T∕CAOE 47-2023 大洋多金属结核资源量估算技术指南.pdf
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1、I C S 0 7.0 6 0C C S A 4 5团体标准T/CAOE 47-2023大洋多金属结核资源量估算技术指南Technical guidelines for resource estimation of deep-sea polymetallic nodules2023-03-29发布2023-03-29实施中 国 海 洋 工 程 咨 询 协 会发 布T/CAOE 47-2023I目次目次.I前言.II1 范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.14 多金属结核资源量估算的技术路线.25 多金属结核资源量估算参数获取.36 多金属结核矿床工业指标.37 多金属结核资源量估算方
2、法.4附录 A 多金属结核丰度的测定方法.7附录 B 多金属结核资源量分类方法.10参考文献.12T/CAOE 47-2023II前言本文件按照GB/T 1.1-2020 标准化工作导则第1部分:标准化文件的结构和起草规则的规定起草。本标准由北京先驱高技术开发公司提出。本标准由中国海洋工程咨询协会归口。本文件起草单位:北京先驱高技术开发公司、自然资源部第二海洋研究所、广州海洋地质调查局、矿冶科技集团有限公司、自然资源部第一海洋研究所。本文件主要起草人:李波、章伟艳、朱克超、王洋、何高文、李怀明、蒋训雄、任向文、庞云天、王弘毅、韩录维、杜亮。T/CAOE 47-20231大洋多金属结核资源量估算
3、技术指南1 范围本文件给出了大洋多金属结核资源量估算的技术路线、参数获取、边界指标的确定和估算方法等。本文件适用于大洋多金属结核资源勘查和开发项目的资源量估算。2 规范性引用文件下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中,注日期的引用文件,仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。GB/T 17229 大洋多金属结核矿产勘查规程GB/T 17766-2020 固体矿产资源储量分类GB/T 25283 矿产资源综合勘查评价规范GB/T 35571 大洋多金属结核资源勘查规范DZ/T 0338.2 固体矿产资源量估算规
4、程 第 2 部分:几何法DZ/T 0338.3 固体矿产资源量估算规程 第 3 部分:地质统计学法3 术语和定义下列术语和定义适用于本文件。3.1多金属结核矿体 ore body of the polymetallic nodules赋存于深海盆地海底表面一定空间位置,富含锰、钴、镍、铜等有用元素,具有潜在开发价值的结核状矿石的集合体。3.2多金属结核丰度 abundance of the polymetallic nodules海底单位面积内多金属结核的重量。单位:kg/m2。3.3多金属结核覆盖率 coverage of the polymetallic nodules海底单位面积内多金属
5、结核覆盖面积所占的百分比。T/CAOE 47-202323.4多金属结核品位 grade of the polymetallic nodules多金属结核中锰、钴、镍、铜等有用组分的相对含量。以多金属结核中的各金属组分分别表达或按等价原则折算成某一组分(如镍等量品位或钴等量品位)综合表达。3.5工程间距 exploration engineering interval控制勘查程度的施工实际距离,包括测线/测站间距。注1:声学探测的实际测线间距为声学测线间距。声学探测指使用船载或近底多波束或测深侧扫技术,获取勘查区海底回波信息。注2:近底光学探测相邻测线的实际距离为光学测线间距。近底光学探测指使
6、用摄像拖体/自主式潜水器,获取勘查区近底视像数据。注3:地质取样(如箱式取样等)测站的间距为测站间距。3.6推断资源量 inferred resources经稀疏地质取样测站圈定并估算的资源量,以及控制资源量或探明资源量外推部分。含矿区的空间分布、形态、产状和连续性是合理推测的;其数量、质量是基于有限的地质取样测站和声学探测、近底光学探测等信息数据估算的,地质可靠程度较低。3.7控制资源量 indicated resources经系统地质取样测站圈定并估算的资源量。矿体的空间分布、形态、产状和连续性已基本确定;其数量、质量是基于较多的地质取样测站和声学探测、近底光学探测信息数据估算的,地质可靠
7、程度较高。3.8探明资源量 measured resources在系统地质取样测站基础上经加密圈定并估算的资源量。矿体的空间分布、形态、产状和连续性已确定;其数量、质量是基于充足的取样测站和详尽的声学探测、近底光学探测信息数据估算的,地质可靠程度高。4 多金属结核资源量估算的技术路线以地质取样数据为基准数据,结合声学探测和近底光学探测数据,进行多金属结核资源量估算。在多金属结核资源量估算中,为获得不同地质可靠程度的资源量,应获取具有一定工程间距的数据。在资源调查阶段,首先采用声学探测技术,结合低密度的地质取样和近底光学探测,掌握多金属结核的总体分布特征,圈定含矿区,估算多金属结核推断资源量。在
8、一般勘探阶段和详细勘探阶段,进一步加密地质取样,结合声学探测及近底光学探测手段,圈定矿体,估算多金属结核控制资源量和多金属结核探明资源量。T/CAOE 47-202335 多金属结核资源量估算参数获取5.1 多金属结核丰度多金属结核丰度的测定宜参照附录 A 的规定执行。5.2 多金属结核品位多金属结核品位的测定按 GB/T 35571-2017 的 5.4.6 条执行。5.3 多金属结核含水率多金属结核含水率的测定按 GB/T17229-1998的 35.4 条执行。5.4 面积面积是根据矿区地理位置,采用 2000 国家大地坐标系统(CGCS2000)通用横轴墨卡托投影(UTM)方式进行计算
9、,可根据相关规定要求转换成 WGS-84 大地坐标系统。5.5 坡度坡度指水平面与局部地表面之间的正切值,表达局部地表的陡缓程度。6 多金属结核矿床工业指标6.1 边界丰度圈定多金属结核含矿区/矿体时,对单个测站地质样品多金属结核丰度的最低要求。6.2 边界品位圈定多金属结核含矿区/矿体时,对单个测站地质样品多金属结核主要有用组分含量的最低要求。6.3 最低工业品位圈定多金属结核矿体时,单个块段中主要有用组分平均含量的最低要求。6.4 最低单位面积金属量边界丰度与边界品位的乘积。对某些多金属结核矿床,当单个测站/块段结核丰度低于边界丰度而品位较高时,可用最低单位面积金属量圈定含矿区/矿体。6.
10、5 地形指标多金属结核矿区内可进行多金属结核开采和回收的坡度的最低要求。T/CAOE 47-202347 多金属结核资源量估算方法7.1 估算方法的选择依据 GB/T 17766-2020 多金属结核资源量可分为三种类型,即推断资源量、控制资源量、探明资源量。根据矿区勘查程度、工程间距分布状况、资源分布情况选择多边形法和克里格法等资源量估算方法。多边形法适用于多金属结核资源勘查任何阶段的资源量估算,克里格法适用于多金属结核资源一般勘探和详细勘探阶段的资源量估算。7.2 多边形法具体遵循的原则、技术要求参见 DZ/T0338.2-2020的第 7 章,估算流程参见图 1。图 1 多边形法资源量估
11、算流程具体资源量估算步骤如下:a)选定多金属结核资源量估算的边界指标;b)遵循多金属结核的地质分布规律圈定含矿区/矿体;c)整理用于资源量估算的数据;d)根据工程分布及控制距离进行多边形块段划分,多边形的每个内点比任何其它点更靠近给定的块段;e)资源量估算,见公式(1)(3):式中:WR矿区的湿结核资源量;Si单元块的面积;Ai单元块的多金属结核丰度;DR矿区的干结核资源量;wc矿区的多金属结核平均含水率;MR矿区的金属量;Gi单元块的多金属结核有用组分的品位;n矿区内多边形单元块数。T/CAOE 47-20235f)多边形法多金属结核资源量分类。分类方法具体可参考附录 B.1。7.3 克里格
12、法多金属结核资源量估算宜采用普通克里格法,具体遵循的原则、技术要求参见 DZ/T 0338.3-2020,估算流程参见图 2。图 2 克里格法资源量估算流程具体资源量估算步骤如下:a)资源量估算需要的多金属结核丰度、品位、覆盖率等变量选择,根据确定的边界指标在单元块上进行多金属结核矿体圈定;b)资源量估算的各变量统计分析,异常值处理;c)资源量估算的各变量实验变差函数分析、理论变差函数拟合;d)交叉验证分析:1)根据矿体在空间的分布范围,矿体的变化及勘查工程分布特征等因素确定矿块划分规格,保证地质体最大限度地分配到所有块段,将矿体划分为若干个四方小块;2)通过变差函数的变程和屏蔽效应来确定块段
13、的大小;3)通过点交叉验证法(克里格估计值与实测值之差的平方平均最小)、估计方差检验法(实际与理论的估计方差之比检验的方法)等方法确定理论变差函数及克里格估值的搜索椭圆参数。e)单元块估计量计算,见公式(4)(5):式中:Vi单元块某变量估计量(如多金属结核丰度 Ai、品位 Gi、覆盖率 C 等);克里格最优权系数,通过变差函数的求解克里格方程组获得;Vc单元块及邻区已知某变量值;V变量总体估计量;n矿区单元块数。f)矿体资源量估算,见公式(6)(9):T/CAOE 47-20236式中:单元块的干结核资源量;单元块的面积;单元块的多金属结核丰度;矿区的多金属结核平均含水率;单元块的金属量;单
14、元块的多金属结核有用组分的品位;DR矿体的干结核资源量;MR矿体的金属量;n矿体的单元块数。g)克里格法多金属结核资源量分类。分类方法具体可参考附录 B.2。T/CAOE 47-20237附录A(资料性)多金属结核丰度的测定方法A.1 多金属结核丰度获取方法多金属结核丰度的获取有直接测定和间接测定两种方法。直接测定法是通过箱式等取样获得的多金属结核丰度,间接测定法是指通过模型推演获得的多金属结核丰度,包括利用多金属结核光学推演和综合推演模型获得的多金属结核丰度。A.2 多金属结核的地质取样丰度多金属结核地质取样丰度:利用箱式等取样器获取海底多金属结核样品,用天平或其他方法称量质量,用称量的质量
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