Micromine软件在霍各乞铁铜多金属矿二号矿床中的应用研究

杨海燕 谭雅文

(湖南省有色地质勘查研究院,湖南长沙 410015)

Micromine软件在霍各乞铁铜多金属矿二号矿床中的应用研究

杨海燕 谭雅文

(湖南省有色地质勘查研究院,湖南长沙 410015)

本文利用Micromine地质工程软件,对霍各乞铁铜多金属矿二号矿床钻孔、样品分析、剖面、地形等数据进行了地质数据库的构建,对主矿体进行了三维地质模型的构建,并以Fe1矿体为例,对矿体形态、产状、规模、分布特征,以及各矿体之间的空间关系等特征进行了综合研究。

Micromine 三维建模 地质勘查 霍各乞铁铜多金属矿二号矿床

1 矿区基本情况

霍各乞铁铜多金属矿矿区以摩天岭为界,北至居力格太敖包,西起西大沟,东到东大沟。二号矿床位于矿区的北部。行政区划属内蒙古自治区乌拉特后旗巴音宝力格镇管辖。

1.1 矿区地层

矿区出露地层为中浅变质的碎屑岩、碳酸盐岩夹基性火山岩,属狼山群第二、三岩组。

1.2 矿区构造

矿区断裂构造主要有成矿期断裂—深断裂和成矿期后断裂。成矿期断裂—深断裂为元古期同生断裂,控制着矿区内元古期狼山群的沉积古基底格局、沉积建造及其成矿特征其中Ⅱ—F3控制着形成二号矿床三级断陷盆地的南界。成矿期后断裂主要有斜断层、横断层和裂隙构造,其中裂隙构造与成矿关系密切,在二号矿床中,产出的数量少,密度、规模小,对矿体的影响不大。

矿区内,褶皱构造对矿体的破坏不大。

1.3 矿区岩浆岩

矿区内岩浆岩分布普遍,约占矿区面积的20～25%。岩浆活动具多期性、多相性及产状多样性的特点。其中以元古期和海西期岩浆活动最为强烈。

1.4 矿体地质特征

二号矿床各矿体比较集中地分布于狼山群第二岩组中,矿体受层位、岩性及其厚度控制明显,铁、铜矿体多呈层状、似层状,透镜状产出。全区共圈出铁矿体15个,铜矿体12个,铅锌矿体50个。铁矿体主要分布在矿区东部,铜、铅锌矿体主要分布在矿区中部。

2 三维模型构建

MICROMINE软件是由澳大利亚人开发的一套成熟的大型矿业专业软件包,近年来在我国地勘系统及部分大型矿业公司得到了推广应用,在国土资源部已经通过认证。KANTAN 3D软件是其中的地质勘查部分。

2.1 地质数据库

本次建立地质数据库用到的数据有钻孔73个,样品分析结果5880个,剖面15条,以及岩性、矿权、地形等高线等数据。地质数据库建立前经过了校验。

对钻孔分析结果进行了样品统计和样长组合。对样长进行了分布统计,以确定组合样长,从统计数据分析得知,有60%左右样长在1.5-2米之间,其中大部分在1.5米左右,为了尽可能不改变原有数据,所以我们确定组合样长为1.5m。

对TFe品位进行了经典统计,与原始样品的统计参数相比,样品经组合平均后没有多大变化。通过对样品分析结果统计发现,铁元素品位最高值为65.91%,无需进行特高品位处理。

2.2 地表模型

利用地形等高线数据,构建了地表模型。通过调用地表模型,可以直观地展示各矿体在地表出露等情况。

2.3 矿权模型

图2 F1(N)矿体TFe品位变化图

表1 椭球体参数设置

利用矿权数据构建了矿权模型。通过调用矿权模型,可以直观地展示各矿体与矿权界线的空间关系,并可以通过布尔运算等操作,将矿体分割,从而实现对矿体在矿界内外的储量估算。

2.4 矿体模型

本次构建的矿体模型主要有Fe1、Fe3、Fe8和Fe12。

块大小的确定主要考虑以下因素：

(1)钻孔密度：勘探线间距为100米,倾向上控制网度为100－200米。

(2)矿体地质特征：矿体形态较为简单,为层状,产状较稳定,矿体较薄,厚度变化系数较大。

(3)品位变化较小。

(4)地质模型规模：东×北×高：990×950×780(米)。

根据以上因素将块大小取值为东×北×高：10×10×8(米)。次分块数为东×北×高：5×5×4。即子块大小为：东×北×高：2.5×2.5×2(米)

搜索椭球体扇区数为16个,椭球体参数设置如表1。

2.5 品位估值

此次估值采用的是距离平方反比加权法,分三次进行,。主要通过设置搜索椭球体的搜索半径、钻孔数以及已知样品点数来进行搜索。本次确定每个扇面最多点数为5,总和最小点数为3,第一类别估值使用的搜索半径为125m,即勘探线间距的1.25倍。第二类别的搜索半径为第一类别的两倍,即250m,第三类别的搜索半径为第二类别的两倍,即500m。

2.6 资源储量估算

本次资源储量分类根据品位估值时设置的搜索参数来实现,参数设置时结合了我国资源储量分类规范。依据估算的可信程度,将资源储量分为控制的、推断的和预测三类。通过调用构建好的矿床块段模型对主要有用元素铁进行了资源储量的估算,并按项目要求对品位、控制程度、中段、矿权界线等要素进行了资源储量的统计和分析

2.7 矿体特征综合研究

对构建好的地质模型进行调用,任意方向的剖面解译,从而综合研究矿床的特征,如地质体的形态、产状、规模、分布特征,以及各矿体之间的空间关系等,为矿床的勘查、开采以及找矿预测等提供很好依据(见图1)。在此以Fe1为例进行介绍。

Fe1矿体规模中型,长800米,平均厚23.5米,最大厚度83.13米,呈层状,似层状产出。厚度变化系数48%,矿体形态简单。最大延深460米。

Fe1矿体分布于倒转向斜以西的南北两翼,在空间位置呈现上、下两部分,上部分称Fe1(S),下部为Fe1(N)。在23线东侧随赋矿层与控矿构造的仰起、圈闭、矿体沿走向、倾向上圈闭自认尖灭。23线以西,矿体在17线结构略显复杂一些,夹石变多,沿走向延伸＞700m,沿倾向最大延伸在21线ZK228号钻孔控制至1650m标高,未见有变薄尖灭的趋势。最大厚度出现在ZK213孔,工程穿矿厚度达123.29m以上,其厚达83.13m。最小厚度出现在15线ZK230号钻孔,矿体厚度只有20.03m,且只有下部矿体较发育,并且在1680m标高尖灭。

Fe1(N)矿体平均品位为34.78%,品位变化系数为11.92%,同时相邻品位绝对差值绝大部分＜5%,品位变化曲线呈平滑型。品位变化情况见图2。从图中可以看出,品位在空间上呈现出浅部低,深部高,周边低,中间高,西部低,东部高,北部低,南部高等特征。

矿体厚度与品位变化呈正相关关系,在矿体东段,由于处于主控矿构造仰起构造圈闭端,矿体厚度变大,而且品位变高。

[1]陈爱兵.基于MICROMINE矿床三维立体模型的应用[J].地质与勘探,2004,40(5).

[2]张洋洋.三维地质建模技术发展现状及建模实例[J].东华理工大学学报(社会科学版),2013(3).

[3]攀荣.基于钻孔数据的三维地质建模研究.西安科技大学[D],2010.