地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在河南寶豐某礦區(qū)鋁土礦資源量估算中的應(yīng)用

李建領(lǐng)， 高　陽(yáng)， 劉艷華， 陳　昭

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì)，河南鄭州450016)

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地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法在河南寶豐某礦區(qū)鋁土礦資源量估算中的應(yīng)用

李建領(lǐng)， 高陽(yáng)， 劉艷華， 陳昭

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第二地質(zhì)大隊(duì)，河南鄭州450016)

摘要：利用Surpac 6.3礦業(yè)軟件，依據(jù)礦區(qū)鋁土礦野外地質(zhì)資料，建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)，構(gòu)建了礦區(qū)的礦體三維模型。根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，將地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)中的樣品進(jìn)行組合，并對(duì)變異函數(shù)進(jìn)行擬合和驗(yàn)證，建立變異函數(shù)模型，獲取相應(yīng)參數(shù)。采用普通克里格法對(duì)鋁土礦礦體進(jìn)行品位估值與資源量估算，結(jié)果較為準(zhǔn)確可靠，為今后的勘查工作和定量、定概率預(yù)測(cè)提供了科學(xué)依據(jù)。

關(guān)鍵詞：Surpac軟件；地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)；普通克里格法；鋁土礦；資源量估算；河南寶豐

0引言

隨著信息技術(shù)的飛速發(fā)展，在地質(zhì)領(lǐng)域逐漸形成了以多元信息為手段的綜合找礦預(yù)測(cè)方法，地質(zhì)數(shù)據(jù)的處理精度和數(shù)據(jù)空間分布特征成為地質(zhì)工作實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化的重要標(biāo)志。

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)已成為物探、化探、遙感信息處理的常用方法，礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量計(jì)算較之傳統(tǒng)的幾何法計(jì)算具有先進(jìn)性和方法的科學(xué)性而得以廣泛應(yīng)用，已逐漸成為標(biāo)準(zhǔn)的資源儲(chǔ)量估算方法(侯景儒，1997；侯景儒等，1998)。在支家地銀礦和刁泉銀銅礦儲(chǔ)量計(jì)算中，結(jié)合地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法應(yīng)用實(shí)踐，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)在我國(guó)得到了一定的推廣和發(fā)展(林友，1997)。應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算的儲(chǔ)量結(jié)果與真實(shí)儲(chǔ)量對(duì)比分析，顯示地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)計(jì)算儲(chǔ)量具有先進(jìn)性及實(shí)用性(李嶺，2004)。西藏甲瑪銅多金屬矽卡巖型礦體在Micromine軟件下運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法的克里格品位插值對(duì)共生、伴生元素的儲(chǔ)量進(jìn)行了較為準(zhǔn)確的計(jì)算(鄭文寶等，2011)。通過(guò)對(duì)經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)與地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)對(duì)比分析，認(rèn)為應(yīng)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算礦產(chǎn)儲(chǔ)量可克服傳統(tǒng)計(jì)算方法的不足，更適合于沉積型鋁土礦的儲(chǔ)量計(jì)算(孫進(jìn)等，2005)，并且運(yùn)用普通克里格插值法可彌補(bǔ)采集數(shù)據(jù)信息的缺乏(弓小平等，2008)。

本次研究借助Surpac6.3礦業(yè)軟件對(duì)河南省寶豐縣某礦區(qū)鋁土礦進(jìn)行三維模型的構(gòu)建，包括地質(zhì)工程模型、地形模型、礦體模型等，用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的普通克里格法對(duì)其品位分布進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并對(duì)資源量進(jìn)行估算。

1礦區(qū)地質(zhì)概況

圖1　河南寶豐縣某鋁土礦礦區(qū)地質(zhì)圖1-第四系殘坡積、坡積、洪沖積等；2-上白堊統(tǒng)；3-下白堊統(tǒng)大營(yíng)組；4-上石炭統(tǒng)太原組；5-上石炭統(tǒng)本溪組三段；6-上石炭統(tǒng)本溪組二段；7-上石炭統(tǒng)本溪組一段；8-上寒武統(tǒng)崮山組；9-中寒武統(tǒng)張夏組；10-中—下寒武統(tǒng)饅頭組；11-實(shí)測(cè)推測(cè)性質(zhì)不明斷層；12-礦體編號(hào)；13-正斷層；14-巖層產(chǎn)狀與傾角；15-實(shí)測(cè)地質(zhì)界線及推測(cè)地質(zhì)界線；16-民采坑；17-鋁土礦礦體及編號(hào)；18-不整合/平行不整合界線Fig.1　Geological map of a bauxite mining area in Baofeng County of Henan Province

礦區(qū)所處大地構(gòu)造位置為華北地臺(tái)南緣，古地理環(huán)境為古海近陸(秦嶺—大別古陸)邊緣。地層區(qū)劃分為華北地層區(qū)豫西地層分區(qū)澠池—確山小區(qū)。區(qū)內(nèi)的梁洼向斜為燕山期形成，它嚴(yán)格地控制著區(qū)內(nèi)地層和沉積礦產(chǎn)的分布。向斜呈北北東向延伸，兩端翹起，向北偏東傾伏，長(zhǎng)寬均約15km。白堊系下統(tǒng)大營(yíng)組(K1d)和第四系(Q)沿石龍河兩岸與北部平原區(qū)分布；二疊系下統(tǒng)山西組(P1s)—石炭系上統(tǒng)太原組(C2t)和本溪組(C2b)、下古生界寒武系上統(tǒng)崮山組(C-3g)、中元古界薊縣系汝陽(yáng)群云夢(mèng)山組(Jxy)、太古宇太華巖群(Ar3TH.)在向斜兩翼依次從新到老出露。巖層傾角6°～20°，因受青草嶺逆斷層組的牽引作用，南西翼地層出露零星，面積狹小，巖層傾角陡，局部達(dá)60°～70°。

鋁土礦含礦巖系產(chǎn)于寒武系上統(tǒng)崮山組白云巖古風(fēng)化面上，白云巖為礦體的間接底板，鋁土礦的間接頂板主要為太原組石灰?guī)r。礦體均呈漏斗狀，平面形態(tài)各異，呈橢圓狀、近圓形、長(zhǎng)條狀、不規(guī)則狀。一般較大礦體產(chǎn)狀較緩，較小礦體主要為陡傾斜，僅中心部位少量緩傾斜地段。

該礦床形成的過(guò)程主要是由于地殼緩慢上升，O3-C1的碳酸巖和古陸鋁硅酸巖長(zhǎng)期暴露地表，遭受風(fēng)化剝蝕作用，導(dǎo)致K、Na、Ca、Mg的流失，而Al、Ti、Fe原地殘留，F(xiàn)e、Al風(fēng)化殼及準(zhǔn)平原地貌形成其下游近海處的巖溶洼地、湖泊，再經(jīng)過(guò)地殼緩慢下沉，風(fēng)化殼被破壞、解體、沖刷、搬運(yùn)、沉積，在晚石炭本溪期形成C2b鋁礦和含礦巖層地層系統(tǒng)，又因地質(zhì)構(gòu)造影響巖礦層出露地表，經(jīng)過(guò)氧化淋濾作用導(dǎo)致Fe、Si流失，最后形成富鋁礦(薛春紀(jì)等，2007)。

2三維地質(zhì)模型的建立

依據(jù)原始地質(zhì)資料對(duì)礦區(qū)建立三維地質(zhì)模型，為利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法計(jì)算資源儲(chǔ)量提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。三維地質(zhì)建模是利用二維數(shù)據(jù)間的相關(guān)性，以不規(guī)則三角網(wǎng)相連接構(gòu)建三維模型，使得各平面間不連續(xù)而引起的不確定性得以消除(陳東越等，2013)。Surpac6.3礦業(yè)軟件通過(guò)地質(zhì)資料建立礦區(qū)的地質(zhì)體、地質(zhì)工程以及地表模型，為礦體的品位分布和資源儲(chǔ)量估算提供依據(jù)(王銀秀等，2014)。

2.1地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)及地表模型的建立

地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)是三維地質(zhì)模型建立的基礎(chǔ)，對(duì)獲取礦區(qū)深部信息有著十分重要的作用(高陽(yáng)等，2013)，也是進(jìn)行資源儲(chǔ)量估算的重要依據(jù)。通過(guò)對(duì)鉆孔、樣坎、探槽等工程野外數(shù)據(jù)的整理與提取，共641個(gè)樣品數(shù)據(jù)，通過(guò)Access數(shù)據(jù)庫(kù)分別建立定位表、測(cè)斜表(方位表)、化驗(yàn)表和巖性表。表1為各數(shù)據(jù)表的結(jié)構(gòu)。

表1　地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)表結(jié)構(gòu)

圖2　鉆孔、探槽、樣坎模型Fig.2　Model of drilling, trenching and open pit

將整理出來(lái)的樣品數(shù)據(jù)與數(shù)據(jù)表中的各個(gè)字段對(duì)應(yīng)導(dǎo)入Access數(shù)據(jù)庫(kù)中，通過(guò)Surpac6.3礦業(yè)軟件與地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行鏈接，生成鉆孔、探槽、樣坎等地質(zhì)工程的三維模型，其中ZK02鉆孔、L13-TC3探槽、L12-YK樣坎模型如圖2所示。詳盡并形象地將地質(zhì)工程數(shù)據(jù)可視化，便于進(jìn)一步了解礦區(qū)地下深部的地質(zhì)環(huán)境、含礦巖層以及礦床成因。

利用礦區(qū)等高線并將其賦高程值生成地表模型，逼真地模擬出礦區(qū)的地形地貌。圖3為地表與地質(zhì)工程的三維模型，從而可直觀地反映出各項(xiàng)地質(zhì)工程在礦區(qū)中的位置及深度等信息，有助于更加形象地了解工程的進(jìn)度和完成情況，而且可以通過(guò)各個(gè)鉆孔之間的相關(guān)數(shù)據(jù)，將相鄰鉆孔中相同的地層/巖層進(jìn)行連接，從而推斷出礦區(qū)深部各地層間的關(guān)系以及巖性的分布情況，并形象客觀地反映出該礦區(qū)的鋁土礦是由沉積形成的。

2.2三維礦體模型的建立

該礦區(qū)鋁土礦含礦巖系產(chǎn)于寒武系上統(tǒng)崮山組白云巖古風(fēng)化面上，礦體的間接底板為白云巖，間接頂板主要為太原組石灰?guī)r。根據(jù)鉆孔的三維柱狀模型、礦體頂?shù)装宓牡壬罹€圖、勘探線剖面圖等資料對(duì)礦體進(jìn)行圈定，將頂?shù)装宓壬罹€生成DTM表面模型，并利用DTM對(duì)實(shí)體模型進(jìn)行剪切，并保留頂?shù)装逯g的實(shí)體，從而形成礦體模型。該區(qū)共有漏斗狀鋁土礦礦體36處，本次僅對(duì)13號(hào)、16號(hào)、26號(hào)礦體進(jìn)行三維模型的構(gòu)建。

礦體自上而下為鐵鋁質(zhì)巖—工業(yè)礦層—邊界礦層—鐵鋁質(zhì)巖。礦體水平方向自中心向漏斗狀礦體邊緣礦層厚度由大至小或沉積無(wú)礦，礦體產(chǎn)狀由水平至中等傾斜—陡傾斜，圖4為13號(hào)、16號(hào)、26號(hào)礦體的三維模型。圖4顯示：13號(hào)礦體平面形態(tài)呈不規(guī)則狀，剖面呈漏斗狀，邊部礦層傾角達(dá)70°，中心近水平；16號(hào)礦漏斗狀礦體呈不規(guī)則長(zhǎng)條形漏斗狀，邊部?jī)A角陡，中心近水平；26號(hào)礦體為一大漏斗狀礦體的北段，在研究區(qū)內(nèi)礦體呈近長(zhǎng)橢圓漏斗狀，礦層邊部中等—陡傾斜，傾向漏斗內(nèi)部方向，中心部位產(chǎn)狀近水平。圖5為3個(gè)礦體在礦區(qū)內(nèi)的位置，不僅形象地表達(dá)了礦體的形狀和產(chǎn)狀，而且清晰地展示出礦體的位置，為進(jìn)一步分析礦床成因和資源儲(chǔ)量估算提供了依據(jù)和參考。

圖3　地表與地質(zhì)工程三維模型1-礦區(qū)范圍；2-地質(zhì)工程Fig.3　Three-dimensional model showing earth surface and geological engineering

圖4　礦體三維模型(a) 13號(hào)礦體；(b) 16號(hào)礦體；(c) 26號(hào)礦體Fig.4　Three-dimensional model of the ore bodies(a) ore body No.13; (a) ore body No.16; (c) ore body No.26

圖5　礦體在礦區(qū)的位置1-礦區(qū)范圍；2-礦體Fig.5　Location of ore bodies in the mining area

3鋁土礦資源儲(chǔ)量估算

資源儲(chǔ)量估算的基本任務(wù)之一是探明礦產(chǎn)在地下的埋藏量，資源量估算工作也是地質(zhì)勘查工作成果的總結(jié)(陽(yáng)正熙，2006)。在資源量估算方法中，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法與傳統(tǒng)的斷面法、地質(zhì)塊段法進(jìn)行比較，利用計(jì)算機(jī)進(jìn)行估算大大提高了計(jì)算的效率與精度。

3.1普通克里格法的原理

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基本思想是南非地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)家Krige提出的，因此在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中進(jìn)行參數(shù)估值的方法命名為克里格法。普通克里格法是通過(guò)1個(gè)塊段的若干個(gè)信息樣品值分別賦予一定的權(quán)系數(shù)，進(jìn)行加權(quán)平均來(lái)估計(jì)塊段平均品位和估算資源儲(chǔ)量的方法(陽(yáng)正熙，2006)。區(qū)域化變量是指在一定空間范圍內(nèi)其變化既有隨機(jī)性又有結(jié)構(gòu)性的變量(劉馨蕊等，2011)。在估算過(guò)程中將礦體作為一個(gè)區(qū)域，礦石的品位、體重等可作為區(qū)域化變量。

對(duì)于區(qū)域化變量，不僅有隨機(jī)性而且還有結(jié)構(gòu)性，因此，在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中利用樣品間的距離和方向建立變異函數(shù)模型(潘登等，2012)來(lái)度量樣品在三維空間分布的隨機(jī)性和相關(guān)性。實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)的計(jì)算公式為：

(1)

式(1)中，h為滯后距，N(h)為計(jì)算變異函數(shù)的樣品對(duì)數(shù)，Z(xi)和Z(xi+ h)為隨機(jī)變量沿X方向被矢量h分割的2個(gè)點(diǎn)。

地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)中應(yīng)用的變異函數(shù)都是理論變異函數(shù)，在進(jìn)行品位估算時(shí)通常利用球狀模型，其理論公式為：

(2)

式(2)中，C0為塊金常數(shù)，表示當(dāng)h很小時(shí)兩點(diǎn)間的品位變化，C0越大距待估點(diǎn)較近的樣品影響力就越小；C為基臺(tái)值，C0+C為總基臺(tái)值，反映某區(qū)域化變量在研究范圍內(nèi)變異的強(qiáng)度，是所有參與計(jì)算數(shù)據(jù)的方差；a為變程，衡量礦體中某一品位的變化連續(xù)程度(侯景儒等，1998；李嶺，2004；潘登等，2012)，其變異曲線如圖6所示。

圖6　變異函數(shù)曲線Fig.6　Variogram curve

3.2變異函數(shù)的分析過(guò)程

礦體樣品品位既具有結(jié)構(gòu)性又具有隨機(jī)性，選擇樣品品位為區(qū)域化變量。利用Surpac6.3軟件中的鉆孔與3DM相交功能將三維鉆孔模型中在三維礦體內(nèi)部的樣品數(shù)據(jù)提取出來(lái)，設(shè)置樣長(zhǎng)為1m；利用勘探工程功能將提取出來(lái)的樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行組合，將原始樣品數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為點(diǎn)數(shù)據(jù)。從品位數(shù)據(jù)觀察沒(méi)有特高品位，因此不需要進(jìn)行特高品位處理。利用軟件中的基本統(tǒng)計(jì)功能對(duì)礦體的Al2O3組合樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，Al元素統(tǒng)計(jì)分析直方圖如圖7。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法對(duì)區(qū)域化變量進(jìn)行克里格方法估值要求樣品數(shù)據(jù)分布必須服從正態(tài)分布(李曉利等，2010)。從圖7可以看出樣品分布基本成正態(tài)分布，因此該礦體較為穩(wěn)定，符合克里格方法的要求。

變異函數(shù)是在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)研究中表示礦化范圍內(nèi)區(qū)域化變量的相關(guān)關(guān)系和空間結(jié)構(gòu)的數(shù)學(xué)工具(王炯輝等，2013)。對(duì)實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)進(jìn)行計(jì)算與理論變異函數(shù)的曲線擬合，并對(duì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)由若干個(gè)離散點(diǎn)組成，因此通常將其擬合成一個(gè)數(shù)學(xué)表達(dá)式表示的數(shù)學(xué)模型。實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)可擬合成球狀模型、指數(shù)模型和高斯模型，本次變異函數(shù)使用球狀模型進(jìn)行擬合。

在Surpac6.3礦業(yè)軟件中,利用方差建模功能分別對(duì)礦體的Al2O3品位數(shù)據(jù)進(jìn)行主軸方向、次主軸方向和次軸方向的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)進(jìn)行計(jì)算，并與理論變異函數(shù)進(jìn)行擬合，確定各向異性的參數(shù)值。

(1) 在新建變差圖的功能中，加載樣品組合文件，生成不同方向的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，調(diào)整滯后距滑塊。當(dāng)滯后距為85m時(shí)，在30°方向上實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)與理論變異函數(shù)擬合的結(jié)果最佳。在鋁土礦礦體平面上品位主軸方向變異函數(shù)擬合結(jié)果如圖8。塊金值為0.32，基臺(tái)值為0.27，變程為198.059。

圖7　Al元素品位分布直方圖Fig.7　Distribution histogram of the aluminum element grade

圖8　鋁土礦礦體主軸方向擬合結(jié)果Fig.8　Fitting results of the spindleof bauxite orebodies

(2) 在次變差圖的功能中同樣生成不同方向的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，調(diào)整滯后距滑塊。當(dāng)滯后距為59m時(shí)，在120°方向上實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)與理論變異函數(shù)擬合的結(jié)果最佳。在鋁土礦礦體平面的垂直方向?yàn)榇沃鬏S方向，其變異函數(shù)擬合結(jié)果如圖9所示。塊金值為0.16，基臺(tái)值為0.38，變程為44.30。

(3) 利用沿提取試驗(yàn)方差圖生成第三軸方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)，滯后距為85m時(shí)擬合結(jié)果最佳。鋁土礦礦體次軸方向變異函數(shù)擬合結(jié)果如圖10所示。塊金值為0.55，基臺(tái)值為0.33，變程為59.78。

圖9　鋁土礦礦體次主軸方向擬合結(jié)果Fig.9　Fitting results of the semi-spindle of bauxite orebodies

圖10　鋁土礦礦體次軸方向擬合結(jié)果Fig.10　Fitting results of the minor axisof bauxite orebodies

通過(guò)各方向上變異函數(shù)的計(jì)算與擬合，確定礦體搜索橢球體的參數(shù)，方位角為30°，傾伏角為0°，傾角為20°，主軸/半主軸為2，主軸/次軸為3，最大搜索距離為198.095，最大樣品數(shù)和最小樣品數(shù)分別設(shè)置為15和3。通過(guò)交叉驗(yàn)證可以看出，誤差均值為0.094 6，較為接近，說(shuō)明樣品組合的估值是無(wú)偏的，利用變異函數(shù)的參數(shù)可以建立礦體模型進(jìn)行品位分布和資源量估算(劉愛(ài)平，2009)。

3.3資源量估算結(jié)果

利用礦體模型建立塊體模型，將礦體劃分為若干個(gè)小單元塊，使得3個(gè)礦體的形態(tài)無(wú)限接近，并在每個(gè)單元塊添加各種地質(zhì)屬性，以便更加形象地表達(dá)礦體的地質(zhì)特征。依據(jù)礦體的產(chǎn)狀和形態(tài)以及地質(zhì)特征，將單元塊劃分為5m×5m×2.5m，次級(jí)分塊為2.5m×2.5m×1.25m，劃分單元塊的體積為797 178m3，將采集的樣品用算術(shù)平均法得出鋁土礦的密度為2.8t/m3。利用普通克里格法和塊體模型的方法，對(duì)每個(gè)樣品所在的塊體和相鄰的塊體進(jìn)行品位估算，與實(shí)際尺寸的礦體是等效的，可模擬出礦體品位分布情況(Sarma，2008)。因此，對(duì)該塊體模型進(jìn)行品位估值并累加計(jì)算資源儲(chǔ)量，對(duì)計(jì)算變異函數(shù)獲得的搜索橢球體以及塊金值、基臺(tái)值和變程以及各向異性比率等參數(shù)進(jìn)行估值前設(shè)置。在估值過(guò)程中，Surpac6.3軟件依據(jù)普通克里格法的原理，計(jì)算機(jī)會(huì)根據(jù)已知樣品數(shù)據(jù)對(duì)未知樣品自動(dòng)進(jìn)行估算，并將估算結(jié)果賦值給每個(gè)單元塊中，形象地表達(dá)出礦體的品位分布情況，圖11、圖12為各礦體的品位分布圖。

圖11　13號(hào)、16號(hào)礦體的品位分布圖Fig.11　Grade distribution of the orebodies No. 13 and No. 16

圖12　26號(hào)礦體的品位分布圖Fig.12　Grade distribution of ore body No.26

因礦區(qū)采礦或新發(fā)現(xiàn)尖滅點(diǎn)而引起礦體總體積或結(jié)構(gòu)的變化，內(nèi)部精確測(cè)定礦石品位引起的變化或工業(yè)指標(biāo)變化都會(huì)導(dǎo)致礦體的變化，因此，要對(duì)礦體的模型進(jìn)行局部重構(gòu)的動(dòng)態(tài)更新。對(duì)采空區(qū)進(jìn)行建模，與礦體進(jìn)行布爾運(yùn)算，生成新的礦體形態(tài)。當(dāng)?shù)V體變化后，重新對(duì)塊體進(jìn)行品位估算，獲得新的資源儲(chǔ)量(王波，2011)?？衫肨CL腳本語(yǔ)言編寫(xiě)地質(zhì)模塊化管理程序，以實(shí)現(xiàn)對(duì)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)的維護(hù)、塊體模型更新等工作。隨著該礦床的不斷開(kāi)采，礦體也在不斷地變化，利用品位模型更新、品位分布等宏命令程序進(jìn)行礦體的動(dòng)態(tài)更新，以實(shí)現(xiàn)礦山數(shù)據(jù)的及時(shí)更新，確保采礦工作的正常進(jìn)行并適應(yīng)市場(chǎng)的變化。

經(jīng)過(guò)計(jì)算，3個(gè)礦體的鋁土礦資源儲(chǔ)量共為222.21萬(wàn)t，Al2O3平均品位為57.13%，3個(gè)礦體的資源量和品位如表2所示。與傳統(tǒng)的地質(zhì)塊段法計(jì)算出的結(jié)果進(jìn)行比較，相對(duì)誤差為9.54%，造成誤差的主要原因可能在于樣品數(shù)據(jù)的不足或是數(shù)據(jù)較為稀少，導(dǎo)致變異函數(shù)及塊體模型尺寸的選擇出現(xiàn)一些偏差，但估算的資源儲(chǔ)量具有一定的參考價(jià)值，隨著數(shù)據(jù)的不斷豐富和方法的不斷改進(jìn)，誤差也會(huì)隨之減小，因此計(jì)算結(jié)果是較為準(zhǔn)確可靠的(孫岳等，2013)。由于大量繁瑣的估算過(guò)程都由計(jì)算機(jī)完成，方便快捷，提高了工作效率。

表2　3個(gè)礦體資源量及品位

4結(jié)論

根據(jù)野外原始地質(zhì)資料的整理，建立了地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)、三維地表模型和三維礦體模型，不僅可以直觀地反映礦區(qū)的地形地貌特征以及地質(zhì)工程的位置和深度，而且可以顯示礦體在礦區(qū)的空間位置、形態(tài)和產(chǎn)狀等，真實(shí)地還原了礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境，為下一步的勘查設(shè)計(jì)工作提供了科學(xué)依據(jù)，是數(shù)字礦山的重要組成部分，有助于提升礦產(chǎn)資源開(kāi)發(fā)利用生產(chǎn)力，也為礦山的設(shè)計(jì)和管理工作奠定了基礎(chǔ)，并為利用普通克里格法計(jì)算13號(hào)、16號(hào)和26號(hào)礦體的資源量提供了數(shù)據(jù)支持。

利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的普通克里格法對(duì)3個(gè)礦體進(jìn)行品位估值并對(duì)資源量進(jìn)行計(jì)算，建立的塊體模型可從三維角度顯示品位的空間分布，有利于進(jìn)一步進(jìn)行地質(zhì)勘查和采礦設(shè)計(jì)。計(jì)算結(jié)果與提交的地質(zhì)資源量報(bào)告結(jié)果對(duì)比較為接近，因此認(rèn)為用該方法計(jì)算的結(jié)果較為準(zhǔn)確、可靠，普通克里格法可用于鋁土礦礦床的資源量計(jì)算。依據(jù)三維地質(zhì)模型和地質(zhì)資料，為進(jìn)一步利用三維預(yù)測(cè)方法對(duì)礦區(qū)進(jìn)行定量、定概率地預(yù)測(cè)隱伏礦體的工作提供了依據(jù)，并有利于對(duì)礦體進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理。

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Resource estimation of the bauxite ores in Baofeng County of Henan Province using geostatistical method

LI Jianling, GAO Yang, LIU Yanhua, Chen Zhao

(No.2GeologicalTeam,HenanProvincialNon-ferrousMetalsGeologicalandMineralResourcesBureau,Zhengzhou450016,Henan,China)

Abstract：This study built a geological database and a three-dimensional geological model for the bauxite orebodies in Baofeng County of Henan Province using the Surpac 6.3 mining software based on field geological data of bauxite ores. According to the principle of geostatistics, we combined the samples in geological database, and fitted and verified the variogram to establish a variogram model and obtain corresponding parameters. With ordinary Kriging method, we estimated the grade and resources of the bauxite ores. The results are accurate and reliable, which will provide scientific basis for further exploration and quantitative prediction and probability prediction in this area.

Keywords：Surpac software; geostatistics; ordinary Kriging method; bauxite; resource estimation; Baofeng County in Henan Province

doi:10.3969/j.issn.1674-3636.2016.02.273

收稿日期：2015-12-17；修回日期：2016-01-25；編輯：蔣艷

基金項(xiàng)目：河南省地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目“河南寶豐縣某礦區(qū)鋁土礦詳查”(2004-04)

作者簡(jiǎn)介：李建領(lǐng)(1972—)，男，高級(jí)工程師，主要從事地質(zhì)勘查工作，E-mail: 894734841@qq.com

中圖分類(lèi)號(hào)：P628+.2； P612

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1674-3636(2016)02-0273-08