趙逸君, 毛曉梅, 王 冕

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034)

三維建模在銅綠山銅鐵礦區(qū)的應(yīng)用

趙逸君, 毛曉梅, 王 冕

(湖北省地質(zhì)調(diào)查院,湖北 武漢 430034)

基于MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)平臺(tái)對(duì)銅綠山礦區(qū)三維建模方法進(jìn)行研究。在收集和整理礦區(qū)地質(zhì)圖、地形圖、地質(zhì)剖面圖、鉆孔等工程勘查數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上,建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),介紹自動(dòng)化礦體圈定和外部剖面圖導(dǎo)入兩種不同的三維建模方式,并展示地下礦體的三維展布趨勢(shì)及精細(xì)變化,其相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對(duì)類似礦區(qū)三維建模具有一定的借鑒意義。

MAPGIS；地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)；三維建模；銅綠山

三維地質(zhì)建模是以各種原始數(shù)據(jù)(包括鉆孔、剖面、地質(zhì)圖、地形圖、物探數(shù)據(jù)、化探數(shù)據(jù)、工程勘察數(shù)據(jù)等)為基礎(chǔ),建立能夠反映地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、構(gòu)造關(guān)系及地質(zhì)體內(nèi)部屬性變化規(guī)律的數(shù)字化模型[1]。三維地質(zhì)體模型能夠提供關(guān)于礦體的三維真實(shí)形態(tài),地質(zhì)人員可以多角度任意觀察礦體的三維展布趨勢(shì)及精細(xì)變化,同時(shí)形成任意方向投影圖,進(jìn)行直觀、形象和可控的評(píng)價(jià)[2-5]。

1 礦區(qū)地質(zhì)概況及礦體地質(zhì)特征

銅綠山銅鐵礦位于湖北省大冶市境內(nèi),其大地構(gòu)造位置屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)下?lián)P子臺(tái)褶帶西端Ⅳ級(jí)構(gòu)造單元——大冶凹褶帶束。該單元是以北西向襄陽(yáng)—廣濟(jì)斷裂、北東向梁子湖斷裂和東西向的雞籠山—高橋斷裂所圍限的三角地塊。

區(qū)內(nèi)地層發(fā)育齊全,從元古界—新生界除缺失中、下泥盆統(tǒng)及上侏羅統(tǒng)外,其余均有出露。前震旦系主要為一套中—淺變質(zhì)巖,分布于南部邊緣,震旦系—下三疊統(tǒng)主要為海相碳酸鹽巖,次為碎屑巖,其分布除震旦系在南部外,其他主要分布于本區(qū)中部廣大地區(qū)。三疊系中上統(tǒng)、侏羅系和白堊系下統(tǒng)主要分布于黃石—大冶—陽(yáng)新—靈鄉(xiāng)以西,梁子湖以東地區(qū),以陸相碎屑巖為主,局部為火山巖。白堊系上統(tǒng)—第三系、第四系主要分布于長(zhǎng)江沿岸和梁子湖、大冶湖、陽(yáng)新盆地及其附近地區(qū),為陸相碎屑巖,松散沉積物。

銅綠山銅鐵礦床屬大型接觸交代矽卡巖高中溫?zé)嵋旱V床,礦體有含銅磁鐵礦、含銅大理巖、含銅矽卡巖及鐵礦石。礦體受隱伏半島狀大理巖俘虜體與花崗閃長(zhǎng)斑巖接觸帶控制,礦體主要賦存在上、下盤(pán)接觸帶部位,礦體形狀呈透鏡狀,沿走向和傾向分枝復(fù)合。礦體頂、底板圍巖主要有高嶺石化花崗閃長(zhǎng)斑巖、斜長(zhǎng)石化花崗閃長(zhǎng)斑巖、大理巖、白云質(zhì)大理巖、石榴石透輝石矽卡巖。礦體中夾石主要為大理巖、矽卡巖、高嶺石化花崗閃長(zhǎng)斑巖或斜長(zhǎng)石化花崗閃長(zhǎng)斑巖。礦化蝕變主要有硅化、透輝石化、碳酸鹽化、綠簾石化、鉀長(zhǎng)石化、金云母化及鈉化,其次是高嶺石化、蒙脫石化和鐵硅化。礦石類型按自然類型主要有氧化礦石、混合礦石和原生礦石三類,礦石呈致密塊狀、浸染狀、脈狀、角礫狀、粉末狀—砂狀等構(gòu)造形態(tài)。礦石結(jié)構(gòu)主要有半自形—自形粒狀、固溶體分解、膠狀再結(jié)晶、熔蝕交代、壓力等結(jié)構(gòu)(圖1)[6]。

2 MAPGIS在銅綠山銅鐵礦區(qū)三維建模中的應(yīng)用

在對(duì)銅綠山銅鐵礦區(qū)進(jìn)行三維地質(zhì)建模過(guò)程中,以MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)為平臺(tái),使用了兩種不同的數(shù)據(jù)源,并且采用了兩種不同的礦體圈定建模方式:自動(dòng)化礦體圈定建模和外部剖面圖導(dǎo)入建模。

2.1 自動(dòng)化礦體圈定三維建模

在對(duì)銅綠山銅鐵礦區(qū)進(jìn)行三維地質(zhì)建模的全過(guò)程中,利用MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng),將地質(zhì)建模數(shù)據(jù)源、建模過(guò)程數(shù)據(jù)、建模成果采用統(tǒng)一數(shù)據(jù)格式進(jìn)行存儲(chǔ),降低三維建模數(shù)據(jù)準(zhǔn)備難度,提高建模效率。銅綠山銅鐵礦區(qū)三維地質(zhì)建模包括三個(gè)核心工作環(huán)節(jié),即“一體化地質(zhì)數(shù)據(jù)集成—自動(dòng)化礦體圈定—地質(zhì)體三維模型生成”?！耙惑w化地質(zhì)數(shù)據(jù)集成”是收集地質(zhì)勘探等原始資料,進(jìn)行資料數(shù)字化、規(guī)范化,建立地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫(kù),為礦體圈定、三維建模和資源/儲(chǔ)量估算提供數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)。“自動(dòng)化礦體圈定”是利用研究區(qū)相關(guān)地質(zhì)信息,在勘探線剖面的基礎(chǔ)上逐個(gè)圈定表內(nèi)礦、表外礦界限,為生成三維礦體提供數(shù)據(jù)框架。“地質(zhì)體三維模型生成”是在礦體圈定的基礎(chǔ)上連接生成三維礦體,從而建立礦體的三維模型(地面模型、礦塊模型),為資源儲(chǔ)量估算提供三維礦體。其方法流程見(jiàn)圖2。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Generalized geologic map of mining area1.第四系粘土層;2.(沉積巖、變質(zhì)巖、火成巖)白堊系灰白色火山凝灰?guī)r;3.嘉陵江組第三巖性段灰?guī)r;4.嘉陵江組第二巖性段灰?guī)r;5.嘉陵江組第一巖性段灰?guī)r;6.中下三疊統(tǒng)白色中粗粒大理巖;7.石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)玢巖;8.鈉長(zhǎng)斑巖脈;9.矽卡巖;10.礦體編號(hào);11.勘探線編號(hào);12.2006年前施工鉆孔及編號(hào);13.接替資源勘查施工鉆孔及編號(hào);14.補(bǔ)充勘查工作施工鉆孔及編號(hào);15.豎井位置;16.礦界范圍。

圖2 銅綠山銅鐵礦區(qū)三維地質(zhì)體建模流程圖Fig.2 Flow chart of modeling of three-dimensional geological body in Tonglvshan copper-iron mining area

2.1.1 建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)

銅綠山地區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù)包括銅綠山銅鐵礦區(qū)地質(zhì)地形、測(cè)試分析數(shù)據(jù)、鉆孔數(shù)據(jù)等基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

地形數(shù)據(jù)庫(kù)的建立主要是為了對(duì)研究區(qū)三維地表模型的建立打下基礎(chǔ)。雖然MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)可以根據(jù)鉆孔和勘探線數(shù)據(jù)模擬地表模型,但由于此種方法是根據(jù)采樣鉆孔的高程數(shù)據(jù)對(duì)地表進(jìn)行推算,不可避免存在誤差較大,無(wú)法真實(shí)還原礦區(qū)地表形態(tài)。地表數(shù)據(jù)庫(kù)的建立能幫助系統(tǒng)建立更為完善的地表模型,更直觀、清楚地表達(dá)礦區(qū)地表與礦體等其他空間體的三維位置關(guān)系。

以礦區(qū)地形圖為基礎(chǔ),對(duì)收集到的銅綠山銅鐵礦區(qū)地形地質(zhì)及實(shí)際材料圖進(jìn)行圖形矢量化,矢量化的要素主要是地形部分。矢量化以后按照?qǐng)D3所示屬性結(jié)構(gòu),針對(duì)等高線數(shù)據(jù)建立MAPGIS數(shù)據(jù)庫(kù)。

圖3 礦區(qū)等高線屬性結(jié)構(gòu)示意圖Fig.3 Schematic diagram of attribute structure of contour in mining area

地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫(kù)的建立是地質(zhì)體三維建模的基礎(chǔ)。根據(jù)MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)的要求,及其提供的模板,建立地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫(kù)的信息結(jié)構(gòu)表,包括礦區(qū)區(qū)域邊界基本信息表、礦區(qū)勘探線基本信息表、礦區(qū)勘探線測(cè)量數(shù)據(jù)表、巖層基本信息表、礦區(qū)化學(xué)分析基本信息表、工程樣品分析結(jié)果表、鉆孔基本信息表、鉆孔彎曲信息表、鉆孔分層信息表和鉆孔取樣基本信息表。依據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)信息表模板,對(duì)礦區(qū)地質(zhì)圖(平面圖、剖面圖)、材料圖數(shù)據(jù)、建模邊界、鉆孔數(shù)據(jù)、剖面等勘探工程資料進(jìn)行收集和整理,并按照規(guī)定格式填入相應(yīng)信息表中。這些地質(zhì)數(shù)據(jù)包含已施工的27條勘探線剖面圖、336個(gè)鉆孔編錄數(shù)據(jù)、17 283 個(gè)鉆孔采樣分析結(jié)果。同時(shí)對(duì)礦區(qū)內(nèi)27條勘探線的礦體建立了拓?fù)潢P(guān)系和基本信息數(shù)據(jù)庫(kù),并參閱相關(guān)地質(zhì)報(bào)告,建立了研究區(qū)的地質(zhì)勘探數(shù)據(jù)庫(kù)。

原始數(shù)據(jù)導(dǎo)入MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)后,用軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)檢查,主要包含對(duì)數(shù)據(jù)表中基礎(chǔ)數(shù)據(jù)的格式、順序、樣品區(qū)間是否缺失、重復(fù)、超過(guò)工程長(zhǎng)度等進(jìn)行校驗(yàn),以保證數(shù)據(jù)的有效性、正確性及成果編制的正確性。檢查通過(guò)后的數(shù)據(jù)直接導(dǎo)入系統(tǒng)形成基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

2.1.2 構(gòu)建三維模型

在基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)之上,建立基礎(chǔ)視圖樹(shù),生成勘探線剖面圖,自動(dòng)化礦體圈定,建立三維礦體模型。礦區(qū)勘探線工程如圖4所示,圖中點(diǎn)為鉆孔,線為勘探線。

圖4 礦區(qū)勘探線工程示意圖Fig.4 Schematic diagram of exploration line project in mining area

銅綠山銅鐵礦區(qū)的鉆孔是沿勘探線進(jìn)行布置,在礦區(qū)勘探線工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)建立之后,需要對(duì)每條勘探線進(jìn)行剖面定義并建立一系列剖面,在此基礎(chǔ)上才可以繼續(xù)進(jìn)行礦體圈定等工作。圖5是利用鉆孔及勘探線相關(guān)數(shù)據(jù),采用系統(tǒng)生成的4號(hào)勘探線礦體圈定前的剖面圖。

礦體圈定可以采用單一指標(biāo)或多指標(biāo)來(lái)確定,銅綠山銅鐵礦采用單一指標(biāo)來(lái)確定。利用MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)進(jìn)行自動(dòng)化礦體圈定,需要根據(jù)圈定原則設(shè)定好圈定方案,包括方案指標(biāo)、元素特高值/極限值、預(yù)賦礦體產(chǎn)狀、比例尺、鉆孔彎曲繪制方式等內(nèi)容。系統(tǒng)自動(dòng)圈定礦體后,針對(duì)礦區(qū)的某些特殊要求,結(jié)合礦區(qū)勘探線剖面圖進(jìn)行礦體連接,采用人機(jī)交互的方式對(duì)剖面上各類礦體的邊界進(jìn)行修改繪制。圖6是4號(hào)勘探線圈定后的剖面圖。

圖5 4號(hào)勘探線剖面圖Fig.5 Profile of No.4 exploration line

圖6 4號(hào)勘探線圈定剖面圖及局部放大圖Fig.6 Delineation profile and local enlarging graph of No.4 exploration line

在礦區(qū)基本數(shù)據(jù)(包括地形、勘探線、工程、樣品等信息)及礦體圈定的基礎(chǔ)上,利用MAPGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)提供的人機(jī)交互面積控制點(diǎn)添加工具,在剖面圖上進(jìn)行礦體面繪制(對(duì)不同剖面上屬于同一礦體的邊界線采用三角面連接),形成礦體曲面,最終由一系列三角曲面圍成復(fù)雜曲面并封閉成體,從而形成三維礦體模型。

(1) 地表模型。地表模型主要由等高線或離散高程點(diǎn)獲得。等高線通過(guò)抽取特征點(diǎn),轉(zhuǎn)換為離散高程點(diǎn)。離散高程點(diǎn)通過(guò)構(gòu)建不規(guī)則三角網(wǎng)(TIN),形成地表模型。具體流程如下:

① 根據(jù)銅綠山礦區(qū)等高線數(shù)據(jù),將原等高線數(shù)據(jù)庫(kù)平面圖(比例尺為1∶2 000)按1∶1 000投影(系統(tǒng)設(shè)定方案的比例尺是1∶1 000),導(dǎo)入到系統(tǒng)(如圖7左圖所示)。

圖7 礦區(qū)地形與地表三維模型對(duì)比圖Fig.7 Contrast diagram of three-dimensional model of topography and surface

② 通過(guò)“高程點(diǎn)三角化”和“礦區(qū)地形參數(shù)配置”模塊轉(zhuǎn)化并替代系統(tǒng)自動(dòng)生成的礦區(qū)地形,如圖7右圖所示,通過(guò)對(duì)礦區(qū)地形數(shù)據(jù)的計(jì)算加工后,可獲得更加逼近真實(shí)環(huán)境的地表模型。

(2) 勘探線模型?？碧骄€模型的形態(tài)由勘探線測(cè)量控制點(diǎn)確定,生成的勘探線模型再結(jié)合地表模型,顯示為地表的曲線(圖8)。

圖8 銅綠山銅鐵礦礦區(qū)勘探線模型測(cè)量控制點(diǎn)示意圖Fig.8 Schematic diagram of surveying control points of exploration line in Tonglvshan copper-iron mining area

(3) 鉆孔模型。鉆孔模型由系統(tǒng)根據(jù)鉆孔基本信息、彎曲信息、分層信息自動(dòng)生成。生成的三維鉆孔模型再根據(jù)樣品化學(xué)分析的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行分段設(shè)色,能夠直觀展現(xiàn)不同成礦元素在Z方向上的變化情況。所建立的鉆孔模型可任意放大、縮小,直觀顯示鉆孔空間的位置及變化狀態(tài),為三維地質(zhì)體建模作準(zhǔn)備(圖9)。

圖9 銅綠山銅鐵礦礦區(qū)鉆孔模型示意圖Fig.9 Schematic diagram of drilling model in Tonglvshan copper-iron mining area

(4) 礦體模型。通過(guò)交互式圈定單工程礦體范圍、連接剖面礦體面、剖面間連接礦體等主要過(guò)程后,系統(tǒng)自動(dòng)生成礦體三維模型。礦體三維模型的建立能為礦區(qū)資源儲(chǔ)量估算等提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。圖10是銅綠山銅鐵礦區(qū)XI號(hào)礦體三維模型建立示意圖。

2.2 外部剖面導(dǎo)入三維建模

基于外部剖面導(dǎo)入的建模方式是因?yàn)榇罅康牡V區(qū)屬于已經(jīng)完成地質(zhì)勘查工作,且經(jīng)過(guò)評(píng)審備案,資源儲(chǔ)量估算結(jié)果已經(jīng)得到正式認(rèn)可。這類礦區(qū)建立三維模型必須尊重原來(lái)的成果,因此在構(gòu)建礦體模型的時(shí)候,不必再經(jīng)過(guò)單工程礦體圈定的過(guò)程,也無(wú)需手動(dòng)連接礦體剖面線,可以直接基于勘查成果中的剖面圖完成。具體來(lái)說(shuō),這種方式的三維建模主要經(jīng)過(guò)數(shù)據(jù)整理與入庫(kù)、平面圖校正、剖面圖校正、礦體連接與模型生成等幾個(gè)過(guò)程(圖11)。

圖10 銅綠山銅鐵礦區(qū)XI號(hào)礦體模型示意圖Fig.10 Schematic diagram of No.11 ore body model in Tonglvshan copper-iron mining area

圖11 銅綠山礦區(qū)剖面圖導(dǎo)入三維建模流程圖Fig.11 Flow chart of three-dimensional model in profile

2.2.1 數(shù)據(jù)整理與入庫(kù)

數(shù)據(jù)整理、入庫(kù)的流程與自動(dòng)化礦體圈定基本相同,區(qū)別在于勘探線、鉆孔等信息整理的目的不是為了圈定礦體,而是為了構(gòu)建相應(yīng)的勘探線模型、鉆孔模型。此外,基于外部剖面圖建模的方式還要求整理礦區(qū)平面圖和勘探線剖面圖。

礦區(qū)平面圖來(lái)自于勘查報(bào)告的實(shí)際材料圖或地形地質(zhì)圖。主要包含地理信息、地質(zhì)信息、勘探線布置、探礦工程布置信息等圖層,該圖用于地表模型的紋理貼圖,可以與生成的勘探線模型、鉆孔模型、礦體模型疊加驗(yàn)證。

基于外部剖面圖三維建模的關(guān)鍵數(shù)據(jù)是原成果報(bào)告中的勘探線剖面圖。需要將所有的勘探線剖面圖收集齊全,然后轉(zhuǎn)換為MAPGIS格式的點(diǎn)、線、面。其中礦體邊界的圖層需要單獨(dú)提出,并且需要建立拓?fù)潢P(guān)系。生成礦體剖面面積,并且賦予面積、編號(hào)等屬性。

2.2.2 平面圖校正

收集到的平面地形地質(zhì)圖的位置如果不是實(shí)際圖幅所在的地理坐標(biāo),需要對(duì)其進(jìn)行校正與坐標(biāo)轉(zhuǎn)換處理,轉(zhuǎn)換到地理坐標(biāo)系中,確保能與礦區(qū)地面模型吻合。

平面圖校正采用的是分塊校正的方法,精度控制在1e-6,校正的具體過(guò)程如下:

(1) 采集控制點(diǎn)進(jìn)行校正,因鉆孔在礦區(qū)基礎(chǔ)資料中有明確的地理坐標(biāo),且在平面圖中易識(shí)別,因此選取平面圖中均勻分布的鉆孔作為校正點(diǎn)。

(2) 讀取鉆孔基本信息表中鉆孔的(X,Y)坐標(biāo)作為校正的理論值。

(3) 校正后,提取勘探線分布文件為單獨(dú)的線文件,并在屬性結(jié)構(gòu)中添加字段“ktx”(字符串,15位)賦值為勘探線號(hào)。

2.2.3 剖面圖校正、建模數(shù)據(jù)的計(jì)算與提取

(1) 剖面圖首先需要轉(zhuǎn)換為MAPGIS格式,然后按圖12所示的方法對(duì)剖面圖進(jìn)行校正。

(2) 計(jì)算并提取建模所需數(shù)據(jù),導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫(kù)。

① 需要獲取勘探線起始點(diǎn)和終止點(diǎn)坐標(biāo),將圖12中提取的“勘探線.wl”轉(zhuǎn)換到選擇集視圖下查看其坐標(biāo)序列,可得到起始和終止點(diǎn)的X(6位)/Z坐標(biāo),填入到勘探線基本信息表中。

② 選擇平面圖中校正后提取的勘探線文件,選擇好勘探線號(hào)以及字段ktx,輸入已知的X(6位),點(diǎn)擊計(jì)算交點(diǎn),得到另一個(gè)坐標(biāo)值Y,同樣填入勘探線基本信息表中。

③ 利用系統(tǒng)提供的礦山工具菜單下的“根據(jù)設(shè)置的信息轉(zhuǎn)換圖件”,源數(shù)據(jù)打開(kāi)剖面校正處理后提取得到的“勘探線.wl”和“礦體面.wp”,轉(zhuǎn)換后獲得一個(gè)ktxDot_3D.txt文件,將其中的坐標(biāo)序列提取至勘探線測(cè)量信息表中。

圖12 外部剖面導(dǎo)入法建模剖面圖的處理方法Fig.12 Processing method of introduction of graph technique profile

2.2.4 礦體連接及模型構(gòu)建

基于外部勘探線剖面建模的礦體連接,筆者選擇對(duì)校正后的剖面圖上的礦體面進(jìn)行連接。連接的過(guò)程中需仔細(xì)觀察原勘探線剖面圖的表示方法、連接規(guī)則、外推規(guī)則,依次利用三維系統(tǒng)的礦體連接功能實(shí)現(xiàn),后續(xù)的模型連接剖面礦體面、剖面間連接礦體等主要過(guò)程后,系統(tǒng)自動(dòng)生成礦體三維模型。

3 結(jié)語(yǔ)

銅綠山銅鐵礦床處于中國(guó)重要的礦集區(qū)內(nèi),工作程度高,地質(zhì)資料豐富,如何有效地利用已有地質(zhì)資料和現(xiàn)代化技術(shù)手段,匯集豐富的地質(zhì)資料,以三維形態(tài)、多維時(shí)空動(dòng)態(tài)可變化地展現(xiàn)礦區(qū)地表及地下地質(zhì)情況,是危機(jī)礦山找尋接替資源的迫切需求,也是當(dāng)前熱點(diǎn)研究領(lǐng)域?；贛APGIS固體礦產(chǎn)三維建模系統(tǒng)的兩種建模方式,在分析整理大量基礎(chǔ)地質(zhì)資料的基礎(chǔ)上,建立了銅綠山銅鐵礦區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)數(shù)據(jù)庫(kù),包括地表高程數(shù)據(jù)庫(kù)、勘探線數(shù)據(jù)庫(kù)、鉆孔基本信息數(shù)據(jù)庫(kù)、樣品分析基本數(shù)據(jù)庫(kù)等10類,構(gòu)建了銅綠山銅鐵礦區(qū)的地表、勘探線、鉆孔、礦體等三維模型,在這些三維模型的支持下,比較形象直觀地再現(xiàn)了礦區(qū)地下礦體單元的空間形態(tài)及其相互關(guān)系。

兩種建模方式,均能比較順暢地完成礦區(qū)三維建模,但適應(yīng)于不同的工作條件和需要。自動(dòng)化礦體圈定建模的方法適合于新開(kāi)展工作就全程使用本系統(tǒng)完成礦區(qū)建模全過(guò)程的情形,其模型質(zhì)量較好,精度較高,并且不再需要傳統(tǒng)繪制剖面圖進(jìn)行礦體圈定這個(gè)流程,能極大地減少礦區(qū)勘查過(guò)程中室內(nèi)資料整理的工作量,提高工作效率。外部剖面圖導(dǎo)入建模的方式適合于已完成勘查工作的礦區(qū),建立的模型精確度主要依賴于原勘查報(bào)告的質(zhì)量,建模的結(jié)果適合于指導(dǎo)礦山生產(chǎn)及深部與外圍的再勘探。

總之,三維地質(zhì)建模已經(jīng)能夠應(yīng)用于礦區(qū)地質(zhì)資料整理與研究,模型建立以后,系統(tǒng)能夠根據(jù)地質(zhì)資料的變化對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行修改或調(diào)整,相應(yīng)的三維模型也將自動(dòng)改變,為地質(zhì)技術(shù)人員研究帶來(lái)極大的方便,指導(dǎo)礦山生產(chǎn)及深部與外圍的再勘探。本次研究為今后三維可視化分析與儲(chǔ)量估算等研究打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ),相關(guān)經(jīng)驗(yàn)對(duì)類似礦區(qū)三維建模具有一定的借鑒意義。

[1] 明鏡.三維地質(zhì)建模技術(shù)研究[J].地理與地理信息科學(xué): 地球科學(xué)版,2011,27(4):14-18.

[2] 張夏林,陳國(guó)旭,綦廣,等.傳統(tǒng)資源儲(chǔ)量估算在 QuantyMine 數(shù)字礦山軟件中的實(shí)現(xiàn)及關(guān)鍵技術(shù)[J].吉林大學(xué)學(xué)報(bào): 地球科學(xué)版,2011,41 ( S1):406-413.

[3] 劉文玉,吳湘濱,張寶,等.紅透山礦區(qū)三維地質(zhì)建模與可視化研究[J].科技導(dǎo)報(bào),2011,29(11):48-51.

[4] 孫瀟,陳建,房曉龍,等.云南羊拉銅礦三維地質(zhì)建模及儲(chǔ)量計(jì)算[J].地質(zhì)學(xué)刊,2012,36(3):326-332.

[5] 向中林,王妍,王潤(rùn)懷,等.基于鉆孔數(shù)據(jù)的礦山三維地質(zhì)建模及可視化過(guò)程研究[J].地質(zhì)與勘探,2009,45(1):75-81.

[6] 李鈞,張澤湖,熊意林,等.湖北省大冶市銅綠山銅鐵礦床礦產(chǎn)資源儲(chǔ)量結(jié)算地質(zhì)報(bào)告[R].大冶:湖北省第一地質(zhì)大隊(duì),2005.

(責(zé)任編輯：陳文寶)

Application of 3D Modeling in Tonglvshan Copper-Iron Mining Area

ZHAO Yijun, MAO Xiaomei, WANG Mian

(HubeiGeologicalSurvey,Wuhan,Hubei430034)

The 3D modeling method based on MAPGIS solid-mineral platform for Tonglvshan mining area is studied in this paper.On the basis of the data,that had been collected and sorted out from geological maps,topographic maps,geological sections,drilling,and other engineering surveys,the geological database is established.Two different 3D modeling methods,automated delineation of ore deposits and importation of external geological section maps,are applied in the study.The trend and fine changes of underground orebody 3D distribution are also demonstrated in the paper.These experiences will have certain reference values for similar mine 3D modeling.

MAPGIS; geological data bank; 3D modeling; Tonglvshan

2015-05-15;改回日期:2015-06-11

趙逸君(1980-),女,工程師,碩士,計(jì)算機(jī)應(yīng)用技術(shù)專業(yè),從事地理信息和地質(zhì)信息化工作。E-mail:66479579@qq.com

P628+.4; P618.41

A

1671-1211(2015)04-0503-07

10.16536/j.cnki.issn.1671-1211.201504028

數(shù)字出版網(wǎng)址:http://www.cnki.net/kcms/detail/42.1736.X.20150619.1501.018.html 數(shù)字出版日期:2015-06-19 13:33