地质统计学在多金属矿床储量计算中的应用研究

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1、万方数据第43卷第3期2007年5月地质与勘探GEOLOGYANDPROSPECTlNGV01．43No．3May，2007地质统计学在多金属矿床储量计算中的应用研究罗周全，刘晓明，吴亚斌，刘望平，杨彪(中南大学资源与安全工程学院，长沙410083)[摘要]借助国际矿业软件surpac建立了矿床地质数据库，筛选出矿体内钻孔样品数据并对其进行组合。根据组合样的统计分布特征，应用地质统计学理论建立了品位参数变异规律的数学模型，采用加权多项式回归法自动拟合求得实验变异函数，经交叉验证，优选出理想的实验变异函数参数

2、值。根据理想的实验变异函数参数值，采用普通克立格法对矿体金属元素品位进行了估值，运用估值结果分别按各金属元素和中段进行了储量计算，并与矿山实际勘探获得的储量进行了对比。结果表明，所建模型可靠，计算结果准确，可用于辅助地质及采矿工程师进行资源评估、采矿设计及计划编制等工作。[关键词]地质统计学变异函数普通克立格交叉验证surpac[中图分类号]P624．7；P628[文献标识码]A[文章编号】0495—533l(2007)03—0083—05地质统计学是以区域化变量理论为基础，以变异函数为主要工具，研究在空间

3、分布上既有随机性又有结构性自然现象的科学¨。2J，是目前西方各国地质学和矿业界非常通行的一种地质研究和储量计算方法，它具有充分利用各种信息的能力，能够给出每一估计量相对应的估计方差，而且这种估计是最优的和无偏的，具有传统地质学方法所无可比拟的优越性∞。J。surpac软件是由澳大利亚ssI(sur-pacSoftwareIntemationalPtyLtd)公司开发的大型矿山工程软件，目前在91个国家有4000余个授权用户，已广泛应用于矿山地质勘探、测量、采矿设计及土地覆垦等∞。J。文章借助surpac软件

4、建立了某多金属矿床的地质数据库，应用地质统计学理论建立了矿床品位参数变异规律的数学模型，采用普通克立格法对矿体金属元素品位进行估值，运用估值结果进行了储量计算，并与矿山实际勘探获得的储量进行了对比，结果表明，所建模型可靠，计算结果准确。1矿床地质概况矿床位于某倒转背斜北西倾伏端，轴向由340。突转为300。方向及近东西向构造隆起与北西向构造叠加部位，具体是倒转背斜北东翼次一级横向背斜及其轴部裂隙带和层间错动交汇部位。矿床严格受倒转背斜和与之大致平行的次级隐伏背斜以及轴向近东西的短轴背斜复式倾伏端所控制。文章

5、所研究的矿体产出于矿床下部，处于倒转背斜北东翼平缓的次级近东西向短轴背斜北西倾伏端部位，水平方向上位于207～210线之间，垂直方向上位于250～580m标高范围内，埋藏深度250～450m。矿体赋存于上泥盆统榴江组下段的硅质岩中，呈似层状产出，其产状与容矿岩石地层一致，并呈同步褶皱。在空间上，矿体走向近东西，倾向北，向北东方向侧伏，呈南高北低，西高东低展布。矿体东西走向长680m，南北倾向长830m，倾角150～25。。矿体厚度变化大，最小厚度1m，最大厚度71m，平均厚度22m，厚度变化系数72．23％

6、。矿体自20世纪60年代发现并勘探开发以来，包括初勘、详勘、生产勘探工程共计525个，其中坑道、大钻及小钻共取样25000个，经化学分析有金属元素sn、Pb、zn和sb，还伴有可回收的Ag、In、Ga等元素。2矿床数学模型研究2．1地质数据库的建立根据研究需要，选择该矿体主要成矿元素sn、Pb、zn的品位作为区域化变量。以矿山地质勘探钻孔数据为数据源，借助su印ac软件创建地质数据库，建立了如下数据表：钻孑L开口信息表——collar、[收稿日期]2006一03—27；【修订日期]2006—06—02；[责

7、任编辑】曲丽莉。[基金项目]国家自然科学基金资助项目(编号：50490274)资助。[第一作者简介]罗周全(1966年一)，男，1999年毕业于中南大学，获博士学位，教授，现主要从事矿山开采数字化理论与技术研究工作。83万方数据地质与勘探钻孔测斜信息表——sunrey和钻孑L样品品位表——sample。各数据表结构见表1。表1地质数据库数据表结构2．2数据统计分析2．2．1样品数据筛选地质数据库中共有400个钻孑L数据，需要从中提取所研究矿体内的钻孔样品数据。为此，在sur-pac软件中按以下步骤完成钻孔数

8、据的筛选工作：①提取出勘探线剖面图中的矿体边界线；②将所有矿体边界线进行三维转换；③根据矿体边界线连接矿体，并生成矿体三维实体模型；④将钻孔与矿体实体模型相交，生成相交线文件，完成样品数据筛选工作。2．2．2组合样的统计分布特征组合样是将空间不等长的样品长度和品位量化到一些离散点上。根据地质统计学原理，为确保得到参数的无偏估计量，所有的样品数据应落在相同的承载上，即同类参数的地质样品段的长度应该一致H1。根据矿床