矿体体主主要要是是受受裂裂隙隙构构造造所所控控制制。在在成成矿矿时时如如果果系系简简单单的的裂裂隙隙充充填填、则则矿矿体体之之大大小小、形形状状、产产状状等等均均直直接接以以裂裂隙隙之之大小、形状、产状为转移。大小、形状、产状为转移。n n造造成成矿矿体体形形状状复复杂杂的的因因素素是是矿矿化化时时的的交交代代作作用用及及各各种不同形式的构造的复杂组合。种不同形式的构造的复杂组合。n n控控制制矿矿体体内内部部结结构构标标志志（矿矿石石类类型型、品品级级、品品位位等等）变变化化的的因因素素也也很很

22、多多，但但归归结结起起来来不不外外原原生生与与次次生生两两类类因因素素。原原生生因因素素中中主主要要是是成成矿矿时时矿矿化化强强度度的的不不同同造造成成了了矿矿化化的的不不均均匀匀性性和和矿矿化化的的不不连连续续性。性。l l在在原原生生的的因因素素中中还还可可能能由由于于多多阶阶段段性性的的矿矿化化作作用用而而使使不不同同阶阶段段产产物物相相互互重重叠叠，或或由由于于矿矿体体的的原原生生带带状状结结构构而而形形成成物物质质成成分分在在不不同同部部位位的的相相互互交交替替，也也有有时时是是由由于于某某些些适适当当的的构构造造或或岩岩性性条条件件的的局局部部存存在在，而而形形成成贫贫富矿体或不同

23、矿石类型的交替等等。富矿体或不同矿石类型的交替等等。l l在在次次生生因因素素中中最最主主要要是是矿矿石石的的氧氧化化淋淋滤滤和和次次生生富富集集作作用用，许许多多硫硫化化物物矿矿床床的的矿矿体体次次生生带带状状结结构构，使使有有用用组组分分在在垂垂直直方方向向（或或沿沿矿矿体体倾倾斜斜方方向向）具具有有明明显显的的方方向向性变化。性变化。第三节 矿体变化性的数学表征方法n n矿体变化性的研究有定性与定量两种表示方法。l在在定定性性的的方方法法中中主主要要是是利利用用各各种种地地质质图图件件（如如剖剖面面图图、平平面面图图和和立立体体图图等等）和和各各种种几几何何图图件件（如如统统计计分分布布

24、曲曲线线、自自然然分分布布曲曲线线和和各各种种等等值值线线图图等等）表表示示矿矿体体各各标标志志的的变变化化特特征征，并并辅辅以以必要的文字说明。必要的文字说明。l但但单单纯纯的的定定性性描描述述已已经经日日益益不不能能满满足足生生产产实实践践和和理理论论研研究究的的需需要要，而而利利用用各各种种数数学学方方法法，特特别别是是数数理理统统计计与与地地质质统统计计学学的的方方法法定定量量地地研研究究和和反反映映矿矿体体各各标标志志的的变变化化性性质质与与变变化化程程度度则则越越来越具有重要意义。来越具有重要意义。一、矿体变化性质的数学表征方法n n（一）统计分布曲线法n n统计分布曲线又称为频数

25、（频率）分布图。它的实质是反映矿体某个标志不同数值的数量分布或频率分布。当观察、度量数量足够多时，根据抽样结果所制作的统计分布曲线基本上可以代表整个矿体这一标志不同数值的客观比例。n n研研究究矿矿体体标标志志值值的的统统计计分分布布特特征征具具有有重重要要的的理理论论和实际意义。和实际意义。l l首首先先，根根据据分分布布曲曲线线的的状状态态特特征征可可以以初初步步判判断断矿矿体体标标志值的志值的总体变化性质与变化程度总体变化性质与变化程度。某某个个由由许许多多影影响响因因素素综综合合作作用用下下产产生生的的地地质质变变量量，当当这这些些因因素素对对变变量量的的影影响响并并非非都都是是均均匀

26、匀微微小小而而个个别别因因素素的的影影响响显显著著突突出出时时，使使统统计计分分布布曲曲线线趋趋于于偏偏斜斜，如如果果出出现现很很大大正正偏偏斜斜的的话话（极极大大值值平平均均数数），则则变量的对数值一般都呈变量的对数值一般都呈正态分布或近于正态分布正态分布或近于正态分布。由由许许多多独独立立的的微微小小部部分分组组成成或或由由许许多多微微小小随随机机因因素素综综合合作作用用下下产产生生的的地地质质变变量量，当当这这些些因因素素对对变变量量的的影影响响是是均均匀匀微微小小而而无无一一个个因因素素的的影影响响是是突突出出显显著著的的时时候候，变变量量的的统统计计分分布布将将呈呈正正态态分分布布或

27、或接接近近正正态态分分布布。也也就就是是说说当当有有利利矿矿化化或或不不利利矿矿化化的的条条件件对对整整个个矿矿体体比比较较均均一一，往往往往较较多多的的矿矿石石具具有有与与平平均均品品位位相相近似的数值，这时品位易于趋向正态分布。近似的数值，这时品位易于趋向正态分布。n n其次，根据统计分布曲线的特征鉴别与解释矿床成因。l一一般般认认为为不不同同成成因因或或不不同同成成矿矿条条件件下下形形成成的的矿矿体体应应构构成成不不同同的的统统计计总总体体，它它们们应应各各自自具具有有其其特特殊殊类类型型的的统统计计分分布布模模型型和和相相应应的的统统计计特特征征值值。例例如如，矿矿化化均均匀匀，控控制

28、制矿矿化化局局部部富富集集的的因因素素不不明明显显或或不不重重要要时时，品品位位数数值值一一般般接接近近正正态态分分布布，而而矿矿化化不不均均匀匀，控控制制矿矿化化局局部部富富集集的的因因素素突突出出或重要时，则其统计分布明显地偏离正态。或重要时，则其统计分布明显地偏离正态。l成成矿矿作作用用单单一一时时，统统计计分分布布表表现现为为简简单单分分布布，即即呈呈单单峰峰的的正正态态或或偏偏斜斜曲曲线线，而而多多种种矿矿化化作作用用或或多多期期矿矿化化的的叠叠加加，则则表表现现为为混混合合分分布布，即即大大多数情况下是呈双峰或多峰曲线。多数情况下是呈双峰或多峰曲线。n n经经过过四四个个铁铁矿矿床

29、床TFeTFe化化验验值值分分布布曲曲线线的的对对比比研研究究和和野野外外实实际际观观察察，发发现现这这四四个个矿矿床床的的分分布布曲曲线线和和矿矿床的成因特点有密切联系。床的成因特点有密切联系。l l其其中中A A矿矿床床是是近近于于正正态态分分布布的的单单峰峰曲曲线线，它它代代表表了了闪闪长长玢玢岩岩体体内内矿矿化化作作用用比比较较单单一一的的早早期期浸浸染染状状贫贫矿矿化化阶阶段段，该矿化阶段的平均品位与曲线的中值吻合，为该矿化阶段的平均品位与曲线的中值吻合，为23.5%23.5%。l lB B、C C 两两矿矿床床的的两两种种相相近近似似的的双双峰峰负负不不对对称称曲曲线线，它它们们都

30、反映至少有两期铁矿化在空间上的叠加。都反映至少有两期铁矿化在空间上的叠加。l lD D矿矿为为复复杂杂混混合合分分布布，它它的的三三个个峰峰恰恰恰恰是是A A、B B、C C 三三矿两类分布的综合缩影。矿两类分布的综合缩影。n n在在上上述述例例子子中中A A矿矿床床具具有有简简单单分分布布特特点点，B B矿矿床床、C C矿矿床床和和D D矿矿床床具具有有混混合合分分布布的的特特点点。而而且且，这这种种混混合合分分布布被被称称作作多多峰峰型型混混合合分分布布。可可以以看看出出，多多峰峰型型混混合合分分布布是是由由二二次次以以上上特特点点不不同同的的成成矿矿作作用用随随时时间间的的推推演演先先后

31、后发发生生且且在在空空间间上上不不充充分分的的混混合合所造成。所造成。n n（二）自然分布曲线及变化性指数法（二）自然分布曲线及变化性指数法n n自自自自然然然然分分分分布布布布曲曲曲曲线线线线法法法法是是反反映映矿矿体体不不同同空空间间位位置置上上，矿矿体体标标志志值值具具体体变变化化性性质质的的一一种种方方法法。它它是是对对矿矿体体变变化化性性质质进进行行研研究究的的基基本本方方法法，也也是是最最常常用用的的方方法法。通通过过对对自自然然分分布布曲曲线线形形态态特特征征的的分分析析，可可以以初初步步定定性性地地判判断断矿矿体体标标志志值值在在某某特特定定方向上的变化性质或变化规律。方向上的

32、变化性质或变化规律。n n变变化化性性指指数数法法是是19641964年年由由赵赵鹏鹏大大教教授授提提出出的的，是是在在某某一一方方向向标标志志值值自自然然分分布布曲曲线线的的基基础础上上，根根据据相相邻邻观观测测点点上上矿矿体体标标志志值值之之间间的的符符号号变变化化关关系系，用用“变变化化性性指指数数”定定量量地地判判断断矿矿体体标标志志值值（如如品品位位）变变化化性性质质的的一一种种方方法法。变变化化性性指数（指数（t t）的计算式为：）的计算式为：n n（三）平差曲线及相依系数法n n所谓“平差”是用各观测点相邻若干点标志值的平均值作为该点的数值（即趋势值）。按该数值（趋势值）编制的坐

33、标曲线称为平差曲线。经过一次平差所得的曲线称一次平差曲线，经过二次或三次平差所得的曲线称二次或三次子差曲线。一般认为二次平差曲线即可反映矿体标志值的总体变化趋势（见图）。n n平差曲线法实质上是一种滑动平均法，它是把一个较长的矿体的标志值空间序列分段进行处理，使每段的长度与滑动段长度相当，依次滑动求出各段中心项的趋势值，这样滑动平均可得一系列的趋势值，将其相连就组成了一条修匀的光滑趋势曲线，这种曲线叫做滑动平均曲线，亦称平差曲线或平差修匀曲线。n n不等权滑动平均是按围点与所计算中心项点的距离大于给予不同的权，距离越近，权数越大，距离愈远，权数愈小。修匀公式与围点的多少有关，现仅列出五点修匀公

34、式（由一元三次回归方程推得）如下：平差曲线法最主要的优点是，能在复杂的自然分布曲线中排除局部随机性成分的干扰，显出总体趋势性的变化规律。但它的主要缺点是，只能定性地表示矿体标志值的变化性质，而不能定量地表征矿体变化性质。n n为了恰当地刻画与定量地表征矿体标志的变化性质，我们建议采用“空间序列相依系数”。相依系数可用下式定义与求出：n n（四）变异函数曲线分析法n n变异函数曲线亦称变程方差曲线，简称变差图或变异图。它是表征矿体变化性的新方法。它的基本特点是，以区域化变量的理论为基础，通过对变异函数的计算及变异函数曲线的分析，从而定性地判断矿体的变异特征或变异类型。二、矿体变化程度的数学表征方

35、法n n1、均方差和变化系数n n均方差是数理统计中反映随机变量离散程度的参数，表示各个数据对其数学期望（平均值）的偏离程度。均方差的通式为：从上可知，均方差的大小只与各个变量值与其平均数的离差大小有关，而与各个变量值本身的大小无关。n n仅用均方差（）来反映变量的绝对离散程度（变化程度）是不够的，还必须采用相对离散程度变异系数（V）来描述一组变量值变化程度的大小。n n变异系数也称变化系数，它是根据变量的观测值x1，x2，xn 计算得到的均方差x与此观测序列的算术平均值 间的比值，通常以百分数表示。矿体厚度变化系数矿体厚度变化系数矿体厚度变化系数矿体厚度变化系数n n矿体厚度变化系数矿体厚度

36、变化系数矿体厚度变化系数矿体厚度变化系数反映矿体厚度的变化程度（外部形态）。变反映矿体厚度的变化程度（外部形态）。变化系数也称为化系数也称为变异系数（变异系数（V V），是均方差（），是均方差（）与平均值（）与平均值（X XCPCP）比值的百分数，比值的百分数，即即V=/xV=/xCPCP 100%100%式中：式中：X XCPCP=（x xi i）/n n =（X Xi i-X-XCPCP ）2 2/（n-1n-1）由由于于矿矿体体厚厚度度并并非非是是随随机机变变量量，而而是是随随机机函函数数。特特别别当当工工程程间间距距较较小小时时，测测量量点点上上的的厚厚度度值值与与邻邻近近测测量量点点

37、的的值值有有较较强强的的相相关性。因此，用上式计算的变化系数评价其变化程度往往偏大。关性。因此，用上式计算的变化系数评价其变化程度往往偏大。n n2、二级差平均数与变化指标n n实际上矿体的标志值如厚度值、品位值等多与观测点的空间坐标有一定的关系。卡查柯夫斯基提出用相对平均二级差数平均值来确定矿体标志的变化程度。n n在实际工作中由于矿体标志值的变化往往呈波状起伏，当观测点间距小于半波长时，间距越大，级差越大。当观测点间距增大到大于各半波长时，则级差又逐渐减少。所以此法受观测点间距的影响。n n由于增大或减小观测点间距，同一矿床的 J值显著不同，所以如果观测点间距不同就无法比较观测值的变化程度

38、。由此可见，利用二级差法研究矿体变化时，尚存在一些问题需要进一步研究解决。n n3 3、含矿系数或含矿率、含矿系数或含矿率n n含矿系数也称含矿率，它是指指工工业业矿矿化化地地段段（工工业业矿矿体体）的的长长度度、面面积积或或体体积积与与整整个个矿矿化化地地段段（含含矿矿体体）的的长长度度、面面积积或或体体积积的的比比值值。它是表示矿化连续程度的重要指标，能说明矿体内工业矿化的连续程度。含矿系数的变化在0-1的范围内。根据含矿系数的大小，将矿体中工业矿化的连续性分为4类：矿化连续性指标矿化连续性指标矿化连续性指标矿化连续性指标含矿系数及不连续性系数含矿系数及不连续性系数含矿系数及不连续性系数含

39、矿系数及不连续性系数l lA A和和B B是是两两个个具具有有不不同同矿矿化化连连续续性性的的矿矿体体：A A是是连连续续的的，B B为为不不连连续续的。的。l l含矿系数含矿系数含矿系数含矿系数是表征矿化连续性的指标之一（反映内部结构复杂性）。是表征矿化连续性的指标之一（反映内部结构复杂性）。如如矿矿体体B B，矿矿体体总总面面积积为为S S0 0，其其中中工工业业矿矿化化地地段段（红红色色区区）的的面面积为积为S SP P。则面含矿系数为：。则面含矿系数为：K KP PS S=S=SP P/S/S0 0按体积计算的矿化系数为：按体积计算的矿化系数为：K KP P=V=VP P/V/V0 0

40、线线含含矿矿系系数数为为：K KP PL L=L=LP P/L/L0 0。在在剖剖面面内内所所有有线线的的含含矿矿系系数数平平均均值值可作为评定该剖面矿化连续性的指标。可作为评定该剖面矿化连续性的指标。l l不不连连续续性性系系数数是是穿穿透透矿矿体体的的线线段段上上无无矿矿间间断断次次数数i i与与线线含含矿矿系系数数的的比比值。值。K Knpnp=i/K=i/KP PL Ln n工工业业矿矿化化的的连连续续性性，取取决决于于边边界界品品位位的的高高低低，同同一一矿矿床床或或同同一一矿矿体体，边边界界品品位位定定得得低低一一些些，矿矿化化连连续续性性就就好好一一些些；相相反反边边界界品品位位

41、定定得得高高一一些些，矿矿化连续性也就差一些。化连续性也就差一些。n n故故分分析析工工业业矿矿化化连连续续性性时时，首首先先要要确确定定边边界界品品位位指指标标，然然后后按按边边界界品品位位圈圈定定工工业业矿矿体体边边界界，才才能能计算含矿系数，判断矿化的连续性。计算含矿系数，判断矿化的连续性。n n由由于于矿矿床床评评价价阶阶段段和和勘勘探探初初期期，主主要要是是通通过过地地表表工工程程追追索索与与揭揭露露矿矿体体，各各个个剖剖面面上上只只有有极极少少数数工工程程控控制制，这这时时研研究究工工业业矿矿化化的的连连续续性性主主要要根根据据地地表表资资料料，计计算算含含矿矿系系数数，也也就就是

42、是只只能能计计算算线线含含矿矿系数系数（即（即长度含矿系数长度含矿系数）。）。n n而而勘勘探探后后期期及及矿矿山山开开采采时时，矿矿体体揭揭露露比比较较充充分分，已已经经有有条条件件在在三三度度空空间间研研究究矿矿化化的的连连续续性性，这这时时计计算算含含矿矿系系数数也也就就需需要要计计算算面面含含矿矿系系数数或或体体含含矿矿系数系数。n n应该指出的是，以往在研究矿化连续性时，没有考虑在矿体内矿化间断的频率和工业矿化地段或无矿地段规模大小的变化及其分布规律性等对矿床勘查的影响。例如两个矿体的含矿系数相同，但间断频率不同，则勘查时勘查工程的见矿率不同，圈定矿体的误差也不同。因此，在研究矿化连

43、续程度时，这些问题应该予以注意。n n4、矿化强度指数n n矿化强度是反映品位变化程度的另一个重反映品位变化程度的另一个重要指标要指标。矿化强度是通过某地段（某工、某块段、某中段等）的平均品位与整个矿体的平均品位之比来确定的。这个比值一般为“矿化强度指数”（Ic），其公式为:通过不同地段或不同中段矿化强度指数的比较，可以初步查明矿化强度在矿体三度空间的变化规律。n n矿化强度的变化矿化强度的变化与与品位分布均匀程度品位分布均匀程度有一定的联系：有一定的联系：l l矿矿化化强强度度变变化化越越大大，品品位位分分布布也也越越不不均均匀匀，而而矿矿化化强强度度越大，品位变化相对地越小。越大，品位变化

44、相对地越小。l l矿矿床床的的矿矿化化强强度度大大时时，勘勘查查误误差差对对矿矿床床评评价价的的影影响响相相对对地就小，反之影响则较大。地就小，反之影响则较大。n n对对不不同同矿矿化化阶阶段段矿矿化化强强度度变变化化的的研研究究，有有助助于于指指导导矿矿床床勘勘查查和和评评价价。当当然然，在在根根据据矿矿化化强强度度评评价价矿矿床床时时，还还应应注注意意综综合合地地考考虑虑到到矿矿化化广广度度，也也即即矿矿化化范范围围问问题题。例例如如网网脉脉状状矿矿床床一一般般矿矿化化强强度度低低，但但矿矿化化广广度度大大，因因而而具具有有工工业业价价值值。反反之之，某某些些脉脉状状矿矿体体厚厚度度甚甚小

45、小，但但如如矿矿化化强强度度大大，则则也也可可能能圈圈为为工工业业矿矿体。体。n n矿矿化化强强度度指指数数往往往往被被用用于于对对矿矿床床各各部部位位进进行行对对比比，所所以以一一般般都都是是在在已已有有较较多多的的勘勘查查资资料料时时采采用用。通通过过这这种种对对比比，常常常常可可以以发发现现矿矿化化在在矿矿床床或或矿矿体体中中的的一一些些重重要要规规律律。如如图图所所示示，矿矿化化强强度度指指数数随随矿矿体体深深度度加大而增大，这对评价矿床十分重要。加大而增大，这对评价矿床十分重要。n n5 5、矿体边界模数、矿体边界模数n n为为了了描描述述矿矿体体边边界界外外形形的的复复杂杂程程度度

46、，晋晋可可夫夫提提出出边边界界模模数数的的数数值值指指标标，用用于于评评定定矿矿体体边边界界外外形形的的复杂程度。复杂程度。n n关关于于边边界界模模数数的的计计算算方方法法，有有人人认认为为边边界界模模数数是是矿矿体体的的实实际际边边界界长长度度与与该该矿矿体体等等面面积积的的一一定定几几何何形形态态（圆圆形形、矩矩形形、椭椭圆圆形形）的的边边界界长长度度之之比比值值，也也有有的的认认为为是是该该矿矿体体等等面面积积的的一一定定标标准准图图形形的的边边界界长长度度与与矿矿体体实实际际边边界界长长度度的的比比值值。考考虑虑到到类类比比应应用用上上的的方方便便，采采用用后后者者作作对对比比基基数

47、数为为宜宜。边边界界模模数数的的具具体体计计算算，可可根根据据矿矿体体断断面面图图形形之之不不同同，分别选用不同计算方法。分别选用不同计算方法。n n（1）当矿体的断面形态近于等轴状态时，可用与其等面积的圆作为标准图形，即以标准图形圆的周长（L0）与矿体在断面上的周长（LK）之比计算：n n（2）当矿体的断面形态近于矩形时，可以用与其等面积的矩形周长与矿体在断面上的周长之比计算：n n（3）当矿体的断面形态具有透镜状外形时，可用椭圆作为确定边界模数的标准图形，椭圆的两个轴分别等于矿体的长度与厚度，其计算公式：n n矿体边界模数在一定程度上反映了矿体形态的复杂程度，模数越小，形态越复杂，反之，模

48、数越大，矿体形态越简单。边界模数值的变化介于0-1之间，即 。n n在实际工作中，为了充分地描述矿体外形的复杂程度，应该根据不同方向的断面图进行计算。在不同的断面图上，边界模数值之间的比例关系，显示了沿这些方向矿体变化程度的区别，并且可以直接利用这一比值来选择勘探网的形状。在具有大量按水平断面图计算的边界模数条件下，可以判断深部矿体形态变化特征。n n边界模数的缺点与含矿系数类似，它不能反映边界凸凹的频率及其有无规律性，此外，即使对于同一矿体的不同断面来说，其边界模数值的变化也是相当大的。因此，在实际工作中，最好与其他方法综合应用，可取得较好效果。作业n n1、矿体地质研究与矿床地质研究的相互关系？n n2、矿体地质研究的基本内容是什么？