富钴结壳地质经济评价中应注重的几个因素
地质经济评价一般是从地质和经济两方面来进行的。考虑到目前我国尚处于富钴结壳前期勘探阶段，主要任务是选址及为以后开辟矿区提供技术依据，对富钴结壳的地质经济评估还是初步的，侧重于地质方面的评估。影响富钴结壳的地质经济评价的地质因素很多，但影响较大难以精确测定的主要有：海山地形及坡度、富钴结壳的厚度、覆盖率、品位和丰度。
1．海山地形及坡度
富钴结壳一般产于海山的顶部或斜坡的裸露基岩上，其深度范围一般为800－2400米。海山在此范围内的形态及斜坡的坡度大小都直接影响富钴结壳的分布。一般选择单个的规模较大的平顶海山较好，且生长结壳的斜坡坡度以不大于20°为佳。海山微地貌对富钴结壳的分布和厚度有重要影响。一般而言，富钴结壳在海山上的分布受水深制约，通常呈水平带状沿平顶海山周边基岩表面分布。在平顶海山顶面，有孔虫砂发育的轮廓往往决定着矿床的上部边界，而在山坡下部则以粘土发育层的上界决定着矿体的下部边界；平顶海山椭圆形支脉及其附属地段上富钴结壳厚度最大；而在倾斜度大于45°的陡坡上结壳变得很薄，甚至仅为铁锰氧化物薄膜。富钴结壳的分布与坡角大小关系密切，坡度为0－3°时，以结核为主；3－7°时，一般有沉积物覆盖；7－15°时，为结核、结壳过渡区，随坡度增大结壳所占比例逐渐增大；大于15°坡角时，以富钴结壳为主。由于微地形对富钴结壳分布和厚度的控制作用，定位精度及测深资料的准确度将直接决定富钴结壳的资源量估算的精确度。为此，严密的组织工作及先进的仪器设备是调查工作中必备的。
2．富钴结壳的厚度
富钴结壳的厚度变化幅度很大，从不足1mm，到10cm以上。作为矿产则要求平均厚度在2cm以上。由于受现有采样方法的限制，在勘查过程中很难得到正确的厚度资料。拖网和抓斗采集的富钴结壳样往往并非是大面积覆盖在基岩上的具有代表性的结壳样品，而大多是生长在零散小块基岩上的结壳或是风化、滑塌、崩落的结壳。水下照片只能大致反映覆盖率，而对厚度却无法真实地加以反映，结壳的厚和薄在照片上无法区分，所以今后我国应大力发展浅钻等采样新技术，才能快速而准确地确定结壳的厚度。
3．富钴结壳覆盖率
由于富钴结壳粘附于基岩上，一般的取样法都不能将取样面积上的结壳全部取上来，所以富钴结壳覆盖率一般以地质取样为主，辅以水下照片资料等间接方法来综合估测。发展其它高新技术和方法，正确而快速地估算结壳的覆盖率，也是准确评估富钴结壳资源量的要求。
4．金属含量和品位
富钴结壳含有三十多种金属元素，很多元素有不同的分布规律和变异性，而且价值相差很大，因此富钴结壳的品位不能将各有用金属的金属含量简单地相加，简单相加会造成品位虽同但价值不同，使评价中富钴结壳的品位数据无法相互对比。为此我们建议利用钴当量来表示富钴结壳的品位。
本文按1997年国际市场年平均价计算各参数，则钴当量计算式为：
Coe＝0.0094 * Mn％＋0.044 * Cu％＋0.133 * Ni％＋268.6 * Pt％＋Co％
5．富钴结壳的丰度
与结核的丰度可通过取样直接获取不同，富钴结壳的丰度是很难直接获得的。这主要是因为富钴结壳“长”在基岩上，做不到在采样点的100％完全取样，这样富钴结壳的丰度只能依据富钴结壳的厚度、覆盖率及湿密度来推测。需要强调的是，在富钴结壳调查中必须依据调查进度合理布点取样。由于富钴结壳中钴的品位具有垂向变化、横向连续性强等特点，一般采用沿等高线和垂直等高线方向布设站点。在地形复杂区或结壳厚度、覆盖率变异大的区域合理密布，而在稳定区保持合适的网度即可。
对富钴结壳的地质经济评价是在勘探所取得的各种资料基础上进行的，步骤如下：
1．收集、整理各种勘探原始资料，包括测深数据、资料，据此绘出勘探区海山地形图，标出采样点位置；采样点水下照片及录像资料、样品的厚度及其中各金属的百分含量数据，并推算出各采样点的覆盖率和钴当量等参数。
2．做出所有采样点的品位、厚度、丰度、覆盖率等参数的分布直方图，计算标准差，并按95％置信区间计算其上、下变化范围，计算各参数间的相关系数。统计学分析工作的目的，一是确定各参数在勘探区内的变化趋势，是划分块段的依据之一；二是随着勘探程度的提高，每次勘探所获得的统计结果之间可以进行对比，据此可判断勘探程度是否已趋成熟，是否还需进一步勘探。假如两次勘探所得的丰度（或品位）频率直方图相差很大，则反映当前的勘探程度可能还不够，需要进一步工作；假如最后两次勘探所得的丰度（或品位）频率直方图已基本一致，则说明勘探程度已足够，而此时的评估才能较真实地反映该区的储量。
3．依据指标图定矿区，并划分块段。考虑到钴的垂向变异性，块段划分时一般以横向条带状分隔，同一块段内几个采点的品位及丰度、厚度等应基本稳定，块段边界以评估方法所要求的边界指标划定或按最近距离法确定。块段内的低效益窗口以及不利于以后开采的地形（如陡坎，深穴等）都要剔出。
4．选择合适的方法来进行资源量计算（下面将单独叙述），并根据估算精度及勘探程度划分储量等级。由于富钴结壳是一种新型矿产，储量等级的划分标准尚需在实践中结合实际来确定。
5．依据资源量估算结果，并结合其它地质及经济方面的各种因素，最后对富钴结壳矿区进行综合地质经济评价。
评价方法的选取
富钴结壳是一种基本上可看作二维较稳定分布的特殊矿床，可通过水下照片、录像、甚至深潜直接观察等手段来了解其矿体的分布、形态特征，通过浅钻来确定结壳的厚度等。因此其资源量估算易于被检验且有较高的可靠度。传统资源量估算方法在地质统计、分析预测中应用广泛。特别是算术平均法，由于其简单而有效，在各种矿产的资源量估算中都有应用，但是，传统储量计算法有以下不足之处：
（l）把部分点的品位当作一个块段的品位或简单地把部分点的品位延伸到某一块段，而没有考虑块段内品位的复杂变化。
（2）未能考虑矿化强度在空间内的分布特证。
（3）方法本身无衡量精度的方法及标准，只能靠重复性及不同方法间的结果对比来判断。
（4）计算得到的矿石储量、金属量及相应的开采边界对于由于经济条件及采矿方法变化所引起的边界品位变化的适应能力较差。
而克立格法是一种求最优、线性、无偏内插估计量的方法。具体地说，克立格法是在充分考虑了样品的形状、大小及其与待估块段相互间的空间分布位置等几何特征以及品位的空间结构之后，为了达到线性、无偏和最小估计方差的估计，而对每一样品值分别赋予一定的权系数，最后进行加权平均来估计块段品位的一种方法。
在普查阶段，网度大，数据少，许多地质信息尚未被揭露的情况下，算术平均法即能达到估算精度要求。同样，如果在块段中有足够可用数据点，也可直接利用算术平均法。在上述两种情况下，应用地质统计学方法获益很小，没有必要。只有当根据有限数据估算单个矿石块段，而且估算误差很大，这时克立格法才会显示出明显的优点。
所以对于初查阶段和详查阶段，算术平均法都是能较好满足估算精度的一种简单易行的方法。但在勘探加密后，特别是在整个调查的中期阶段，因为算术平均法本身所具有的弱点和局限，用算术平均法估算误差会增大。在这一阶段，应用克立格法效果显著。
（周怀阳 武光海）