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。     

传统资源储量估算在QuantyMine数字矿山软件中的实现及关键技术

根据我国传统资源储量估算方法特点,以地矿点源数据库为基础,以矿山日常勘探与储量估算及开发工作流程为主线,在QuantyMine数字矿山软件中开发了实现传统资源储量估算的功能。解决了多源地矿勘查数据一体化管理与应用、资源储量估算与地矿勘查图件报表编制一体化、多金属矿山资源储量动态估算与管理、资源储量估算成果共享等关键技术问题。结合传统储量估算工作特点,采用智能化与人机交互相结合的方式实现了多金属矿山资源储量多维空间一体化与可视化动态估算与管理功能,可有效提高储量估算科学性和可靠性。相对传统手工储量估算,采用本系统可提高5倍以上的工作效率。在紫金矿业集团所属多个矿山的应用表明,结果偏差在10%以内,估算准确率明显提高。     

动态广义表空间索引方法

提出了一种新的动态空间索引结构X-Lists,设计实现了X-Lists的动态插入、动态删除、查找等算法,并进行了算法实验。X-Lists是一种支持高维点查询和区域查询的广义表,实验表明,X-Lists在索引构建与区域查找方面性能明显优于现有R-Tree及其改进索引结构。     

滑坡透明化研究与应用:以黄土坡滑坡为例

以自主研发的三维可视化平台(QuantyView)为支撑,建立了三峡库区黄土坡滑坡及其中大型野外试验洞的三维地质
模型,以虚拟的滑坡模型为透明的载体,集成了地质勘察与试验洞设计数据,可以为滑坡研究提供全面的数据支持,也增强了滑坡
研究的直观性与洞察力,研究结果表明在地质灾害勘察、治理领域开展“玻璃地灾”建设是必要和可行的。      

苏北盆地晚白垩世一新近纪原型盆地分析

苏北盆地是我国东部中新生代箕状含油气盆地群,主要由东台坳陷、盐-阜坳陷和建湖隆起三大构造单元组成;坳中有凸,隆中有凹,一系列凸、凹构造组成盆地的二级单元.运用盆地原型分析方法,对盆地的蚀源区、沉降史、沉积中心、盆地边界构造和沉积间断等进行了研究,并估算了沉降量和剥蚀量.在此基础上,提出苏北盆地的形成经历了挤压的前陆盆地、弧后扩张的裂陷盆地、大规模拉张的断陷盆地和热沉降的坳陷盆地等四个演化阶段;认为盆地沉积物主要来自5个蚀源区:NE面的滨海隆起、NW面的鲁苏隆起、西面的大别山、SW面的张八岭以及南面的扬州一宁镇古生代沉积岩区;提出建湖隆起从始新世末期以来长期处于暴露和剥蚀状态,有条件为北侧的盐阜坳陷、南侧的东台坳陷提供部分成油气物质的认识.进一步确定苏北盆地曾经历过仪征、吴堡、真武和三垛等4次抬升剥蚀事件,这些事件对不对称箕状盆地的形成起了很大的作用.区内盆地的南侧边界多呈上陡下缓的"犁式"正断层,并呈阶梯状逐次朝北下掉,盆地北侧岩层与下伏层多呈超覆关系,形成"南断北超"的盆地面貌.主断层常出现上部下滑(新)、下部逆冲(老)的反转构造现象,因而苏北盆地具有多期复合迭加的特点.本区沉积中心多表现为不对称的深凹区,沉积厚度巨大,是研究区生油层系的重要场所.     

白马寨铜镍硫化矿地球化学特征及成矿

系统研究金平县白马寨铜镍硫化矿地质、矿床地球化学特征,初步认为该矿床形成于华力西期弧后盆地拉张的构造环境.并提出本矿床为幔源岩浆熔离-结晶分异,岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆依次脉冲式贯入成矿和成矿期后煌斑岩浆侵入破坏,并叠加成矿的矿床成因模式.从而,建立了本区铜镍矿床的成矿模型,并对该矿床深部及外围找矿提出建议.     

大数据与地质学的未来发展

地质学定量化是地质学自身发展臻于成熟的重要标志。地质学家们经过长期艰难的探索和尝试,扫清了许多障碍并取得了令人瞩目的进展,但并未越过定性描述和不确定性门槛。在人类进入信息化和大数据时代的今天,地质学家们发现并找到了越过定量化之门的捷径。在以大数据和数据密集型计算为基础的第四范式支配下,地质学家有可能突破各种主客观因素的限制,使地质学进入更全面的定量化发展阶段,并取得地质科学原理和规律方面的新发现。换言之,在地质信息学的引领和支撑下,地质学将在新世纪得到快速发展。地质学家需要逐步建立与第四范式相适应的新地质科学观,即以查找和揭示隐藏于大数据中的多种地质要素关联关系为主要目标,然后在此基础上追究成因关系。     

中国煤变质作用

通过煤变质热源及作用方式的研究，总结了中国煤变质作用主要类型，动态地史－热史模拟表明，煤盆地的地热状态以非均－地温场影响深成变质格局，如鄂尔多斯盆地三叠纪的地温高于前后时代，大地热流同盆地了中心增高，四川盆地中心莫霍面较浅，与高变质煤分布基本一致，区域岩浆热变质是形成中国大多数中高煤级煤的主因，模拟分析了湘赣中南部印支－燕山期花岗岩体与煤变质，煤热水变质作用以载热的深循环流体构成派生热绿岩侵入的增     

陆相断陷盆地超厚煤层异地成因的探讨

目前国内外有关煤层成因模式的研究较为薄弱，我国许多中、小型断陷盆地中所特有的超厚煤层至今成因不明，笔者如实地将煤层作为沉积体看待，深入到煤层中去考察和分析其各种成因标志，将它与煤层顶、底板的成因标志分析结合起来，并且通过聚煤期的盆地构造－－沉积演化研究，有机地球化学研究和成煤物质堆积的动力学物理模拟来确定煤层形成机制，在大量实际观察的基础上提出了“异地－－亚原地－－原地混合堆积模式”；介绍了这方面研究的进展及存在问题，并且提出了今后进一步研究的方向。     

面向野外地质填图的空间实体对象表达

开展以计算机技术为核心的辅助地质填图野外数据采集，必须以野外地质空间实体数据的采集为主线研制地质填图野外数据采集系统，运用软件工程学和系统工程学的方法，把面向对象软件工程开发技术与实际野外地质填图流程相结合运用到系统开发的各个环节，研究面向野外地质填图空间实体的分析方法和面向野外空间实体的数据对象的分析模型，建立了野外地质空间实体E－C－R模型，类层次结构及信息结构模型，为系统实现及系统集成提供了可行的技术开发路线。