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。     

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.     

三维地质建模研究现状与发展趋势

本文对三维地质建模技术的提出、三维地质数据模型及软件应用等方面的问题进行了总结，并指出了本领域未来的发展方向。     

三维地质建模与GIS的结合研究

三维地质建模与GIS应用目的不同,由此决定了它们研究重点不同,这二者的相互结合能促进双方的共同发展,但目前对此还缺乏较系统的研究。这里在对三维地质建模和GIS功能进行比较分析的基础上,指出了二者相结合的意义,提出了二者相结合的途径并分析了各自的优缺点,最后对二者相结合的发展趋势进行了展望。     

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。     

三维地质建模与地矿勘查图件编制一体化方法研究

利用先进的三维可视化模型改造传统地矿勘查图件编制是目前研究的一个重要方向,是实现地矿勘查图件定量化、精准化编制的一种有效途径和方法。以传统方法矿产资源储量估算为主线,以矿山三维地质建模及资源储量估算相关图件编制为切入点,对三维地质建模与地矿勘查图件编制一体化方法进行了探索性研究。通过矿山实际应用表明,该方法可有效解决矿山在不断勘探与开采过程中所面临的三维地质模型更新与地矿勘查图件动态编制问题,初步实现了矿山三维地质建模与地矿勘查图件编制的一体化与可视化;有效避免了地矿图件编制中的三维空间地质内容不一致问题,矿山图件编制及三维地质建模效率与精度明显提高,应用效果显著。     

三维建模技术在区域工程地质勘查中的应用研究

近年来,北京地区规划新城勘查工作大规模展开,大量的地质资料信息需要进行整合利用,并且为了满足新城勘查的精度要求,迫切需要对隐蔽、复杂的地下空间进行精细的描述。三维地质建模系统,凭借其强大的空间信息管理、地质信息解译及空间分析功能,成为解决以上问题的首选工具。本文从软件界面、系统优势、建模思路对Creatar三维建模软件进行了介绍,并以房山新城为例进行了模型的创建和分析。结果表明Creatar软件能迅速完成地质体及结构体模型的创建,并且其切片和推进等分析功能能够实现对地质体某一重点部位的着重观察,可以为建筑场地选址、地下空间建设与数据管理提供地质信息支持,提高工作效率,在新城勘查工作中发挥了重要     

三维地质建模及其工程应用

本文从三维地质建模的概念出发，探讨了其一般过程，包括地质变量预测、地质特征解译、空间分析等，并介绍了三维地质建模的体视化方法，最后以润扬长江公路大桥工程为例，运用切征级重建方法，建立地质模型，并进行了三维地质的分析。实践表明，三维地质建模技术是认识复杂地质体的空间关系和特征的强有力的工具，具有广阔的应用前景。     

厦门三维地质建模方法研究及其在工程应用

主要根据厦门城市发展的战略需求,针对厦门市社会经济在可持续发展过程中所遇到的资源、环境与安全等问题,在充分搜集与整合并数字化厦门已有地质勘察、调查等资料及成果的基础上,综合运用地质学、地球物理化学、钻探方法和计算机信息技术等手段,全面调查城市地质灾害点与地质地层环境,建立厦门三维可视化城市地质信息管理服务系统,实现全市地质数据的一体化多层次管理和三维可视化,为城市重要重点项目的规划、选线选址、勘察设计及施工建设与运营管理提供最基础的地质信息化资源与决策平台。     

三维地质建模及可视化系统的设计与开发

三维地学模拟是三维地质信息GIS可视化的核心内容。基于基础GIS软件平台MAPGIS,利用功能强大的三维可视化开发平台MAPGIS-TDE,设计、开发具有自主版权的三维地质建模及可视化系统。MAPGIS-TDE包括MAPGIS内核模块、MAPGIS-TDE基础平台、MAPGIS-TDE构建平台和基于MAPGIS-TDE的应用系统等4个层次。基于MAPGIS-TDE的三维地质建模及可视化系统分为地质数据管理、二维地质分析、地质断面处理、地质结构建模和地质属性建模等5大功能模块。系统实现时,将空间数据库划分为基础地理图形库、区域地质数据库、工程地质数据库、水文地质数据库、地球物理数据库、地球化学数据库等6类。该系统不仅提供了强大的地质数据管理、三维地质建模以及模型的可视化功能,还为专业技术人员提供了一个可视化的分析、设计平台。     

黑龙江大兴安岭地区HFU-09号航放异常特征及找矿意义

利用大兴安岭地区1/5万高精度航放资料,对圈定的HFU-09号航放异常开展了综合查证,采用的工作手段包括剖面、面积性查证及深部钻探验证。在钻孔中发现了低品位铀矿体、铀矿化体、铅锌矿化体及铌钽矿找矿线索。根据查证结果认为,1:5万航空物探调查圈定的航放异常与地面伽玛能谱测量圈定的U、Th异常对应性较好,异常再现性较明显。区内岩石破碎铁染发育部位一般存在矿化。在对赋存于花岗岩中的航放异常进行查证时,需结合岩石的具体矿化蚀变特征进行贵金属、有色金属矿产的评价,以期发现多金属矿床。     

黑龙江省小兴安岭地区航放HF101异常特征及找矿方向

通过地面放射性能谱等物探方法,对小兴安岭地区1∶5万高精度航放测量圈定的HF101异常开展综合查证工作。采用的工作手段为多道能谱剖面性、面积性查证圈定地面异常,开展槽探、钻探工程验证,最终在探槽及钻孔内部发现低品位铀矿化体、铌钽铷矿化体等找矿线索。通过研究铀异常的分布形态、花岗岩体的产出、变形相、铀矿物元素组合等特征,属加里东期花岗岩外接触带型铀矿(化);通过成矿条件分析,认为下一步找矿工作应围绕花岗岩体与构造汇聚部位开展。     

内蒙古查干诺尔地区HF-3号航空放射性异常铀矿化的基本特征

HF-3号航放异常位于内蒙古查干诺尔乡附近，其大地构造位置处于二连盆地苏尼特隆起与滕格尔坳陷的过渡地带。异常地段出露的地层为新近系的中新统汗诺坝组，经浅井工程的重新揭露，初步查明该异常浅部铀矿化具多层性、连续性、稳定性及原生和后生再富集等复式成因特征，基本上掌握了其矿化的控制因素及形成条件，深化了对该异常的认识与评价。     

复杂地质体三维实体建模方法

依托常规GIS技术的建模手段不能满足复杂地质体三维实体建模的需求,其建模效果在真三维建模、实体模型应用等方面受限。本文根据复杂地质体的特征,将复杂地质体分为层状的连续型非倒转地质体、非连续型(断裂)地质体、倒转褶皱地质体和非层状地质体。从三维实体建模的角度,提出数据拆分、数据控制、数据简化三种建模数据处理方法,并借助三维GIS的可视化技术与GOCAD真三维建模能力,研究基于GOCAD软件的复杂地质体三维实体建模方法,详细阐述了四类复杂地质体的具体实现方法,并构建三维实体模型。     

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。     

平庄盆地黑水地区氧化作用与铀成矿地质特征

黑水地区位于平庄盆地北部,砂岩型铀矿找矿目的层为白垩系孙家湾组,目前在盆缘发现了较好的氧化带和工业铀矿化线索,但成矿作用方式和类型并不清楚,困扰着下一步勘查方向的选择。为深入研究目的层氧化作用和铀成矿地质特征,通过系统采集样品,进行镜下鉴定、主量元素、环境地球化学指标、粘土矿物、电子探针、扫描电镜等分析。研究结果表明,黑水地区含矿目的层砂岩成熟度较低,为近物源沉积;后生氧化作用较强且存在明显的蚀变分带现象;目的层还原剂主要为黄铁矿,铀的富集方式主要为含铀含氧水不断渗入砂体,在层间氧化带前缘氧化还原过渡带富集成矿,铀矿物类型主要为沥青铀矿,其次为铀石,主要有2种赋存形式。对铀成矿地质特征进行探讨,认为该地区符合层间氧化带型砂岩型铀矿成矿模式,具有较大的成矿潜力。     

综合测井在陕西商南县光石沟花岗伟晶岩型铀矿勘探开发中的应用效果

花岗伟晶岩型铀矿床是一种重要的铀矿化类型,其矿化层严格受到花岗伟晶岩脉控制,矿化层围岩为片岩、片麻岩和混合岩等。花岗伟晶岩脉由硅质物肢结,坚硬质密,不透水,其测井结果表现为高电阻和高自然伽玛特征。而其围岩片岩、片麻岩和混合岩层理和解理非常发育,并富含层间水,测井结果表现为低自然伽玛、低电阻和低自然电位异常特征。花岗伟晶岩型铀矿含矿层与其围岩物性差异较大,利用地球物理测井参数的差异来评价岩矿层和铀成矿规律显然是一种较好的铀矿勘查工作方法。FD--3019伽玛定量测井是铀矿钻探勘查定量解释必不可少的一项基本测井工作;2007年以前花岗伟晶岩型铀矿钻探勘查没有尝试用电阻率、自然电位等综合测井参数评价预测铀矿化情况,实践结果证明通过综合测井曲线解释能够更准确的预测花岗伟晶岩脉的展布规律,科学划分钻孔地质剖面,为花岗伟晶岩型铀矿勘查评价和预测提供可靠依据,并且及时准确的指导野外生产和钻探设计工作。     

大比例尺三维地质建模方法研究

当前地下空间大比例尺建模难度较大,少有案例提及。主要难点在于严格按照原始地层开展大比例尺建模,会出现大量的透镜体和螺旋体,给建模工作带来较大难度。6号线地面沉降易发区的试验段研究,共涉及7个站点和6个区间的模型。通过收集整理多方位资料,以横向1:500,纵向1:200比例尺进行大比例建模。选用钻孔537个,剖面299条,格子252个,建模面积为0.6km~2。按照规范对筛选出的钻孔归纳岩性、统一命名,将岩层分为7大类,40层。应用交互拼接建模的方法,将模型分为地质体、地表建筑物两个部分,加入DEM、卫星贴图耦合显示。同时,地层的属性数据也在建模过程中加入到地层属性表中。本次工作解决了透镜体和螺旋体的建模难点,提高了建模精度。     

马岭花岗岩体铀成矿地质条件及找矿潜力分析

在研究马岭花岗岩体区域地质构造演化、岩体及外围地层含铀性、岩石地球化学和已知铀矿化空间分布规律及控矿构造的基础上,提出了4点认识：即（1）马岭复式岩体属S型重熔花岗岩;（2）富铀地层重熔导致了区域矿物质汇聚区的形成;（3）岩浆演化是热液富铀的物质基础;（4）NE向主导断裂导矿和旁侧陡倾斜断裂（裂隙）及地层破碎构成了有利于铀供源和聚沉的成矿系统。查明了该地区矿石类型为酸性矿石。分析了马岭花岗岩体的找矿潜力,指明了进一步找矿空间。     

中南地区铀资源类型、特点及找矿方向

本文从我国能源需求引入了核电发展对铀资源的需求;对过去四十年来的找矿成果、存在问题进行了初步分析;对中南地区五大类型铀矿的储量分布、矿床产出位置进行了统计分析;着重对中南地区最具特色的花岗岩型、碳硅泥岩型铀矿成矿特点及找矿前景进行了论述。从铀成矿地球物理、地球化学角度指出了岩体外接触带亚型铀矿应成为未来找矿工作的重点,并根据已掌握的实际资料指出了具体的找矿部位;对中南地区蕴藏量巨大的低品位薄层碳硅泥岩亚型铀矿,从伴生可利用元素种类多、含量高的特点出发,提出通过综合开发和综合利用的新途径,是实现该区潜在低品位铀资源得到充分合理利用的关键。