基于DIMINE軟件的易門銅廠礦床Cu品位分布規(guī)律研究

余 璨 , 李 峰 , 曾慶田 , 肖術(shù)安，張達(dá)兵,

(1.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南昆明 650093；2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院，云南昆明 650051)

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基于DIMINE軟件的易門銅廠礦床Cu品位分布規(guī)律研究

余 璨1,2, 李 峰1, 曾慶田2, 肖術(shù)安1，張達(dá)兵2,

(1.昆明理工大學(xué)國土資源工程學(xué)院，云南昆明 650093；2.中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計(jì)研究院，云南昆明 650051)

在三維可視化環(huán)境下可快速實(shí)現(xiàn)礦體品位的高精度計(jì)算，直觀體現(xiàn)礦體規(guī)模及礦體(礦化)的空間分布規(guī)律。本文基于DIMINE軟件，利用易門銅廠礦區(qū)的坑道及鉆孔資料建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，運(yùn)用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)理論和塊段構(gòu)模方法創(chuàng)建銅廠礦體沿走向、傾向、厚度三個(gè)方向上的礦化數(shù)學(xué)模型。并用塊段模型對(duì)Cu元素進(jìn)行了品位推估，得出Cu品位空間分布模型，從三維角度更直觀、準(zhǔn)確地揭示礦體中銅品位在空間上的分布規(guī)律，為認(rèn)識(shí)礦化分布規(guī)律提供了新依據(jù)。

銅廠礦床 礦化數(shù)學(xué)模型 品位分布模型 DIMINE軟件

0 礦區(qū)地質(zhì)概況

在礦床研究中，礦床的空間幾何形態(tài)、元素品位空間屬性以及資源儲(chǔ)量是礦山后續(xù)生產(chǎn)計(jì)劃編制的先決條件。傳統(tǒng)的二維地質(zhì)成果因空間屬性數(shù)據(jù)不全，難以全面精確認(rèn)識(shí)地質(zhì)體的空間關(guān)系。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)及三維地質(zhì)建模技術(shù)的不斷發(fā)展及完善，三維地質(zhì)建模技術(shù)已經(jīng)成為地學(xué)界的研究熱點(diǎn)，三維可視化技術(shù)在礦業(yè)領(lǐng)域和地質(zhì)領(lǐng)域中的應(yīng)用也愈加廣泛(周智勇等，2004；戴碧波等，2007；樊忠平等，2010)，可更為直觀、精確地圈定出礦體邊界，幫助地質(zhì)工作者了解礦體的規(guī)模及礦化的空間分布規(guī)律，真實(shí)、形象的揭示礦體與各地質(zhì)因素(地層、巖漿巖體、構(gòu)造等)之間的三維空間關(guān)系(侯恩科等，2000；程朋根等，2004；荊永濱等，2014)。利用三維建模與可視化技術(shù)，讓儲(chǔ)量估算和資源的動(dòng)態(tài)管理工作更加便捷和迅速，為礦產(chǎn)勘查與開發(fā)提供指導(dǎo)，推動(dòng)了礦山數(shù)字化、現(xiàn)代化的建設(shè)。

近年來，地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)不斷與三維地質(zhì)建模技術(shù)結(jié)合，為各種礦業(yè)應(yīng)用類軟件的研發(fā)提供了新的理論依據(jù)(侯景儒等,2001；陳國旭等,2010)。地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)彌補(bǔ)了經(jīng)典統(tǒng)計(jì)學(xué)未考慮地質(zhì)變量位置的缺陷，充分考慮礦體在地質(zhì)實(shí)際中的隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性，將成礦元素品位作為區(qū)域化變量，從不同的研究方向?qū)ΦV體的變異性進(jìn)行分析，將礦床地質(zhì)數(shù)據(jù)庫構(gòu)建、礦床三維模型建立、品位分布規(guī)律研究及儲(chǔ)量估算一體化實(shí)現(xiàn)(張明明等，2013)。由于地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件以變異函數(shù)為工具，提供多種品位插值方法及自身完善的交叉驗(yàn)證模塊，能更準(zhǔn)確地對(duì)成礦元素品位統(tǒng)計(jì)特征及分布規(guī)律進(jìn)行分析，從而獲取地下空間中任何位置的礦化品位信息和資源儲(chǔ)量，目前已在礦床成礦條件及礦化規(guī)律分析中取得了矚目的成果，為礦床尺度的成礦預(yù)測提供了重要的科學(xué)依據(jù)(余先川等，2013；陳東鋒等，2014；江少卿等，2015；李曉暉等，2015)。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況

易門銅廠礦區(qū)位于云南省易門縣以西26km處，是滇中易門銅礦帶中的重要礦床之一。上世紀(jì)80年代以來，一些學(xué)者先后對(duì)該礦床的成礦條件及成因作過研究，代表性觀點(diǎn)有沉積-改造型礦床(涂光熾，1984)、海相沉積(變質(zhì)巖)型礦床(王之田等，1988)或沉積-成巖改造礦床(冉崇英等，1993)，傾向性認(rèn)為層狀礦與脈狀礦的成礦物質(zhì)均來自賦礦層和下伏因民組紫色層，具有近源性和同源性，是典型的層控礦床。礦區(qū)出露的地層由下至上有昆陽群大龍口(Pt2d)組、美黨組(Pt2m)、因民組(Pt2y)、落雪組(Pt2l)和鵝頭廠組(Pt2e)。其中，落雪組(Pt2l)為礦區(qū)的主要含礦層位，因民組(Pt2y)及鵝頭廠組(Pt2e)中有部分脈狀銅礦產(chǎn)出。含礦層巖性以白云巖為主，部分為板巖。礦區(qū)主體構(gòu)造為NE向銅廠向斜，向斜南東翼發(fā)育F1、F2縱向斷層，礦體沿銅廠向斜南東翼及F1、F2斷續(xù)分布。除NE向主干構(gòu)造外，礦區(qū)還發(fā)育較多的次級(jí)NW向斷層，它們多切割含礦層或礦體，但錯(cuò)距總體較小(圖1)。

圖1 銅廠礦區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.1 Geological sketch of the Tongchang deposit 1-鵝頭廠組二段青灰色板巖夾砂質(zhì)板巖；2-鵝頭廠組一段黑色炭質(zhì)板巖夾長石石英砂巖及白云巖；3-落雪組三段青灰色白云巖；4-落雪組二段灰白色硅質(zhì)白云巖；5-落雪組一段紫紅色白云巖；6-因民組紫色板巖夾砂質(zhì)白云巖；7-美黨組路灰色紋層板巖夾砂質(zhì)板巖；8-大龍口組b段青灰色薄層灰?guī)r；9-大龍口組a段灰白色白云巖夾砂巖；10-因民組紫色角礫巖；11-斷層；12-勘探線及編號(hào)；13-礦體；14-花崗巖； 15-不整合面；16-壓性斷裂；17-扭性斷裂；18-銅礦床/銅礦點(diǎn)；19-銅廠礦床位置1-Pt2e2 cinerous slate including sand slate; 2-Pt2e1 black carbonaceous slate including feldspathic quartz sandstone and dolomite; 3-Pt2l3 cinerous dolomite; 4-Pt2l2 gray white siliceous dolomite; 5-Pt2l1 purple dolomite; 6-Pt2y purple slate including sand slate; 7-Pt2m1-2 gray laminated dolomite including sand slate; 8-Pt2db cinerous thin layered limestone; 9-Pt2dagray white slate including sandstone; 10-Pt2y purple breccia; 11-fault; 12-exploration line and number; 13-ore body; 14-granite; 15-surface of uncomformity； 16-compresional fault; 17-transtensionl fault; 18-copper deposit/copper occurrence; 19-Tongchang copper deposit deposition

本次研究表明，銅廠礦區(qū)兩種不同成因類型銅礦的地質(zhì)特征差異顯著：

①沉積-成巖型銅礦

礦體主要沿落雪組二段灰白色白云巖中分布，成層性好，嚴(yán)格受層位(Pt2l2)及巖性控制，沿走向及傾向的延伸較穩(wěn)定。主要礦石礦物為斑銅礦，黃銅礦稀少，斑銅礦呈微細(xì)粒(Φ=0.05mm～0.5mm)沿白云巖中微細(xì)層理面和縫合線分布，或呈微粒浸染狀充填于白云石粒間空隙中，構(gòu)成典型的紋層狀構(gòu)造、縫合線構(gòu)造、韻律條帶狀和浸染狀構(gòu)造等，但規(guī)模較大，連續(xù)性較好，構(gòu)成礦區(qū)的主要成礦類型。礦石中除白云石變質(zhì)重結(jié)晶外，其它蝕變微弱，同生礦化特征典型。

②熱液脈狀銅礦

礦體沿F1、F2及其旁側(cè)裂隙帶斷續(xù)分布，可見于因民組、落雪組和鵝頭廠組等不同地層巖性中。在主斷層帶中，可形成由密集細(xì)(薄)-網(wǎng)脈帶構(gòu)成的厚大富礦體。如新莊礦段南西礦體，受F1斷裂破碎帶控制，產(chǎn)于鵝頭廠組炭質(zhì)板巖與白云巖接觸部位，走向長420m～500m，厚1.50m～11.28m，平均品位0.73%。在主斷層旁側(cè)節(jié)理裂隙帶，則形成稀疏分布的細(xì)-網(wǎng)脈狀礦化帶，如銅廠礦段ZK10-2 和ZK10-3等鉆孔，深部由落雪組一段至落雪組二段，均可見后期黃銅礦-方解石(重晶石)脈和黃銅礦-石英脈疊加于層狀礦體中，脈幅寬度0.5cm～10cm不等，并穿切斑銅礦紋層。本類型銅的成礦作用，即可形成獨(dú)立的厚大富礦體(如大尖山、新莊和小馬山等)，也可在沉積-成巖型銅礦體中疊加細(xì)-網(wǎng)脈狀礦化帶(如銅廠礦段)，是貧礦帶中的富礦體。其礦石礦物主要為黃銅礦，脈石礦物有石英、方解石、重晶石和白云石等，少量綠泥石、絹云母，脈側(cè)硅化等蝕變較明顯。與礦石礦物共生的方解石均一溫度主要在100℃～220℃之間，屬中低溫范圍。

在空間分布上，沉積-成巖型礦化主要集中在銅廠礦段16線到19線之間，沿銅廠向斜東翼落雪組二段穩(wěn)定分布，主要由2個(gè)主礦體和3個(gè)小礦體組成，其中①、②號(hào)主礦體形態(tài)簡單,呈層狀、似層狀沿層產(chǎn)出，總體產(chǎn)狀310°∠40°～50°，走向長1500m～1600m，厚8m～128m，Cu品位0.3%，本文將其稱為銅廠式礦體。熱液脈狀礦化主要沿銅廠向斜東翼的縱向F1斷裂帶及其旁側(cè)平行的節(jié)理裂隙帶分布，如在北段的大尖山-新莊-銅廠30號(hào)勘探線一帶，可形成斷續(xù)分布的大脈狀-透鏡狀的陡傾礦體。以大尖山礦段最為典型，礦體厚度可達(dá)30m，延長約500m，Cu平均品位0.6%，可稱大尖山式礦體。銅廠礦段0線～24線之間的一些鉆孔中，可見層狀礦與脈狀礦疊生，后者顯著穿切前者，形成相對(duì)富礦部位。

2 礦床數(shù)學(xué)模型的建立

2.1 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的建立

在三維地質(zhì)建模工作中，無論是前期的地質(zhì)解譯、品位估算，或是后續(xù)儲(chǔ)量動(dòng)態(tài)管理以及礦山采礦設(shè)計(jì)等工作，都是在海量數(shù)據(jù)信息分析的基礎(chǔ)上開展的。因此，需要建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，將礦區(qū)實(shí)測地形、鉆孔施工、巖心編錄、取樣分析等資料進(jìn)行整合統(tǒng)一(謝秋生等，2006；羅周全等，2007)。地質(zhì)數(shù)據(jù)庫主要包括孔口文件(Collar)、測斜文件(Survey)以及樣品文件(Sample)，本次建模共收集錄入49個(gè)坑道、92個(gè)鉆孔的數(shù)據(jù)資料，有效樣品數(shù)為12786個(gè)(26個(gè)無效數(shù)字)。數(shù)據(jù)表結(jié)構(gòu)見表1。

表1 地質(zhì)數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)表Table 1 Geological-database structural

2.2 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析

在建立好地質(zhì)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，需要先對(duì)樣品的統(tǒng)計(jì)規(guī)律進(jìn)行研究，以便了解礦床內(nèi)銅元素的分布，并為后續(xù)品位推估時(shí)變異函數(shù)的計(jì)算與分析提供指導(dǎo)。根據(jù)地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的原理，當(dāng)所有參與統(tǒng)計(jì)的有效樣品數(shù)據(jù)都落在固定長度的支撐上時(shí)，可以確保得到各個(gè)參數(shù)的無偏估計(jì)量(侯景儒，1982；羅周全等，2006,2007)，這就要求同一類參數(shù)的地質(zhì)樣品段具有統(tǒng)一的樣品長度。而一般情況下，在地質(zhì)勘探階段所獲取的原始樣品的長度都是非等長的，因此，在品位推估之前，需要按照一定的固定長度對(duì)鉆孔樣品的實(shí)際樣長進(jìn)行組合。根據(jù)統(tǒng)計(jì)，銅廠銅礦的平均原始樣長為1.1m，為避免樣品在組合過程中可能導(dǎo)致品位的均一化程度，仍設(shè)定組合樣的樣長為1.1m。采用DIMINE軟件中“按鉆孔長度組合法”對(duì)樣品進(jìn)行組合后，對(duì)組合樣進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和分析，其統(tǒng)計(jì)特征及統(tǒng)計(jì)分布形式見表2，圖2。

表2 組合樣品數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表Table 2 Data statistics of combined samples

圖2 組合樣品銅品位分布直方圖Fig.2 Histogram of Cu grades for combined samples

銅組合樣分布的統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果表明：銅廠礦床中Cu組合樣的品位概率分布表現(xiàn)出典型的對(duì)數(shù)正態(tài)分布的特征，礦體總體品位變化不大，Cu品位基本分布在0～0.3范圍內(nèi)，但多數(shù)集中在0～0.2之間。其中最高品位值為2.781，均值為0.173，方差為0.032，標(biāo)準(zhǔn)差為0.180，變異系數(shù)為104%，屬于較均勻變化型。

2.3 變異函數(shù)模型的建立

2.3.1 實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)

在地質(zhì)勘探和礦山生產(chǎn)的實(shí)踐中，由于原始樣品的數(shù)量是有限的，因此把實(shí)際采集的樣品值構(gòu)建的變異函數(shù)稱為實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)，其計(jì)算按照下式進(jìn)行：

(1)

式(1)中：h是滯后距，N(h)是滯后距為h時(shí)參與實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)計(jì)算的樣品個(gè)數(shù)，Z為區(qū)域化變量在空間點(diǎn)上的品位值(趙鵬大，1990；肖斌等，2000；余海軍等，2007)。

銅廠銅礦床的變異函數(shù)模型的建立，需要從礦體的走向-主軸、傾向-次軸及厚度-短軸3個(gè)方向進(jìn)行分析，而各方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)參數(shù)的確立還需考慮礦床的實(shí)際產(chǎn)出特征(表3)，并根據(jù)其取值繪制出三個(gè)研究方向的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)曲線圖。

表3 各方向?qū)嶒?yàn)變異函數(shù)角度及距離參數(shù)Table 3 Distance and angle parameters for variation function

2.3.2 變異函數(shù)曲線擬合

從各研究方向的實(shí)驗(yàn)變異函數(shù)曲線的特征看(圖3～圖5中A曲線)，盡管數(shù)據(jù)點(diǎn)的分布不很規(guī)則，但γ(h)仍顯示出隨著h的增大首先增加而后基本趨于穩(wěn)定的走勢，符合球狀模型的確立要求和特點(diǎn)。因而本次選取球狀模型中加權(quán)多項(xiàng)式回歸法對(duì)變異函數(shù)進(jìn)行最優(yōu)擬合，其中球狀模型標(biāo)準(zhǔn)公式為：

式(2)

式(2)中：h為滯后距，a為變程，C0+C為基臺(tái)(侯景儒等，1997；鄭文寶等，2011；黃繼等，2012)。

經(jīng)過反復(fù)實(shí)驗(yàn)，確定銅品位的理論變異函數(shù)的參數(shù)見表4，其擬合的理論變異函數(shù)曲線如圖3，圖4，圖5中B曲線。

表4 各方向理論變異函數(shù)參數(shù)Table 4 Parameters for variation function in each direction

圖3 Cu品位沿走向方向變異函數(shù)曲線Fig.3 Variation function curves of Cu grades along strike

圖4 Cu品位沿傾向方向變異函數(shù)曲線Fig.4 Variation function curves of Cu grades in dipping direction

圖5 Cu品位沿厚度方向變異函數(shù)曲線Fig.5 Variation function curves of Cu grades in thickness direction

對(duì)表4中參數(shù)分析可知，銅廠銅礦床品位的變異函數(shù)具有各向異性，在各研究方向上表現(xiàn)出基臺(tái)值不同、變程相似的特點(diǎn)，其在空間具有帶狀異向性。從圖3，圖4和圖5中可以看出，銅廠銅礦變異函數(shù)曲線在走向方向上波動(dòng)性較大，傾向方向上曲線波動(dòng)性次之，厚度方向上曲線波動(dòng)性最小。說明銅廠銅礦Cu品位在走向和傾向方向上變化較大，且分布不均勻；而在厚度方向上品位變化則較小，分布也較均勻，這與礦床為層控礦化的地質(zhì)事實(shí)是吻合的。

2.4 交叉驗(yàn)證

推估的計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性取決于變異函數(shù)中各參數(shù)選取的正確與否，因此所選取參數(shù)的合理性還需要利用交叉驗(yàn)證方法進(jìn)行進(jìn)一步的判斷，并以此檢驗(yàn)所擬合變異函數(shù)曲線是否可靠，其實(shí)質(zhì)是將估計(jì)值與真實(shí)值進(jìn)行對(duì)比，并將兩者的殘差(差值)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。銅廠銅礦床變異函數(shù)模型的交叉驗(yàn)證的統(tǒng)計(jì)結(jié)果見圖6。

通過驗(yàn)證計(jì)算，交叉驗(yàn)證誤差的分布符合典型的正態(tài)分布，可知各元素實(shí)際的品位值與估計(jì)值之間的誤差均值僅為0.01%，正負(fù)2倍方差范圍內(nèi)，誤差所占比例為96%以上，高于所要求的95%。表明變異函數(shù)模型及其參數(shù)符合模型確立要求，結(jié)構(gòu)模型對(duì)組合樣Cu品位進(jìn)行的估計(jì)是無偏的，滿足區(qū)域化變量的內(nèi)蘊(yùn)假設(shè)條件和下一步Cu元素的品位估算要求。

圖6 交叉驗(yàn)證誤差分布直方圖Fig.6 Residual error histogram of cross-validation

3 Cu元素空間分布規(guī)律

3.1 組合樣品位塊段模型

礦體的三維實(shí)體模型可直觀的顯示礦體的空間幾何形態(tài)，但無法直接給出礦體內(nèi)部的品位分布情況。因此，需在地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)的基礎(chǔ)上對(duì)品位進(jìn)行估值(陳愛兵等，2004)。結(jié)合礦床礦化區(qū)域三維實(shí)體模型，以區(qū)內(nèi)所有礦體為約束，建立塊段模型，其在X、Y、Z三個(gè)方向的尺寸(延伸長度)分別為1700m、3300m和460m。在確定單元塊段的尺寸時(shí)，需要將變異函數(shù)的特征、勘探線網(wǎng)度及礦山開采方法等因素納入綜合考慮的范圍(賈明濤等，2003)。由于銅廠礦床銅品位總體變化不大，且主礦體形態(tài)較簡單，經(jīng)綜合考慮，將塊體模型的單元塊尺寸確定為4×2×2m。由組合樣的變異函數(shù)分析可知，銅廠礦床中Cu元素在各個(gè)方向上變程均較大，在空間上有較好的相關(guān)性，因此采用普通克里格法對(duì)單元塊進(jìn)行插值(李家泉等，2007；羅周全等，2008)。

3.2 品位分布模型

塊體模型經(jīng)過空間數(shù)據(jù)賦值后，各單元塊中則均存有品位估值信息。將礦區(qū)內(nèi)所有礦體作為約束對(duì)象，并通過一定的條件對(duì)塊段模型進(jìn)行約束，則可統(tǒng)計(jì)出任意品位區(qū)間內(nèi)礦塊的礦石量、金屬量及平均品位，并分析出礦石品位的空間分布規(guī)律(劉少華等，2010)。圖7即為銅廠礦床Cu品位級(jí)別的分布模型圖。

圖7 銅廠銅礦床Cu品位分布圖Fig.7 Cu-grade distribution graph of Tongchang deposit

3.3 品位分布規(guī)律

由圖7可以看出，銅廠礦區(qū)Cu品位在空間分布上具有以下基本規(guī)律：

(1)約束后的塊段模型走向大致呈NE向，與銅廠礦區(qū)的①、②號(hào)主礦體的走向一致。顯示礦體具NE向面型分布的特征，與層控礦體形態(tài)吻合。根據(jù)品位分布模型和10線～23線西部為勘探空白區(qū)的實(shí)際，我們認(rèn)為，10線～23線西部是繼續(xù)沿含礦層尋找沉積-成巖型礦體的靶區(qū)。

(2) 由北向南的24線～33線之間，若以Cu=0.2作為礦體的邊界品位，礦體的連續(xù)性較好。Cu品位在0.2～0.4的區(qū)間則開始不連續(xù)，但仍顯示斷續(xù)面型分布的特征。Cu品位>0.4的區(qū)間僅呈零星塊段分布，極不連續(xù)。Cu品位>0.7的區(qū)間更為零星，在整個(gè)塊段模型中所占比例很小，主要分布于0線～12線附近。反映銅廠是典型的低品位礦體連續(xù)性較好、高品位礦體連續(xù)性差的礦床，與變異函數(shù)模型中銅品位的統(tǒng)計(jì)結(jié)果吻合。

(3) 礦化強(qiáng)度總體有東強(qiáng)西弱和北強(qiáng)南弱的趨勢，表現(xiàn)在品位值在0.4～0.6的塊段主要集中在礦體東部和北段(尤其是3線以北)。而且，高品位塊段既顯示出局部集中，又有沿NE向呈帶狀分布的特點(diǎn)。礦區(qū)主要斷層及節(jié)理裂隙以NE向?yàn)橹?，并控制了脈狀礦化的分布，鉆孔巖芯中高品位樣品主要出現(xiàn)在層狀礦與脈狀礦疊加部位(尤其在0線以北)。結(jié)合這些地質(zhì)事實(shí)，可以推斷，高品位塊段的出現(xiàn)與后期脈狀礦化沿NE向構(gòu)造裂隙帶的疊加有關(guān)。這是礦區(qū)今后實(shí)施“貧中找富”探礦工程時(shí)，應(yīng)注意的關(guān)鍵問題。

4 不同礦化類型的三維模型

如前所述，銅廠礦區(qū)南、北段的礦化類型不同，北部的新莊-大尖山礦段以熱液脈狀礦化為主，礦體穿層性明顯，礦石礦物主要為黃銅礦。南部的銅廠礦段則以沉積-成巖型層狀-似層狀礦化為主，礦石礦物主要為斑銅礦為主，黃銅礦少，礦體限于落雪組二、三段白云巖層中，鵝頭廠組及因民組地層中則基本未礦化。在DIMINE創(chuàng)建的地層三維實(shí)體模型上，也可直觀地顯示出各礦段內(nèi)地層與礦(化)體之間的關(guān)系。圖8為礦區(qū)北段(新莊-大尖山礦段)地層與礦化關(guān)系三維模型，其中可見礦(化)體與地層呈大角度交切，含礦層從落雪組一段(Pt2l1)至鵝頭廠組一段地層(Pt2e1)均有。圖9為礦區(qū)南段(銅廠礦段)地層與礦化關(guān)系三維模型，其中可見礦(化)體平行整合于落雪組二、三段(Pt2l2-3)中，在鵝頭廠組及因民組地層中未見礦化，Cu品位在厚度方向上礦化較均勻。這與變異函數(shù)模型及銅廠礦區(qū)銅礦化類型的空間分布規(guī)律結(jié)果吻合。

圖8 礦區(qū)北段(新莊-大尖山礦段)地層與礦(化)體三維模型(X-東，Y-北，Z-垂向)Fig.8 3D stratum model and 3D orebody (mineralization) model in north section(Xinzhuang-Dajianshan section)(X-east, Y-north, Z-vertical direction)

圖9 礦區(qū)南段(銅廠礦段)地層與礦(化)體三維模型(X-東，Y-北，Z-垂向)Fig.9 3D stratum model and 3D orebody(mineralization)model in south section(Tongchang section) (X-east, Y-north, Z-vertical direction)

5 結(jié) 論

本文在礦體三維實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，對(duì)其進(jìn)行品位估值后，構(gòu)建了Cu品位三維塊段模型，為礦體儲(chǔ)量估算奠定基礎(chǔ)，直觀展現(xiàn)了礦床中Cu元素的空間分布輪廓，確定了礦化富集區(qū)和富集中心，確認(rèn)本礦床為低品位礦體連續(xù)性較好、高品位礦體連續(xù)性差的大型銅礦床。根據(jù)礦化強(qiáng)度空間分布特點(diǎn)的分析，結(jié)合成礦地質(zhì)條件，提出10線～23線西部是沉積-成巖型礦體的找礦靶區(qū)，沿NE向斷層或裂隙帶是開展“貧中找富”的找礦新思路。

致謝 項(xiàng)目工作和論文編寫中，得到云南玉溪礦業(yè)有限公司的諸多領(lǐng)導(dǎo)及工程技術(shù)人員的大力支持與幫助，吳靜、李文堯、范柱國、王蓉等老師在野外及綜合研究中給予悉心指導(dǎo)，審稿專家及《地質(zhì)與勘探》編輯部對(duì)論文的修改給予了重要的指導(dǎo)，謹(jǐn)此一并致謝。

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[附中文參考文獻(xiàn)]

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A Study on Cu-grade Distribution of the Tongchang Copper Deposit in Yimen Based on DIMINE Software

YU Can1,2，LI Feng1, ZENG Qing-tian2, XIAO Shu-an1, ZHANG Da-bing2

(1.FacultyofLandResourceEngineering,KunmingUniversityofScienceandTechnology,Kunming,Yunnan650093;2.KunmingInstituteofExploration&Design,ChinaNonferrousIndustryCompanyLtd,Kunming,Yunnan650051 )

The ore body grade can be calculated quickly and precisely in the 3D visualization environment. The resulting model can give a visual representation of the orebody scale and the spatial distribution of ore grades. Based on the DIMINE software, this work has established the geological database using the exploration drilling data. We constructed a mathematical model of the ore bodies in three directions of the strike, dip and thickness by using the geostatistics and block modeling technology. Then we estimated the grades of copper and acquired the grade spatial distribution model. This model allows a more intuitionistic and precise view to the spatial distribution of copper grades of orebodies from the three-dimensional perspective and provides new evidence for describing the mineralization distribution rule.

Tongchang copper deposit, 3D geological model, Cu-grade distribution, DIMINE software

2014-11-17；

2016-01-28；[責(zé)任編輯]陳偉軍。

國家危機(jī)礦山接替資源勘查項(xiàng)目(編號(hào)20089943)和云南銅業(yè)(集團(tuán))股份有限公司重點(diǎn)科技項(xiàng)目聯(lián)合資助。

余 璨(1992年-)，女，碩士研究生，主要從事礦床學(xué)、三維數(shù)字礦山研究。E-mail:1258463536@qq.com。

李 峰(1957年-)，男，教授，主要從事成礦學(xué)的教學(xué)與研究工作。E-mail: lifeng@kmust.edu.cn。

P618.41

A

0495-5331(2016)02-0376-09

Yu Can，Li Feng, Zeng Qing-tian, Xiao Shu-an, Zhang Da-bing. A study on Cu-grade distribution of the Tongchang copper deposit in Yimen based on DIMINE software[J]. Geology and Exploration, 2016(2):0376-0384