牟靜濤,李忠水
(中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊(duì),吉林 長春 130033)
硅質(zhì)原料是自然界廣泛分布的一種重要的礦產(chǎn)資源,是以二氧化硅(SiO2)為主要化學(xué)成分,以石英為主要礦物成分的礦物原料的統(tǒng)稱,包括天然石英砂、石英巖、石英砂巖、脈石英和粉石英等,具有類型多,用途廣,“一礦多用、多礦一用”特征。我國硅質(zhì)原料礦床類型較多,研究其工程間距的目的,是通過總結(jié)和利用已知礦床賦存特征的客觀規(guī)律及勘探、生產(chǎn)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),指導(dǎo)新礦床的勘查工作,選擇適當(dāng)合理的勘查手段、網(wǎng)度和方法,為確定合理的勘查研究程度及勘查工程布置提供依據(jù)。因此,礦床合理工程間距的選擇是必要且至關(guān)重要的。
1984年《玻璃硅質(zhì)原料礦床地質(zhì)勘探規(guī)范》(試行)主要依據(jù)礦體的規(guī)模、形態(tài)、礦石質(zhì)量變化、礦區(qū)構(gòu)造、夾層分布等因素的復(fù)雜程度將玻璃硅質(zhì)原料礦床劃分為第Ⅰ類型、第Ⅱ類型和第Ⅲ類型三個(gè)勘查類型。根據(jù)硅質(zhì)原料礦床類型及勘查類型給出了各種類型礦床的勘探工程間距參考值(表1)。
根據(jù)國土資源部發(fā)布的DZ/T0207-2002《玻璃硅質(zhì)原料 飾面石材 石膏 溫石棉 硅灰石 滑石 石墨礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范》及GB/13908-2002《固體礦產(chǎn)勘查規(guī)范總則》,勘查工程間距主要參照礦床的勘查類型來確定。規(guī)范提出了可以參考礦體規(guī)模、主礦體形態(tài)和內(nèi)部結(jié)構(gòu)、主礦體厚度穩(wěn)定程度、礦石質(zhì)量穩(wěn)定程度及礦床構(gòu)造、巖漿巖、巖溶對(duì)礦體的影響和破壞程度等五個(gè)要素半定量地確定勘查類型系數(shù)。并將勘查類型劃分為簡(jiǎn)單、中等和復(fù)雜三個(gè)類型(表2)。并據(jù)此推薦了三類礦床的基本勘查工程間距(表3)。這些早已成為國內(nèi)勘查單位從事礦床勘查評(píng)價(jià)、成果報(bào)告提交以及國土資源儲(chǔ)量管理部門評(píng)審備案的基本依據(jù)。
表1 硅質(zhì)原料礦床勘探工程間距參考表
表2 硅質(zhì)原料礦床勘查類型及特征
該規(guī)范實(shí)施十幾年來,普適性較強(qiáng),對(duì)硅質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)利用起到了很好的指導(dǎo)作用,有力地促進(jìn)了硅質(zhì)原料礦產(chǎn)業(yè)和社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展。但是,任何勘查規(guī)范只能在某一特定歷史時(shí)期或某個(gè)地質(zhì)理論發(fā)展的階段內(nèi)做出原則性的規(guī)定,對(duì)某種礦產(chǎn)地質(zhì)工作的控制程度和研究程度只能做出滿足當(dāng)時(shí)認(rèn)知條件并符合當(dāng)時(shí)國情需要的最低限度要求[1],硅質(zhì)原料礦產(chǎn)地質(zhì)勘查規(guī)范自然也不能例外。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、科技進(jìn)步及礦產(chǎn)勘查和礦山開采工作的大量實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)和認(rèn)知積累,現(xiàn)行規(guī)范中一些滯后于國情和礦情的內(nèi)容逐漸顯現(xiàn),使得現(xiàn)行規(guī)范在實(shí)際運(yùn)用中存在一定問題,有關(guān)內(nèi)容需及時(shí)調(diào)整、補(bǔ)充完善。越來越多的國內(nèi)專家學(xué)者也呼吁對(duì)地質(zhì)勘查規(guī)范進(jìn)行修訂[2-6]。
勘查規(guī)范屬于推薦性標(biāo)準(zhǔn),對(duì)于復(fù)雜礦體尤其不能簡(jiǎn)單套用。規(guī)范推薦的是控制資源儲(chǔ)量的勘查工程間距,對(duì)于探求探明資源儲(chǔ)量的鉆孔間距,可以在控制資源儲(chǔ)量的鉆孔間距基礎(chǔ)上,縮小至原間距的1/2、1/4、1/8……類推,應(yīng)充分考慮工程加密過程中礦體規(guī)模的變化。礦床的勘查工程間距必須在充分摸清地質(zhì)規(guī)律的前提下,視情況靈活掌握。因此,在對(duì)任何一個(gè)礦產(chǎn)地進(jìn)行勘查時(shí),完全照搬規(guī)范的工程間距是很不妥當(dāng)?shù)模仨氁罁?jù)實(shí)際資料,確定適合該區(qū)的勘查類型和工程間距。
勘查規(guī)范針對(duì)的對(duì)象為單個(gè)礦體或礦脈,而非整個(gè)礦體,規(guī)范指出,礦床勘查類型確定應(yīng)遵循以下幾點(diǎn)。
(1) 應(yīng)根據(jù)占礦床礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量70%以上的主礦體(一個(gè)或幾個(gè)礦體)的特征來確定勘查類型。
(2) 當(dāng)不同的主礦體或同一主礦體的不同地段,其特征差別很大時(shí),也可劃分為不同的勘查類型。
(3) 應(yīng)根據(jù)影響各自礦床勘查難易程度的主要因素,兼顧其他因素綜合考慮合理確定礦床勘查類型。
(4) 由于地質(zhì)因素變化的復(fù)雜性,也可允許有過渡類型的存在。
一般而言,主礦體是礦床內(nèi)礦化連續(xù)性相對(duì)較好的礦體,如果簡(jiǎn)單地用個(gè)別主礦體連續(xù)性代表其他礦體或整個(gè)礦床的連續(xù)性,無疑會(huì)忽略礦體宏觀的變化,而降低礦床資源儲(chǔ)量估算結(jié)果的可靠程度。因此,針對(duì)同一礦床的不同礦脈特征,應(yīng)該分別確定勘查類型。
礦床勘查類型劃分是地質(zhì)勘查規(guī)范中的重要內(nèi)容,勘查類型劃分的合理與否,直接決定勘查工程間距選取的合理性,進(jìn)而影響對(duì)礦體的控制程度,最終影響整個(gè)礦床的資源儲(chǔ)量計(jì)算和技術(shù)經(jīng)濟(jì)評(píng)價(jià)??梢娍辈轭愋汀⒐こ涕g距的合理確定,可以在最短的時(shí)間周期內(nèi),用較少的前期地質(zhì)勘查投入,獲得較準(zhǔn)確的地質(zhì)資源儲(chǔ)量及較好的經(jīng)濟(jì)效益[7-9]。
表3 硅質(zhì)原料礦探求控制的礦產(chǎn)資源/儲(chǔ)量勘查工程間距(m)
工程部署原則要以礦體復(fù)雜程度為依據(jù),鉆探工程是圈定礦體,驗(yàn)證物探、化探異常,了解礦體延深、產(chǎn)狀,控制礦床遠(yuǎn)景,探獲礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量的最主要手段??辈橐?guī)范指出,當(dāng)?shù)匦斡欣虻V體形態(tài)復(fù)雜—極復(fù)雜、物質(zhì)組分變化大時(shí),應(yīng)以坑探為主配以鉆探。因此從可靠的角度出發(fā),對(duì)于復(fù)雜礦體或高級(jí)別資源儲(chǔ)量應(yīng)當(dāng)有適當(dāng)?shù)目拥拦こ炭刂苹蝌?yàn)證。如果鉆探所獲成果與坑探驗(yàn)證成果相近,則不強(qiáng)求一定要投入較多坑探工程,可以鉆探為主配合坑探進(jìn)行。不難看出如果簡(jiǎn)單采用規(guī)范推薦的一般工程間距進(jìn)行施工鉆探工程而又不進(jìn)行加密工程驗(yàn)證,則無法有效確定復(fù)雜礦體的連續(xù)性以及估算出可靠的資源儲(chǔ)量。
盡管現(xiàn)行勘查規(guī)范已經(jīng)有了很大改進(jìn),取消了提交高級(jí)別資源儲(chǔ)量的要求,然而仍舊未擺脫計(jì)劃經(jīng)濟(jì)的影子。雖然規(guī)范只是作為指導(dǎo)性或一般性參考,但國家行政管理部門將符合規(guī)范的資源儲(chǔ)量報(bào)告作為評(píng)審備案、礦山設(shè)計(jì)、礦業(yè)權(quán)評(píng)估、上市融資的依據(jù),必然為規(guī)范樹立了極高的權(quán)威性。與JORC標(biāo)準(zhǔn)對(duì)比(表4)[10],國內(nèi)現(xiàn)行勘查規(guī)范無法更多地體現(xiàn)地質(zhì)專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn),也就無法突出每個(gè)礦床獨(dú)特的地質(zhì)規(guī)律。此外,從資源儲(chǔ)量估算本身來看,國內(nèi)勘查規(guī)范更多地是“靜態(tài)”的利用工業(yè)指標(biāo)和工程控制程度,運(yùn)用算術(shù)平均或加權(quán)平均法進(jìn)行估值,而JORC標(biāo)準(zhǔn)是依據(jù)地質(zhì)特征和地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法確定參與估算的品位域,“動(dòng)態(tài)”地處理邊界品位、特高品位、體重等參數(shù),運(yùn)用距離冪次方反比、克里格等地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)方法進(jìn)行估值。因?yàn)榭紤]了品位數(shù)據(jù)之間的三維空間關(guān)系,后者的估算結(jié)果可能更加接近真實(shí)的地質(zhì)情況。
勘查工程間距又稱勘查工程網(wǎng)度,是指單個(gè)截穿礦體的勘查工程所控制的礦體面積,沿礦體走向或傾向方向相鄰工程間的距離。合理的勘探網(wǎng)度應(yīng)滿足給定精度條件下的最稀網(wǎng)度,其確定是礦床勘查工作的重要任務(wù),確定的合理與否,對(duì)勘查工作的速度、質(zhì)量都有重大影響[11]。研究表明,合理勘查工程間距的確定應(yīng)遵循以下基本原則。
表4 國內(nèi)勘查規(guī)范與JORC標(biāo)準(zhǔn)比較
(1) 以勘查類型為基礎(chǔ),類型簡(jiǎn)單的工程間距相對(duì)稀疏,類型復(fù)雜的則相對(duì)密集。
(2) 相鄰的勘查類型和控制程度之間的勘查工程間距原則上為整數(shù)級(jí)差關(guān)系。選擇的勘查工程間距在地質(zhì)上要足以進(jìn)行相鄰剖面或相鄰工程資料間的關(guān)聯(lián)和對(duì)比。
(3) 勘查工程間距可有一定的變化范圍,以適應(yīng)同一勘查類型的不同礦床或同一礦床不同礦段之間的實(shí)際變化差異。主礦體與次礦體、深部與淺部、重點(diǎn)勘查地段與外圍地段應(yīng)區(qū)別對(duì)待。
(4) 勘查工程間距應(yīng)按由稀到密的次序進(jìn)行,在勘查中不斷檢驗(yàn)間距是否合理,當(dāng)發(fā)現(xiàn)所選間距與勘查要求不相符時(shí),要及時(shí)調(diào)整間距并使其更加合理。
通過對(duì)正在進(jìn)行勘查的礦床和已勘查完畢的礦床進(jìn)行勘查工程間距的驗(yàn)證和礦體參數(shù)分析,從而確定出合理的勘查工程間距。實(shí)際操作中常用的驗(yàn)證方法如下。
(1) 類比法:在總結(jié)積累礦床勘查經(jīng)驗(yàn)和資料的基礎(chǔ)上,將準(zhǔn)備勘查的礦床與已勘查過且主要特點(diǎn)與其類似的礦床進(jìn)行比較,并采用與之相近的勘查工程間距。該法適用于僅有地表地質(zhì)研究的極少量地下資料的勘查初期。
(2) 加密法:在有代表性的地段加密勘查工程間距,根據(jù)兩種網(wǎng)度所得的勘查成果分別繪制圖件和進(jìn)行儲(chǔ)量結(jié)算,驗(yàn)算對(duì)比加密勘查工程間距前后礦體的地質(zhì)因素和儲(chǔ)量變化情況,若礦體變化不大,且儲(chǔ)量誤差亦在允許范圍之內(nèi),則說明原定勘查網(wǎng)度是合理的,反之則應(yīng)加密。該種方法適用于探求高級(jí)儲(chǔ)量的勘查后期及對(duì)新類型礦床的勘查。
(3) 稀空法:按一定的規(guī)則放稀勘查工程間距,分析、對(duì)比放稀前后的資料成果,從而選擇合理勘查網(wǎng)度的方法。該法適用于對(duì)局部已勘探的同一礦床中不同礦段提供勘查工程間距參考。
(4) 探采資料對(duì)比法:簡(jiǎn)稱探采對(duì)比法,根據(jù)開發(fā)勘查或開采所取得的地質(zhì)資料與開采前相同地段的勘探資料進(jìn)行對(duì)比分析,從而檢查與驗(yàn)證工程間距的合理性并指導(dǎo)類似礦床確定勘查工程間距。該法要求開采塊段和勘探塊段相一致,且開采勘探資料和開采資料均為系統(tǒng)的礦山地質(zhì)編錄資料。
(5) 礦山參數(shù)法:利用數(shù)理統(tǒng)計(jì)的方法在礦體厚度及礦石有用組分均勻程度的分析基礎(chǔ)上,即利用礦體厚度及品位變化系數(shù)及為求得儲(chǔ)量估算需要的平均厚度及平均品位所要求的精度來確定所必須的工程數(shù)量,從而確定其勘查工程間距的方法。此法適用于驗(yàn)證上述幾種方法的可信性。