资源量估算过程中的常见问题

发布时间:2018-5-22 分享到:

资源量估算过程中的常见问题

陈  源

应用地质统计学来进行资源量估算已经成为一种趋势,尤其是涉外矿业项目。据笔者了解,有相当一部分资源量估算项目不同程度存在一定问题,有些问题可能是致命性的,即资源量估算结果的可信度可能会大大降低。本文罗列一些常见问题,供参考。

资源估算地质师

资源量估算过程应该是地质师和地质统计学技术人员,利用地质统计学软件如Surpac,Micromine等共同协作的结果,而不仅仅是地质统计学技术人员的工作。在矿业发达国家,资源量估算多由专门的资源估算地质师(resource geologist)来执行,这些地质师的专业背景多为地质统计学、数学或物探专业,部分采矿和地质专业,或其它专业。从专业背景角度讲,既懂地质学,又懂地质统计学专业的技术人员较少,地质师与地质统计学技术人员协作工作程度普遍不够,多数问题因此而产生。如果资源估算仅仅依据地质专业技能不足的资源估算地质师来执行,其资源估算结果按照JORC规范要求,存在资质人的胜任性问题。

从估算结果来讲,基于相同的原始数据库,不同的资源估算地质师应该能获得大致相同的估算结果,除非其中一个资源估算地质师存在技能上的不足。

原始数据库真实性和完整性确认

数据库包括原始数据和解译数据。一旦一个矿业项目的勘查工作告一段落,原始数据就是确定的,但解译数据随解译资质人的不同而不同,行业允许有一定程度的不同。资源量估算属解译数据。资源量估算通常要执行某一标准如JORC规范,在资源量估算过程中需要满足三个方面的要求:确认原始数据库的真实性和完整性、资源量概念与资源量估算过程中的相关参数要满足某一标准要求。在缺失确认原始数据库的真实性和完整性前提下,仅仅依据业主提供的数据进行资源量估算,其结果是否满足某一标准要求,无从谈起。

地质统计学假设

应用地质统计学来进行资源量估算有两个基本假设条件,如果这两个基本假设条件不能满足,则资源量估算结果将成为“游戏”结果,可信度大大降低。这两个基本假设条件是:平稳性假设和内蕴假设。平稳性假设是指品位数据样本来自同一个样本总体,而来自同一个样本总体的品位数据在统计学上应该显示正态分布特征。内蕴假设是指满足正态分布特征的品位数据能拟合一个合格的变差函数,只有合格的变差函数才能用于插值/估值。因此,资源量估算报告中平稳性假设和内蕴假设内容是不可缺失的。

  • 从统计学角度来说,30件品位数据是最基本的统计要求。在拟合变差函数时,其前三个滞后距点位能覆盖的有效数据点至少30件每点。因此,一个项目如果要用地质统计学来进行资源量估算,其总的品位数据不能少于90件,否则不能满足地质统计学基本要求;
  • 如果品位数据出现双峰或多峰分布,这明显不能满足平稳性假设,这需要地质统计学技术人员和地质人员一起共同查找原因。多数情况下双峰分布的数据来自不同成矿系统/作用结果,只要有效分离不同成矿系统的数据后才能应用地质统计学;
  • 如果品位数据出现严重的正偏或负偏,应该进行异元值处理或数据变换,使其尽量符合基本的正态分布要求;
  • 拟合的变差函数要能通过有效性验证。部分有明金的脉状矿床,或部分采样工程间距大于变差函数变程的矿床可能不能拟合变差函数。

地质可靠程度与主控矿因素

两个见矿工程之间的矿化能否连接取决于地质可靠程度和主控矿因素,如果忽略这方面的因素,资源量估算结果影响较大,或出现严重错误。这也是为啥要求资源量估算不能仅仅由资源估算地质师负责的原因。比如,有一组雁列状排列的矿脉,当矿脉之间的距离足够大时,矿脉就是矿体。但是,当矿脉之间的距离小于最大允许夹石剔除厚度后,则原矿带就构成矿体了。在上述情况不清楚的情况下,仅凭两个工程之间的见矿数据来解译,结果可想而知。在确定矿化域过程中,一旦出现多解性时,应该由地质专业的资质人,而不是资源地质师,依据地质可靠程度和主控矿因素来判定。

块体模型体积与赋值优化

在确定矿化域边界时可以手工完成,其类似我国圈定矿体时的有限外推和无限外推;也可以通过克里格法或蒙特卡罗模拟获得,但是在多数情况下,应用克里格法或蒙特卡罗模拟法来确定矿化域边界时只能在矿体未控制的走向方向和倾向方向,而不是见矿工程的三维方向。通常用实体模型来约束块体模型,约束后的块体模型体积务必要与实体模型相同。

赋值优化方面的常见问题概要如下:

  • 赋值是依据拟合的变差函数来实现,如果在拟合变差函数时,利用的数据仅仅是一个矿床3条矿体中的2条,那么对第3条矿体进行赋值就没有考虑优化因素;
  • 变差函数在空间上是有方向性的,当一个矿床中出现明显两组不同方向的矿化时,不应用一个变差函数来进行赋值;
  • 变程是一个矿化域内两个数据在空间上的最大相关距离,一旦超过该距离所进行的赋值已不属于地质统计学的范畴,即应用地质统计学来进行赋值的基础已经不存在了;
  • 当变差函数通过有效性验证后仅仅表明其估值结果是可以接受的,不代表用其来进行赋值就是最优的,可利用定量克里格邻域分析法(QKNA)作进一步优化。

资源量级别划分

资源量级别的确定务必要依据地质专业的资质人来判断,通常的问题如下:

  • 资源量级别划分应满足资源量级别的基本概念要求,勘查工程网度是划分资源量级别的最基本要求,但不是全部。比如333资源量级别工程网度不得大于变程;单工程的见矿不能构成333级别资源量;332级别资源量控制网度下的两个见矿工程之间不允许出现矿体连接的或矿体形态上的多解性;331级别资源量控制网度下的两个见矿工程之间矿体的连续性是确定的。此外,332和331级别资源量要能满足采矿设计和矿山生产要求,如果连矿石的可选性试验资料都没有,332级别资源量是不能成立的;
  • 332和331级别资源量在空间上不能呈孤岛状存在,否则不能满足地质统计学上的最基本的可信度要求;
  • 满足主矿体的资源量级别分类规则不能机械应用于同一矿床的其它所有矿体;
  • 部分脉状矿体,如有明金的脉状矿床,可能永远不存在332或331级别资源量。