（山西省第三地質(zhì)工程勘察院，山西 晉中 030620）

對(duì)多金屬礦區(qū)地質(zhì)勘查過(guò)程中，通常使用探采分離的方法對(duì)多金屬礦區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘查。探采分離的方法雖然能夠?qū)Χ嘟饘俚V區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘查，但是由于多金屬礦區(qū)大部分帶有磁場(chǎng)干擾，因此勘查結(jié)果不是很精準(zhǔn)，并且在金屬斷層的計(jì)算中還存在計(jì)算失敗的缺點(diǎn)。因此使用礦床三維地質(zhì)建模對(duì)多金屬礦區(qū)地質(zhì)進(jìn)行勘查，能夠在解決上述問(wèn)題的同時(shí)，降低勘查的成本，進(jìn)一步推動(dòng)多金屬礦區(qū)地質(zhì)勘查的效率[1]。礦床三維地質(zhì)建模能夠針對(duì)多金屬礦區(qū)地質(zhì)的特點(diǎn)，建立合理的勘查機(jī)制，通過(guò)對(duì)礦區(qū)地質(zhì)數(shù)據(jù)的實(shí)時(shí)反饋，再根據(jù)反饋取樣數(shù)據(jù)分析礦區(qū)的實(shí)際參數(shù)，利用計(jì)算公式得到多金屬礦區(qū)物理性質(zhì)以及規(guī)律參數(shù)，通過(guò)校驗(yàn)體系完成對(duì)勘查結(jié)果的驗(yàn)證，以此保證數(shù)據(jù)的有效性。為此本文對(duì)礦床三維地質(zhì)建模在多金屬礦區(qū)地質(zhì)勘查中的應(yīng)用進(jìn)行研究。

1 在多金屬礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境勘查中的應(yīng)用

多金屬礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境數(shù)據(jù)是地質(zhì)勘查中最基礎(chǔ)的勘查數(shù)據(jù)。由于多金屬礦區(qū)的地形地貌多數(shù)比較復(fù)雜，不利于一般的勘查手段。而礦床三維地質(zhì)建模能夠通過(guò)數(shù)據(jù)掃描的形式，將鄰近巖石的電性差異進(jìn)行剝離，通過(guò)三維成像的方式對(duì)多金屬礦區(qū)地質(zhì)情況進(jìn)行模擬，避免了磁場(chǎng)對(duì)勘查結(jié)果的影響。通過(guò)對(duì)水文地質(zhì)環(huán)境的物理化學(xué)參數(shù)進(jìn)行模擬，以數(shù)據(jù)堆砌的方式還原多金屬礦區(qū)的水文地質(zhì)環(huán)境以及礦區(qū)結(jié)構(gòu)，避免因?yàn)榭辈槭侄螌?duì)后期礦區(qū)開(kāi)采造成的影響[2]。在多金屬礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境勘查中，礦床三維地質(zhì)建模會(huì)對(duì)環(huán)境變化參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)采集，通過(guò)大量的參數(shù)加上大數(shù)據(jù)計(jì)算方法，能夠推演出礦區(qū)未來(lái)水文地質(zhì)環(huán)境變化的走勢(shì)，并且不需要人工進(jìn)行定位測(cè)量。勘查結(jié)果以三維圖像的形式體現(xiàn)，避免數(shù)據(jù)圖像分離所帶來(lái)的問(wèn)題。礦床三維地質(zhì)建模的數(shù)據(jù)采集器具備多種采集功能，能夠結(jié)合現(xiàn)有情況收集水文地質(zhì)環(huán)境中礦石特征。使用礦床三維地質(zhì)建模對(duì)某多金屬礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境礦山特征進(jìn)行勘查，結(jié)果如下。

表1 某多金屬礦區(qū)水文地質(zhì)環(huán)境礦山特征表

2 建立多金屬礦區(qū)三維立體模型

礦床三維地質(zhì)建模技術(shù)能夠利用三維激光掃描儀，對(duì)多金屬礦區(qū)的基本參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)掃描獲取。通過(guò)所獲取的多金屬礦區(qū)三維空間數(shù)據(jù)，標(biāo)記出多金屬礦區(qū)全部特征，通過(guò)多種換算方式將采集數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為多金屬礦區(qū)三維立體圖像，方便在數(shù)據(jù)調(diào)用中進(jìn)行查找。三維激光掃描過(guò)程中，會(huì)帶有一定的定位功能，結(jié)合現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫(kù)分析該地區(qū)主要地質(zhì)演變情況，多金屬礦區(qū)三維立體模型的建立是從局部開(kāi)始分層次的建立，并且在多金屬礦區(qū)的至高點(diǎn)上標(biāo)記出海拔，以及跨越的經(jīng)度緯度坐標(biāo)[3]。

3 多金屬礦區(qū)礦床價(jià)值定位中應(yīng)用

礦床價(jià)值定位是勘查中最為基礎(chǔ)重要的一項(xiàng)工作，礦床三維地質(zhì)建模能夠確定多金屬礦區(qū)的開(kāi)采價(jià)值。多金屬礦區(qū)一般會(huì)含有2種以上的主體礦產(chǎn)，加上特殊的勘查環(huán)境，一般會(huì)影響礦床價(jià)值評(píng)估的準(zhǔn)確性。

在多金屬礦區(qū)礦床價(jià)值定位中，要考慮到開(kāi)采環(huán)境以及開(kāi)采方式的影響，盡可能做到經(jīng)濟(jì)利益最大化。而傳統(tǒng)的評(píng)估方法都是量級(jí)的評(píng)估，沒(méi)有辦法將現(xiàn)有的工業(yè)指標(biāo)以及政策進(jìn)行綜合考量。

目前的評(píng)估方法一般是根據(jù)現(xiàn)有的礦石屬性以及蘊(yùn)藏量進(jìn)行評(píng)估，往往開(kāi)采過(guò)程中的預(yù)算價(jià)值會(huì)大打折扣，同時(shí)根據(jù)礦石品位指標(biāo)數(shù)進(jìn)行礦床價(jià)值評(píng)估還有一個(gè)弊端，就是會(huì)隨著礦石的價(jià)格變化進(jìn)行一定的影響，加上不同的開(kāi)采方式，有可能大面積開(kāi)采造成資源浪費(fèi)，但是小面積開(kāi)采又無(wú)法實(shí)施。而使用礦床三維地質(zhì)建模就能夠避免上述問(wèn)題，建模過(guò)程中會(huì)給出幾種開(kāi)采方式，并將相關(guān)政策以及環(huán)境都列入其中，得到精準(zhǔn)的價(jià)值評(píng)估數(shù)據(jù)。

4 多金屬礦區(qū)地質(zhì)電磁性變化特征識(shí)別應(yīng)用

多金屬礦區(qū)地質(zhì)電磁性變化特征作為開(kāi)采過(guò)程中的重要影響因素，多金屬礦區(qū)地質(zhì)電磁性變化通常是由礦石特性以及位置變化所決定。傳統(tǒng)多金屬礦區(qū)磁性變化特征識(shí)別采用的是金屬探頭，對(duì)礦區(qū)電磁體發(fā)射交流電脈沖磁場(chǎng)，并通過(guò)識(shí)別發(fā)射的電磁場(chǎng)的變化判斷多金屬礦區(qū)地質(zhì)電磁性變化特征。在電磁性變化特征識(shí)別中，采用的勘查交流電頻率最佳為100Hz，每秒鐘變化80次，探查的范圍一般在10米左右，具備極大的局限性。礦床三維地質(zhì)建模也采用相同的勘查原理，但是會(huì)縮小頻率增加探查的范圍，一般一個(gè)探查點(diǎn)可以識(shí)別20米甚至更遠(yuǎn)的距離。在識(shí)別電磁性特征中，能夠?qū)ΜF(xiàn)有數(shù)據(jù)進(jìn)行洞察，通過(guò)變化多次模擬，得到最佳的多金屬礦區(qū)地質(zhì)電磁性變化特征。傳統(tǒng)勘查方法與本文方法的勘查實(shí)際深度對(duì)比，如圖1所示。

圖1 傳統(tǒng)勘查方法與本文方法勘查實(shí)際深度對(duì)比

5 結(jié)語(yǔ)

傳統(tǒng)多金屬礦區(qū)地質(zhì)勘查建模主要采用平面圖與剖面圖相結(jié)合的方式，通過(guò)將三維空間中地貌結(jié)構(gòu)等投影到二維平面上表達(dá)。而礦床三維地質(zhì)建模能夠更好的對(duì)礦區(qū)地質(zhì)空間進(jìn)行展示，避免傳統(tǒng)二維建模過(guò)程中容易出現(xiàn)的信息失真、信息損失、制圖復(fù)雜等問(wèn)題。借助計(jì)算機(jī)與三維技術(shù)能夠直接對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)體與地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行理解，為礦區(qū)勘查提供充足的數(shù)據(jù)，為礦山開(kāi)采數(shù)字化、可視化提供有效分析手段，提高多金屬礦區(qū)地質(zhì)勘查精準(zhǔn)度。