矿山地质类型划分及确定研究.pdf

世界有色金属2023年8月下178矿山地质类型划分及确定研究易辉（东华理工大学，江西 南昌 3 3 0 0 0 0）摘 要：本论文旨在探讨金属矿矿山地质类型划分方法及其应用。通过综合分析不同地质特征、地球化学特征和地质勘探技术，我们构建了一个综合的地质类型划分体系，以指导矿产资源的开发和管理。我们以不同类型的矿床为例，运用各种方法划分地质类型，然后探讨了划分结果在矿产勘探、环境保护和决策支持中的应用。研究表明，地质类型划分对于提高矿产资源的开发效率、保护环境和科学决策具有重要意义。关键词：地质类型划分；地球化学特征；地质勘探技术；矿产资源开发；环境保护中图分类号：P 6 9 4 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 6-0 1 7 8-3Study on classification and determination of mine geological typesYIHui(E a s t C h i n a Un i v e r s i t y o f T e c h n o l o g y,Na n c h a n g 3 3 0 0 0 0,C h i n a)Abstract:T h e p u r p o s e o f t h i s p a p e r i s t o d i s c u s s t h e g e o l o g i c a l c l a s s i f i c a t i o n me t h o d o f me t a l mi n e s a n d i t s a p p l i c a t i o n.T h r o u g h t h e c o mp r e h e n s i v e a n a l y s i s o f d i f f e r e n t g e o l o g i c a l c h a r a c t e r i s t i c s,g e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s a n d g e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n t e c h n i q u e s,w e b u i l d a c o mp r e h e n s i v e g e o l o g i c a l t y p e c l a s s i f i c a t i o n s y s t e m t o g u i d e t h e d e v e l o p me n t a n d ma n a g e me n t o f mi n e r a l r e s o u r c e s.T a k i n g d i f f e r e n t t y p e s o f d e p o s i t s a s e x a mp l e s,w e u s e v a r i o u s me t h o d s t o c l a s s i f y g e o l o g i c a l t y p e s,a n d t h e n d i s c u s s t h e a p p l i c a t i o n o f t h e c l a s s i f i c a t i o n r e s u l t s i n mi n e r a l e x p l o r a t i o n,e n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n a n d d e c i s i o n s u p p o r t.T h e r e s e a r c h s h o w s t h a t g e o l o g i c a l c l a s s i f i c a t i o n i s o f g r e a t s i g n i f i c a n c e f o r i mp r o v i n g t h e e x p l o i t a t i o n e f f i c i e n c y o f mi n e r a l r e s o u r c e s,p r o t e c t i n g t h e e n v i r o n me n t a n d ma k i n g s c i e n t i f i c d e c i s i o n s.Keywords:g e o l o g i c a l t y p e c l a s s i f i c a t i o n;G e o c h e mi c a l c h a r a c t e r i s t i c s;G e o l o g i c a l e x p l o r a t i o n t e c h n o l o g y;E x p l o i t a t i o n o f mi n e r a l r e s o u r c e s;E n v i r o n me n t a l p r o t e c t i o n收稿日期：2 0 2 3-0 6作者简介：易辉，男，生于1 9 9 7 年，侗族，贵州铜仁人，硕士研究生，研究方向：矿产普查与勘探。随着社会对金属矿矿产资源需求的不断增加，科学有效地划分金属矿矿山地质类型显得尤为重要。地质类型划分不仅有助于确定矿床的成因和富集规律，还能够为矿产资源的勘探、开发和管理提供科学依据。然而，由于金属矿矿床的多样性和复杂性，地质类型划分的方法和应用仍然具有一定的挑战性。本论文旨在探讨不同方法在金属矿矿山地质类型划分中的应用，以期为矿产资源领域的实践提供指导。1 文献综述1.1 金属矿矿山地质类型的研究历程金属矿矿山地质类型的研究历程可以追溯到几个世纪前。早期的矿产开发主要依赖于地质学家的实地考察和经验判断，缺乏系统性地分类和划分。随着现代地质学和技术的发展，金属矿矿山地质类型的研究逐渐深入，涵盖了岩性、矿化类型、地质构造以及地球化学特征等多个方面。20世纪中叶以来，地质类型划分逐渐引入了遥感技术、地理信息系统和地球物理勘探等现代技术手段，为地质类型的界定和划分提供了更多的数据和方法。1.2 地质类型划分在矿产资源开发中的作用地质类型划分在矿产资源开发中具有重要作用，不同地质类型的矿产资源分布具有差异性，因此准确的地质类型划分可以帮助资源勘探人员在合适的地点进行勘探，提高勘探效率。地质类型与矿产资源的成因和富集机制密切相关，对地质类型的深入研究有助于揭示矿床形成的地质过程，从而指导开发和管理策略。地质类型划分也为环境保护和矿山治理提供了科学依据，不同地质类型可能伴随着不同的环境影响和风险，因此需要针对性地管理和保护措施1。2 地质类型划分方法地质类型划分是矿产资源开发的基础，它涵盖了多个维度的特征，包括岩性、矿化特征、地质构造、地球化学特征等。2.1 基于地质特征的划分方法2.1.1 岩性组合与矿化特征在地质学领域，岩性组合与矿化特征的分析是一种关键性的方法，用于揭示地球历史的演变和地质构造的背景。通过对不同岩性的组合和分布进行细致地研究，我们可以深入了解地球在漫长的地质过程中所经历的各种变化。特别在金属矿矿山地质类型的划分中，岩性的矿化特征扮演着至关重要的角色。不同的岩性往往与不同的矿物组合和矿化作用相关联。这意味着在某个地区，不同类型的岩石可能富含不同种类的矿物，从而形成多样化的矿床。举例来说，火山岩类往往富含硫化矿物，如黄铁矿和黄铜矿，而沉积岩类可能富含氧化矿物，如铁锈矿。通过分析岩性组合和矿化特征，地质学家能够推断出地下矿化作用的类型和历史，从而为矿产资源的勘探和开发提供有力的科学依据。2.1.2 地质构造与构造环境地质构造是地壳中岩石体系的变形和运动的结果，它对于矿床的形成、分布以及后期变化产生深远的影响。在地质历史的长时间尺度内，不同的构造环境塑造了各式各样的地质特征，进而影响了矿床的多样性和分布。断裂、褶皱、逆冲等地质构造类型，代表着地球地壳的不同应力状态和变形2023年8月下 世界有色金属 179历史。这些构造类型在地质演化过程中形成了不同类型的矿床，例如断裂带可能富集了与断裂相关的矿物，如金、银等，而褶皱带则可能形成了富含金属硫化物的矿床。通过深入分析地质构造的特征，地质学家能够理解地质历史中构造力学的作用，进而对不同构造类型下矿床的形成机制有更为清晰地认识2。2.2 基于地球化学特征的划分方法2.2.1 元素分布与富集规律地球化学特征作为一种重要的地质类型划分方法，涵盖了地质过程中元素的分布、富集规律以及元素之间的相互关系。不同地质类型的矿床往往在元素分布和富集规律上呈现出显著的差异。这种差异不仅反映了地质体系演化的复杂性，还为我们理解地球内部作用、构造运动以及矿床形成机制提供了珍贵的线索。地球化学分析能够精确测定矿床中元素的存在及其含量，从而为矿床的分类和划分提供了定量依据。举例来说，铜矿床可能富含铜、钼等金属元素，而铁矿床则可能富含铁、锰等金属元素。这种元素的特定分布与富集模式与矿床的成因和形成环境密切相关。通过对地球化学特征的深入分析，地质学家能够揭示矿床形成的地球化学过程，从而推断出地质类型的划分依据。2.2.2 同位素组成与地质过程地球化学同位素是研究地质过程和矿床成因的重要工具。同位素的不同组成和比例可以揭示地球物质的来源、演化和作用过程。不同类型的地质过程和成因机制会在矿床中留下特定的同位素组成，因此同位素分析成为一种有力的地质类型划分方法。例如，稳定同位素如氧同位素在不同类型的矿床中显示出明显的差异。氧同位素分析可以帮助我们了解矿床成因中涉及的不同流体来源和温度条件。这对于区分不同地质类型的矿床以及解释地质历史和构造演化具有重要意义。通过对同位素组成的系统研究，我们能够更好地理解地球内部作用、岩浆活动以及矿床的生成和演化过程。2.3 基于遥感与地理信息系统的划分方法2.3.1 遥感影像解译在地质划分中的应用遥感技术在现代地质学领域的应用，尤其是地质类型的划分和研究方面，已经成为一种不可或缺的工具。通过获取高分辨率的遥感影像，我们能够以全新的视角审视地球表面的各种地质特征。从岩性的变化到地貌的起伏，再到植被的分布，遥感影像解译能够捕捉并记录这些多样的地质信息。遥感影像解译的关键在于将技术与地质知识相结合。通过对影像中的颜色、纹理和形态进行分析，我们可以识别出不同地质单元的边界和特征。这种方法在大范围的地质类型划分中尤为有用，特别是在人类难以进入的地区或地形复杂的地域。遥感影像可以提供全球性的覆盖，并且能够实现实时观测，从而帮助我们更好地理解地球的动态变化和地质历史。2.3.2 空间数据分析与地质类型划分地理信息系统（GIS）的引入，为地质类型划分提供了一种高效且全面的方法。GIS技术不仅可以整合各种地质数据，还可以将空间信息与属性信息相结合，实现多维度的分析。地质地形图、地球物理数据、遥感影像等可以在GIS平台上进行叠加和分析，从而揭示更丰富的地质特征。通过GIS技术，我们能够对不同地质要素之间的关系进行深入研究。例如，我们可以将地形起伏与岩性分布进行关联，或者将地球物理勘探数据与矿床类型进行比较。这种多维度的分析可以帮助我们更精准地划分出不同的地质类型，同时也有助于我们理解地球内部的作用机制和演化历史。3 划分技术手段地质类型划分的准确性和可靠性与所采用的技术手段密切相关。不同的地质勘探、地球物理勘探和地球化学分析技术可以提供丰富的地质信息，从而支持地质类型的划分与确定。3.1 地质勘探技术在地质类型划分中的应用地质勘探技术为地质学领域的研究和应用提供了深刻的洞察力。在理解地球内部结构、岩石组成以及地质演化过程中，地质勘探技术的应用起着至关重要的作用。地质勘探作为一项复杂而系统的活动，包含多种方法和技术，以获取关于地球内部构造和特征的信息。其中地质调查是最早也是最基本的地质勘探方法之一。通过对地表地貌、地质构造、地质现象等的详细观察，地质学家可以初步了解区域地质的特点，从而为后续的更深入研究提供线索。地质调查的结果可以揭示出露头岩层、构造线aments、断层、褶皱等浅部地质特征，这些信息对于划分地质类型和解读地质历史至关重要。然而，要想更全面地了解地球深部的地质情况，就需要借助更为先进的地质勘探技术，如钻探和采样。钻探是一种将钻头钻入地下，获取地下岩石样本的方法。这种方法不仅可以获得更深部的地质信息，还可以获取地下岩层的连续性信息，从而揭示地层的堆积顺序和岩石性质的变化。采样则是通过采集岩石、土壤、水等样本，进行物理化学分析，从而获取更多关于地质成分和特征的信息。这些深部地质信息对于确定地质类型、解析地壳运动和构造演化等具有重要价值3。3.2 地球物理勘探技术在地质类型划分中的应用地球物理方法的一个显著特点是其非侵入性，即不需要直接接触地下，就能够获取有关地质情况的信息。这使得地球物理技术在地质勘探中具有独特的优势。重力勘探通过测量地球引力场的变化，可以推断出地下不同密度的岩石层分布，从而揭示地壳的厚度变化、构造断裂等信息。磁力勘探则是通过测量地磁场的变化，来分析地下岩石的磁性特征，从而识别出磁性异常带和矿化带等重要地质特征。电磁勘探是另一种常用的地球物理方法，它利用地下岩石的电导率差异，通过向地下发送电磁信号并测量响应来推断地下结构。电磁勘探在矿产勘探和环境地质研究中得到了广泛应用，能够识别出地下水、矿化体、裂隙等信息。地震勘探也是一项重要的地球物理技术，通过分析地震波在地下传播的特性，可以揭示地下岩层的速度、密度、界面等信息，从而重构地下构造。3.3 地球化学分析技术在地质类型划分中的应用地球化学分析技术为地质类型划分提供了重要数据支持。地球化学分析可以测定样本中元素的含量及同位素组成，从而揭示矿床成因和地质过程。各种地球化学分析方法，如岩石薄片鉴定、元素分析和同位素分析等，可以用于划分不同地质类型。通过分析不同地质类型的地球化学特征，可以进一步确认地质类型的界限。世界有色金属2023年8月下1804 划分结果的应用经过科学的地质类型划分，所获得的划分结果在矿产资源勘探、环境保护、矿山治理以及综合评价与决策支持等方面具有广泛的应用价值。4.1 矿产资源勘探与开发规划中的应用地质类型的划分并非仅仅是对地球表面的物理划分，更是对地球内部的构造、成因、演化过程的深入理解。不同地质类型之间存在着显著的差异，包括岩石组成、地质构造、矿床形成机制等等。这种差异使得不同地质类型的矿床在成矿过程中呈现出不同的特点和规律，因此，针对性地制定勘探策略显得尤为重要。通过将地质类型的划分结果与地质勘探数据相结合，地质学家和矿产资源专家能够更准确地确定有可能富含矿产资源的地区。这种有针对性的勘探策略可以大大提高勘探的效率，避免资源的浪费。举个例子来说，对于某种特定类型的矿床，如果其成因机制要求在特定地质环境下才能形成，那么通过对该地质环境的研究，可以缩小勘探范围，提高找矿的成功率。地质类型的划分结果也为矿产资源的开发规划提供了重要的依据4。不同类型的矿床在开采过程中可能面临着不同的技术挑战和环境问题，因此需要制定相应的开发方案和管理策略。例如：一些矿床可能位于生态敏感区域，对环境保护要求较高；而另一些矿床可能深埋地下，需要采用深部开采技术。这些开发方案和策略的制定，都需要充分考虑地质类型的影响。4.2 环境保护在矿山治理中的应用地质类型的划分为评估不同矿山的环境影响程度提供了依据，不同地质类型的矿山在开采和加工过程中可能产生不同类型的废水、废气和固体废弃物。通过对照划分结果，可以更好地了解不同矿山类型可能造成的环境问题，从而有针对性地制定相应的环保措施。举例来说，某些地质类型的矿床可能含有有害重金属，在开采过程中可能会导致水体污染，因此需要采取特殊的处理方法来避免环境风险。地质类型的划分为矿山治理提供了重要的科学依据。不同地质类型的矿山可能存在着不同的挑战和难点。通过深入研究地质类型的特点，可以更好地理解矿山的地质构造、水文地质等方面的情况，从而更有效地制定治理方案。例如：某些地质类型的矿山可能在废弃后容易形成酸性矿山排水，这对环境造成极大威胁。在治理过程中，可以根据地质特点选择适当的技术手段来防止或减轻这种问题。地质类型的划分也为矿山复垦和废弃物处理提供了科学依据。不同类型的地质环境对于矿山复垦的难度和方法都会产生影响。通过对地质类型的认知，可以更好地规划矿山关闭后的复垦方案，促使被开采地区恢复成生态友好的状态。同时，废弃物的处理也可以根据不同地质类型的特点来选择最适合的处理方法，减少对环境的负面影响。4.3 综合评价与决策支持中的应用资源评价与决策支持是在矿产资源开发与利用过程中至关重要的环节，而地质类型的划分在这一领域也扮演着重要的角色。不同地质类型的矿产资源在经济价值、潜力和可开发性方面存在差异，因此，在综合评价和决策支持中，地质类型的划分具有重要的应用价值。地质类型的划分为资源评价提供了有力的依据。各种地质类型的矿床在成矿机制、储量丰度、开采成本等方面都存在不同特点，因此它们的经济价值和开发潜力也各不相同。通过对地质类型的划分，可以对不同类型的矿产资源进行优先级排序和综合评估，从而更准确地了解资源分布情况，为资源开发的优先级和规模提供科学指导。地质类型划分为政府和企业的决策提供了决策支持。在资源开发政策和投资决策制定过程中，考虑到不同地质类型的特点和风险至关重要。某些地质类型的矿床可能具有较高的开发难度，需要投入更多的技术和资金；而另一些地质类型可能具有更低的环境影响和开发风险5。通过充分了解地质类型的情况，可以更好地制定资源开发的发展战略，确保资源的可持续开发。地质类型划分也有助于寻找新的资源开发机会。不同地质类型可能存在着未被充分开发的潜在矿产资源。通过对不同地质类型的深入研究，可以发现新的矿产赋存形式，拓展资源开发的视野。这有助于促进创新性的勘探和开发活动，为经济的可持续增长提供新的动力。5 挑战与展望5.1 数据获取与处理的挑战地质类型划分的准确性和可靠性与数据获取和处理的质量密切相关。然而，现实中，地质信息的获取可能受限于地质勘探和调查的范围、精度和成本。而且不同数据来源和不同地区的数据差异也可能影响划分结果的精准性。因此，如何有效获取、整合和处理多源地质数据，以提高划分结果的可信度，是当前面临的挑战之一。5.2 跨学科融合的未来发展方向未来，地质类型划分的发展将更加依赖于跨学科的融合。地质学、地球物理学、地球化学、遥感技术、数据科学等领域的交叉合作将为地质类型划分带来新的机遇和挑战。通过将不同学科的专业知识和技术融合在一起，可以实现多角度、多尺度的地质信息获取和分析，从而提高地质类型划分的准确性和综合性。交叉学科的合作还可以促进创新方法的提出和应用，为地质类型划分带来更大的发展潜力。6 结论通过本论文的研究，我们深入探讨了基于地质特征、地球化学特征和地质勘探技术的金属矿矿山地质类型划分方法，并在实际案例中应用了这些方法。划分结果为矿产资源的勘探提供了重要信息，对于环境保护和决策制定也具有指导意义。然而，在未来的研究中，我们也要面对数据获取与处理、跨学科合作等挑战。通过不断改进方法和技术，我们可以更好地应对这些挑战，为金属矿矿山地质类型划分领域的发展作出更大的贡献。1徐友宁,何芳,陈社斌,等.矿山环境地质问题特点及类型划分J.西北地质,2003,36(C00):7.2夏清阳施健雄.矿山地质条件分类及地质钻探方法研究J.中国金属通报,2022(7):126-128.3卿敏.全国金矿找矿勘查部署研究成果报告R.中国人民武装警察部队黄金地质研究所.4吕古贤.金属矿田地质勘探类型及其评价方案J.地学前缘,2015,22(004):13-21.5郭有民.金属矿山环境治理及水文地质特征研究J.世界有色金属,2019(3):2.