矿产资源评价 第三章 地质评价.ppt
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1、1,第三章 矿产资源地质评价,第一节 区域矿产资源评价 第二节 矿区矿产资源评价 第三节 找矿靶区优选,2,第一节 区域矿产资源评价,一、基本概念 区域矿产资源评价是指对一个大地构造单元、成矿带,甚至对整个洲、大陆乃至全球范围的矿产资源作出评价,评价的成果主要作为区域矿产普查勘探和开发远景区选择及长远经济规划的依据。 二、主要评价方法 目前,在区域矿产资源评价实践中已经使用和公认的方法有:单位区域价值估计法、体积估计法、丰度估计法、德尔菲估计法、矿床模型法,和综合方法。,3,第一节 区域矿产资源评价,区域矿产资源评价方法正处于不断发展阶段,这是因为: 矿产资源勘查进入又一轮高度发展期; 矿产资
2、源数据库的应用刚刚起步,前景广阔; 近年来数学的优秀成果带动的数学地质研究与实践对矿产资源评价有巨大推动作用。,4,第一节 区域矿产资源评价,三、区域价值估计法 区域价值估计法的实质是,选择地质工作程度较高和矿物商品生产丰富而发展的地区,将历年的矿物商品和价值统计起来,再由统计结果和地质变化特征(控制区和评价区),建立价值与地质相异性测度和资源相异性测度的数学关系,从而确定评价区内有可能产出的资源种类,预测产出的新的资源类别,近似地确定未来可能达到的资源生产量,该法简单易行,只要具备必要的地质资料,可在较短的时间内完成国家级的资源评价工作。,5,概括的讲: 区域价值估计法是一种据已知地区的单位
3、区域矿产量和 单位区域价值去类比、估计研究区的资源概况的资源评 价方法。 就是通过对一个地区内所开采各种矿产资源给出一个综 合量,并将其数量和价值与其它相似地区的资源进行比 较分析,以确定: a在研究的地区内可能出现哪几种矿产? b是否能获得新的资源? c已经开采的资源未来还可获得多少? 所以,这种方法也是以类比法为基础。,6,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 1.单位区域价值(urv) 在选定的区域内,将已经开采的矿产资源量换算成总的货币价值,定量说明该区域矿产的总价值,然后将该地区的面积除以该总价值,则得到该地区单位区域价值。 计算单位区域价值时,可以计算所有矿产的价值,也可以计算若
4、干或者某一矿产的价值,取决于研究的目的。,7,2. 区域价值的统计分布 单位区域价值统计分布是实现区域价值估计 的重要工具之一,分析和对比所研究的区域在该 统计分布图上的位置以及同其他区域的差异,将 形成研究区内矿产潜力的重要结论。,8,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 3. 地质信息转换表 按照一个标准格式将区域内的地质信息进行登记,再把地矿图上的单位转换成时代一岩性单位。 具体的做法是:首先设计一个标准的转换表,然后将一个方格网蒙在研究区的地矿图上,将网格交点所对应的时代和岩性记入表内的相应位置。 4. 矿产信息转换表 按照一个标准格式将区域内的矿产进行登记,以利于比较。在美国,该格
5、式包括75种标准矿产的总量及其价值。,9,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 5. 资源相异性测度(富有度) 它是一个反映矿种丰富程度的指标。矿种愈多,则矿产资源相异性测度愈大。相异性测度有以下三种计算方法: (1)简单记数法 式中:Y矿产资源相异性测度; S矿产种类数。 根据标准的矿产信息转换表,当一个区域内75种标准矿产均出现时,则达到矿产最大相异性测度Y75-174;而当该区域仅有一种矿产时,其资源相异性测度Y1-10。,10,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 (2)信息函数法 这样计算出来的相异性测度是一个由0到1的数。当所研究区域只有一种矿种时,其资源相异性测度为0;当75
6、种矿产均存在,且各占175时,其资源相异性测度为1。利用相对信息量作相异性测度指标的优点是它考虑了这些矿种所占的百分比。,11,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 (3)矿产资源相异性测度指数(IDM)计算法 参照经济分异度指数计算公式,建立矿产分异度指数计算公式。 这个值被保证在01的范围内。,12,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 6.地质相异性测度 地质相异性测度的3种计算法完全类似于矿产资源相异性测度。按时代岩性单位65个,得出以下3种算法: (1)简单记数法 式中: X地质相异性测度; S该区域出现的时代一岩性单位数。,13,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 (2)信
7、息函数 时代一岩性单位所占百分比。,14,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 (3)地质相异性测度指数(IGD)计算法 IGD值也被保证在01之间。,15,三、区域价值估计法 (一)几个基本概念 7.矿产资源相异性测度统计分布 将许多研究地区的矿产资源相异性测度作成频率分布图,目的在于对比。进行差值分析。 8. 地质相异性测度的统计分布 将许多研究地区的地质相异性测度作成频率分布图目的在于对比,进而寻找具有相同相异性测度的一组地区。 9.相异性测度回归方程 回归方程可根据实际观测的地区相异性测度X来估计一个矿产资源相异性测度。而估计的资源相异性测度,同该地区实际的资源相异性测度Y之间有一个
8、差值A-Y,这一差值即为矿种的潜力,因此,相异性测度回归方程也是预测矿产资源潜力的重要工具之一。,16,三、区域价值估计法 (二)基本假设 区域价值估计法建立在以下四点基本假设: (1)根据地壳矿产资源富有度理论,等面积的地壳具有相等的矿产资源(或价值相等),且所掌握的各个地区的地质特征或资料水平)是相对真实的(都立足于同一比例尺的地矿图)。 (2)评价获得的矿产资源评价结果对有些地区是相对真实的(接近其实际资源值),而对有些地区是不真实的(低于该区真空的资源价值),因此,根据类比理论,可以利用这种差别对这类地区作出评价。,17,三、区域价值估计法 (二)基本假设 (3)以地质变量综合和分解理
9、论为基础,地壳某部分的矿产资源富有度与该地区出露或赋存的岩石类型有关,即矿产资源相异性测度和地区相异性测度之间存在某种相关关系,因而可以用回归分析方法建立它们之间的定量关系。 (4)评价结果的真实程度与该地区的经济发达程度有关,即与政治、经济因素有关。一般来说,在相似地质条件下,发达地区的矿产资源价值要高于落后地区,据此,矿产资源价值往往是投资的函数。,18,(三)方法的目的 (1)区域内总的资源数量潜力(以美元计),特别要 指出,除现有资源量外,还能增加多少资源量; (2)区域内总的矿种数目,特别要指出,除现在已 开采的矿种外,还可能有哪些潜在的矿种可能被 发现。,19,(四)方法的基本内容
10、 1.研究区的地矿分类 首先,需要把各个研究区进行分类,将地质条件大致相同的区域归并为一类。由于已经假定地质数据是相对可靠的,因此,这种研究区的地矿分类也是相对可靠的。 地质相异性测度仅说明在一个研究区内几种不同的时代岩性单元的组合特征,而并不能说明是哪几种时代岩性单元参与了组合。在按地质相异性测度进行分类之后,还应按时代岩性的接近程度对该类型中的研究区进行更详细的对比和划分,最后找到那些既在地质相异性测度上是接近的,又在时代岩性组成上是接近的区域。,20,(四)方法的基本内容 2.矿产资源差值分析 第一种差值是从各地区矿产资源价值频率分布图上,找到有些地质类型相同的区域,在矿产资源价值上存在
11、一个相当的差值。这个差值具有增加低价值单元资源价值的潜力; 第二种差值是从各单元的矿产资源相异性测度(丰富度)频率分布图上,找到有些地质类型相同的区域,在矿产资源相异性测度(即矿种数)上存在一个相当差值。这个具有低价值的区域将具有增加资源种类的潜力; 第三种差值是在各地区矿产资源相异性测度频率分布图上,可发现对某个评价区而言观测的矿资源相异性测度与根据回归方程算出的资源相异性测度之间存在一个差值。这个差值同样预示了该评价区内矿产种类增加的潜力。,21,四、体积估计法 体积估计法属于外推法,是建立在类比理论基础上的矿产资源评价方法。是将控制区内有代表性的单位体积内矿产资源的平均含量估计值,外推到
12、评价区的体积范围内估算评价区的矿产资源量的方法。该法常用来估算与开采矿床相邻的未发现的资源,也用来确定已发现资源的外推部分。 (一)方法的基本依据 体积估计法是建立在下列两个假设基础上的: 1.一定的地质构造单元赋存的某种矿产资源与其含矿建造的体积成比例。 2.地质环境类似或相近的建造中,赋存相同类型的矿产,且其数量接近。,22,四、体积估计法 (二)体积估计法主要步骤 1. 选择开采年久而其开采资料保存完整的矿山或地区(产油区,也可是产煤区)作为控制区,在控制区要具有与矿产资源有关的确切数据。 2 .收集控制区内的地质资料,物化探资料、矿山的历年累计产量、探明储量、开采地段采出矿体的厚度、长
13、度、延深、夹石、回采系数 等等数据。 3.根据已知资料,建立合理的地质成矿模式,确定某种矿产资源在地壳内单位体积内的平均含量。,23,(二)体积估计法主要步骤 4.论证评价区是否与控制区具有相似的成矿地质 条件。当确认二者基本相似后,推算评价区内含 矿建造的体积,从而估算出评价区的潜在资源 量。 5.地质解释,体积估计法获得的结果仅表示一个 地区(即预测区)内资源量的总概念而地质普查 工作往往需要利用整个总概念所提供的信息确定 普查的远景区,这就是体积估计法结果的地质解 释。,24,(三)资料要求 1.已知区内需要某种矿的历年产量、探明储量及 有关的资源量境及其特征。 2.评价区内需要有正规的
14、地质图及过去的勘探资 料,特别是确定体积的必要参数(深度或深部构 造的资料)。,25,(四)误差来源的讨论 1.体积估计法的误差来自确定地壳单位体积内代 表性矿产的平均含量的各项参数的正确性和从控 制区外推至预测区的正确程度。 2.在评价的过程中,精度在很大程度上决定于预 测人员的地质理论水平和经验。,26,第一节 区域矿产资源评价,四、体积估计法 (五)计算方法 评价区矿产资源可按下列公式进行估算: 1.根据控制区历年来生产经验确定地壳单位体积内矿产的含量: 式中: M单位地壳体积内矿产含量的比值; V2已知矿产生产的体积; V1已知范围内含矿地壳的总体积。 2.估算评价区内潜在的矿产体积:
15、 式中:V3估算的矿产体积量; V4评价区内有利成矿的地壳总体积。,27,第一节 区域矿产资源评价,四、体积估计法 (五)计算方法 3.估算评价区内潜在的矿产资源量: 式中: Mc估算的评价区内的矿产资源量; C控制区内地壳单位体积矿产资源的平均含量。 体积估计法理论上适用于任何矿产,但在实际应用中,矿床比较简单和呈均匀的几何形状时,估计的结果比较理想。体积估计法常用于石油、天然气、煤炭、磷灰石、钾盐、沸石及含铁建造这类矿产资源的评价。,28,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 丰度估计法是建立在地质理论基础上的适用于单矿种的评价方法。一个地区的某种矿产资源量与该地区的地壳丰度有一定关系
16、,地壳元素的这种丰度与矿产资源量之间的关系是丰度估计法的地质理论依据。 目前使用的丰度估计法实质上是地质统计模型和地质经验类比法相结合的一种评价方法,它把控制区的成矿元素的地壳丰度和探明的累计储量作为已知参数,求得控制区内该成矿元素在地壳中的富集系数,然后外推到地质和成矿条件相似的预测区,估算评价区内该矿种的资源量。 在美国 ,矿产储量与相应元素地壳丰度的关系: R=A108109,29,丰度估计法的依据: 成矿元素的地完丰度系指元素在地壳中处于分散状态和集 中状态的总和。在特定的地质条件控制下,成矿元素的集 中富集,在勘探地球化学上称之为异常。一般来说,有经 济价值的矿床都有相应的地球化学异
17、常。因此,在一般地 质环境中,元素处于分散状态时,形成矿床的可能性不大 处于集中富集状态时,成矿的可能性就大些。丰度估计法 就是根据元素在地壳中的这种地球化学性状作为理论依据 所确定的资源估计方法。,30,对资料的要求 丰度估计法所需资料包括: (1)面积数据:根据区域的大小及预先规定的要 求,选用适当比例尺的图件,由图上测出面积。 (2)地球化学数据:无论是资源已知区还是预测 区,都要多方收集据以确定该区成矿元素的地壳 丰度。 (3)资源数据:已知区内各种矿量资源,应分组得 到蕴藏量数字。,31,通过丰度估计法将在预测区获得下列的结果: 1、预测区内某成矿元索的资源量,除了现有发 现的资源量
18、外,还能指出可能增加多少资源量, 即潜在资源; 2、把可能增加的资源量摆到预测区内的地球化 学图上和相应的地质图上,大致了解到这部分资 源量的空间分布特征,指示或确定未来的普查 区。,32,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 常见有四种丰度估计法的模型: (一)线金属量法和面金属量法 线(面)金属量系指沿着测线(平面或剖面)在地球化学异常范围内超出背景的金属资源量,数学意义上相当于按直线或面积的积分。实践中,原生晕异常金属资源量的计算是根据其最简单的公式进行的。,33,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 (一)线金属量法和面金属量法 式中 :P成矿元素的金属量; S普查网一个方格的
19、面积; CX取样点上测量获得的某金属元素的浓度值; C地方性的地球化学背景水平; S异常范围; 圈定异常范围内的元素浓度平均值; n列入计算的样品数。,34,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 (二)分散流的金属资源量的经验理论法 在比较复杂的地球化学环境下,对分散流的金属资源量的估计通常根据以下公式计算: 式中:H 根据分散流取样介质资料计算的某元素的资源量; a呈非工业品位金属所占的可能份额的校正系数,a1; H适当的计算深度。 P由下式定义: 式中:X 剖面上采样点的间距; L 直角测网的剖面间距; n 列入计算的样品数。,35,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 (三)丰度
20、模型的近似关系法 计算公式为: 式中: R资源量; A丰度值; V每平方千米的资源量。,36,五、丰度估计法 (四)丰度模型法 丰度模型法是把已知地区成矿元素的地壳丰度和探明的累积量作为已知参数,求得已知地区的该成矿元素在地壳中的富集系数,用它外推到地质和成矿条件相似的评价区,估算评价区该元素的资源量。其计算公式如下: 式中:rR成矿元素或成矿元素组合(R)的富集系数; TR成矿元素的金属储量; CR已知区的面积; D已知区的地壳深度,一般由当前的开采和勘探技术条件来确定; CA成矿元素的地壳丰度; SG成矿元素组成的矿石体重。,37,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 (四)丰度模型法
21、 由此公式计算获得的rR值是用相对单位来表示的一个系数,是度量己知地区的已知资源量和该区内成矿元素富集程度和丰富程度的定量指标,称之为富集系数。其值在0与1之间变化。当选定的控制区内成矿元素的已知储量增加时,rR值也增大。rR值增大,在预测区计算的资源量也增加。,38,第一节 区域矿产资源评价,五、丰度估计法 (四)丰度模型法 式中:ETR评价区内该成矿元素的资源量; RA评价区的面积,平方公里; A评价区该成矿元素的地壳丰度; SG评价区内出露岩石的平均体重。,39,第一节 区域矿产资源评价,六、德尔菲估计法 德尔菲估计法是国际地质协调计划第98项推荐的矿产资源评价的方法之一。它是组织多名有
22、关专家,对含矿区的资源潜力各自以不记名的方式进行估计,这种估计一般反复进行多次。其实质是系统地使用主观知识,同时又限制了个别偏离主题太远的估计结果的影响。最后以专家们的意见为基础,经过统计,筛选与平衡,估算出评价区的资源潜力(或价值)。它客观地综合多数地质专家经验与主观判断的技巧,实践证明是一种有效的方法。 在矿产资源评价中,德尔菲估计法应用很广,一般在资料稀缺的地区作评价时,可把专家的经验利用到最好程度。该方法成本最低,且快速简使。,40,专家的条件: 1、必须有大量的实际找矿经验者, 2、对研究区的地质和矿产资源的状况有详细的 了解; 3、对矿产资源的估计结果不感兴趣,即不会产 生一种希望
23、该区矿产资源量少或多的心情。,41,第一节 区域矿产资源评价,六、德尔菲估计法 德尔菲估计法的工作步骤: (1)确定评价区和矿种。 (2)选定专家,对每位专家可根据他们的可靠程度赋予不同的权值。 (3)选定德尔菲班长。班长是德尔菲法计划的核心,主持整个德尔菲法计划。 (4)将矿产资源评价问题按德尔菲法的要求格式化,通常采用概率分析形式将问题格式化,构成意见征询表。,42,第一节 区域矿产资源评价,43,第一节 区域矿产资源评价,六、德尔菲估计法 德尔菲估计法的工作步骤: (5)训练专家正确回答规定的主观概率问题。 (6)班长将所有专家填写的资源量的主观概率分布表按每位专家的可靠性综合成实际概率
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