Micromine軟件在霍各乞鐵銅多金屬礦二號礦床中的應用研究

楊海燕 譚雅文

(湖南省有色地質勘查研究院,湖南長沙 410015)

Micromine軟件在霍各乞鐵銅多金屬礦二號礦床中的應用研究

楊海燕 譚雅文

(湖南省有色地質勘查研究院,湖南長沙 410015)

本文利用Micromine地質工程軟件,對霍各乞鐵銅多金屬礦二號礦床鉆孔、樣品分析、剖面、地形等數據進行了地質數據庫的構建,對主礦體進行了三維地質模型的構建,并以Fe1礦體為例,對礦體形態、產狀、規模、分布特征,以及各礦體之間的空間關系等特征進行了綜合研究。

Micromine 三維建模 地質勘查 霍各乞鐵銅多金屬礦二號礦床

1 礦區基本情況

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

1.1 礦區地層

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

1.2 礦區構造

礦區斷裂構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,控制著礦區內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控制著形成二號礦床三級斷陷盆地的南界。成礦期后斷裂主要有斜斷層、橫斷層和裂隙構造,其中裂隙構造與成礦關系密切,在二號礦床中,產出的數量少,密度、規模小,對礦體的影響不大。

礦區內,褶皺構造對礦體的破壞不大。

1.3 礦區巖漿巖

礦區內巖漿巖分布普遍,約占礦區面積的20～25%。巖漿活動具多期性、多相性及產狀多樣性的特點。其中以元古期和海西期巖漿活動最為強烈。

1.4 礦體地質特征

二號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,透鏡狀產出。全區共圈出鐵礦體15個,銅礦體12個,鉛鋅礦體50個。鐵礦體主要分布在礦區東部,銅、鉛鋅礦體主要分布在礦區中部。

2 三維模型構建

MICROMINE軟件是由澳大利亞人開發的一套成熟的大型礦業專業軟件包,近年來在我國地勘系統及部分大型礦業公司得到了推廣應用,在國土資源部已經通過認證。KANTAN 3D軟件是其中的地質勘查部分。

2.1 地質數據庫

本次建立地質數據庫用到的數據有鉆孔73個,樣品分析結果5880個,剖面15條,以及巖性、礦權、地形等高線等數據。地質數據庫建立前經過了校驗。

對鉆孔分析結果進行了樣品統計和樣長組合。對樣長進行了分布統計,以確定組合樣長,從統計數據分析得知,有60%左右樣長在1.5-2米之間,其中大部分在1.5米左右,為了盡可能不改變原有數據,所以我們確定組合樣長為1.5m。

對TFe品位進行了經典統計,與原始樣品的統計參數相比,樣品經組合平均后沒有多大變化。通過對樣品分析結果統計發現,鐵元素品位最高值為65.91%,無需進行特高品位處理。

2.2 地表模型

利用地形等高線數據,構建了地表模型。通過調用地表模型,可以直觀地展示各礦體在地表出露等情況。

2.3 礦權模型

圖2 F1(N)礦體TFe品位變化圖

表1 橢球體參數設置

利用礦權數據構建了礦權模型。通過調用礦權模型,可以直觀地展示各礦體與礦權界線的空間關系,并可以通過布爾運算等操作,將礦體分割,從而實現對礦體在礦界內外的儲量估算。

2.4 礦體模型

本次構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,傾向上控制網度為100－200米。

(2)礦體地質特征：礦體形態較為簡單,為層狀,產狀較穩定,礦體較薄,厚度變化系數較大。

(3)品位變化較小。

(4)地質模型規模：東×北×高：990×950×780(米)。

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

搜索橢球體扇區數為16個,橢球體參數設置如表1。

2.5 品位估值

此次估值采用的是距離平方反比加權法,分三次進行,。主要通過設置搜索橢球體的搜索半徑、鉆孔數以及已知樣品點數來進行搜索。本次確定每個扇面最多點數為5,總和最小點數為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 資源儲量估算

本次資源儲量分類根據品位估值時設置的搜索參數來實現,參數設置時結合了我國資源儲量分類規范。依據估算的可信程度,將資源儲量分為控制的、推斷的和預測三類。通過調用構建好的礦床塊段模型對主要有用元素鐵進行了資源儲量的估算,并按項目要求對品位、控制程度、中段、礦權界線等要素進行了資源儲量的統計和分析

2.7 礦體特征綜合研究

對構建好的地質模型進行調用,任意方向的剖面解譯,從而綜合研究礦床的特征,如地質體的形態、產狀、規模、分布特征,以及各礦體之間的空間關系等,為礦床的勘查、開采以及找礦預測等提供很好依據(見圖1)。在此以Fe1為例進行介紹。

Fe1礦體規模中型,長800米,平均厚23.5米,最大厚度83.13米,呈層狀,似層狀產出。厚度變化系數48%,礦體形態簡單。最大延深460米。

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

Fe1(N)礦體平均品位為34.78%,品位變化系數為11.92%,同時相鄰品位絕對差值絕大部分＜5%,品位變化曲線呈平滑型。品位變化情況見圖2。從圖中可以看出,品位在空間上呈現出淺部低,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關系,在礦體東段,由于處于主控礦構造仰起構造圈閉端,礦體厚度變大,而且品位變高。

[1]陳愛兵.基于MICROMINE礦床三維立體模型的應用[J].地質與勘探,2004,40(5).

[2]張洋洋.三維地質建模技術發展現狀及建模實例[J].東華理工大學學報(社會科學版),2013(3).

[3]攀榮.基于鉆孔數據的三維地質建模研究.西安科技大學[D],2010.