邹家山铀矿床3号矿带3DMine三维地质模型的构建及应用

三维建模技术是国内外地矿领域研究和开发的热点之一,逐步替代传统的资源评价手段和采矿管理模式进入到各地矿企业。在前人研究成果的基础上,利用建模的基本理论,以钻孔、勘探线剖面、采掘工程平面图等资料为依据,基于3DMine建模平台探索了邹家山铀矿床3号矿带的建模机理,简要分析了三维地质模型在储量估算、资源评价及成矿预测方面的应用,对推进我国矿山的信息化建设具有重要现实意义。     

基于地质剖面构建三维地质模型的方法研究

地质剖面是三维地质建模的重要数据源,运用地质剖面构建三维地质模型的方法应用较为广泛。在模型构建之前,统一确定模数据的坐标系和比例足,建立原始资料数据库。构建三维地质模型的关键是不同地质界面。本文详细介绍了模型边界面、断层面、地层界面、岩体界面等4种主要地质界面的构建流程与方法,尤其对褶皱构造、地层界面的断层效应、复杂岩体界面等的构建进行了重点阐述按模型边界面(模型的底界面和四周边界面)、DEM面、断层面、其他地质界面的顺序依次构建地质界面,构建断层面和其他地质界面时严格按先新后老的顺序。运用已构建好的地质界面按先新后老的顺序逐个、依次建立单个地质体,再将所有地质体的面模型组合成整个模型的面模型。通过对面模型进行网格(实体)填充和对网格赋予相应的属性值,最终构建三维地质模型。     

江西相山铀矿田邹家山铀矿床蚀变特征及热液来源

对江西相山铀矿田邹家山矿床不同标高的赋矿围岩及矿石样品进行了主量元素、微量元素和稀土元素地球化学分析。结果表明,邹家山矿床不同中段的矿石经历了碱性—酸性—碱性的蚀变过程,在-85 m中段酸性蚀变达到最强,随深度增加碱性蚀变呈增强的趋势;微量元素的Q型聚类分析、不同中段U含量分析和稀土元素的配分模式表明,成矿物质可能并不来源于赋矿围岩,而是来源于流纹英安岩岩浆。进一步根据与成矿关系密切的13种元素的R型聚类分析,将邹家山矿床成矿热液系统划分为高温成矿热液系统和中低温成矿热液系统。     

基于PRB数据构建三维地质模型的技术方法研究

2004年开始数字地质填图技术在全国区调中全面推广应用,运用数字地质填图过程中获取的PRB数据直接构建浅部三维地质模型具有重要研究意义。构建三维地质模型的关键是三维地质界面的构建,本文重点阐述了断层面、第四系界面、地层面、岩体界面、残留顶盖界面、俘虏体界面等6种主要地质界面的构建流程与方法。面的构建时应先创建模型的边界面(DEM面、模型的底界面、模型的四周边界面),再建断层面,最后按地质体新老顺序依次构建其他地质界面,构建地质界面时应遵循"野外路线数据为主要数据,地下地质数据为约束数据"的原则。该方法建立的地质界面与地表填图数据和地下地质数据都能够完全吻合,建立的地质界面精度高且美观,但受地表产状可推测深度的限制,该方法仅适用于浅部三维地质模型的构建,但构建的模型可以作为深部三维地质建模的参考与约束。建模单元可以与地表填图单元相同,也可以进行少量的合并,模型可达到的精度较高,模型的精度取决于野外填图路线数据的精度和数量,尤其是野外路线中的点间界线和有效产状的精度和数量。为了保证模型的精度,在野外路线填图过程中应尽量保证每条野外路线中的点间界线(B)都具有有效产状,在地质界线产状变化较大的部位需要适量增加产状数据。     

基于数字模型的居隆庵铀矿床三维成矿预测

文章基于三维地质建模与地学统计分析相关理论,在江西相山铀矿田主要矿床成矿地质背景、矿床地质特征及成矿规律的研究认识基础上,运用地质建模软件SKUA-GOCAD,建立了居隆庵铀矿床的地形地貌、构造、地层和矿体三维数字模型,并开展了成矿有利信息定量提取分析。运用三维证据权法和三维信息量法对居隆庵铀矿床开展了“定位-定量-定概率”的隐伏矿体三维定量预测研究工作。通过对矿床定量预测获得了成矿高值区,圈定了5个靶区（3个A级靶区和2个B级靶区）,并开展了资源量估算,计算出总资源量为10 983 t。预测结果表明居隆庵矿床找矿潜力巨大,研究成果为该矿区的后续矿产勘查工作提供了重要参考依据,同时也为相山盆地铀矿床的勘探开发提供了技术支持和找矿思路。     

铜绿山矿田成矿远景预测及三维地质模型

铜绿山矿田是鄂东南矿集区最重要的矽卡岩型铜铁金多金属矿田,其成矿与铜绿山岩株体关系密切。因此,查明该岩体深部展布和形态及其与周缘灰岩大理岩的接触关系,对矿田深部找矿预测具有十分重要的意义。笔者在细致分析铜绿山岩体及岩株体、灰岩大理岩及捕虏体、矽卡岩矿体及矿化体等重磁异常组合特征的基础上,推测铜绿山岩体的边界,圈定铜绿山岩体内部灰岩大理岩捕虏体和矿化体,利用三维物性反演、2.5D重磁人机交互反演、3D重磁人机交互反演结果,结合钻孔、地质资料开展三维地质建模,获得了铜绿山矿田4 000 m以浅的岩体、矿化体的三维地质模型,为该区的靶区圈定及深部找矿预测提供依据。     

溶洞探测及三维地质模型构建方法

对溶洞地质进行精确探测和三维地质模型构建具有重大意义。总结了溶洞发育区内不同类型复杂地质结构探测技术、建模思路和方法、数据插值拟合方法,并提出相关思考和建议。结论如下：(1)溶洞发育区内地质结构体大致分为大型溶洞、小型溶洞、溶蚀孔洞、多尺度裂缝4种类型,分别采用确定性和随机模拟方法建模,最终融合构建成复杂三维地质模型;(2)溶洞探测和建模应注重多源数据整合和多方法集成,以实现地质数据资料的相互弥补和建模方法的相互融合;(3)溶洞建模工作应结合相关工程背景,以专业知识为基础,以应用目的为导向,调整建模思路,建立能反映历史演化过程和未来演化趋势的溶洞模型。     

基于剖面三维地质建模方法及在本溪地区应用

针对成矿带三维地质建模面临的实际问题,以GOCAD软件作为三维建模工具,阐述了基于剖面的三维地质建模流程与方法.为了充分揭示本溪地区深部地质情况及隐伏铁矿的发育情况,采用基于剖面的三维地质建模方法构建了本溪地区907km2的三维地质模型,获取了本溪地区地下三维地质结构,显示出该地区盖层发育宽缓褶皱,断裂切割作用强烈,基底最大埋深可达4200 m,在变质基底埋深较浅的地区,具有很大的铁矿资源勘探潜力.实际应用情况表明,基于剖面的三维地质建模方法符合地质研究从二维到三维的工作流程和思维习惯,是一种有效的成矿带三维建模方法.     

基于地质模型快速构建的边坡三维稳定性分析

目前边坡稳定性分析多以二维剖面为主,随着各种数值分析软件的应用,边坡的三维稳定性分析技术越来越成熟,但是对于三维边坡的地质模型快速构建的方法不多,且建模精度难以得到保证。本文借助Geobim软件建立工程区的三维地质模型,提出借助surfer、Ansys等软件快速建立flac3d能够识别的类型文件的方法,此方法能够大大简化建模过程,提高建模精度。根据工程区的主要工程地质问题,对工程区的三维地质模型进行概化,结合相关实例对其进行三维地质建模,并借助flac3d软件计算不同工况下边坡的稳定性情况。根据计算结果可知,在暴雨工况下,边坡的稳定性降低,填方工况下,边坡的侧向位移变大,但是其稳定性相对较好,边坡的主要破坏模式为沿着填筑体及边坡的浅表层全、强风化层发生剪切破坏。     

江西桃山罗布里南部地区三维地质建模与成矿预测

三维地质建模技术是中国"玻璃地球"战略的支撑技术之一, 对推动国家资源的可持续发展具有重要的现实意义。基于3Dmine建模平台和前人研究成果, 以钻孔、勘探线剖面等资料为依据, 初步建立了桃山罗布里南部地区的地质数据库和三维地质模型。基于Visualstat地质统计模块, 分析样品点文件, 确定长轴、次轴与短轴参数, 寻求实验半变异函数, 再通过验证与模拟确定变异函数。最后, 利用克里格法对空块模型赋值, 建立了基于三维建模的罗布里南部地区三维预测体系, 探讨了"立方体预测模型"找矿方法的可行性, 初步把建模区变量类型划分为矿体赋存岩体变量、碎裂蚀变带变量和铀克里格品位估值变量, 并且分别对这3类主要变量进行立方体单元的划分与提取。最终用数理统计的方法计算, 圈定了找矿靶区位置, 预测成矿概率为65.60%。     

江西相山火山盆地三维地质建模的实践与思考

三维地质建模是在地质体空间结构分析的基础上,运用计算机技术,建立可供展示、编辑、计算和输出于一体的数据模型。在江西相山地区地表数字地质填图、深部地球物理勘探、钻探数据分析的基础上,依托GOCAD软件平台建成了5个不同范围、不同数据源的三维地质模型,探索了数字地质填图建模、地质剖面建模和多源数据融合建模3种建模方法。其中数字地质填图建模是很有推广价值的三维建模方法,可以作为地表区域地质填图的一种新型表达方式,也可以作为一种过渡性模型,用作更深层次三维地质调查的工作部署基础和建模约束条件。三维地质建模强调多源数据的有机融合与相互印证,需要地质、物探、信息技术多学科融合,在3D空间里理解所有地质体、地质现象的几何形态和成因关系。     

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。     

邹家山矿床超常富集铀矿石Ti的赋存特征及其铀成矿意义

邹家山矿床位于赣杭构造火山岩铀成矿带与大王山-于山花岗岩型铀成矿带的复合叠加部位。矿体产于下白垩统鹅湖岭组上段碎斑熔岩和打鼓顶组上段流纹英安岩中,呈脉状、细脉状,主要受NE向邹家山-石洞断裂带控制。围岩蚀变主要为萤石化、伊利石化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等。文章通过野外地质调查、地球化学分析、电子探针分析及矿物自动定量分析等方法,对该矿床超常富集铀矿石中Ti的赋存特征展开研究,结果表明,超常富集铀矿石中w（TiO₂）和w（U）特征与前人研究的w（TiO₂）和w（U）呈非线性正相关的结果不同。超常富集铀矿石中平均w（TiO₂）仅是围岩的1.90倍,而平均w（U）却是围岩的565倍,TiO₂与U相比富集程度并不高。元素相关性研究发现超常富集铀矿石中w（TiO₂）与w（U）呈中度负相关,与易形成络阴离子的F、S、P₂O₅含量关系不明显,而w（U）与F、S、P₂O₅含量呈正相关,说明成矿环境中U与Ti物理化学性质差别较大,物质来源可能不同。超常富集铀矿石中Ti主要赋存于钛铀矿中。钛铀矿呈自形-半自形,大小约1~75 μm,大量分布于白云石、铁白云石等边缘。钛铀矿既包裹着早期的沥青铀矿,又被晚期的沥青铀矿包裹。经研究分析认为,铀矿石中Ti主要来源于赋矿围岩中的黑云母蚀变,胶体TiO₂矿物对U的强吸附性有利于钛铀矿的形成,并促使U在地球化学障处超常富集。但铀成矿后期,热液中Ti几乎耗尽,钛铀矿不再新增,伴随成矿环境的改变,部分钛铀矿缓慢溶蚀以及被新形成的沥青铀矿交代,引起Ti流失,导致超常富集铀矿石中w（U）与w（TiO₂）为中度负相关。     

高放废物地质处置新场岩体三维地质模型构建与应用

我国高放废物地质处置经过30多年研究,已初步确定新场为地下实验室推荐场址。开展新场岩体三维地质建模研究,一方面能够充分利用已有资料准确地表达各种地质现象,直观再现地质单元的空间展布及其相互关系;另一方面可以挖掘隐含的地质信息,方便地质分析和工程决策,这在地下实验室研究阶段非常重要。在对新场已有资料综合分析和解译的基础上,建立了岩体的三维地质模型,直观地再现了新场岩体地质环境特征;并基于地质建模结果,开展了钻孔设计等工程应用,取得了较好的效果。本研究可为我国高放废物地质处置后续工作中地质分析与工程设计提供有益参考和技术支持。     

新疆彩霞山铅锌矿床三维建模应用

新疆鄯善县彩霞山铅锌矿是中天山地区较大型的沉积改造型铅锌矿床,本文将三维建模和立体预测这一新技术新方法应用于该矿床,以矿区勘探工程数据为数据源,建立了该区的地表模型、矿床实体模型、矿块模型等,以图形图像方式逼真再现三维矿体的空间几何形态,分析矿体的空间展布和相互关系,在此基础上分别运用传统方法和现代地质统计学方法进行可视化的储量估算,同时结合矿床实体模型和矿区重力反演数据进行大比例尺三维立体预测,为打造数字化矿山提供理论依据和技术支持。     

鄂尔多斯盆地北部东胜地区侏罗系—白垩系钻孔数据库与三维地质模型

随着砂岩型铀矿找矿工作的进一步开展,其对以往钻孔资料集成应用的需求尤为迫切。在煤田钻孔资料“二次开发利用”和“煤铀兼探”新方法、新思路的指导下,通过采集东胜地区钻孔资料属性数据,按照统一的标准和要求,将煤田、铀矿等类型的重要钻孔资料,通过整理、扫描、数据类型转换、录入和集成,建成了东胜地区侏罗系—白垩系综合钻孔数据库,实现了对多源钻孔数据的统一管理。该数据库共包含3个Access数据库和相应的成果图件。每个Access数据库均包含钻孔基本信息表、综合柱状分层表、岩性描述分层表、地层名称及代号表、地层颜色表、测井曲线数据表、测井曲线配置表和钻孔弯曲度测量数据表等8张数据表,分别详细记录了地质编录岩性信息、地层分层信息、岩石颜色信息、测井曲线信息、水文分层信息、钻孔样品采样信息、弯曲度测量信息等。通过应用实践,该钻孔数据库成果可实现连井剖面、含煤含铀目的层的顶底板标高、地层等厚图、砂体等厚图及含砂率图等重要基础地质图件的快速生成,从而提高数据的使用效率并为铀矿勘查及研究工作提供重要数据基础。     

江西九江城门山铜矿三维地质地球化学特征与成矿预测

利用城门山铜矿326个钻孔的原始资料信息,通过MAPGIS-TDE三维可视化系统建立三维地质、地球化学模型,结合数学模型进行深部成矿预测。结果表明,城门山铜矿深部主体岩体是晚期的石英斑岩,早期的花岗闪长斑岩是石英斑岩的大“捕虏体”;赋存于上泥盆统五通组与中石炭统黄龙组假整合面和裂隙带中的似层状块状硫化物矿体往深部产状变缓,有往向斜核部发育的趋势;城门山铜矿深部应以寻找斑岩型钼矿和似层状含铜黄铁矿为主要找矿方向,第二空间(-500～-1000m)约有50×104t铜资源量(Cu≥0.3%))和20×104t钼资源量(Mo≥0.04%)。建议在矿区0-102勘探线剖面上实施深部钻孔工程。     

江西九江城门山铜矿三维地质地球化学特征与成矿预测

利用城门山铜矿326个钻孔的原始资料信息,通过MAPGIS-TDE三维可视化系统建立三维地质、地球化学模型,结合数学模型进行深部成矿预测。结果表明,城门山铜矿深部主体岩体是晚期的石英斑岩,早期的花岗闪长斑岩是石英斑岩的大"捕虏体";赋存于上泥盆统五通组与中石炭统黄龙组假整合面和裂隙带中的似层状块状硫化物矿体往深部产状变缓,有往向斜核部发育的趋势;城门山铜矿深部应以寻找斑岩型钼矿和似层状含铜黄铁矿为主要找矿方向,第二空间(-500～-1000m)约有50×104t铜资源量(Cu≥0.3%))和20×104t钼资源量(Mo≥0.04%)。建议在矿区0-102勘探线剖面上实施深部钻孔工程。     

江西相山邹家山、沙洲矿床蚀变特征对比及其对成矿热液来源的启示

结合矿床的蚀变特征,对相山铀矿田邹家山矿床和沙洲矿床不同标高的赋矿围岩及矿石样品进行了常量和微量元素地球化学分析,以制约成矿物质和成矿流体的来源。典型常量元素的变化趋势研究表明,相山矿田垂向蚀变分带明显,邹家山矿床浅部出露的蚀变岩以"碱性"蚀变为主,而沙洲矿床出露的蚀变岩以"酸性"蚀变为主,证实了相山地区蚀变"北碱西酸"的特征。对邹家山和沙洲两个矿床的微量元素进行了相关分析和Q型聚类分析,结果表明两个矿床的地球化学特征相似,Mo、Sr、Th、Tl、U、V、La、Ba是与成矿作用密切相关的元素,微量元素相关分析、Q型聚类分析及正交因子载荷关系分析说明两个矿床成矿热液来源于同一深部流体;正交因子载荷关系分析还表明,流纹英安岩与矿石有极强的相关性,暗示成矿物质最可能来源于流纹英安岩岩浆。