Micromine三維建模在包金山金礦地質找礦中的應用

謝帥 周溪 石堅

摘 ?要 ?近年來隨著數字化技術不斷完善與提高，已經出現了數字化地球、數字化社會等新概念。因為Micromine礦業軟件可以提供一個三維可視化的成礦預測綜合分析平臺，所以本文使用Micromine對包金山金礦各地質體進行三維建模。在構建礦區三維模型基礎上，通過分解各地質體，單獨研究各個地質體的空間分布和空間形態，通過多個不同地質體之間的組合，從三維空間上對其相互關系進行分析，以厘清各地質體對于成礦的影響，通過對礦體模型品位賦值，將金元素濃度在礦區的整體分布情況可視化，找出礦體礦化富集特征，總結礦區的成礦規律，最終對礦區進行全面的成礦預測。

關鍵詞 ?Micromine;三維可視化;成礦預測

中圖分類號：P628 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻標識碼：A

Abstract： In recent years， with the continuous improvement and improvement of digital technology， new concepts such as digital earth and digital society have emerged.Because Micromine Mining Software can provide a three-dimensional visualization of the comprehensive analysis platform for mineralization prediction， this paper uses Micromine to carry out three-dimensional modeling of the plastids around the Baojinshan gold deposit.On the basis of constructing the three-dimensional model of the mining area， the spatial distribution and spatial morphology of each geological body are studied separately by decomposing the local plastids，through the combination of different geologic bodies， the relationship between them is analyzed from three-dimensional space to clarify the influence of plastids on mineralization， through the assignment of the ore body model grade， the overall distribution of gold concentration in the mining area is visualized， the mineralization and enrichment characteristics of the ore body are found out， the ore-forming rules of the mining area are summarized， and the comprehensive ore-forming prediction of the mining area is finally carried out.

Key words： Micromine; 3D visualization; metallogenic prediction

0 ?引言

三維地質建模和可視化（3D Geoscieces Modeling and Visualization）是指在采用適當的數據結構在計算機中建立能反映地質構造、礦體形態和各要素之間關系以及地質體物理、化學屬性空間分布等地質特征的數字模型[1]。本文以Micromine軟件建立的三維地質模型為基礎，對包金山金礦的地層、構造、礦體的空間分布范圍、分布規律及相互關系等進行研究，并對深部找礦前景進行預測。

1 ?礦區地質概況

包金山金礦床位于白馬山—龍山東西向構造帶與溈山—紫云山北西向窿起帶的復合部位[2-4]，為中低溫熱液礦床。

礦區出露地層為元古界板溪群馬底驛組（高澗群天井組），為一套海相還原環境沉積的淺變質泥質、粉砂質夾鈣質碎屑巖，主要巖性有鈣質板巖、粉砂質板巖和斑點板巖等。

礦區褶皺構造不發育，而斷裂構造極為發育，主要有近EW向、NNE向、NEE向層間破碎帶和NW向斷層四組。近EW向斷裂（F7、F9）為礦區的主要控礦構造，其控制了礦床的空間定位;NEE向層間破碎帶（F81、F82、F83等）和NW向斷層是礦區重要的聚礦構造，其與近EW向斷層的結合部位是礦體富集部位，NNE向斷裂（F13、F15）是礦區的主要破礦構造（圖1）。

礦區出露兩條花崗斑巖脈，整體呈NNW走向，傾向NEE，巖脈在局部拐彎。

2 ?礦體地質特征

2.1礦區東部金礦體

礦區東部金礦體是指勘探線32～52線間的金礦體，分布于F9斷層上盤，受F81、F82等NEE向層間破碎帶、NW向石英脈聯合控制，礦體上部多呈透鏡狀、管柱狀發育于破碎蝕變帶中，往深部具有連成板狀礦體的趨勢。破碎蝕變帶總厚20～100m，產狀受近EW向斷層控制，走向波狀起伏，總體傾向NNE，傾角40～60°，沿走向及傾向具膨大收縮、分支復合現象。破碎蝕變帶為礦體的主要賦存部位，根據控制礦體的不同層間破碎帶，可將礦體劃分為不同的金礦帶，礦帶波狀曲折，但礦帶之間具有一定的平行性。礦帶一般走向延伸幾十米—百余米不等，傾向上延伸200～400m不等，厚度平均約2～3m，局部膨大。

2.2礦區西部金礦體

礦區東部金礦體是指勘探線52線以西的金礦體，以F9金礦帶為主，其產狀與斷層產狀一致，走向265°～320°，傾向N～NE，傾角50°，已控制礦體走向長25～36 m，傾向延伸大于175 m，沿傾向方向未封閉，礦體厚度和品位均變化大。

礦體與圍巖界線不清晰，硅化、絹云母化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、黃銅礦化等蝕變礦化強烈。

3 ?地質建模

3.1斷裂構造模型

本段主要針對礦區主控礦構造、容礦構造和破礦構造等斷裂構造的模型（圖2），從三維空間上對各構造的空間展布及其相互關系進行分析。

圖2中F9和F7斷裂，是礦區主要控礦、導礦構造，走向近EW，傾向N，傾角為45°～77°，兩者共同控制了本區金礦體的空間分布;層間破碎帶分布于F9和F7之間，是礦區主要容礦構造，走向NEE，傾向NNW～N，傾角40～55°，沿走向及傾向上具波狀起伏的特征，平面上南西起于F9，東交于F7，傾向上上部起于F9，深部交于F7，該組構造呈雁列式發育。棕色為F13和F15，走向NNE15～30°，傾向NW，傾角50°～70°，F13和F15為同一組斷層，構成一條較大的破碎帶，為后期破礦構造。

3.2斷裂構造模型

本區主要出露兩條花崗斑巖脈，本段主要針對礦區東部花崗斑巖脈與斷裂構造的建模（圖3），從三維空間上對其相互關系及活動順序進行分析。

由圖中可以清晰看出，F7、F9和層間破碎帶均切穿巖脈，F13和F15切穿F9和巖脈，根據坑道及鉆孔揭露，花崗斑巖脈中見絹云母化、褪色化等蝕變，但未見金礦化，推測花崗斑巖脈形成在主成礦期之后，且花崗斑巖脈形成后各組構造再次活動，最后破礦構造F13和F15活動，將其他地質體錯動，地質體西盤北移。

3.3礦體模型

要建立礦體模型，首先需要建立礦區的工程數據庫，通過設定相關參數，生成礦區工程模型，再逐個剖面進行地質解譯，根據礦體的地質特征，相鄰剖面對礦體進行圈連，生成礦體線框模型[5-6]。

在Micromine軟件中可以通過任意角度旋轉礦區三維模型，從而獲得解決某一問題的最佳觀測位置。平面地質視圖講究正、側、俯三視圖，如圖4所示，藍色為金礦體，從三個視角進行分析，從空間整體上可以看出礦體往深部呈NW向側伏的規律。

3.4礦體與構造關系

礦區內構造發育，礦體與構造關系極為密切，從三維空間上厘清兩者的關系，可以作為找礦預測最直接的依據。就目前礦區揭露的地質情況來看，礦區東（F13以東）、西（F15以西）兩個區域的礦體與構造之間關系有著明顯的不同。

從圖5可以清晰看出礦區東部礦體夾于F7和F9斷裂之間，順層間破碎帶分布，并在層間破碎帶和東西向構造的交匯部位形成厚富金礦體。以F81、F7和礦區以往主采金礦體Mined_1、2、3號礦體為例，礦體順F81分布，在F81和F7交匯部位形成厚富金礦體，說明層間破碎帶與東西向構造結合部位是礦化富集部位。

而在礦區西部，如圖6所示，礦體順F9斷裂上下盤不連續分布，說明F9控制著礦區西部礦體的空間展布。由于礦山對于礦區西部的探索程度較低，礦體不連續的原因還有待進一步確定。

3.5礦體與巖脈關系

礦區已揭露的有兩條巖脈，其中礦區東部巖脈（Ⅰ）與成礦有著密切的關系。

由上圖可以看出，礦區沿層間破碎帶分布的礦體，特別是以往主采礦體Mined_1、2、3，其空間位置均位于巖脈（Ⅰ）的凹部，也就是巖脈由陡變緩的部位，出現這種現象的原因是：巖脈侵入導致圍巖中金活化遷移，同時巖脈活動造成圍巖破碎，提供了有利賦礦空間，因此在巖脈轉折部位往往形成富厚金礦體。

3.6礦體金元素分布規律

根據建立的礦體模型，設置相應的參數，生成礦體的塊體模型[5-6]，建立搜索橢球體，利用全礦區的樣品組合文件，采用距離反比加權法對每一個塊體進行賦值，并以不同的顏色區分不同的品位區間，顯示賦值后的塊體模型（圖8）。

從模型中可以發現，整個礦帶礦化傾向上分布連續，大致圈定三個金元素濃集區（紅色方框區域），其間隔約30 m，圖中斷開處為花崗斑巖脈，據此推測往深部金元素濃集區會斷續出現。第一個濃集區內分布1、2、3號礦體，為礦山近幾年的主采礦體，據此規律推測深部濃集區也可能存在類似的金富礦體。

4 ?結論

根據上述分析，掌握各地質體之間的關系和金元素濃度的分布，對于礦區的找礦前景可以得出以下幾點結論：

1）已知礦體NW向側伏端是找礦的有利部位。

2）礦區東部層間破碎帶和EW向構造交匯部位是尋找厚富金礦體的部位，礦區西部F9斷層上下盤附近是成礦有利部位。

3）巖脈轉折部位是尋找富礦體的有利部位。

4）整體上，礦體存在一個個濃集區（礦化富集部位），往深部往北傾伏，濃集區間距約30m，濃集區是探尋富礦體的有利部位。

5）Micromine軟件可以將各地質要素任意分開或組合分析，逐步解剖各地質體對于成礦的影響以及元素空間分布關系，對于成礦地質條件復雜的礦區，進行成礦預測分析極具便利性。

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