矿产资源储量估算

作者：[美]Mario E. Rossi

     [加]Clayton V. Deutsch著；

张北廷 胡宪铭张树泉高利民万会译

定价：225.00元

出版时间：2024-10

ISBN 978-7-5024-9998-3

1引言1

1.1目标与方法1

1.2资源建模范围2

1.3关键方面3

1.3.1数据整理和数据质量3

1.3.2地质模型及估算域定义4

1.3.3空间变异性的评价5

1.3.4地质和采矿贫化5

1.3.5可回采资源量：估算6

1.3.6可回采资源量：模拟7

1.3.7验证与核对8

1.3.8资源量分类9

1.3.9最佳钻孔间距10

1.3.10中、短期模型10

1.3.11品位控制10

1.4历史性认识11

参考文献12

2统计概念和工具13

2.1基本概念13

2.2概率分布14

2.2.1单变量分布14

2.2.2参数和非参数分布18

2.2.3分位数19

2.2.4期望值20

2.2.5极值-特异值21

2.2.6多变量分布21

2.3空间数据分析24

2.3.1解丛聚24

2.3.2多变量解丛聚27

2.3.3移动窗口与比例效应27

2.3.4趋势建模28

2.4高斯分布与数据转换29

2.5数据集成与推断30

2.6练习33

2.6.1第一部分：微积分与代数33

2.6.2第二部分：高斯分布34

2.6.3第三部分：均匀分布34

2.6.4小规模解丛聚35

2.6.5大规模解丛聚35

参考文献36

3地质控制和块体建模38

3.1地质成矿控制38

3.2地质解释与建模43

3.2.1距离函数与矿量的不确定性45

3.2.2地质统计学建模50

3.3可视化50

3.3.1比例尺54

3.3.2数据54

3.4块体模型设置和几何形状55

3.4.1坐标系统55

3.4.2地层坐标58

3.4.3块体模型59

3.4.4块体大小60

3.4.5块体的几何形状61

3.4.6块体模型体积和变量62

3.5最低标准、良好实践和最佳实践的总结63

3.6练习65

3.6.1第一部分:矿脉类型建模65

3.6.2第二部分:坐标系68

参考文献69

4估算域的定义70

4.1估算域70

4.2定义估算域71

4.3案例研究： 埃斯康迪达铜矿的估算域定义72

4.3.1初始数据库的探索性数据分析75

4.3.2估算域的初始定义77

4.3.3按构造域划分的全铜（TCu）品位相关图模型82

4.3.4最终估算域83

4.4边界与趋势84

4.5与估算域定义相关的不确定性88

4.6最低标准、良好实践和最佳实践的总结88

4.7练习89

4.7.1第一部分：基础统计89

4.7.2第二部分：二维趋势建模89

4.7.3第三部分：三维趋势建模90

参考文献91

5数据收集与处理92

5.1数据92

5.1.1钻探、槽探和坑探的工程位置93

5.1.2所用取样方法和钻孔设备93

5.1.3各类钻孔或样品的相对质量94

5.1.4采样条件95

5.1.5岩芯重量和样品采取96

5.1.6样品采集和制备程序96

5.1.7地质填图和测井程序96

5.1.8样品制备和测定程序98

5.1.9取样数据库建设98

5.2取样理论基础98

5.2.1定义和基本概念99

5.2.2误差基础及其对样品结果的影响99

5.2.3异质性与基础误差100

5.3解离粒度法102

5.3.1基本样品误差（FE）102

5.3.2诺模图（列线图解）102

5.3.3诺模图的创建102

5.3.4采样基础误差103

5.3.5偏析或分布异质性104

5.3.6定界和提取误差104

5.3.7制备误差105

5.4取样质量保证和质量控制105

5.4.1一般原则106

5.4.2质量保证/质量控制程序的要素107

5.4.3插入程序和检查物料的处理 108

5.4.4评审程序和验收标准109

5.4.5统计和图形控制工具111

5.5变量和数据类型112

5.5.1原始变量和转换变量112

5.5.2软数据114

5.5.3成分数据114

5.5.4累积变量120

5.6组合和特异值121

5.6.1钻孔数据组合121

5.6.2组合长度和方法 122

5.6.3特异值123

5.7体重测定125

5.8地质冶金学数据127

5.9最低标准、良好实践和最佳实践的总结128

5.10练习129

5.10.1第一部分：取样诺模图的先决条件130

5.10.2第二部分：诺模图和基础误差131

参考文献131

6空间变异性134

6.1概念134

6.2实验变异函数与探索性分析139

6.2.1其他连续性估计量141

6.2.2变异函数的推断和解释142

6.3三维变异函数建模144

6.3.1常用的变异函数模型145

6.3.2基本变异函数建模指南146

6.3.3变异函数拟合和交叉验证的优劣153

6.4多变量情况154

6.5最低限度、良好实践和最佳实践的总结158

6.6练习158

6.6.1第一部分：手工计算158

6.6.2第二部分：小数据集159

6.6.3第三部分：大数据集159

6.6.4第四部分：互变异函数160

6.6.5第五部分：连续数据的指示变异函数160

参考文献161

7开采贫化163

7.1可回采资源与原地资源163

7.2贫化和矿石损失的类型166

7.2.1内在贫化或支撑的变化166

7.2.2地质接触贫化167

7.2.3采矿作业贫化170

7.3体积方差修正171

7.3.1仿射修正173

7.3.2间接对数正态修正174

7.3.3分布模型的其他持久性174

7.3.4离散高斯法175

7.3.5非传统的体积方差修正方法176

7.3.6限制克里格规划176

7.3.7概率估算方法177

7.3.8体积-方差修正方法的一般应用178

7.4信息的影响180

7.5最低限度、良好实践和最佳实践的总结182

7.6练习183

7.6.1第一部分：组合变异函数和理论复习183

7.6.2第二部分：计算平均变异函数184

7.6.3第三部分：形状模型的变化184

参考文献184

8可回采资源储量估算187

8.1估算的目标和目的187

8.1.1条件偏差187

8.1.2估算的体积支撑190

8.1.3全局和局部估算190

8.1.4加权线性估算190

8.1.5传统的估算方法191

8.1.6经典多边形法191

8.1.7最近地区法192

8.1.8距离幂次反比法193

8.2克里格估算法194

8.2.1简单克里格194

8.2.2普通克里格196

8.2.3具有趋势的克里格198

8.2.4局部变化均值200

8.2.5随机趋势模型200

8.2.6克里格趋势与过滤201

8.2.7外部漂移克立格法201

8.3协同克里格202

8.3.1简单协同克里格203

8.3.2普通协同克里格204

8.3.3配置协同克里格205

8.3.4采用贝叶斯更新的配置协同克里格205

8.3.5成分数据插值206

8.3.6品位-厚度插值207

8.4块克里格208

8.5克里格规划208

8.6最低标准、良好实践和最佳实践的总结210

8.7练习211

8.7.1第一部分：克里格理论211

8.7.2第二部分：手算克里格习题211

8.7.3第三部分：条件偏差211

8.7.4第四部分：用克里格法建立一个网格212

参考文献212

9可回采资源：概率估算215

9.1条件分布215

9.2基于高斯的克里格法216

9.2.1多元高斯克里格216

9.2.2统一调节法217

9.2.3析取克里格法221

9.2.4多元高斯假设检验222

9.3对数正态克里格法223

9.4指示克里格法223

9.4.1数据集成224

9.4.2有先验均值的简单克里格法和普通指示克里格法225

9.4.3中位数指示克里格法226

9.4.4使用不等数据227

9.4.5使用软数据227

9.4.6指示克里格的正合性228

9.4.7指示克里格支撑的改变228

9.5指示克里格法的实践229

9.6协同指示克里格法234

9.7概率克里格法234

9.8最低限度、良好实践和最佳实践的总结235

9.9练习236

9.9.1第一部分：指示克里格236

9.9.2第二部分：不确定度的多元高斯克里格236

参考文献237

10可回采资源：模拟240

10.1模拟与估算240

10.2连续变量：基于高斯的模拟242

10.2.1序贯高斯模拟243

10.2.2转向带法246

10.2.3LU分解（三角矩阵分解）248

10.2.4直接序贯模拟249

10.2.5直接块模拟250

10.2.6概率场模拟251

10.3连续变量：基于指示的模拟253

10.4模拟退火254

10.5模拟分类变量258

10.5.1离散变量序贯指示模拟258

10.5.2截断高斯模拟259

10.5.3截断多元高斯模拟259

10.6联合模拟：利用辅助信息和联合条件模拟262

10.6.1基于指示的方法262

10.6.2马尔可夫-贝叶斯模型（Markov-Bayes）263

10.6.3软数据校准264

10.6.4高斯联合模拟265

10.6.5逐步条件变换266

10.6.6超级辅助变量268

10.6.7利用成分克里格的模拟269

10.7模拟现实的后处理270

10.8最低标准、良好实践和最佳实践的总结272

10.9练习273

10.9.1第一部分：序贯指示模拟273

10.9.2第二部分：序贯高斯模拟273

10.9.3第三部分：三维数据模拟275

10.9.4第四部分：模拟中的特殊问题275

参考文献276

11资源模型验证和协调279

11.1检查和验证资源模型的需要279

11.2资源模型的完整性280

11.2.1现场程序280

11.2.2数据管理与处理281

11.3重新采样282

11.4资源模型验证284

11.4.1地质模型验证284

11.4.2统计验证285

11.4.3图形验证288

11.5与以前模型和备选模型的比较289

11.6协调291

11.6.1与过去生产数据协调291

11.6.2建议的协调程序292

11.7最低标准、良好实践和最佳实践的总结296

11.8练习297

11.8.1第一部分：交叉验证297

11.8.2第二部分：检查模拟298

参考文献298

12不确定性和风险299

12.1不确定性模型299

12.2风险评估302

12.3资源分类和报告标准306

12.3.1基于钻孔间距的资源分类310

12.3.2基于克里格方差的资源分类311

12.3.3基于分次估算克里格规划的资源分类312

12.3.4基于不确定性模型的资源分类312

12.3.5资源类的平滑和手工解释312

12.4最低标准、良好实践和最佳实践的总结314

12.5练习314

12.5.1第一部分：取样的不确定性314

12.5.2第二部分：损失函数316

参考文献316

13短期模型318

13.1长期模型用于短期规划的局限性318

13.2中期和短期建模319

13.2.1实例：Escondida矿季度储量模型319

13.2.2更新地质模型320

13.3矿石和废石的选择324

13.3.1常规品位控制方法327

13.3.2基于克里格的方法328

13.3.3实例：品位控制研究329

13.4矿石和废石的选择：基于模拟的方法333

13.4.1最大收益品位控制法334

13.4.2多元情况335

13.5品位控制的实践和操作问题335

13.6最低标准、良好实践和最佳实践的总结338

13.7练习339

参考文献339

14案例研究341

14.12003年Cerro Colorado铜矿资源模型341

14.1.1地质背景341

14.1.2岩性342

14.1.3蚀变343

14.1.4矿化类型343

14.1.5构造地质344

14.1.6数据库345

14.1.7估算域定义348

14.1.8数据库检查和验证349

14.1.9钻孔类型比较350

14.1.10实验室质量保证-质量控制（QA/QC）352

14.1.11地形352

14.1.12体重352

14.1.13地质解释和建模352

14.1.14体积和其他检查353

14.1.15探索性数据分析354

14.1.16组合样与炮孔数据对比357

14.1.17接触分析358

14.1.18相关图模型359

14.1.19变更支撑以估算内部贫化361

14.1.20Cerro Colorado矿的TCu品位-吨位预测曲线362

14.1.21Cerro Colorado矿2003年资源块模型363

14.1.22品位模型363

14.1.23资源分类365

14.1.24冶金地质单元的估算367

14.1.25OXSI/OXSA和SNSI/SNSA的估算368

14.1.26抗压强度估算368

14.1.27资源模型校准369

14.1.28资源模型的统计验证372

14.1.29资源模型的可视化验证374

14.2圣弗朗西斯科（So Francisco）金矿的多重指示克里格法374

14.2.1数据库和地质375

14.2.2地质建模375

14.2.3多重指示克里格法的分类定义377

14.2.4指示变异函数378

14.2.5体积方差修正380

14.2.6块模型定义和多重指示克里格法381

14.2.7多重指示克里格规划和资源分类382

14.2.8多重指示克里格资源模型：品位-吨位曲线383

14.3用指示克里格法对北埃斯康迪达矿的氧化单元进行建模385

14.4红狗矿的多变量地质统计模拟389

14.4.1地质和数据库390

14.4.2多变量模拟方法392

14.4.3利润比较398

14.4.4利润函数399

14.4.5参考数据399

14.4.6建模399

14.4.7结果400

14.5不确定性模型与资源分类：Michilla矿的案例研究402

14.5.1Lince-Estefanía矿403

14.5.2不确定性模型的建立405

14.5.3TCu和按地质单元的指示变异函数405

14.5.4条件模拟模型406

14.5.5按面积划分的概率区间407

14.5.6结果411

14.6圣克里斯托鲍尔矿（San Cristóbal）的品位控制414

14.6.1地质背景415

14.6.2最大收益（MR）品位控制方法416

14.6.3最大收益法的实施417

14.6.4结果420

14.7澳大利亚南部奥林匹克坝冶金地质模型421

14.7.1第一部分：矿物回收率和性能预测的分层多元回归422

14.7.2方法422

14.7.3分析427

14.7.4第二部分：非累加性地质冶金参数的多元成分模拟433

14.7.5对23个原矿品位变量进行建模434

14.7.6序贯高斯模拟的细节438

14.7.7对9个粒径变量建模439

14.7.8建立100个伴生矩阵变量模型441

14.7.9对伴生矿产数据的特殊考虑442

14.7.10直方图/变异函数再现442

14.8结论444

参考文献450

15结论452

15.1建立矿产资源模型452

15.2所用模型的假设和局限性454

15.3文件和审核跟踪455

15.4未来趋势457

参考文献457