内蒙古某萤石矿品位鉴定方法应用与研究

2023-06-05刘兴龙

城市地质 2023年1期

摘要：为查明内蒙古某萤石矿的准确品位，向仲裁机构提供客观公正公平的萤石矿品位鉴定报告，在广泛收集前人资料信息，深入研究矿区萤石矿石品位计算方法的基础上，提出了采用单工程萤石矿品位对比的鉴定方法，即对所有单个工程中萤石品位大于等于边界品位的样品，以样长进行加权平均，求得2013年详查工作与鉴定工作中单个工程的萤石品位大于等于边界品位的样品加权平均品位和样品长度，按照单个工程，采用一一对应的方法对比分析，以此鉴别判断2013年详查工作提供的相关地质数据的准确性。该方法重在进行单工程品位和样长的对比，不进行复杂的矿体圈定连接，规避人为主观因素影响。对比结果具有科学性、客观性、唯一性，在内蒙古某萤石矿品位鉴定工作中应用效果较好。

关键词：萤石矿；品位鉴定；内蒙古

An ore-grade identification method in a fluorite mine of Inner Mongolia

LIU Xinglong

（Beijing Institute of Mineral Resources and Geology， Beijing 101500， China）

Abstract： In order to specify the accurate ore grade of a certain fluorite ore in Inner Mongolia and provide an objective and impartial appraisal report to the arbitration institution， this paper proposes an evaluation method of single-engineering ore grade comparison to identify the fluorite ore grade in mining areas based on an extensive collection of previous data and a thorough study of calculation methods for fluorite ore grade. In the proposed method， the ore grade of all samples in which the grade of fluorite is higher than or equal to that of the boundary samples is weighted and averaged by sample length to calculate the weighted average of the ore-grade and sample length in the original and appraisal report， respectively. The ore-grade is then compared one by one according to the single-engineering to judge the authenticity of geological data in the original report. The proposed method focuses on the ore grade and sample-length comparison of single-engineering， and does not require complicated delineation and connection of ore bodies and so avoids the influences of subjective factors. The comparative results， being objective and unique， have been applied and approved successfully in the ore grade identification of a certain fluorite ore in Inner Mongolia.

Keywords： fluorite mine; ore-grade identification; Inner Mongolia

螢石广泛应用于冶金、炼铝、玻璃、陶瓷、水泥、化学工业，是我国的战略性矿产资源（邹灏等，2012；王自国等，2020；列别金采夫，1960）。我国萤石矿产资源丰富，地质储量位居世界前列（李国生等，2015）。近年来，随着我国氟化工业的快速发展及萤石应用领域的不断扩展，对萤石矿产资源的需求呈现快速增长的态势（吴磊，2018），吸引了大量社会资本和商业性矿产勘查单位涌入到萤石矿产资源的勘查开发行业当中。迫于利益驱使，商业性矿产勘查项目的质量参差不齐，加之矿业权人法律意识薄弱、勘查资金投入不足等因素，恶意编制和提交不实地质资料的投机行为屡见不鲜（王德利等，2016）。类似的萤石矿商业性矿产勘查项目在矿业权交易完成后，发现矿区萤石品位与交易时所依据地质报告的萤石品位存在较大差异，双方产生争议的情况时有发生，直接导致了涉及矿业权交易纠纷的仲裁或诉讼案件数量直线飙升。针对双方争议的矿区萤石品位鉴定问题，目前尚未找到很好的解决办法，而传统的矿区萤石品位计算涉及到复杂的矿体圈定连接事宜，可能会因不同地质人员的不同地质认识而出现多个矿体圈定连接方案，从而导致计算出多个不同的矿区萤石矿品位，故而不宜以此进行矿区萤石矿品位鉴定。为查明内蒙古某萤石矿的准确品位，向仲裁机构提交一份客观公正公平的鉴定报告，笔者在广泛收集前人资料信息，深入研究矿区萤石矿石品位计算方法的基础上，提出了采用单工程萤石矿品位对比的鉴定工作方法，即对2013 年内蒙古某矿区萤石矿生产详查工作的探槽、穿脉、钻孔进行重新施工、编录和采样、化验，重新按照单工程计算萤石矿品位，并与2013年的单工程萤石矿品位进行对比。该方法重在进行单工程品位对比，不需要进行矿体圈定连接，规避了人为因素影响，在内蒙古某萤石矿品位鉴定工作中应用效果较好。

1 萤石矿品位鉴定

1.1 鉴定工程采样

1）基本原则

为保证鉴定采样位置与2013年详查工作采样位置的一致性，鉴定工作布置的探槽和钻孔位置均与2013 年的位置保持一致，硐探工程即沿用2013年的巷道（图1）。槽探和钻探工程采样需对照2013年的编录分层采样情况尽可能在原采样位置进行，硐探工程采样则直接在原采样位置进行。

2）槽探工程

采用拓普康GPS实时动态测量（RTK）方式放点，将鉴定探槽布设于原探槽位置向北东（垂直原探槽走向）偏移0.5～1 m处，确保探槽能揭露到新鲜岩土层，共布设施工探槽10个。对照2013年的探槽地质编录分层采样位置，根据鉴定工作探槽地质编录分层情况布置本次鉴定样品。

3）硐探工程

矿区地下巷道开拓工程保留较好，共有4条穿脉，2013年工作的采样痕迹、样品编号基本可辨，易于按原样线边界布置鉴定样品（图2）。

4）钻探工程

采用拓普康GPS实时动态测量（RTK）方式放点，将鉴定钻孔布设于原钻孔位置南西（垂直勘探线方向）1 m处，共布设施工钻孔11个，有保留的原钻孔位置水泥桩可作为参照（图3）。对照2013年钻孔地质编录分层采样位置，根据鉴定工作钻孔地质编录分层情况布置鉴定样品。

1.2 样品采集分析测试

鉴定样品采集的方法及规格与2013年的一致，根据岩石的硬度和风化情况及采取对象的不同，采用人工刻槽法、刻槽机刻槽法、岩心锯样机劈样法，或人工、机械相结合的方法采集本次鉴定样品。其中地表探槽采用刻槽法，刻槽规格为10 cm × 3 cm，基本樣长为1 m，实际样长0.4～1.4 m；地下巷道采用刻槽法，刻槽规格为10 cm × 3 cm，样长与原样长和采样痕迹一致；钻探样品采用岩心（图4-a）劈样法，用金刚石刀片锯样机沿岩心长轴方向锯取一半作为分析样品，另一半作为岩心保留（图4-b）。在锯开岩心取样时，应使岩心的矿化现象均匀分布在锯开线的两侧，以保证取样岩心和保留岩心的萤石矿品位相同。在整个取样过程中严格遵循采样规范程序，避免外界物质混入和样品物质损失，样槽规则、劈样均匀、样重合理，满足取样规范要求。

鉴定样品采取后，送交具备CMA认证证书和岩矿测试甲级资质的单位进行分析测试。分析测试方法采用与2013年工作一致的化学分析方法，即三氯化铝提取-EDTA滴定法。分析测试单位在试样制备、分析化验、质量内外检等环节均严格按照国家标准规范和行业规定执行，分析质量满足相关要求，鉴定样品萤石CaF2含量数据具有法律效力。

为确保鉴定样品的安全，鉴定工作还专门针对鉴定样品的采取、暂存、保管、运送等环节过程，采取了相应的人防技防保护措施，安排了专门人员和视频监控，全天候全过程进行安全防范监控。

1.3 鉴定对比方法

采用单工程品位对比法开展内蒙古某萤石矿品位鉴定工作，具体是以2013年工作确定的工业指标之边界品位指标CaF2≥20%为基准，对单个工程中所有品位大于等于20%的样品，以样长进行加权平均，求得2013 年工作和鉴定工作中单个工程的品位大于等于20%的样品加权平均品位和样品长度，采用一一对应的方法，对比每个单工程萤石品位和样品长度的差异情况。在此基础上，进一步按照槽探、硐探、钻探三大工程类别进行汇总对比，以单工程品位和单工程样长加权平均、单工程样长累加，求得一类工程的萤石平均品位和一类工程的萤石矿总样长，对比整个矿区三类工程的萤石矿品位和萤石矿总样长的差异情况。

1.4 鉴定对比结果

1）槽探单工程鉴定对比结果

鉴定工作共施工探槽10条，其中TC201未见达到边界品位的样品，其他9条探槽的单工程品位均有不同程度的降低，一般降低8.43%～35.86%，但TC301变化较大，降低58.08%；单工程样长TC101、TC901有减少，其他7条探槽均有增加，其中TC501变化最大，增加126.92%。各探槽单工程品位及单工程样长变化情况见表1。

2）硐探单工程鉴定对比结果

矿区地下共有4条穿脉工程，经鉴定工作采样测试分析，与2013年工作成果对比，4条穿脉的单工程品位及单工程样长均有不同程度的减少，其中7线穿脉减少最多，单工程品位减少46.16%，单工程样长减少64.53%。各穿脉单工程品位及单工程样长变化情况见表2。

3）钻探单工程鉴定对比结果

鉴定工作共施工钻孔11个，与2013年工作成果对比，钻孔单工程品位ZK1201增加2.89%，其余10个钻孔均有不同程度的减少，一般减少0.47%～23.36%，减少最多的是ZK801，降低39.23%。钻孔单工程样长ZK101增加6.7%，其余10个钻孔也均有不同程度的减少，一般减少8.01%～44.20%，减少最多的是ZK801，减少55.43%。各钻孔单工程品位及单工程样长变化情况见表3。

4）槽探、硐探、钻探三类工程鉴定对比结果

从地表到地下，按槽探、硐探、钻探三大类工程进行比较，矿区萤石矿单工程品位均有不同程度的减少，单工程样长地表有增加，但地下减少较多。其中硐探类工程变化相对较大，硐探类工程品位降低29.06%，硐探类工程样长降低41.52%。各类单工程品位及单工程样长变化情况见表4。

2 鉴定对比方法的科学性分析

2.1 传统矿区矿石品位计算及问题

矿石品位就是矿石中有用组分的含量，而每个样品的品位都是由化验分析得来的，但一个矿区的矿石品位则不是靠简单地采取几个样品进行分析化验就能确定的。传统矿区矿石品位是需要根据矿区地质特征和矿体特征，系统布设施工相关勘探工程，大量规范采取相关化学样品，经正规分析测试取得化验结果，再依据矿区地层岩性、构造影响、矿体规模形态、赋存特征，进行复杂的矿体圈定连接，根据样品分析结果，结合样品长度、矿体厚度、矿石储量等参数，按照相关计算公式进行加权平均后而求得的（蒋志，1989；唐攀等，2016）。在矿区矿石品位计算过程中，可能会因为不同地质人员对地质规律、矿体特征的认识不同而产生不同的矿体圈定连接方案，从而导致最终计算出的矿区矿石品位出现不同数值，有的可能还会相差较大。内蒙古某萤石矿赋存在一条北北东向断裂带中，断裂带长约6 km，宽50～100 m，断裂带内矿体呈脉状、豆荚状、透镜状，厚度自1 m至数米不等，矿石类型为萤石-石英型和萤石-方解石-石英型，矿床成因类型为中—低温火山（岩浆）热液充填型（吴磊，2018；成功等，2013），是矿体圈定连接中最不确定、最不容易把握的一个类型。因此内蒙古某萤石矿的萤石品位计算，按传统方法计算是最容易受人为主观因素影响而出现计算偏差的，是不能为仲裁机构提供一份客观公正、简单明了、易于判别的判断依据的。

2.2 鉴定对比方法规避主观因素影响

笔者提出的采用单工程萤石品位对比的鉴定工作方法，就是依据2013年工作成果资料，在原位或基本原位重新布设施工相应勘探工程，重新进行采样编录和分析测试，提交各单工程萤石CaF2品位相对比的鉴定报告。该方法在系统布设相应勘探工程，规范采取相应化学样品，正规分析测试取得化验结果后即进行萤石矿的单工程品位对比，不需要进行复杂的矿体圈定连接过程，从而规避了因不同地质人员的不同地质认识而导致的多种矿体圈定连接方案（唐攀等，2016；赵增玉等，2010；田玉川，2018），也不需要再计算剖面矿体面积、厚度，块段矿石储量、品位，矿体矿石储量、品位以及矿区资源储量、品位等传统矿区矿石品位计算方法所需要的参数（张曦等，2012；李俊，2005），从而减少人为主观因素介入，避免鉴定结果的多解性，防止由于人为主观因素影响而产生再争议。

2.3 鉴定对比方法全面考虑客观公正

矿体是指在当前的技术经济条件下，工业部门能够开采利用的地质体，是根据矿产工业指标和地质规律圈定出来的。一般固体矿产的工业指标包括边界品位、最低工业品位、有害组分最大允许值、最小可采厚度、最低工业米百分（或米克）值、夹石剔除厚度及剥离系数等（侯德义，1984），但其中最重要、最常用的两项指标就是矿石品位和礦体厚度。为使仲裁庭之仲裁人员能够科学、全面、客观、公正地了解认识萤石矿品位和萤石矿矿体，更好地分析辨别2013年工作成果中萤石矿相关地质数据的准确可靠程度，鉴定工作不但进行了单工程萤石CaF2品位的对比，还进行了单工程萤石矿样长（即厚度或者假厚度）的对比，并以表格形式一一对应地列出其差值，对比结果一目了然，客观公正。

综上所述，单工程品位对比法是直接利用鉴定工作所取得的客观的、具有广泛代表性的、最基础的样品分析测试数据，与2013年工作取得的地质数据进行一一对应的比较，不存在任何人为主观因素的参与，其差异变化显而易见、直观明了。鉴定工程施工质量符合规范要求，采取存储运送样品安全有保障，样品分析测试数据质量可靠，任何不同地质人员进行计算对比，其结果都一样，不会有变化，鉴定对比结果具有客观性和唯一性。

3 结论

内蒙古某萤石矿品位鉴定工作，选择采用单工程萤石CaF2品位对比，同时进行单工程样长对比的鉴定工作方法是科学的、全面的。该方法省去了传统矿区矿石品位计算需要进行的复杂的矿体圈定连接、储量估算等工作，排除了由于不同地质人员、不同地质认识而产生的矿体连接的多解性，规避了人为主观因素的影响，鉴定对比结果直观明了，具有客观性和唯一性。采用该方法提交的《内蒙古某萤石矿品位鉴定报告》得到了仲裁庭采信，终止了矿山企业因矿石品位问题引起的纷争。单工程品位对比方法在传统矿区矿石品位鉴定领域，是一种值得借鉴和推广应用的品位鉴定方法。

参考文献

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