1. 引言
非金属矿产是支撑国民经济建设的基础性矿产资源，其中饰面石材凭借优良的装饰性能，在建筑装饰、市政工程、高端家装等领域保持稳定的市场需求。我国西南地区碳酸盐岩分布广泛，饰面石材成矿潜力突出，但在实际勘查推进过程中，资源评价方法选用不规范、数据质量管控流于形式等问题较为常见，容易造成资源量估算偏差、开采条件误判，进而影响矿山整体规划与投资决策。当前矿产勘查朝着精细化、标准化方向发展，搭建贴合非金属矿产特性的资源评价体系，完善全流程数据质量控制技术，能提升勘查报告的专业可信度，为矿产资源合理开发、生态环境保护、产业布局优化提供坚实支撑，对推动非金属矿产行业长期可持续发展具有重要的现实意义。
2. 非金属矿产勘查中资源评价的重要性
非金属矿产勘查最核心的目标，是查清资源规模、矿石品质、开采技术条件，为后续开发利用提供扎实的地质依据，而资源评价则是贯穿整个勘查过程的核心工作。资源评价结果直接影响矿山建设规模、服务年限、经济效益测算等关键指标，是矿山立项、设计、施工的基础前提。
对于饰面石材这类对矿石品质、花色、荒料率都有严格要求的非金属矿产，资源评价要结合物理性能、化学组分、加工适配性做综合评判，明确资源的开发利用价值。构建科学的资源评价方案，能合理划分资源量类型，清晰区分控制资源与推断资源，有效降低矿山开发风险，避免出现资源浪费或者过度开采的情况。除此之外，资源评价成果也是矿产资源管理、生态保护红线划定、产业政策制定的重要参考，是实现非金属矿产资源保护与合理利用协同发展的关键[1]。
3. 矿区概况
本次研究选取贵州省安龙县高坡饰面石材勘查区作为实践对象，该勘查区位于黔西南州安龙县笃山镇境内，是贵州省大精查项目中重点推进的饰面石材勘查区域，勘查总面积达0.794 km2。根据贵州省地质志(2017年)划分方案，高坡勘查区大地构造均位于扬子陆块(II级)–江南复合造山带(III级)–兴义隆起区(IV级)，即IV-4-2-1。见图1所示。勘查区交通区位优势明显，周边有S210省道环绕，在建的六安高速紧邻矿区，与高速收费站、安龙县城及周边乡镇运输距离适中，外部开发条件优良。勘查区内有简易乡村硬化路与附近乡镇相通，交通较为便利。区内出露地层以三叠系中统垄头组为主，整体可划分为三个岩性段，主产莫尼卡灰、豆粒灰、木纹、维纳灰等多款市场认可度较高的饰面石材。矿体呈大型层状产出，产状稳定、厚度均匀，矿区内无夹石分布，断裂构造不发育，岩溶作用微弱，勘查类型划定为Ⅰ类简单型。本次勘查工作分普查、详查两个阶段推进，综合运用地质测量、钻探、探槽揭露、采样测试等技术，完成11个钻孔施工及各类样品采集分析工作，系统查清矿区矿体特征、开采技术条件及资源量。
Figure 1. Guizhou province structural unit zoning map
图1. 贵州省构造单元分区图
4. 非金属矿产勘查常用资源评价方法
4.1. 工业指标确定法
工业指标是饰面石材这类非金属矿产评价的量化标准，确定指标时，必须结合矿种特点、国家规范、开采条件、市场加工要求综合确定。
对于饰面用灰岩这类矿产，工业指标主要分为两块：一是矿石物理工艺性能，二是露天开采技术条件，两者共同构成评价的底线标准。
按照《饰面石材矿产地质勘查规范》1(DZ/T0291-2015)对高密度石灰岩的要求，明确体积密度 ≥ 2.56 g/cm3、吸水率 ≤ 3.00%、干燥压缩强度 ≥ 55 MPa、干燥弯曲强度 ≥ 6.9 MPa、耐磨性 ≥ 101/cm3，保证矿石具备加工成合格饰面板材的基础品质。结合高坡勘查区矿体赋存特征和山坡露天开采模式，确定最小可采厚度3 m、夹石剔除厚度2 m、最低开采标高 + 1215 m、露天采场最终边坡角55˚、最小底盘宽度 ≥ 20 m、爆破安全距离 ≥ 200 m，同时设定荒料率 ≥ 18%、2 cm厚板材率 ≥ 25 m2/m3，所有指标取值都与矿床地质条件和现场实际开采工艺相匹配[2]。
高坡勘查区全面落地上述工业指标，经实验室测试验证，区内莫尼卡灰、豆粒灰、木纹、维纳灰等品种体积密度在2.58~2.73 g/cm3之间，吸水率0.57%~0.79%，干燥压缩强度58~148 MPa，满足规范要求，为矿层精准圈定与资源量可靠估算奠定技术基础。
4.2. 矿层圈定法
矿层圈定是在工业指标约束下，结合矿体产状、地形地貌、勘查工程控制程度、露天开采边坡限制开展的边界划定工作，是资源量估算的前置核心步骤，实际操作中遵循由工程控制区向外部推断、高控制级别向低级别过渡、开采安全边界向自然边界延伸的基本原则[3]。
高坡勘查区矿体层状产出，倾向332˚~352˚、倾角8˚~15˚，无构造、无夹石、岩溶极弱，边界清晰易圈定。外边界直接使用勘查区拐点连线，北部、东部、南部、西部均以勘查区边界为准；内边界以55˚最终边坡角向内平推投影，直到与+1215 m最低开采标高相交，形成闭合圈。南东部9~11号拐点附近，为满足最小底盘宽度 ≥ 20 m的要求，对内边界做出局部调整，确保开采平台安全合规。
圈定过程中，严格区分控制资源量与推断资源量的圈定范围，控制段由300 m × 300 m间距的钻探工程直接控制，推断段按照勘查规范做合理外推。如图2所示，勘查区范围与资源量估算范围空间叠合关系清晰，确定的资源量估算面积为0.794 km2，估算标高区间+1215~+1409.08 m，矿体埋深0~41 m，圈定边界与矿体实际出露、延伸状态高度契合，为后续资源量精准计算提供可靠前提[4]。
Figure 2. Overlapping map of exploration area and resource estimation range
图2. 勘查区范围与资源量估算范围叠合图
4.3. 资源量估算方法
4.3.1. 垂直断面法
垂直断面法适配层状、似层状非金属矿床的资源量核算，以勘查线剖面为基本计算单元，将矿体分割为若干相邻块段，结合断面面积、断面间距与矿石体重计算矿体体积与资源量，计算公式根据矿体形态分三类选用：两断面面积差 ≤ 40%时采用梯形公式；断面形态不规则或面积差 > 40%时采用截锥公式；单断面呈尖灭状态时采用锥体公式。
高坡勘查区共布设I、II、III、IV四条勘查线，走向方位170˚，线间距300 m，以勘查线剖面为基础划分计算块段，精准量取各剖面矿体面积，结合实测断面间距计算矿体体积，再乘以对应矿层荒料率(T2l1为60.76%、T2l2为58.35%、T2l3为55.45%)，最终核算全区矿石资源量6341万m3，其中控制资源量4181万m3，占比66%；推断资源量2160万m3，占比34%；总荒料量3836万m3。先期开采地段与首采区资源量采用同一方法，按地层、块段分别计算[5]。
4.3.2. 方格网法(验证法)
为检验垂直断面法计算结果的可靠性，采用50 m × 50 m方格网法进行复核验算。以1:2000地形测量高程数据为基础，构建数字高程模型(DEM)，设定+1215 m为开采底面，逐网格计算矿体厚度与体积，全区含风化层总资源量估算为7129.54万m3，扣除强风化层剥离量558万m3后，有效矿石资源量6572万m3，与垂直断面法计算结果绝对误差231万m3，相对误差仅4%，完全满足饰面石材勘查资源量估算精度要求，验证结果真实可靠。结果如表1。
Table 1. Summary table of resource estimation results for Gaopo Exploration Area
表1. 高坡勘查区资源量估算结果汇总表
估算范围 |
矿石资源量(万m3) |
控制资源量占比 |
推断资源量占比 |
荒料量(万m3) |
全区 |
6341 |
66% |
34% |
3836 |
先期开采地段 |
5076 |
66% |
34% |
3070 |
首采区 |
2484 |
78% |
22% |
1506 |
估算范围 |
矿石资源量(万m3) |
控制资源量占比 |
推断资源量占比 |
荒料量(万m3) |
4.4. 综合技术经济评价法
综合技术经济评价是从资源条件、开采技术条件、外部建设条件、市场供需、经济效益多个维度，系统论证矿床开发可行性的评价方法，是资源评价从地质结论向开发决策转化的关键环节[6]。
高坡勘查区查明大型规模饰面石材矿体，控制资源量占比高，矿石品质稳定、花色品类丰富，适合规模化连续开采。开采技术层面，矿区水文地质、工程地质、环境地质条件均属简单类型，适配山坡露天台阶式开采，境界剥采比0.09:1，远低于经济合理剥采比3.95:1，开采成本可控性强。外部条件层面，矿区紧邻S210省道与六安高速，电力、水源、通讯等配套设施完善，具备快速建矿投产的条件[7]。
经济评价结果显示，按年开采荒料40万m3设计，矿山服务年限可达36年，符合大型饰面石材矿山规范要求；项目税前财务内部收益率39.01%，税后32.31%，投资回收期5.24年，盈亏平衡点47.04%，如图3所示，抗风险能力较强；潜在经济价值超过290亿元，同时开采产生的废石还能综合利用为建筑石料，资源利用效率高。综合评价结论明确：该矿床资源可靠、开采可行、经济效益显著，具备大规模工业化开发条件。
Figure 3. Break even analysis chart
图3. 盈亏平衡分析图
5. 勘查全过程数据质量控制技术体系
5.1. 测量工作质量控制
测量数据是地质勘查的空间定位基础，需执行统一坐标系统、分级布网、逐级控制、全程检核的质量管控体系，确保平面与高程精度达到勘查规范要求[8]。
高坡勘查区统一采用CGCS2000国家大地坐标系(3˚带，中央子午线105˚)、1985国家高程基准，首级控制布设6个E级GPS点(GPS301~GPS306)，采用边连式与点连式结合布网，静态观测时长60~150分钟，有效卫星数 ≥ 8颗，边长相对精度1/717,344，远优于规范 ≤ 1/45,000的要求。图根控制采用GPSRTK与测距导线结合方式，每个图根点开展三次独立测量，点位较差 < 20 mm，高程较差 < 50 mm，PDOP值 ≤ 3且获取固定解后才进行数据采集[9]。
地形测量分阶段实施，普查阶段依托1:10,000地形图优化成图；详查阶段采用全站仪 + RTK实测1:2000地形，实测面积2.21 km2，地物、地貌实测精度均达标。勘查线基线按170˚方位放样，实测4条勘查线，总平距3610.95 m，端点采用刻石固定，精度符合RTK规范要求。钻孔定位采用静态GPS测量，平面精度 ± 5 mm + 1 ppm，高程精度 ± 10 mm + 2 ppm，11个钻孔坐标全部合格。全流程测量操作规范、数据可追溯，保障空间定位数据的准确性。
5.2. 地质填图质量控制
地质填图质量控制以比例尺适配、点密度达标、定位精准、记录规范、单元统一为核心，根据普查、详查不同阶段实施差异化管控。
普查采用1:10,000填图，布置18条路线，完成地层分界点21个、岩性控制点64个，点密度103点/km2，满足规范要求。详查升级为1:2000填图，以追索法为主、穿越法为辅，将填图单元细化为T2l1、T2l2、T2l3及第四系，完成地质点664个，其中地层分界点346个、岩性控制点318个，点密度达300点/km2，远超规范下限[10]。
填图过程采用华测LT700H厘米级定位设备，地质点实现现场实测、现场记录、现场勾绘手图，记录格式统一、内容详实完整，对地层分界、岩性变化、节理裂隙、岩溶发育情况等关键地质现象均做素描与精准描述，无遗漏、无错判，为矿体圈定、勘查类型划分提供高质量的基础地质数据。
5.3. 探矿工程质量控制
探矿工程以钻探为核心管控对象，执行岩心采取、孔深校正、弯曲度监测、简易水文观测、封孔、原始记录、绿色勘查七项质控指标，严格按照《地质岩心钻探规程》2《固体矿产勘查工作规范》3落地实施。
高坡勘查区完成钻探工作量1160 m/11孔，其中普查3孔、详查8孔，均为垂直钻孔。岩心采取率75%~99%，终孔口径 ≥ 75 mm，满足矿体全面揭露要求；孔深每50 m校正一次，误差0‰~0.57‰，低于1‰的规范限值；弯曲度每50 m偏差 < 1˚，无偏孔超标情况。简易水文观测严格执行“提钻后、下钻前”各测一次水位，异常区段加密观测，观测率100%。终孔后采用425水泥浆(水灰比1:0.6)分段封孔，埋设孔口标桩，封孔质量合格。原始班报表记录清晰、数据准确，无涂改、无缺失。绿色勘查遵循“先保护后施工”原则，施工场地复垦、植被恢复到位，符合生态勘查要求。11个钻孔中10个获评优质孔、1个合格孔，工程整体质量优良。具体如表2。
Table 2. Statistical table of main indicators of drilling quality in Gaopo Exploration Area
表2. 高坡勘查区钻孔质量主要指标统计表
控制项目 |
规范要求 |
实测结果 |
岩心采取率 |
≥70% |
75%~99% |
孔深误差 |
≤1‰ |
0‰~0.57‰ |
钻孔弯曲度 |
每50 m < 1˚ |
均符合要求 |
简易水文观测 |
100%完成 |
100% |
5.4. 采样与测试质量控制
采样与测试质量控制遵循点位代表性、规格标准化、测试规范化、质量检核化原则，覆盖样品采集、包装、送检、测试、复检全链条。
高坡勘查区根据石材品种、地层单元、勘查工程位置系统布设采样点位，累计采集标准样、基本样、物理性能样、化学样、岩矿鉴定样、放射性样、水样共596件，其中普查307件、详查289件。物理性能样严格按照规范规格采集：压缩强度样 ≥ 50 mm × 50 mm × 50 mm、弯曲强度样 ≥ 250 mm × 40 mm × 20 mm，保障测试结果有效。
测试工作由具备资质的专业实验室承担，执行GB/T9966-2020、GB6566-2011等标准，完成光泽度、抗压强度、抗折强度、吸水率、化学成分、放射性等项目测试。质量监控采用内检 + 外检双检制度，内检按10%比例抽取，合格率100%；外检按5%比例抽取，仅1项指标轻微超差，整体质量合格。放射性测试结果显示，内照射指数0.1、外照射指数0.1~0.2，远低于规范限值，数据真实、有效、可信。
5.5. 水工环地质调查质量控制
水文地质、工程地质、环境地质(水工环)调查采用分阶段、定比例尺、全要素、标准化的质控模式，为开采技术条件评价提供可靠数据支撑。
普查阶段完成1:10,000水工环调查面积18.4 km2，系统查清地下水类型、补径排条件、岩体风化特征、地质灾害背景；详查阶段升级为1:2000调查，调查面积2.21 km2，加密两条河流水文动态观测，7~10天观测一次，雨季加密观测频次，布设ZK402作为长期水文观测孔，持续监测地下水位半年时间。工程地质方面，完成5个钻孔工程地质编录，测定RQD值，划分岩体质量等级，采集抗剪、抗压样品用于评价边坡稳定性。环境地质调查确认矿区地震烈度VI度，无滑坡、崩塌等不良地质现象，地质环境条件简单。
水工环调查全部采用手持GPS定点，记录规范、数据连续完整，符合《矿区水文地质工程地质勘查规范》要求，评价结论可靠支撑矿床开采技术条件归类与矿山安全设计。
6. 结语
综上所述，在非金属矿产勘查的实际工作中，资源评价至关重要。本文以安龙县高坡饰面石材勘查区为实例，梳理出由工业指标确定、矿层圈定、资源量估算、技术经济评价共同组成的完整非金属矿产资源评价体系，实践证明垂直断面法与方格网法结合使用，能够提升资源量估算精度。同时，搭建覆盖测量、地质、探矿工程、采样测试、水工环调查的全过程数据质量控制技术体系，通过分级精度管控、标准化作业、多环节交叉校验，保障勘查数据真实、准确、可靠。
NOTES
1https://std.cgs.gov.cn/content/343
2https://std.cgs.gov.cn/content/87
3https://std.cgs.gov.cn/content/131