NGUYÊN TRỮ LƯỢNG VÀNG GỐC VÙNG PHƯỚC SƠN
2.3.1. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn mô hình
Theo đa số các nhà địa chất thăm dò, lựa chọn mô hình hoá thân quặng để giải quyết vấn đề đánh giá tài nguyên, trữ lượng phụ thuộc chủ yếu vào các yếu tố sau: yếu tố khống chế quặng; hình dạng, kích thước thân quặng; sự phân bố các thành phần có ích trong thân quặng; hình dạng mạng lưới thăm dò.
2.3.1.1. Yếu tố khống chế quặng
Vùng nghiên cứu có hai phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ có số liệu đầy đủ nhất cho đánh giá trữ lượng. Phân khu Bãi Đất có thân quặng chính (BĐMQ) là mạch thạch anh - sulfua đa kim - vàng phân bố trong các mặt tách lớp đá phiến thạch anh - biotit kéo dài phương bắc đông bắc - nam tây nam. Phân khu Bãi Gõ có thân quặng QTZ3 cũng là mạch thạch anh - sulfua đa kim - vàng phân bố trong các mặt tách lớp đá phiến thạch anh - biotit và phiến sét vôi hệ tầng Núi Vú, phân hệ tầng trên, phương kéo dài bắc đông bắc - nam tây nam.
2.3.1.2. Mối quan hệ quặng hoá với đá vây quanh
Các thân quặng BĐMQ và QTZ3 có ranh giới tương đối rõ ràng với đá vây quanh (ảnh 1.1). Với đặc điểm nêu trên, sử dụng mô hình mặt cắt địa chất (mô hình đường đẳng trị), mô hình hàm cấu trúc để mô hình hoá các tính chất thân quặng là phù hợp.
2.3.1.3. Hình dạng kích thước thân quặng và đới khoáng hoá
Thân quặng BĐMQ kéo dài phương bắc đông bắc - nam tây nam khoảng 250m, theo hướng dốc tây – tây bắc là 20 ÷ 300m, góc dốc trung bình khoảng
30o. Thân quặng QTZ3 phương bắc đông bắc - nam tây nam dài 450m, cắm về tây - tây bắc khoảng 1.200m với góc dốc trung bình 35o.
Thân quặng khu Đăk Sa có hình dạng từ đơn giản (BĐMQ hệ số biến đổi chu vi đường viền: 1,23); đến phức tạp (QTZ3 hệ số biến đổi chu vi đường viến: 1,62). Với đặc điểm trên, sử dụng mô hình hình học mỏ (đường đẳng trị) là phù hợp, mô hình mặt cắt không thật phù hợp do thân quặng (QTZ3) có hình dạng phức tạp, phải lập các mặt cắt phụ trợ; mô hình hàm cấu trúc không ảnh hưởng đến yếu tố hình dạng.
2.3.1.4. Sự phân bố các thành phần có ích trong thân quặng
Thân quặng BĐMQ hàm lượng Au: 0,13 ÷ 76g/T, trung bình 18,65g/T, hệ số biến thiên hàm lượng Vc=267%, thuộc loại đặc biệt không đồng đều; thân quặng QTZ3 hàm lượng Au: 0,11 ÷ 48g/T, trung bình: 9,57g/T, hệ số biến thiên hàm lượng Vc=206%, cũng thuộc loại đặc biệt không đồng đều.
Để nhận biết đặc điểm phân bố thống kê và mối quan hệ các thông số thân quặng, định hướng cho các phương pháp nghiên cứu tiếp theo phải sử dụng phương pháp thống kê (một chiều, có thể hai chiều). Mặt khác, với mức độ biến đổi hàm lượng Au trong các thân quặng thuộc loại đặc biệt không đồng đều, mô hình hàm cấu trúc là tối ưu nhất vì ngoài đánh giá mức độ biến đổi còn đánh giá được đặc tính biến đổi, tính dị hướng, đẳng hướng của các thành phần có ích trong thân quặng, phục vụ cho công tác tính trữ lượng và tài nguyên.
2.3.1.5. Hình dạng mạng lưới thăm dò
Công tác thăm dò tại 2 phân khu Bãi Đất và Bãi Gõ được thực hiện ở tỷ lệ 1:2.000; đã khoan 57 lỗ khoan ở phân khu Bãi Đất (hình 2.9) và 76 lỗ khoan phân khu Bãi Gõ (hình 2.10).
Công trình khoan thi công chủ yếu dạng phi tuyến. Mạng lưới thăm dò tương đương với tuyến cách tuyến là (30-50)m và công trình trên tuyến là (30-50)m.
Với hình dạng mạng lưới thăm dò đã tiến hành là phi tuyến, việc lập các mặt cắt địa chất theo tuyến thăm dò thường phải chiếu các công trình thăm
dò vào mặt cắt, do đó làm giảm độ chính xác. Song, với mạng lưới công trình thăm dò như đã thi công, mô hình hình học mỏ (đường đẳng trị), mô hình toán thống kê và hàm cấu trúc hầu như không bị ảnh hưởng.
Hình 2.9. Sơ đồ bố trí công trình khoan thăm dò thân quặng BĐMQ
2.3.2. Lựa chọn mô hình
Trên cơ sở phân tích các yếu tố địa chất khống chế quặng hoá; mối quan hệ quặng hoá với đá vây quanh; hình dạng; kích thước; đặc điểm biến đổi và sự phân bố các thành phần có ích; hệ thống thăm dò và ưu nhược điểm của từng mô hình nêu trên (tổng hợp ở bảng 2.2), để phù hợp với phần mềm ứng dụng, theo NCS mô hình hoá quặng Au gốc trong vùng nghiên cứu tốt nhất sử dụng phối hợp mô hình mặt cắt địa chất, mô hình hình học mỏ (đường đẳng trụ), mô hình toán thống kê và mô hình hàm cấu trúc. Trong đó mô hình hàm cấu trúc là chủ đạo.
Bảng 2.2. Bảng tổng hợp ưu, nhược điểm của các mô hình
Nhóm mô hình Các mô hình Ưu điểm chính Nhược điểm chính
Mô hình dạng biểu đồ (mô hình mặt cắt,
bản đồ, v.v)
Là cơ sở thiết kế, thi công các phương án thăm dò, tính trữ lượng, tài nguyên khoáng sản; thiết kế khai thác mỏ khoáng
Chỉ đánh giá định tính về tích tụ khoáng sản mà không đánh giá định lượng
Mô hình khối (trụ, đa giác,
v.v)
Cơ sở cho các phương pháp tính trữ lượng, tài nguyên bằng nhiều phương pháp: khối địa chất, khối khai thác, v.v.
Trường hợp thân quặng có thế nằm, chiều dày không ổn định thì mô hình gặp nhiều khó khăn
Hình học hoá các tính chất của thân quặng
Mô hình hình học mỏ
Nhận thức chung về sự phân bố không gian các tính chất của khoáng sản và cấu trúc địa chất vây quanh; Dự báo khoáng sản theo toạ độ điểm bất kỳ trong không gian; Thu nhận các khái niệm về hình dạng, cấu trúc thân khoáng và xác định độ tập trung khoáng sản trong phạm vi cần đánh giá.
Hạn chế trong dự báo các giá trị trung bình, cũng như không thể nhận được những tiêu chuẩn định lượng khách quan về mức độ thăm dò
Phân tích Trend
Có khái niệm về hình thái, quy luật, mức độ phức tạp của đối tượng cần nghiên cứu, đặc điểm địa chất, kiến trúc không gian.
Giải các bài toán độ lệch Trend (hiệu ứng Trend) là rất phức tạp, dài dòng, phải sử dụng thêm giải pháp thống kê, Kriging để khoanh định diện tích kết hợp với bản đồ Trend, hiện ít được sử dụng
Mô hình dựa trên lý thuyết hình học mỏ
Mô hình hoá theo chuỗi Phurie hai chiều
Làm sáng tỏ đặc tính tập trung, phân tán các nguyên tố tạo quặng trong các trường quặng, đới quặng, làm sáng tỏ các diện tích có dị thường địa hoá, giải đoán ảnh viễn thám,
Khối lượng tính toán lớn, xử lý thông tin quá phức tạp nên ít được áp dụng ở Việt Nam
Nhóm mô hình Các mô hình Ưu điểm chính Nhược điểm chính nghiên cứu môi trường.
Một chiều
Thể hiện mức độ biến đổi các thông số chiều dày (Vm%), hàm lượng (Vc%) thông qua các giá trị trung bình, phương sai, hệ số biến đổi
Chưa phản ánh được đặc tính và cấu trúc của sự biến đổi cũng sự biến đổi không gian các thông số nghiên cứu
Hai chiều
Cho thấy mối quan hệ giữa các thành phần trong thân quặng: giữa thành phần chính và thành phần phụ, giữa chiều dày và hàm lượng, giữa hàm lượng và thể trọng quặng, v.v. Dự báo định lượng các thông số quặng hoá
Khi các thành phần có tương quan không chặt chẽ r<0,5 thì mô hình có hiệu quả thấp
Phân tích hồi quy đa chiều
Dự đoán định lượng thông qua mối quan hệ nhân quả với dấu hiệu cần nghiên cứu qua ma trận tương quan
Không thể khử bỏ ảnh hưởng tác động đa chiều của các cặp yếu tố ngẫu nhiên lên trường tương quan mà phải dựa vào hệ số tương quan sạch (tương quan riêng), ít được áp dụng
Phân tích biệt thức (nhận dạng)
Phân loại hoặc nhận dạng các đối tượng địa chất thông qua tổ hợp các thông số địa chất mỏ đặc trưng được xắp xếp thành các ma trận
Phải xây dựng các tiêu chuẩn nhận dạng, Các đối tượng đã biết trước không khác nhau nhiều thì bài toán gặp khó khăn, gần như không được áp dụng trong thăm dò. Mô hình toán
thống kê
Đa chiều
Phân tích Dengram
Phản ánh mối liên hệ giữa các đối tượng từ đám đông nhiều đối tượng, hỗ trợ phân nhóm các đối tượng địa chất cần nghiên cứu để làm sáng tỏ mối liên quan nguồn gốc giữa các đối tượng, sử dụng trong nghiên cứu thạch học, cổ sinh, địa tầng.
Cho đến nay các cơ sở lý thuyết chưa được hoàn thiện. Đặc biệt là chưa có một tiêu chuẩn toán thống kê tin cậy để ghép nhóm. Xuất hiện nhiều phương án ghép nhóm cùng một nguồn tài liệu gốc, ít được áp dụng
Nhóm mô hình Các mô hình Ưu điểm chính Nhược điểm chính
Phân tích yếu tố chính
Thể hiện các yếu tố chính và mối tương quan giữa các yếu tố trong rất nhiều các yếu tố phản ánh đối tượng nghiên cứu.
Công việc khó nhất là tìm kiếm các giá trị riêng và véc tơ riêng của ma trận hệ số tương quan. Phải tìm căn của phương trình hàm mũ bậc m (m - số các tính chất trong ma trận, có trường hợp m = 7) cao là khó thực hiện khối lượng tính toán lớn
Hàm cấu trúc
Luận giải toàn diện về tính biến đổi, tính đẳng hướng, dị hướng của quặng hoá, định hướng luận giải mạng lưới thăm dò, bố trí công trình thăm dò, lấy mẫu, giúp lựa chọn hình dạng và kích thước khối tính tài nguyên, trữ lượng, trợ giúp đánh giá tài nguyên, trữ lượng bằng phương pháp Kriging, nghịch đảo khoảng cách
Mô hình có rất nhiều ưu điểm, hạn chế duy nhất là khi số lượng điểm nghiên cứu không đủ lớn khó thực hiện (không đủ điều kiện), làm giảm kết quả
Lý thuyết đại số tuyến tính
Xây dựng trên cơ sở toán ngẫu nhiên để giải các bài toán phân chia dị thường địa hoá trên các tuyến tìm kiếm
Bài toán phức tạp, cần phải hỗ trợ bằng các mô hình khác, ít được áp dụng
Phân tích tự tương quan
Nhờ đồ thị của hàm tự tương quan để làm sáng tỏ mức độ dao động, bán kính tự tương quan, phân bố mang tính chu kỳ, cường độ, tốc độ, tích tụ nguyên tố
Thường không sử dụng độc lập mà phải hỗ trợ của hàm cấu trúc để mô hình hoá và khai thác bổ sung cho hàm tương quan định mức, ít được áp dụng
Mô hình toán dựa trên cơ sở lý
thuyết quá trình ngẫu nhiên
Phân tích sóng dao động điều hoà Dựa vào hàm mật độ phổ xác định các dị thường địa hoá trên các tuyến tìm kiếm
Bài toán phức tạp, để giải cần hỗ trợ bằng các phương pháp khác, ít được áp dụng
2.3.3. Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ lượng
Các yếu tố ảnh hưởng đến việc lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ lượng được phân ra làm 4 nhóm:
2.3.3.1. Hình dạng, kích thước, thế nằm thân quặng
- Hình dạng: thân quặng đơn giản (mạch, vỉa) chủ đạo là phương pháp khối địa chất, mặt cắt địa chất; thân quặng có hình dạng phức tạp là phương pháp Kriging, đường đẳng trị, thân quặng biến đổi là phương pháp Kriging.
- Kích thước thân quặng đóng vai trò thứ yếu, thân quặng lớn sử dụng phương pháp mặt cắt địa chất, khối địa chất, Kriging; thân quặng có kích thước nhỏ, số lượng công trình đủ lớn áp dụng phương pháp Kriging, thân quặng bé thường được sử dụng phương pháp hình đa giác, tam giác, mặt cắt, đường đẳng trị.
- Thế nằm: thân quặng có thế nằm thoải ổn định theo đường phương và hướng dốc, thường sử dụng phương pháp khối địa chất, mặt cắt địa chất, nghịch đảo khoảng cách, Kriging; thân quặng không ổn định theo đường phương và hướng dốc, sử dụng phương pháp Kriging; hình tam giác, đa giác. Thân quặng có thế nằm dốc thường sử dụng phương pháp khối địa chất (chiếu đứng), mặt cắt, Kriging.
2.3.3.2. Sự phân bố các thành phần bên trong thân quặng
Yếu tố thành phần bên trong thân quặng ảnh hưởng đến việc xác định giá trị trung bình trong các khối trữ lượng, tính đẳng hướng, dị hướng trong không gian. Khi cần tính trữ lượng riêng cho từng loại quặng, hình tam giác, đa giác; nghịch đảo khoảng cách đặc biệt là phương pháp Kriging có ưu điểm hơn các phương pháp khác.
2.3.3.3. Hệ thống thăm dò
Trong các yếu tố lựa chọn phương pháp đánh giá tài nguyên, trữ lượng khoáng sản, mạng lưới thăm dò đóng vai trò khá quan trọng.
- Mạng lưới thăm dò bố trí theo tuyến mà khoảng cách giữa các công trình trên tuyến ngắn hơn nhiều khoảng cách tuyến thì sử dụng phương pháp mặt cắt, Kriging để đánh giá là hợp lý hơn cả.
- Thăm dò bằng các công trình lò, giếng (sử dụng vào khai thác) truy đuổi liên tục thân quặng theo đường phương và theo hướng dốc, khi các công trình khống chế hết chiều dày thân quặng và bố trí theo từng tầng khai thác, hợp lý nhất là sử dụng phương pháp khối khai thác, Kriging; khi các công trình thăm dò không khống chế hết chiều dày thân quặng mà phải dùng lò cúp thì sử dụng phương pháp mặt cắt kết hợp khối khai thác, Kriging.
- Thăm dò theo mạng lưới hình chữ nhật hoặc hình vuông thường sử dụng phương pháp mặt cắt địa chất, khối địa chất và Kriging.
- Thăm dò không theo mạng lưới hình học nhất định, sử dụng phương pháp khối đa giác, khối tam giác, trọng số nghịch đảo khoảng cách, Kriging.
- Trường hợp phần trên thân quặng thăm dò bằng công trình khai đào. Các tầng dưới được thăm dò bằng các lỗ khoan thì tuỳ theo cách bố trí, để tính trữ lượng thường sử dụng phương pháp mặt cắt, khối địa chất và Kriging.
Mối quan hệ giữa nhóm mỏ, hệ thống thăm dò và lựa chọn phương pháp tính trữ lượng (mặt cắt, khối địa chất, khối khai thác) đã được A. P. Prokofev (1952) phân tích khá chi tiết [3]. Phần lớn các phương pháp tính trữ lượng được ông chia ra chủ yếu tính toán thủ công; kết hợp các phương pháp tính toán với sự trợ giúp của máy tính. Trên cơ sở tổng kết kinh nghiệm thực tế trong thăm dò khoáng sản rắn ở Việt Nam, tham khảo tài liệu nghiên cứu của các nhà địa chất Nga (Liên Xô cũ), NCS đưa ra bảng lựa chọn phương pháp tính trữ lượng và nhóm mỏ thăm dò (bảng 2.3).
Bảng 2.3. Mối liên hệ giữa lựa chọn phương pháp tính tài nguyên, trữ lượng với nhóm mỏ thăm dò Phương pháp tính trữ lượng Nhóm mỏ Dạng công trình thăm dò và mạng lưới bố trí công trình thăm dò Mặt cắt Khối địa chất Khối khai thác Nghịch đảo khoảng cách Kriging Thăm dò bằng các lỗ khoan: a. Theo tuyến + - -- + + I b. Theo mạng lưới hình học + + - + + Thăm dò bằng các lỗ khoan: a. Theo tuyến + - -- + + b. Theo mạng lưới hình học + + - + + Thăm dò bằng các công trình khai đào theo các tầng: c. Không phân khối khai thác + + -- - + II