叙谈矿产地质工作 叙谈矿产地质工作
样品采集篇（9）
样品采集篇中的第一节矿产地质样品采集工作的任务与意义、第二节矿产预查阶段的采样工 作、第三节矿产普查阶段的采样工作，已陆续刊登在本刊2015年1～6期中，第四节矿产详查 阶段的采样工作已刊登于前2期，本期及下期将刊登第五节矿产勘探阶段的采样工作。
第五节矿产勘探阶段的采样工作（上）
国家标准GB/T17766—1999中规定：“勘探，是对已知具有工业价值的矿床或经详查圈出的 勘探区，通过加密各种采样工程，其间距足以肯定矿体（层）的连续性，详细查明矿床地质 特征，确定矿体的形态、产状、大小、空间位置和矿石质量特征，详细查明矿体开采技术条 件，对矿产的加工选冶性能进行实验室流程试验或实验室扩大连续试验，必要时应进行半工 业试验，为可行性研究或矿山建设设计提供依据。”从国家标准中可以看出，矿产勘探工作 是在具有工业价值的并经过详查工作的矿床上进行的。矿产勘探的任务是要对矿床的矿体地 质特征进行“详细查明”，同时要对矿体开采技术以及矿石选冶性能进行可行性论证，为矿 山开发提供依据。因此，在矿床勘探中除加密施工钻探与槽探工程外，还要施工各类坑探工 程和开展各种经济技术开发试验。显然，勘探阶段的采样工作量也是较大的，不但要采集大 量钻孔岩芯样品、探槽以及坑探中用于测定化学含量或物理性能的样品，而且还要采集经济 技术加工样品和专题性研究的样品，以便详细查明矿床地质特征。1认识上的革新
矿产勘探是为矿山开发做准备的，它不但需要投入大量的工作，而且所投入的工作量要与矿 山开发相匹配，才能使所获得的各类资料与数据为矿山设计提供依据。若是勘探工作与矿山 建设脱节，将会造成巨大的财力、人力和时间上的浪费。在计划经济年代，矿产地质勘探工 作和矿山开发建设基本是由不同部门分管的，之间存在诸多脱节现象。地矿部门在“以钢为 纲”的口号下，往往为了追求钻探的进尺和矿产资源储量的规模而不顾当时的选、冶技术条 件和资源的需求程度，大量投入工作量，进行地质勘探工作，造成不少矿床的勘探结果无法 利用。如某地有铁矿石资源储量30多亿吨，因含磷超标，无法利用，己成为“呆矿”超过半 个世纪之久；又如江南某铁矿在20世纪70年代经过两年多的“大会战”，投资1000多万元人 民币，完成了勘探工作，但因开发技术原因，沉睡了30多年。如此实例，数不胜数。当今在 市场经济条件下，若重蹈覆辙，就等于将投入的资金长期深埋在地下，其结果必将使资本失 去自身活力，甚至会引发资金链的断裂。所以一个矿床的勘查工作是否进入勘探阶段，不仅 决定于地质条件，更要取决于当前技术条件下能否得到利用，即使可以利用，还要看市场是 否 需求，以及勘探所获得的地质、经济、技术的资料能否满足其需要，因而，勘探工作是地质 与市场的纽带，是充满社会经济发展气息的工作。
中国在20世纪90年代中期依据历史与现实情况，为社会发展需要，在新的矿产资源法中将探 矿权与采矿权分立，明确了“谁投资、谁受益”。于是在地矿市场上形成一种潜规律，地质 矿产部门在矿产勘查中一般只进行到详查阶段，而以后的矿产地质勘探工作基本上由矿山开 发部门负责。从而，不但节省了大量的勘探资金，而且将矿产地质勘探工作与市场更密切地 衔接起来了。但是，另一方面的问题又出现了，大家为了投入的资金能在最短期限内获得最 大的利益，对于矿床地质勘探工作的投入都比较谨慎，目前除了采矿权属于中央企业、国家 企业的大型矿床外，大多数矿山开发部门只选取矿体较富集的地段或几条勘探线的范围，或 在各自采矿权范围内开展勘探工作，于是一个矿床达到勘探程度的往往只是其中一小部分， 并且当勘探工作初步完成或即将完成时就投入开发，开始高强度的经济运营。通过近20年的 实践证明，这种分工虽然存在不少弊端，特别是资源与环境保护方面的问题，但在现今地矿 市场上还有可取之处。
2穿脉坑道中的采样工作
矿产勘探阶段涉及的工程种类较多，投入的工作量也较大，除大量槽探、钻探工程外，还要 投入一定的坑探工程，其中的平巷，也称为平窿，由于施工简便、掘进速度较块、设备简单 、投资较少以及它揭露面积较大，既可以更全面地观察到各种地质现象，又能采集到各类新 鲜样品等，因而得到较为广泛的应用，成为矿产地质研究及各种样品采集的最理想之地。斜 井与竖井在地质勘探阶段中采用相对少些，它常与平巷搭配，构成一个完整的勘探工程系统 ，对矿体进行追索与控制。平巷依据其与矿体走向之间的相对关系又可分为2种：坑道走向 与矿体走向呈垂直或斜交的俗称“穿脉坑道”；坑道走向与矿体走向平行或沿矿体走向掘 进的则俗称“沿脉坑道”。在这2种坑道中采样的方法也有所不同。
目前在勘探中挖掘的大多是穿脉坑道，主要用于揭露和控制矿体。在坑道中采样工作按规范 要求是在穿脉坑道的两壁或一壁一顶进行，但在实际执行中一般多在一个侧壁上采样，只有 当矿化极不均匀时采用两壁同时采样，至于在坑道的顶壁上采样，出于安全和工作条件考虑 ，一般较少采用。采样方法对固体金属矿床和部分非金属矿床而言，基本上都是采用刻槽采 样法，并且采样均要垂直于矿体厚度的方向、按不同矿石类型进行分段采样。当矿体与围岩 界线明显时，采样工作也不要在矿体边缘嘎然停止，而要继续布置刻槽采样，一般在无矿化 的围岩中还要采集1～2个样品；当矿体与围岩没有明显界线时，更要连续布置刻槽采样，直 至无矿化或无蚀变迹象为止，以便更准确地控制矿化范围，合理地圈定工业矿体。采样工作 最好布置在距坑道底部1 m左右的侧壁进行，以便于采样工人操作；当矿体产状较陡时，可 以按水平方向布置采样，不一定非与矿体厚度垂直，以便提高采样速度和防止所采集的岩、 矿石碎块的飞溅和混杂。每个样品采样的长度一般1～2 m，原则上不能大于工业指标所规定 的最低可采厚度和夹石剔除厚度。刻槽断面的宽×深规格大小与不同矿种、矿床类型及其矿 化均匀程度有关，如大宗的铁、铜、铅、锌矿以及大部分非金属矿产等，其采样断面的宽× 深规格一般为5 cm×2 cm，个别变化较大的矿体为10 cm×3 cm；金、铌、钽、铍等贵金属 和稀有金属矿产，采样断面的宽×深规格普遍较大，一般为10 cm×5 cm，对于变化较大的 断面，其宽×深甚至可增至20 cm×5 cm。
坑道采样工作通常与编录工作同时进行，或先编录、后布置采样工作。编录方法与探槽编录 基本相似，采取展开图方式展示。穿脉坑道编录展开图一般只展示其二个侧壁和一个底板或 二个侧壁和一个顶板。编录时通常在坑道侧壁与顶壁交接的部位拉一测绳作为横坐标，用钢 卷尺垂直于测绳作为移动的纵坐标，将坑道壁上各种地质界线的特征点在纵横坐标上数据测 定下来，投点在方格纸上，然后结合现场实况，勾画出坑道地质编录图。在编录图上要将侧 壁和顶板方位标注在图的两头，以便明示其相对关系；采样位置及其长度要用黑白相间的断 线表示在图上，并在其上方注上样品编号，通常每5个或10个样品标注一次，以便减轻图面 的负担。在有支护的坑道中，采样工作一定要及时，随坑道掘进同步进行，否则错失时机， 无法挽回。据各单位经验，在坑道采样编录中还要注意如下几点：
（1） 坑道地质观察与研究。 在采样工作全面开展之前，要对整个坑道进行系统而细致的 地 质观察，在搞清楚地质构造及其与矿体关系之后再布置采样工作。在此基础上一定要将坑道 中所有的地质现象与钻孔资料和地表资料进行对比，力求有所发现。中国华南某大型钨锡钼 铋矿床，当初是以热液型钨锡矿床进行勘探，后来在坑道采样编录中发现了云英岩化矽卡岩 以及辉钼矿化与辉铋矿化，经与地表、钻孔资料比照后，发现地表与地下资料不一致，进而 加强了地表工作，发现了另一个矿化带以及多种矿化的特征，把矿床规模及其价值提升了一 个级次。
（2） 坑道壁除尘问题。 由于勘探的坑道通风设备有限，在工程掘进过程中所产生的大量 粉 尘往往不能排出而附着在坑道壁上，使坑道壁上的各种地质现象被粉尘所覆盖，模糊不清。 在这情况下不但不能进行地质观察，也无法进行采样。过去某单位按规范要求在平巷内进行 采样，其样品分析数据普遍低于钻孔中同一矿石类型的样品分析数据，经多方查对也不见成 效，后将坑道壁冲洗干净后再采样，分析结果则与钻孔中样品的分析结果基本一致。显然， 问题产生于样品受坑道壁上粉尘散落的干扰，使矿石品位出现系统性误差。因此，在采样之 前必须将坑道壁冲洗干净。
（3） 照明问题。 由于勘探的坑道其照明系统往往不及矿山生产坑道，通常地质人员一手 拿 着2～4节一号干电池手电筒，一手拿看地质锤，在泥泞的坑道中前后奔波，历尽艰辛地观察 地质现象，布置采样工作。这样不但不能很好地进行全面系统的地质观察与编录，而且也无 法进行采样。后来有的地质人员改用按在安全帽上的矿灯来照明，但其照明范围有限，加上 身背“电石”，过于沉重，因不便工作而被遗弃。近年来，许多单位，特别是外资企业，对 照明问题 特别重视，有的将大号应急灯挂在坑道壁上，照亮一大片；有的拉上电线，安装临时照明灯 具，照亮整个坑道，为提高工作效率与效果创造了良好环境，使地质人员再也不用在昏暗中 摸索了。
3沿脉坑道中采样工作
在地质勘探中沿脉坑道多用于追索和圈定矿体，特别是一些脉状、扁豆状非金属矿床和部分 稀有、贵金属矿床。其采样方法也是以刻槽法采样为主，但是，由于沿脉坑道是平行或沿着 矿体走向掘进的，而按采样工作的要求，样槽方向必须是垂直矿体厚度方向，按一定间距 进 行，才能全面系统地掌握矿体的品位和厚度特点。于是在此就产生一个问题，究竟每个样品 间隔多少距离才能对矿体的厚度与品位起到控制作用，也就是俗称的采样间距问题。对于这 个问题许多同仁进行过探讨，提出了许多方案，有的认为采用勘探线的间距作为采样间距， 有的认为不要硬性规定，各自按试验结果决定，总之，没有做出统一的规定。不过有一点是 共识的，即依据矿体变化情况而定，矿化均匀者采样间距则可大些，反之亦然。如矿体变化 性相对较稳定的脉状金属矿床，其采样间距可相对放宽，而矿体变化性较大的扁豆状伟晶岩 型稀有金属矿床，其采样间距应相对加密，甚至有的矿区在掌握伟晶岩脉产出特征基础上， 不受规定的采样间距限制，在沿脉坑道中依据矿体形态变化在伟晶岩脉膨胀部位采样。目前 在不同矿种、不同矿床中，采样间距往往是采用经验数据确定，而很少是通过试验结果确定 的。大量实践表明，在沿脉坑道中采样间距的确定不但要考虑不同矿种、不同矿床的矿体变 化的均匀程度，而且还应该考虑到资源储量估算的精度问题，因此，在很多矿区沿脉中采样 ，采样间距往往是勘探间距的偶数分之一，如1/2、1/4、1/6等，便于资源储量估算及其资 源储量类型的厘定。
沿脉坑道中采样一般是在顶板或在掌子面上进行。在顶板上的采样工作比较艰辛，但采样点 的位置及其采样质量都便于检查，而在掌子面上采样相对容易，但随着坑道的掘进，采样的 掌子面立即消失，难于对其进行检查与核实。因此，目前大多还是在顶板上采样，但在顶板 采样中一定要做好样品收集工作，以往曾出现过因采集下来的样品碎块到处散落，极易丢 失或 有其他组分混入样品中，以至矿石品位偏高或偏低。样品长度及其断面规格的确定与穿脉坑 道中基本一致。沿脉坑道编录方法与穿脉坑道的基本相同，但它不以侧壁编录为主，而以顶 板编录为主，有时辅以侧壁，然后以展开图方式展示。样品采集后应在顶板采样位置上用红 油漆标注上样品编号，并且要做到顶板采样点、装样品口袋、坑道编录图和样品登记薄上四 者编号完全一致。
（中国地质科学院矿产资源研究所 吴良士 供稿）