西藏多龍礦集區(qū)拿若銅（金）礦床三維模型構(gòu)建及礦體資源量估算

李 麗

（中國鋁業(yè)集團(tuán)有限公司）

拿若銅（金）礦床位于改則縣城北西方向，是在班公湖—怒江成礦帶新發(fā)現(xiàn)的大型銅金礦床之一［1-5］，通過建立拿若銅（金）礦床的三維模型可以指導(dǎo)礦產(chǎn)勘探工作，幫助確定勘探目標(biāo)和區(qū)域，提高勘探效率和準(zhǔn)確度。通過構(gòu)建礦床三維模型，可以更好地理解礦體的幾何特征和脈絡(luò)分布，減少勘探風(fēng)險和成本，更全面、準(zhǔn)確地了解礦體的空間分布、形態(tài)和連續(xù)性，從而對礦體的儲量進(jìn)行科學(xué)、可靠地估算。這對于評估礦產(chǎn)資源的價值、制定合理的開發(fā)方案以及進(jìn)行經(jīng)濟(jì)可行性研究至關(guān)重要。對此，根據(jù)拿若銅（金）礦床的勘查數(shù)據(jù)，使用Micromine 軟件建立了礦體的三維模型，并采用距離反比加權(quán)法對礦體進(jìn)行資源量估算［6-8］。

1 礦床地質(zhì)和礦體特征

拿若銅（金）礦床位于羌塘—三江板塊南緣，班公湖—怒江縫合帶西段北側(cè)［9-10］。礦區(qū)內(nèi)地層主要為中侏羅統(tǒng)色哇組二段（J2s2）灰黑色粉砂質(zhì)板巖、灰綠色變巖屑砂巖、灰白色變長石石英砂巖。其與下伏美日切錯組（K1m）呈角度不整合接觸，巖性為玄武質(zhì)安山巖、安山質(zhì)流紋巖、安山質(zhì)火山角礫巖、古近系漸新統(tǒng)康托組（E3k）紫紅色砂礫巖和第四系（Q）殘坡積物（圖1）。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，巖體為中酸性侵入巖，主要有花崗斑巖、花崗閃長斑巖、花崗閃長巖。礦體以原生硫化礦石為主，礦石礦物主要為黃銅礦，少量斑銅礦、輝銅礦、銅藍(lán)、硫砷銅礦等。圍巖蝕變以環(huán)帶狀分布，蝕變呈現(xiàn)為以巖體為中心的環(huán)形帶狀結(jié)構(gòu)，其中包括3個不同的蝕變帶。從巖體內(nèi)部向外圍依次形成鉀化帶、黃鐵絹英巖化帶和青磐巖化帶［11-15］。

2 礦床三維模型的建立及分析研究

2.1 建模數(shù)據(jù)基礎(chǔ)

建模資料的準(zhǔn)確性和完整性直接影響著三維模型所能表達(dá)的信息的尺度和細(xì)節(jié)程度。收集了拿若銅（金）礦區(qū)域的多張地質(zhì)圖（礦區(qū)地質(zhì)圖、水文地質(zhì)圖和巖相地質(zhì)圖）?？碧骄€剖面共39條，152個鉆孔，11 637件測試分析數(shù)據(jù)。將全部鉆孔的孔口坐標(biāo)、巖心等基本分析數(shù)據(jù)整理為Excel 表格，并將其導(dǎo)入Micromine 軟件中，從而生成一個數(shù)據(jù)庫。并對數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行校驗(yàn)，確保數(shù)據(jù)準(zhǔn)確無誤。根據(jù)建立的數(shù)據(jù)庫生成三維立體模型（圖2），為下一步估算工作做準(zhǔn)備。

2.2 建模方案確定

根據(jù)收集到的39 條勘探線和152 個鉆孔數(shù)據(jù)，構(gòu)建了拿若銅（金）礦區(qū)的工程布置圖。通過觀察可以清楚地看到勘探線在NE、EW 和NE 3 個方向上分別控制著3個不同方向的礦體。

在確定三維建模的范圍時，考慮到拿若銅（金）礦區(qū)的勘探工程已經(jīng)控制了巖體、礦體、斷裂等淺部空間形態(tài)。基于這個基礎(chǔ)，明確了建模范圍，其面積為1.8 km2。至于估算成礦深度，主要根據(jù)巖漿和蝕變溫度進(jìn)行考慮。

2.3 礦床三維立體模型構(gòu)建

以數(shù)據(jù)庫的建立為基礎(chǔ)，根據(jù)資源儲量估算工業(yè)指標(biāo)：邊界品位Cu≥0.2%，工業(yè)品位Cu≥0.4%，最小可采厚度≥4 m，夾石剔除厚度≥8 m。其他伴生組分要求指標(biāo)：Au達(dá)到0.1×10-6，Ag達(dá)到1×10-6。結(jié)合礦體賦存部位、產(chǎn)狀及變化規(guī)律、礦石類型、品級，圈定出剖面礦體解譯線，使用線框體積最大法建立礦體三維立體模型（圖3）。拿若銅（金）礦體為隱伏礦體，產(chǎn)出海拔高度在4 065～4 981 m，呈北東—南西向展布，產(chǎn)狀呈略向南傾陡立，主礦體走向長1 612 m，礦體寬約1 300 m，礦體垂深最大厚度420 m。

2.4 原始樣統(tǒng)計分析

對礦體內(nèi)的Cu、Au、Ag 3種主要元素的化驗(yàn)結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計分析，Cu 的標(biāo)準(zhǔn)偏差為0.35，變異系數(shù)為0.78；Au 的標(biāo)準(zhǔn)偏差為1.19，變異系數(shù)為7.26；Ag 的標(biāo)準(zhǔn)偏差為5.35，變異系數(shù)為2.16。表明整個礦床中Cu、Au 含量相對較穩(wěn)定，Ag 含量不穩(wěn)定，Cu、Ag 礦化整體相對均勻，Au礦化不太均勻。

2.5 特高品位處理及樣品組合處理

通過對原始數(shù)據(jù)的處理分析，發(fā)現(xiàn)礦床中Cu、Au、Ag 3 種成礦元素存在局部超量富集，需進(jìn)行特高品位處理，以期真實(shí)反映整個礦床的實(shí)際品位。其中，Cu 平均值為0.449，標(biāo)準(zhǔn)差為0.32，品位變化系數(shù)為71%，取平均品位6 倍為特高品位，用2.69%作為替代值。Au 平均值為0.196，標(biāo)準(zhǔn)差為1.371，品位變化系數(shù)為700%，取平均品位8 倍為特高品位，用1.56 g/t 作為替代值。Ag 平均值為2.65 g/t，標(biāo)準(zhǔn)差為6.503，品位變化系數(shù)為245%，取平均品位8倍為特高品位，用21.2 g/t作為替代值。

對特高品位處理后的樣品長度進(jìn)行統(tǒng)計分析，確定樣品組合樣長為2 m。經(jīng)樣品組合后的Cu、Au、Ag 3種元素的品位變化系數(shù)與原始統(tǒng)計結(jié)果接近。

3 三維礦塊模型估值

3.1 礦塊模型的建立

礦塊模型是礦床品位及資源儲量估算的基礎(chǔ)。在充分研究礦體地質(zhì)特征基礎(chǔ)上，據(jù)勘探工程間距的距離和品位變化大小，確定創(chuàng)建礦塊模型的空間范圍和基本參數(shù)。用線框模型限定創(chuàng)建空塊，按照8 m×8 m×8 m 模塊大小，共劃分1 848 538 個模塊，礦塊模型總體積與礦體模型總體積的誤差在允許范圍內(nèi)，礦塊模型劃分較為精確。

3.2 搜索橢球體的定義

為了確保對礦段進(jìn)行品位插值時的準(zhǔn)確性，根據(jù)礦段的地質(zhì)特征和礦體的空間分布規(guī)律，將品位插值的搜索空間劃分為8個扇區(qū)。在每個扇區(qū)中，限定最多6 個采樣點(diǎn)，并確?？傸c(diǎn)數(shù)至少為2 個，以防止一個方向上的樣品過多，導(dǎo)致對某個點(diǎn)的估值不準(zhǔn)確。建立的三維搜索橢球體和礦體模型的產(chǎn)狀保持基本一致（圖4）。

3.3 模塊品位的估值

根據(jù)搜索橢球參數(shù)，對創(chuàng)建的空礦塊模型進(jìn)行距離反比加權(quán)法估值，得出礦體的品位分布三維立體模型（圖5）。對于銅（Cu）、金（Au）、銀（Ag）等品位值為空的礦塊，采取的策略是逐步擴(kuò)大搜索半徑，直到能夠?qū)λ械V塊的品位進(jìn)行估算。在進(jìn)行估值時，記錄每個礦塊的估值次數(shù)，并對參與估值的工程數(shù)、樣品數(shù)以及樣品品位的標(biāo)準(zhǔn)離差進(jìn)行記錄和分析。

3.4 資源量分級

根據(jù)國家標(biāo)準(zhǔn)和地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)規(guī)范，結(jié)合礦床工程對礦體的控制程度，確定主礦體的勘查類型為Ⅰ類勘查類型。按所確定的工程間距（200 m×200 m）控制332資源量；控制工程間距放稀一倍（400 m×400 m）以及控制外推部分，以推斷333 資源量。在軟件中按照礦體確定的勘查類型和基本工程間距，采用人工圈連界定各類別的界限，建立三維立體模型（圖6），統(tǒng)計出332和333類別的資源量。

4 資源量估算結(jié)果及驗(yàn)證

拿若銅（金）礦體共獲得Cu 礦石量6.6 億t，平均品位0.38%，金屬量251 萬t；伴生Au 礦石量4.4 億t，平均品位0.19 g/t；伴生Ag 礦石量4 億t，平均品位2.21 g/t。為檢驗(yàn)距離反比法估算資源量的可靠程度，采用傳統(tǒng)地質(zhì)塊段法對資源量進(jìn)行驗(yàn)證，經(jīng)檢驗(yàn)相對誤差較小，結(jié)果真實(shí)可靠。

5 結(jié)論

礦床的三維實(shí)體模型有效集成并利用了礦區(qū)資源工作數(shù)據(jù)，提升了該區(qū)資源利用數(shù)字化管理水平。所建立的礦床三維模型直觀展示了礦體的幾何形態(tài)和空間位置，真實(shí)展現(xiàn)了礦床整體全貌，為礦體研究、礦山設(shè)計和建設(shè)起到了重要支撐作用。地質(zhì)塊段法驗(yàn)證結(jié)果表明：①利用Micromine 軟件對拿若銅（金）礦床進(jìn)行資源量估算方法得當(dāng)、結(jié)果準(zhǔn)確；②資源量估算共獲得Cu 礦石量6.6 億t，平均品位0.38%，金屬量251萬t；③與銅礦體伴生的Au礦石量4.4億t，平均品位0.19%；④伴生Ag 礦石量4 億t，平均品位2.21 g/t。礦床取得找礦重大突破，達(dá)到了大型礦床的規(guī)模，有力推動了該區(qū)域的找礦工作。