矿产资源评价及其应用研究

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出版者:中国矿业大学出版社
作者:黄宗文
出品人:
页数:197
译者:
出版时间:1998-12
价格:30.00
装帧:平装
isbn号码:9787810409575
丛书系列:
图书标签:
  • 矿产资源
  • 资源评价
  • 地质工程
  • 勘探开发
  • 矿业经济
  • 可持续发展
  • 资源利用
  • 矿产政策
  • 地球科学
  • 环境地质
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具体描述

内容简介

本书是首部将矿产资源条件评价预测、技术经济分析、开发开采决策连为有机整体,系统

论述开发开采阶段矿产资源(侧重煤炭)评价及其应用问题的专著,系作者根据十多年来在该

领域的科研实践及国内外最新研究进展写成的。书中内容包括:评价数据处理,评价及建模原

则与方法,诸如断层、煤厚、品位等资源条件单因素的评价与估计,基于勘探类型划分、开发优

序决策、开采工艺选择、矿井地质条件分类、投入产出分析等目的的资源条件综合评价,未采

区评价值确定,矿产资源条件与单产工效、成本利润、采出率等开采指标的关系模型,矿产资

源经济可采性评价与经济可采储量确定,矿产资源资产评估与级差收益测算等。书中给出了

若干重要研究实例,具有实用性、系统性、信息性、前沿性、学科交叉性等特点,可供地质、采

矿、矿山测量、矿山经济管理及矿政管理等专业人员阅读参考,亦可作为大专院校相关专业及

矿管培训的教学参考书。

《地球深部物质循环与能源转型》 内容提要: 本书聚焦于地球内部物质的复杂循环机制,从地幔深处的高温高压环境出发,系统阐述了岩浆作用、板块构造运动与地幔对流如何驱动地球表层与深部物质的交换。重点分析了在当前全球能源结构转型的大背景下,地球深部能源资源(如地热能、可燃冰、深层油气)的赋存状态、形成机理及其高效开发面临的地质工程挑战。全书结合前沿的地球物理学观测数据、同位素地球化学示踪技术以及先进的数值模拟方法,构建了多尺度、多物理场的地球动力学模型,旨在揭示驱动地球系统演化的基本动力,并为应对气候变化、保障能源安全提供新的科学视角和技术支撑。 第一章:地球深部结构与物质不均一性 本章首先回顾了地震学对地球内部精细结构的探测进展,重点探讨了地幔转换带(410 km 和 660 km 间断面)的物相变化及其对物质传输的影响。引入了高压高温实验岩石学的结果,分析了橄榄石、钙钛矿等主要矿物在深部地幔条件下的结构弛豫与扩散机制。通过对天然岩石和地幔捕获体的地球化学分析,揭示了地幔在不同深度和时间尺度上的物质混合与分离过程。此外,本章还深入讨论了D''层作为地幔-核边界的特殊区域,其复杂对流模式如何影响深源岩浆的起源和地表热流的分布。重点关注了放射性元素在深部物质中的微量分配,及其对地球内部热源的贡献评估。 第二章:地幔对流与板块构造的耦合动力学 本章是全书的核心理论部分,旨在建立地幔对流驱动下的板块运动理论框架。详细解析了岩石圈的力学响应特性,包括对流引起的拉伸、挤压和走滑应力场。通过三维粘滞流体动力学模拟,展示了从地幔柱到俯冲带的物质传输路径。重点研究了俯冲板片在深部地幔中的“陷落”或“绕流”机制,并结合俯冲带地震(如深源地震)的空隙性分析,探讨了水、二氧化碳等挥发分在俯冲带的迁移对板块动力学的影响。此外,还讨论了“地幔热柱”(Plume)的生命周期及其对大火成岩省(LIPs)形成的贡献,以及这些事件对全球气候和生物演化的远期影响。 第三章:深源热能的赋存、转化与高效提取 随着对化石能源依赖的降低,地热能被视为最具潜力的清洁基荷能源之一。本章将研究的重点投向了与深部物质循环紧密相关的地热资源。详细分析了裂隙型地热系统、增强型地热系统(EGS)以及处于俯冲带和火山弧区域的超临界流体地热资源。结合大地热流数据和岩体热物性参数,建立了地热储层温度场和压力场的精细化模型。着重探讨了深部岩体水力耦合问题的解决策略,包括如何通过优化钻井轨迹和压裂技术,最大限度地提高热能的提取效率,同时规避诱发地震的风险。对深部热流体中的溶解性矿物(如二氧化硅、硫化物)的迁移与沉淀行为进行了热化学模拟,以期解决换热管路结垢问题。 第四章:可燃冰(天然气水合物)的形成、稳定域与资源潜力评估 天然气水合物作为潜在的巨大碳氢资源,其形成与稳定条件直接受控于沉积盆地的热力学环境和地层水化学组分。本章系统梳理了海洋和陆域(冻土区)可燃冰的赋存环境特征。深入分析了水合物的相平衡曲线及其在不同地质构造带(如深海斜坡、海脊)的分布规律。着重讨论了沉积物孔隙结构、成岩作用(如粘土矿物含量)对水合物的成核和生长速率的影响。在资源评价方面,结合三维地质建模和地球物理(如地震“底部闪烁”AVO 异常)识别技术,提出了更加精确的资源量估算方法。对于开采技术,本章探讨了“降压法”和“热力置换法”在不同地质条件下的适用性及环境风险评估。 第五章:深层非常规油气与二氧化碳地质封存(CCS)的耦合研究 深层页岩气和致密砂岩油气的勘探开发,对地层力学响应提出了更高的要求。本章从地壳应力场、地层孔隙演化和流体动力学角度,分析了非常规油气藏的渗流机理。重点关注了深部地层中天然裂缝的发育模式及其对储层渗透率的非线性贡献。此外,本书将CCS技术视为地球深部物质循环的逆向过程进行研究。详细考察了深层咸水层和枯竭油气藏作为CO2封存库的适宜性,包括围岩的应力敏感性、CO2-水-岩石的长期反应过程(矿化作用),以及超临界CO2在封闭性地层中的迁移和封存安全性评价。利用稳定同位素示踪技术,评估了注入CO2与地层气体的混合程度及其对长期封存效果的影响。 第六章:地球动力学模型与未来能源资源勘探的交叉前沿 本章展望了地球科学前沿研究方向。强调了将多源数据(地磁、重力、大地电磁、深部钻探数据)融合到统一的地球系统模型中的必要性。介绍了利用人工智能和机器学习方法处理海量地球物理数据的潜力,以期识别出传统方法难以发现的深部热异常体和流体运移通道。最后,探讨了深部钻探工程在获取极端条件样本和验证理论模型中的关键作用,为实现“万米深地”目标所必须突破的材料科学和钻井工程瓶颈。本书旨在为地球科学研究者、能源地质工程师以及宏观环境政策制定者提供一个跨学科的、具有前瞻性的参考框架。

作者简介

目录信息

目录
前言
序一
序二
第一章 矿产资源条件单因素评价
第一节 基本内容及变化程度评定
一、单因素评价的基本内容
二、评价指标的变化程度评定
第二节 评价数据的稳健处理
一、评价数据的稳健游动平均修匀
二、评价数据的稳健趋势面分析
第三节 煤厚与煤层稳定性分析及评价
一、煤层厚度分析
二、煤层稳定性分析与评价
三、煤厚分布的正态性检验
四、数理统计法几个评价公式的关系
第四节 断层及其对开采影响的统计分析
一、断层类型及断层复杂程度评价指标
二、断层落差与走向长度规律的统计分析
三、断层走向的统计分析
四、断层对开采影响的统计分析
五、工作面断层破坏指数的最优形式及其统计预测
第五节 矿体指标的估计
一、矿体指标位置估计与蒙特卡洛模拟
二、矿体指标的权函数估计
三、已知点分布状态对估值的影响及相应权函数的建立
第六节 其它资源条件因素分析
一、构造复杂程度
二、煤层赋存条件
三、灾害条件
四、煤质与煤系共伴生矿产
五、地理环境条件
第二章 矿产资源条件综合评价
第一节 矿产资源条件综合评价的基本原则与方法
一、矿产资源条件综合评价的特点与原则
二、矿产资源条件综合评价方法
三、模糊综合评价
第二节 基于勘探类型划分的综合评价
一、现行规范的分类指标和分类方案
二、等性块段指数法综合评价
三、模糊综合评价
第三节 基于开发优序决策的综合评价
一、列表分类综合评价
二、指数法综合评价
三、模糊综合评价
四、灰色聚类法综合评价
第四节 基于开采工艺选择的综合评价
一、等性块段指数法综合评价
二、模糊综合评价
第五节 基于矿井地质条件分类的综合评价
一、现行规程矿井地质条件分类方案
二、矿井构造复杂程度与煤层稳定性分类的数学模型
三、矿井地质条件的模糊综合评价
第六节 基于矿井投入产出分析的综合评价
一、评价指标体系与模型
二、矿区(并)条件综合评价结果及矿区(井)条件分类
三、平顶山矿区评价结果
第三章 矿产资源条件与开采指标的关系模型
第一节 建模方法与步骤
一、模型种类
二、建模方法
三、建模步骤
第二节 未采区评价值的确定
一、采前评价结果校正法
二、预测模型法
三、回采工作面评价值的确定
第三节 资源条件与开采指标的关系模型
一、工作面单产工效模型
二、工作面材料消耗模型
三、工作面成本与利润模型
四、矿井基建投资与矿井经营成本模型
五、采区与矿井生产能力模型
六、开采采出率模型
七、模型应用
八、促进应用的措施与途径
第四章 矿产资源经济可采性评价
第一节 煤炭经济可采储量的定义与确定原则
一、煤炭经济可采储量的定义
二、研究煤炭经济可采储量的意义
三、确定煤炭经济可采储量的基本原则
第二节 基本方法与模型
一、煤炭经济可采储量确定的基本方法
二、评价的实用公式
三、评价模型的建立
第三节 典型评价案例
一、单元(工作面)煤炭资源经济可采性的评定
二、煤层经济可采厚度的确定
三、矿井合理开采深度的分析
第四节 含矸煤层开采的经济评价与优化
一、原理、模型与参数
二、含矸煤层分合开采方案的确定
三、夹矸层下(上)经济可采厚度的确定
四、含矸煤层经济可采厚度的确定
第五章 矿产资源资产价值与级差收益评估
第一节 基本概念
一、矿产资源资产
二、级差收益及其分类
三、矿产资源资产价值的内涵及其构成
第二节 基本方法与模型
一、几种主要矿产资源资产价值评估方法
二、矿产资源资产评估的收益现值法和模型
三、级差收益的确定方法和模型
四、矿产资源评估中应注意的几个问题
第三节 资源条件与开采吨煤成本关系模型的构建
一、建模所采用的基础数据
二、影响吨煤开采成本的因素
三、因素的量化与隶属函数的确定
四、将工作面的评价值转化为年度评价值
五、时间因素影响的析离
六、权重的确定方法
七、建模方法与模型精度
第四节 资源资产价值与级差收益的测算实例
一、基本参数的确定
二、级差收益的测算实例
三、资源资产价值的测算实例
四、各因素对级差收益和资源价值的影响分析
参考文献
· · · · · · (收起)

读后感

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用户评价

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让我印象极为深刻的是,这本书在案例分析部分的详尽程度和广度。它没有局限于国内某几个知名的特大型矿床,而是选取了来自全球不同地质构造背景下的多个经典矿例进行剖析。无论是北美某个古老的斑岩铜矿的演化史,还是南美某个新兴的锂矿床的隐伏特征,作者都提供了非常详尽的第一手数据和现场描述。特别是对其中一个热液型金矿的成矿流体包裹体研究的引用,简直是细致入微,连温度、压力、盐度的具体范围都清晰列出。这种全球视野和微观尺度的结合,极大地拓宽了我的思维边界,让我意识到评价方法并非一成不变的公式,而是需要根据具体的地质背景灵活调整的艺术。这本书真正做到了将理论的骨架与实践的血肉完美结合,读完后感觉自己对全球矿产资源评估的复杂性有了更深层次的体悟。

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这本书的书封设计得非常大气,封面上那几张高清的矿石图片,色彩斑斓,纹理清晰,光影处理得恰到好处,一下子就把我的注意力抓住了。我记得我是在一个书店的角落里发现它的,当时只是随手翻开,但很快就被它详尽的图表和精美的插图吸引住了。这本书的装帧质量也很高,纸张厚实,印刷清晰,即便是反复翻阅也不会轻易损坏。我特别欣赏作者在排版上的用心,每一章节的标题都用了一种既醒目又不失学术严谨性的字体,阅读起来非常舒适,完全没有一般专业书籍那种枯燥乏味的感觉。更别提那些穿插在正文中的地质剖面图和三维模型示意图,那些复杂的空间关系被清晰地呈现出来,这对于理解那些抽象的地球内部过程简直是太重要了。光是这些视觉上的呈现,就足以让我对这本书的内容充满期待,它给人的第一印象就是:这是一本经过精心打磨、力求完美的专业著作,而不是随便拼凑的资料汇编。

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说实话,我拿到这本书时,心里是有些忐忑的,毕竟“资源评价”这个领域听起来就充满了高深的数学模型和晦涩的统计学原理。但令人惊喜的是,作者在阐述核心概念时,采用了非常巧妙的类比和循序渐进的讲解方式。比如,书中解释“储量估算的不确定性”时,并没有直接抛出复杂的概率分布函数,而是先用了一个生活中的例子——测量一个不规则形状的池塘的蓄水量,从而引出了系统误差和随机误差的区别。这种由浅入深的教学路径,让我这个非地质专业背景的读者也能很快跟上思路。我尤其欣赏它对“风险评估矩阵”的细致剖析,作者不仅解释了如何构建矩阵,还结合了实际的勘探案例,展示了不同风险等级决策可能带来的经济后果,这种结合实际操作的理论讲解,极大地增强了知识的实用性和可操作性。

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这本书的内容组织结构堪称教科书级别的典范。它的逻辑链条非常严密,从宏观的区域资源禀赋分析,过渡到微观的矿床特征描述,再到最后的经济可行性分析,每一步都衔接得天衣无缝。我特别喜欢它在讨论不同勘探阶段(如普查、详查、勘探)时,对评价指标和技术要求的递进式阐述。这不仅仅是一本告诉你“怎么做”的书,更是一本告诉你“在什么阶段应该关注什么问题”的指南。例如,在描述遥感技术在早期勘查中的应用时,作者非常细致地列举了不同光谱波段对特定矿化蚀变的指示意义,并通过对比分析,清晰地指出了该技术在特定地质环境下的局限性。这种对技术优缺点的全面、客观的评价,体现了作者深厚的学术功底和丰富的实践经验,读完让人感觉收获的不仅是知识点,更是做研究的科学态度。

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阅读这本书的过程中,我有一个非常强烈的感受,那就是作者对“可持续发展”和“环境责任”的重视程度远超一般同类书籍。在很多关于资源储量评估和开采潜力预测的章节中,作者都会特意辟出篇幅,讨论资源定价背后的社会成本和环境影响。他不仅仅是在计算“有多少矿”,更是在探讨“这些矿值不值得开采”。特别是关于“伴生矿产综合利用”的章节,作者提出了一种多目标优化模型,它不仅考虑了主要矿产的经济价值,还将伴生元素的回收潜力纳入评估框架,这无疑是对传统单一经济效益评价模式的一次深刻反思。这种将资源开发置于更广阔的社会生态背景下进行审视的视角,让这本书的价值超越了单纯的技术手册,更像是一份面向未来的资源管理哲学思考录。

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