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摘要 :根据行业规范,我国对推铁矿矿床的勘查类型 和勘查间距进行了明确规定,并作为从业者的工作依据。 本文将从勘查规范、勘查类型以及影响因素、原有行业规 范要求下铁矿矿床勘查相关工作不足之处三个方面入手, 在三方面分析的基础上,结合2020 年新发布的行业规范及 笔者工作经历,探究铁矿矿床勘查类型合理划分和勘查间 距改进的措施,并总结新的勘查规范运用经验,对地质工 作者开展铁矿勘查工作具有借鉴意义。
关键词 :铁矿矿床,勘查类型,勘查间距,改进措施
矿产勘查是矿石资源开发的前提性工作,它可以帮助 矿石资源开采人员明确矿石资源的类型,制定有针对性的 开采方案,高效地开采目标矿体。在选择不同的矿石资源 开采方法和设备时,需要根据矿床勘查工作的高质量来确 定矿石资源的类型,并辅助根据当地的地质条件等信息来 确定勘查和开采的间距。这不仅可以提高工作效率和节约 开采成本,还可以在一定程度上增强生态环保效益,实现 生态效益与经济效益的双赢。铁矿矿床勘查类型和间距的 合理确认,是推动矿产资源开采的重要工作,应受到地质 工作者的重点关注。
1 行业规范与标准概述
为了合理和全面地开发矿产资源,国家矿产资源储量 管理局联合相关部门发布了《铁、锰、铬矿地质勘查规范 (DZ/T0200—2002)》(以下简称“老规范”)。该规范对我国 近 50 年的矿产勘查和资源开采工作经验进行了总结,并 对未来阶段的矿产勘查、开采等工作环节的任务、目的、 内容和程度等进行了详细说明,为地质工作者提供了更全 面、具体和严格的工作要求,指导他们有序地进行矿产勘 查、资源开发和地质保护工作。
随着经济的发展,国家从整体上认识到矿产资源开发 的重要性。随着可持续发展的全面落实,矿产资源领域内 的“老规范”已经逐渐无法满足当前工作需求,在矿床勘 查类型划分、间距确认、资源开采等工作环节的指导价值较低。在这一背景下,我国针对矿产资源领域,颁布了行 业新规,即,于2020 年4 月 30 日发布并实施的《矿产地质 规范铁、锰、铬(DZ/T0200-2020)》(以下简称“新规范”), 结合“老规范”实施前后的实际工作,总结经验,明确影响 矿床类型划分的因素,并将铁矿床划分为 3 种勘查类型, 指导矿床勘查、资源开采等工作有序开展,为领域内的从 业者同时兼顾经济效益、生态效益和工作效益提供明确的 工作依据。
2 铁矿矿床勘查类型及其影响因素分析
明确铁矿矿床勘查类型是勘查人员和开采人员开展相 关工作的重要依据,能指导其有序开展后续工作,提高矿 床资源开发效率与质量。因此,作为地质工作者,应依据 行业规范,在明确矿床类型划分的基础上,针对性开展勘 查、开采等工作。
2.1 铁矿矿床勘查类型划分
2.1.1 “老规范”规定的勘查类型
根据我国在2000 年左右的矿产资源开发实际情况, “老规范”侧重于考虑矿床勘查的技术和工作模式等方面, 从影响矿床勘查难易程度的四个地质变量因素入手,即矿 体规模、形态复杂程度、构造复杂程度、有用组分分布均 匀程度。这些被视为矿床勘查类型划分的主要依据。由于 不同矿床之间存在着差异,当变化不均衡时,根据不同地 段的地质变量特征和地质因素变化的复杂性,以主导矿床 勘查难度增大的因素为依据,将铁矿矿床勘查划分为三种 主要类型, 即I勘查类型、II勘查类型和III勘查类型。
I勘查类型为简单型, 其特点是矿体规模较大, 矿体形 态和构造变化相对简单, 矿石有用组分分布较均匀。例如, 辽宁本溪南芬铁矿、山西吕梁袁家铁矿、辽宁弓长岭铁矿。
II 勘查类型为中等型,其特点是矿体规模中等,矿体 形态和构造变化较中等, 矿石有用组分分布较均匀。例如, 四川攀枝花铁矿、江西良山铁矿、甘肃七角井铁矿。
III勘查类型为复杂型,其特点是矿床规模较小,形态及结构变化复杂,有用组分变化较大。例如,辽宁建昌贺 杖子铁矿、辽宁大演武铁矿、辽宁小莱河铁矿、广东花都 红岭铁矿。为了达到详细的调查目的,上述矿床采用Ⅲ勘 查类型作为勘探阶段的工程间距依据,该勘查密度是矿床 勘查工程中最高的间距。
2.1.2 “新规范”规定的勘查类型
“新规范”根据矿床的规模、形态、内部结构复杂程度、 构造对矿体的破坏程度、有用组分分布均匀程度、厚度稳 定程度五个主要地质因素,每个地质因素对矿床勘查类型 确定的影响程度不一,为量化其影响程度,引入类型系数 的概念。按五个地质因素影响程度的权重,结合每个地质 因素的特征变化赋予相应的系数,即类型系数。将铁矿床 划分为三个勘查类型。
简单型(I 类):类型系数 [3.00.2.40], 结构简单、分布 均匀、厚度稳定、破坏较小的大规模矿体。中等型(Ⅱ类) : 类型系数 [2.40.1.70],结构、分布均匀情况、厚度稳定性、破 坏情况和规模均中等的矿体。复杂型(III类):类型系数 [1.70.1.00], 构造、分布情况复杂,厚度稳定性差,破坏程度 高的小规模矿体。
2.2 铁矿矿床勘查类型划分的影响
地质条件是影响矿床勘查、资源开采工作的关键点, 而铁矿矿床勘查类型划分的主要目的是指导后续勘查、开 采等工作有序开展,因此,铁矿矿床勘查类型划分的影响 因素主要为地质条件即地质因素。“新规范”“老规范”虽 然均将铁矿矿床勘查类型划分为三类,但是两项规范依据 的地质条件是不同的,“新规范”依据的地质因素更多,包 括五方面影响因素。矿体规模大小、形态以及结构复杂程 度、矿体有用组分分布的均匀情况、矿体厚度的稳定情况、 构造对矿体的破坏程度 ,结合五个地质因素权重取得类型 系数值, 从实际出发, 更具代表意义。
3 新、 老规范要求下矿床勘查类型对比及认识
以笔者工作过的辽宁小莱河铁矿为例,根据“老规 范”“新规范”不同地质因素划分勘探类型,以达到工程网 度,满足储量类别要求。
辽宁小莱河铁矿核实区内矿体属鞍山式沉积变质铁 矿,根据“老规范”以矿体规模、形体型态复杂程度、构造 复杂程度、有用组分分布均匀程度确定勘查类型主要地质 依据如下。
(1)矿体规模。主矿体(Ⅱ) 走向延长约 1200m(2010 年核实长 1800m,现采坑矿体长 800m,中部被采空,北部长约400m),沿倾向延深234.68m,矿体规模属中等。
(2)矿体形态复杂程度。矿体呈似层状,间有夹石,厚 度变化中等(厚度变化系数 12.97%~54.44%),矿体形态复 杂程度为中等类型。
(3)构造复杂程度。矿体呈单斜,断裂构造中等发育, 但没有发现对矿体产生大的破坏性断层。
(4)矿床有用组分分布均匀程度 :矿化连续,品位分 布均匀(品位变化系数 3.61%~20.87%)。
以“老规范”确定本矿区属Ⅱ勘查类型。
根据“新规范”勘查类型划分以矿床的规模、形态、内 部结构复杂程度、构造对矿体的破坏程度、有用组分分布 均匀程度、厚度稳定程度,五个地质因素确定权重影响系 数划分。
(1)矿体规模。长度>1000m, 延深>200m, 矿体规 模为中型, 类型系数为 [0.60.0.30]。
(2)矿体型态、内部构造程度。矿体以似层状产出 ; 分枝复合少,夹 石少,矿体型态构造为中等,类型系数为[0.70.0.40]。
(3)构造对矿体的破坏程度。产状较稳定 ;有断层、 脉岩穿插, 构造破坏类型为中等, 类型系数为 [0.60.0.50]。
(4)有用组分分布均匀程度。矿化连续,品位分布均 匀品位变化系数< 50%(品位变化系数 3.61%-20.87%),有 用组分类型为均匀, 类型系数为 [0.30.0.18]。
(5)矿体厚度稳定程度。矿体厚度变化系数为 54.44%, Vm< 50%, 矿体厚度类型为稳定, 类型系数为 [0.30.0.20]。
以“新规范”综合权重系数为 [2.50.1.58]从实际出发虑 接近程度,在类型系数区间以确定矿床勘查类型为Ⅲ勘查 类型。
“老规范”勘查类型划分存在的不足在于,对铁矿矿床 勘查类型的划分依据因素中,并没有将矿体厚度的稳定程 度独立出来,而是将其纳入矿体形态的复杂程度因素中, 在实际划分时,因未对因素进行定性分析,而容易出现划 分不准确的问题。另一方面,在勘查类型划分时,仅关注 矿体外部形态的复杂性,而忽视对矿体内部构造的复杂程 度进行分析, 并将其作为类型划分依据。
“老规范”在划分矿床勘查类型时,关注的地质因素相 对缺乏,勘查依据不全面,容易出现类型划分不明确或与 实际工作推进不符合的问题。
“新规范”的勘查类型划分,从需要、可能、经济等多 方面综合考虑, 以最少的投入, 获取最大的效益。
①在按五个地质因素取值时,应从实际出发,在类型系数区间内合理取值,如矿体规模中等,具体延展情况是 靠近大型还是小型,要考虑接近程度,不能简单机械地取 中值。②当矿床由多个矿体组成时,应以主要矿体为主。 ③当矿床规模较大,其空间变化也较大时,可按不同地段 的地质变量特征,分区 (块)段或矿体来确定。④由于地质 因素变化的复杂性,允许有过渡类型存在。⑤ 对已确定的 勘查类型,仍须在勘查实践中验证,如发现偏差,要及时 研究并予以修正。
4 铁矿矿床勘查类型划分以及合理勘察间距的改进措施
“新规范”在一定程度上弥补了“老规范”存在的不足 之处,尤其在类型划分方面,提出了类型划分的五大地质 因素,并对其进行赋值、定性分析,从矿体内部和外部这 两大方面的复杂性分别入手,对“老规范”的划分因素进 行调整和细化,作为勘查人员划分矿体类型的主要依据。 因此,矿产勘查、资源开采领域要首先解决类型划分、间 距确认两方面存在的问题, 推进工作改进。
4.1 铁矿矿床勘查类型合理划分措施
根据“新规范”,将矿床勘查类型的划分因素增加到五 个方面,为勘查人员提供五个方面的划分依据,在“老规 范”的基础上,增加了构造对内部结构的破坏程度以及厚 度稳定性两个方面。沉积型、沉积变质型的铁矿,其矿体 的厚度稳定性对其后续勘查的影响较小,但是热液铁矿床 的勘查则受到矿体厚度稳定性的影响较大,因此,勘查人 员要充分了解矿体的厚度稳定性。在矿体形态复杂程度因 素的基础上,增加内部结构复杂程度这一项内容,将矿体 内部结构作为勘查、资源开发和利用依据之一,能从矿体 内部、外部两个方面,反映矿体的复杂程度,对指导后续 工作具有实际意义和重要价值。在矿场各类黑色金属资源 开采的过程中,若工作人员对矿体内部结构把握不全面, 则极其容易出现矿体控制程度、圈定矿体指标、资源储量 级别及类型等问题。因此,将内部结构复杂程度纳入勘查 类型划分因素中, 能全面反映矿体矿床的构造、形态情况, 辅助勘查人员更为准确地划分勘查类型。
4.2 铁矿矿床确定勘查间距的改进措施
经上文对“老规范”对矿床勘查间距确定指导的不足 之处和问题分析可知,“老规范”确定的间距布设网与实 际情况存在不同之处。矿床勘查人员结合实际情况,在实 践中经验间距指标,并对走向、倾向的间距范围、数值进行相应调整,从实践中总结得到更为准确的间距网布设依 据。矿床勘查间距主要由走向和倾向两方面组成,二者构 成一个间距布设网。在“老规范”要求下,其沿走向确定的 间距数值固定,而实际情况多无法固定在一定确定的数值 上,因此,可将沿走向确定的间距固定数值调整为范围, 给予勘查人员更多可选择的数值范围,也能在一定程度上 消除实践与理论间的差异性,或缩小二者的差异性,让理 论层面上的数值更贴近实际情况。即,I、II、III 三个勘查 类型勘查工程间距的走向 × 倾向的布设网范围分别为 : (200~400) m×(200~400) m、(100~200) m×(100~200) m、(50~100) m×(50~100)m。
在综合考虑五个地质因素的基础上,确定矿床勘查类 型,而后确定其勘查工程间距。对各类影响因素进行量化 分析,让类型划分科学、合理,并与矿床的实际情况相对 接。在确定实际勘查工程间距时,结合矿床的实际情况, 从实际出发,进行合理取值,避免因理论指导而存在的无 法与实践相贴合的问题。
5 结论
行业规范是指导各行业业务运行和发展的主要依据, 矿产资源勘查开采领域也不例外。
(1)随着政策调整,探矿权期限延长至 5 年,近年会有 一批探矿权集中延续成功,“新规范”的推出,对矿床勘查 类型划分依据更加科学、合理,工作开展更加高效、高质、 高量。
(2)矿床勘查类型划分和勘查工程间距确定,是后续 资源开采的前提性工作,前期工作效果将直接影响后续工 作情况。
(3)结合矿区勘查的实际类型,确定其间距网的布设 情况, 推进后续工作有序开展。
(4)通过对鞍山型辽宁莱河铁矿、风化淋滤型广东花 都红岭铁矿及其他热液型铁矿矿山勘查类型的划分对比 研究,“新规范”中的五项要素比“老规范”中的四项要素, 对矿体勘探类型划分更加合理,对矿体指标圈定、矿体网 度控制、矿体型态变化、资源储量、后续开采的影响程度 更实际意义,从经济角度考虑后续开采避免无矿地段的过 度开挖更具指导性。
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