三維地質建模及可視化在危機礦山找礦中的應用研究
——以沂南金礦為例

展茂征

（山東省煤田地質局第五勘探隊，山東 濟南 271000）

1 三維地質建模及可視化

在進行三維地質建模之前，工作人員需要盡可能的對勘查到的數據進行收集整理，并對數據進行適當的結構處理，將所得數據信息在三維環境下進行設定，合理操作計算機網絡平臺，并且合理結合不同的信息理論，分析實體內容、圖像可視化、空間信息管理、地質解譯、地質學統計以及現代空間信息理論等[1]。三維建模方法，現對于傳統二維方法相比，其更加具有生動具體的表現出地質的實際情況，可以更好的出現在深沉地質結構單元之間的相互關系，以及在空間內的展布。工作人員可以根據三維可視化地質建模，開展地質工程預算工作，從而提高工作人員在礦產資源儲備工作的精準性以及工作效率。

2 鉆孔數據的礦山三維地質建模與可視化過程

一般情況下，礦山的三維地質建模與可視化，要進行地質條件分析，分析地質條件，估算固體礦產儲量都具有一定復雜性，工作人員對其開展一系列的工作，主要依據工程施工之前對地質勘查的具體結果，將測量到的數據進行有效的分析，并獲取研究區域內某一位置的地質信息情況，內容主要包括：估算以及分析伴生元素的實際分布特征、金屬量、品位量、礦體量、礦體形態以及礦體質量等。三維可視化技術在礦業界得到應用[2]。

2.1 結合實際數據收集情況，建立健全鉆孔地質數據庫

工作人員在進行礦產儲存數量估算過程中，必須要進行嚴密測試。得到的探測結果是通過工程鉆探勘查方法，獲取不同地質情況的數據信息，獲取的信息當中包括：基本巖石礦性質分析、數據取樣、轉孔、空間定位以及軌跡線數據等。三維地質建模的前提基礎是地質數據，并未要伴隨工程的進程而適時更新和增加，地質工作人員對地質鉆孔收集到的數據進行整合分析，借助地質數據平臺操作，可以有效的提高工作效率。轉孔地質數據庫可以減少工作人員對數據的管理工作量，并且在一定程度上檢索地質信息更加便捷。

考慮到參照完整性和數據冗余，通過關系數據庫模式將地質數據分為樣品表（Sample table）、鉆孔表（Cillar table）、巖性表（Geology table）、斜測表（Survey table）這4個基本關聯表。下表為地質數據庫的基本數據表結構。

表1 地質數據庫的基本數據表結構

通過鉆孔地質信息數據庫的建立，使地質工程在一定程度與比例上縮小在三維空間中，建立起的三維空間模型當中主要包括：巖石性質、斷層、描述、坑道取樣軌跡、孔軌跡線等，然后了解和分析地質顯現可以在三維空間進行。顯示鉆孔的時候，需要做準備工作，鉆孔顯示風格功能也在相關軟件中有提供，在工程實際操作當中，盡可能的沿著鉆孔方向，如圖1所示，下圖為surpac軟件環境下沂南金礦金場礦區冶官墓礦段鉆孔顯示的效果圖。

2.2 地質解譯工作以及三維的實體建模工作

實體模型通常情況下，在底層帶、采場設計、礦層、礦體中得到廣泛應用。工程人員進行地質三維建模信息提取錢，要對地質進行詳細了解與分析，三維地質建模的構建，主要包括底層實體建模部分、巖體建模部分以及礦體建模組合而成。在實際情況下，實體模型主要是某一個實體或者是一個空心體，這兩種模型是由一組剖面多邊形以及多組剖面多邊形組合而成。

圖1 沂南金礦金場礦區冶官墓礦段鉆孔顯示的效果圖

有效的參照底層模型以及巖體模型，結合礦體的具體特點，對礦體的斷層結構進行有效分析，連接三維礦體表面需要使用輪廓線重構面技術在相鄰的勘探之間應用三角網來進行，然后封閉礦體兩段，使礦體變為實體。了解分析礦山礦體的幾何形態、產狀和空間分布都可以通過礦體實體模型來進行。

3 在沂南金礦中的應用

沂南金礦開采歷史有50多年，屬于危機礦上，正面臨嚴重資源短缺問題，主要由兩個礦區組成，分別是金場和銅井，主要位于華北板塊東南緣沂沭斷裂帶的西側，矽卡巖性金銅鐵硫礦床是其主要礦床。

相關工作人員結合現如今收集到的一系列采礦區工程的有效鉆探資料，操作surpac軟件環境，盡可能完善金礦的三維地質建模及可視化，可以將本礦區的巖漿層、地層、形態規律、礦體空間賦存、構造條件都展現出來。

4 結語

通過上文的分析探究，我們知道在找礦過程中應用礦山三維地質建模及可視化技術使其成為研究地學信息的熱點。由于地質本身的三維實體沒有連續性，屬于非均質、各向異性的，揭露工程地質信息的程度有效。所以三維地質建模及可視化在危機礦山找礦中的應用使儲量的估算更加具有準確性，將地質單元空間展布及其相互關聯都直接展現出來，使研究礦區成礦規律以及預測成礦規律有了技術支持，也使勘察效率得到提升。