1、主讲教师：张主讲教师：张 均均 教授教授第第2章矿产勘查基本理论章矿产勘查基本理论中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学基本理基本理矿产勘查特征矿产勘查特征数学基础数学基础经济基础经济基础技术基础技术基础最高精度要求与最大可靠程度最高精度要求与最大可靠程度模型类比与因地制宜模型类比与因地制宜随即抽样与重点观测随即抽样与重点观测矿产勘查矿产勘查基本理论基本理论基础准则地质基础地质基础预测基础预测基础最优地质效果与经济效果最优地质效果与经济效果全面勘查与循序渐进全面勘查与循序渐进特征知识分布知识分布中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学矿产勘查特征与理论思路矿产勘查特征与理论思路矿产勘查的五大
2、理论基础矿产勘查的五大理论基础矿产勘查工作的准则矿产勘查工作的准则矿产勘查的最优化决策矿产勘查的最优化决策主要内容主要内容中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学1 1矿产勘查是一项特殊的矿产勘查是一项特殊的地质工作地质工作 它以矿床、矿体为主要研究对象，以查明矿床、矿体的基本特征和它以矿床、矿体为主要研究对象，以查明矿床、矿体的基本特征和工业价值为基本任务。因此，工作中要以工业价值为基本任务。因此，工作中要以地质规律地质规律作指导。作指导。2 2矿产勘查是一项矿产勘查是一项经济活动经济活动 勘查工作的全过程必须始终考虑投入与产出的关系，即要遵从勘查工作的全过程必须始终考虑投入与产出的关系，即
3、要遵从经济经济规律规律。2.1矿产勘查的特征与理论思路矿产勘查的特征与理论思路中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学3勘查勘查不仅是对矿床的一个认识过程，而且是对矿床的一个勘查勘查不仅是对矿床的一个认识过程，而且是对矿床的一个改造过程改造过程。特别是导致矿床被开采时，对矿床的改造就更大。因此，勘查时要考虑到特别是导致矿床被开采时，对矿床的改造就更大。因此，勘查时要考虑到对环境的改变而导致的影响。对环境的改变而导致的影响。4矿产勘查是在矿产勘查是在“灰色灰色”条件下进行条件下进行决策决策的一种活动。工作具有较大的风险的一种活动。工作具有较大的风险性。性。2.1矿产勘查的特征与理论思路（续矿产勘
4、查的特征与理论思路（续1）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.1矿产勘查的特征与理论思路（续矿产勘查的特征与理论思路（续2）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学经济基础经济基础数学基础数学基础预测基础预测基础地质基础地质基础技术基础技术基础2.2矿产勘查的五大理论基础矿产勘查的五大理论基础中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学v（一）地质特征（一）地质特征v 分为分为基本特征基本特征和和成矿地质条件成矿地质条件两部分。两部分。v基本特征是地质背景基本特征是地质背景，包括与成矿有关的区域地质及区域地层、构，包括与成矿有关的区域地质及区域地层、构造、岩浆岩、蚀变特征等。对砂矿床还包括
5、第四纪地质及地貌特征。造、岩浆岩、蚀变特征等。对砂矿床还包括第四纪地质及地貌特征。v成矿地质条件成矿地质条件是指与成矿有直接关系的诸多因素。是指与成矿有直接关系的诸多因素。v（二）矿床特征（二）矿床特征v 分为分为矿体特征矿体特征、矿石物质组成矿石物质组成、矿石质量矿石质量三部分。三部分。2.2.1地质基础地质基础中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学 地质基础地质基础是矿产勘查是矿产勘查最基本最基本的理论基础。的理论基础。v 当前进行的新类型、超大型矿床（下图）的找寻，同样要用地质理论作当前进行的新类型、超大型矿床（下图）的找寻，同样要用地质理论作指导。指导。v 成矿地质特征成矿地质特征是
6、矿床勘查中地质研究的是矿床勘查中地质研究的主要内容主要内容；矿体地质特征矿体地质特征是制约矿产勘查难易程度和精度的是制约矿产勘查难易程度和精度的基础基础；致矿地质异常致矿地质异常是选择矿产勘查目标和确定勘查范围的是选择矿产勘查目标和确定勘查范围的基本依据基本依据。2.2.1地质基础（续地质基础（续1）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.1地质基础（续地质基础（续2）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.2数学基础数学基础（一）地质体（包括矿体）的数字特征是定量区分、鉴别、预测地质体（一）地质体（包括矿体）的数字特征是定量区分、鉴别、预测地质体（含矿体）的（含矿体）的重要依
7、据重要依据，也是揭示、圈定地质异常及致矿地质异常的，也是揭示、圈定地质异常及致矿地质异常的前前提提和和“数字找矿数字找矿”的的基础基础 1 1地质运动的发展在时间和空间上具有明显的周期性地质运动的发展在时间和空间上具有明显的周期性 2 2矿化具有天然（矿化）矿化具有天然（矿化）密度等级密度等级的特点（下图）的特点（下图）（二）概率法则对地质现象、地质规律、勘查工作的主要制约作用（二）概率法则对地质现象、地质规律、勘查工作的主要制约作用中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.2数学基础（续）数学基础（续）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.3经济基础经济基础矿产勘查是一种经济
8、活动，始终受经济因素的制约。矿产勘查是一种经济活动，始终受经济因素的制约。1 1矿体的属性特征受工业指标和市场价格的制约矿体的属性特征受工业指标和市场价格的制约2 2经济合理性经济合理性是矿床勘查及评价必须遵循的准则是矿床勘查及评价必须遵循的准则3 3矿床经济评价是矿床勘查必不可少的重要组成部分矿床经济评价是矿床勘查必不可少的重要组成部分因此，经济知识是矿产勘查的理论基础。因此，经济知识是矿产勘查的理论基础。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.3经济基础（续）经济基础（续）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.4技术基础技术基础勘查技术手段对矿产勘查的成败及其理论起着至关
9、重要的影响。勘查技术手段对矿产勘查的成败及其理论起着至关重要的影响。1技术水平影响勘查的深度和广度；也影响着信息获技术水平影响勘查的深度和广度；也影响着信息获 取途径及处理数据取途径及处理数据和分析信息的方式、进度、速度和精度；和分析信息的方式、进度、速度和精度；2技术水平对勘查战略、勘查程序和勘查方法产生重大影响；技术水平对勘查战略、勘查程序和勘查方法产生重大影响；3新技术的发展使一些经济因素发生改变，而影响到矿床的勘查评价新技术的发展使一些经济因素发生改变，而影响到矿床的勘查评价中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.5预测基础预测基础预测是矿产勘查的预测是矿产勘查的核心核心及及要
10、点要点。预测贯穿于勘查工作的全过程中，其预测贯穿于勘查工作的全过程中，其不仅指导矿床的找矿、勘探及开采，而且，指导矿床的可行性论证工作。不仅指导矿床的找矿、勘探及开采，而且，指导矿床的可行性论证工作。因此，预测学知识也是勘查理论的基础之一因此，预测学知识也是勘查理论的基础之一中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.2.5预测基础（续）预测基础（续）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学最高精度要求与最大可靠程度的统一最高精度要求与最大可靠程度的统一2随机抽样与重点观测的统一随机抽样与重点观测的统一4最优地质效果与经济效果的统一最优地质效果与经济效果的统一3 1模型类比与因地制宜的统一模型
11、类比与因地制宜的统一3 3全面勘查与循序渐进的统一全面勘查与循序渐进的统一3 52.3矿产勘查的准则矿产勘查的准则中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学概述概述矿床勘查的主要矛盾是勘查范围的有限性和矿床产出的局限性及矿床矿床勘查的主要矛盾是勘查范围的有限性和矿床产出的局限性及矿床特征的变化性。寻找并实现勘查程度与勘查成本之间的合理的特征的变化性。寻找并实现勘查程度与勘查成本之间的合理的“度度”，就，就构成了矿床勘查的基本科学内容。构成了矿床勘查的基本科学内容。克列特尔及克列特尔及比留科夫矿床勘探五原则（比留科夫矿床勘探五原则（1957）：调查）：调查完满原则；循序渐进原则；均匀（等可靠性）原
12、则；最少人力物力消耗原完满原则；循序渐进原则；均匀（等可靠性）原则；最少人力物力消耗原则；最少时间消耗原则。则；最少时间消耗原则。侯德义等找矿勘探五原则（侯德义等找矿勘探五原则（1984）：从实际出发原则；循序渐进原则；全）：从实际出发原则；循序渐进原则；全面研究原则；综合评价原则；经济合理原则。面研究原则；综合评价原则；经济合理原则。赵鹏大院士提出如下的对立统一的勘探过程最优化准则。赵鹏大院士提出如下的对立统一的勘探过程最优化准则。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.3.1最优地质效果与经济效果的统一最优地质效果与经济效果的统一 矿产勘查工作必须以获取最佳地质效果为目的，但同时又必须
13、以达到矿产勘查工作必须以获取最佳地质效果为目的，但同时又必须以达到最好的经济效果为前提。最好的经济效果为前提。1 1在矿产勘查不同阶段，这两者统一有不同的内容：在矿产勘查不同阶段，这两者统一有不同的内容：v 在在普查阶段普查阶段应以采用合理、有效的综合方法尽快找到应以采用合理、有效的综合方法尽快找到 潜在矿床并作出远景评价为目的。潜在矿床并作出远景评价为目的。v 在在勘探阶段勘探阶段要根据任务要求和矿床、矿体的地质特征确定合理的控要根据任务要求和矿床、矿体的地质特征确定合理的控制程度和研究程度。制程度和研究程度。一切矿产勘查工作应遵循的最基本准则一切矿产勘查工作应遵循的最基本准则中国地质大学远
14、程教学中国地质大学远程教学2 2矿产勘查的矿产勘查的经济合理性经济合理性应从整个勘查过程来加以考察：应从整个勘查过程来加以考察：纯属矿山开拓、采准或开采时要解决的地质问题不宜要求在地质勘探阶段纯属矿山开拓、采准或开采时要解决的地质问题不宜要求在地质勘探阶段加以解决；加以解决；v 不宜脱离矿山开采设计或保证矿山先期开采对储量的最低实际需要而一不宜脱离矿山开采设计或保证矿山先期开采对储量的最低实际需要而一味追求提高勘探程度；味追求提高勘探程度；v 矿床勘探工作也不能忽视未来矿山开采设计的基本需要而单纯地追求地矿床勘探工作也不能忽视未来矿山开采设计的基本需要而单纯地追求地质勘探部门的经济效果。质勘探
15、部门的经济效果。2.3.1最优地质效果与经济效果的统一（续）最优地质效果与经济效果的统一（续）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.3.2最高精度要求与最大可靠程度的统一最高精度要求与最大可靠程度的统一地质事件是地质事件是随机事件随机事件，其观测结果具有，其观测结果具有不确定性不确定性。v 工作精度：工作精度：对一项工作所允许的误差范围大小（或所能达到对一项工作所允许的误差范围大小（或所能达到 的最小误差范围）的最小误差范围）v 可靠程度：可靠程度：真实值落入此区间的真实值落入此区间的概率概率，即为对应于该精度的，即为对应于该精度的 可靠程度。可靠程度。若想既要有较高的精度，同时还有较高
16、的可靠程度，只有增加观测若想既要有较高的精度，同时还有较高的可靠程度，只有增加观测次数次数N N。观测次数。观测次数N N一定时，应努力将精度与可靠程度加以统一。一定时，应努力将精度与可靠程度加以统一。指导矿产勘查工作精度评价的准则指导矿产勘查工作精度评价的准则中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学精度与可靠程度的关系2.3.2最高精度要求与最大可靠程度的统一（续）最高精度要求与最大可靠程度的统一（续）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.3.3模型类比与因地制宜的统一模型类比与因地制宜的统一 模型类比法模型类比法，是将在研究程度较高的已知矿区所总结，是将在研究程度较高的已知矿区所总结
17、的规律和积累的经验来指导未知地区工作的方法。的规律和积累的经验来指导未知地区工作的方法。由于成矿作用的随机性，没有两个矿床是完全相同的。由于成矿作用的随机性，没有两个矿床是完全相同的。因此，除了模型类比，还得因地制宜。因为：因此，除了模型类比，还得因地制宜。因为：随着新的实际资料的获得，要不断修正已有的模型；随着新的实际资料的获得，要不断修正已有的模型；模型区与未知区之间存在模型区与未知区之间存在“小异小异”，因而要求因地制宜，因而要求因地制宜。利用所获得的资料的准则利用所获得的资料的准则中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.3.4随机抽样与随机抽样与重点重点观测的统一观测的统一 “抽样
18、抽样”不是单指采取样品的工作，而是不是单指采取样品的工作，而是泛指各种观泛指各种观测测。为了保证抽样的随机性，在地质勘查工作中，按照一为了保证抽样的随机性，在地质勘查工作中，按照一定的间距定的间距均匀布置观测线、观测点、取样点均匀布置观测线、观测点、取样点。在如下情况下，需要有不同的观测密度：在如下情况下，需要有不同的观测密度：v 具有具有不同变化程度的地段或方向不同变化程度的地段或方向上，需要有不同的观测密度；上，需要有不同的观测密度；v 整个矿床或调查区的整个矿床或调查区的不同地段不同地段，由于所处的，由于所处的勘查阶段不同勘查阶段不同，观测密，观测密度也不同；度也不同；v 为了针对性地研
19、究某一问题，而在为了针对性地研究某一问题，而在关键性地段关键性地段重点观测。重点观测。指导抽样观测的准则指导抽样观测的准则中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.3.5全面勘查与循序渐进的统一全面勘查与循序渐进的统一全面勘查的含义：全面勘查的含义：v 查明矿床所占据的整个空间；查明矿床所占据的整个空间；v 对矿床地质条件、矿体外部形态和内部结构、矿床开采技术条件和水对矿床地质条件、矿体外部形态和内部结构、矿床开采技术条件和水文地质条件等进行全面调查研究。文地质条件等进行全面调查研究。循序渐进的含义：循序渐进的含义：v 在矿产勘查的不同阶段，全面勘查的内容应与工作阶段相适应；在矿产勘查的不同
20、阶段，全面勘查的内容应与工作阶段相适应；v 巨大的矿床需分阶段或分片地做到全面圈定，延深很大的矿床也应分巨大的矿床需分阶段或分片地做到全面圈定，延深很大的矿床也应分段地圈定不同深度的矿体。段地圈定不同深度的矿体。地质勘查全过程的最优化准则地质勘查全过程的最优化准则中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学最优勘探最优勘探方案确定方案确定最优化决策最优化决策最优勘探最优勘探过程管理过程管理2.4勘查战略与战术决策勘查战略与战术决策战术战术战略战略中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.4.1最优化战术决策最优化战术决策 最优勘探方案的确定最优勘探方案的确定 “最优方案最优方案”：一般是指用于勘
21、探的花费与所获得一般是指用于勘探的花费与所获得的信息的价值之间处于一定的最优相互关系状态。的信息的价值之间处于一定的最优相互关系状态。（一）在单纯考虑地质信息获取方面，最优勘探方案的确定（一）在单纯考虑地质信息获取方面，最优勘探方案的确定 最优方案往往归结于选择合理的勘探剖面间距和在剖面上确定合理最优方案往往归结于选择合理的勘探剖面间距和在剖面上确定合理的工程间距。的工程间距。经验法：寻找最好勘探方案的最常用的方法，其中直接类比法、稀经验法：寻找最好勘探方案的最常用的方法，其中直接类比法、稀 空法最常用。空法最常用。数学模型法：通常采用统计法。如：给定允许误差和概率系数计数学模型法：通常采用统
22、计法。如：给定允许误差和概率系数计 算所需工程数算所需工程数 利用矿体某系数的概率分布模型：蒙特卡洛模拟法。利用矿体某系数的概率分布模型：蒙特卡洛模拟法。中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学2.4.1最优化战术决策最优化战术决策 最优勘探方案的确定（续最优勘探方案的确定（续1）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学（二）在经济准则基础上考虑最优方案（二）在经济准则基础上考虑最优方案经济最优的判定准则：经济最优的判定准则：勘探成本最低，开采时由于参数计算错误造成的损失最小条件下的勘探成本最低，开采时由于参数计算错误造成的损失最小条件下的方案；方案；单位勘探进尺（或成本）的储量增长应大于某给
23、定界线（对不同地单位勘探进尺（或成本）的储量增长应大于某给定界线（对不同地区可能不同）即被认为是经济合理的；区可能不同）即被认为是经济合理的；评价结果判定准则：评价结果判定准则：地质需要工程数小于经济需要工程数，后者能满足地质和经济的要地质需要工程数小于经济需要工程数，后者能满足地质和经济的要求；地质需要大于经济需要则勘探这类矿床不合理。求；地质需要大于经济需要则勘探这类矿床不合理。勘探和开发经济决策的四大参数：勘探和开发经济决策的四大参数：储量的估计储量的估计 成本成本 折现率折现率 价格价格2.4.1最优化战术决策最优化战术决策 最优勘探方案的确定（续最优勘探方案的确定（续2）中国地质大学
24、远程教学中国地质大学远程教学2.4.2最优化战略决策最优化战略决策 最优勘探过程的管理最优勘探过程的管理1 1矿产勘查工作管理过程的双层次结构系统模型矿产勘查工作管理过程的双层次结构系统模型2 2矿产勘查工作管理最优化的任务矿产勘查工作管理最优化的任务3 3矿产勘查各阶段工作基本内容矿产勘查各阶段工作基本内容4 4矿产勘查决策过程的组成要素矿产勘查决策过程的组成要素中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学预 测 地 质 测 量地 质 测 量 工 作 计 划预 测 普 查普 查 工 作 计 划预 测 评 价评 价 工 作 计 划预 测 勘 探勘 探 工 作 计 划各 阶 段 间 资 金、材 料
25、的 计 划 与 分 配高层次高层次管理管理低层次低层次管理管理进行野进行野外工作，外工作，资料整资料整理、预测理、预测1 1矿产勘查工作管理过程的双层次结构系统模型矿产勘查工作管理过程的双层次结构系统模型2.4.2最优化战略决策最优化战略决策 最优勘探过程的管理（续最优勘探过程的管理（续1）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学实现矿产勘查工作管理最优化的任务包括：实现矿产勘查工作管理最优化的任务包括：v 建立人建立人-机自动化信息预测系统；机自动化信息预测系统；v 研究资金、材料分配最优化综合决策方法；研究资金、材料分配最优化综合决策方法；v 选择研究地区和研究方法的途径。选择研究地区和研
26、究方法的途径。2 2矿产勘查工作管理最优化的任务矿产勘查工作管理最优化的任务2.4.2最优化战略决策最优化战略决策 最优勘探过程的管理（续最优勘探过程的管理（续2）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学 矿产勘查过程是一个分阶段依次进行的动态过程。矿产勘查过程是一个分阶段依次进行的动态过程。v 楚玛琴科楚玛琴科等人将矿产勘查分为：地质测量、普查、评价及勘探等人将矿产勘查分为：地质测量、普查、评价及勘探4个工作阶段，每个阶段包括预测、设计、实施和评价个工作阶段，每个阶段包括预测、设计、实施和评价4部分内容。部分内容。v 福洛罗夫福洛罗夫则认为，各阶段应分为两期：设计期和有效执行及管理期。则认为
27、，各阶段应分为两期：设计期和有效执行及管理期。地质测量阶段地质测量阶段普查阶段普查阶段评价阶段评价阶段预测亚阶段找矿亚阶段普查工作设计普查工作实施普查远景地段的地质预测编制普查工作报告接上阶段接下阶段3矿产勘查各阶段工作基本内容矿产勘查各阶段工作基本内容2.4.2最优化战略决策最优化战略决策 最优勘探过程的管理（续最优勘探过程的管理（续3）中国地质大学远程教学中国地质大学远程教学勘探决策过程由两个要素组成：勘探决策过程由两个要素组成：提出假说提出假说 检验假说检验假说为了作出最优勘查战略决策，尽可能做到：为了作出最优勘查战略决策，尽可能做到：v 提高结论的可靠性，加强结论的逻辑性。可能时应通过统计检验；提高结论的可靠性，加强结论的逻辑性。可能时应通过统计检验；v 增加增加“启发式启发式”分析比重，努力挖掘隐蔽信息；分析比重，努力挖掘隐蔽信息；v 加强所得结论的预测功能；加强所得结论的预测功能；v 整理资料应目的明确地分步进行；整理资料应目的明确地分步进行；v 广泛应用计算机，提高工作效率和分析能力。广泛应用计算机，提高工作效率和分析能力。4 4矿产勘查决策过程的组成要素矿产勘查决策过程的组成要素2.4.2最优化战略决策最优化战略决策 最优勘探过程的管理（续最优勘探过程的管理（续4）
