礦產(chǎn)勘查理論與方法2學習資料

1、 第二章第二章 礦產(chǎn)勘查礦產(chǎn)勘查(kn ch)的基本的基本理論和準則理論和準則l第一節(jié)第一節(jié) 礦產(chǎn)勘查特征礦產(chǎn)勘查特征l第二節(jié)第二節(jié) 礦產(chǎn)勘查的五大理論基礎礦產(chǎn)勘查的五大理論基礎l第三節(jié)第三節(jié) 礦產(chǎn)勘查工作礦產(chǎn)勘查工作(gngzu)的準則的準則l第四節(jié)第四節(jié) 礦產(chǎn)勘查的最優(yōu)化決策礦產(chǎn)勘查的最優(yōu)化決策第一頁，共32頁。第一節(jié)第一節(jié) 礦產(chǎn)礦產(chǎn)(kungchn)勘查的特征勘查的特征l1 勘查勘查是一項特殊的地質工作勘查勘查是一項特殊的地質工作(gngzu)。它是以礦床為主要研究對象，以查明礦床的基它是以礦床為主要研究對象，以查明礦床的基本特征和工業(yè)價值為基本任務。因此，工作本特征和工業(yè)價值為基本任務

2、。因此，工作(gngzu)中要以地質規(guī)律作指導；中要以地質規(guī)律作指導；l 2 礦產(chǎn)勘查是一項經(jīng)濟活動?？辈楣ぷ鞯V產(chǎn)勘查是一項經(jīng)濟活動。勘查工作(gngzu)的全過程必須始終考慮投入與產(chǎn)出的的全過程必須始終考慮投入與產(chǎn)出的關系，即要遵從經(jīng)濟規(guī)律。關系，即要遵從經(jīng)濟規(guī)律。第二頁，共32頁。l3 勘查勘查不僅是對礦床的一個認識過程，而且是對勘查勘查不僅是對礦床的一個認識過程，而且是對礦床的一個改造過程。特別是導致礦床被開采時，對礦床的一個改造過程。特別是導致礦床被開采時，對礦床的改造就更大。因此，勘查時要考慮到對環(huán)境的礦床的改造就更大。因此，勘查時要考慮到對環(huán)境的改變而導致的影響。改變而導致的影響。

3、l4 礦產(chǎn)勘查是在礦產(chǎn)勘查是在“灰色灰色”條件下進行決策的一種條件下進行決策的一種(y zhn)活動。工作具有較大的風險性?；顒?。工作具有較大的風險性。第三頁，共32頁。第二節(jié)第二節(jié) 礦產(chǎn)勘查的五大理論礦產(chǎn)勘查的五大理論(lln)基基礎礎l地質基礎地質基礎(jch)l數(shù)學基礎數(shù)學基礎(jch)l經(jīng)濟基礎經(jīng)濟基礎(jch)l技術基礎技術基礎(jch)l預測基礎預測基礎(jch)第四頁，共32頁。 一一 地質地質(dzh)基礎基礎l地質基礎是礦產(chǎn)勘查的最基本的理論基礎。地質基礎是礦產(chǎn)勘查的最基本的理論基礎。l 礦產(chǎn)勘查工作首先需查明與成礦有關的地質條件礦產(chǎn)勘查工作首先需查明與成礦有關的地質條件(t

4、iojin)，因為，因為“礦礦”僅是地質體的一個特殊組成部分。僅是地質體的一個特殊組成部分。工作中為了找到礦及查明礦，不可避免地要對有關的控工作中為了找到礦及查明礦，不可避免地要對有關的控礦因素，如地層、構造、巖漿巖、變質作用等進行分析礦因素，如地層、構造、巖漿巖、變質作用等進行分析研究；在對礦床本身特征進行研究時，要涉及到礦體特研究；在對礦床本身特征進行研究時，要涉及到礦體特征、礦石物質組成、礦石質量等，這需用礦物、蝕變等征、礦石物質組成、礦石質量等，這需用礦物、蝕變等方面的理論作指導；在當前進行的新類型、超大型礦床方面的理論作指導；在當前進行的新類型、超大型礦床的找尋中，同樣要用地質理論作

5、指導。的找尋中，同樣要用地質理論作指導。第五頁，共32頁。l兩大內(nèi)容兩大內(nèi)容l地質特征地質特征l 基本地質特征基本地質特征l 成礦地質條件成礦地質條件l礦床礦床(kungchung)特特征征l 礦體特征礦體特征l 礦石物質組成礦石物質組成l 礦石質量礦石質量l有價值的大型、超大型礦床和重要的礦床工業(yè)類型的尋找，有價值的大型、超大型礦床和重要的礦床工業(yè)類型的尋找，都必須從分析有利于這類礦床形成都必須從分析有利于這類礦床形成(xngchng)的地質環(huán)境入的地質環(huán)境入手。手。第六頁，共32頁。二二.數(shù)學數(shù)學(shxu)基礎基礎l數(shù)學在礦產(chǎn)勘查中的作用非常廣泛，對礦產(chǎn)勘數(shù)學在礦產(chǎn)勘查中的作用非常廣泛，

6、對礦產(chǎn)勘查工作的進行查工作的進行(jnxng)起著重要的支撐作用。具起著重要的支撐作用。具體表現(xiàn)是：體表現(xiàn)是：l1. 地質體的特征常具有數(shù)學上的規(guī)律性，需要地質體的特征常具有數(shù)學上的規(guī)律性，需要用數(shù)學上的方法去發(fā)現(xiàn)；用數(shù)學上的方法去發(fā)現(xiàn)；(下圖下圖)l2. 勘查工作中獲取的大量數(shù)據(jù)需用數(shù)學的方法勘查工作中獲取的大量數(shù)據(jù)需用數(shù)學的方法去處理及分析；去處理及分析；第七頁，共32頁。某礦田某礦田4 4個鐵礦床個鐵礦床(kungchung)(kungchung)的鐵品位（的鐵品位（x x）分布曲）分布曲線圖線圖 第八頁，共32頁。 三三 經(jīng)濟基礎經(jīng)濟基礎(jngj jch)l礦產(chǎn)礦產(chǎn)(kungchn)

7、勘查屬于一種經(jīng)濟活動，其始勘查屬于一種經(jīng)濟活動，其始終受到后者的制約。具體表現(xiàn)為：終受到后者的制約。具體表現(xiàn)為：l1 礦體的屬性特征受到工業(yè)指標及市場價格的制礦體的屬性特征受到工業(yè)指標及市場價格的制約；約； 第九頁，共32頁。第十頁，共32頁。l2 追求追求(zhuqi)經(jīng)濟效益是礦產(chǎn)勘查的根本目標；經(jīng)濟效益是礦產(chǎn)勘查的根本目標；l3經(jīng)濟可行性論證是礦產(chǎn)勘查的必要工作之一；經(jīng)濟可行性論證是礦產(chǎn)勘查的必要工作之一；l因此，經(jīng)濟知識是礦產(chǎn)勘查的理論基礎。因此，經(jīng)濟知識是礦產(chǎn)勘查的理論基礎。第十一頁，共32頁。四四. 技術技術(jsh)基礎基礎l勘查技術手段對礦產(chǎn)勘查的成敗及其理論起著勘查技術手段對

8、礦產(chǎn)勘查的成敗及其理論起著至關重要的影響至關重要的影響,具體表現(xiàn)為：具體表現(xiàn)為：l 1 技術水平影響勘查的深度及廣度；技術水平影響勘查的深度及廣度；l 2 技術水平影響勘查信息獲取的途徑及數(shù)據(jù)處技術水平影響勘查信息獲取的途徑及數(shù)據(jù)處理的方式、進度及速度理的方式、進度及速度(sd)；l 3 對勘查戰(zhàn)略及程序產(chǎn)生影響；對勘查戰(zhàn)略及程序產(chǎn)生影響；l 4 技術水平的提高使勘查對象發(fā)生變化。技術水平的提高使勘查對象發(fā)生變化。第十二頁，共32頁。五五 預測學基礎預測學基礎(jch)l 預測是礦產(chǎn)勘查的核心及要點預測是礦產(chǎn)勘查的核心及要點(yodin)。預測貫穿于勘查工作的全過。預測貫穿于勘查工作的全過程中

9、，其不僅指導礦床的找礦、勘探及開程中，其不僅指導礦床的找礦、勘探及開采，而且，指導礦床的可行性論證工作。采，而且，指導礦床的可行性論證工作。因此，預測學知識也是勘查理論的基礎之因此，預測學知識也是勘查理論的基礎之一。一。第十三頁，共32頁。第十四頁，共32頁。第三節(jié)第三節(jié) 礦產(chǎn)勘查礦產(chǎn)勘查(kn ch)的準則的準則l最優(yōu)地質最優(yōu)地質(dzh)效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一l最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一l模型類比與因地制宜的統(tǒng)一模型類比與因地制宜的統(tǒng)一l隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一l全面勘查與循序漸進的統(tǒng)一全面勘查與循序漸進的統(tǒng)一

10、第十五頁，共32頁。l礦床勘查的主要矛盾是勘查范圍的有限性和礦床產(chǎn)出的局限性以及礦床特征的變礦床勘查的主要矛盾是勘查范圍的有限性和礦床產(chǎn)出的局限性以及礦床特征的變化性。尋找化性。尋找(xnzho)(xnzho)并實現(xiàn)勘查程度與勘查成本之間的合理的并實現(xiàn)勘查程度與勘查成本之間的合理的“度度”，就構成了，就構成了礦床勘查的基本科學內(nèi)容。礦床勘查的基本科學內(nèi)容。l.克列特爾及克列特爾及.比留科夫礦床勘探五原則（比留科夫礦床勘探五原則（19571957）：調查完滿原則；循）：調查完滿原則；循序漸進原則；均勻（等可靠性）原則；最少人力物力消耗原則；最少時間消耗原序漸進原則；均勻（等可靠性）原則；最少人力

11、物力消耗原則；最少時間消耗原則。則。l侯德義等找礦勘探五原則（侯德義等找礦勘探五原則（19841984）：從實際出發(fā)原則；循序漸進原則；全面研究）：從實際出發(fā)原則；循序漸進原則；全面研究原則；綜合評價原則；經(jīng)濟合理原則。原則；綜合評價原則；經(jīng)濟合理原則。l趙鵬大院士提出如下的對立統(tǒng)一的勘探過程最優(yōu)化準則。趙鵬大院士提出如下的對立統(tǒng)一的勘探過程最優(yōu)化準則。第十六頁，共32頁。一、最優(yōu)地質效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一一、最優(yōu)地質效果與經(jīng)濟效果的統(tǒng)一 - -切礦產(chǎn)勘查切礦產(chǎn)勘查(kn ch)(kn ch)工作應遵循的最基工作應遵循的最基本準則本準則l礦產(chǎn)勘查工作必須以獲取最佳地質效果為目的，但同時又必須以達

12、到最好的經(jīng)濟效果為礦產(chǎn)勘查工作必須以獲取最佳地質效果為目的，但同時又必須以達到最好的經(jīng)濟效果為前提前提(qint)(qint)。l在礦產(chǎn)勘查不同階段，這兩者統(tǒng)一有不同的內(nèi)容：在礦產(chǎn)勘查不同階段，這兩者統(tǒng)一有不同的內(nèi)容：l普查階段應以采用合理、有效的綜合方法盡快找到潛在礦床并作出遠景評價為目的。普查階段應以采用合理、有效的綜合方法盡快找到潛在礦床并作出遠景評價為目的。l在勘探階段則以查明礦床的工業(yè)價值為目的。在勘探階段則以查明礦床的工業(yè)價值為目的。l礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟合理性應從整個勘查過程來加以考察。礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟合理性應從整個勘查過程來加以考察。l純屬礦山開拓、采準或開采時要解決的地質問題不宜要求

13、在地質勘探階段加以解決；礦純屬礦山開拓、采準或開采時要解決的地質問題不宜要求在地質勘探階段加以解決；礦床勘探工作也不能忽視未來礦山開采設計的基本需要而單純地追求地質勘探部門的經(jīng)濟床勘探工作也不能忽視未來礦山開采設計的基本需要而單純地追求地質勘探部門的經(jīng)濟效果。效果。第十七頁，共32頁。二、最高精度要求二、最高精度要求(yoqi)(yoqi)與最大可靠程度的統(tǒng)一與最大可靠程度的統(tǒng)一 指導礦產(chǎn)勘查工作精度評價的準則指導礦產(chǎn)勘查工作精度評價的準則l地質事件是隨機事件，其觀測結果具有地質事件是隨機事件，其觀測結果具有(jyu)(jyu)不確定性。不確定性。l對一項工作，平均值估計的區(qū)間大小可以理解為允

14、許誤差范對一項工作，平均值估計的區(qū)間大小可以理解為允許誤差范圍，這就是計算的平均值的精度。而真實的平均值落入此區(qū)圍，這就是計算的平均值的精度。而真實的平均值落入此區(qū)間的概率，即為對應于該精度的可靠程度。間的概率，即為對應于該精度的可靠程度。l若想既要有較高的精度，同時還有較高的可靠程度，只有增若想既要有較高的精度，同時還有較高的可靠程度，只有增加觀測次數(shù)加觀測次數(shù)N N。觀測次數(shù)。觀測次數(shù)N N一定時，應努力將精度與可靠程度一定時，應努力將精度與可靠程度加以統(tǒng)一。加以統(tǒng)一。第十八頁，共32頁。第十九頁，共32頁。三三. . 模型模型(mxng)(mxng)類比與因地制宜的統(tǒng)一類比與因地制宜的統(tǒng)

15、一 利用所獲得的資料的準則利用所獲得的資料的準則l模型類比法，是將在研究程度較高的已知礦區(qū)所模型類比法，是將在研究程度較高的已知礦區(qū)所總結的規(guī)律和積累的經(jīng)驗來指導未知地區(qū)工作的總結的規(guī)律和積累的經(jīng)驗來指導未知地區(qū)工作的方法。方法。l由于成礦作用的隨機性，沒有兩個礦床是完全相由于成礦作用的隨機性，沒有兩個礦床是完全相同的。因此，除了模型類比，還得因地制宜。因同的。因此，除了模型類比，還得因地制宜。因為為(yn wi)(yn wi)：l隨著新的實際資料的獲得，要不斷修正已有的模隨著新的實際資料的獲得，要不斷修正已有的模型；型；l模型區(qū)與未知區(qū)之間存在模型區(qū)與未知區(qū)之間存在“小異小異”，因而要求因，

16、因而要求因地制宜。地制宜。第二十頁，共32頁。四四. . 隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一隨機抽樣與重點觀測的統(tǒng)一(tngy)(tngy) 指導抽樣觀測的準則指導抽樣觀測的準則l“抽樣抽樣”不是單指采取樣品的工作，而是泛指各種觀測。不是單指采取樣品的工作，而是泛指各種觀測。l為了為了(wi le)(wi le)保證抽樣的隨機性，在地質勘查工作中，按照一定保證抽樣的隨機性，在地質勘查工作中，按照一定的間距均勻地布置觀測線、觀測點、取樣點。的間距均勻地布置觀測線、觀測點、取樣點。l在如下情況下，需要有不同的觀測密度：在如下情況下，需要有不同的觀測密度：l具有不同變化程度的地段或方向上，需要有不同的觀測密度

17、；具有不同變化程度的地段或方向上，需要有不同的觀測密度；l整個礦床或調查區(qū)的不同地段，由于所處的勘查階段不同，觀測整個礦床或調查區(qū)的不同地段，由于所處的勘查階段不同，觀測密度也不同；密度也不同；l為了為了(wi le)(wi le)針對性地研究某一問題，而在關鍵性地段重點觀測。針對性地研究某一問題，而在關鍵性地段重點觀測。第二十一頁，共32頁。五五. . 全面全面(qunmin)(qunmin)勘查與循序漸進的統(tǒng)一勘查與循序漸進的統(tǒng)一 地質勘查全過程的最優(yōu)化準則地質勘查全過程的最優(yōu)化準則全面勘查全面勘查(kn ch)(kn ch)的含義：的含義：查明礦床所占據(jù)的整個空間；查明礦床所占據(jù)的整個空

18、間；對礦床地質條件、礦體外部形態(tài)和內(nèi)部結構、礦床開采技術對礦床地質條件、礦體外部形態(tài)和內(nèi)部結構、礦床開采技術條件和水文地質條件等進行全面調查研究。條件和水文地質條件等進行全面調查研究。循序漸進的含義：循序漸進的含義：在礦產(chǎn)勘查在礦產(chǎn)勘查(kn ch)(kn ch)的不同階段，全面勘查的不同階段，全面勘查(kn ch)(kn ch)的內(nèi)的內(nèi)容應與工作階段相適應；容應與工作階段相適應；巨大的礦床需分階段或分片地做到全面圈定，延深很大的礦巨大的礦床需分階段或分片地做到全面圈定，延深很大的礦床也應分段地圈定不同深度的礦體。床也應分段地圈定不同深度的礦體。第二十二頁，共32頁。第四節(jié)第四節(jié) 礦產(chǎn)勘查礦產(chǎn)

19、勘查(kn ch)的最優(yōu)化的最優(yōu)化決策決策最優(yōu)化戰(zhàn)術決策最優(yōu)化戰(zhàn)術決策(juc)最優(yōu)勘探方案的確定最優(yōu)勘探方案的確定最優(yōu)化戰(zhàn)略決策最優(yōu)化戰(zhàn)略決策(juc)最優(yōu)勘探過程管理最優(yōu)勘探過程管理第二十三頁，共32頁。一、最優(yōu)化戰(zhàn)術一、最優(yōu)化戰(zhàn)術(zhnsh)(zhnsh)決策決策 最優(yōu)勘探方案的確定最優(yōu)勘探方案的確定最優(yōu)勘探方案一般是指用于勘探的花費與最優(yōu)勘探方案一般是指用于勘探的花費與所獲得的信息的價值之間處于一定所獲得的信息的價值之間處于一定(ydng)(ydng)的最優(yōu)相互關系狀態(tài)。的最優(yōu)相互關系狀態(tài)。第二十四頁，共32頁。最優(yōu)方案往往歸結于選擇合理最優(yōu)方案往往歸結于選擇合理(hl)(hl)的勘

20、探剖面間距和在剖面上的勘探剖面間距和在剖面上確定合理確定合理(hl)(hl)的工程間距。主要方法有：的工程間距。主要方法有：經(jīng)驗法經(jīng)驗法尋找最好勘探方案的最常用的方法，其中直接類比法、尋找最好勘探方案的最常用的方法，其中直接類比法、稀空法最常用。稀空法最常用。數(shù)學模型法，通常采用統(tǒng)計法。例如：數(shù)學模型法，通常采用統(tǒng)計法。例如：給定允許誤差和概率系數(shù)后計算所需工程數(shù)；給定允許誤差和概率系數(shù)后計算所需工程數(shù)；利用礦體某系數(shù)的概率分布模型；利用礦體某系數(shù)的概率分布模型；蒙特卡洛模擬法。蒙特卡洛模擬法。1 1 單純考慮地質信息獲取方面的最優(yōu)勘探方案單純考慮地質信息獲取方面的最優(yōu)勘探方案(fng (fn

21、g n)n)確定確定第二十五頁，共32頁。第二十六頁，共32頁。 經(jīng)濟最優(yōu)的判定經(jīng)濟最優(yōu)的判定(pndng)(pndng)準則：準則：勘探成本最低，開采時由于參數(shù)計算錯誤造成的勘探成本最低，開采時由于參數(shù)計算錯誤造成的損失最小條件下的方案；損失最小條件下的方案；單位勘探進尺（或成本）的儲量增長應大于某給單位勘探進尺（或成本）的儲量增長應大于某給定界線（對不同地區(qū)可能不同）即被認為是經(jīng)定界線（對不同地區(qū)可能不同）即被認為是經(jīng)濟合理的；濟合理的；評價結果判定評價結果判定(pndng)(pndng)準則：準則：地質需要工程數(shù)小于經(jīng)濟需要工程數(shù)，后者能滿地質需要工程數(shù)小于經(jīng)濟需要工程數(shù)，后者能滿足地質

22、和經(jīng)濟的要求；地質需要大于經(jīng)濟需要足地質和經(jīng)濟的要求；地質需要大于經(jīng)濟需要則勘探這類礦床不合理。則勘探這類礦床不合理?？碧胶烷_發(fā)經(jīng)濟決策的四大參數(shù)：勘探和開發(fā)經(jīng)濟決策的四大參數(shù)：儲量的估計儲量的估計 成本成本 折現(xiàn)率折現(xiàn)率 價格價格2 2 在經(jīng)濟準則在經(jīng)濟準則(zhnz)(zhnz)基礎上考慮最優(yōu)方案基礎上考慮最優(yōu)方案第二十七頁，共32頁。二、最優(yōu)化戰(zhàn)略決策二、最優(yōu)化戰(zhàn)略決策 最優(yōu)勘探最優(yōu)勘探(kntn)(kntn)過程的管理過程的管理礦產(chǎn)勘查工作管理過程的雙層次結構系統(tǒng)模型礦產(chǎn)勘查工作管理過程的雙層次結構系統(tǒng)模型礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任務礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任務礦產(chǎn)勘查各階段工作基本礦

23、產(chǎn)勘查各階段工作基本(jbn)(jbn)內(nèi)容內(nèi)容礦產(chǎn)勘查決策過程的組成要素礦產(chǎn)勘查決策過程的組成要素第二十八頁，共32頁。礦產(chǎn)勘查工作管理過程的雙層次結構系統(tǒng)礦產(chǎn)勘查工作管理過程的雙層次結構系統(tǒng)(xtng)(xtng)模型模型預測 地質測量地質測量工作計劃預測 普查普查工作計劃預測 評價評價工作計劃預測 勘探勘探工作計劃各階段間資金、材料的計劃與分配高層次管高層次管理理(gunl)低層次管理低層次管理(gunl)進行野外工作，進行野外工作，資料整理、預資料整理、預測測第二十九頁，共32頁。礦產(chǎn)勘查礦產(chǎn)勘查(kn ch)(kn ch)工作管理最優(yōu)化的任務工作管理最優(yōu)化的任務實現(xiàn)礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任務包括：實現(xiàn)礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任務包括：建立人建立人- -機自動化信息預測系統(tǒng)；機自動化信息預測系統(tǒng)；研究資金、材料分配最優(yōu)化綜合決策研究資金、材料分配最優(yōu)化綜合決策(ju