固体矿产勘查过程中的采样问题讨论
陈 源
本文讨论的采样主要指基本样采样，其目的是为资源量估算提供最基本的品位数据支撑。采样是勘查过程中普遍涉及的重要工作内容之一。按照行业一般要求，针对同一矿化体，不同技术人员在不同时间的采样，其品位结果应该是相近的，或两次采样结果之间的误差按照行业要求是可以接受的。许多地质技术人员，通常强调采样工程（探槽、钻孔和坑道等）的施工质量，而忽视与采样有关的实质性技术问题，并可能导致偏离的，或不能满足要求的结果。与采样有关的技术问题可分为两类：一类是采样工程在矿化体走向和倾向上的控制网度程度，另一类是采样本身代表性的问题，前者与资源量级别密切相关。本文主要概要与采样本身代表性有关的问题，希望对您的工作有所帮助。
地表原生矿化体边界的辨别
在同一矿区内，当矿化体出露露头高差大于矿化体在倾向方向的控制高差时，一旦发现大部分工程控制的矿化体在剖面上显示地表厚大，而深部急剧变窄时，则有可能发生对地表原生矿化体边界的错误辨别。在昼夜温差较大的地形平坦地区或地形高差较大的任何地区，由于物理分化作用，一个1米厚的脉状矿化体可能在地表产生2米或数十米厚的次生矿化体边界。这些次生矿化体边界沿其倾向方向通常没有延伸，或“无根”，但这在地表探槽所及深度较难辨别。一旦在这样的情况下布样，其结果可能是以严谨的技术手段来夸大资源量，某种程度上来讲，与资料造假效果是一致的。
通常情况下，在勘探线剖面上，其矿化体的地表边界是需要通过采样（工程）来控制的，即矿化体的上下边界要有矿化和围岩样品来控制。目的是提高对矿化体的控制程度，同时也可限制地质技术人员对矿化体边界的在地表的任意解译。
采样的方向性
有人认为采样的方向性不重要，因为不同方向很容易通过多种手段换算到垂直矿化体走向上来，对资源量估算结果不会产生影响。因此，我们有时会见到一个资源量项目的钻孔可能全部是直孔，或一个孔位施工若干扇形孔（矿山生产过程中是合适的）等。但是，很多技术规范强调采样的方向要与矿化体走向垂直，因为品位的代表性取决于矿石矿物在空间的分布形式，即矿石矿物在空间上的分布多成条带状沿矿化体走向展布，或者说，品位在矿化体走向上的稳定性要远大于其厚度方向上的稳定性。这里假设在垂直矿化体走向方向的1米之内有10条矿石矿物条带，很容易设想，当1米的样长不是垂直矿化体走向方向时，其采集的矿石矿物条带要小于10条，即当采样的方向不垂直矿化体走向方向时，其品位要小于客观实际品位。品位在三维空间各向异性愈大，采样的方向性影响愈大。品位在空间上的各向异性可以通过变差函数拟合来进行定量评估。
采样方式、采样规格与样长
常见采样方式有捡块法、刻槽法、剥土法、全巷法、金刚石钻探岩芯、反循环钻岩屑等，以及采样时的干/湿状态等，为了获得采样结果的可重现性，则需要用采样规格、样长、最小样重和采取率等条件来限定，这些限制条件需要经过现场反复采样试验获取，而不能人为规定或教条执行技术规范。
例如，捡块法需要按直线去捡块，目的是防止有选择去捡块。捡块法可能存在最小样重不能满足要求的问题。反循环钻可能存在高品位与低品位之间混染，或矿化段与夹石之间边界不能有效确定，没有有效的岩芯保存等问题。全巷法可能存在现场样品缩分后的代表性问题。如果探槽淹水，或反循环钻位于潜水面以下取样，可能导致细小粉末物质流失而人为抬高客观品位问题等。具体矿床勘查取样时的技术要求应该与合适和经济有效的勘查手段配套。以反循环钻为例，有人认为 反循环钻只能用于矿山生产时的钻孔加密，而不能用于资源量估算，因为其不能获得保存岩芯。反对的意见则认为，探槽取样也不会以岩芯的方式来保存。事实上，用岩芯钻和反循环钻结合使用是推荐的经济有效勘查手段，前提是反循环钻取样的代表性能经得起岩芯钻的验证，用岩芯钻的岩芯作为勘查项目投融资时检查和验证的依据。
采样规格、样长、最小样重和采取率等条件实质上是同一个问题的不同侧面。样长愈长，其代表性愈好。但样长愈长，夹石边界圈定和品位的局部变化不能有效确定，并最终影响采矿设计和资源的有效利用，如薄矿化脉的削壁充填采矿法。合适的样长是确定最小代表性样重，并结合采样规格后才能确定。最小代表性样重是指，如果样重进一步减少，则重复采样的品位会发生实质性变化。比如探槽和坑道中的刻槽法样槽截面通常规定10cm 3cm 或10cm 5cm，而相同样长时，60mm (BQ)口径岩芯的半芯样重就小得多。一旦发现探槽和坑道的品位明显高于钻孔，则说明钻孔口径过小或样长不足。显然，最小代表性样重与矿化的均匀性密切相关，如砂矿或含粗粒金的岩金矿，矿化品位高度不均匀，其最小代表性样重问题就非常敏感，通常钻孔口径一般不能小于96mm (HQ)。采样称重记录的目的就是用来确保最小代表性样重问题的。野外常常会发现，刻槽样和岩芯样的登记样重要远远小于理论样重，说明刻槽取样时存在采样采取率问题，或岩芯采取率数据存在问题。这些问题通常导致取样品位一定程度上低于客观品位。当矿芯采取率小于90%时，有技术人员强调采样质量如何合格，或如何符合规范要求。其实，我国的勘查规范规定某一矿种的具体采样要求的合格性是不明智的，因为实际影响的是最小代表性样重问题。比如微细粒岩金矿床，当样长1米时，85%采取率HQ口径岩芯可能能满足最小代表性样重问题。但是，对含粗粒金石英脉矿床来说，当样长1米时，95%采取率BQ口径岩芯通常就不能满足最小代表性样重问题。同样的，用1/4岩芯重采样去验证原1/2岩芯采样测试结果时，如果忽略最小代表性样重问题，其结论可能会面临同行的挑战。
