数字地质调查系统在某钼矿资源储量估算中的应用

张 冰

1.中铁资源地质勘查有限公司，北京 100039

2.中铁资源集团有限公司，北京 100039

地理信息系统（Geographic Information System，简称GIS）起源于20世纪60年代的北美，80年代进入中国。进入21世纪以来，随着我国计算机、网络技术的飞速发展，GIS的处理、分析手段日趋成熟，已成功应用于资源、环境、土地、交通、军事、灾害研究等领域，为国民经济的发展起着非常积极、重要的作用。中国的GIS产业发展迅速，但在很多领域仍较为薄弱，尤其以矿产勘查中资源储量估算方面最为突出。

笔者在近几年的地质找矿工作中，所遇的多数正规矿产勘查单位在矿产资源储量估算过程中，虽已充分运用计算机辅助（如MapGis），但仍存在以下不足。1）估算方式不灵活：估算过程主要是利用Office、MapGis等软件的个别功能，没有能将估算过程串为一个系统；2）工作过程繁琐：对于小型矿床，简单的运用计算机辅助即可，但对于中型以上的矿床，则需要一个系统的组织过程，仅简单依靠计算机辅助进行估算，过程繁琐，且容易出错；3）资源储量估算与勘查工作脱节：在有的勘查工作中，资源储量估算被分割为单独的系统，由非地质工作人员进行，使得后期报告中资源储量估算与矿体地质衔接不佳，地质图件精度难以保证，储量估算合理性存在问题。当然，对于超大型矿床勘查过程中产生的海量数据，这些缺点更加突出，工作周期也更长。

对于以上缺点，国外在资源储量估算软件和理论方法上发展较快，如Micromine、Surpac等基于地质统计的软件，但这些软件与国内以传统估算方法为主的工作流程脱节，不利于国内资源储量估算工作的开展。

针对以上问题，由中国地调局发展研究中心研发了一套贯穿整个地质矿产资源调查过程的软件：数字地质调查系统DGSS(Digital Geological Survey System)。其功能涵盖区域地质调查、固体矿产勘查、矿体模拟、品位估计、资源储量估算、矿山开采系统优化等内容。同时该系统实现计算机人工智能、计算机图形学和数据库应用技术于一体，实现对海量地学信息数据的综合处理。其中DGSS中资源储量估算与矿体三维建模子系统提供了三种常用的资源储量估算方法：地质块段法、平行剖面法和地质统计学法，并具有绘制矿体三维的功能，很好的融合了国内外资源评价方法。

本文通过国内某超大型斑岩钼矿详查资源储量估算的实例，介绍DGSS系统在该矿床勘查中的应用。

1 矿体特征及参数确定

矿体为典型斑岩型钼矿，呈锅状，核部中心夹石发育，矿区蚀变分带明显。矿石中金属矿物主要为辉钼矿，非金属矿物主要为石英、长石。

本次资源储量估算所用工业指标参考一般钼矿床露采标准，相关参数如下：1）矿石边界品位：Mo0.03%；2）最低工业品位：Mo0.06%；3）矿床最低工业品位：Mo0.1%；4）最小可采厚度：4m；5）夹石剔除厚度：8m。矿体圈定原则参照规范。

2 探矿工程数据整理

DGSS系统需要将矿产勘查中探矿工程相关数据以一定格式录入/导入系统，所需数据与日常勘查过程关系密切，故在日常勘查工作便可进行数字化整理，减少纸张浪费。系统可综合处理槽探、钻探、平洞等工程数据，下面介绍本次工作涉及的数据及整理过程。

1）勘探线：测量人员对勘探线进行测量过程中产生的勘探线端点信息和桩点信息，录入/导入至矿区基本信息数据库03Mine_Pro_BaseInfo（勘探线基本信息表）和04Exp_Pro_Survey（勘探线测量信息表）中；

2）槽探工程：将槽探工程投影至矿区，录入/导入TC_Survey（导线表）、TC_Fluting（刻槽表）、TC_Slayer（分层表）、TC_Shape（轮廓表），同时可以根据这些表格自动生成槽探素描图；

3）钻探工程：将钻探工程投影至矿区，录入/导入ZK_Circle（回次表）、ZK_Fluting（样品表）、ZK_Bending（弯曲表）、ZK_Slayer（分层表）、ZK_RockInfo和ZK_RockBase（岩性表），同时可根据这些表格自动生成钻孔柱状图；

4）样品分析结果：将槽探、钻探工程样品分析结果录入/导入Sample_Result数据库的TC_Sam_Analysis和ZK_Sam_Analysis表中。对于大于矿体平均品位六倍（Mo0.6%）的样品，做特高品位处理，以单工程见矿平均品位代替。

3 数据的综合处理

将前期数据准备完毕，可利用该系统中检查工具进行数据完整性、有效性检查。待无误后，地质人员即可根据实际情况对矿区进行综合处理。本次工作包括采样平面图、勘探线剖面图、资源储量估算和三维演示等。

1）采样平面图：矿区各槽探和点槽可自动投影至在平面上，并生成分层线和刻槽轨道。地质人员根据槽探所见岩性，圈定地表地质界线。同时根据已确定的工业指标，系统可自动完成单工程（槽探）矿体圈定，地质人员在综合地质资料分析基础上人机交互式进行地表矿体圈连；

2）勘探线剖面图：根据勘探线基本信息和探矿工程，系统自动生成勘探线剖面图和探矿工程的分层线、刻槽轨道等，地质人员可圈定地质界线。与采样平面图一样，系统自动完成单工程矿体的圈定，地质人员可较快的进行剖面矿体圈连，并对各连接面积赋矿体编号；

3）资源储量估算：本次主要使用了水平投影地质块段法和勘探线剖面法进行资源储量估算，两种估算均基于先前已完成的勘探线剖面图进行。（1）水平投影地质块段法：可将单工程见矿信息自动投影至水平图，地质人员在综合分析的基础上人机交互式确定矿体边界、划分块段并输入矿体块段编号，最后系统估算资源储量，并以表格的形式输出单工程见矿品位厚度表、块段资源储量估算表等；（2）勘探线剖面法：对相邻勘探线剖面进行二维或在三维可视化对比连接或外推，生成矿体块段，剖面间连接完毕后系统进行资源储量估算，并以表格的形式输出单工程品位厚度表、块段相邻勘探线剖面面积计算表、块段加权平均品位计算表和块段储量估算表等。

值得一提的是，两种方法所估算出的结果，从矿石量、金属量和平均品位三个方面进行比较，相对误差均小于3%；为验证该软件估算可靠性，笔者利用Micromine软件的距离反比法（IDW）进行验证，验证结果与以上两种方法得出结果的相对误差均小于3%，说明DGSS软件资源储量估算的结果是比较可信的。

4）三维演示：DGSS新开发了三维功能，功能较强大，本次主要进行三维演示操作，在成果汇报过程效果较好。

4 对DGSS资源储量估算与矿体三维建模子系统的评述

通过对该钼矿详查数据的实际应用，DGSS的资源储量估算与矿体三维建模子系统有以下优缺点。

1）优点：（1）数据的组织与地质勘查工作结合紧密，可由计算机水平较好的地质人员操作，容易理解，使得勘查工作不脱节；（2）数据的检查功能完善，保证资源储量估算的精度；（3）估算结果精确，工作效率高，可输出一系列的相关图件、表格，能较好配合评审工作；（4）具有三维功能，对演示及找矿指导有一定的帮助；（5）较好的融合了国内外资源储量估算方法。

2）缺点：（1）三维功能偏弱，还未能完全建立起空间坐标概念，相比国外Micromine、Surpac等差距较大；（2）部分功能还有待优化。

5 结论

现代社会是信息化社会，是竞争激烈的社会，数字地质调查系统在矿产勘查方面的推广和应用，能从根本上改变以往传统的矿产勘查工作模式，使整个矿产勘查工作系统化、一体化；能提高矿产勘查的质量和精度，实现对地学数据的充分分析和利用；能明显提高工作效率，对中大型矿床实现快速评价，第一时间掌握关键信息。

[1]李超岭，于庆文.数字区域地质调查基本理论与技术方法[J].地质出版社，2009.

[2]沈阳，张作伦，高帮飞，吴昱诚.Micromine软件在某铅锌矿床三维建模及资源量估算中的应用[J].中国矿山，2012(2)：111-114.

[3]徐开锋，刘鸿飞，蒋光武，王平.数字地质调查系统在西藏驱龙矿区资源量估算中的应用[J].地质通报，2008(7)：1011-1018.

[4]陶继雄，王弢，罗忠泽，等.基于数字地质调查系统的矿产远景调查数据库建设——内蒙古达来庙矿产远景调查项目数据库的建设和体会[J].地质通报，2008(7)：1021-1027.