книги из ГПНТБ / Денисов, С. А. Вопросы достоверности опробования и разведки рудных месторождений

распознаваемое, что весьма важно при использовании данных раз­ ведки в процессе эксплуатации.

Площадь ф л ю о ' р и т о в о г о м е с т о р о ж д е н и я сложена в основном комплексом эффузивно-туфогенных пород: кварцевыми порфирами, фельзит-порфирами, фельзитами, туфами. Породы смяты в пологие складки северо-восточного направления. i Многочисленные трещины преобладающего северо-восточного про­ стирания выполнены кварцем и баритом с флюоритом, реже галени­ том. К наиболее крупным приурочены кварц-барит-флюоритовые тела, имеющие линзовидное строение мощностью от 0,5 до 20,0 м. Выполне­ ние преимущественно кварц-флюоритовое с преобладанием того или иного компонента, чаще кварца. В незначительном количестве присут­ ствуют кальцит и барит. Отмечается рассеянная вкрапленность гале­

нита, сфалерита и халькопирита.

Типичные процессы околорудных изменений — серицитизация и окварцевание. Наиболее интенсивно и на большую протяженность гидротермально проработаны породы в зонах дробления и развития сети прожилков и жил кварц-флюоритового состава с баритом, т. е. в зонах рудной минерализации.

Математический анализ корреляционных связей проводился меж­ ду следующими парами: флюорит — кварц, флюорит — барит, флюо­ рит — мощность рудных тел.

Приводим характеристики коэффициента корреляции и корреля­ ционных отношений:

Из трех пар коррелируемых величин самая высокая обратная кор­ реляционная связь отмечена у пары содержаний флюорит — кварц. Высокие значения корреляционных отношений указывают на очень тесную, близкую к функциональной зависимость между флюоритом и кварцем, что свидетельствует о возможности определения содержания одного элемента по содержанию другого. Между содержанием флюорита и мощностью рудных тел корреляционная связь выражена слабее, а между содержаниями флюорита и барита связь очень слабая.

Визуальный анализ проводился с целью изучения корреляционных связей между составом пород в минерализованных зонах, выделяе­ мых по геолого-минералогическим признакам, и концентрацией оруде­ нения.

По данным визуальной документации буровых скважин выделено 4 разновидности оруденелых пород: 1) рудное тело: а) жильное квар­ цевого, кварц-кальцитового, кварц-флюоритового состава, иногда с баритом; б) брекчия вмещающих пород, окварцованных и оплавикованных (цемент кварцево-флюоритовый); 2) интенсивно оплавикованная порода; 3) слабо оплавикованная порода; 4) глинка трения (внутри или вблизи минерализованной зоны).

6С

При распределении содержания флюорита по геолого-минерало­ гическим разновидностям рудовмещающих пород, включаемых в кон­ тур геологических рудных тел, определена доля каждой разновиднос­ ти по руде и по минералу в общем объеме рудного тела (табл. 19).

По первой разновидности рудовмещающих пород содержание флюо­ рита наибольшее, и по концентрации оруденения данная группа явно выделяется из всех остальных, значит, флюорит с сопутствующим ему кварцем визуально хорошо фиксируется и при наличии достаточно высокого уровня документации он может быть использован в качестве

вимутин-пирротиновый с шеелитом и арсенопиритом; 2) кварц-арсено- пиритовый с висмутовыми сульфосолями; 3) арсенопирит-галенит-сфа- леритовый; 4) сфалерит-буланжеритовый.

Висмут в промышленных сульфидных рудах содержится в виде собственно висмутовых минералов и самородного висмута. Распределе­ ние этих минералов в рудах крайне неравномерное. В качестве приме­ сей в рудах и минералах присутствует селен, теллур, серебро, кобальт, золото. Рудные тела представлены секущими кварцевыми жилами и пластообразными залежами гидротермально измененных пород с суль­ фидами.

Расчет коэффициентов корреляции между мощностью и содержа­ нием висмута по рудным сечениям дал следующие результаты: по оди­ ночным сечениям для секущих жильных тел — 0,20, для пластооб­ разных залежей— 0,13; по средним значениям для групп, взятых по 10 сечений, коэффициент корреляции равен 0,38. Величина коэффици­ ентов незначительна, что свидетельствует о слабо выраженных корре­ ляционных связях, однако линейная связь для жильных тел существу­ ет, и она надежна.

61

Оценка степени проявления корреляционных связей между мощ­ ностью рудных тел и содержанием была проведена дополнительно путем вычисления средних содержаний по классам мощностей. Резуль­ таты оказались следующими:

По приведенным данным можно установить явную обратную корре­ ляционную связь между мощностью и содержанием в секущих жиль­ ных телах и отсутствие такой связи в пластообразных.

Результаты исследований корреляционных связей между мощно­ стью и содержанием позволяют обосновать применение метода средне­ взвешенного при выводе средних содержаний. Для секущих тел приме­ нение этого метода строго обязательно.

62

Низкие концентрации и неравномерное распределение висмутовой минерализации заставляют искать дополнительные сопутствующие оруденению признаки, которые можно было бы использовать для опре­ деления контуров рудных тел. С этой целью проведена оценка степени проявления корреляции между содержанием висмута и визуально фиксируемыми при документации проб в опробуемом интервале мине­ ралогическими и петрографическими признаками. К этим признакам отнесено наличие висмутовых минералов, кварца, сульфидных руд,

°1а

метасоматитов с повышенной концентрацией сульфидов, метасоматитов без сульфидов, известняков с сульфидами. Данные по 856 пробам систематизированы, при этом макроскопические описания сопостав­ лены с установленными анализом содержаниями висмута (табл. 20. рис. 18). Из сопоставления можно сделать ряд заключений:

1. Висмутин отмечен только совместно с кварцем, обнаружение

висмутин не являются достаточными критериями для макрос копической оценки оруденения. Возможно, в данном случае играет роль неполнота

63

документации, при которой не фиксируются мелкие выделения квар­ ца и висмутина.

3. Более приемлемый критерий — совокупность кварца и рудны минералов (висмутин, арсенопирит, пирит, пирротин), т.е. кварц и суль­ фидные руды. Эти образования заключают в себе 56% руды и 71% ме­ талла. При включении в контур промышленных руд метасоматитов с сульфидами будет вовлечено в использование уже 80% руды и 89% металла.

При минимальном повышении качества и стандартизации докумен­ тации мест опробования предлагаемые комплексные минералогические критерии макроскопической оценки оруденения позволяют выделить геологический контур рудного тела, в который будет включено 70— 80% руды и 80—90% металла.

Таким образом, визуальный анализ позволил установить ярко вы­ раженную связь между минералогическими особенностями, фиксируе­ мыми при геологической документации, и концентрацией оруденения.

Исследования по анализу разведочных материалов с целью выяв­ ления и применения корреляционных зависимостей между определен­ ными геологическими признаками позволяют сделать некоторые выводы.

Математический анализ доказывает наличие (или отсутствие) кор­ реляционных зависимостей между определенными геологическими при­ знаками. Сила и надежность корреляционных связей оцениваются характеристиками коррелируемых признаков и соответствующих кри­ териев. Существование высоких, почти функциональных корреляци­ онных связей иногда позволяет определить концентрацию одного эле­ мента по данным другого. Наличие связи между главным рудным ком­ понентом и мощностью делает необходимым при расчете средних содер­ жаний применение взвешивания на мощность. Для оконтуривания рудных тел результатов математических оценок корреляционных связей недостаточно, требуется применение других методов, например, факторного анализа и оценки роли визуально наблюдаемых призна­ ков путем применения опытного оконтуривания.

Визуальный анализ корреляционных связей — основное средство, учитывающее связь оруденения с макроскопически легко диагностируе­ мыми признаками, фиксируемыми при документации геологических выработок. Этот анализ позволяет дать качественную ориентировочную оценку оруденению на этапе отбора проб, помогает рационально определить границы между пробами и предварительно оконтурить руд­ ные тела.

Для обеспечения эффективного применения визуального корреля­ ционного анализа необходимо резко повысить требования к качеству документации мест опробования. С этой целью для каждого объекта (месторождения) должна быть разработана система документации с выделением максимального числа визуально наблюдаемых признаков (факторов), в отношении которых можно предположить наличие кор­ реляционной связи с концентрацией оруденения. Должны быть уста­ новлены балльные оценки для каждого такого признака и состав­ лены эталонные коллекции. Документация должна осуществляться

64

только по борозде (керну), т.е. фиксировать те признаки, которые могли повлиять на качество взятой пробы. При качественной документации места отбора проб можно в большинстве случаев рассчитывать на уста­ новление визуально наблюдаемых геологически обоснованных границ рудных тел. Ввиду массовости этого вида документации достаточную полноту и систематичность ее можно обеспечить применением карточ­ ной системы на перфокартах ручной сортировки.

Принципы оконтуривания рудных тел

Выше описано явление эффекта сортировки, рассмотрены вопро­ сы низкой представительности единичной пробы, влияния изменчи­ вости и характера распределения рудной минерализации на достовер­ ность средней оценки, примеры корреляционных связей рудной мине­ рализации с визуально наблюдаемыми геологическими и минералоги­ ческими признаками. Результаты, полученные при исследовании указанных вопросов, позволяют сформулировать принципы и критерии оконтуривания рудных тел.

На базе полученных фактических данных документации и опро­ бования оруденения осуществляется геометризация рудного тела. Основная операция геометризации — оконтуривание. Обоснованное определение контура в разведочном пересечении и увязка различных пересечений в значительной степени влияют на достоверность оценки рудного тела.

В связи с вовлечением в отработку и разведку месторождений с низ­ кими концентрациями полезного компонента широкое распростране­ ние получило оконтуривание по результатам опробования, при этом внимание к фиксации визуально наблюдаемых геологических конту­ ров ослабляется, нередко приходится сталкиваться с крайне формаль­ ным определением границ промышленного рудного тела, при котором учитывается только содержание. В результате на геологических доку­ ментах появляются контуры трудно различимые, а иногда и вообще отсутствующие в натуре. Кроме того, наблюдается повышение брако­ вочного предела для содержания (вплоть до минимального промышлен­ ного), что приводит к усложнению контуров промышленных руд, повышению их прерывистости и снижению числа проб и пересечений, характеризующих индивидуально оцениваемый объект (блок, рудное тело). Все это ведет к снижению достоверности разведочной оценки а отсутствие визуально наблюдаемых границ рудного тела в значитель­ ной степени затрудняет работу и снижает технико-экономические пока­ затели при эксплуатации. Эти обстоятельства заставляют обратить внимание на проведение оконтуривания и исследовать принципы

икритерии, на которых оно должно основываться.

Пе р в ы й п р и н ц и п — требование ограничения рудного тела

по мощности визуально наблюдаемым геологическим контуром. Уста­ новление геологических границ рудного тела до получения результатов опробования, и наоборот, размещение и секционирование проб с уче­ том визуально наблюдаемого контура геологического рудного тела

65

строго обязательно. Следовательно, изучение и количественная оцен­ ка корреляционных зависимостей между рудными компонентами и визуально наблюдаемыми геологическими признаками должны выпол­ няться в достаточном объеме и своевременно. Это требование может быть реализовано только при обеспечении необходимой полноты и детальности документации мест опробования и систематизации фак­ тических данных.

В т о р о й п р и н ц и п заключается в соблюдении требования обоснования средней оценки блока достаточным количеством единич­ ных проб, а при оконтуривании (в случаях, которые будут иметь мес­ то при соблюдении первого принципа) использовать пробы и сечения с низкими параметрами, при которых проявление эффекта сортировки не будет существенным.

Т р е т и й п р и н ц и п предусматривает соблюдение требований эксплуатационных организаций к форме рудного тела или блока. В про­ цессе разведки и оконтуривания рудного тела необходимо стремиться к возможному упрощению формы тела и блока, контур которого при выемке может быть осуществлен в натуре без грубых отклонений.

Применение изложенных принципов на практике (при подсчете запасов) наталкивается на большие трудности и на этом следует оста­ новиться.

Обязательность установления геологически обоснованных конту­ ров рудного тела настолько очевидна, что напоминание об этом неред­ ко расценивается как неуважение к геологам-разведчикам. Но на практике часто нужны решительные меры для внедрения данного принципа; это можно осуществить только в случае отказа от оконту­ ривания рудного тела по данным опробования в качестве основного метода.

Установление контура геологического рудного тела без исполь­ зования данных опробования для всех месторождений, а особенно для предназначенных к подземной разработке, безусловно,1обязатель­ но. В наиболее сложных случаях можно ограничиться одной линией, к которой привязывается рудное тело, распространяемое от нее на оп­ ределенную мощность, установленную по результатам опробования. Внутри геологического контура должна осуществляться корректи­ ровка с использованием данных опробования, в результате которой могут быть выделены контуры кондиционных руд либо определена величина коэффициента рудоносности.

Если первый принцип признается всеми и задача заключается только

впроведении геологического оконтуривания на практике, то относи­ тельно второго принципа дело обстоит сложнее. Наблюдается чрезмер­ ное дробление подсчетных блоков и их индивидуальная оценка по весьма ограниченному количеству данных (3—5 пересечений). Весьма широко распространено применение для оконтуривания по мощности высоких'бортовых содержаний,а дляоконтуривания по площади рудного тела — минимального промышленного содержания. Таким образом, второй принцип достоверного оконтуривания рудных тел на практике

вбольшинстве случаев нарушается.

«6

Применяемые в настоящее время уровни содержаний для оконтуривания по мощности и особенно по площади рудного тела таковы, что при повторном опробовании происходит резкое изменение контуров. Эго сказывается влияние низкой представительности единичных пробы или пересечения. Когда оконтуривание производится по низким показа­ телям, то изменение содержаний при повторном опробовании в боль­ шинстве случаев не приводит к изменению кондиционной принадлеж­ ности сечения, а при использовании для этой цели минимального промышленного — заведомо включается в контур кондиционных руд сечения, которые окажутся на деле некондиционными, а за пределами контура промышленных руд оставляются кондиционные сечения.

Как следует из данных табл. 8, такое изменение кондиционной при­ надлежности может наблюдаться в 10— 100% сечений. Кроме пере­ хода сечений из промышленных в непромышленные и наоборот, окон­ туривание по высокому содержанию приводит к усилению прояв­ ления эффекта сортировки, вследствие чего среднее содержание внутри контура может оказаться завышенным на 15—20%.

Опыт применения для оконтуривания высоких кондиционных лими­ тов противоречит геологическим условиям и характеру распределе­ ния оруденения в большинстве месторождений цветных, редких и дра­ гоценных металлов, а использование для целей оконтуривания мини­ мального промышленного содержания — принципиальная ошибка, так как минимальное промышленное содержание — это кондиционный параметр, устанавливаемый для значительной части месторождения — подсчетного блока, величина которого может достигать годовой мощно­ сти предприятия и более. Среднее содержание блока образуется из содержаний по пересечениям, которые могут быть выше и ниже мини­ мального промышленного (иначе устанавливать минимальное промыш­ ленное содержание для блока не имеет смысла), поэтому относить это содержание к точке и использовать в качестве предельного показателя при оконтуривании ошибочно.

Существует мнение, что прирезаемые на границах блока участки должны иметь среднее содержание для группы пересечений не ниже минимального промышленного. Это половинчатое решение также оши­ бочно, так как, отказываясь от отнесения минимального промышлен­ ного содержания к точке пересечения, его применяют к части под­ счетного блока. Минимальное промышленное содержание устанавли­ вается для подсчетного блока и только к нему оно должно относиться. Всякое отступление от этого принципа противоречит геологическим ус­ ловиям — характеру распределения полезных компонентов в место­ рождениях цветных и редких металлов. Кроме того, необходимо иметь в виду, что минимальное промышленное содержание в настоящее время иногда устанавливается на уровне, обеспечивающем полную рентабель­ ность (что также ошибочно). Оконтуривание рудных тел по площади должно'осуществляться по низкому показателю содержания с приме­ нением ограниченной экстраполяции за контурные точки.

Третий принцип тесно связан со вторым. Оконтуривание по высо­ кому содержанию приводит к раздроблению кондиционных руд на

67

мелкие участки неправильной сложной формы. Это обусловливает как неподтверждение количества и качества запасов, так и значительные неподтверждения пространственного расположения при эксплуатации и занижения проектных объемов горно-подготовительных выработок. Требование обеспечения простой, близкой к изометричной формы под­ счетных блоков имеет весьма важное значение и должно обязательно выполняться при оконтуривании промышленных руд.

В заключение необходимо подчеркнуть, что увлечение оконтуриванием по данным опробования привело к тому, что в геологоразведоч­ ной практике в некоторых случаях резко ослабляется внимание к изу-

Рис. 19. Пример формального оконтуривания оруденения по резуль­ татам опробования.

чению геологических (минералого-петрографических, литологических, структурных и других) признаков ограничений минерализованных тел, а иногда разведчики перестают этим заниматься. В результате появляется формальная рисовка контуров рудного тела (рис. 19) и дается искаженная (завышенная по качественным показателям и зани­ женная по количественным) оценка месторождения, а нарисованные промышленные руды в натуре трудно обнаруживаются (визуально не от­ личимы от породы), что ведет к потерям и чрезмерному разубоживанию при эксплуатации. В плоскости рудного тела применение высоких кондиционных лимитов при оконтуривании приводит к росту преры­ вистости рудных тел, снижению достоверности оценки, особенно ин­ дивидуальной, из-за снижения размеров и числа сечений, характери­ зующих данное рудное тело.

Оконтуривание рудных тел должно осуществляться на геологи­ ческой основе, а содержание и его экономическая оценка могут-играть роль только при характеристике всего подсчетного блока. Поэтому критерии оконтуривания следует исключить из числа кондиционных

6 8

показателей. Контролирующего влияния минимального промышленно­ го содержания достаточно для геологически обоснованной, достовер­ ной и экономически обоснованной оценки подсчетного блока.

Устанавливаемые в настоящее время в кондициях критерии для оконтуривания промышленных руд, кроме охарактеризованного завы­ шения их величины, имеют еще один серьезный недостаток, который усугубляет искажения и ошибки в оценке запасов. Дело в том, что приемлемость лимита содержания или метропроцента, рекомендуемых в кондициях, утверждаемых ГКЗ для оконтуривания промышленных руд, проверяется статистически, при этом учитывается только доля кондиционных пересечений и не учитываются их сложные простран­ ственные взаимосвязи с некондиционными пересечениями. По этой при­ чине появляются резкие различия в предполагаемой и действительной оценке запасов, полученной при оконтуривания по утвержденному уровню метропроцента.

Т а б л и ц а 21

Сопоставление статистических оценок при различных бортах с прямым оконтуриванием

Рассмотрим для примера данные по висмутовому месторождению (табл. 21). Приведенный пример типичен и резкое снижение оценок не­ избежно. Это подтверждает нецелесообразность включения минималь­ ного промышленного и бортового содержаний в кондиции в качестве критериев для оконтуривания промышленных руд.

Проблема ураганных (или выдающихся) проб

Интерес к ураганным пробам то усиливался, то ослаблялся в зависимости от подхода к практическому применению. Учет и урезка ураганных проб становятся то «жесткими», то более «либеральными». За несколько десятилетий предложено большое количество способов выявления и ограничения ураганных (или выдающихся) проб, выска­ заны самые различные точки зрения и даны практические предложе­ ния, но ясного однозначного решения вопроса до сих пор нет. В настоя­ щее время наблюдается очередной период более жесткого подхода к

69