謝芳軍,耿令喬,趙立民
(江西省地質局有色四隊,江西 景德鎮 333001)
礦產資源作為不可再生資源,合理開發有效促進國家快速發展[1]。其中,礦產資源儲量估算是開采利用資源的前提和條件,也是衡量礦產資源的獲取合理與否以及評估經濟效益的重要依據[2]。
針對礦石類型單一的礦體,圈定礦體邊界范圍和確定工業指標,傳統方法如算術平均法、斷面法、地質塊段法等采用Excel即可解決,在實際應用中更為靈活、便捷。江西羅家墩金礦選取傳統法進行資源儲量核實與估算工作,確保該礦區持續生產。
通過開展勘查工作和儲量分析為該區域金礦開采和工業化生產提供充分的資料和依據,也為類似簡單礦產資源估算分析提供一定參考意義。
羅家墩金礦是金山金礦田的重要組成部分,地處揚子準地臺江南臺隆東南緣,南東側與錢塘臺坳相毗鄰,定位于贛東北韌性剪切蛇綠巖構造混雜帶應變中心帶上盤的金山推覆剪切變形帶中。
區域出露地層有新元古界張村巖組、登山群和震旦系。羅家墩金礦所在的德興地區跨兩個二級大地構造單元。區內巖漿活動頻繁。從海底噴發、深成侵入至陸相噴發皆有表現,以晉寧期和燕山期巖漿活動最為強烈而廣泛。區內變質作用復雜多樣,有區域變質作用、動力變質作用、接觸變質作用和巖漿期后熱液蝕變。
1.2.1 羅家墩金礦地層特征
礦區大面積出露新元古界張村巖組淺變質巖系,在溝谷和緩坡地段有第四系分布,張村巖組是賦礦地層。如圖1所示。

圖1 羅家墩金礦地形地質圖
地層總體走向北東、北北東,傾向南東,傾角35°~65°,成一單斜構造產出。根據巖性組合特征初步分為上、下兩個巖性層。下巖性層:緊靠八十源-銅廠剪切帶,厚度大于281m,為一套砂質板巖、粉砂質板巖層,上部為灰、青灰色砂質板巖與板巖互層夾變余含泥硅質巖,中部為青灰色千枚狀板巖夾砂質板巖、板巖、局部夾有凝灰質板巖和古火山巖透鏡體;下部為淺灰綠色板巖、粉砂質板巖,未見底。上巖性層:為一套千枚狀板巖、板巖層。上部磚紅色厚層狀千枚狀板巖夾多層古火山巖和一層變安山玄武巖,局部相變后凝灰質含量增高;中部紫紅色-磚紅色板巖、千枚狀板巖,局部夾多層古火山巖透鏡體;下部淺黃、灰綠色板巖,近底部夾有二層古火山巖透鏡體,厚度為400m。
1.2.2 礦區構造
礦區地層普遍遭受變形變質改造,強應變域形成羅家墩-八十源韌性剪切帶。該剪切帶是區域八十源—銅廠剪切帶的南西段,由南西往北東斜貫礦區,出露長1.5km,寬250m~350m,總體走向北東50°,傾向南東,傾角60°左右,為礦區范圍內的主要含礦構造。帶內褶皺發育,可見剪切滑動面,后期脆性疊加改造明顯。
構造巖類型主要包括糜棱巖類和千糜巖類。構造巖在韌性剪切帶中具有明顯的分帶性。根據較系統的巖礦鑒定成果并結合宏觀特征標志,可劃分為三個構造巖帶:①千糜巖、糜棱巖-石英、黃鐵礦、鐵白云石化-金礦化帶(Ⅰ帶):是韌性剪切帶的應變中心。巖石呈灰綠-暗綠色,以千糜巖為主,夾少量糜棱巖、超糜棱巖及變安山玄武巖,厚度30m~80m。為金礦體的產出部位。②初糜棱巖-石英、絹云母、白云石化帶(Ⅱ2帶):產于Ⅰ帶之上,表現為巖石具透鏡體化、片理化、千糜巖化,剪切片理與千枚理、層理交角10°~40°。厚30m~60m,帶內局部有含金石英小透鏡體分布。③千糜巖化巖石-綠泥石、方解石、絹云母化帶(Ⅱ1帶):產于Ⅰ帶之下,剪切片理與千枚理、層理交角10°~30°。厚10m~50m,主要由綠泥絹云千糜巖、千糜巖化千枚巖組成。
1.3.1 羅家墩金礦礦床勘探
本次地質工作區平面范圍為羅家墩金礦采礦權范圍,在180m至-500m標高區段以坑鉆結合為手段開展詳查地質工作。礦床勘查范圍內共圈出金礦體兩條,其中主礦體一條,編號為V1,金礦化富集受主剪切面控制。剪切帶依變形變質和金礦化強度圈出了Ⅰ、Ⅱ號兩條平行產出的金礦化帶。羅家墩礦區V1礦體產于Ⅰ號金礦化帶。V1礦體是羅家墩金礦床唯一工業礦體,礦區范圍內控制礦體長520m,傾斜延至-260m標高,最大控制斜深420m。礦體厚度變化系數為81.04%,屬厚度較穩定型礦體,品位變化系數為165.11%,屬有用組份分布不均勻型。根據規范確定羅家墩金礦床為第Ⅱ勘查類型,結合礦區實際,確定本礦區以60m×60m(走向×傾斜)為基本工程間距探求控制資源量,基本工程間距放稀一倍即120m×120m(走向×傾斜)探求推斷資源量。
1.3.2 羅家墩金礦探礦
勘查工作在80米標高至-260m標高區段布設坑鉆工程對主礦體V1進行系統揭露控制。在36-72線間施工50m中段坑道,結合上部80m中段坑道探求控制資源量。在40、48、56、64線,采用鉆探以120×120米工程間距對V1主礦體50m標高以下礦段追索揭露,探求推斷資源量。共計施工6個鉆孔,礦體產狀較陡,介于50°~65°之間,斜孔鉆進,鉆孔開孔角均為83°,采用金剛石繩索取心鉆探工藝。采用試樣-灼燒-王水-泡塑-硫脲解脫水-火焰原子吸收光譜法測定關鍵元素含量。
本次礦區資源量估算平面范圍在35~55號勘探線之間,估算標高-260m至145m。
采用垂直縱投影地質塊段法,儲量估算公式為:


表1 羅家墩金礦資源儲量估算表

式中:Q—塊段礦石量(千噸)
S—塊段垂直縱投影面積(平方米)
M—塊段礦體平均水平厚度(米)
D—礦石體重(噸/立方米)
C—塊段礦體平均品位(克/噸)
P—塊段金金屬量(千克)
金礦資源儲量估算參數主要采用平均品位計算主要包括以下幾種。①單項工程平均品位:采用圈入礦體的樣品品位與其樣長加權平均求得;特高品位以該礦塊樣品的算術平均品位代替特高品位,樣長加權計算單工程平均品位參加儲量估算,計算如式(3)~(7)。

m—礦體水平厚度(m)
M—礦體真厚度(m)
L—單項工程截穿礦體長度(m)
α—工程截穿礦體處的真傾角(°)
β—探槽導線的地面坡角(度)及鉆孔穿礦傾角(°)
γ—探槽導線方位與礦體走向的夾角或鉆孔傾斜方向與礦體傾斜方向之間的夾角(°)
μ—勘探線剖面上視傾角
θ—礦體傾向與勘探線方位間夾角
當礦體傾向與導線地面坡向相反時取“+”號,相同時取“-”號,計算結果取絕對值。
②塊段平均品位:塊段內單項工程平均品位與礦體水平厚度加權平均求得。計算如式(8)。

③礦體平均品位:礦體總的金金屬量除以該礦體總礦石量求得。
④礦床平均品位:以礦床所有礦塊的金金屬量之和除以總礦石量求得。厚度計算采用水平厚度進行儲量估算,用真厚度衡量可采厚度。當品位較高,厚度較小時,用米·克/噸值衡量。
根據規范和現場實際工況確定以下邊界圈定方法。
①單項工程礦體圈定:根據單項工程樣品分析結果,按照工業指標要求圈定。先按邊界品位圈定單工程礦體邊界,再計算其厚度和平均品位,衡量其工業礦或低品位礦,參加礦體的連接,其中最小可采厚度和夾石剔除厚度按真厚度衡量。②礦體連接方法:礦體受多種地質因素控制,其規模、形態、產狀等呈現明顯的地質規律。在圈連礦體的過程中,首先遵循地質規律對應連接各種地質界線,在此基礎上,根據礦床工業指標圈定礦體進而在地質體內進行礦體的對應連接。當相鄰工程確定為同一礦體時,以相鄰工程礦體的邊界點用直線或自然曲線連接。③礦體外推原則礦體在剖面圖上有限外推兩工程實際控制距離的二分之一,呈楔形尖滅。在儲量估算垂直投影圖上采用等厚外推工程間距的四分之一。
羅家墩金礦劃定范圍內工業礦保有資源儲量礦石量292Kt、金金屬量1325Kg,累計消耗資源儲量礦石量72Kt、金金屬量301Kg,累計查明資源儲量礦石量364Kt、金金屬量 1626Kg(見表 1)。
查明江西羅家墩金礦所在區域地質特征以及金礦礦區地層、構造特征,依據相關規范進行圈定邊界后,鉆探結合坑道對該礦進行詳細探礦,采用MapGIS結合垂直縱投影地質塊段法核實、估算該礦礦石量、金屬量。該金礦保有資源儲量礦石量292Kt、金金屬量1325Kg,平均品位為4.54克/噸,具有工業利用價值。