孫遠(yuǎn)強(qiáng)，李曉翠，范洪海，嚴(yán)瓊，陳東歡

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）

下莊（336）鈾礦床地質(zhì)特征及主礦體三維模型構(gòu)建

孫遠(yuǎn)強(qiáng)，李曉翠，范洪海，嚴(yán)瓊，陳東歡

（核工業(yè)北京地質(zhì)研究院，中核集團(tuán)鈾資源勘查與評(píng)價(jià)技術(shù)重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京 100029）

在充分研究下莊（336）礦床的成礦地質(zhì)特征、控礦構(gòu)造條件及礦體賦存形態(tài)的基礎(chǔ)上，利用Surpac軟件，實(shí)現(xiàn)地下礦體三維模型的構(gòu)建，清晰展示主礦體三維空間的分布特點(diǎn)，總結(jié)了該“交點(diǎn)”型礦床的成礦規(guī)律。該模型的建立對(duì)下莊（336）礦床深部找礦突破具有重要的指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值。

三維模型；Surpac軟件；深部找礦；下莊（336）鈾礦床

下莊（336）礦床是我國(guó)下莊鈾礦田內(nèi)形成的具有代表性的“交點(diǎn)”型礦床之一。下莊礦田位于貴東巖體東部，處于南城—于都—翁源NNE向斷裂帶與大東山—貴東EW向構(gòu)造帶的復(fù)合部位。巖體沿NWW向瑤嶺復(fù)背斜南西翼侵入，其東部和北部侵入震旦系—寒武系和奧陶系淺變質(zhì)砂巖、頁巖內(nèi)，南西端侵入泥盆系、石炭系的砂巖、頁巖和硅質(zhì)巖中。礦田內(nèi)部斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，主要有近EW向、NEE向和NE向等3組。斷裂具有活動(dòng)的長(zhǎng)期性、繼承性特點(diǎn)，縱橫交錯(cuò)，構(gòu)成了棋盤格子狀構(gòu)造格局［1］，控制著礦床礦體的分布（圖1）。

下莊（336）礦床位于NE向新橋—下莊斷裂帶與明珠湖—寨下輝綠巖脈交切處。自該礦床發(fā)現(xiàn)至今，科研院所、地質(zhì)大隊(duì)等工作人員對(duì)該區(qū)開展了不同程度的地質(zhì)工作，在成礦規(guī)律總結(jié)及找礦勘查方面取得了較大的突破。迄今為止，在下莊（336）鈾礦的礦床地質(zhì)特征（廣東293大隊(duì)，1983）、礦床定位條件（賴中信，2011）、鈾礦化特征（鐘小明，2010）、控礦因素及成礦規(guī)律（黃宏坤，2010）等方面做了大量研究工作。

2011年廣東韶關(guān)金宏鈾業(yè)有限公司組織湘核工業(yè)工程公司對(duì)礦床進(jìn)行了早期基礎(chǔ)設(shè)施及采礦巷道開發(fā)建設(shè)工作。目前已完成下莊（336）礦床330 m中段的主巷開拓工程，礦區(qū)內(nèi)的豎井挖掘正在進(jìn)行。隨著礦床進(jìn)入全面實(shí)質(zhì)性實(shí)施開發(fā)階段，迫切需要對(duì)礦床的研究成果進(jìn)行系統(tǒng)的歸納總結(jié)，分析成礦地質(zhì)特征以及成礦規(guī)律，建立礦體三維地質(zhì)模型，以便為下一步深部找礦突破提供技術(shù)指導(dǎo)。

1 礦床地質(zhì)

下莊（336）礦床屬于“交點(diǎn)”型鈾礦床，礦體嚴(yán)格受NE向和NWW向硅化破碎帶與中基性脈巖相交軌跡的控制，軌跡面面積的大小直接關(guān)系到礦體的規(guī)模。但其礦化好壞、礦體大小又決定于構(gòu)造本身成礦期熱液活動(dòng)強(qiáng)弱及兩者復(fù)合規(guī)模，構(gòu)造膨脹以及多期礦化疊加部位礦體最富［2］（圖2）。

礦床的儲(chǔ)礦和控礦斷裂主要有2組。一是NE走向的下莊硅化斷裂帶及其上、下盤的次級(jí)帶，礦體僅賦存在其交切輝綠巖墻的部位，巖墻之外無礦。巖墻的厚度相當(dāng)于礦體長(zhǎng)度，其傾向延伸通常是走向長(zhǎng)度的5～7倍［3］。二是NWW走向的2號(hào)硅化斷裂帶，與其走向相近，傾向相反的輝綠巖在深部相交切，形成盲礦體。其礦體的走向長(zhǎng)度通常比傾向延伸大得多。在下莊礦床前一種交點(diǎn)礦體是主要的，占礦床儲(chǔ)量70%以上。下面三維建模的主要是這一類礦體，其7號(hào)礦體是典型代表。它賦存在下莊硅化帶上盤次級(jí)帶——7號(hào)帶與輝綠巖的交接部位，產(chǎn)狀：20°～25°SE∠70° ～88°。沿走向長(zhǎng)度一般為50 m，最短為25 m，沿傾向延伸280 m。礦體走向與傾向比為1∶5，礦體平均厚度3.53 m，礦體平均品位0.136%，礦體賦存標(biāo)高在-25～260m之間。

2 礦體三維地質(zhì)建模

本次工作主要借助于達(dá)索公司的Surpac軟件實(shí)現(xiàn)各類數(shù)據(jù)的構(gòu)建，建立了礦區(qū)探礦工程數(shù)據(jù)庫和主礦體的三維地質(zhì)模型。

2.1 鉆孔地質(zhì)數(shù)據(jù)庫

將鉆孔坐標(biāo)數(shù)據(jù)、測(cè)斜數(shù)據(jù)、編錄數(shù)據(jù)（巖性及鈾測(cè)井品位數(shù)據(jù)）、勘探線坐標(biāo)數(shù)據(jù)等不同的地質(zhì)數(shù)據(jù)信息按一定的關(guān)系有機(jī)地組合在一起創(chuàng)建成鉆孔地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，共同表示探礦工程完整信息的數(shù)據(jù)集合。鉆孔不僅具有平面分布的性質(zhì)，更具有垂直方向上各種變化的屬性信息，建立鉆孔三維模型可以直觀表現(xiàn)出鉆孔的三維空間信息和鉆孔中鈾品位、巖性等屬性信息的分布情況。根據(jù)研究需要，本工作收集了原華南核工業(yè)地質(zhì)局293大隊(duì)提交的有關(guān)報(bào)告和圖件資料，選擇224、226、Ⅲ-Ⅵ和200-213等勘探線上的72個(gè)鉆孔作為數(shù)據(jù)源，利用Surpac軟件系統(tǒng)創(chuàng)建了鉆孔地質(zhì)數(shù)據(jù)庫（圖3）。三維空間內(nèi)清晰展示每條鉆孔軌跡線的形態(tài)特點(diǎn)，快速測(cè)量其偏離勘探線的方位角和隨深度增加的傾角變化數(shù)據(jù)，為下一步鉆孔工程布置提供有效的指導(dǎo)；編錄樣品的鈾品位數(shù)值直觀地標(biāo)注在巖性柱上，為不同塊體的圈定給予明確的礦體分界線。

2.2 礦體三維模型

2.2.1 模型基本參數(shù)

根據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)資料對(duì)礦體基本產(chǎn)狀的揭示，按照礦體的形態(tài)、走向、傾向和空間分布特征確定了建模的范圍和基本參數(shù)。本研究改變以前的塊體模型創(chuàng)建方式，調(diào)整塊體模型的方位、傾角和傾伏角與主礦體的產(chǎn)狀基狀一致，按主礦體的基本產(chǎn)狀，將方位、傾角、傾伏角分別旋轉(zhuǎn)30°、-78°和-61°，使其更符合礦體形態(tài)的變化趨勢(shì)。單元塊模型長(zhǎng)×寬×高為5 m×5 m×2.5 m，次級(jí)分塊為2.5m×2.5m×0.625m（圖4），確保礦體減薄部位估值合理并且不造成礦塊漏估現(xiàn)象發(fā)生。

2.2.2 礦體三維地質(zhì)模型

由于礦體模型是一個(gè)封閉的三維模型。首先在數(shù)據(jù)庫內(nèi)提取單條勘探線剖面圖實(shí)現(xiàn)礦體二維圈定，然后將相鄰的剖面進(jìn)行相連，最后實(shí)現(xiàn)礦體兩端的閉合，藉此構(gòu)建成封閉的三維模型，結(jié)合相應(yīng)的地質(zhì)礦床理論，根據(jù)礦體和巖石的實(shí)際賦存狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)主礦體和次級(jí)礦體的三維模型構(gòu)建［4］。下莊（336）礦體由于嚴(yán)格受輝綠巖脈控制，其長(zhǎng)度就是輝綠巖脈的寬度，因此在走向上延伸較短。礦體傾角大，最高達(dá)88°，傾向延伸較穩(wěn)定，礦體走向與傾向比一般為1∶6，個(gè)別達(dá)到1∶10（圖5）。A7礦體是A5、A9和A10等4個(gè)礦體中規(guī)模較大、傾向延伸最穩(wěn)定的礦體。該礦體目前勘探的深度為-8 m，其深部沒有鉆探工程控制，但依據(jù)三維立體模型在傾向上的延伸特征，可判定該礦體深部成礦潛力較大，是下一步找礦突破需要重點(diǎn)關(guān)注的部位。

2.2.3 礦體品位三維模型

礦體的三維地質(zhì)模型給出了礦體的幾何空間形態(tài)但無法描繪出礦體內(nèi)部的品位分布概況，因此必須在實(shí)體模型的基礎(chǔ)上，應(yīng)用普通克立格法對(duì)模型進(jìn)行品位插值。通過對(duì)礦體塊模型的品位賦值可以得到礦體的品位分布三維立體模型，揭示礦體內(nèi)部品位的具體分布情況［5］。

通過對(duì)該礦床鉆孔數(shù)據(jù)庫的分析處理，提取組合樣長(zhǎng)的品位數(shù)據(jù)，利用普通克里格插值法實(shí)現(xiàn)礦體品位插值，根據(jù)礦體產(chǎn)狀及勘探線工程間距，估值搜索橢球體的參數(shù)設(shè)為：走向方位227°，傾角69°（傾向SE），傾伏角-35°；塊金系數(shù)為0.01，基臺(tái)值為0.034，變程為38 m，經(jīng)過3次估值實(shí)現(xiàn)所有礦體品位的插值。

圖6為A5、A7和A10礦體品位插值三維立體圖，可以判斷A7礦體在深部尖滅部位的品位在0.900%～1.100%之間，有增大趨勢(shì)，再次確認(rèn)該部位為良好的成礦前景區(qū)。

3 結(jié)論

下莊（336）鈾礦床三維實(shí)體模型的建立，為研究礦體形態(tài)變化及品位空間分布特征提供了很好的應(yīng)用工具。礦體三維模型顯示，A7號(hào)礦體在傾向延伸較長(zhǎng)且穩(wěn)定，品位有增加趨勢(shì)，顯示其礦體深部成礦前景良好。地下礦體三維建模技術(shù)不僅可以對(duì)勘探工程的布置做出指導(dǎo)，確保工程設(shè)計(jì)的合理性，減少勘探風(fēng)險(xiǎn)，而且為礦山開發(fā)布置開拓工程提供定位與定量的科學(xué)依據(jù)，提高生產(chǎn)勘探的效率。

［1］鞏志根.下莊礦田的擴(kuò)大很有希望：論第3條主成礦帶的存在［J］.鈾礦地質(zhì)，1993，5:22-25.

［2］鐘小明，王連訓(xùn)，周銳，等.下莊礦田“交點(diǎn)”型鈾礦化特征及利用［J］.西部探礦工程，2010，9:193-196.

［3］賴中信，王娥.下莊礦田礦床定位條件及控礦因素［J］.西部探礦工程，2011，5:125-129.

［4］陳建平，陳勇，曾敏，等.基于數(shù)字礦床模型的新疆可可托海3號(hào)脈三維定位定量預(yù)測(cè)研究［J］.地質(zhì)通報(bào)，2008，4（4）:552-559.

［5］田毓龍，把多恒，高志武，等.金川鎳銅礦床數(shù)學(xué)模型對(duì)深部礦化變化趨勢(shì)的指示［J］.地質(zhì)與勘探，2008，44（1）:82-88.

新書介紹

四卷本英文版《世界鈾礦床》將于2013年8月31日完成全部出版，上市發(fā)行。該書收集了世界上所有重要鈾礦產(chǎn)區(qū)的最新資料，書中的許多內(nèi)容和分析觀點(diǎn)是前所未有的。這部著作不僅提供了全球鈾資源的最新研究成果，還收入了許多以前難得一見的資料。對(duì)每個(gè)國(guó)家和地區(qū)的分析介紹都是針對(duì)具體礦區(qū)或礦田先做詳細(xì)的地質(zhì)描述，然后進(jìn)行概要的經(jīng)濟(jì)分析，其內(nèi)容包括鈾礦區(qū)及礦床的位置和儲(chǔ)量規(guī)模、鈾礦區(qū)的主要特征、精選礦床實(shí)例的特征介紹。礦區(qū)和礦床介紹包括以下章節(jié)：地質(zhì)、蝕變、礦物學(xué)、形態(tài)與大小、礦化控制或判別標(biāo)志、成因問題。類型劃分旨在提供礦床類型及相關(guān)命名的基本標(biāo)準(zhǔn)或依據(jù)。此種篇章布局便于讀者根據(jù)有關(guān)鈾礦文獻(xiàn)分卷查閱。由于包含豐富的、大信息量的插圖和附表，該書可作為地質(zhì)人員、礦業(yè)公司、管理機(jī)關(guān)以及重要自然資源開發(fā)部門無可替代的參考書。全書分為四卷，分別為：亞洲卷，歐洲卷，澳洲、大洋洲與非洲卷，美國(guó)與拉丁美洲卷。

核工業(yè)北京地質(zhì)研究院科技信息所擬組織翻譯出版該書，以饗國(guó)內(nèi)同行讀者。

張鐵嶺供稿

Study on geological characteristics and construction of 3D models of orebody in Xiazhuang（336）uranium deposit

SUN Yuan-qiang，LIXiao-cui，F(xiàn)AN Hong-hai，YAN Qiong，CHEN Dong-huan
（CNNC Key Laboratory of Uranium Resource Exploration and Evaluation Technology，Beijing Research Institute of Uranium Geology，Beijing 100029，China）

On the basis of sufficient study on metallogenic geological characteristics，ore-controlling structures and ore body occurrence shape of Xiazhuang（336）uranium deposit，we completed the construction of 3D models of underground ore body with Surpac software，which clearly showed the distribution characteristics of ore body in a three-dimensional space，and themetallogenic regularity of the“intersection”type uranium deposit.Thismodel established an important directive significance and application value for the breakthrough of the deep prospecting of Xiazhuang（336）uranium deposit.

a three-dimensional model；Surpac software；deep prospecting；Xiazhuang（336）uranium deposit

P614.19；P612

A

1672-0636（2013）03-0130-05

2013-05-13

孫遠(yuǎn)強(qiáng)（1981—），男，山東平邑人，工程師，從事鈾礦地質(zhì)勘查工作。E-mail:sunyq508@126.com

10.3969/j.issn.1672-0636.2013.03.002