基于数字矿床的北衙金矿深边部成矿预测.pdf

第5 9 卷第4 期 2007 年11 月 有色金属 N o l f e l r o L I sM e t a l s V 0 1 ．5 9 ．N o ．4 N o v e m b e r2 007 基于数字矿床的北衙金矿深边部成矿预测 陈爱兵1 ，秦德先1 ，姜华2 ，贾国相3 ，孙彩霞2 1 ．昆明理工大学国土资源工程学院，昆明6 5 0 0 9 3 ；2 ．云南铜业集团公司，昆明6 5 0 0 9 1 ； 3 ．桂林矿产地质研究院，广西桂林5 4 1 0 0 4 、 摘要运用矿业专用软件对云南省北衙金矿进行数字矿床的研究，以数字矿床的研究成果为依据，进行矿床的深边部成矿 预测。圈定了找矿靶区，对矿山增储意义重大。 关键词工程地质；北衙金矿；数字矿床；成矿预测 中图分类号P 6 1 2 ；P 6 1 8 ．5 1文献标识码A文章编号1 0 0 1 0 2 1 1 2 0 0 7 0 4 0 1 3 7 一0 5 数字矿床是“数字矿山”的基础，数字矿床的研 究和应用是一个复杂的系统工程，是地质学、数学、 计算机技术、信息技术、采矿技术相互融合的产物。 数字矿床是根据地质统计学原理，采用定量化、 自动化和可视化的方式对客观地质体进行解剖，它 是计算机进行储量计算、开采设计、计划编制的基 础。国外诸如加拿大的V O I S E Y SB A Y 国际镍矿 公司，B H P B I L L I T O N 跨国矿业公司等，早已应用 大型勘查和矿业专用软件建立了数字矿床，实现了 矿山生产的动态管理和资源的充分合理利用，降低 了矿产开采成本，提高了企业的经济效益，但运用数 字矿床的研究成果进行矿床的深边部成矿预测尚不 多见【卜5 l 。在数字矿床研究的基础上，开展了北衙 金矿矿床深边部成矿预测的探索，为数字矿床在地 质领域的运用提供了新的思路。 1 研究区概况 北衙金矿位于云南省大理州鹤庆县北衙乡。按 云南省新编大地构造纲要图 见图1 ，北衙金矿区 位于藏东一滇西成矿带南部，扬子地台与三江褶皱 系的过渡部位，主体属丽江台缘拗褶区的鹤庆一洱 海台褶束，北以翁水河、小金河大断裂为界，西以哀 牢山深断裂为界，东至程海、宾J I l 大断裂，三大断裂 构成区内骨架构造，其中哀牢山深断裂被看成元古 代扬子板块的边界，属晋宁期的板块俯冲带，其北段 收稿日期2 0 0 7 一0 4 0 4 基金项目云南省科技攻关计划项目 2 0 0 3 C - C 4 1 ；昆明理工大学博 士启动基金资助项目 作者简介陈爱兵 1 9 7 1 一 ，男。江西余干县人，副教授，博士。主要 从事综合信息成矿预测研究等方面的研究。 称金沙江断裂，认为是印支期板块俯冲带，程海断裂 ’被认为是前加里东期已开始形成。这些断裂不但规 模巨大，而且活动历史久远，属超壳断裂，长期以来， 严格控制着区内的地层发育、岩浆活动及各类矿产 的形成与分布‘6 10 l 。 l I 级构造单元线；2 一陆块及编号；3 一板块结合带及编号；4 一研究区；①一巴颜喀拉一扬子陆块；②一甘孜一理塘板块结合 带；③一德格一中旬陆块；④一金沙江一哀牢山板块结合带；⑤ 一昌都一思茅陆块；⑥一澜沧江板块结合带；⑦一左贡一施甸陆 块；⑧一班公湖一怒江结合带；⑨一察隅一梁河陆块；④一羌塘 陆块 图1北衙金矿区构造位置图L 6 J F i g ．1 S t r u c t u r a lp l a no fB e i y ag o l dd e p o s i t 北衙矿区工程控制范围，北自锅铲河，南至金沟 坝，西起红泥塘，东到笔架山，面积约2 0 k m 2 。以北 衙坝子为界分为东西两个带，东带有桅杆坡、笔架 万方数据 1 3 8 有色金属 第5 9 卷 山、锅盖山，西带包括万硐山、红泥塘、金沟坝。控制 程度较高的有红泥塘矿段、万硐山矿段和笔架山矿 段，见图2 。 。 1 一断裂；2 一地层界线；3 一背斜；4 一向斜；5 一矿点 图2 北衙矿区地质略图 F i g ．2G e o l o g i c a lm a po fB e i y ad e p o s i t 矿区出露地层有三叠系下统腊美组 T ，1 、中统 北衙组 T 2 b 卜5 ，下第三系上始新统丽江组 E 3 1 卜2 及第四系[ 1 1 - 1 4 ] 。其中T 2 b 4 、T 2 b 5 是重要 的岩金矿化层位，三叠系底部砂页岩与岩体的接触 带附近有轻微的铜金矿化。 2 数字矿床研究 选择勘探程度最高的万硐山矿段进行数字矿床 的研究。数字矿床的研究内容包括矿区地表、地下 各有用信息的数字化和综合三维立体可视化。数字 矿床又可细分为地形模型、矿床模型、地球物理模 型、地球化学模型、探采工程系统模型等内容。由于 无法收集到矿区的地球物理勘查和地球化学勘查方 面的原始资料、数据，故无法建立这两个模型。 2 ．1 数字矿床建立范围 万硐山矿段目前工程控制范围为北起7 6 号勘 探线，南到2 6 号勘探线间，矿带长1 0 0 0 余m ，宽约 6 0 - - 4 5 0 m ，矿体地表出露最高标高1 8 9 0 m T C l 3 ， 见矿最低标高1 6 1 5 m C K 5 6 0 3 孔 ，最大垂深 2 7 5 m 。在勘查范围内已圈定矿体2 0 余个，其中工 业矿体4 个，K T 5 2 矿体为主矿体，K T 5 0 ，5 1 ，5 3 为 次要矿体，共探明表内金属储量1 5 ．8 4 t ，占北衙金 矿总储量的8 0 ％以上，见图3 。根据工程控制范围 和矿体在三维空间的形态特征，确定数字矿床建立 的范围为3 3 6 1 8 4 0 0 m X 3 3 6 2 0 2 0 0 m 。2 8 9 5 3 6 0 m y 2 8 9 6 7 6 0 m 。1 5 0 0 m Z 1 9 5 2 m 。 1 一第四系浮土和残坡积物、冲积物；2 一灰色、灰质角砾岩；3 一 紫红色吉砂、砾粘土岩；4 一白云质灰岩；5 一铁质灰岩；6 一浅灰 色、蠕虫状灰岩；7 一硅卡岩；8 一石英正长斑岩；9 一黑云母正长 斑岩；1 0 一煌斑岩；1 1 一地质界线；1 2 一不整和地质界线；1 3 一褐 铁矿 脉 ；1 4 一金矿体；1 5 一未见矿钻孔；1 6 一见矿钻孔；1 7 一勘 探线及编号 图3 北衙金矿万硐山矿段地质图【l j F i g ．3G e o l o g i c a lm a po fW a n d o n g s h a no r e b l o c ki nB e i y ag o l dd e p o s i t 2 ．2 数字矿床研究结果 共收集地形数据1 4 2 1 1 5 个，钻孔1 5 0 个，样品 6 7 2 7 个，分别建立了该矿段的三维地形实体模型、 三维矿体实体模型，如图4 所示。另外，万硐山矿段 有1 7 7 4 和1 7 3 4 两个中段，其中1 7 7 4 中段有1 6 条 穿脉、4 条沿脉。1 7 3 4 中段有1 9 条穿脉，3 条沿脉， 并有主井、斜井、通风井各一条，根据这些资料和井 下测量成果，建立了已有探采工程系统的三维实体 模型，见图4 a 在此基础上，通过样品的统计分析，采用地质统 计学的对数克立格法对矿体进行了品位估值，得到 了该矿段矿床的品位一吨位模型，见图5 。通过品 位一吨位模型，可以得到矿段内任意三维空间或剖 面的品位、吨位分布情况，见图6 ，为矿山的生产安 排提供了直观和科学的依据。 万方数据 第4 期陈爱兵等基于数字矿床的北衙金矿深边部成矿预测1 3 9 图4 万硐山矿段数字化矿床 F i g ．4D i g i t a l i z a t i o nd e p o s i ti nW a a d o n g s h a no r eb l o c k 图5 万硐山矿段品位分布 F i g ．5G r a d ed i s t r i b u t i o ni nW a n d o n g s h a no r eb l o c k A u ≤0 ．3 1 0 6 ；一0 ．3 1 0 6 A ．u ≤0 ．5 1 0 6 ；一0 ．5 1 0 6 A u ≤1 ．0 1 0 6 ； 一1 ．0 1 0 6 2 ．0 1 0 6 图61 7 0 0 m 中段部分品位分布 F i g ．6 G r a d ed i s t r i b u t i o ni n1 7 0 0 ml e v e lm i d d l es e c t i o n 3 矿床深边部成矿预测 ’ 万硐山矿段目前的钻孔揭露深度大多数在 1 6 5 0 m 标高之上，只有2 6 个钻孔的深度超过了 1 6 5 0 m ，因此选定1 6 5 0 m 中段作为预测的平面，通过 数字矿床的品位模型，绘制了1 6 5 0 m 中段单元块品 位分布图，见图7 。从图7 可见，1 6 5 0 m 中段在 2 8 9 5 7 7 1 X 2 8 9 5 9 0 0 ，3 3 6 1 9 0 0 5 Y 3 3 6 1 9 1 0 9 ， 存在一个A u ≥1 1 0 咱的富集块段，P 5 2 和P 5 6 号 勘探线剖面通过该富集区。 从图8 中P 5 2 和P 5 6 号已知勘探线剖面图可 见，该富集中心可能是由K T 5 2 号矿体沿F 】1 断裂往 下延伸造成的，说明该矿体沿F l l 断裂一直往下延 伸至标高1 6 5 0 m ，甚至再往下还有矿体存在，根据其 在P 5 2 和P 5 6 号勘探线上的面积运用平行断面法 计算金资源量 储量级别3 3 2 为[ 1 0 4 6 ．5 2 6 0 1 0 | 8 8 2 2 ．9 2 t ／m 3 2 1 0 一。 9 8 3 ．3 9 k g 密度2 ．9 2 t ／m 3 ，平均品位为2 1 0 - 6 。 经查证，后来补勘的4 4 z k 3 1 钻孔正好探到该矿体 见图7 ，钻孔在2 5 7 ．4 m - - 2 8 1 ．5 m 处揭露了该段 万方数据 1 4 0有色金属第5 9 卷 图7 万硐山矿段1 6 5 0 m 中段A u 品位单元格分布 F i g ．7 1 6 5 0 mc e l l sd i s t r i b u t i o no fg o l dg r a d e i nW a n d o n g s h a no r eb l o c k 矿体，其A u 品位均大于lX1 0 ～，鉴于K T 5 2 号矿 体目前是该矿段主要开采矿体，因此该富集中心可 以作为矿床深部预测的一个重点靶区。 参考文献 1 一第四系残坡积物；2 一第三系丽江组上段角砾岩；3 一第三系 丽江组下段含砾砂粘土；4 一三叠系中统北衙组第五岩性段白云 质灰岩；5 一三叠系中统北衙组第四岩性段铁化灰岩；6 一三叠系 中统生物碎屑微晶灰岩；7 一石英正长褒岩；8 一预测矿体；9 一矿 体；1 0 一断层；1 1 一地层界线；1 2 一不整合线 图8 万硐山矿段5 6 号勘探线【1 5 j F i g ．8 N Q 5 6p r o s p e c t i n gl i n e i nW a n d o n g s h a no r eb l o c k [ 1 ] 陈爱兵，秦德先，张学书，等．基于M I C R O M I N E 矿床三维立体模型的应用[ J ] ．地质与勘探，2 0 0 4 ，4 0 5 7 7 8 0 ． [ 2 ] 陈爱兵，秦德先，刘春学，等．地学多源信息数字化在个旧锡矿的应用【J ] ．金属矿山，2 0 0 5 ，3 4 6 4 5 0 一5 2 ． [ 3 ] 陈爱兵，秦德先，普传杰，等．矿床数学经济模型在个旧锡矿的应用[ J ] ．有色金属，2 0 0 5 ，5 7 3 9 1 9 4 ． [ 4 ] 秦德先，陈爱兵，燕永锋，等．矿山数字化信息系统及其应用研究[ J ] ．中国工程科学，2 0 0 5 ，7 4 4 7 5 3 ． [ 5 ] 姜华，秦德先，陈爱兵，等．国内外矿业软件的研究现状及发展趋势[ J ] ．矿产与地质，2 0 0 5 ，1 9 4 4 2 2 4 2 5 ． [ 6 ] 陈炳蔚，王铠元，刘万熹，等．怒江一澜沧江一金沙江地区大地构造[ M ] ．北京地质出版社，1 9 8 7 2 5 3 0 ． [ 7 ] 张峰根，黄路桥，张玉，等．怒江一澜沧江一金沙江构造体系及其演化程式[ M ] ．北京地质出版社，1 9 8 7 1 5 2 5 ． [ 8 ] 罗君烈，杨友华，赵准，等．滇西特提斯的演化及主要金属矿床成矿作用[ J ] ．云南地质，1 9 9 1 ，1 0 1 1 1 0 ． [ 9 ] 甫为民．大理北衙铅矿煌斑岩的成因探讨[ J ] ．西南矿产地质，1 9 9 0 ，4 3 3 3 3 6 ． [ 1 0 3 崔银亮，陈贤胜，张映旭，等．滇西新生带与富碱斑岩有关的金矿床成矿特征和成矿条件[ J ] ．大地构造与成矿学， 2 0 0 2 ，2 6 4 4 0 4 4 0 8 ． [ 1 1 ] 李元，秦德先，黎诚．北衙金矿的氧化特征及找矿意义[ J ] ．昆明理工大学学报，1 9 9 9 ，2 4 1 1 2 0 1 2 4 ． [ 1 2 ] 李荣辉．北衙金矿地球物理地球化学特征及找矿标志[ J ] ．西南矿产地质，1 9 9 5 ，9 3 4 3 4 6 ， [ 1 3 ] 崔银亮，晏建国，陈贤胜．滇西北衙金矿床找矿标志和找矿模式研究[ J ] ．黄金，2 0 0 3 ，2 4 7 7 1 1 ． [ 1 4 ] 王会远．北衙金矿地质特征及成矿地质条件的初步分析[ J ] ．西南矿产地质，1 9 9 3 ，7 2 1 7 2 4 ． [ 1 5 ] 林永才，陈梁，王缉升，等．云南省鹤庆县北衙金矿区阶段普查地质报告[ R ] ．昆明西南有色地质勘查局3 1 0 队， 2 0 0 0 6 5 5 ． ’ 下转第1 6 0 页，C o n t i n u e do nP ．1 6 0 万方数据 1 6 0 有色金属 第5 9 卷 [ 3 j 林肇信．书环境保护壤论M ] ．北京高等教育出版杜，1 9 9 9 5 1 1 E n v i r o n m e n t a lP r o b l e m sR e l a t e dt oT a i l i n g si nP r o j e c tE n v i r o n m e n t a l I m p a c tA s s e s s m e n to nM e t a lD e p o s i tM i n i n ga n dD r e s s i n g Z H A OZ h i l o n g B e i j i n gG e n e r a lR e s e a r c hI n s t i t u t eo fM i n i n g M e t a l l u r g y ，B e i j i n g1 0 0 0 4 4 ，C h i n a A b s t r a e t AS H C C e S S f H le x a m p l ef o rE n v i r o n m e n t a lP r o t e c t i o no ft h el a r g en o r f f e r r o u sm e t a lm i n i n ge n t e r p r i s e si s d e s c r i b e db a s e do nt h ee n v i r o n m e n t a lr e a l i t i e si nJ i n e h u a nN o n f e r r o u sM e t a l sC o m p a n y T h ep r o b l e m sa n d s o l u t i o n sa s s o c i a t e dw i t ht a i l i n g sp o n da r ei n d i c a t e d ，s u c ha 8t h et a i l i n g sp o n ds i t u a t i o n ，t h ep r i n c i p l e so ft a i l i n g s t r a n s p o r t a t i o na n dt h et a i l i n g sp i p i n ga r r a n g e m e n t ，t a i l i n g s i n c i d e n t sh a n d l i n g ，t a i l i n g sd r yp r o c e s s i n g ， c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o na n dd i s c h a r g eo ft h et a i l i n g sw a t e ra n dc o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o no ft h et a i l i n g s ，a n dS O o n ．T h e s ea r eu s e f u lt Ot h ee n v i r o n m e n tp r o t e c t i o nt h ep r o j e c te n v i r o n m e n t a li m p a c ta s s e s s m e n ti nt h em e t a l m i n i n ge n t e r p r i s e s K e y w o r d s e n v i r o n m e n te n g i n e e r i n g ；E I A ；m i n i n ga n dd r e s s i n gf o rm e t a ld e p o s i t ；t a i l i n g sp o n d ；c o m p r e h e n s i v eu t i l i z a t i o n 上接第1 4 0 页，C o n t i n u e df r o mP ．1 4 0 M e t a l l o g e n i eP r e d i c t i o nB a s e do nD i g i t a lD e p o s i ti nD e e pa n dO u t s i d ef o rB e i y aG o l dD e p o s i t C H E N A i - b i n 9 1 。Q I N - D e - x 缸n1 ，J I A N GH u a 2 ，p AG u 肛x i a n 9 3 ，S U NC a i - x i a 2 1 ．T h eF a c u l t yo fL 口，矗R e s o u r c eE n g i n e e r i n g ，K u n m i n gU n i v e r s i t yo fS c i e n c ea n dT e c h n o l o g y ，K u n m i n g6 5 0 0 9 3 ，C h i n a ； 2 ．Y u n n a nC o p p e rI n d u s t r yG r o u pC o ．，K u n m i n g6 5 0 0 5 1 ，C h i n a ； 3 ．G u i l i nR e s e a r c hI n s t i t u t eo fG e o l o g yy o rM i n e r a lR e s o u r c e s ，G u i l i n5 4 1 0 0 4 ，G u a n g x i ，C h i n a A b s t r a e t T h ed i g i t a ld e p o s i tr e s e a r c ho nB e i y aG o l dD e p o s i ti sc o n d u c t e db ym e a n so ft h ep r o f e s s i o n a l ．s o f tw a r eo n m i n i n gi n d u s t r y ，a n dt h em e t a l l o g e n i cp r e d i c t i o na tt h ed e e pa n do u t s i d ed e p o s i ti sa c h i e v e db a s e d ．o nt h ed i g i t a l d e p o s i tr e s e a r c hr e s u l t s ，a n dt h ep r o s p e c t i n gt a r g e ti so u t l i n e d ．T h er e s u l t sa r eo fi m p o r t a n ts i g n i f i c a n c et ot h e r e s e r v ei n c r e a s eo ft h em i n e ． ’ K e y w o r d s e n g i n e e r i n gg e o l o g y ；B e i y aG o l dD e p o s i t ；d i g i t a ld e p o s i t ；m a t a l l o g e n i ep r e d i c t i o n 万方数据