关于铝土矿共生矿产在源储量估算时多层矿连矿方法讨论

冯阳光

（河南省有色金属地质矿产局第六地质大队，河南 郑州 450016）

1 研究概述

沉积性铝土矿除铝土矿外，还共生有其他多种矿产，如耐火粘土矿、赤铁矿、菱铁矿、铁矾土、硫铁矿等，共生矿产在当今社会发展中起着越来越重要的作用，也对矿山企业带来很大的收益，对共生矿产厚度、储量估算的精准性，关系到共生矿产的开发、利用，势必会成为地质学者追逐的热点[1]。

2 共生矿产资源储量估算基本原则

2.1 矿山基本情况

河南省渑池县大型铝土矿关底沃-扣门山矿区煤下铝整装勘查项目（即河南省渑池礼庄寨—平顶山地区铝土矿整装勘查）的重要组成部分，于2015年10月、2018年5月完成了普查、详查工作，共探获铝土矿共生矿产耐火粘土矿（332）+（333）资源量337.02万t，铁矾土(332）+（333）资源量393.68万t，菱铁矿（333）+（333）低资源量158.85万t，硫铁矿（333）+（333）低资源量133.20万t，本次选取河南省渑池县大型铝土矿关底沃-扣门山矿区为研究对象，极具代表意义，根据矿区工作成果，共生矿体分布一般不够连续，矿体（层）延展规模中—小型，矿体形态和构造变化中等，厚度较稳定。确定本次共生矿产勘查类型为Ⅱ类型。与铝土矿勘查工程间距基本一致，浅部采用200m×100m（走向×倾向）间距布置工程，探求控制的（332）资源量，其他地段采用400m×200m（走向×倾向）工程间距探求（333）资源量。采用水平投影地质块段法进行储量估算[2]。

2.2 资源储量估算参数确定

2.2.1 面积

用矿层的水平投影面积，使用中地公司MapGis6.7软件处理，由计算机在资源量估算平面图上查得块段面积值。

2.2.2 厚度

用真厚度圈连矿体，用铅直厚度计算储量。

采用各单工程矿体样品的样长来分别计算单个矿体样品的真厚度和铅直厚度。计算公式如下：

矿体真厚度H＝L·（Cosα·Cosβ-Sinα·Sinβ·Cosγ）

矿体铅直厚度M＝H/Cosα

其中：L—单工程矿体样长；

α—矿体的倾角；

β—钻孔截穿矿体样品中心点处天顶角，根据钻孔的测斜数据内插；

γ—钻孔截穿矿体样品中心点处方位角与矿体倾向的夹角，γ=|λ-|；

λ—矿体倾向；

当钻孔倾斜方向与矿体倾斜方向相反，即90°＜γ＜270°时，Cosγ为负值，当钻孔倾斜方向与矿体倾斜方向相同，即γ＜90°或270°＜γ＜360°时，Cosγ为正值。

单工程矿厚由达到工业指标要求的各单样矿体厚度之和。

块段平均矿厚由块段所涉及的工程矿体厚度算术平均求得；矿体或矿区平均矿厚由该矿体或矿区内各资源储量类型的矿体厚度与面积加权平均求得[3]。

2.2.3 体重

用封蜡法测定矿石的小体重，测定结果的算术平均值来计算各矿种的平均体重。

2.2.4 品位

单样按工业指标边界品位确定；单工程品位按单样品位与样长加权平均求得。块段平均品位按块段所涉及工程的品位与厚度加权平均求得。各类型资源量的平均品位以各类型块段矿石量与品位的加权平均值求得。

矿体、矿区的平均品位以矿体、矿区内各类型资源量的平均品位与矿石量加权平均求得。

2.2.5 资源储量估算采用如下公式

Q=S·M·D

式中 ：Q-矿石量（t）；

S-矿层水平投影面积（m2）；M-矿层铅直厚度（m）；

D-矿石体重（t/m3）。

计量单位及数值修约：资源量保留小数点后二位，厚度保留两位，品位保留两位，面积、体积取整数，矿石量用万吨[4]。

3 资源储量类型的确定

根据区内矿体的勘查类型、工程控制程度、研究程度和可行性评价，本研究区共生矿产资源储量类型分为两类：（332）和（333）。

（332）为控制的内蕴经济资源量，是指基本上圈定了矿体三维形态，能够较有把握地确定矿体连续性的地段，基本查明了矿床地质特征、矿石质量、开采技术条件，提供了矿石加工选冶试验的成果。可行性评价只进行了概略性研究。具体到本次工作，为钻孔200m×100m工程连线控制圈定的块段。

（333）为推断的内蕴经济资源量，对矿体在地表或浅部沿走向有稀疏工程控制，沿倾向有工程进行了解，并结合成矿地质背景、矿床成因类型和有限的采样数据推断的矿产资源。具体到本次工作，为工程间距400m×200m左右的见矿钻探工程连线所圈定部分及合理外推部分的资源量，（332）外推部分的资源量类型也为（333）。

4 矿体圈定原则

根据控矿地质条件、矿体产出特征及其空间展布规律来圈定矿体。

4.1 单工程矿体圈定

以品位为主并根据工业指标圈定矿体，凡单样品位等于或大于边界品位要求者均圈入矿体内[5]。

4.2 夹石圈定原则

按照坑采夹石剔除厚度来确定是否作为夹石剔除，即当夹石厚度＜夹石剔除厚度时，不剔除，并入矿体中；当夹石厚度≥夹石剔除厚度时进行剔除，圈定为夹石。

4.3 有限、无限外推原则

（1）有限外推：见矿工程和无矿工程间距小于规范要求的间距时，按实际工程间距的1/4平推；铝土矿见矿工程和见粘土矿工程之间按实际工程间距的1/2平推，两工程之间的中点即为铝土矿体和粘土矿体的分界处。

实际工程间距大于等于规范要求的工程间距时，按相应的工程间距1/4平推。当见矿工程矿体厚度小于可采厚度时，与相邻见矿工程以内插法确定可采边界点，作为矿体圈定边界。

（2）无限外推：见矿工程外无工程控制时为无限外推，按资源储量类型相应工程间距平推1/4。

4.4 矿体圈定

根据工程见矿情况，即单工程矿体厚度、品位达到工业指标要求时，考虑地质规律，采用几何图形法进行圈定。平面图上其边界为边部见矿工程外推点的连线。剖面图上按外推原则平推的外推点处为矿体估算边界（因矿体倾角很小，平面图上和剖面图上外推的距离基本一致）。

在矿体圈定时，凡属同一层位的压缩在一起，不属同一层位的进行分层估算，如共生矿产中的耐火粘土矿、铁矾土据其赋存位置与铝土矿的相对位置，分上层、中层、下层，具体如下：

粘土矿（上、中、下）：原则上铝土矿上部的为上层粘土矿，铝土矿层中间的夹层粘土矿为中层粘土矿，铝土矿下部的为下层粘土矿。若单钻孔内没有铝土矿，则铁质粘土岩上部的为上层粘土矿，铁质粘土岩下部的为下层粘土矿，不在分中层粘土矿。

铁矾土（上、中、下）：原则上铝土矿上部的为上层铁矾土，铝土矿层中间的夹层铁矾土为中层铁矾土，铝土矿下部的为下层铁矾土。若单钻孔内没有铝土矿，则粘土矿上部的为上层铁矾土，粘土矿层中间夹的的夹层铁矾土为中层铁矾土，粘土矿层下部的为下层铁矾土[6]。

资源储量估算时对于上、中、下层粘土矿及铁矾土进行分层估算。勘探线剖面图钻孔与钻孔之间连矿时要相同层位相连，避免交叉连矿现象。如图1所示。

图1 矿层柱状对比图

5 结论与建议

沉积性铝土矿共生矿产在储量估算过程中，若将同一矿种压缩成为一层估算时，勘探线剖面上钻孔与钻孔之间连矿时会出现交叉连矿现象，资源储量估算也不够准确，建议将单钻孔铝土矿共生矿产根据实际情况进行上、中、下层分层，勘探线剖面图钻孔与钻孔之间连矿时要相同层位相连，资源储量估算时同一矿种的同一层位矿体分别估算[7,8]。