三维地质建模过程中综合地质剖面构建方法研究

综合地质剖面是三维地质建模重要的数据源,在地质构造复杂地区运用综合地质剖面构建三维地质模型的方法应用较为广泛。本文以成都市为例,详细介绍了综合地质剖面构建需要准备的地质资料、剖面的部署原则和构建方法,并解决了剖面构建过程中遇到的同时代、同层位的不同地层之间的连接问题。实践表明,通过综合地质剖面的构建,可以充分发挥地质技术人员在三维地质建模中的主观能动性,准确刻画复杂地质体在三维空间的展布情况,有效实现复杂地质体交互式半自动建模,提高三维地质建模的效率和精准度。     

浅谈GPS在地质剖面测量中的应用及地质剖面绘制中的便捷方法

为提高森林沼泽景观浅覆盖区地质剖面测量的精度和效率,本文以黑龙江省呼玛县早侏罗世正长花岗岩剖面测量为例,探讨利用GPS测量技术进行地质剖面测量的方法和流程。结果表明,利用GPS工具,通过室内数据准备-野外GPS数据采集-室内数据处理-剖面图的生成等流程,并结合SECTION软件及EXCEL软件,可以避免视野通透性差、测量路线障碍物多、地形复杂等许多不利因素,以较小的误差较快的速度实现地质剖面测量。     

红格铁矿三维反演与地质建模

四川红格钒钛磁铁矿是我国重要的岩浆岩型铁矿石产出基地。在过去几十年中,对红格地区进行了不同程度的勘探,积累了大量地质、物化探资料。但是,这些工作比较分散,不同单位不同时期用多种方法开展了多种比例尺的地质、物化探工作,资料零散的分布于不同单位,没有进行过系统的梳理及研究。本文对红格矿区进行有地质约束的三维磁异常反演,建立了三维地质模型,并实现了三维可视化。分析所建三维地质模型,从宏观上推测了红格铁矿的成矿控矿规律及岩浆运移通道,微观上预测了红格矿区矿体空间位置、形态及控矿、容矿、含矿地质体的分布规律。另外,结合地质模型还进行了找矿潜力评价,分析了矿区外围和深部的找矿前景。     

Surpac软件在三维地质建模中的应用

介绍了Surpac软件在数字矿山地质建模上的应用.以某矿山为例,根据矿区的原始资料,利用Surpac软件,建立了矿区数据库、实体模型、块体模型,清晰直观地反映了矿体的空间分布特征.研究涵盖了特异（高）值的分析与处理,块体属性的建立及其大小参数等的确定,矿体模型、岩性模型等在指导矿山工程布置上的运用等方面.最后,着重比较了Surpac与传统方法的储量计算结果,数据表明Surpac模型可靠,计算正确,可用于资源评估、资源动态管理、采矿设计及计划编制等工作.     

流速断面法在长江古流量估算中的应用

河流古流量的估算可以定量化研究流域的水文、气候变化特征。根据收集的多个地质钻孔资料恢复出长江南京段3个古河槽横断面,对古深槽沉积物样品进行¹⁴C与ESR年代测定以及沉积相的分析,判定-50~-90m的古深槽形成于末次冰期最盛期。根据古河床沉积物粒度,利用泥沙起动公式计算古河槽不同深处的垂线平均流速,然后利用垂线平均流速和垂线间的过水面积计算单宽流量,最后累加恢复末次冰期最盛期的平滩流量。其计算结果为10000~12000m³/s,与现在1月份多年平均流量相当。该时期的纵坡降为4×10^-4~5×10^-4,与现在长江上游屏山—宜宾段相当。     

青藏高原东北缘隆德观音店剖面碎屑锆石年龄序列及地质意义

青藏高原东北缘古近纪—新近纪地层的精确时代和高原隆升扩展何时影响到东北缘地区一直是地质学家争论的焦点。此次以青藏高原东北缘隆德观音店剖面为研究对象,采用碎屑锆石U-Pb测年方法,结合区域古生物化石鉴定、古地磁测年结果,针对上述两个问题提出了新的认识。测试分析发现,青藏高原东北缘古近系清水营组上部碎屑锆石年龄序列中最年轻的峰值为17.8 Ma,研究得出如下两个认识:清水营组的沉积时代应归属于晚渐新世—早中新世,区域上具有穿时性;青藏高原隆升向东北方向的扩展推挤作用在早中新世时期就开始影响到了海原-六盘山断裂带以西地区,区域上构造-沉积-气候之间具有协同演化的耦合关系。这一研究成果为青藏高原隆升向东推挤扩展影响到东北缘地区的起始时限提供了新的时间标尺。      

Enhanced groundwater vulnerability assessment in geological homogeneous areas: a case study from the Argentine Pampas

The southeast area of the Argentine Pampas is characterized by the presence of an unconfined aquifer in a wide plain. A methodology is proposed that deals with the aquifer vulnerability where the homogeneity of the hydrogeological variables used by traditional methods (in this case, DRASTIC-P) causes vulnerability maps to show more than 80% of the territory under the same class. This absence of discrimination renders vulnerability maps of little use to decision-makers. In addition, the proposed methodology avoids the traditional vague classification (high, low, and moderate vulnerability) which is highly dependent on subjectivity in its association of each class with hydrogeological considerations. That traditional vulnerability assessment methodology was adapted using a geographic information system to reclassify classes, based on the Natural Breaks (Jenks) method. The pixel-to-pixel comparison between the result obtained by the DRASTIC-P and the reclassified classes generates the so-called operational vulnerability index (OVI), which shows four classes, associating each with different hydrogeological requirements to make decisions.     

Application and performances of unconstrained optimization methods in seafloor AVO inversion

Seafloor elastic parameters are important for seafloor engineering and geophysical detection beneath the seafloor. We have proposed to use AVO (amplitude variation with offset) theory to estimate seafloor elastic parameters. However, the previous inversion methods are time-consuming. To improve the computing efficiency, we try to solve the inverse problem as an unconstrained optimization problem in this paper. Three kinds of classical unconstrained optimization methods are applied to seafloor AVO inversion, including the steepest descent method, the Newton’s method, and the conjugate gradient method. Then, we design different initial models to test the convergence behaviors of the three methods. Numerical tests show that the perturbation level of the initial models and the noise level of the observed data have a significant effect on the convergence performances of the three methods. Even for the same perturbation and noise levels, the convergence performances differ with different combinations of the perturbed initial elastic parameters. All three methods have higher computing efficiency than the previous methods. This research also offers a strategy to choose a proper optimization method for a specific case in real seafloor AVO inversion.     

多点地质统计学在苏里格气田地质建模的应用

多点地质统计学是一种建立地质模型的统计学方法,该方法比传统的两点地质统计学更适合河流相沉积体系。本文综合地震、测井、录井及生产资料,绘制了长庆油田苏里格气田苏48区块盒8下段辫状河训练图像,并在此基础上利用多点地质统计学方法,加入三维地震资料作为约束,以水平井整体开发为研究对象,建立了该区的地质模型,优化了水平井整体部署,指导水平井导向。利用多口水平井实钻效果验证了地质模型的精度,以苏19-62井为例得到:录井显示气层钻遇率为78.3%,测井显示气层钻遇率为69%。这与地震反演剖面预测相似,且与实钻效果有很好的对应性。     

青藏高原东北缘北联池剖面清水营组孢粉组合特征及地质意义

青藏高原隆升是新生代最重要的地质事件之一,对邻区乃至全球的气候变化都产生了深远的影响,已有学者研究认为该期隆升与气候冷暖变化之间具有较好的耦合关系。北联池剖面在区域构造位置上隶属于青藏高原东北缘弧形构造带后缘六盘山以西,古近系清水营组主要为一套紫红色泥岩夹薄层石膏层为主的浅湖相沉积,蕴含了丰富的古环境和古气候信息。文章系统研究了剖面的孢粉组合特征,共鉴定出孢粉类型60属65种及若干未定种,其孢粉组合特征中被子植物花粉占绝对优势,裸子植物花粉和蕨类植物孢子含量很少。结合现有区域孢粉的研究成果,综合分析认为清水营组沉积的地质时代属于中晚渐新世—中新世早期。孢粉植物群以桦木科、胡桃科和榆科等落叶阔叶植物为主,组合中还出现了数量不多但种类繁多的热带—亚热带植物的花粉,而典型干旱的灌木和草本植物分子含量少,总体上反映了暖温带较温和湿润的古环境古气候背景。孢粉组合中几乎不见耐寒山地针叶植物花粉的出现,说明该时期区域气候环境尚未发生由暖转冷的重大变化,青藏高原向东北方向的隆升扩展尚未影响到六盘山地区。研究成果为约束青藏高原东北缘清水营组的沉积时代以及青藏高原隆升过程对区域古生态古气候的影响提供新的证据。     

地质图切剖面计算机辅助编绘系统设计与实现

借助于GIS技术研究开发了一套地质图切剖面计算机辅助编绘系统。该系统能较好地解决褶皱构造岩性花纹及常规花纹的填充问题,同时采用数据挖掘技术,大大提高了系统自动化程度。以北京周口店地质图的图切剖面编绘为例,证明该系统效率高,质量好,基本可以满足现有各种比例尺的地质图切剖面的制作要求。     

Geo3DML在三维地质建模中的应用研究与建议

由中国地质调查局组织研制的《三维地质模型数据交换格式》已制定完毕,并进行了一定范围的试用,即将发布实施,这是中国区域地质调查、矿产资源勘探以及数字矿山界的一件大事,它将促进三维地质建模技术在我国的广泛应用。通过研究与试用,阐述了对该标准的理解;给出其在三维地质建模中的应用实例,包括三维地质填图试点项目、矿产资源勘探项目;讨论了该标准的数据与数字矿山常用的DXF转换的必要性与具体实现方法。将该标准与国际地球科学联合会(IUGS)及开放地理信息联盟(OGC)制定的GeoSciML进行比较,指出Geo3DML是面向三维地质模型的表达,而GeoSciML以前的版本则侧重于互联网环境下传统的二维地质图件的地图服务与要素服务。最后对该标准的应用实施提出了8点建议：给Geo3DML以应用机会,将Geo3DML升级为国家标准,对Geo3DML补充一些细节,向相关行业宣传Geo3DML,在地质调查与矿山资源勘探项目中积极使用Geo3DML,将Geo3DML作为地质报告评审中三维地质模型的数据格式,三维地质建模软件厂商积极支持Geo3DML,数字矿山软件与Geo3DML接轨。     

Fractal and geostatistical methods for modeling of a fracture network

The modeling of fracture networks is useful for fluid flow and rock mechanics studies. About 6600 fracture traces were recorded on drifts of a uranium mine in a granite massif. The traces have an extension of 0.20–20 m. The network was studied by fractal and by geostatistical methods but can be considered neither as a fractal with a constant dimension nor a set of purely randomly located fractures. Two kinds of generalization of conventional models can still provide more flexibility for the characterization of the network: (a) a nonscaling fractal model with variable similarity dimension (for a 2-D network of traces, the dimension varying from 2 for the 10-m scale to 1 for the centimeter scale, (b) a parent-daughter model with a regionalized density; the geostatistical study allows a 3-D model to be established where: fractures are assumed to be discs; fractures are grouped in clusters or swarms; and fracturation density is regionalized (with two ranges at about 30 and 300 m). The fractal model is easy to fit and to simulate along a line, but 2-D and 3-D simulations are more difficult. The geostatistical model is more complex, but easy to simulate, even in 3-D.This paper was presented at Emerging Concepts, MGUS-87 Conference, Redwood City, California, 13–15 April 1987.     

本溪组命名剖面牙形刺动物群的特征及地质时代

报道了在辽宁本溪牛毛岭的本溪组命名剖面的本溪组上部牙形刺化石研究的新进展。在该组上部灰岩层中发现Idiognathodus delicatus—I.podolskensis组合为代表的牙形刺动物群。该动物群中Idiognathodus podolskensis,I.delicatus,Neognathodus inaequalis,N.roundyi等晚石炭世莫斯科期标准化石的发现表明,本溪组上部可大体与莫斯科阶的中上部相对比。本溪组下部的时代可能为早石炭世晚期。     

基于矩张量反演的传感器校准方法应用和对比

矩张量反演理论是研究深部岩体破裂机制的有效手段,而监测台站/传感器校准对获取准确的矩张量结果十分重要。为求得更加准确的校准系数和矩张量结果,提出一种新的传感器校准方法——搜索校准法。将该方法和监测网校准法分别应用于加利福尼亚州北部的Geysers地热田微震监测数据中,并综合考虑不同震源机制参数、预设校准系数、噪声添加方式及噪声水平等因素的影响,进行两种校准方法有效性对比的理论计算和模拟分析。结果表明：两种校准方法均可通过微震监测数据获得稳定的校准系数,且校准后的震源成分及应力状态分布均更加集中;所有模拟工况下,两种校准方法均可有效降低矩张量反演误差;低噪声条件下,两种方法对应的矩张量反演误差较小且十分接近;混合噪声和高噪声条件下,搜索校准法的准确性和稳定性多优于监测网校准法;进而优选出Geysers地热田微震监测数据更加可靠的矩张量结果。研究思路和结论为微地震矩张量研究提供了进一步指导。     

工程地质方法在高放废物处置场建设中的应用

本文介绍了高放废物处置场的基本结构并着重阐述了工程地质方法在高放废物处置场建设中的应用,应用主要包括以下几个方面:(1)处置场场区围岩稳定性评价;(2)处置场场区岩体力学性质参数的测量;(3)建立处置场场区工程地质模型.     

基于GIS的地质图图切剖面计算机辅助编绘

图切剖面是区域地质图的重要组成部分，用于反映地下的地层和构造特征。传统的图切剖面是靠手工制作的，不但效率低下，而且不易保存和更新，作者研究开发了一种基于GIS的地质图图切剖面计算机辅助编绘系统。其编绘过程主要包括以下几个步骤：（1）矢量化地质图的准备；（2）图切剖面的自动绘制；（3）人机交互修编与输出，本文以武汉市喻家山地质图的图切剖面编绘为例，证明该系统具有高效率，高质量的特征，可以满足现有各种比例尺的地质图图切剖面的制作要求。     

基于MapGIS的图切地质剖面系统面向对象设计与实现

地质剖面图可以清晰反映图区内地层、岩体、构造的空间分布特征,对于认识各种地质体和矿床赋存的地质条件和时空分布规律具有重要的意义.在GIS环境下对数字地质图开展图切剖面软件的研究和开发是一项基础且重要的工作,图切地质剖面图不仅可为地质工作者认识地质特征提供基础图件,还可成为三维地质填图基础数据来源.介绍了基于MapGIS的地质图切剖面软件的系统设计方案,深入探讨了图切地质剖面软件研发中的面向对象设计方案,成功实现了面向对象的图切剖面的自动生成及交互修编功能.所研发的制图技术高效实用,能够满足各种比例尺的MapGIS地质图图切剖面的编制要求.