张斌斌
(河南理工大学资源环境学院, 河南焦作 454000)
在矿产勘查工作中资源储量估算是一项重要任务,20世纪80年代我国科研人员创立SD资源储量估算与审定方法。SD法具有可实现成果标准化、规模化、工作效率高、质量好等优点,在资源储量估算领域具有一定的先进性。
甘肃省文县安坝里南某矿矿区由中国黄金集团阳山金矿有限公司在开展详查地质工作,通过近几年详查工作的开展,对矿体进行了系统的坑道控制,并对个别矿体进行了坑内钻探验证。由于矿区矿体数量多,矿体规模、形态、产状变化大,为了准确验证地质块段法资源量估算的可靠性,本次采用国家规范提倡的SD法对矿区资源量估算的可靠性进行验算[1]。
研究区域位于甘肃省文县堡子坝乡境内,葛条湾-草坪梁复背斜的西端,安昌河-观音坝断裂的北侧,褶皱断裂构造复杂,酸性脉岩发育,矿化蚀变普遍,成矿地质条件良好[2]。
矿区第四系广厚,基岩仅在河谷、冲沟零星出露。基岩为泥盆纪桥头岩组下岩段,为一套浅变质强变形的细碎屑岩夹碳酸盐岩建造,下泥盆统桥头岩组下岩段分布于整个矿区,呈北东东向展布,是矿区主要赋矿地层。出露岩性由上而下依次为千枚岩夹灰岩,碎裂状炭质千枚岩及少量灰色绢云母千枚岩,钙质千枚岩、板状千枚岩、绢云母千枚岩及少量泥质板岩、变石英粉砂岩,底部发育一层不稳定的灰黑色灰岩和硅质岩;与下伏泥盆系西沟组和岷堡沟组为断层接触关系。
矿区构造复杂,断裂破碎带极发育,大量发育小褶皱,该构造体系主要控制着本区的构造岩浆活动、成矿作用的发生和演化、矿带的空间展布、矿体定位及其形态产状等受其影响[3]。矿区位于文县安昌河-观音坝一带,该区褶皱较为发育,自北向南表现为从背斜向向斜的过渡,枢纽走向为NEE向[4]。
区内岩浆活动相对较弱,仅有少量酸性岩脉出露,岩性为蚀变花岗斑岩。脉岩宽10m左右,分布特征表现为北东向及近东西向为主,主要发育在断裂带旁侧或破碎带内部,多呈构造岩块产出。
矿区围岩蚀变类型和矿石矿物组合均表现出典型的中低温热液蚀变的特征。由于构造活动后期继承性和热液流体多期叠加作用的影响,蚀变类型复杂多样。围岩蚀变以沿裂隙渗透交代的线性交代为主,呈不规则状分布在矿体两侧或矿体内,蚀变连续性较差,未能形成完整的蚀变带[5-6]。
根据安坝里金矿南矿区矿化带的分布特征、矿化特征及控矿因素,自南向北划分了两个金矿化带:以F1-10断层为界,断层以南为Ⅰ号矿化带、以北为Ⅱ号矿化带。矿化带矿体总体受控于安昌河-观音坝断裂北部的次一级韧脆性断裂构造岩浆岩带;构造、蚀变、矿化等地质特征相近,大致平行分布[7]。
在圈定出的280个金矿体中,金属量大于500kg的主矿体19个,占总金属量的75.66%;其余的为零星小矿体,共261个,占总金属量的24.34%。
主矿体多集中在矿区东部的13~25号勘探线之间,主要发育在断裂构造内及旁侧的脉岩和蚀变千枚岩中。这些矿体,延长、延伸较稳定,品位变化较均匀。在断裂破碎带中,构造岩石愈破碎,黄铁矿化、毒砂化等愈发育,金矿化就愈强,矿化范围也愈大。
表1 研究区金矿工业指标数据表Tab.1 Research area gold mine industrial indicator data sheet
图1 安坝里金矿南矿区I、II号矿化带特征示意图Fig.1 No.I、II mineralized zone characteristics schematic of Anbali gold deposit
估算矿体:研究选择矿区金属量大于500kg的矿体22个进行验算,资源量为37217kg,占全矿区的76.05%,其中332+333类金金属资源量占全矿区的88.73%。
矿石类型:绝大部分矿石为原生矿,混合矿较少,氧化矿极少,难以圈定出完整的氧化矿分布范围,仅能大致圈出几条小规模的混合带。
SD法对资源储量估算是以计算单位为基础进行计算,计算单元划分是依据矿体、矿石之间的差异性进行划分[8-10]。根据计算原则,本次共划分了24个计算单元,其中305-2矿体因F4断层挫断,划分两个计算单元。
运用SD法对资源储量的计算可划分为两种类型:标准型和综合型。标准型计算是直接采用原始的每个工程中单个样品数据,优点是可以改变工业指标动态圈定矿体并估算资源量[11]。综合型计算是直接利用已经将单工程中单个样品数据按照工业指标要求求得单工程的平均厚度和平均品位数据,优点是能达到快速复核资源量的目的。因矿区取样数据齐全,考虑到后续地质工作的延续性,故采用“标准型”计算。
当选用标准型数据计算时,特高品位是在SD系统计算过程中自动进行处理。由于不同矿体之间的矿石品位和计算单元存在差异,使得在计算时经常出现数据聚簇或分布不均的情况,如果出现个别品位值高于均值2~4倍,该样品在整个矿区范围内虽不属于特高异常品位,但该数值的存在会影响计算单元的准确性,此时就称该样品为风暴品位。因而对整个矿床来说,要根据不同的计算单元对风暴品位分别进行处理[12-13]。
特高品位的识别与处理,是运用风暴品位倍数限进行计算。其计算公式为:
σ是高出样品平均品位的倍数;T是地质复杂度系数;
δ1是截距常数,常取2.933;δ2是斜率常数,常取17.067。
本次参与SD法资源量估算的22条矿体,共求得332+333+334?类金矿石资源量858.36×104吨,金金属资源量38801.354kg。
从两种不同方法计算结果对比来看,SD法估算的资源总量要大于地质块段法估算的资源量,相对误差为4.48%,两种资源量估算方法计算结果误差在10%以内,都在合理误差区间类。两种估算方法存在合理误差的原因可能有两点:①地质块段法根据地质勘查规范要求,进行块段的划分。不同的块段的平均品位、厚度有时相差很大。②地质块段法对矿体的外推按一定原则进行人为的推定,安坝里Ⅱ勘查类型外推25m,Ⅲ类型外推12.5m,而SD法是利用样条函数自动搜索圈定,一般外推都在25m以上,厚度大的工程可外推到50m以上。
从研究的22条主要矿体SD法资源量验算的结果来看,两种估算方法总资源的误差仅为4.48%,这说明地质块段法估算的资源量是正确的,可靠的。
从两种方法估算的资源量类别来看,SD法估算的332+333类资源量比传统法的略多,这是由于SD法估算方式、方法与地质块段法不同所致。
从SD资源量精度来判断,参与SD法估算的22条矿体的SD资源量精度为26.35%,说明矿区资源量类别主要以“推断”的333为主,这与地质块段法一致,而332的SD资源量精度为49.90%,333的SD资源量精度为22.41%,从332、333的SD法地质可靠程度待定区间归属来看,都属于中等精度。
表2 SD法估算资源量结果汇总表Tab.2 Estimated resource result summary table of SD method