基于克立格理论的西藏雄村铜矿床储量估算研究

基于克立格理论的西藏雄村铜矿床储量估算研究

0基于储量估算方法的矛盾随着社会发展的加快，资源需求的增加是惊人的。中国矿产资源的分布和储量是一个紧迫的问题。在此大背景下,有关储量估算的方法也得到了长足的发展。虽然现在有关储量估算的软件很多,但是大部分的使用还只停留在应用的层次,所以理解其开发细节不仅具有深刻的理论意义而且其经济价值也是显著的。1克立格理论[10、11、12、13、14和15]1.1matlab平台的数据预处理由于实际情况下我们得到的钻孔数据一般以表1的形式给出,而在进行变异函数分析或储量估算时所需要的数据必须是网格化的,所以首先需要进行数据预处理。网格化数据包括水平方向网格化和铅直方向网格化,MATLAB平台下由命令:interp1,meshgrid来得到。值得注意的几点是:1)把钻孔起始坐标的高度维统一到整偶数或是整奇数上;2)取样长的平均值的整数倍为数据节点位置。最后可以得到一个标准的三维数据矩阵,其数据显示如图1,每个数字表示一个数据值。1.2对突变函数的分析变异函数分析包括:变异函数方向确定、实验变异函数计算、理论变异函数拟合、结构分析。1地质构造方向上的变异函数金属矿床一般选取其品位来进行分析,如图1可得三个方向上的变异函数,这三个方向是由实际的地质勘察,结合矿体的产状给出。其他(例如煤)资源一般考虑二维变异函数方向就可以了。2基本滞后距k如图1取三个方向按下列公式计算实验变异函数。γ∗(kh)=12N(kh)∑i=1N(kh)[Z(xi)−Z(xi+kh)]2(k=1,2,⋯,K)γ*(kh)=12Ν(kh)∑i=1Ν(kh)[Ζ(xi)-Ζ(xi+kh)]2(k=1,2,⋯,Κ)其中:h—基本滞后距;N(kh)—距离为kh时数据对的数目3[2]b0[3]b0[3][5]从软件连续性可以选取公式法来分别拟合三个方向的理论变异函数。⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪C0=b0a=−b13b2−−−√C=2b13−b13b2−−−√⎧⎩⎨⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪⎪b1=l1yl22−l2yl12l11l22−l212b2=l2yl11−l1yl12l11l22−l212b0=y¯−b1x1¯¯¯¯−b2x2¯¯¯¯{C0=b0a=-b13b2C=2b13-b13b2{b1=l1yl22-l2yl12l11l22-l122b2=l2yl11-l1yl12l11l22-l122b0=y¯-b1x1¯-b2x2¯其中:y=γ(h),x1=h,x2=h3;lik=∑i=1nNixjixi−1N(∑i=1nNixji)(∑i=1nNixki)(j,k=1,2)lik=∑i=1nΝixjixi-1Ν(∑i=1nΝixji)(∑i=1nΝixki)(j,k=1,2)ljy=∑i=1nNixjixi−1N(∑i=1nNixji)(∑i=1nNixi)(j,k=1,2)ljy=∑i=1nΝixjixi-1Ν(∑i=1nΝixji)(∑i=1nΝixi)(j,k=1,2)4结构分析要进行克立格估值,就需要一个统一的变异函数模型,通过结构分析可以选取几何各向异性结构模式来套合。1.3点o和a周围不同位置点的信息域如图1所示,假设有两个点O和A为待估值,那么点O和A周围不同位置并且离待估点最近的信息域最多可能存在459个点,其中点1～点26为基准点,剩下的点由取样精度控制。1.4过克立格估值的估计误差通过克立格方程得到的克立格估值,其可靠程度可以由估计总误差来反映,如图1,O点位置本身具有一个样本分析值,通过克立格估值又得到一个估计值,它们之间的误差反映了在该点上的估计误差大小。如图1的O和A点,由于对其进行估计的信息域包含有效数据充分,所以,都可认定为探明级别,实际处理中,我们以点1～点26为基准点,当点数大于15个就定为探明,当个数大于9个小于等于15个时定为控制,当小于等于9个时为推断(这样分级还要考虑信息域的空间分布)。2雄村铜矿体及矿层划分雄村矿区位于西藏自治区中南部,雅鲁藏布江中游北岸,地形切割中等至强烈,谷深岩峭,矿区属深谷中等切割区。测区向北山地连绵不绝,向南宽河谷地势低缓、开阔平坦,宽一般4～8km。雄村铜矿体在平面上为一巨型透镜体,南北向剖面上呈似层状、层状、厚板状。矿体可综合划分为4个矿层(或矿带),由上至下依次为:次生氧化物富集型矿体(oxide);次生硫化物富集型矿体(superg),过渡型矿体(trains)和原生硫化物矿体(Hypog)。2.1地表及原始勘探数据原始数据依据西藏谢通门县雄村铜矿开发工程压覆矿产资源调查项目报告提供的地表数据及原始勘探数据,其中包括:地面勘探数据,钻孔化验数据。其中地面勘探点共2124个,如图2、图3所示。原始数据有钻孔数111个,但是我们在进行储量估算时,只使用了105个有效数据共16480行。2.2单元块段模型的建立此次储量估算对原生矿(hypog)采用地质统计学法进行,而另外三个矿化域-氧化矿、次生矿、过渡矿由于组合样品数目较少,采用距离平方反比法估算。实验变异函数有一些离散点组成,在实际应用时很不方便,因此常常将实验变异函数拟合为一个可以用数学解析式表达的数学模型。此次变异函数模型的拟合使用球状模型。下面用加权多项式回归法列出Cu品位项的变异函数参数并拟合模型。研究确定单元块段尺寸,一般的经验规则是:1)不同的开采方式及相应的矿块划分尺寸:根据露天开采方式台阶高度或坑下开采的中段高度。2)矿区的勘探网度:单元块段的大小一般为勘探网度的1/2-1/4。3)变异函数的特征:单元块段的大小一般为变程的1/4左右。经过综合考虑,块段模型主要参数见表3。最终,所建立块段模型共有108,528个单元块。图4、图5反映了不同矿体的形态,相对位置、钻孔位置、矿体与钻孔控制区域之间的相互空间关系。虽然图4、图5显示了矿体的位置及形状,但是对于矿体内部的品位分布,我们却不清楚,所以还需要对矿体进行剖面研究。最后求得矿石资源量和金属储量见表4。2.4控制资源量,限资钻探工程50m×50m为探明资源量,大于50m×50m为控制资源量,外推不超过100m为推断资源量。地质可靠程度图形化显示见图6。3确定的专业储量计算方法的确定最后得到:矿区铜资源量21006万t,铜金属量为845414t