福建纸坑矿区水泥用石灰岩矿资源储量评价

罗 城

（福建省197地质大队，福建 泉州 362000)

石灰岩作为一种工业原料，应用于建材、化工、冶金等许多行业，是工业中使用量最大的矿物原料之一[1]。为了最大限度地开采石灰岩矿，必须先对其资源储量进行综合评价。福建省永春县纸坑矿区水泥用石灰岩矿为本次工作的研究对象。矿区面积1.36km2，区内赋存的地层主要有下石炭统林地组(C1l)、下二叠统栖霞组(P1q)、下二叠统文笔山组(P1w)、下二叠统童子岩组(P1t)及上侏罗统长林组(J3c)。其中石灰岩矿层赋存地层为下二叠统栖霞组(P1q)。矿体均分布于矿区深部，呈层状赋存于下二叠统栖霞组地层中，产状与地层产状基本一致，总体倾向SW，倾角约10～20°，矿体铅直总厚度平均约169.85m[2-3]。为进一步了解福建省永春县纸坑矿区水泥用石灰岩矿的赋存特征、分布情况及质量变化规律，结合该矿区钻孔勘探资料及已有的地质资料，对其资源储量进行了合理评价，以便开发利用。

1 工业指标

根据《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》DZ/T0213-2002[4]工业指标要求，结合本矿区实际矿床地质特征，矿区水泥用石灰岩矿采用Ⅱ级品矿石质量标准圈定矿层：CaO≥45%，MgO≤3.5%，K2O+Na2O≤0.8%，SO3≤l%，石英质≤6%，燧石质≤4%。矿石开采技术条件：矿体最小可采厚度≥8m，夹石剔除厚度≥2m。

2 资源储量类型和块段划分

2.1 资源储量类型划分条件

本区勘探类型属构造类型中等，矿层较稳定的第Ⅱ类型。根据《冶金、化工石灰岩及白云岩、水泥原料矿产地质勘查规范》和2000年新的资源储量类别将本区的资源储量划分为332、333两种类型。具体原则是：

(1)332型系指实际工程控制已达到200m×200m；而且至少有3个以上见矿点(钻孔)控制，形成一定面积的资源储量范围。本次估算以钻孔直接控制的石灰岩矿层圈定矿层界线，计算控制的内蕴经济资源量(332)型。

(2)333型系指在矿界范围内，已有实际工程控制，网度已达到400m×400m并形成一定面积的资源储量范围，并以勘探线或见矿工程点外推100m或外推至其100m内的自然边界连线范围内的资源储量范围；本次估算以钻孔直接控制的石灰岩矿层外推1/2线距的范围圈定矿层界线，计算推断的内蕴经济资源量(333)型。

2.2 块段划分

本区资源储量估算采用矿体地质块段法，故块段的划分以剖面为基础，以矿体为单位划分块段。块段的编号按不同资源类型、自然块段划分，沿走向自北向南、自东向西依次编号，即I号矿体(见图1)的332块段编为I1，按其自然块段由北向南依次编为I1-1、I1-2；333块段编为I2，按其自然块段由北向南依次编为I2-1、 I2-2。Ⅱ号矿体(见图2)、Ⅲ号矿体(见图3)的块段编号方法与I号矿体相同。

3 矿体圈定原则及边界圈定

3.1 单工程中矿层边界的确定

矿层边界的确定对于矿体的圈定以及储量估算影响较大。一般单工程矿层边界的拟定是根据基本分析样品的化验成果，并严格按工业指标要求确定。

3.2 相邻工程间矿层及夹石的连接

将对应的矿层根据地层产状顺层对应连接，工程间的矿层厚度不大于工程的控制厚度。不连续的夹石采用1/2线距(100m)尖推。

3.3 矿体平均品位的确定

(1)单工程矿体的矿石平均品位确定。

单工程矿体的矿石平均品位采用矿石品位与矿体厚度加权平均，求得单工程平均品位。

(2)块段矿体平均品位的确定。

块段矿体的平均品位取块段见矿钻孔中矿体平均品位的加权平均值。

332型储量范围中，Ⅰ1-1、Ⅱ1-1、Ⅲ1-1三个块段分别采用ZK4-1、ZK4-2两个钻孔中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体的单工程平均品位与见矿厚度加权平均，求得块段平均品位；Ⅰ1-2块段采用ZK0-2、ZK2-2两个钻孔中Ⅰ号矿体的单工程平均品位与见矿厚度加权平均，求得块段平均品位；Ⅱ1-2、Ⅲ1-2两个块段分别采用ZK0-3、ZK0-2、ZK2-3、ZK2-2四个钻孔中Ⅱ、Ⅲ号矿体单工程平均品位与见矿厚度加权平均，求得块段平均品位。

333型储量范围中，Ⅰ2-1、Ⅱ2-1、Ⅲ2-1三个块段分别采用ZK2-1、ZK4-1、ZK4-2、ZK6-1四个钻孔中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体的单工程平均品位与见矿厚度加权平均，求得块段平均品位；Ⅰ2-2块段采用ZK-2-1、ZK0-2、ZK2-2三个钻孔中Ⅰ号矿体的单工程平均品位与见矿厚度加权平均，求得块段矿体平均品位；Ⅱ2-2、Ⅲ2-2两个块段分别采用ZK-2-1、ZK0-3、ZK0-2、ZK2-3、ZK2-2五个钻孔中Ⅱ、Ⅲ号矿体单工程平均品位与见矿厚度加权平均，求得块段平均品位。

图1 Ⅰ号矿体资源量估算平面投影

图2 Ⅱ号矿体资源量估算平面投影

图3 Ⅲ号矿体资源量估算平面投影

(3)矿体(矿区)平均品位的确定。

矿体(矿区)平均品位采用所有单工程平均品位的总加权平均值。

3.4 边缘工程矿层外推原则

因测区仅是矿床的一小部分，矿体为同生沉积矿床，严格受沉积层位控制，沿含矿层位矿层变化不大，故边缘工程沿矿层走向和倾向外推网度的1/2即100m，或外推至100m内的矿体自然边界，其厚度不大于见矿厚度。

3.5 资源量估算水平投影图上矿体圈定

水平投影图上的矿体边界线即为资源量估算的边界线。在矿界范围内对矿体投影边部见矿工程进行适当外推，然后用直线依次连接外推界点，即获得矿体边界线。本次资源量估算设定矿体边界见矿工程均为等厚度外推，其外推长度为边缘工程沿矿层走向和倾向外推网度的1/2(即100m)，或外推至其100m内的自然边界。

4 资源储量估算方法及主要参数的确定

4.1 估算方法

本区矿床赋存于二叠系栖霞组地层中，属沉积矿床。矿区内石灰岩矿体形态呈层状，规模较大、倾角缓，各控制工程基本上反映了矿体的形态，因此，以底板平面投影图为基础，采用地质块段法估算矿体资源储量[5-7]。

估算公式：G=S×H×D

式中：G——各块段矿体的资源储量(t)；

S——块段矿体平面积(m2)；

H——各块段矿体的平均垂直厚度(m)；

D——各块段矿体体积质量(小体重)算术平均值(t/m3)。

4.2 主要参数的确定

4.2.1 平面积(S)

根据本区石灰岩矿层规模、形态特征，微机成图后，采用AutoCAD成图软件在矿体水平投影图上圈定各块段的平面积。

4.2.2 平均垂直厚度(H)

根据钻孔中垂直采样的化学分析结果，严格按照工业指标对矿体厚度进行圈定，块段矿体的平均厚度取见矿钻孔中矿体垂直厚度的算术平均值。

332型储量范围中，Ⅰ1-1、Ⅱ1-1、Ⅲ1-1三个块段分别取ZK4-1、ZK4-2两个钻孔中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体垂直厚度的算术平均值计算；Ⅰ1-2块段取ZK0-2、ZK2-2两个钻孔中Ⅰ号矿体垂直厚度的算术平均值计算；Ⅱ1-2、Ⅲ1-2两个块段分别取ZK0-3、ZK0-2、ZK2-3、ZK2-2四个钻孔中Ⅱ、Ⅲ号矿体垂直厚度的算术平均值计算。

333型储量范围中，Ⅰ2-1、Ⅱ2-1、Ⅲ2-1三个块段分别取ZK2-1、ZK4-1、ZK4-2、 ZK6-1四个钻孔中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号矿体垂直厚度的算术平均值计算；Ⅰ2-2块段取ZK-2-1、ZK0-2、ZK2-2三个钻孔中Ⅰ号矿体垂直厚度的算术平均值计算；Ⅱ2-2、Ⅲ2-2两个块段分别取ZK-2-1、ZK0-3、ZK0-2、ZK2-3、ZK2-2五个钻孔中Ⅱ、Ⅲ号矿体垂直厚度的算术平均值计算。

4.2.3 平均体重(D)

矿石体积质量样品按规范要求进行采集，本区四个矿体共采集样品51件。通过样品分析测试得出：体积质量值最小2.64t/m3，最大2.73t/m3，总平均2.69t/m3。其中小体重平均值Ⅰ号矿体为2.68t/m3、Ⅱ号矿体为2.70t/m3、Ⅲ号矿体为2.69t/m3。各块段的矿石体积质量均按各自矿体的小体重平均值计算资源量。

4.3 资源量估算结果及说明

求得矿区总资源量(332＋333)型19755万t。其中Ⅰ号矿体332型资源量2318万t，333型资源量6055万t；Ⅱ号矿体332型资源量1901万t，333型资源量4103万t；Ⅲ号矿体332型资源量1833万t，333型资源量3546万t。

上述所求的各级矿石中CaO含量比较高，MgO含量比较低(详见下表)，全部为Ⅱ级品矿石。

矿石的化学成分(%)

5 结语

根据纸坑矿区实际情况，并结合其已有地质资料，采用地质块段法估算矿体资源储量具有较大的优势，结果较为合理。在进行储量估算的过程中不仅考虑了矿体边界条件，而且还划分了资源储量类型与块段。求得的矿区总资源量(332＋333)型为19754.78万t，均为Ⅱ级品矿石。

[1]罗九义.广西石灰岩成矿预测、资源总量估算及综合开发利用研究[J].桂林工学院学报,2002,22(3):328-332.

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