三维GIS技术在固体矿产勘探和开发中的研究与应用

矿业三维GIS是地质矿业信息化的研究重点和热点,是科学计算可视化在地质上的应用,它涵盖地质体的三维可视化、体空间插值等领域.矿业三维GIS软件一般包括空间数据库的建立、三维体的创建和编辑、地统计学分析和预测、地质测绘、露天和地下开采设计、矿山生产计划调度等功能,在理论上应用于矿床模式分析、成矿预测,完善三维GIS的理论和功能;实践中应用于地质勘查、储量计算、经济评价、采矿设计和矿山的生产管理各阶段.     

地质数据三维可视化的属性、分类和关键技术

地质数据三维可视化具有显著的空间决策支持属性,其应用分类包括表达可视化、分析可视化、过程可视化、设计可视化和决策可视化。能否实现这两类"五个可视化",是检验所有地质三维可视化软件的水平和质量的试金石。地质数据三维可视化技术在矿产资源勘查、工程地质勘查、矿山设计开发、水利水电工程设计、地质灾害勘查治理和国防工程建设领域,有着广泛的需求和应用前景。其发展趋势是实现地上、地下、地理、地质数据一体化三维可视化采集、存储、管理、处理和集成应用。复杂地质结构的表达和快速动态建模方法和技术,仍将是未来一段时间的研究重点,引进知识驱动和本体论思路、方法,可能是解决这些问题的有效途径。     

矿区深部隐伏矿体三维可视化预测方法

针对深部隐伏矿定位难题,经多年研究,提出以定位模型-成矿信息-三维预测为主线的隐伏矿体三维可视化预测方法。矿体定位概念模型实现成矿规律到矿化分布规律的转换,获得矿体空间定位量化指标;采用形态分析、距离场或缓冲区分析、蚀变场分析等空间分析方法,分析和定量提取成矿信息指标;采用非线性多元回归、三维模糊证据权等方法,建立矿体三维预测模型,对深部立体单元的品位、金属量和含矿性进行预测。以安徽铜陵凤凰山铜矿和金川铜镍硫化物矿床为例,展开矿区深部三维可视化预测研究。结果显示,该方法能够适用于不同类型矿床的深部找矿工作,对于深部找矿具有重要意义。     

实验矿床学的发展现状和前景展望

实验矿床学是通过高温高压实验手段对成矿元素在矿物?熔体?流体体系的地球化学行为开展研究. 在揭示成矿的“源?运?聚?储”复杂过程中,它是反演和追踪成矿元素“运?聚”机制的重要手段,因而在精细刻画成矿过程,揭示关键控矿因素方面具有不可替代的优势. 实验矿床学是随着实验技术的发展而发展的,为矿床学的发展提供了重要的基础数据,弥补了通过天然样品研究复杂成矿过程的不足,极大地推动了成矿理论的发展. 回顾了实验矿床学的发展历史、研究现状,讨论了相关的科学问题,提出未来应当重点关注两个方面:（1）加强实验平台建设,发展可视化在线观测实验技术;（2）聚焦以国家目标（如关键金属成矿）为导向的科学前沿研究.      

基于三维可视化技术的隐伏矿体预测

在现代成矿预测理论研究基础上,利用已有的商业三维地质建模软件,建立了一套基于三维可视化技术的隐伏矿体三维立体定量预测方法和流程,结合云南个旧锡矿实例探讨大比例尺隐伏矿体三维定量预测的数据预处理、三维地质建模过程和三维定量预测方法。使用三维可视化技术结合找矿信息量法确定了研究区找矿有利靶区,计算了含矿远景单元的找矿概率,估算了工程验证区金属资源矿体量。应用实例表明了应用三维可视化技术进行隐伏矿体三维定量、定位和定概率的有效性。     

Visual Modflow软件及其在砂岩型铀矿成矿水文地质条件研究中的应用潜力分析

Visual Modflow是目前国际上最流行的地下水运动三维模拟软件系统包，由于它的系统化和可视化特点及强大的模拟功能，被广泛应用于各个领域。本文重点介绍Visual Modflow模型及其在砂岩型铀矿成矿水文地质条件研究中的应用潜力。     

贵州超大型锰矿集区的多尺度三维地质建模

黔湘渝毗邻区"大塘坡式"锰矿床具有世界上独特的成矿环境和机制,借助三维地质建模及可视化方式,可以直观而形象地进行研判.在系统分析和处理贵州松桃县超大型锰矿田及区域相关资料的基础上,利用QuantyMine三维矿业软件,分别构建了黔渝湘毗邻区的南华纪早期武陵次级裂谷盆地原型、古天然气渗漏沉积型锰矿田、松桃县大塘坡典型锰矿床等3个不同尺度的三维地质模型,科学地表达了该超大型锰矿独特成矿环境,揭示了成矿机理和赋存状况,为该类型的矿床研究和成矿预测提供了新的手段.      

基于MATLAB的地学可视化实现

讨论了用MATLAB软件实现地学可视化的各种可能性,包括曲面数据、体数据的可视化、地学建模、可视化系统的开发、虚拟现实和电子地图制作等内容.     

松辽盆地西南部宝龙山铀矿三维地质建模

三维综合地质建模技术可以对各地质实体与构造-地层系统的三维空间展布及相互关系进行可视化和立体化的展示。松辽盆地宝龙山铀矿床具有独特的成矿环境和成矿机制,文章在系统分析和处理松辽盆地宝龙山铀矿床及区域相关地质资料的基础上,利用综合地质与储层建模软件平台（GoCad）的半自动化流程建模法,分别构建了松辽盆地西南缘白兴吐构造剥蚀天窗-构造-地层模型和宝龙山典型铀矿床两个不同尺度的三维地质模型,最终构建了松辽盆地宝龙山铀矿床的三维地质实体模型,科学地展示了该铀矿床成矿环境和成矿地质条件,为砂岩型铀矿的成矿研究和资源量定量预测提供技术支撑。     

构造成矿学浅议

成矿学又可称为成矿规律学,它是研究矿产形成和分布规律的一门科学。由于不同学者或同一学者从不同的角度和层次,如从空间、时间、地域、岩石、元素、构造等级等方面来对矿产的形成和分布进行研究,因而就产出了如立体成矿学、历史成矿学、区域成矿学、岩石成矿学、矿床成矿学、成油学、成煤学,元素成矿学、构造单元成矿学等许多分支。而本文所提出的构造成矿学,则是从构造的角度来进行矿产形成和分布规律的研究,显然,其最大的研究特色即是侧重于构造,例如大地构造成矿、断裂构造成矿、褶皱构造成矿、微构造成矿的研究     

基于三维信息技术大比例尺三维立体矿产预测方法及途径

大比例尺成矿预测是矿田发现深部隐伏矿床的重要途径。随着三维地质信息技术的日臻完善,研究和开发三维可视化环境下地质勘查数据处理与信息综合方法十分必要。以我国甲玛等十几个矿山三维建模预测工作为支撑,初步研究了矿田控矿构造三维模拟、矿床模型三维可视化、三维信息综合定量预测等关键技术问题,探讨了三维预测软件开发技术难点,总结了大比例尺三维预测工作流程,并用实例说明应用成效。     

矿床三维地质建模及储量估算——以丰村铅锌矿径口矿段为例

钦杭成矿带是我国最重要的成矿带之一,丰村铅锌矿位于钦杭成矿带南段庞西垌地区,是区内典型的沉积热液改造型矿床。依据现代成矿预测理论,结合已有的地形地质图、勘探线剖面图、钻孔数据等资料,运用三维地质建模技术建立了丰村铅锌矿径口矿段的地表模型、断裂模型、地层实体模型、矿体模型。在此基础上分别应用地质块段法和块体模型统计法进行了矿体的资源储量估算,并将两种估算结果进行了对比分析。结果表明,块体模型统计法比地质块段法应用范围更广,效果更精准,可以清晰表达矿体品位值变化特征,进而加深对矿体、矿床的空间分布规律的认识。同时,利用多元信息进行三维地质建模,可靠性高,可视化效果好。将传统的二维地质拓展到三维空间进行定位与定量化,有助于分析矿区地质构造特点与矿床成因,是现代寻找矿床的一种有效手段。     

西藏甲玛铜多金属矿床三维模型分析与深部预测

西藏甲玛铜多金属矿床位于拉萨东约68 km 处,是冈底斯成矿带内与斑岩成矿作用有关的斑岩-矽卡岩-角岩型铜多金属矿床。本文以矿床成矿系列和成矿地质异常理论为指导,开展了矿田构造分析、地球化学元素分带研究。文章运用三维建模及可视化技术建立矿区三维矿床模型,通过曲面模拟方法提取矿区控矿构造界面,查明了矿区构造界面对 Cu、Mo、Ag、Au 等元素的富集有绝对控制作用;矿区地球化学元素分带表现为浅部 Pb、Zn 至深部 Cu、Mo 的变化特征,矿区成矿中心空间位置的探讨说明矿区在ZK1616-ZK3216一带的深部存在隐伏含矿斑岩体。     

成矿系统分析与新类型矿床预测

新类型矿床的发现常能带来矿产储量的巨量增长 ,是新世纪中保障矿产资源供应的一个重要途径。成矿系统分析对发现新类型矿床有重要意义。 (1)掌握一个区域成矿系统中各矿床类型间相互关系 ,由已知矿床类型找寻未知矿床类型 ,这已在长江中下游成矿带的找矿历史中得到证实。 (2 )认识成矿系统的空间结构 ,主要是垂向分带 ,有助于找寻深部的隐伏矿床类型。 (3)查明成矿系统的时间结构 ,包括成矿过程中矿床类型的迭变关系 ,可由已知矿化链条查找缺失的矿化链条 (矿床类型 ) ,这在岩浆热液成矿系统中常能奏效。 (4 )查明成矿系统中矿床类型多样性的制约因素 ,可据此分析相关区域中发现新类型矿床的潜力。 (5)研究新的成矿环境和新的成矿作用 ,从而发现新的矿床类型。在生物成矿系统、深海成矿系统、低温成矿系统、构造成矿系统及叠加成矿系统中有更大的发现新类型矿床的几率。文中提出近期内可能发现的新的铂族元素矿床类型。笔者还指出今后的找矿目标 ,应是整个成矿系统 ,而不是局限于单个矿床及单个矿床类型 ,这样才可能不失去发现新类型矿床的机会。     

贵州泥堡大型金矿床金的三维富集规律及成矿模式探讨

泥堡金矿床是黔西南近些年发现的大型金矿床之一，前人对金的富集规律及成矿过程开展了大量的研究，但从金的三维富集规律方面探讨金的成矿模式尚未研究。本文利用3Dmine软件对泥堡金矿床的地层、断层和矿体进行三维可视化地质建模。结果显示，矿体呈顺层状和沿断层产状产出，Au主要富集层位为上二叠 统龙潭组二段和一段（P3l2、P3l1），赋存位置为构造蚀变体（Sbt）、F1断层内、F1断层两侧、背斜轴面附近、背斜轴面与断层F1之间，背斜轴面倾向一侧的背斜翼部，且Au含量具有斑块状分布和带状连续分布特点，表现出Au在局部斑块处含量高，并向四周持续递减。据此，本文结合Au的物质来源、流体来源、以及矿床中的地层岩性、断层和背斜组合等特征，获取了矿床形成的流体流向路径，提出了“S型”和“断层+背斜轴面”的成矿模式，这对于泥堡金矿床及类似的矿床开展下一步找矿和成矿预测具有一定的参考意义。     

贵州泥堡大型金矿床金的三维富集规律及成矿模式探讨

泥堡金矿床是黔西南近些年发现的大型金矿床之一,前人对金的富集规律及成矿过程开展了大量的研究,但从金的三维富集规律方面探讨金的成矿模式尚未研究。本文利用3Dmine软件对泥堡金矿床的地层、断层和矿体进行三维可视化地质建模。结果显示,矿体呈顺层状和沿断层产状产出,Au主要富集层位为上二叠 统龙潭组二段和一段（P3l2、P3l1）,赋存位置为构造蚀变体（Sbt）、F1断层内、F1断层两侧、背斜轴面附近、背斜轴面与断层F1之间,背斜轴面倾向一侧的背斜翼部,且Au含量具有斑块状分布和带状连续分布特点,表现出Au在局部斑块处含量高,并向四周持续递减。据此,本文结合Au的物质来源、流体来源、以及矿床中的地层岩性、断层和背斜组合等特征,获取了矿床形成的流体流向路径,提出了“S型”和“断层+背斜轴面”的成矿模式,这对于泥堡金矿床及类似的矿床开展下一步找矿和成矿预测具有一定的参考意义。     

阿灭里根萨依铁矿地质特征

新疆尼勒克县阿灭里根萨依铁矿位于博罗科努金、铜、铅、锌多金属(Ⅳ级)成矿带中部,形成于古生代复合岛弧环境,是近年来西天山地区发现的富铁矿之一.本文以野外生产获得的地质资料为基础,通过研究该矿区成矿地质背景、磁异常特征、蚀变带及矿体特征,分析成矿环境和成矿作用,初步认为该矿床属矽卡岩型成因类型,具良好找矿前景.     

冀北银矿床类型、矿床地质地球化学、地史-演化模式及找矿方向

对冀北１７个银矿床地质调查和５个大一中型银矿床地质、地球化学剖析研究基础上,从银矿床产出的区域地质、矿床地质、控制地质条件、围岩蚀变、矿石类型、成矿机理、成矿时代和成矿物质演化上,确定了冀北银矿床有３个成矿系列,８种矿床类型。提出牛圈子为火山喷气－热泉型银矿床;蔡家营为古喷气－热水沉积变质－热液叠加型铅锌银矿床;银冶岭为层控－热液叠加型铅锌银矿床的新认识,建立了冀北银矿床成矿模式和地史演化的区域成     

青海祁漫塔格那西郭勒BIF型铁矿床特征及意义

那西郭勒铁矿床位于青海省西部祁漫塔格成矿带,矿床特征与苏必利尔型BIF铁矿类似,是祁漫塔格成矿带近年来新发现的成矿类型。那西郭勒铁矿床产于古元古界,这在中国比较少见。该矿床的发现不仅丰富了中国铁矿成矿类型,带动了祁漫塔格乃至青海省铁矿的勘查,而且对于区域地质环境及构造演化研究具有重要意义。