矿体构形与勘探剖面课件.ppt
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- 矿体 构形 勘探 剖面 课件
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1、第六节第六节 矿体构形与勘探剖面矿体构形与勘探剖面w 一、矿体构形一、矿体构形w (一一)矿体构形的概念及其特征标志矿体构形的概念及其特征标志w 矿体构形是指矿体各部分组合构成的形态特征。矿体构形是指矿体各部分组合构成的形态特征。即通常所讲的矿体空间形态特征,即通常所讲的矿体空间形态特征,包括矿体外包括矿体外部形态、内部结构及其变化特点部形态、内部结构及其变化特点,属矿体形态,属矿体形态学研究范畴,可用一些形态特征标志或几何要学研究范畴,可用一些形态特征标志或几何要素和参数来描述。素和参数来描述。w A A 矿体外部形态矿体外部形态主要是指矿体主要是指矿体规模、形状、规模、形状、空间位态及其某
2、些影响因素。空间位态及其某些影响因素。1 矿体规模矿体规模矿体规模矿体规模的度量的度量矿体在三度空间的延长或长度、延深或宽矿体在三度空间的延长或长度、延深或宽度与厚度的几何尺寸参数(度与厚度的几何尺寸参数(一般取平均值一般取平均值);矿石矿石(或有用组分或有用组分)储量大小。储量大小。人们按矿产种类或矿床种类的不同规定了人们按矿产种类或矿床种类的不同规定了不同的特大、大、中、小型矿床划分标准。不同的特大、大、中、小型矿床划分标准。w 矿体形状:矿体形状:指矿体外部边界的线与面要素指矿体外部边界的线与面要素组合成的轮廓。组合成的轮廓。其边界复杂程度及延伸和其边界复杂程度及延伸和尖灭特征应是矿体形
3、态分类的基本依据。尖灭特征应是矿体形态分类的基本依据。一般按矿体长度、宽度、厚度三者比例关一般按矿体长度、宽度、厚度三者比例关系来分类。系来分类。w 克列特尔划分出三种基本类型:克列特尔划分出三种基本类型:n一向延长一向延长的筒状、管状、柱状、条状矿体;的筒状、管状、柱状、条状矿体;n二向延长二向延长的层状、似层状、透镜状及其它扁平的层状、似层状、透镜状及其它扁平脉状矿体;脉状矿体;n三向延长三向延长的等轴状、囊状、巢状、瘤状矿体。的等轴状、囊状、巢状、瘤状矿体。2矿体形状矿体形状w 指矿体产状和埋藏状况。指矿体产状和埋藏状况。w 矿体产状矿体产状一般常以其一般常以其总体走向、倾向、倾角总体走
4、向、倾向、倾角三要素表示三要素表示,故其实质往往是具有代表性的,故其实质往往是具有代表性的平均值;而要反映矿体产状在局部地段的细平均值;而要反映矿体产状在局部地段的细节变化,则必须进行详细地加密测量。节变化,则必须进行详细地加密测量。w 对于一向延长对于一向延长(如脉状、管柱状如脉状、管柱状)和某些二向和某些二向延长延长(如透镜状如透镜状)矿体,当延深方向与倾向不矿体,当延深方向与倾向不一致时,还必须考虑矿体的一致时,还必须考虑矿体的侧状方向及倾状侧状方向及倾状角大小角大小,以便准确确定矿体空间位置和正确,以便准确确定矿体空间位置和正确有效地布置勘探工程。有效地布置勘探工程。3 3矿体空间位态
5、矿体空间位态矿体埋藏状况矿体埋藏状况包括:包括:1)矿体埋藏深度分为出露的或覆盖的、隐伏的或深矿体埋藏深度分为出露的或覆盖的、隐伏的或深埋的等。埋的等。2)矿体与其它地质体矿体与其它地质体(如围岩如围岩)的关系:同生或后生,的关系:同生或后生,包裹或并列,界限渐变或截然,整合或非整合等。包裹或并列,界限渐变或截然,整合或非整合等。3)与地质构造的关系:包括与断裂、褶皱、层理、与地质构造的关系:包括与断裂、褶皱、层理、片理等构造的空间位置关系。片理等构造的空间位置关系。4)矿体间的空间关系,如排列形式有平行、侧列、矿体间的空间关系,如排列形式有平行、侧列、尖灭再现以及间距有大小,或各种交叉、复合
6、的等尖灭再现以及间距有大小,或各种交叉、复合的等等。总体构成大小不等的矿段、矿带、矿床,以及等。总体构成大小不等的矿段、矿带、矿床,以及矿田等不同成矿单元。矿田等不同成矿单元。w 矿体内部结构矿体内部结构是指矿体边界范围内的各组是指矿体边界范围内的各组成部分在三度空间的搭配与排列分布特点。成部分在三度空间的搭配与排列分布特点。n包括矿化连续性、工业矿化与非工业矿化地段包括矿化连续性、工业矿化与非工业矿化地段的空间关系、夹石层或无矿天窗的特征,矿石的空间关系、夹石层或无矿天窗的特征,矿石自然类型、工业品级的种类和分布特征等。自然类型、工业品级的种类和分布特征等。w 矿体内部结构既反映了矿体内部物
7、质成分的宏观矿体内部结构既反映了矿体内部物质成分的宏观组合形式,也在某种程度上影响矿体形态的复杂组合形式,也在某种程度上影响矿体形态的复杂程度,矿体外部形态与内部结构之间存在着密切程度,矿体外部形态与内部结构之间存在着密切的联系。的联系。B B 矿体内部结构矿体内部结构(二二)矿体形态变化特点分析矿体形态变化特点分析w 矿体形态变化往往以某些形态标志矿体形态变化往往以某些形态标志(参数参数)的变化具体表现。的变化具体表现。w 分析其变化特点一般注重于其分析其变化特点一般注重于其变化性质变化性质与与变化程度变化程度两个方面。两个方面。w 具体分析内容同第三节矿体变化性研究内容。具体分析内容同第三
8、节矿体变化性研究内容。(三三)矿体形态特征的影响因素和勘探研究矿体形态特征的影响因素和勘探研究1.1.矿体形态特征的影响因素矿体形态特征的影响因素(1 1)地质因素:)地质因素:矿体的大小、形状及产状变化主要受矿体的大小、形状及产状变化主要受构造因素构造因素控制。应阐控制。应阐明矿体所赋存的一切构造类型及其形态,并注意它们与矿体明矿体所赋存的一切构造类型及其形态,并注意它们与矿体形态的联系。应阐明成矿最重要的构造类型。要注意成矿后形态的联系。应阐明成矿最重要的构造类型。要注意成矿后构造对矿体形态及产状的影响。构造对矿体形态及产状的影响。矿体形态在一定程度上受矿化矿体形态在一定程度上受矿化岩石物
9、理化学性质岩石物理化学性质的影响。的影响。一般脆性岩石易于形成破碎带,故多发育网脉状矿床。化学一般脆性岩石易于形成破碎带,故多发育网脉状矿床。化学性质活泼的岩石易于产生交代作用。性质活泼的岩石易于产生交代作用。矿体的形态、产状等还与矿体的形态、产状等还与侵入体的形态,接触面的形状、侵入体的形态,接触面的形状、产状等因素产状等因素有关。有关。(2 2)技术经济因素)技术经济因素 矿床勘查与开发过程中人为的技术经矿床勘查与开发过程中人为的技术经济因素,也是影响对矿体形态特征正确认济因素,也是影响对矿体形态特征正确认识和评价的重要因素。如勘探方法与研究识和评价的重要因素。如勘探方法与研究工作的质量等
10、。工作的质量等。w 是建立正确勘查模式的根据。是建立正确勘查模式的根据。矿体形态特征的矿体形态特征的查明与研究始终是矿床勘探与开发过程中极其查明与研究始终是矿床勘探与开发过程中极其重要的基本内容。重要的基本内容。w w 是指伴随着矿床勘探工作从地表到深部的展开,是指伴随着矿床勘探工作从地表到深部的展开,对矿体从初步研究到详细的模拟研究过程。对矿体从初步研究到详细的模拟研究过程。n在在地表的矿床勘探初期地表的矿床勘探初期,人们依靠,人们依靠大比例尺地质测大比例尺地质测量量(填图填图),配合物化探测量,轻型山地工程揭露、,配合物化探测量,轻型山地工程揭露、取样研究、地质编录取样研究、地质编录,以及
11、数学地质方法,完成,以及数学地质方法,完成矿矿体形态特征变化规律及其影响因素的初步研究体形态特征变化规律及其影响因素的初步研究。2.2.矿体空间形态特征的勘探研究矿体空间形态特征的勘探研究往深部,往深部,人们依靠正确布置的人们依靠正确布置的钻探和重型钻探和重型山地工程山地工程(井巷井巷)有规律地直接揭露矿体,通有规律地直接揭露矿体,通过地质观察、取样、编录等收集系统资料;过地质观察、取样、编录等收集系统资料;补充利用物化探信息资料;然后,运用有关补充利用物化探信息资料;然后,运用有关成矿规律的地质理论进行综合方法研究和科成矿规律的地质理论进行综合方法研究和科学的预测与推断;时常运用图解模拟的方
12、法学的预测与推断;时常运用图解模拟的方法进行矿体几何学研究;或借助计算机数据处进行矿体几何学研究;或借助计算机数据处理技术以及地质统计学方法等理技术以及地质统计学方法等对矿化规律、对矿化规律、矿体形态和结构变化进行定性和定量的详细矿体形态和结构变化进行定性和定量的详细研究。研究。n最终最终获得一系列综合地质编录的文字获得一系列综合地质编录的文字报告、图件和表格等勘探研究成果,报告、图件和表格等勘探研究成果,满足矿山设计的需要,并为系统的探满足矿山设计的需要,并为系统的探采资料对比研究、数理统计分析和进采资料对比研究、数理统计分析和进一步开发勘探所利用。一步开发勘探所利用。n用以获得矿体系统剖面
13、资料的用以获得矿体系统剖面资料的勘探剖勘探剖面法面法,被称为矿体形态特征,被称为矿体形态特征勘探研究勘探研究的最基本方法。的最基本方法。二、勘探剖面及其作用二、勘探剖面及其作用w 1.定义定义:勘探剖面,或称勘探断面,是指由勘探工程及其勘探剖面,或称勘探断面,是指由勘探工程及其所揭露的地质现象构成的切面。所揭露的地质现象构成的切面。(图)(图)w 2.作用:作用:正确地圈定矿体,了解和基本查明矿体不同部正确地圈定矿体,了解和基本查明矿体不同部位位(矿段矿段)的形态、产状和内部结构,使勘探资料更好地为的形态、产状和内部结构,使勘探资料更好地为矿山设计所利用。所获得的反映勘探剖面成果的基本图矿山设
14、计所利用。所获得的反映勘探剖面成果的基本图件是勘探剖面图。件是勘探剖面图。w 只要按一定系统和规律设置勘探剖面,用一定勘探工程只要按一定系统和规律设置勘探剖面,用一定勘探工程技术手段揭露与查明单个勘探剖面上必要的技术手段揭露与查明单个勘探剖面上必要的“点、线点、线”地质构造和矿化特征,就能获得足够精度的矿体勘探剖地质构造和矿化特征,就能获得足够精度的矿体勘探剖面资料;然后,综合面资料;然后,综合对比研究各相邻剖面资料对比研究各相邻剖面资料,就能达,就能达到在到在三度空间从整体上控制与探明矿体形态特征三度空间从整体上控制与探明矿体形态特征的目的。的目的。w 在矿床勘探实际工作中,人们根据矿床在矿
15、床勘探实际工作中,人们根据矿床(体体)地质地质构造特征和勘探工程手段的特点往往选择一组平构造特征和勘探工程手段的特点往往选择一组平行或垂直的、或水平的勘探剖面系统作为基本的行或垂直的、或水平的勘探剖面系统作为基本的总体工程布置方式总体工程布置方式。前者称为。前者称为勘探线法勘探线法,有时也,有时也采用两组相交勘探线构成采用两组相交勘探线构成勘探网勘探网;后者称为;后者称为水平水平勘探勘探。w 生产勘探中还常利用坑、钻工程将勘探线法与水生产勘探中还常利用坑、钻工程将勘探线法与水平勘探结合起来,构成各式坑道或与钻组合的格平勘探结合起来,构成各式坑道或与钻组合的格架系统。架系统。w 勘探网与各式工程
16、格架系统,其目的是为了获得勘探网与各式工程格架系统,其目的是为了获得多组较准确的系统勘探剖面资料多组较准确的系统勘探剖面资料(尤其是勘探剖尤其是勘探剖面图件面图件),以满足矿山建设与生产设计需要。,以满足矿山建设与生产设计需要。三、勘探技术手段的选择与应用三、勘探技术手段的选择与应用w 由于矿床勘探是矿产详查评价的由于矿床勘探是矿产详查评价的继续与深化,所以原则上详查阶段的继续与深化,所以原则上详查阶段的技术手段都还适用于勘探阶段。但是,技术手段都还适用于勘探阶段。但是,根据矿床地质特点和勘探任务要求,根据矿床地质特点和勘探任务要求,则则地表轻型山地工程地表轻型山地工程(探槽、剥土、探槽、剥土
17、、浅井等浅井等)仅配合完成矿区地表地质填仅配合完成矿区地表地质填图任务阶段使用;矿床勘探阶段则多图任务阶段使用;矿床勘探阶段则多偏重于偏重于重型重型山地工程山地工程(地下坑道地下坑道)及及钻钻探工程探工程的使用。的使用。(一一)坑探坑探w 定义:定义:地下坑探工程是指为揭露、追索地下坑探工程是指为揭露、追索和圈定深部矿体而挖掘的地下巷道。和圈定深部矿体而挖掘的地下巷道。w 作用作用 它是矿床勘探阶段所采用仅次于钻探它是矿床勘探阶段所采用仅次于钻探的主要技术手段之一,主要用于提高矿床勘探的主要技术手段之一,主要用于提高矿床勘探程度、尤其是首采地段的勘探精度,检查评价程度、尤其是首采地段的勘探精度
18、,检查评价钻探结果,采取大规格的技术加工样品,以及钻探结果,采取大规格的技术加工样品,以及用于复杂类型矿床的勘探。用于复杂类型矿床的勘探。w 特点特点 由于坑探工程一般多是在地下深处由于坑探工程一般多是在地下深处的岩石或矿体中进行,施工技术复杂,需要的岩石或矿体中进行,施工技术复杂,需要较大的动力和各种特殊设备,故其较大的动力和各种特殊设备,故其效率较低,效率较低,费用较高费用较高。优点是优点是地质人员可以直接进入其地质人员可以直接进入其内对地质现象进行观测和采样,所得结果较内对地质现象进行观测和采样,所得结果较其它任何手段都其它任何手段都可靠和精确可靠和精确,同时勘探抗道,同时勘探抗道还可为
19、开采所利用,便于实行还可为开采所利用,便于实行探采结合探采结合,从,从而大大节约开采成本。而大大节约开采成本。w 分类分类 坑探工程按其掘进方位可分为坑探工程按其掘进方位可分为:n水平坑道水平坑道n垂直坑道垂直坑道n倾斜坑道倾斜坑道w 1 1水平坑道水平坑道w 平硐平硐具有直接地面出口的水平坑道,具有直接地面出口的水平坑道,往往具有探采结合作用往往具有探采结合作用(a)(a)。w 石门石门无直接地面出口,垂直于矿体走无直接地面出口,垂直于矿体走向,主要是在围岩内向矿体掘进的水平向,主要是在围岩内向矿体掘进的水平坑道,起联络作用,无直接探矿意义坑道,起联络作用,无直接探矿意义(b)(b)。w 穿
20、脉穿脉无地面直接出口,垂直于矿体走无地面直接出口,垂直于矿体走向,主要在矿体内掘进的水平坑道,是向,主要在矿体内掘进的水平坑道,是主探矿水平巷道之一主探矿水平巷道之一(d)(d)。w 沿脉沿脉无地面直接出口,在矿体内沿矿无地面直接出口,在矿体内沿矿体走向掘进的水平坑道,又称体走向掘进的水平坑道,又称脉内沿脉脉内沿脉,主探矿巷道之一主探矿巷道之一(c)(c)。w 石巷石巷无地面直接出口,平行矿体走向无地面直接出口,平行矿体走向一般在矿体下盘围岩内掘进的水平坑道,一般在矿体下盘围岩内掘进的水平坑道,又称又称脉外沿脉脉外沿脉,无探矿作用。,无探矿作用。w 盲中段辐穿盲中段辐穿在天井或上山中开口,在天
21、井或上山中开口,沿矿体厚度方向掘进的水平探矿穿脉沿矿体厚度方向掘进的水平探矿穿脉(h)(h)。hw2 2垂直坑道垂直坑道w 竖井竖井具有直接地面出口的大具有直接地面出口的大型铅直坑道,为控制性主体基型铅直坑道,为控制性主体基建工程,无探矿作用建工程,无探矿作用(SJ)(SJ)。w 暗井暗井无直接地面出口,在水无直接地面出口,在水平巷道内,由上向下开凿的铅平巷道内,由上向下开凿的铅直坑道,为探矿工程之一直坑道,为探矿工程之一(AJ)(AJ)。w 天井天井无直接地面出口,由无直接地面出口,由下向上开凿的铅直或陡倾斜坑下向上开凿的铅直或陡倾斜坑道,分为揭露矿体的探矿天井道,分为揭露矿体的探矿天井与无
22、探矿作用的联络、溜矿、与无探矿作用的联络、溜矿、通风天井通风天井(TJ)(TJ)。w 3 3倾斜坑道倾斜坑道w 斜井斜井具有直接地面出具有直接地面出口的大型倾斜坑道,为控口的大型倾斜坑道,为控制性主体基建工程。其中,制性主体基建工程。其中,在矿体下盘围岩中掘进者,在矿体下盘围岩中掘进者,无探矿作用无探矿作用(XJ)(XJ)。w 上山上山无直接地面出口,无直接地面出口,由下向上开凿的缓倾斜坑由下向上开凿的缓倾斜坑道。脉内上山具探矿作用。道。脉内上山具探矿作用。w 下山下山无直接地面出口,无直接地面出口,由上向下开凿的缓倾斜坑由上向下开凿的缓倾斜坑道。道。起探矿作用的坑道工程及其使用情况见下图起探
23、矿作用的坑道工程及其使用情况见下图(a)(h)剖面图;剖面图;(i)、(j)平面图平面图(a)急倾斜薄矿脉,沿脉探矿;急倾斜薄矿脉,沿脉探矿;(b)缓倾斜薄矿层,沿脉探矿;缓倾斜薄矿层,沿脉探矿;(c)急倾斜中厚矿体,沿脉带穿脉;急倾斜中厚矿体,沿脉带穿脉;(d)缓倾斜中厚矿体,沿脉缓倾斜中厚矿体,沿脉带小天井;带小天井;(e)急倾斜薄矿脉,天井探矿;急倾斜薄矿脉,天井探矿;(f)缓及中等倾斜,缓及中等倾斜,薄及中厚矿体,斜天井探矿;薄及中厚矿体,斜天井探矿;(g)缓倾斜薄矿脉,上山探矿;缓倾斜薄矿脉,上山探矿;(h)不规则矿体,盲中段辐穿探矿;不规则矿体,盲中段辐穿探矿;(i)厚大矿体,脉外
24、沿脉厚大矿体,脉外沿脉(石石巷巷)带穿脉;带穿脉;(j)厚大矿体,脉内沿脉带穿脉厚大矿体,脉内沿脉带穿脉(二二)钻探钻探w 钻探是揭露、追索和圈定深部矿体、评价钻探是揭露、追索和圈定深部矿体、评价矿床经济价值的主要勘查技术手段之一矿床经济价值的主要勘查技术手段之一;多用于物化探异常与矿点的检查验证评价多用于物化探异常与矿点的检查验证评价及矿床详查、勘探阶段。及矿床详查、勘探阶段。w 钻探分类钻探分类n按其钻进原理分按其钻进原理分:冲击、回转钻冲击、回转钻;n按钻进取心是否分按钻进取心是否分:无岩心与取岩心无岩心与取岩心(粉粉)钻进。在钻进。在固体矿产勘查中,一般多用取岩心固体矿产勘查中,一般多
25、用取岩心(粉粉)钻进者,尤钻进者,尤以以岩心钻探岩心钻探最为常用。最为常用。n按钻机设置位置分按钻机设置位置分:地表钻和坑内钻。地表钻和坑内钻。w 坑内钻坑内钻在生产勘探阶段广泛用于探矿、探水、探在生产勘探阶段广泛用于探矿、探水、探构造,比坑探更具快速、方便、安全、成本低等构造,比坑探更具快速、方便、安全、成本低等优点。优点。n按按取样物质取样物质可分为:岩心钻和岩粉可分为:岩心钻和岩粉(泥泥)凿眼钻;凿眼钻;n按按钻进方位钻进方位分为:水平钻和剖面钻,并多使用扇形钻。分为:水平钻和剖面钻,并多使用扇形钻。可代替穿脉、天井、上山等探矿;寻找小、盲、分枝矿可代替穿脉、天井、上山等探矿;寻找小、盲
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