礦產(chǎn)勘查理論與方法2.ppt

1、第二章 礦產(chǎn)勘查的基本理論和準(zhǔn)則,第一節(jié) 礦產(chǎn)勘查特征 第二節(jié) 礦產(chǎn)勘查的五大理論基礎(chǔ) 第三節(jié) 礦產(chǎn)勘查工作的準(zhǔn)則 第四節(jié) 礦產(chǎn)勘查的最優(yōu)化決策,第一節(jié) 礦產(chǎn)勘查的特征,1 勘查勘查是一項(xiàng)特殊的地質(zhì)工作。它是以礦床為主要研究對(duì)象，以查明礦床的基本特征和工業(yè)價(jià)值為基本任務(wù)。因此，工作中要以地質(zhì)規(guī)律作指導(dǎo)； 2 礦產(chǎn)勘查是一項(xiàng)經(jīng)濟(jì)活動(dòng)?？辈楣ぷ鞯娜^(guò)程必須始終考慮投入與產(chǎn)出的關(guān)系，即要遵從經(jīng)濟(jì)規(guī)律。,3 勘查勘查不僅是對(duì)礦床的一個(gè)認(rèn)識(shí)過(guò)程，而且是對(duì)礦床的一個(gè)改造過(guò)程。特別是導(dǎo)致礦床被開采時(shí)，對(duì)礦床的改造就更大。因此，勘查時(shí)要考慮到對(duì)環(huán)境的改變而導(dǎo)致的影響。 4 礦產(chǎn)勘查是在“灰色”條件下進(jìn)行決策的

2、一種活動(dòng)。工作具有較大的風(fēng)險(xiǎn)性。,第二節(jié) 礦產(chǎn)勘查的五大理論基礎(chǔ),地質(zhì)基礎(chǔ) 數(shù)學(xué)基礎(chǔ) 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ) 技術(shù)基礎(chǔ) 預(yù)測(cè)基礎(chǔ),一 地質(zhì)基礎(chǔ),地質(zhì)基礎(chǔ)是礦產(chǎn)勘查的最基本的理論基礎(chǔ)。 礦產(chǎn)勘查工作首先需查明與成礦有關(guān)的地質(zhì)條件，因?yàn)椤暗V”僅是地質(zhì)體的一個(gè)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(duì)有關(guān)的控礦因素，如地層、構(gòu)造、巖漿巖、變質(zhì)作用等進(jìn)行分析研究；在對(duì)礦床本身特征進(jìn)行研究時(shí)，要涉及到礦體特征、礦石物質(zhì)組成、礦石質(zhì)量等，這需用礦物、蝕變等方面的理論作指導(dǎo)；在當(dāng)前進(jìn)行的新類型、超大型礦床的找尋中，同樣要用地質(zhì)理論作指導(dǎo)。,兩大內(nèi)容 地質(zhì)特征 基本地質(zhì)特征 成礦地質(zhì)條件 礦床特征 礦體特征 礦

3、石物質(zhì)組成 礦石質(zhì)量,有價(jià)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的地質(zhì)環(huán)境入手。,二.數(shù)學(xué)基礎(chǔ),數(shù)學(xué)在礦產(chǎn)勘查中的作用非常廣泛，對(duì)礦產(chǎn)勘查工作的進(jìn)行起著重要的支撐作用。具體表現(xiàn)是： 1. 地質(zhì)體的特征常具有數(shù)學(xué)上的規(guī)律性，需要用數(shù)學(xué)上的方法去發(fā)現(xiàn)；(下圖) 2. 勘查工作中獲取的大量數(shù)據(jù)需用數(shù)學(xué)的方法去處理及分析；,某礦田4個(gè)鐵礦床的鐵品位（x）分布曲線圖,三 經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ),礦產(chǎn)勘查屬于一種經(jīng)濟(jì)活動(dòng)，其始終受到后者的制約。具體表現(xiàn)為： 1 礦體的屬性特征受到工業(yè)指標(biāo)及市場(chǎng)價(jià)格的制約；,2 追求經(jīng)濟(jì)效益是礦產(chǎn)勘查的根本目標(biāo)； 3經(jīng)濟(jì)可行性論證是礦產(chǎn)勘查的必要工

4、作之一； 因此，經(jīng)濟(jì)知識(shí)是礦產(chǎn)勘查的理論基礎(chǔ)。,四. 技術(shù)基礎(chǔ),勘查技術(shù)手段對(duì)礦產(chǎn)勘查的成敗及其理論起著至關(guān)重要的影響,具體表現(xiàn)為： 1 技術(shù)水平影響勘查的深度及廣度； 2 技術(shù)水平影響勘查信息獲取的途徑及數(shù)據(jù)處理的方式、進(jìn)度及速度； 3 對(duì)勘查戰(zhàn)略及程序產(chǎn)生影響； 4 技術(shù)水平的提高使勘查對(duì)象發(fā)生變化。,五 預(yù)測(cè)學(xué)基礎(chǔ),預(yù)測(cè)是礦產(chǎn)勘查的核心及要點(diǎn)。預(yù)測(cè)貫穿于勘查工作的全過(guò)程中，其不僅指導(dǎo)礦床的找礦、勘探及開采，而且，指導(dǎo)礦床的可行性論證工作。因此，預(yù)測(cè)學(xué)知識(shí)也是勘查理論的基礎(chǔ)之一。,第三節(jié) 礦產(chǎn)勘查的準(zhǔn)則,最優(yōu)地質(zhì)效果與經(jīng)濟(jì)效果的統(tǒng)一 最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一 模型類比與因地制宜的統(tǒng)

5、一 隨機(jī)抽樣與重點(diǎn)觀測(cè)的統(tǒng)一 全面勘查與循序漸進(jìn)的統(tǒng)一,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。尋找并實(shí)現(xiàn)勘查程度與勘查成本之間的合理的“度”，就構(gòu)成了礦床勘查的基本科學(xué)內(nèi)容。 .克列特爾及.比留科夫礦床勘探五原則（1957）：調(diào)查完滿原則；循序漸進(jìn)原則；均勻（等可靠性）原則；最少人力物力消耗原則；最少時(shí)間消耗原則。 侯德義等找礦勘探五原則（1984）：從實(shí)際出發(fā)原則；循序漸進(jìn)原則；全面研究原則；綜合評(píng)價(jià)原則；經(jīng)濟(jì)合理原則。 趙鵬大院士提出如下的對(duì)立統(tǒng)一的勘探過(guò)程最優(yōu)化準(zhǔn)則。,一、最優(yōu)地質(zhì)效果與經(jīng)濟(jì)效果的統(tǒng)一 -切礦產(chǎn)勘查工作應(yīng)遵循的最基本準(zhǔn)則,礦產(chǎn)勘查工作

6、必須以獲取最佳地質(zhì)效果為目的，但同時(shí)又必須以達(dá)到最好的經(jīng)濟(jì)效果為前提。 在礦產(chǎn)勘查不同階段，這兩者統(tǒng)一有不同的內(nèi)容： 普查階段應(yīng)以采用合理、有效的綜合方法盡快找到潛在礦床并作出遠(yuǎn)景評(píng)價(jià)為目的。 在勘探階段則以查明礦床的工業(yè)價(jià)值為目的。 礦產(chǎn)勘查的經(jīng)濟(jì)合理性應(yīng)從整個(gè)勘查過(guò)程來(lái)加以考察。 純屬礦山開拓、采準(zhǔn)或開采時(shí)要解決的地質(zhì)問(wèn)題不宜要求在地質(zhì)勘探階段加以解決；礦床勘探工作也不能忽視未來(lái)礦山開采設(shè)計(jì)的基本需要而單純地追求地質(zhì)勘探部門的經(jīng)濟(jì)效果。,二、最高精度要求與最大可靠程度的統(tǒng)一 指導(dǎo)礦產(chǎn)勘查工作精度評(píng)價(jià)的準(zhǔn)則,地質(zhì)事件是隨機(jī)事件，其觀測(cè)結(jié)果具有不確定性。 對(duì)一項(xiàng)工作，平均值估計(jì)的區(qū)間大小可以理

7、解為允許誤差范圍，這就是計(jì)算的平均值的精度。而真實(shí)的平均值落入此區(qū)間的概率，即為對(duì)應(yīng)于該精度的可靠程度。 若想既要有較高的精度，同時(shí)還有較高的可靠程度，只有增加觀測(cè)次數(shù)N。觀測(cè)次數(shù)N一定時(shí)，應(yīng)努力將精度與可靠程度加以統(tǒng)一。,三. 模型類比與因地制宜的統(tǒng)一 利用所獲得的資料的準(zhǔn)則,模型類比法，是將在研究程度較高的已知礦區(qū)所總結(jié)的規(guī)律和積累的經(jīng)驗(yàn)來(lái)指導(dǎo)未知地區(qū)工作的方法。 由于成礦作用的隨機(jī)性，沒(méi)有兩個(gè)礦床是完全相同的。因此，除了模型類比，還得因地制宜。因?yàn)椋?隨著新的實(shí)際資料的獲得，要不斷修正已有的模型； 模型區(qū)與未知區(qū)之間存在“小異”，因而要求因地制宜。,四. 隨機(jī)抽樣與重點(diǎn)觀測(cè)的統(tǒng)一 指導(dǎo)抽

8、樣觀測(cè)的準(zhǔn)則,“抽樣”不是單指采取樣品的工作，而是泛指各種觀測(cè)。 為了保證抽樣的隨機(jī)性，在地質(zhì)勘查工作中，按照一定的間距均勻地布置觀測(cè)線、觀測(cè)點(diǎn)、取樣點(diǎn)。 在如下情況下，需要有不同的觀測(cè)密度： 具有不同變化程度的地段或方向上，需要有不同的觀測(cè)密度； 整個(gè)礦床或調(diào)查區(qū)的不同地段，由于所處的勘查階段不同，觀測(cè)密度也不同； 為了針對(duì)性地研究某一問(wèn)題，而在關(guān)鍵性地段重點(diǎn)觀測(cè)。,五. 全面勘查與循序漸進(jìn)的統(tǒng)一 地質(zhì)勘查全過(guò)程的最優(yōu)化準(zhǔn)則,全面勘查的含義： 查明礦床所占據(jù)的整個(gè)空間； 對(duì)礦床地質(zhì)條件、礦體外部形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、礦床開采技術(shù)條件和水文地質(zhì)條件等進(jìn)行全面調(diào)查研究。 循序漸進(jìn)的含義： 在礦產(chǎn)勘查的

9、不同階段，全面勘查的內(nèi)容應(yīng)與工作階段相適應(yīng)； 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(yīng)分段地圈定不同深度的礦體。,第四節(jié) 礦產(chǎn)勘查的最優(yōu)化決策,最優(yōu)化戰(zhàn)術(shù)決策最優(yōu)勘探方案的確定 最優(yōu)化戰(zhàn)略決策最優(yōu)勘探過(guò)程管理,一、最優(yōu)化戰(zhàn)術(shù)決策 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(fèi)與所獲得的信息的價(jià)值之間處于一定的最優(yōu)相互關(guān)系狀態(tài)。,最優(yōu)方案往往歸結(jié)于選擇合理的勘探剖面間距和在剖面上確定合理的工程間距。主要方法有： 經(jīng)驗(yàn)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。 數(shù)學(xué)模型法，通常采用統(tǒng)計(jì)法。例如： 給定允許誤差和概率系數(shù)后計(jì)算所需工程數(shù)； 利用礦體某系

10、數(shù)的概率分布模型； 蒙特卡洛模擬法。,1 單純考慮地質(zhì)信息獲取方面的最優(yōu)勘探方案確定,經(jīng)濟(jì)最優(yōu)的判定準(zhǔn)則： 勘探成本最低，開采時(shí)由于參數(shù)計(jì)算錯(cuò)誤造成的損失最小條件下的方案； 單位勘探進(jìn)尺（或成本）的儲(chǔ)量增長(zhǎng)應(yīng)大于某給定界線（對(duì)不同地區(qū)可能不同）即被認(rèn)為是經(jīng)濟(jì)合理的； 評(píng)價(jià)結(jié)果判定準(zhǔn)則： 地質(zhì)需要工程數(shù)小于經(jīng)濟(jì)需要工程數(shù)，后者能滿足地質(zhì)和經(jīng)濟(jì)的要求；地質(zhì)需要大于經(jīng)濟(jì)需要?jiǎng)t勘探這類礦床不合理。 勘探和開發(fā)經(jīng)濟(jì)決策的四大參數(shù)： 儲(chǔ)量的估計(jì) 成本 折現(xiàn)率 價(jià)格,2 在經(jīng)濟(jì)準(zhǔn)則基礎(chǔ)上考慮最優(yōu)方案,二、最優(yōu)化戰(zhàn)略決策 最優(yōu)勘探過(guò)程的管理,礦產(chǎn)勘查工作管理過(guò)程的雙層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型 礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任

11、務(wù) 礦產(chǎn)勘查各階段工作基本內(nèi)容 礦產(chǎn)勘查決策過(guò)程的組成要素,礦產(chǎn)勘查工作管理過(guò)程的雙層次結(jié)構(gòu)系統(tǒng)模型,高層次管理,低層次管理,進(jìn)行野外工作，資料整理、預(yù)測(cè),礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任務(wù),實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)勘查工作管理最優(yōu)化的任務(wù)包括： 建立人-機(jī)自動(dòng)化信息預(yù)測(cè)系統(tǒng)； 研究資金、材料分配最優(yōu)化綜合決策方法； 選擇研究地區(qū)和研究方法的途徑。,礦產(chǎn)勘查各階段工作基本內(nèi)容,礦產(chǎn)勘查過(guò)程是一個(gè)分階段依次進(jìn)行的動(dòng)態(tài)過(guò)程。 .楚瑪琴科等人將礦產(chǎn)勘查分為：地質(zhì)測(cè)量、普查、評(píng)價(jià)及勘探4個(gè)工作階段，每個(gè)階段包括預(yù)測(cè)、設(shè)計(jì)、實(shí)施和評(píng)價(jià)4部分內(nèi)容。 福洛羅夫則認(rèn)為，各階段應(yīng)分為兩期：設(shè)計(jì)期和有效執(zhí)行及管理期。,地質(zhì)測(cè)量階段,普查階段,評(píng)價(jià)階段,預(yù)測(cè)亞階段,找礦亞階段,普查工作設(shè)計(jì),普查工作實(shí)施,普查遠(yuǎn)景地段的地質(zhì)預(yù)測(cè),編制普查