基于surpac的机房沟钒矿床三维建模与分析

基于surpac的机房沟钒矿床三维建模与分析

陕西商南县的楼沟位于秦岭造山带海拔高程（地块）的西北部。在该地区东部、西部和北部发现了许多洛矿床（点）。洛矿区炮检良好，勘探潜力大。但矿山三维地质模型及数字化研究较少,因此,笔者利用地质统计学原理,借助Surpac软件对该矿区Ⅰ、Ⅱ号矿体构建了三维矿床数学经济模型,并在此基础上进行品位估值和储量计算,进而总结矿体变化规律,为进一步规划开采和找矿勘探工作提供科学依据。1西北缘滑脱构造系统该区处于秦岭造山带武当山隆起(地块)西北缘,属武当山隆起西北缘滑脱构造系统的一部分。属南秦岭有色金属、黑色金属及贵金属成矿带之留坝—旬阳汞、锑、钒成矿亚带。1.1震旦系古生界碳组的组成该区出露地层属南秦岭地层分区徽县—旬阳小区。主要为青白口系耀岭河岩组、震旦系的陡山沱组和灯影组以及下古生界寒武系水沟口组、岳家坪组、寒武系—奥陶系的石瓮子组,奥陶系的白龙洞组。1.2基本构造格架区域主体为武当山隆起西北缘滑脱构造带之冷水河反转向斜带内,武当山地块北缘滑脱构造带及其边界断裂带偏头山—豆腐尖断裂带、楼房沟—耀岭河断裂带、湘河—月亮湾断裂带、九亩地—袁家沟断裂带等组成了该区基本构造格架。1.3岩浆岩岩浆岩主要分布在矿区东部,为元古代、印支期的花岗岩、闪长岩类,见少量基性岩小岩体分布。1.4研究对象的选取矿区位于白龙洞—扁担山区域性东西向倒转向斜褶皱南翼,为地层总体向北倾斜的单斜构造。断裂构造以东西向断裂为主,次为北西、北东向断裂。东西向层间构造控制着矿化带的展布。本次工作以圈定的Ⅰ、Ⅱ号矿体为研究对象。Ⅰ号矿体共求得(331+332+333)类V2O5资源量51.0499万吨,V2O5平均品位1.08%;Ⅱ号矿体(333)类V2O5资源量0.6246万吨,V2O5平均品位1.08%。(331)类V2O5资源量5.2792万吨,占总资源量的10%,V2O5平均品位1.01%。(332)类V2O5资源量16.6801万吨,V2O5平均品位0.99%,占总资源量的32%。2三维线衍射开采2.1地质数据库的建立根据研究需要,选择了V2O5品位为这次研究的区域化变量,建模数据主要来自已有的槽探工程、钻探工程、穿脉工程并以此作为勘探工程基础数据源,利用Surpac软件建立地质数据库和矿床模型。2.2建模范围及坐标根据项目要求,矿体空间产出范围,结合探矿工程控制及矿体厚度等实际情况,建模范围定为:X坐标为460938.793~463011.223m;Y坐标为3685204.111~3686187.363m;Z坐标为588.051~1270.726m。2.3全单样组合样大虾组合pvo5本次在工作区内共收集54个探矿工程,包括槽探工程22条、钻探工程19个、穿脉工程13个。共有样品1558件,V2O5化验分析数据1558个。先对单样进行统计分析,尔后对其组合样分析。V2O5单样共计1558个,最低品位0.008%,最高品位2.960%,平均品位0.723%,方差0.285,标准差0.534,变化系数为74%。组合样V2O5品位共有数据1098个,其中最低品位0.008%,最高品位2.459%,平均品位0.701%,方差0.245,标准差0.495,变化系数为70%。V2O5单样及组合样经对数转化后其统计直方图见图2。结果表明,V2O5品位数据服从对数正态分布,矿体V2O5品位变化属不均匀型。2.4区域化变量增量的方差变异函数是区域化变量增量平方的数学期望,或者说是区域化变量增量的方差。变异函数既能描述区域化变量的空间结构性,也能描述其随机性,它是地质统计学所特有的基本工具。2.4.1实验变异函数变异函数包括理论变异函数、局部变异函数和实验变异函数。在实际中,只有实验变异函数可以得到,实验变异函数的计算是理论变异函数(矿床数学模型)获得的基础。其计算式:式中:h为滞后距,Z为区域化变量在空间点上的品位值,N(h)是滞后距为h时参加实验变异函数计算的样品数。2.4.2比法确定特生物特高位通常认为某些样品的品位高出一般样品品位很多倍时称这些样品的品位为特高品位即特异值。特高品位的产生是因个别样品取于局部矿化富集地段,其存在会严重影响变差函数的计算结果,进而影响地质统计学研究结果的精度,因此必须进行合理地处理。本次根据已有矿床的经验数据,采用类比法确定特高品位。由统计分析可知,V2O5矿床为不均匀矿床,其特高品位的最低限是平均品位的15倍,即V2O5品位高于10.65%(15×0.71%)的样品品味视为特高品位,以10.65%代之。2.4.3实验变异函数分析计算变异函数时基本参数的选择根据矿体的形态产状,分别计算了沿矿体走向、倾向和垂直矿体方向的实验变异函数,并对其进行结构套合,各方向的基本参数如表1,理论拟合结果见表2,实验变异函数分析及拟合结果见图3。由变异函数曲线可以看出:V2O5实验变异函数分析结果属跃迁型,说明矿床为连续性变化与随机性变化叠加,可用球状模型来拟合;V2O5变化梯度沿垂直矿体方向最大、倾向次之、走向最小,矿体V2O5品位变化沿垂直矿体方向最大、倾向次之、沿矿体走向最小,这与层状矿化相吻合;V2O5的品位在走向方向变程最大,厚度方向最小,说明了V2O5矿化的连续性在走向方向上较其它两个方向强,而厚度方向的连续性最弱,这与矿体产出地质特征一致。2.4.4最优变异函数的统计分析交叉验证法就是比较克里格估值与真实值的偏差并对其结果进行统计分析,以便确定最优变异函数模型的参数。良好的交叉验证结果,将是两套数据的均值之差及方差很小,同时具有良好的正相关性,从而判断参数的正确性,交叉验证结果见表3。3估值和保留计算3.1息进行估值的依据品位建模就是对建模范围内的每个单元块的品位根据其周围的地质信息进行估值,它是以组合样数据为依据的。前述的一切工作,其目的都是为了准确地建立品位模型。综合考虑矿体产状特征及变异函数分析结果,估值后可以根据不同品位显示单元块颜色,见图4。3.2模范围内的储量和平均工艺金储量计算最能体现地质统计学的优越性,在建模范围内可计算出任何坐标范围内的储量,也可以计算出多种边界品位的储量和平均品位。计算结果与原勘探报告储量计算结果对比见表4。4南西—矿体变化规律与找矿预测结合生成的矿区品位等直线图(图5),可以看出:沿矿体走向,矿区东部品位分布呈北西—南东向,矿区西部逐渐转为北东—南西向;沿矿体倾向20°,矿区自东向西包括3个南西—北东向矿化富集带,品位分布沿倾向连续性较好;赋矿地层层位稳定,且沿倾向有较大延伸。因此,这三个条带向北东延伸的深部将是重点找矿靶区。5矿体的金融资源碳化反应模式本文在对楼房沟钒矿三维建模研究过程中,主要取得如下成果:通过数据库建模,实现了探槽、钻孔及坑道的三维空间立体定位和显示;对样品的统计分析显示,V2O5含量变化服从对数正态分布,品位变化系数说明,矿体品位变化属不均匀型;通过变异函数的计算和拟合,建立了矿体品位变化数学模型:V2O5的品位在走向方向变程最大,厚度方向最小,说明V2O5矿化连续性在走向方向上较其它两个方向强,而厚度方向的连续性最弱;以V2O5≥0.5%的边界品位进行了矿体