矿产勘探学课件第1章绪论.ppt
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1、资源勘查学(矿产勘查学),研究生课程,1,主要内容,第一章 绪论第二章 矿产资源的形成、分类及特征第三章 矿产勘查技术方法第四章 矿产预测的理论与方法第五章 勘查工程系统第六章 矿产质量研究和取样第七章 地质编录第八章 矿产资源储量估算,2,第一章 绪论,第一节 概述第二节 矿产勘查的基本原则及勘查阶段的划分第三节 矿业权,3,一、矿产勘查的基本概念,矿产勘查 又称矿产资源勘查或矿产地质勘查,是在区域地质调查基础上,运用地质科学理论,使用多种勘查技术手段和方法对矿床地质和矿产资源所进行的系统调查研究工作。 矿产勘查是对矿产预查、普查、详查与勘探的总称。,4,矿产勘查与“地质勘查”、“地质调查”
2、及“勘察”含义的区别: 地质调查 一般指基础性的区域地质测量工作。 地质勘查 概括了由区域地质调查到矿床预查至勘探,乃至生产矿山的全部工作。有时泛指各类专门性勘查,如矿产勘查、工程地质勘查、水资源勘查、环境地质勘查等。主要是地质行业的勘测行为,其对象可以存在,也可以不存在。 勘察 主要是指工程建设领域的勘测活动,其对象是客观存在的。,一、矿产勘查的基本概念,5,矿产勘查的最基本原则: 以最短的时间、最少的劳动消耗取得最多、最好的成果。讲究经济效益和社会效益。 矿产勘查成果的判断依据是矿床的自然价值和对矿产资源储量已达到的勘查研究程度。矿床已知的自然价值越大,探明储量的评价越确切,勘查费用越少,
3、勘查时间越短,勘查效益就越高。,一、矿产勘查的基本概念,6,矿产勘查的意义取决于其在国民经济中的地位与作用: 矿产勘查的目的是发现、探明矿产资源,保证国民经济建设和社会发展的基本需要。 既为基础产业服务又为基础设施服务,既为矿业、农业服务也为高技术产业服务。 是基础产业的基础,是基础设施建设的先行。,二、矿产勘查的意义,7,矿产资源是经济和社会发展的重要的物质基础,也是综合国力的一种表现,还体现了一个国家的发展潜力。 我国已发现矿产173种,其中探明储量的矿产资源有155种,有20多种矿产探明储量位居世界前列。 现有国有矿山近万个,乡镇集体和个体采矿点20多万处,年矿石开采量40多亿吨,矿业产
4、值4000多亿元(2002年)。,二、矿产勘查的意义,8,我国矿产资源特点: (1)总量多、人均少 (2)储量足的矿产多半用量不大,大宗矿产多半储量不足 (3)大宗矿产贫矿多富矿少 (4)共生、伴生矿多,单一矿少 (5)中小型矿床多,中大型、大型、超大型矿床少 (6)矿产空间分布不均匀,二、矿产勘查的意义,9,我国矿产资源供需形势紧张: (1)大批进入中晚期的大中型矿山产量锐减 (2)现有储量中实际可利用储量明显不足 (3)找矿难度加大,探明储量增幅减缓 (4)矿产需求量处于旺盛期,二、矿产勘查的意义,10,我国主要矿产占世界的比例: 化石能源石油:中国仅有32.74亿吨,占2.92煤炭:11
5、.6 重要矿产资源铁矿石:10.8(俄罗斯19.4)铝土矿:2.9(几内亚29.3)金属铜:5.3(智利26.0),二、矿产勘查的意义,11,主要矿产的分布: 化石能源石油:中东沙特、伊朗、伊拉克、科威特拥有世界62.8的储量。石油资源国家间分布的极不均一性使国家间和国家集团间的政治和经济利益关系复杂化,引发一系列国际问题中国仅有32.74亿吨,占2.92天然气:俄罗斯、伊朗、卡塔尔拥有全球已探明可采储量的55重要矿产资源铁矿石:澳大利亚、巴西拥有世界最多的优质铁矿石铝土矿:几内亚、澳大利亚、巴西、牙买加、印度占73.4金属铜:智利26.0,二、矿产勘查的意义,12,各国石油储量占比,13,各
6、国天然气储量,14,2000年全球石油剩余探明可采储量(亿吨)分布图,15,2000年全球天然气探明可采储量(亿万立方米)分布图,16,各国煤炭储量占比,17,2000年全球煤炭探明可采储量(亿吨)分布图,18,全球主要铁、铜、铝矿床空间分布图,19,矿产资源是保障国家经济安全、确保国民经济发展、支撑GDP快速增长的重要物质基础,二、矿产勘查的意义,20,资源现状:1.入不敷出; 2.保障度低,二、矿产勘查的意义,21,全球石油贸易运输路线图,22,西欧天然气运输路线图,23,全球煤炭贸易运输路线图,24,全球精炼铜贸易运输路线图,25,俄罗斯天然气出口欧洲主要流向,26,俄罗斯东西伯利亚、萨
7、哈共和国油气区出口流向示意图,27,俄罗斯含钾盐盆地分布图,28,俄罗斯金矿分布和开采远景,29,中国化石能源分布图,30,我国有色金属分布图,31,我国黑色金属分布图,32,我国贵金属分布图,33,2000年中国石油进口路线图,34,2000年中国铜、铬进口路线图,35,我国战略性矿产 Cr和 Cu 的来源渠道和流入途径,36,美国全球重要战略要塞军事布署图,37,可见谁控制了马六甲海峡,谁就扼制住了中国的能源通道。对这条水道的过度依赖,给中国的能源安全带来重大的潜在威胁。第一,目前马六甲海峡处在马来西亚、新加坡的控制范围之内,印度力量对该海峡也是触手可及;第二,以中国目前的实力,根本无法控
8、制这条海峡;第三,这条海峡已经成为美国全球战略中必须控制的16个咽喉水道之一,一旦美国势力介入,任何国家也无可奈何。,二、矿产勘查的意义,38,由此可见,未来中国只有立足于自我的矿产资源勘查与开发,充分享受国际资源,才能改变国家政策层面对矿产勘查与开发的重视。前几年对中国经济发展的论点:如:强调知识经济立国、第三产业富国等,有其不合理的层面。如:全然不顾基础建设的落后,人口大部分在从事农业为生,社会财富积累水平很低,公共基础设施还很薄弱的社会经济现状,似乎中国部需要经历以大量消耗矿产资源迅速积累财富的,以制造业和加工业为主体的工业化发展阶段。,二、矿产勘查的意义,39,矿产勘查学又称找矿勘探地
9、质学、矿产勘查勘探学、矿产勘查地质学或勘探方法。是研究矿产形成与分布的地质条件、矿床赋存规律、矿体变化特征和研究工业矿床最有效的勘查理论和方法的应用地质学。 它包括5个方面的内容:,三、矿产勘查学的性质,各种地质条件,矿床成矿和赋存规律,矿体的变化性,查明工业矿体的方法,工业矿体质和量,40,找矿的基本问题,找矿地质条件,找矿标志(信息),成矿规律成矿预测,勘查技术手段找矿方法,找矿远景区的评价,三、矿产勘查学的性质,通过两大步骤(方法):1、找矿,41,四、矿产勘查学的基本任务,勘查技术方法,可行性分析,国家需求,找什么?国民经济需求什么找什么!,成矿预测,到那里找?成矿地质条件、找矿标志分
10、析,怎样找?有效找矿技术手段的综合应用,找到后怎么办?地质经济评价和建立地质数据库,42,2、勘查(勘探),矿床勘探程序,矿体地质研究,矿床勘探类型,勘探技术手段,勘探工程 总体布置,固体矿产取样,地质编录,矿产储量计算,勘探工作性质,三、矿产勘查学的性质,43,以研究矿床、矿体地质为基础 以预测、勘查与评价为中心内容 以提高矿产勘查的地质与经济效果为目的 是实践性、综合性、经济性、数量性和政策性均较强的应用地质学科。,三、矿产勘查学的性质,44,课程性质:地质学范畴,地质学的分支 主要研究内容:矿产预测、矿产勘查、矿产评价 研究对象:工业矿体 矿产勘查学概括为:以地质科学为基础,以地质观察研
11、究为基本方法,以各种工程技术方法为手段,以提高矿产勘查的地质经济效果和社会效益为目的的应用地质学。,三、矿产勘查学的性质,45,研究矿床形成条件、赋存规律及矿体变化特征,并在此基础上,研究合理有效地预测、勘查和评价矿床的理论和方法,目的是提高矿产勘查的地质效果与经济效果,更好地指导矿产勘查生产活动。,四、矿产勘查学的基本任务,46,地质观察研究法通过野外观察和室内鉴定、测试等获得第一手的材料,对地质、矿产进行分析、判断和推理,掌握地质、矿产各种现象的内部联系及规律。是基础性工作。 勘查统计分析法根据勘查已取得的大量观测数据,利用概率论和地质统计学的理论与数理统计方法,研究和解决勘查问题。,五、
12、矿产勘查学的研究方法,47,勘查模型类比法根据已经勘查和开发过的矿床,深入研究不同规模的勘查对象(矿田、矿床、矿体)的基本地质特征(成矿环境、成矿条件、矿床地质和矿体地质)相似性和勘查方法上的相近性,总结归纳出的一系列勘查模式。 技术经济评价法从工业开发利用的角度出发,依据矿床的技术条件和经济条件,对矿床是否能被开发利用,进行技术可能性和经济合理性进行分析论证。,五、矿产勘查学的研究方法,48,矿产勘查学与矿床学关系最密切,这是因为矿产勘查的主要对象就是矿床。前苏联曾将矿床工业类型作为找矿教材的一部分。西方也有将矿床学和矿产勘查学统称经济地质学。,六、矿产勘查学与其它学科的关系,49,矿产勘查
13、学与采矿学、选矿学、冶炼学关系密切,因为矿产勘查是矿业生产活动的基础,是为后者服务的,不了解采、选、冶的技术要求,在勘查活动中就不能对矿床作出正确的评价。在勘查、开发一体化的情况下,上述关系尤为重要。,六、矿产勘查学与其它学科的关系,50,矿产勘查学与地质基础学科、经济类学科、数学等关系密切,后者是前者的基础,是为前者服务的。地质类基础学科:矿物、岩石、构造、地层经济类学科: 资源经济学 经济学概论数学: 概率论 多元统计分析,六、矿产勘查学与其它学科的关系,51,矿产勘查学与物探、化探、遥感、地理信息系统、钻探、坑探等工程技术学科关系密切,后者是前者获取信息的技术手段与方法。另外,数据处理及
14、间接信息提取方面,计算机技术也是密不可分的。 由于矿业生产对生态环境的巨大影响以及人类对环保意识的加强,环境知识也成为勘查勘查的基础。,六、矿产勘查学与其它学科的关系,52,矿产勘查学与其它学科的关系如下图:,六、矿产勘查学与其它学科的关系,53,(一)学科发展简史1、萌芽阶段 石器 青铜器 铁器,北京山顶洞人:数万年前就知道利用坚硬的燧石来制造武器和装饰品,30005000年间,人类开始利用金、银、铜、铁等来制造工具,早在新石器时代(约一万到四千年前)人类已经认识黄金(中国大百科全书,采矿冶金篇),最早从出土墓葬或遗址的时代为商代早期,即距今三千年三千五百年,例如:河北崇城县台西村商代中期宫
15、殿遗址14号墓中出土的有金块、金片等。,从文艺复兴期开始,西方采矿冶金等工业的发展,逐渐积累了有关矿山开采及找矿知识,形成个别的找矿方法,如沿河流的砾石找矿法。例如:世界金刚石找矿史上曾发生历史性的事件,南非(阿扎尼亚)第一次发现金刚石事件。达尼尔Daniel. Jacobs 的儿女在开普省金伯利城西的Hopetown 附近的奥兰治河阶上玩卵石,拣到一颗重21.25克拉的Diamond ,1869年又发现一颗83.5克拉的宝石级Diamond。此后,人们沿河及其支流找到砂矿,又逆流追索找到了世界著名的金伯利、德比尔斯、伯特斯坦三个大金伯利岩筒。金伯利岩也由此得名。,七、矿产勘查学的发展,54,
16、皮肌炎是一种引起皮肤、肌肉、心、肺、肾等多脏器严重损害的,全身性疾病,而且不少患者同时伴有恶性肿瘤。它的1症状表现如下: 1、早期皮肌炎患者,还往往伴有全身不适症状,如-全身肌肉酸痛,软弱无力,上楼梯时感觉两腿费力;举手梳理头发时,举高手臂很吃力;抬头转头缓慢而费力。,皮肌炎图片皮肌炎的症状表现,2、原始阶段 出现若干矿床勘探的总结,例如1929年瓦西里也夫的勘探作业教程。勘探作业分化为二大分支:矿产勘查地质学、钻探及坑探掘进。,七、矿产勘查学的发展,56,3、形成阶段 近代矿产勘查学的学科体系形成于20世纪40年代。1940年.克列特尔编著了“矿床普查与勘探教程”,该书首次系统的阐述了找矿、
17、取样、编录、储量计算等构成本学科的基本内容。奠定基础,无论从内容、体系上建立了较完整的科学系统。,七、矿产勘查学的发展,57,后陆续出版了有关的教材及论著。如.卡日丹(1974)“矿床勘探的方法基础”、“矿床勘探学”,.比留科(1978)“初步勘探的合理网度”,里得曼(1979)“矿床勘查技术”等.我国在矿产勘查学的发展中也作了较多的工作。,七、矿产勘查学的发展,58,我国的主要矿床勘查教材:找矿勘探地质学(北院、长院合编,60年代初期)找矿勘探地质学(侯德义主编,1984 )成矿规律及成矿预测学(卢作祥等,1983)矿床统计预测(赵鹏大等,1983) ;矿产资源评价方法导论(朱裕生,1984
18、)地质经济问题(陈国光等,1981)矿床技术经济评价(李万亨,1983) 矿床技术经济评价的理论与方法(李万亨、杨昌明,1988)矿产勘查与评价(赵鹏大等,1987,2005)矿产勘查理论与方法(赵鹏大等,2002)矿产勘查学(李守义等人,2003),七、矿产勘查学的发展,59,前苏联不断出现一些理论性概括 B.M.克列特尔(1957)矿床勘探的五大原则.比留科夫(1959)矿床勘探三大基本方法:勘探地质剖面法、勘探取样法及评价对比法 E.O.帕格列比斯基(1977)矿床普查勘探的三大基础:地质基础、经济基础及数学基础 克罗林格(1980)矿床勘探过程最优化的两个方向:寻找最优勘探方案和勘探过
19、程的最优化管理 矿床勘探的两个原则:不确定性原则和利用事前信息(先验信息)原则 .卡日丹(1984)研究矿藏的三原则:循序渐进原则、类比原则和有选择详细研究原则,七、矿产勘查学的发展,60,西方国家重视矿床“勘查哲学”和决策理论研究勘查哲学是指一整套指导勘查者成功地发现和查明矿床的原则。如P.A.拜雷(1972)进行勘查五要素:人力、知识、方法、时间和金钱。 L.B.斯利科特(1960)认为, “赌徒破产律”可作为找矿这项风险事业的指导理论。破产概率Pr是冒险次数N和每次冒险成功概率Ps的函数,即Pr=e-NPs “拉斯基律”是矿床储量吨位数T与矿石品位G的函数T=AB-G 或 G=k1-k2
20、lnT 式中A为比例常数,B为任意底数。,七、矿产勘查学的发展,61,总结找矿经验:“区域展开,重点突破” “从面着眼、从点入手、面中求点、点面结合” 矿产勘查经验总结:编出我国的金属、非金属矿床地质勘探规范总则以及铁、铜等多种矿产勘探规范;研究并制定了我国的矿产储量分类系统,探讨了地质勘探工作阶段的合理划分,对各类矿床的合理勘探网度、综合勘探及综合评价等有进一步认识。,七、矿产勘查学的发展,62,(二)矿产勘查发展趋势趋势1、全球性成矿与成矿规律的研究趋势2、综合找矿、立体找矿、定位预测趋势3、区域成矿学和找矿理论研究,最优化找矿方案趋势4、矿床勘查模式及成矿潜力研究,七、矿产勘查学的发展,
21、63,世界矿业的发展现状标志和趋势:全球化、私有化、自由化核心:国际产业结构的调整、获取有强竞争力的矿地、合理配置生产要素、降低生产成本和提高国际竞争力,七、矿产勘查学的发展,64,现状1、矿业全球化是世界经济一体化的重要组成部分1)矿业资金跨国流动2)矿业公司跨国兼并3)矿业公司互相持股4)矿业股票跨国上市5)矿业公司和国际金融机构联合投资6)矿业信息、知识技术和管理国际共享,如:1997年美国矿业公司Gold勘查投资50%以上在国外,加拿大大矿业公司94家,在国外矿业勘查经费9.58亿加圆,澳大利亚1996/1997海外投资7.6亿澳圆。兼并:美国纽蒙特矿业公司兼并美国圣塔菲太平洋黄金公司
22、,兼并资产达21亿美圆,在世界上拥有黄金储量1700吨,1998年产黄金125tIMC 公司兼并Freeport-McMoran Kinross 黄金公司兼并Amax黄金公司,资产10亿美圆,七、矿产勘查学的发展,65,现状2、规模性的投资开发西方:51亿美圆以上,投资最大的是BHP矿产公司、Rio Tinto公司、Placer Dome Newmont 公司、WMC公司、Barrick公司中国:中国地质调查局每年12亿,为期12年的地质大调查,七、矿产勘查学的发展,66,现状3 新发现1)利马东北385公里发现世界级Antamina Cu-Zn-Ag矿床,矿石5亿吨,Cu1.2%,Zn1%,
23、Ag12克/吨2)Maxico 旗花花西南的El Sauzal 和Delores两个大型Au-Ag矿3)阿根廷世界级Agua Rica Cu-Au矿4)加丹加Cu-Co矿5)赞比亚、民主刚果Cu 200万,Co15万中国:东疆:土屋斑岩Cu-Mo矿、西藏冈底斯弧斑岩型铜矿床,七、矿产勘查学的发展,67,现状4 新技术美国、澳大利亚的盲矿预测,金矿的预测深度可达500m以上。立体找矿技术;通讯卫星(CS)、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)、遥感(RS)、地质三维可视化(VS)和专家系统(ES)等“6S”信息技术,以及各种高精度的地球化学方法,并实现生态环境调查和科学研究全过程的数字
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