楊海燕 譚雅文

(湖南省有色地質(zhì)勘查研究院,湖南長(zhǎng)沙 410015)

Micromine軟件在霍各乞鐵銅多金屬礦二號(hào)礦床中的應(yīng)用研究

楊海燕 譚雅文

(湖南省有色地質(zhì)勘查研究院,湖南長(zhǎng)沙 410015)

本文利用Micromine地質(zhì)工程軟件,對(duì)霍各乞鐵銅多金屬礦二號(hào)礦床鉆孔、樣品分析、剖面、地形等數(shù)據(jù)進(jìn)行了地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的構(gòu)建,對(duì)主礦體進(jìn)行了三維地質(zhì)模型的構(gòu)建,并以Fe1礦體為例,對(duì)礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、分布特征,以及各礦體之間的空間關(guān)系等特征進(jìn)行了綜合研究。

Micromine 三維建模 地質(zhì)勘查 霍各乞鐵銅多金屬礦二號(hào)礦床

1 礦區(qū)基本情況

霍各乞鐵銅多金屬礦礦區(qū)以摩天嶺為界,北至居力格太敖包,西起西大溝,東到東大溝。二號(hào)礦床位于礦區(qū)的北部。行政區(qū)劃屬內(nèi)蒙古自治區(qū)烏拉特后旗巴音寶力格鎮(zhèn)管轄。

1.1 礦區(qū)地層

礦區(qū)出露地層為中淺變質(zhì)的碎屑巖、碳酸鹽巖夾基性火山巖,屬狼山群第二、三巖組。

1.2 礦區(qū)構(gòu)造

礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有成礦期斷裂—深斷裂和成礦期后斷裂。成礦期斷裂—深斷裂為元古期同生斷裂,控制著礦區(qū)內(nèi)元古期狼山群的沉積古基底格局、沉積建造及其成礦特征其中Ⅱ—F3控制著形成二號(hào)礦床三級(jí)斷陷盆地的南界。成礦期后斷裂主要有斜斷層、橫斷層和裂隙構(gòu)造,其中裂隙構(gòu)造與成礦關(guān)系密切,在二號(hào)礦床中,產(chǎn)出的數(shù)量少,密度、規(guī)模小,對(duì)礦體的影響不大。

礦區(qū)內(nèi),褶皺構(gòu)造對(duì)礦體的破壞不大。

1.3 礦區(qū)巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖分布普遍,約占礦區(qū)面積的20～25%。巖漿活動(dòng)具多期性、多相性及產(chǎn)狀多樣性的特點(diǎn)。其中以元古期和海西期巖漿活動(dòng)最為強(qiáng)烈。

1.4 礦體地質(zhì)特征

二號(hào)礦床各礦體比較集中地分布于狼山群第二巖組中,礦體受層位、巖性及其厚度控制明顯,鐵、銅礦體多呈層狀、似層狀,透鏡狀產(chǎn)出。全區(qū)共圈出鐵礦體15個(gè),銅礦體12個(gè),鉛鋅礦體50個(gè)。鐵礦體主要分布在礦區(qū)東部,銅、鉛鋅礦體主要分布在礦區(qū)中部。

2 三維模型構(gòu)建

MICROMINE軟件是由澳大利亞人開(kāi)發(fā)的一套成熟的大型礦業(yè)專業(yè)軟件包,近年來(lái)在我國(guó)地勘系統(tǒng)及部分大型礦業(yè)公司得到了推廣應(yīng)用,在國(guó)土資源部已經(jīng)通過(guò)認(rèn)證。KANTAN 3D軟件是其中的地質(zhì)勘查部分。

2.1 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)

本次建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)用到的數(shù)據(jù)有鉆孔73個(gè),樣品分析結(jié)果5880個(gè),剖面15條,以及巖性、礦權(quán)、地形等高線等數(shù)據(jù)。地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)建立前經(jīng)過(guò)了校驗(yàn)。

對(duì)鉆孔分析結(jié)果進(jìn)行了樣品統(tǒng)計(jì)和樣長(zhǎng)組合。對(duì)樣長(zhǎng)進(jìn)行了分布統(tǒng)計(jì),以確定組合樣長(zhǎng),從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)分析得知,有60%左右樣長(zhǎng)在1.5-2米之間,其中大部分在1.5米左右,為了盡可能不改變?cè)袛?shù)據(jù),所以我們確定組合樣長(zhǎng)為1.5m。

對(duì)TFe品位進(jìn)行了經(jīng)典統(tǒng)計(jì),與原始樣品的統(tǒng)計(jì)參數(shù)相比,樣品經(jīng)組合平均后沒(méi)有多大變化。通過(guò)對(duì)樣品分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn),鐵元素品位最高值為65.91%,無(wú)需進(jìn)行特高品位處理。

2.2 地表模型

利用地形等高線數(shù)據(jù),構(gòu)建了地表模型。通過(guò)調(diào)用地表模型,可以直觀地展示各礦體在地表出露等情況。

2.3 礦權(quán)模型

圖2 F1(N)礦體TFe品位變化圖

表1 橢球體參數(shù)設(shè)置

利用礦權(quán)數(shù)據(jù)構(gòu)建了礦權(quán)模型。通過(guò)調(diào)用礦權(quán)模型,可以直觀地展示各礦體與礦權(quán)界線的空間關(guān)系,并可以通過(guò)布爾運(yùn)算等操作,將礦體分割,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)礦體在礦界內(nèi)外的儲(chǔ)量估算。

2.4 礦體模型

本次構(gòu)建的礦體模型主要有Fe1、Fe3、Fe8和Fe12。

塊大小的確定主要考慮以下因素：

(1)鉆孔密度：勘探線間距為100米,傾向上控制網(wǎng)度為100－200米。

(2)礦體地質(zhì)特征：礦體形態(tài)較為簡(jiǎn)單,為層狀,產(chǎn)狀較穩(wěn)定,礦體較薄,厚度變化系數(shù)較大。

(3)品位變化較小。

(4)地質(zhì)模型規(guī)模：東×北×高：990×950×780(米)。

根據(jù)以上因素將塊大小取值為東×北×高：10×10×8(米)。次分塊數(shù)為東×北×高：5×5×4。即子塊大小為：東×北×高：2.5×2.5×2(米)

搜索橢球體扇區(qū)數(shù)為16個(gè),橢球體參數(shù)設(shè)置如表1。

2.5 品位估值

此次估值采用的是距離平方反比加權(quán)法,分三次進(jìn)行,。主要通過(guò)設(shè)置搜索橢球體的搜索半徑、鉆孔數(shù)以及已知樣品點(diǎn)數(shù)來(lái)進(jìn)行搜索。本次確定每個(gè)扇面最多點(diǎn)數(shù)為5,總和最小點(diǎn)數(shù)為3,第一類別估值使用的搜索半徑為125m,即勘探線間距的1.25倍。第二類別的搜索半徑為第一類別的兩倍,即250m,第三類別的搜索半徑為第二類別的兩倍,即500m。

2.6 資源儲(chǔ)量估算

本次資源儲(chǔ)量分類根據(jù)品位估值時(shí)設(shè)置的搜索參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn),參數(shù)設(shè)置時(shí)結(jié)合了我國(guó)資源儲(chǔ)量分類規(guī)范。依據(jù)估算的可信程度,將資源儲(chǔ)量分為控制的、推斷的和預(yù)測(cè)三類。通過(guò)調(diào)用構(gòu)建好的礦床塊段模型對(duì)主要有用元素鐵進(jìn)行了資源儲(chǔ)量的估算,并按項(xiàng)目要求對(duì)品位、控制程度、中段、礦權(quán)界線等要素進(jìn)行了資源儲(chǔ)量的統(tǒng)計(jì)和分析

2.7 礦體特征綜合研究

對(duì)構(gòu)建好的地質(zhì)模型進(jìn)行調(diào)用,任意方向的剖面解譯,從而綜合研究礦床的特征,如地質(zhì)體的形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模、分布特征,以及各礦體之間的空間關(guān)系等,為礦床的勘查、開(kāi)采以及找礦預(yù)測(cè)等提供很好依據(jù)(見(jiàn)圖1)。在此以Fe1為例進(jìn)行介紹。

Fe1礦體規(guī)模中型,長(zhǎng)800米,平均厚23.5米,最大厚度83.13米,呈層狀,似層狀產(chǎn)出。厚度變化系數(shù)48%,礦體形態(tài)簡(jiǎn)單。最大延深460米。

Fe1礦體分布于倒轉(zhuǎn)向斜以西的南北兩翼,在空間位置呈現(xiàn)上、下兩部分,上部分稱Fe1(S),下部為Fe1(N)。在23線東側(cè)隨賦礦層與控礦構(gòu)造的仰起、圈閉、礦體沿走向、傾向上圈閉自認(rèn)尖滅。23線以西,礦體在17線結(jié)構(gòu)略顯復(fù)雜一些,夾石變多,沿走向延伸＞700m,沿傾向最大延伸在21線ZK228號(hào)鉆孔控制至1650m標(biāo)高,未見(jiàn)有變薄尖滅的趨勢(shì)。最大厚度出現(xiàn)在ZK213孔,工程穿礦厚度達(dá)123.29m以上,其厚達(dá)83.13m。最小厚度出現(xiàn)在15線ZK230號(hào)鉆孔,礦體厚度只有20.03m,且只有下部礦體較發(fā)育,并且在1680m標(biāo)高尖滅。

Fe1(N)礦體平均品位為34.78%,品位變化系數(shù)為11.92%,同時(shí)相鄰品位絕對(duì)差值絕大部分＜5%,品位變化曲線呈平滑型。品位變化情況見(jiàn)圖2。從圖中可以看出,品位在空間上呈現(xiàn)出淺部低,深部高,周邊低,中間高,西部低,東部高,北部低,南部高等特征。

礦體厚度與品位變化呈正相關(guān)關(guān)系,在礦體東段,由于處于主控礦構(gòu)造仰起構(gòu)造圈閉端,礦體厚度變大,而且品位變高。

[1]陳愛(ài)兵.基于MICROMINE礦床三維立體模型的應(yīng)用[J].地質(zhì)與勘探,2004,40(5).

[2]張洋洋.三維地質(zhì)建模技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀及建模實(shí)例[J].東華理工大學(xué)學(xué)報(bào)(社會(huì)科學(xué)版),2013(3).

[3]攀榮.基于鉆孔數(shù)據(jù)的三維地質(zhì)建模研究.西安科技大學(xué)[D],2010.