■ 安江海/趙戰(zhàn)鋒

（1.中國人民武裝警察部隊(duì)黃金第十支隊(duì)，云南 昆明 650111；2.中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

云南寶興廠斑巖銅礦建模中資源量級(jí)別劃分

■ 安江海1/趙戰(zhàn)鋒2

（1.中國人民武裝警察部隊(duì)黃金第十支隊(duì)，云南 昆明 650111；2.中國恩菲工程技術(shù)有限公司，北京 100038）

云南省寶興廠斑巖銅礦建模過程中發(fā)現(xiàn)交叉驗(yàn)證結(jié)果包含的信息要大于克里金方差，其不僅包含估值點(diǎn)與樣品的空間關(guān)系，還包含品位信息，因此認(rèn)為交叉驗(yàn)證的結(jié)果可以作為資源量級(jí)別劃分的重要參考信息。具體步驟：首先在統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上確定估值參數(shù)，然后進(jìn)行交叉驗(yàn)證，將驗(yàn)證結(jié)果變換為誤差百分比保存于鉆孔樣品中，再將誤差百分比賦予礦體模型中，最后在礦體剖面上以誤差百分比為基礎(chǔ)圈定資源量級(jí)別。綜合考慮礦床的成因類型、礦區(qū)內(nèi)后期構(gòu)造的復(fù)雜程度、成礦后巖漿活動(dòng)是否頻繁、勘查工程和樣品分析質(zhì)量等因素，寶興廠斑巖銅礦建模中探明級(jí)別銅資源量以誤差小于30%為基礎(chǔ)，控制銅資源量以誤差介于30%～50%為基礎(chǔ)，誤差大于50%列為推斷銅資源量。

資源量級(jí)別；估值誤差；估值參數(shù)；交叉驗(yàn)證；寶興廠斑巖銅礦

從 20世紀(jì)90年代末期開始，隨著國外三維礦業(yè)軟件（Datamine，Surpac等）的引進(jìn)和國內(nèi)該類軟件（3Dmine等）的開發(fā)，三維礦業(yè)軟件在資源儲(chǔ)量計(jì)算、礦山生產(chǎn)和管理等方面得到越來越廣泛的應(yīng)用[1-2]。在利用三維礦業(yè)軟件礦體建模時(shí)最為常見的問題是資源量級(jí)別的劃分，常用的方法是依據(jù)估值參數(shù)或克里金方差自動(dòng)賦值，或者依據(jù)地質(zhì)規(guī)范和認(rèn)識(shí)手工圈定。兩種方法都是經(jīng)過實(shí)踐證明行之有效的方法，但都存在難以克服的缺陷：依據(jù)估值參數(shù)或克里金方差自動(dòng)賦值經(jīng)常遇到高級(jí)別資源量不連續(xù)的問題，也無法承載資源量級(jí)別應(yīng)該包含的信息；依據(jù)地質(zhì)規(guī)范和認(rèn)識(shí)手工圈定存在的問題是勘查類型的論證可能不同人有較大差別，一旦勘查類型變化后續(xù)結(jié)果可能變化較大，再者是掌握嚴(yán)格就會(huì)相對(duì)呆板，脫離地質(zhì)規(guī)律，靈活性過大就會(huì)脫離規(guī)范。

本文是在云南省寶興廠斑巖銅礦建模過程中，探討利用交叉驗(yàn)證結(jié)果判斷模型中估值品位的可靠性，嘗試參考估值品位的可靠性來劃分資源量級(jí)別。劃分資源量級(jí)別首先要考慮的是地質(zhì)背景，包括礦床的成因類型、礦區(qū)內(nèi)后期構(gòu)造的復(fù)雜程度、成礦后巖漿活動(dòng)是否頻繁等因素，其次要考慮的是礦體的規(guī)模和品位分布的均勻程度，最后依據(jù)工程的控制程度和質(zhì)量以及樣品分析的可靠程度總體考慮來劃分資源量級(jí)別。交叉驗(yàn)證的結(jié)果可以作為資源量級(jí)別劃分的重要參考信息，因?yàn)槠浒肺坏目煽啃?，但受空間樣品的分布影響較大，一般適用于工程控制程度較高的礦床。

1 地質(zhì)背景

寶興廠斑巖銅礦位于洱海－紅河深大斷裂與程海－賓川深大斷裂夾持的三角地帶，大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與蘭坪－思茅褶皺系的結(jié)合部，含礦巖體為富堿斑巖體。礦體呈大透鏡狀產(chǎn)出，沿傾斜為似板狀，其產(chǎn)狀與圍巖基本一致，傾向北西，傾角40°～60°[3]。

2 工程數(shù)據(jù)和分析

寶興廠斑巖銅礦圈定礦體的邊界品位為0.2%（Cu），在進(jìn)行了特高品位處理和樣品組合后圈定礦體內(nèi)部的工程樣品分析品位直方圖見圖1，總樣品數(shù)為8854個(gè)，銅平均品位為0.568%。

圖1 云南省寶興廠斑巖銅礦礦體內(nèi)部樣品品位直方圖(Cu%）

依托礦體內(nèi)部分析品位計(jì)算變異函數(shù)并采用球狀模型擬合變異函數(shù)模型，擬合結(jié)果顯示變異函數(shù)模型塊金值為0.07，三個(gè)方向的變程分別為61.2m、81.6m和14.4m（圖2）。

圖2 樣品變異函數(shù)和模型擬合

3 資源量級(jí)別劃分過程

3.1 估值參數(shù)

礦體的三維建模是一個(gè)較為復(fù)雜的過程，在完成礦體圈定、模型的充填和樣品組合等工作后，需要確定的是估值的一系列參數(shù)，常用的估值參數(shù)包括搜索橢球體方向和半徑、工程數(shù)目和樣品數(shù)，經(jīng)過論證后寶興廠斑巖銅礦的主要估值參數(shù)是礦體走向、傾向和垂向搜索橢球體半徑分別為112m、168m和28m，最少樣品數(shù)是10個(gè)，最大樣品數(shù)是20個(gè)，單工程最大樣品數(shù)是20個(gè)。

3.2 交叉驗(yàn)證

所謂模型估值是利用工程數(shù)據(jù)對(duì)于空間的未知品位塊進(jìn)行品位或其它已知信息賦值，而交叉驗(yàn)證是一種統(tǒng)計(jì)學(xué)上將數(shù)據(jù)樣本切割成較小子集的方法，可以先在一個(gè)子集上做分析， 而其它子集則用來做后續(xù)對(duì)此分析的確認(rèn)及驗(yàn)證，對(duì)于品位估值來講就是應(yīng)用工程周圍樣品的品位在一系列估值參數(shù)的約束下來計(jì)算工程上某一點(diǎn)樣品的品位，用真實(shí)的品位與估值品位對(duì)比，用以確定估值參數(shù)是否合理。

寶興廠斑巖銅礦估值參數(shù)交叉驗(yàn)證結(jié)果顯示鉆孔銅估值平均品位0.570%，略高于鉆孔銅真實(shí)品位0.568%，峰值初樣品較為集中，顯示估值過程有均化因素（圖3），真實(shí)品位和估值品位散點(diǎn)圖線性回歸斜率為0.952，Y軸截距0.027，顯示估值品位較為靠近真實(shí)品位，說明估值參數(shù)較為合理（圖4）。

圖3 估值結(jié)果品位直方圖

圖4 估值品位和真實(shí)品位散點(diǎn)圖

3.3 估值品位的可靠性

為了將交叉驗(yàn)證結(jié)果賦予礦體模型中，同時(shí)也可以更為直觀和深入地研究交叉驗(yàn)證結(jié)果，將交叉驗(yàn)證結(jié)果（估值品位ESTIMATE）和鉆孔真實(shí)品位求差，然后去負(fù)號(hào)（平方再開方），結(jié)果再求與鉆孔真實(shí)品位的百分比，將這一結(jié)果定義為“估值誤差（DV）”，在模型估值完成以后進(jìn)行第二次估值，將“估值誤差（DV）”字段代入模型中，認(rèn)為模型中的DV字段是真實(shí)品位和估值品位誤差的一個(gè)參考值。

圖5 估值誤差直方圖

模型中DV字段估值之前進(jìn)行了特異值處理，將鉆孔中DV值大于80的以80代替，處理結(jié)果見圖5，考慮到如果鉆孔組合樣長過小，模型中誤差字段的連續(xù)性可能會(huì)較差，因此將鉆孔進(jìn)行了50m樣長組合。估值搜索橢球體產(chǎn)狀與第一次估值參數(shù)一致，半徑分別為60m、80m和20m。最小樣品數(shù)是2，最大樣品數(shù)是5，單工程最大樣品數(shù)是1。估值方法選用最近距離法。估值結(jié)果直方圖見圖6，在礦體剖面上手工圈定估值誤差小于30%的劃為探明級(jí)別，30%～50%劃為控制級(jí)別，50%以上劃為推斷級(jí)別，對(duì)于局部不連續(xù)的小誤差的塊劃入低級(jí)別資源量中（圖7），在圈定級(jí)別的時(shí)候適當(dāng)考慮礦床成因，工程質(zhì)量等估值誤差無法承載的信息。

4 討論

圖6 模型的估值誤差

圖7 礦體資源量級(jí)別圈定剖面圖

資源量級(jí)別可以簡單理解為地質(zhì)資源的可靠程度，包括礦體的形態(tài)和品位。劃分資源量級(jí)別首先要考慮的是地質(zhì)背景，包括礦床的成因類型、礦區(qū)內(nèi)后期構(gòu)造的復(fù)雜程度、成礦后巖漿活動(dòng)是否頻繁等因素，其次要考慮的是礦體的規(guī)模和品位分布的均勻程度，最后依據(jù)工程的控制程度、質(zhì)量和樣品分析的可靠程度總體考慮來劃分資源量級(jí)別。國內(nèi)常用的資源量級(jí)別劃分的方法是根據(jù)礦體規(guī)模、主要礦體形態(tài)及內(nèi)部結(jié)構(gòu)、礦床構(gòu)造影響程度、主礦體厚度穩(wěn)定程度和有用組分分布均勻程度等五個(gè)主要因素來確定勘查類型，依據(jù)勘查規(guī)范的工程間距來確定資源量的級(jí)別。該種方法操作簡便，規(guī)范中推薦的工程間距也是經(jīng)驗(yàn)的積累成果，因此相對(duì)便捷可靠，存在的問題是勘查類型的論證可能不同人有較大差別，一旦勘查類型變化后續(xù)結(jié)果可能變化較大。另外的問題是操作相對(duì)呆板，例如工程間距50m屬于控制級(jí)別，而連續(xù)剖面上即使礦體變大，55m也屬于推斷級(jí)別，最為重要的問題是沒有考慮勘查工程和樣品分析的質(zhì)量。三維礦業(yè)軟件中常用的方法是利用搜估值參數(shù)的方法來控制資源量級(jí)別，該方法首先的問題是單搜索橢球體半徑和樣品數(shù)等參數(shù)很難承擔(dān)需要考慮的地質(zhì)、礦床、工程和樣品分析質(zhì)量等信息，實(shí)際操作中還會(huì)經(jīng)常遇到高低級(jí)別資源量交叉出現(xiàn)和高級(jí)別的資源量不連續(xù)的問題（斑點(diǎn)狗），這種情況和地質(zhì)的認(rèn)識(shí)是不吻合的[4]。也有人利用估值方差劃分資源量級(jí)別，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是直接利用估值方差判斷估值結(jié)果的可靠程度，直觀明了，但實(shí)踐中不同礦種、不同勘查階段甚至同一礦種在不同礦區(qū)得到的克里金方差都會(huì)不同，難以對(duì)比，標(biāo)準(zhǔn)不容易統(tǒng)一，關(guān)鍵的問題是克里金方差表示的是估值點(diǎn)與樣品的空間配置關(guān)系，許多時(shí)候很難表示估值的真實(shí)誤差。

本文推薦的方法是根據(jù)估值誤差，考慮地質(zhì)背景、礦床地質(zhì)工程和樣品質(zhì)量等因素進(jìn)行手工圈定資源量級(jí)別。該種方法劃分資源量級(jí)別需要探討的問題有兩個(gè)，一是為什么以30%和50%為邊界劃分，二是劃分的三個(gè)級(jí)別是否對(duì)應(yīng)探明、控制和推斷三個(gè)級(jí)別。30%是考慮估值模型的平均誤差接近30%，第一個(gè)級(jí)別是高于平均值的部分，50%是一般性認(rèn)為可以接受的范圍，因此作為第二個(gè)等級(jí)的分界線。取30%和50%的目的主要是區(qū)分礦體的可靠性等級(jí)，因此認(rèn)為該區(qū)間的劃分是根據(jù)實(shí)際情況可以變化的。在討論級(jí)別對(duì)應(yīng)的問題前首先要明確資源量級(jí)別的含義，《固體礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量分類（GB/T 17766-1999）》和《JORC規(guī)范（2012）》對(duì)于資源量級(jí)別沒有特別具體的定義，均強(qiáng)調(diào)資源的連續(xù)性和可靠性是資源分級(jí)的標(biāo)準(zhǔn)（JORC還要求有經(jīng)濟(jì)價(jià)值）。20世紀(jì)90年代核工業(yè)部、冶金工業(yè)部規(guī)定探采對(duì)比允許誤差定為A級(jí)±10%，B±20%，C±30%，D±50%，國外也有人將資源量級(jí)別具體量化，例如BHP公司就明確指出探明級(jí)別的資源量和實(shí)際采出的礦石量在量上不應(yīng)有10%的差距，品位不應(yīng)有1%的差距（鐵礦石，1年時(shí)間的生產(chǎn)礦量為對(duì)比的基礎(chǔ)）[5]。寶興廠斑巖銅礦屬于斑巖型礦化，礦體走向延伸上千米，傾向延伸數(shù)百米，平均厚度也有上百米，屬于規(guī)模較大、延伸穩(wěn)定、品位分布均勻的一類礦床。工程的間距是30m×60m，坑內(nèi)探礦的質(zhì)量較高，地表探礦年代久遠(yuǎn)深度較大可靠性差，樣品分析可靠性教高。圖7A區(qū)和B區(qū)估值誤差小于30%，也就是說明周圍樣品足夠多，且品位變化系數(shù)較小，可靠程度高，觀察誤差小于30%資源空間分布連續(xù)性較好，因此將其對(duì)應(yīng)為探明級(jí)別資源量，誤差介于30%～50%的列為控制資源量，誤差大于50%列為推斷資源量。這種資源量級(jí)別的劃分需要大量經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)的積累足以支持針對(duì)不同礦床類型的標(biāo)準(zhǔn)，同時(shí)其承載的信息是不包含工程和樣品分析的質(zhì)量，因此還需要手工進(jìn)一步圈定。

5 結(jié)論

寶興廠斑巖銅礦資源量級(jí)別劃分中參考地質(zhì)背景和工程間距等因素后，依據(jù)交叉驗(yàn)證結(jié)果中估值品位與實(shí)際品位的誤差確定誤差小于30%的劃為探明級(jí)別資源量，誤差介于30～50%的列為控制資源量，誤差大于50%列為推斷資源量。

[1]孫玉建.以地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)為基礎(chǔ)的礦業(yè)軟件在中國的歷史和現(xiàn)狀[J].中國礦業(yè),2007,16(11)：80-82.

[2]倪平澤,劉修國,李超嶺.3D礦床建模技術(shù)在數(shù)字礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用[J].地球科學(xué)(中國地質(zhì)大學(xué)學(xué)報(bào)),2010,35(3)：445-458.

[3]余群,錢祥貴,張家良.彌渡縣寶興廠銅鉬金礦地質(zhì)特征及找礦方向[J].云南地質(zhì) 2015,34(1)：33-38.

[4]孫玉建,孟偉,萬會(huì).礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量估算中工程控制程度劃分的探索[J].地質(zhì)與勘探,2006,42(6)：81-84.

[5]B SOMMERVILLE.Mineral Resource Estimation of the Brockman 4 Iron Ore Deposit in the Pilbara Region by Rio into Iron Ore[J].Melbourne：The Australasian Institute of Mining and Metallurgy, 2014： 277-299.

Resource Level Division in Porphyry Copper Modeling of Yunnan Baoxing Plant

AN Jianghai1, ZHAO Zhanfeng2
(1. 10th Gold Detachment of Chinese People’s Armed Police Force, Kunming Yunnan 650111; 2. China ENFI Engineering Co., Ltd., Beijing 100038)

It’s found the information that cross-validation results includes is greater than kriging variance in the porphyry copper modeling process of Yunnan Baoxing plant, which includes not only the spatial relationship between the estimated points and the samples, but also the grade information. Therefore, the cross-validation results can be used as the important reference information for resource level division. The following are the specifc steps. Firstly, determine the valuation parameters based on statistical analysis for cross-validating. Secondly, convert the verifcation results into percentage error saving in drilling samples. Thirdly, include the percentage error into the orebody evaluation model, and fnally delineate resource levels on orebody section based on the percentage error. Considering the genetic types of deposits, the complexity of late structure of mining area, the frequentness of magmatic activities after mineralization, exploration engineering and the quality of sample analysis, the proved copper reserves is calculated when the error level is less than 30%, and the controlled copper reserves is calculated when the error level is between 30% to 50%, while the inferred copper resource is calculated when the error level is greater than 50% by the porphyry copper modeling of Baoxing plant.

resource level; estimation error; valuation parameters; cross validation; porphyry copper of Baoxing plant

F407.1；F062.1

A

1672-6995（2016）08-0043-05

2016-06-18；

2016-07-07

安江海（1974-），男，陜西省合陽市人，中國人民武裝警察部隊(duì)黃金第十支隊(duì)工程師，大學(xué)本科，主要從事地質(zhì)勘查研究工作。