固體礦產地質勘察技術的應用研究

（河南省地質調查院，河南 鄭州 450000）

為滿足經濟飛速發(fā)展，社會對固體礦產地質勘察技術的要求日益提高，這就需要礦產資源勘探技術科學、合理的落實。目前我國在固體礦產地質勘察技術領域也已經取得了重大的成就和長足發(fā)展，已經開始將越來越多的多樣化的固體礦產勘探應用至實際生產中。

1 常見的固體礦產地質勘探技術

當前在固體礦產勘探領域中，經常運用一些先進科學技術來幫助企業(yè)、礦產工作人員實現對地質礦產實際情況的了解，目前較為常見的地質勘探技術如下：

1.1 電法區(qū)域找礦

電法區(qū)域找礦指通過對比、分析礦體中的電化學、電磁學二者性質之間的差異，利用電阻率的差異對礦產資源進行有效尋找與定位。

1.2 地震勘探法

地震勘探法主要應用方法為利用地下介質中彈性和密度二者之間的差異，人工激發(fā)出地震波，進而明確固體礦產資源存在區(qū)域的技術奠基，其原理為利用地質反射技術，發(fā)現、識別潛在反射體的勘測信息。

1.3 三維GIS技術

三維GIS技術多數應用于地質勘探中的固體礦產儲量估算工作，也是目前地學領域研究的熱門技術之一，其原理是在計算機中，將地質的中的各要素的關系、地質形態(tài)、物理空間分布以及化學屬性，通過適當數據建立出數學模型直觀地展示出來。該技術有利于地質工作者處理大量固體礦產勘察中的樣品分析數據和野外測量[1]。

2 三維GIS技術在固體礦產勘探中的應用

通過可視化三維地質建模技術，在固體礦產的勘察中將儲量進行估算的工作，是一個相對其他工作來說比較復雜的環(huán)節(jié)，工程作用于對礦體的形態(tài)、礦石質量、礦石量、品位、伴生元素分布通過勘察工程所獲取的信息進行估算工作。

2.1 管數數據

固體礦產的勘察工作，是以大量的數據來源作為依據進行勘察的，而這些數據除了數量龐大之外，更具備著來源廣泛，類別眾多的特點，這些數據來源涵蓋了礦區(qū)地理數據。

2.2 單工程圈定

在針對固體礦產勘察中單個勘探工程的數據采樣分析工作階段，需要對工程內的礦體形態(tài)、厚度、位置進行圈定，圈定工作要以礦床的工業(yè)指標作為依據，指標包括邊界品位；最低工業(yè)品位；可采集最低厚度以及夾石容許厚度等。

2.3 三維礦體建模

通過剖面上礦體截面的形態(tài)，構建三維礦體表面運用的主要算法為輪廓線重構面技術。在當代科技快速發(fā)展的背景下，利用二維輪廓線進行三維表面重構技術，其應用前景十分廣泛。

圖1 三位礦體表面模型重構圖

通過（圖1）可以看出，以輪廓線重構面技術為基礎建立出的礦體表面三維模型，十分類似于不規(guī)則的三角網狀，所以，三維礦體表面數據也可以采用三角網的數據結構進行存儲、管理。

將礦體的實體建成，其主要步驟是在三維空間中，將固體礦產勘察的區(qū)域內的所有勘探線剖面放入，利用輪廓線重構面技術，依據礦體趨勢將相鄰的勘探線的三維礦體表面利用三角網進行鏈接，之后將礦體兩短的輪廓線封閉。

在利用礦體尖滅進行封閉過程中，又詳細分為線、點、多邊尖滅三種方式，圖2所示的為三種礦體尖滅方式圖。地質人員可以直接將尖滅的點、線、多邊形輸入至三維環(huán)境中。

圖2 礦體尖滅方式，

通過三角網，可以將十分復雜的礦體表面起伏變化進行表達，進而方便于可視化三維表面的分析工作。

在礦體儲量估算的過程中，程序內部只能對三維體元模型進行計算，因此就需要將三維三角網表面進行轉化，將其轉變?yōu)槿S體元模型，而這一轉換過程，其實就是將一個多面體柵格化為規(guī)則體的過程，即礦房模型，并且會使用到Octree(八叉樹技術)對其進行壓縮。

在將三維三角網面柵格化為規(guī)則提的緩解中，需要對多面體各點之間的位置關系進行判別，其判別的方法有聯(lián)眾，分別是向量運算和基于交點個數法。

2.4 儲量估算

建立三維礦體模型之后，地質人員可直接通過輸入指令，讓計算機進行交互式劃分塊段、塊斷體積計算以及礦產儲量估算。同時，在儲量估算基礎上，計算機還可以對任意礦區(qū)的儲量進行分類管理；噸位曲線統(tǒng)計；品位統(tǒng)計，并能夠生成品位噸位模型、儲量分布地圖、等值線圖以及經濟價值分析表等多種數據圖標和模型。

3 結語

隨著社會對資源的需求日益增高，礦產資源的消耗量也在逐步升高，因此在固體礦產的勘察中，就更需要利用高科技技術提高效率和準確性，如上文介紹的三維GIS技術等。在固體礦產勘察工作中，通過三維GIS技術對礦產進行三維可視化建模，可準確估算出礦產的儲量，以確保礦產開采的效率、準確性和對資源的有效節(jié)約。

[1]任立國.探討礦產地質勘察及找礦技術的重點[J].城市建設理論研究:電子版,2015,5(14).