随着矿业开发规模的扩大，勘探与生产过程的完全机械化与自动化，今后将进一步发展自动编绘矿体几何图的理论、方法和技术。在理论上应当研究矿体形态和性质分布的结构关系，空间分布规律及分布的预测。按国民经济发展的要求，开展矿产品经济评价，以及研究更加符合生产要求的储量计算的理论与方法。 2100433B

20世纪以前，矿体几何问题只是在论述地质勘探、采矿的问题或课程中附带地介绍。1742年，俄国学者 М. В. 罗蒙诺索夫 (М. В.Ломоносов)最先应用几何学原理解决矿山生产中的实际问题。1805年，А. И. 马克辛莫维奇 (А. И.Максимович)编著了《实用地下几何学》。20世纪以来，矿体几何学得到了巨大的发展，并成为独立的一门学科。1905年，П.М. 列昂托夫斯基 (П. М.Леонтовский)编著了《矿层位态要素》。

1907年，В.И.包曼(В.И.Бауман)提出了包曼变位几何分类法。1908年，包曼又提出了计算储量的包曼法。1925年，П.К.索波列夫斯基(П. К. Соболевский)首次提出，并于1932年完善发表了《地球化学场理论》。这些研究成果为矿体几何学成为一门独立学科奠定了理论基础。1965年，В. А. 布克林斯基(В. А. Букринский)编著的《矿体几何实用教程》和1985年第二版《矿体几何学教程》中，更广泛、更系统地论述了处理和评价矿体几何制图数据的概率-数理统计法，论述了利用电子计算机拟合矿产特性指标值变化的数学模型，以及自动编绘矿体几何图的原理与技术。

20世纪50年代以来，中国的一些高等院校的矿山测量专业设置了矿体几何学课程，开始了矿体几何学的理论研究与生产中的实际应用。1987年编著出版了中国第一部矿体几何学教材。

应用地质场，主要是地球化学场理论、地形式面理论、投影理论、概率-数理统计及其他数学方法，紧密结合地质学、采矿学、测量学原理与知识，依据实测资料分析矿体的形态与特性指标值的变化，以及它们空间展布的几何特性;依开采准备程度、矿体特性变化程度、矿体研究程度或品位级别，计算和评价矿产储量。

描述方法有图式等值线法(图解模型)和函数拟合法(解析模型)。图式等值线法就是用等值线表示矿体的形状、性质等指标值的变化与空间展布情况。某煤层的部分顶板等高线图，图中可以看出该部分煤层的形态要素的变化：煤层走向在西部为东西，经南北转折至东部为北东;煤层倾角在西部较在东部的为缓。函数拟合法就是对矿体指标值的实际观测数据整理后，选定与实际观测数据相吻合的某一数学函数来表示矿体的待求指标值。

利用数学模型和图象模型研究矿体形态和矿产特性分布及其变化的学科。目的在于解决矿体在地质勘探、开采设计和开采中遇到的空间几何问题。

在矿体勘探时期，研究矿体各种特性指标值的变化，确定勘探网密度，处理钻孔(勘探点)资料，确定最低工业品位、最小开采厚度与圈定矿体或可采边界，计算平均品位、金属储量或矿产储量。

在矿体开采设计时期，应用矿体几何图，帮助选定井口最佳位置，企业或工业场地的场址;制订矿体开采规划。

在矿体开采时期，运用采掘过程中揭露的大量矿体形态和矿产特性方面的信息，继续补充和修正原有的矿体几何图。对尚未查明的矿体的形态和特性进行预测，指示进一步勘探的方向; 统计与计算矿井的产量、损失量和贫化程度，分析其原因，以便制定减少损失的措施;确定合理的损失定额与贫化率;按矿产品用户的质量要求，确定和保证矿石质量的合理匹配。此外，在煤炭生产中还着重研究按开采准备程度的各级煤炭储量圈算方法，计算各级煤炭储量及其可采期，评价采掘平衡关系。

矿体综述

矿体的形状受成矿作用方式（如充填成矿、交代成矿、沉积成矿等）和成矿地质背景(岩石、构造、深度等)等多种因素控制，因此是多种多样的。根据矿体在3度空间延伸比例的不同，将矿体形状分为3类：等轴状、板状和柱状 （图1）。

矿体等轴状矿体

指在3度空间大致均衡延伸的矿体。按其大小不同又有不同的名称，直径达10余米到数10米以上的通称为矿囊，直径只有几米的称为矿巢，再小的有矿袋等。等轴状矿体是由岩浆分凝作用、充填交代作用和风化淋滤堆积等方式形成的。

矿体板状矿体

指两个方向延伸较大（长度、宽度），另一个方向（厚度）延伸较小的矿体。它是最常见的矿体，典型代表为矿层和矿脉。矿层是指与上下围岩在同一地质时期中形成（同生的），且与围岩层理产状一致的矿体。矿层在沉积矿床和沉积变质矿床中最常见。其中，有些矿层全部或基本由矿石组成，有时其中含有若干岩石夹层，如铁、锰、磷块岩、铝土矿矿层等。有些矿层中矿石呈浸染状、网脉浸染状或不规则状等分布在矿层中的一定部位（岩性有利或构造有利），如铜、铀、铅、锌、钒矿及沉积砂矿等。产于层带状侵入体中的由岩浆分异作用形成的层状矿体，如基性-超基性岩体中的层状铬铁矿矿体，也常被称为矿层。矿脉是产于各种岩石裂隙中的板状矿体，系由含矿物质沿着围岩的裂隙充填而成，属于典型的后生矿体。矿脉多数呈倾斜状，倾斜矿脉上面的围岩称为上盘,下面的围岩称为下盘（图2）。按照矿脉与围岩的产状关系，又可分为层状矿脉和切割矿脉。前者指与层状岩石的层理相一致的矿脉，它们是成矿物质顺层充填或交代作用的产物；后者指在块状岩石中的矿脉和切割层状岩石的矿脉。

矿脉常成群出现，因受不同的构造影响，各矿脉间的排列组合方式多种多样，有雁行状、帚状、环状、放射状、羽毛状等样式。

矿体柱状矿体

指一个方向延伸很长，另外两个方向延伸很短且大致相等的矿体，包括矿柱、矿筒、矿管等，主要是由火山岩浆爆发作用和热液充填交代形成。矿柱较为常见，在多种矿床类型中均可产出，一般产状较陡，垂深可达100米以上，横切面为圆形或椭圆形，它们常产生在两组断裂裂隙的交汇部位。矿筒见于斑岩型矿床及其他的浅成-超浅成热液矿床中,它多出现在构造强烈活动地段。当矿筒主要由角砾状岩石或矿石组成时，称为角砾矿筒。其中的角砾成分比较复杂，角砾大小不一,多具棱角，也有混圆的。胶结物为同成分的微细碎屑、火成岩、热液蚀变矿物以及矿化物质等。产于破火山口中的角砾矿筒的结构和成分复杂多样，常显示多次热液蚀变和矿化作用，并伴有多期的次火山岩脉，矿筒周围常有环状裂隙和放射状裂隙分布。当矿液沿两组陡立断裂裂隙交汇处的破碎带进行充填交代时，也可形成角砾矿筒。与小侵入体或次火山岩体有关的，由富含矿质和矿化剂的炽热流体（高温气态流体）冲破围岩压力而发生的隐蔽爆发作用，也可形成角砾矿筒。产于角砾矿筒中的矿产有铁、铜、铅、锌、金、银、钨、锡和钼等。较为典型的角砾矿筒为南非含金刚石的金伯利岩筒，它是深达700米以上的火山颈，在地表横切面为近椭圆形，向深部逐渐变窄，金刚石在岩筒中呈浸染状散布。含金刚石矿筒有时也称矿管。

透镜状矿体属于板状矿体和等轴状矿体之间的过渡类型，其形状是中间厚，四周变薄，在剖面上为透镜状或扁豆状，其规模一般小于矿层。透镜状矿体可由沉积作用形成，也可由充填或交代作用生成。

矿体其他类型

除上述3类基本的矿体形状外,还有一些复杂的矿体形状，如鞍状、梯状及网脉状等。①鞍状矿脉。当含矿物质沿背斜轴部的虚脱空洞充填时，可形成顺脊部延伸的层状矿脉，它们在垂直剖面上表现为鞍状,故称鞍状矿脉，如澳大利亚的本地哥含金石英脉。还有一些鞍状矿脉是矿脉形成后又经受后来的褶皱作用挤压变形而成的。②梯状矿脉。当陡立岩墙中的缓平的冷缩裂隙组内有矿质充填时，形成梯状矿脉。如各含矿裂隙紧密排列,则岩墙可作为一个整体加以开采，常见的有金、铜、钼等矿脉。③网脉状矿体。由大量细小的、三向延伸、密集分布、相互交错的矿脉组成。是由矿液在岩石的网脉状裂隙带中充填交代而形成，是构造和热液的反复活动的产物。单个小矿脉宽度多小于1厘米，长几米，两脉间隔由几厘米到几米，脉间岩石也常有浸染矿化，因此，可作为整体加以开采，如斑岩型铜、钼矿床等。网脉状矿体可以单独产出，也可以与其他形状的矿体相伴生，如在海相火山成因硫化物矿床中，常见下部为网脉浸染状矿体，上部为平卧的矿层,二者联结组成网脉状-层状复合矿体（图3）。

矿体的空间位置和产出状态。包括下列基本内容 ：①矿体的产状要素。一般用走向、倾斜和倾角来表示板状矿体的产出状态（象标定地层产状那样）。对于柱状矿体和透镜状矿体，除上述3个产状要素外，还要测定它们的侧伏角和倾伏角，以便确定它们向深部的偏斜情况。侧伏角是矿体最大延伸方向与矿体走向线之间的夹角，倾伏角是矿体最大延伸方向与其水平投影线之间的夹角（图4）。

②矿体的埋藏情况。矿体有出露地表的、有隐伏地下的。隐伏矿体又分为埋藏矿体和盲矿体。埋藏矿体指矿体生成后曾经在地表出露过，以后又被后来的沉积物、火山岩以及土壤层等所覆盖。盲矿体指埋藏在地下基岩中的，即形成后从未出露过地表的矿体。矿体的埋藏深度和延深情况，对找矿和采矿工作有密切关系，利用钻探、坑探、物探和化探等手段，可直接和间接地查明矿体的埋藏和延深情况。

③矿体与岩层的联结关系。矿体沿岩层的层理、片理作整合状产出时，为整合矿体；矿体交切层理、片理产出时，为不整合矿体或切层矿体。

④矿体与火成岩体的空间位置关系。指矿体产于火成岩体内部，或在岩体接触带上，或在岩体周围的围岩中等。产于接触带中的矿体其总的产状与接触带产状一致，但不稳定，变化性大。

⑤矿体产状的变化情况。一些矿体主要是矿脉经常有膨胀、狭缩、分支、复合、尖灭（矿体逐渐变薄以至消失）、再现（尖灭的矿体在其尖灭点的延长方向上，在一定的距离内矿体又重新出现的现象）等。在矿体形成后，又遭受明显的构造变动、岩浆扰动或风化作用时，矿体的产状受到改造甚至破坏，形成复杂的产状，如弯曲、错断、破碎以及原来位置经过移动（如原生露头矿变为坡积矿）等。

影响矿体产状的地质因素主要是成矿的地层、构造、岩性条件、成矿方式、成矿后的构造活动以及区域的风化剥蚀程度等，其中，成矿的构造条件对矿体的产状有决定性意义。

矿体内部的不同矿石类型之间、矿石与脉石之间的种种联结关系，以及一些明显的构造特征。矿体结构有的简单，有的复杂，它们是由矿石成因、矿化的多阶段性以及成矿过程中构造活动特点所决定的。常见的矿体结构有皮壳状（皮壳状矿脉）、梳状（梳状矿脉）、带状（带状矿脉）等 。