福建湖上礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦資源儲量評價

扶 偉

(福建省197地質大隊，福建 泉州 362011)

石灰?guī)r作為一種工業(yè)原料，廣泛應用于建材、化工、冶金等行業(yè)，是工業(yè)中使用量最大的礦物原料之一[1-2]。為了最大限度地開采石灰?guī)r礦，必須先對其資源儲量進行綜合評價。福建省安溪縣湖上礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦區(qū)面積4.07km2，區(qū)內賦存的地層主要有下石炭統(tǒng)林地組(C1l)、上石炭統(tǒng)船山組(C3c)；下二疊統(tǒng)棲霞組(P1q)、下二疊統(tǒng)文筆山組(P1w)、下二疊統(tǒng)童子巖組(P1t)、上二疊統(tǒng)翠屏山組(P2cp)；上侏羅統(tǒng)長林組(J3c)、上侏羅統(tǒng)南園組(J3n)。礦體賦存于船山組和棲霞組第二巖性段，共分四個礦體，其中Ⅲ、Ⅳ號礦體賦存于上石炭統(tǒng)船山組，Ⅴ、Ⅵ號礦體賦存于下二疊統(tǒng)棲霞組。礦體呈層狀—透鏡狀，走向北東—南西，傾向南東，傾角20～45°，厚度8.12～116.89m[3]。為了進一步詳細查明礦床地質特征，確定礦體的形態(tài)、產狀、大小、沿走向和傾向變化規(guī)律、空間位置和礦石質量特征，確定礦體的連續(xù)性，查明礦體開采技術條件，在已有地質資料的基礎上結合礦區(qū)鉆孔勘探資料，對其資源儲量進行了合理評價，以便為可行性研究或礦山建設設計等提供依據(jù)。

1 工業(yè)指標

礦區(qū)水泥用石灰?guī)r礦根據(jù)《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規(guī)范》DZ/T 0213-2002[4]、由蘇州中材非金屬礦工業(yè)設計研究院有限公司確定本次圈礦工業(yè)指標。結合本礦區(qū)實際礦床地質特征，采用其中Ⅰ級品礦石質量標準圈定礦層：CaO≥48%，MgO≤3%，K2O+Na2O≤0.6%，SO3≤l%，游離二氧化硅(f SiO2)：石英質≤6%，燧石質≤4%。礦石開采技術條件：礦體最小可采厚度≥4m，夾石剔除厚度≥2m。

2 資源儲量類型和塊段劃分

2.1 資源儲量類型

本區(qū)勘探類型屬構造類型簡單，礦層較穩(wěn)定的第Ⅰ類型。根據(jù)《冶金、化工石灰?guī)r及白云巖、水泥原料礦產地質勘查規(guī)范》和《固體礦產資源/儲量分類》的規(guī)定[8-9]，結合本礦區(qū)礦體的形態(tài)、產狀、規(guī)模和所圈礦體的工程控制程度及研究程度，礦床主礦體(Ⅴ、Ⅳ)的工程勘查類型，確定本礦區(qū)資源量類型為：

(1)331型——探明的內蘊經(jīng)濟資源量。

根據(jù)詳查成果提出的勘探區(qū)，加密工程控制網(wǎng)度達100m×100m并形成一定面積的資源儲量范圍。

(2)332型——控制的內蘊經(jīng)濟資源量。

實際工程控制已達到200m×200m；而且至少有3個以上見礦點(鉆孔)控制，形成一定面積的資源儲量范圍。

(3)333型——推斷的內蘊經(jīng)濟資源量。

在礦界范圍內，已有實際工程控制，網(wǎng)度已達到400m×400m并形成一定面積的資源儲量范圍，并以勘探線或見礦工程點外推100m或外推至其100m內的自然邊界連線范圍內的資源儲量范圍。

2.2 塊段劃分

本次資源量塊段以勘探線為基礎、以礦體為依據(jù)按順序進行劃分。由南往北、自西向東依次編號。Ⅵ號礦體：共分Ⅵ1、Ⅵ2礦體7個塊段，資源量類別為333。其中Ⅵ1號礦體分4個塊段(Ⅵ1-1～Ⅵ1-4)；Ⅵ2號礦體分3個塊段(Ⅵ2-1～Ⅵ2-3)。Ⅴ號礦體(見圖1)：共分32個塊段，資源量類別為331、332和333，分布于-1～9線及其外推，塊段編號為Ⅴ-1～Ⅴ-32，Ⅳ號礦體(見圖2)：共分32個塊段，資源量類別為331、332和333，分布于-1～9線及其外推，塊段編號為Ⅳ-1～Ⅳ-32。Ⅲ號礦體：共分Ⅲ1～Ⅲ4礦體9個塊段，資源量類別為333。其中Ⅲ1號礦體分為2個塊段(Ⅲ1-1～Ⅲ1-2)；Ⅲ2號礦體分3個塊段(Ⅲ2-1～Ⅲ2-3)；Ⅲ3號礦體分2個塊段(Ⅲ3-1～Ⅲ3-2)；Ⅲ4號礦體為2個塊段(Ⅲ4-1～Ⅲ4-2)。

圖1 Ⅴ號礦體資源量估算平面投影

圖2 Ⅳ號礦體資源量估算平面投影

3 礦體圈定原則及邊界圈定

3.1 單工程中礦層邊界的確定

根據(jù)樣品基本分析成果并考慮相鄰工程礦體的對應性，嚴格按照工業(yè)指標圈定礦體邊界，確定樣品厚度≥4m參與估算。

3.2 相鄰工程間礦體的連接

將對應的礦層根據(jù)地層產狀順層對應連接，工程之間的礦層厚度不大于工程的控制厚度。

3.3 礦體平均品位的確定

(1)單工程平均品位。

分礦體采用單個樣品長度加權平均，其公式為：

式中：C為單工程分礦體平均品位(%)；C1、C2…Cn為樣品品位(%)；I1、I2…In為樣品長度(m)。

(2)剖面平均品位。

根據(jù)剖面上分礦體見礦工程樣品總長度加權平均，其公式為：

式中：CS為剖面上礦體平均品位(%)；Ca、Cb…Cn為單工程礦體平均品位(%)；Ia、Ib…In為單工程礦體樣品總長度(m)。

(3)塊段平均品位的確定。

根據(jù)剖面上礦體面積加權平均，其公式為：

式中：CV為塊段平均品位(%)；C1、C2…Cn為剖面上礦體平均品位(%)；S1、S2…Sn：剖面上礦體面積(m2)。

(4)礦體平均品位的確定。

分礦體根據(jù)塊段體積加權平均，其公式為：

式中：CI為礦體平均品位(%)；C1、C2…Cn為塊段平均品位(%)；V1、V2…Vn為塊段礦體體積(m3)。

(5)礦區(qū)平均品位的確定。

根據(jù)分礦體總體積加權平均，其公式為：

式中：CL為礦區(qū)平均品位(%)；C1、C2…Cn為礦體平均品位(%)；V1、V2…Vn為礦體體積(m3)。

3.4 礦體外推原則

見礦工程沿礦體走向和傾向外推1/4勘查間距的范圍內探求333型資源量，外推部分的礦體厚度不大于鄰近工程的見礦厚度。Ⅴ、Ⅳ號礦體332型資源量塊段外推，按Ⅱ類333型資源量勘查間距400m的1/4(即100m)確定平推333型資源量；Ⅵ、Ⅲ號礦體按Ⅲ類333型資源量勘查間距200m平推1/4(即50m)探求333型資源量。

3.5 資源量估算邊界的確定

平面圖估算邊界：礦體邊界線在平面圖上的投影連線。剖面圖估算邊界：以實際見礦工程控制或礦體推測界線做為估算頂、底界線的估算依據(jù)。

4 資源儲量估算方法及其主要參數(shù)的確定

4.1 估算方法

本區(qū)礦床賦存于二疊系棲霞組、石炭系船山組地層中，屬沉積礦床。礦體傾角較平緩，礦區(qū)構造簡單、礦石質量穩(wěn)定、夾石少，剖面線布設采用相互平行且基本垂直于礦體走向?？刂频V體的鉆孔工程基本分布于剖面線上，能比較準確地反映礦體的形態(tài)及分布規(guī)律，因此采用“垂直平行斷面法”[5-7]進行礦體資源量估算。

式中：Q 為資源量(萬t)；V 為礦體體積(m3)；D 為礦石體重(t/m3)。

4.2 主要參數(shù)的確定

4.2.1 礦體剖面面積(S)

根據(jù)礦體的形態(tài)特征、礦石的質量要求和開采技術指標，礦體在剖面上的面積采用CAD制圖軟件在剖面圖上直接圈定求得。

4.2.2 剖面間距(L)

礦區(qū)從南到北布置-1～9線共14條相互平行的剖面線，兩剖面間的間距為各實測勘探線的直距。兩剖面間距200m的有：-1～0線、6～7線、7～8線、8～9線；間距185m的有：0～1線、1～2線、2～3線；間距100m的有： 4～4′線、4′～5線、5～5′線、5′～6線；間距90m的有：3～3′線、3′～4線。

4.2.3 礦體體積(V)

(1)當兩相鄰剖面對應面積之差≤40%時，(即(S1-S2)/S1≤40%，S1＞S2)，采用梯形體積公式：

(2)當兩相鄰剖面對應面積之差＞40%時，采用截錐體體積公式：

(3)當?shù)V體作楔形尖滅或近楔形尖滅時，采用楔形公式：

(4)當?shù)V體為板狀或作平行外推時，采用板狀公式：

式中：V 為塊段礦體體積(m3)；S 為剖面的礦體面積(m2)；L為相鄰兩剖面間距或外推距離(m)。

4.2.4 礦石體重(D)

礦段共采集小體重樣品236件，其中非礦小體重樣品24件，一級品礦石小體重樣品212件。Ⅵ號礦體小體重樣品34件，Ⅴ號礦體小體重樣品70件，Ⅳ號礦體小體重樣品70件，Ⅲ號礦體小體重樣品38件。本次確定以原礦化驗之小體重的算術平均值為礦體小體重：Ⅵ為2.75t/m3、Ⅴ為2.74t/m3、Ⅵ為2.74 t/m3、Ⅳ為2.73t/m3。

4.3 資源量估算結果及說明

按照工業(yè)指標及開采技術條件要求，根據(jù)有關參數(shù)采用垂直平行斷面法估算礦石資源量。求得礦區(qū)總資源量(331+332＋333)型30041萬t。其中Ⅲ號礦體333型資源量1035萬t；Ⅳ號礦體331型資源量1266萬t，332型資源量3466萬t，333型資源量9087萬t；Ⅴ號礦體331型資源量952萬t，332型資源量3480萬t，333型資源量10116萬t；Ⅵ號礦體333型資源量639萬t。

上述所求的各級礦石中CaO含量比較高，最低50.23×10-2，最高53.80×10-2。平均52.61×10-2。MgO含量比較低，最低0.68×10-2，最高1.75×10-2，平均0.97×10-2，全部為Ⅰ級品礦石。

5 結語

根據(jù)湖上礦區(qū)實際情況，并結合其已有地質資料，采用“垂直平行斷面法”估算礦體資源儲量具有較大的優(yōu)勢，結果較為合理。因為在進行儲量計算的過程中不僅考慮了礦體邊界條件，而且還劃分了資源儲量類型與塊段。此次勘探工作屬簡單構造類型，礦層屬較穩(wěn)定的第Ⅱ類型，所求得的礦區(qū)總資源量(331+332＋333)型為30041萬t，且均為Ⅰ級品礦石。

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