硅質原料礦床合理勘查工程間距的探討

牟靜濤，李忠水

（中國建筑材料工業地質勘查中心吉林總隊，吉林 長春 130033）

硅質原料是自然界廣泛分布的一種重要的礦產資源，是以二氧化硅(SiO2)為主要化學成分，以石英為主要礦物成分的礦物原料的統稱，包括天然石英砂、石英巖、石英砂巖、脈石英和粉石英等，具有類型多，用途廣，“一礦多用、多礦一用”特征。我國硅質原料礦床類型較多，研究其工程間距的目的，是通過總結和利用已知礦床賦存特征的客觀規律及勘探、生產實踐經驗，指導新礦床的勘查工作，選擇適當合理的勘查手段、網度和方法，為確定合理的勘查研究程度及勘查工程布置提供依據。因此，礦床合理工程間距的選擇是必要且至關重要的。

1 以往規范中勘查工程間距劃分

1984年《玻璃硅質原料礦床地質勘探規范》(試行)主要依據礦體的規模、形態、礦石質量變化、礦區構造、夾層分布等因素的復雜程度將玻璃硅質原料礦床劃分為第Ⅰ類型、第Ⅱ類型和第Ⅲ類型三個勘查類型。根據硅質原料礦床類型及勘查類型給出了各種類型礦床的勘探工程間距參考值(表1)。

2 國內現行勘查規范的工程間距劃分

2.1 現行規范勘查類型及工程間距的確定

根據國土資源部發布的DZ/T0207-2002《玻璃硅質原料 飾面石材 石膏 溫石棉 硅灰石 滑石 石墨礦產地質勘查規范》及GB/13908-2002《固體礦產勘查規范總則》，勘查工程間距主要參照礦床的勘查類型來確定。規范提出了可以參考礦體規模、主礦體形態和內部結構、主礦體厚度穩定程度、礦石質量穩定程度及礦床構造、巖漿巖、巖溶對礦體的影響和破壞程度等五個要素半定量地確定勘查類型系數。并將勘查類型劃分為簡單、中等和復雜三個類型(表2)。并據此推薦了三類礦床的基本勘查工程間距(表3)。這些早已成為國內勘查單位從事礦床勘查評價、成果報告提交以及國土資源儲量管理部門評審備案的基本依據。

表1 硅質原料礦床勘探工程間距參考表

表2 硅質原料礦床勘查類型及特征

2.2 現行勘查規范的理解偏差

該規范實施十幾年來，普適性較強，對硅質礦產勘查開發利用起到了很好的指導作用，有力地促進了硅質原料礦產業和社會經濟發展。但是，任何勘查規范只能在某一特定歷史時期或某個地質理論發展的階段內做出原則性的規定，對某種礦產地質工作的控制程度和研究程度只能做出滿足當時認知條件并符合當時國情需要的最低限度要求[1]，硅質原料礦產地質勘查規范自然也不能例外。隨著社會經濟發展、科技進步及礦產勘查和礦山開采工作的大量實踐經驗和認知積累，現行規范中一些滯后于國情和礦情的內容逐漸顯現，使得現行規范在實際運用中存在一定問題，有關內容需及時調整、補充完善。越來越多的國內專家學者也呼吁對地質勘查規范進行修訂[2-6]。

勘查規范屬于推薦性標準，對于復雜礦體尤其不能簡單套用。規范推薦的是控制資源儲量的勘查工程間距，對于探求探明資源儲量的鉆孔間距，可以在控制資源儲量的鉆孔間距基礎上，縮小至原間距的1/2、1/4、1/8……類推，應充分考慮工程加密過程中礦體規模的變化。礦床的勘查工程間距必須在充分摸清地質規律的前提下，視情況靈活掌握。因此，在對任何一個礦產地進行勘查時，完全照搬規范的工程間距是很不妥當的，必須依據實際資料，確定適合該區的勘查類型和工程間距。

勘查規范針對的對象為單個礦體或礦脈，而非整個礦體，規范指出，礦床勘查類型確定應遵循以下幾點。

(1) 應根據占礦床礦產資源/儲量70%以上的主礦體(一個或幾個礦體)的特征來確定勘查類型。

(2) 當不同的主礦體或同一主礦體的不同地段，其特征差別很大時，也可劃分為不同的勘查類型。

(3) 應根據影響各自礦床勘查難易程度的主要因素，兼顧其他因素綜合考慮合理確定礦床勘查類型。

(4) 由于地質因素變化的復雜性，也可允許有過渡類型的存在。

一般而言，主礦體是礦床內礦化連續性相對較好的礦體，如果簡單地用個別主礦體連續性代表其他礦體或整個礦床的連續性，無疑會忽略礦體宏觀的變化，而降低礦床資源儲量估算結果的可靠程度。因此，針對同一礦床的不同礦脈特征，應該分別確定勘查類型。

礦床勘查類型劃分是地質勘查規范中的重要內容，勘查類型劃分的合理與否，直接決定勘查工程間距選取的合理性，進而影響對礦體的控制程度，最終影響整個礦床的資源儲量計算和技術經濟評價?？梢娍辈轭愋?、工程間距的合理確定，可以在最短的時間周期內，用較少的前期地質勘查投入，獲得較準確的地質資源儲量及較好的經濟效益[7-9]。

表3 硅質原料礦探求控制的礦產資源/儲量勘查工程間距(m)

2.3 工程部署的基本原則

工程部署原則要以礦體復雜程度為依據，鉆探工程是圈定礦體，驗證物探、化探異常，了解礦體延深、產狀，控制礦床遠景，探獲礦產資源儲量的最主要手段。勘查規范指出，當地形有利或礦體形態復雜—極復雜、物質組分變化大時，應以坑探為主配以鉆探。因此從可靠的角度出發，對于復雜礦體或高級別資源儲量應當有適當的坑道工程控制或驗證。如果鉆探所獲成果與坑探驗證成果相近，則不強求一定要投入較多坑探工程，可以鉆探為主配合坑探進行。不難看出如果簡單采用規范推薦的一般工程間距進行施工鉆探工程而又不進行加密工程驗證，則無法有效確定復雜礦體的連續性以及估算出可靠的資源儲量。

3 與JORC標準比較

盡管現行勘查規范已經有了很大改進，取消了提交高級別資源儲量的要求，然而仍舊未擺脫計劃經濟的影子。雖然規范只是作為指導性或一般性參考，但國家行政管理部門將符合規范的資源儲量報告作為評審備案、礦山設計、礦業權評估、上市融資的依據，必然為規范樹立了極高的權威性。與JORC標準對比(表4)[10]，國內現行勘查規范無法更多地體現地質專家的知識和經驗，也就無法突出每個礦床獨特的地質規律。此外，從資源儲量估算本身來看，國內勘查規范更多地是“靜態”的利用工業指標和工程控制程度，運用算術平均或加權平均法進行估值，而JORC標準是依據地質特征和地質統計學方法確定參與估算的品位域，“動態”地處理邊界品位、特高品位、體重等參數，運用距離冪次方反比、克里格等地質統計學方法進行估值。因為考慮了品位數據之間的三維空間關系，后者的估算結果可能更加接近真實的地質情況。

4 結論

4.1 勘查工程間距確定的基本原則

勘查工程間距又稱勘查工程網度，是指單個截穿礦體的勘查工程所控制的礦體面積，沿礦體走向或傾向方向相鄰工程間的距離。合理的勘探網度應滿足給定精度條件下的最稀網度，其確定是礦床勘查工作的重要任務，確定的合理與否，對勘查工作的速度、質量都有重大影響[11]。研究表明，合理勘查工程間距的確定應遵循以下基本原則。

表4 國內勘查規范與JORC標準比較

(1) 以勘查類型為基礎，類型簡單的工程間距相對稀疏，類型復雜的則相對密集。

(2) 相鄰的勘查類型和控制程度之間的勘查工程間距原則上為整數級差關系。選擇的勘查工程間距在地質上要足以進行相鄰剖面或相鄰工程資料間的關聯和對比。

(3) 勘查工程間距可有一定的變化范圍，以適應同一勘查類型的不同礦床或同一礦床不同礦段之間的實際變化差異。主礦體與次礦體、深部與淺部、重點勘查地段與外圍地段應區別對待。

(4) 勘查工程間距應按由稀到密的次序進行，在勘查中不斷檢驗間距是否合理，當發現所選間距與勘查要求不相符時，要及時調整間距并使其更加合理。

4.2 確定勘查工程間距的方法

通過對正在進行勘查的礦床和已勘查完畢的礦床進行勘查工程間距的驗證和礦體參數分析，從而確定出合理的勘查工程間距。實際操作中常用的驗證方法如下。

(1) 類比法：在總結積累礦床勘查經驗和資料的基礎上，將準備勘查的礦床與已勘查過且主要特點與其類似的礦床進行比較，并采用與之相近的勘查工程間距。該法適用于僅有地表地質研究的極少量地下資料的勘查初期。

(2) 加密法：在有代表性的地段加密勘查工程間距，根據兩種網度所得的勘查成果分別繪制圖件和進行儲量結算，驗算對比加密勘查工程間距前后礦體的地質因素和儲量變化情況，若礦體變化不大，且儲量誤差亦在允許范圍之內，則說明原定勘查網度是合理的，反之則應加密。該種方法適用于探求高級儲量的勘查后期及對新類型礦床的勘查。

(3) 稀空法：按一定的規則放稀勘查工程間距，分析、對比放稀前后的資料成果，從而選擇合理勘查網度的方法。該法適用于對局部已勘探的同一礦床中不同礦段提供勘查工程間距參考。

(4) 探采資料對比法：簡稱探采對比法，根據開發勘查或開采所取得的地質資料與開采前相同地段的勘探資料進行對比分析，從而檢查與驗證工程間距的合理性并指導類似礦床確定勘查工程間距。該法要求開采塊段和勘探塊段相一致，且開采勘探資料和開采資料均為系統的礦山地質編錄資料。

(5) 礦山參數法：利用數理統計的方法在礦體厚度及礦石有用組分均勻程度的分析基礎上，即利用礦體厚度及品位變化系數及為求得儲量估算需要的平均厚度及平均品位所要求的精度來確定所必須的工程數量，從而確定其勘查工程間距的方法。此法適用于驗證上述幾種方法的可信性。