Surpac软件在风成沙矿资源量估算方面的应用_王刚.pdf

2023年第1期新 疆 有 色 金 属Surpac软件在风成沙矿资源量估算方面的应用王刚魏文强（新疆地矿局第六地质大队，新疆哈密 839000）摘要：通过无人机对风成沙矿的地表地形测量成果，借助国际矿业软件surpac建立风成沙矿的地表三维模型，结合填图工作成果，对地表三维模型沿地质界限及矿体相对标高进行切割，得出矿体三维模型。通过surpac软件实体体积计算，估算出风成沙矿方量。关键词：风成沙矿；资源量估算；三维建模；Surpac1 工作区简介沙垄一号风成砂矿（天然石英砂）拟设采矿权位于哈密市西南方向直线距离80千米。勘查区行政区划属新疆维吾尔自治区哈密市大南湖乡管辖。勘查区属于低山丘陵地貌单元，地势南高北低，地面高程643-690m之间，相对高差约20m。勘查区位于中纬度亚欧大陆腹地，由于天山山脉横亘北部，加之山南多为荒漠戈壁，本地区具有很强的大陆性温带干旱气候特点，因此本工作区所在哈密盆地的气候分区为暖温带极干旱区。勘查区位于准噶尔板块东南缘活动带康古尔塔格泥盆石炭纪岛弧带的南带和塔里木板块东北边缘活动带觉罗塔格石炭纪岛弧带的北带的对接部位，构造及岩浆活动强烈，对金、铜、镍、钼等矿产的形成提供了良好的地质条件，在区域上形成了土屋黄山铜钼金银成矿带。本文研究的风成沙矿主要分布于库木塔格沙垄一带及勘查区区内的低洼地带，零星出露，有风积、洪冲积砂砾石、亚砂土。其中库木塔格沙垄风成砂为本次勘查的目标层。勘查区出露地层主要为中-上石炭系地层及第四系风积砂。上石炭系梧桐沟组地层为一套中基性、中酸性火山岩碎屑岩。勘查区第四系多分布于全矿区，主要为风积砂，磨圆度较好，粒径 0.053 毫米不等。局部有基岩出露。矿山主要开采风积砂为该勘查区出露的石炭系梧桐沟组地层上部，该天然石英砂矿体裸露地表，广泛分布，据现场调查拟设采矿权范围呈近南南，岩性为微细粒石英砂，分布于山脊呈正地形产出，并延出勘查区外。天然石英砂：土黄色，微细粒结构，主要成分石英含量 7780%、长石、角闪石 510%。石英呈圆状、次圆状，圆度0.7，粒径0.050.15mm。该天然石英砂矿体裸露地表，广泛分布，据现场调查拟设采矿权范围呈近南比向，北西-南东长约1553米，近北东-南西宽约1033米，矿区内矿体面积约1.4549平方千米，呈平行四边形体。矿体出露标高为+643米+690米。2 矿体特征通过地表地形测量、地质填图及采样分析等方法手段，在沙垄一号勘查区共圈定大小天然石英砂矿体6个，均呈南北走向，砂体经风积作用总体向东偏移，各矿体特征如下：1号矿段（S1)：矿体分布于矿区西北角，受矿权范围切割后形态为纺锤状，沿山脊呈正地形产出，并延出勘查区外。长轴方向长124m，最大出露宽度115m，最小出露宽度为 79m，出露面积约 9888。矿体最大厚度 12 米，最小厚度 0.5m，平均厚度 4.8米。矿 体 出 露 最 高 标 高 为 690m，最 低 标 高 为646.804，相对高差为 43.2 米，矿体顺地形沿山脊分布，呈平台状。2号矿段（S2）：矿体分布于勘查区北部，矿体受勘查区范围切割后呈S状，沿山脊呈正地形产出，并延出勘查区外。长轴方向长298m，最大出露宽度为100m，最小出露宽度为60米，平均宽75m，出露面积为 23669。矿体最大厚度为 10 米，最小厚度为0.5m，平均厚度5.2m。矿体出露最高标高为706，最低标高为650，相对高差56米。矿体顺地形沿山脊分布，呈平台状。3号矿段（S3）：矿体分布于勘查区西南部，矿体呈人字形状沿山脊呈正地形产出，并延出勘查区外。长轴方向长 580m，最大宽度为 135m，最小宽度为DOI:10.16206/ki.65-1136/tg.2023.01.025662023年第1期新 疆 有 色 金 属38m，平均宽42米，出露面积为69636。矿体最大厚度为9.3m，最小厚度0.5米，平均厚度为4.7m。矿体出露最高标高为722.288，最低标高为652，相对高差为70.288.。矿体顺地形沿山脊分布，呈平台状。4号矿段（S4）：矿体分布于勘查区南部，矿体呈长条状沿山脊呈正地形产出，矿体基本在勘查区内。长轴方向长1272米，最大出露宽度为207m，最小出露宽度为 37m，平均宽度为 85 米。出露面积为145773。矿体最大厚度为24m,最小厚度为0.5m，平均厚度为6.7m。矿体出露最高标高为690m，最低标高为652m，相对高差为38米。矿体顺地形沿山脊产出，呈长条状。5号矿段（S5）：矿体分布于勘查区东部，矿体呈长条状沿山脊呈正地形产出，东北方向延出勘查区外。长轴方向长为1125m，最大宽度为170m，最小宽度为 35m，平均宽度为 65m。出露面积为 86556。矿体最大厚度为 22m，最小厚度为 0.5米，平均厚度为 8.3m。矿体出露最高标高为 679m，最低标高为647m，相对高差为32米。矿体顺地形沿山脊产出，呈长条状。6号矿段（S6）：矿体分布于勘查区东南部，矿体呈长条状沿山脊呈正地形产出，南方向延出勘查区外。长轴方向长705m，最大宽度为188m，最小宽度为36m，平均宽度为65m，出露面积为59165m。矿体最大厚度为 12 米，最小厚度为 0.5m，平均厚度为4.8m。矿体出露最高标高为 672m，最低标高为651m，相对高差为21m。矿体顺地形沿山脊产出，呈长条状。受气候差异的影响，由风力吹扬作用，形成风成砂和风成黄土等堆积在石炭系火山碎屑岩上部。经采样分析沙垄一号天然石英砂矿体：岩石化学 成 分 SiO2(77-78%)、Fe2O3(1-2%)。体 积 密 度 为1.43-1.66g/cm3。视密度 3.60-6.62g/cm3,球度 0.7，圆度0.7，破碎率6.4-7.3%。地表天然石英砂矿体由石英碎屑、长石碎屑及暗色矿物碎屑颗粒等组成。碎屑成分：占矿石总量的 90-95%，其矿物成分以石英为主，含量占 77-78%，粒径一般在0.05-0.3mm之间，分选性好。其他风化碎屑物占5-10%，其中主要为含铁质碎屑物、长石、云母及少量粘土质矿物。3 工作方法在收集和分析已有测绘资料基础上，本次测量工作采用大疆M210无人机进行测量。大疆M210无人机是采用模块化设计，机翼可拆卸，与机体和附件等可同时装入一个便携式的运输箱内，非常轻巧，可直接手动操作起飞，无需任何发射架和跑道，并且在整个飞行过程中全自动操作。通过大疆智图软件，在飞行前和飞行过程中，可规划、模拟、监控以及控制飞行轨迹。通过简单的拖放操作，可指定所要飞行的区域，规划飞行路线。单击鼠标，可更新飞行任务，或使大疆M210无人机回到起飞位置。本次采用无人机各项参数均通过检验，符合航空摄影规范要求。该风成沙矿（天然石英砂）为松散流体矿体，沿山脊呈正地形产出，矿体裸露地表，矿体为松散砂状，地表高程最高点高程为+690 米，最低点高程为+643 米，地形起伏较大，矿体沿地形产出，用现有的地质储量方法都无法准确计算出矿体的实际方量，所以在已有实测地形图的基础上，利用Surpac软件建立地表三维模型，根据本次地质填图成果确定矿体范围及边界，对地表三维模型沿地质界限及矿体相对标高进行切割，得出矿体三维模型。通过Surpac软件实体报告功能自动计算求得拟设采矿权矿体范围内的石英砂矿方量。4 结论利用Surpac软件根据地质界线和地形测量数据建立矿体模型，直接由Surpac软件自动计算求得拟设采矿权范围内的风成沙矿（包含石英及其他物质）方量为40.69万立方米，根据地表天然砂体重1.66克/立方厘米，地表砂体量为67.54万吨，由于勘查矿种为天然石英砂，因此根据砂体SiO2含量乘以地表风成砂量为天然石英砂的矿石量，最终求得天然石英砂矿石量为52.21万吨。收稿：2022-04-0767