合理勘查工程间距导致资源储量估算偏差的原因分析

高帮飞

(中铁资源地质勘查有限公司，北京 100161)

合理勘查工程间距导致资源储量估算偏差的原因分析

高帮飞

(中铁资源地质勘查有限公司，北京 100161)

摘要：勘查工程间距是影响资源储量估算结果可靠性的最根本因素。国内现行勘查规范主要依据矿床勘查类型而确定基本勘查工程间距，该工程间距作为勘查工程部署和资源储量估算与分类的基本原则被广泛使用。但在实际工作中发现，依照规范推荐的勘查工程间距常常出现资源储量估算结果被明显夸大的情况。究其原因，既与勘查工作经济合理的商业规则有关，也与对勘查规范的理解存在偏差、勘查阶段取得数据的局限性以及对矿床地质特征和规律认识不充分有关。更深层次的看，国内现行规范与JORC等国外资源储量报告准则相比，仍未摆脱计划经济的桎梏，同勘查市场接轨、与矿床地质实际结合以及新技术新方法的运用方面还有很大的差距和进一步改进优化的空间。

关键词：勘查工程间距；资源储量估算；勘查规范；JORC标准

矿产勘查就是寻找资源和评价资源，勘查成果最终集中体现在所探获的资源储量上，而资源储量也是衡量矿床潜在经济价值和矿山开发建设的最重要依据[1-2]，其可靠性对矿山开发建设的成败至关重要[3]。导致估算资源储量与实际资源储量偏大或偏小的原因多种多样，如矿床的地质研究不够(矿床的构造、产状、形态特点、形状的变化程度、物质成分等)、勘查工作不合理或矿床的勘查程度低、取样方法不正确以及资源储量估算过程不正确[4]，而其中矿床勘查控制程度是划分资源储量可靠性的关键依据[5-7]，在决定各类资源储量的数量比例及工业效用时，具有决定性意义。过去几年，根据笔者对国内数十个矿业项目的尽职调查和勘查评价发现，绝大多数勘查报告所提交的资源储量都比生产实际或重新核算后的要大得很多，排除掉人为因素，其中多数是遵照了国内现行勘查规范的推荐工程间距要求，那为什么还会有这么大的区别呢？原因自然也是多方面的。除了主观上对地质经济、勘查规范、地质规律、资源储量估算方法的理解和认识差别外，与客观上行业的计划体制背景也密切相关。本文旨在剖析勘查工程间距引起资源储量估算偏差的原因基础上，提出下一步改进和优化的建议。

1经济合理的商业规则

矿产勘查的基本原则之一是追求最优地质效果与经济效果统一[8-9]，即以获取最佳地质效果为目的，但同时又必须以达到最好的经济效果为前提。因此，大量学者试图运用地质统计学的各种方法来寻求最佳勘查工程间距[10-13]。同样，找矿投资人也总希望以最少的投入获得最大的收益，而提高矿体控制程度、加密工程间距，就意味着额外的勘查资金投入。这样既会增加勘查成本，也会因加密工程后降低矿体连续性，带来资源储量减少的风险，这当然是投资人所不希望看到的。也是因为考虑投入产出关系，投资人更乐意利用成本低、效率高、地质风险小的勘查手段，除非逼不得已，以往专门用来验证资源储量可靠性的坑探工作也基本都被钻探所取代。然而矿产勘查工作具有极大的风险性和成果的不确定性[14]，矿产勘查投资蕴藏着极大的风险，属于高风险投资领域[15]。统计数据显示，勘查项目只有1%～2%可以最终成长为矿山项目，绝大多数在勘查阶段终止，少数项目在预可行性研究和可行性研究阶段终止[16]。因此，矿产勘查的经济优化必须以地质可靠为前提、以风险控制为基础，针对不同的勘查阶段不同的地质风险等级，采用不同的勘查策略。

矿产勘查的高风险主要集中于预查、普查以及详查的早期(图1)，尤其是预查和普查阶段尚未明确勘查项目是否具有工业开发价值的矿体。因此要控制资金投入，选择有效的勘查方法技术组合，以最少的勘查投入，对初级勘查项目进行适宜的、重点突出的快速评价，以确定是否值得展开下一步投资。而详查后期以及勘探阶段，矿体形态、规模、品级已基本查清，属于低风险矿产勘查。该阶段勘查工作重点是提高矿床控制程度和研究程度，为矿山设计开发提供基础资料，因此需要加大资金投入以减少后期矿山开发的风险以及获得最大的经济效益[1]。无论如何，对于单一矿山来说，前期的勘查费用相对于后期矿山建设和开发投资来说，都是九牛之一毛。因此，不必节省一时的勘查投资而将资源储量风险转移到后期矿山开发，更不应该为了谋求商业利益最大化而违背客观地质规律和矿产勘查的基本准则。

图1　勘查开发阶段与勘查投资风险的理论关系

2国内现行勘查规范的理解偏差

根据我国现行固体矿产勘查规范，勘查工程间距主要参照矿床的勘查类型来确定。规范提出了可以参考矿体规模、形态变化程度、厚度稳定程度、矿体受构造和脉岩影响程度以及主要有用组分分布均匀程度等五个要素半定量地确定勘查类型系数。并将勘查类型分为简单、中等和复杂3个类型，并据此推荐了3类矿床的基本勘查工程间距。这些早已成为国内勘查单位从事矿床勘查评价、成果报告提交以及国土资源储量管理部门评审备案的基本依据。

1)勘查规范属于推荐性标准，对于复杂矿体尤其不能简单套用。规范推荐的是控制资源储量的勘查工程间距，对于探求探明资源储量的钻孔间距，可以在控制资源储量的钻孔间距基础上，缩小至原间距的1/2，1/4，1/8……类推[17]，充分考虑了工程加密过程中矿体规模的变化。而对于形态复杂的第Ⅲ勘查类型矿床，如果用规范附录所列工程间距，无法探求相应控制程度要求的资源储量时，则只能边探边采，不宜进行勘探工作。这种情况下，在勘查阶段其资源储量估算已经无法给出可靠的值。进一步的规范解读表明，矿床的勘查工程间距必须在充分摸清地质规律的前提下，视情况灵活掌握[18]。勘查工程间距只能作为参考，不能做依据，规范附录中只列出控制资源量的工程间距，是因为没有工程间距，大家无所适从，所以才列出[19]。因此，我们在对任何一个矿产地进行勘查时，完全照搬规范的工程间距是很不妥当的，必须由勘查专家依据实际资料，确定适合该区的勘查类型和工程间距。

2)勘查规范针对的对象为单个矿体或矿脉，而非整个矿床。规范指出，矿床勘查类型确定应以一个或几个主矿体为主，对于巨大矿体也可根据不同地段勘查的难易程度，分段确定勘查类型[1]。一般而言，主矿体是矿床内矿化连续性相对较好的矿体，如果简单地用个别主矿体连续性代表其他矿体或整个矿床的连续性，无疑会忽略矿体宏观的变化性，而降低矿床资源储量估算结果的可靠程度。因而，针对同一矿床的不同矿脉特征，应该分别确定勘查类型。例如，河北金厂峪金矿床Ⅱ-5号脉体群为中等型，而Ⅱ-2号脉为复杂型[17]。

3)工程的部署原则要以矿体复杂程度为依据。一般来讲，钻探工程是用于圈定矿体，验证物探、化探异常，了解矿体延深、产状，控制矿床远景，探获矿产资源储量的最主要手段。勘查规范提出，当地形有利或矿体形态复杂-极复杂、物质组分变化大时，应以坑探为主配以钻探；对管条状和形态极复杂的矿体应以坑探为主[17]。此外，前苏联的矿产勘查明确要求，高级别的B级储量必须采用坑道或者坑道与钻孔联合方法查明，部分钻孔必须要经过坑道工程控制，且对于矿床规模不大、形态复杂的，不能用钻孔求得B级储量[4]。因此从可靠的角度，对于复杂矿体或高级别资源储量应当有适当的坑道工程控制或验证。如果钻探所获成果与坑探验证成果相近，则不强求一定要投入较多的坑探工程，可以钻探为主配合坑探进行。不难看出，如果简单采用规范推荐的一般工程间距，来施工钻探工程而又不加密工程验证，则无法有效确定复杂矿体的连续性以及估算出可靠的资源储量。

3勘查阶段取得数据的局限性

由于地质体的变化性及勘查观测的局限性，运用有限工程获得观测数据必然存在误差[8]。实际勘查工作中，往往从普查开始就运用类比的方法，参照规范推荐勘查工程间距对矿床进行控制[20]。然而，只有到勘探阶段，具备了相当高级别的资源量类型，才能确定矿床勘查程度[7]，以及对矿床的真实勘查类型做出一个合理的判断(表1)。即使是在合理工程间距的情况下，资源储量的估算结果也不是100%可靠。SD法精度作为资源储量精确程度的度量被写进勘查规范，其精度体现了工程控制程度和矿体复杂程度[21]。从表1可以看出，探明的精度大于80%，控制的精度在45%～65%，推断的精度在15%～30%，预测的精度则小于10%。

表1　不同勘查阶段工程控制程度以及资源储量估算精度

图2　典型矿床实例

4对矿床地质特征和规律认识不充分

矿床地质条件的复杂性是确定勘查工程间距的主要依据。不同矿床成因类型或因矿化叠加改造程度的不同，会形成千差万别的矿体地质特征。如果对矿床和矿体地质没有充分的认识或认识出现了偏差，而仅仅依据规范施工，单纯利用地质品位“就矿连矿”的话，会人为夸大矿体的规模和连续性，使资源储量的可信度大打折扣。即使后续资源储量估算方法流程再科学再合理，也只不过是毫无意义的数字游戏。对于大多数勘查项目而言，仅能根据少量的地表露头、井下地质或钻孔地质来获得地质信息，推断未知区域的矿化特征。那么对已知地质信息的认识和分析，就显得十分关键。以下利用几个矿床实例，来说明地质现象或规律的认识是如何影响勘查工程间距和资源储量估算的。

4.1矿石构造

构造是控制矿化分布的最主要的因素之一，不同的容矿岩石的孔渗性和构造连通性差异，会形成浸染状、块状、脉状、网脉状、角砾状等不同的矿石构造特征。实例是某金矿(图2A，图2C)，矿体主要受断裂破碎带控制，矿化与硅化关系密切，主要呈细脉状、网脉状和角砾状产出，含矿硅质脉宽度1～20cm不等。详查阶段主要探矿工程为槽探和钻探，勘查类型为第Ⅱ类型、工程间距为100m×80m，取样基本样长为1m。详查提交资源储量为中型矿床，矿山建设以详查工作为基础，但实际生产发现矿山为小型矿床，矿山生产困难重重。分析原因，主要是对矿石的构造特征认识不准确，简单连接相邻工程见矿部位来圈定矿体。一方面含矿脉体比较薄，本身延伸不会太长，另一方面矿化主要以细脉、网脉和角砾状为特征，反映局部水力压裂热液充填的特征。如果这些脉体不是发育得十分密集，很难延续40～80m。矿山生产后，用坑道探矿工程去追索这些“矿脉”，发现大多只能延续几米至十几米。从生产数据来看，该矿床的基本工程间距采用20m×20m比较切合实际。

4.2矿石品级

一般而言，矿化的多期次叠加或具备有利容矿空间都会形成高于一般工业品位的富矿石。但富矿体的连续性往往相对低品位矿或工业矿要差一些(也有例外)，如果需要单独估算富矿体的资源储量，则应重新确定其勘查类型。实例是某铅锌矿(图2(B)，图2(D))，矿体主要受火山岩中发育的层间破碎带控制，为沉积-热液改造型矿床，矿石品位高。运用三维软件进行资源储量重新估算发现，我们的结果与备案报告相比在整个矿床的资源储量吨位和平均品位上非常接近，但富铅锌矿体的资源储量却有明显差异。重新核算的Pb+Zn>15%的富矿体资源储量只有备案报告的42%。分析后认为，由于整个备案报告按照第Ⅱ勘查类型进行工程部署和资源储量估算，而富矿段矿体规模相对较小、品位和厚度变化系数更大，因此按照第Ⅱ勘查类型无法控制住富矿体，最终资源储量估算结果较实际偏大。相比而言，我们用地质统计学方法估算的结果可能更接近真实情况。

4.3矿石自然类型

从工业利用角度，不同矿石自然类型(原生矿、氧化矿以及混合矿)应单独划分块段，分别估算资源储量。不过规范并没有谈到，对于氧化矿是否需要单独圈定矿体和分别确定勘查类型。笔者认为，尽管氧化矿分布一定程度上与原生矿化有关，但次生富集作用主要受风化侵蚀基准面和构造破碎带控制。由于与原生矿有不同的富集机制和矿化分布特征，因此可以视情况分别确定勘查工程间距。实例是刚果(金)绿纱大型铜矿床，为沉积-热液改造型铜矿床(图2(E)，图2(F))，矿石构造为浸染状基础上叠加脉状和网脉状，矿石自然类型以硫化矿为主，兼有少量氧化矿。勘查工作根据A1号主矿体特征，判定矿床勘查类型为第Ⅱ类型，按照100m×100m间距来探求控制资源储量。后经专家评审认为，该区硫化矿体和氧化矿体有着不同的矿化特征和矿体连续性，应分别确定勘查类型。根据专家意见，结合矿区实际，我们最终将A3号氧化矿判定为第Ⅲ勘查类型，按照50m×50m探求控制资源储量，其资源储量估算结果的可信度大为提高。

5讨论与建议

5.1与JORC资源储量的对比

尽管新的勘查规范已经有了很大改进，取消了提交高级别资源储量的要求[18]，然而仍旧未摆脱计划经济的影子(表2)。虽然规范只是作为指导性或一般性参考，但国家行政管理部门将符合规范的资源储量报告作为评审备案、矿山设计、矿业权评估、上市融资的依据，必然为规范树立了极高的权威性。与JORC标准相比，国内现行勘查规范无法更多地体现地质专家的知识和经验，也就无法突出每个矿床独特的地质规律。此外，从资源储量估算本身来看，国内勘查规范更多地是“静态”的利用工业指标和工程控制程度，运用算术平均或加权平均法进行估值；而JORC等国外资源储量估算，会依据地质特征和地质统计学方法确定参与估算的品位域，“动态”地处理边界品位、特高品位、体重等参数，运用距离幂次反比(IDW)、克里格(Kriging)等地质统计学方法进行估值。因为考虑了品位数据之间的三维空间关系，后者的估算结果可能更加接近真实的地质情况。

表2　国内勘查规范与JORC标准的比较

5.2引起资源储量估算偏差的原因分析

矿产勘查和资源储量估算的本质就是根据有限的抽样工程，来确定整个矿床的“量”(体积)和“质”(品位、体重)的过程。“量”主要通过勘查工程、采样分析以及地质解译圈定出矿体的三维形态来获得；而“质”则是通过估值的方法，利用探矿工程获得的数据来推断未知区域的品位和质量分布。因此，工程部署、采样化验、地质解译以及估算方法流程是影响资源储量估算可靠性的主要因素。其中，勘查工程间距布设决定了抽样是否具有代表性，它既影响矿床的“量”，也影响矿床的“质”，是最根本性因素。需要引起重视的是，貌似合理的勘查工程间距背后，利益最大化的驱使、勘查规范理解运用的教条、抽样工程数据的局限以及地质现象规律认识的单一，都会导致抽样的“失真”，带来资源储量估算结果的巨大偏差。因此，不论是矿产勘查还是资源储量估算，都要充分认识到地质规律复杂性和取样抽样代表性本身所蕴含的风险。勘查工作全过程应当围绕矿床成因类型和实际地质规律，结合不同矿脉、不同矿石类型，有针对性地判定和验证矿体的连续性。

5.3关于资源储量报告的相关建议

1)勘查单位应以地质事实为依据开展勘查工作，并在资源储量报告中充分披露勘查工作及其成果存在的主要风险。

2)对于立足于矿山开发的投资人来讲，勘查阶段不要过多考虑节省经费投入，尽量加密勘查工程间距，直到确保已经控制了矿体的连续性，以降低后期矿山设计和开发风险。

3)行政管理部门在现行体制机制下，应该针对资源储量管理中出现的问题，及时出台相关规范释义。定期开展资源储量报告抽查巡查，对已经生产的矿山，将资源储量情况与评审备案的地质报告做对比，不断规范矿产勘查、资源储量估算以及评审工作。建议下一步改革，应以人为本、突出专业性，引入独立地质师制度或咨询单位注册制度，将责任追究于人，而不是追究于勘查单位更不是追究于勘查规范。与此同时，进一步简政放权，取消资源储量评审机制，以市场为导向，充分发挥独立地质师或第三方中介机构的能动性，逐步实现国内勘查市场行业自律和政府监管的良好氛围。

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Analysis of reasonable exploration engineering spacing causing the mineral resources estimation bias

GAO Bang-fei

(China Railway Resources Mineral Exploration Co.，Ltd.，Beijing 100161，China)

Abstract:Exploration engineering spacing is the most fundamental factors affecting the results reliability of mineral resources estimation.Existing domestic exploration standard determines the basic exploration engineering spacing mainly based on the exploration types of mineral deposit.It was widely used as the basic principles of mineral exploration，mineral resources estimation and classification.However，the mineral resources estimates are often obviously exaggerated in accordance with the specifications recommended exploration engineering spacing.The reasons for this may be caused by the economical and exploration business rules，the deviations of the understanding of mineral exploration standards，the data limitations obtained during mineral exploration and the un-sufficiently realizing of geological law of the mineral deposits.Moreover，the domestic mineral exploration standards are constrained by the planned economic regime comparing with the JORC reporting guidelines and have a great optimization potential in future.

Key words：exploration engineering spacing；mineral resources estimation；mineral exploration standards；JORC code

收稿日期：2015-04-07

基金项目：国土资源部境外矿产资源勘查专项资助(编号：201120B04700102)；中铁资源集团有限公司2012年重点科技项目资助

作者简介：高帮飞(1981-)，男，湖北嘉鱼人，2008年毕业于中国地质大学(北京)矿物学、岩石学、矿床学专业，博士，高级工程师，主要从事区域成矿学研究和矿产勘查评价工作。E-mail：bangfeigao@163.com。

中图分类号：P624.6

文献标识码：A

文章编号：1004-4051(2016)02-0150-06