歐陽菲,羅先熔,王艷忠,王景瑞
(1.中國地質大學(北京) 地球科學與資源學院, 北京 100083; 2. 桂林理工大學 地球科學學院,廣西 桂林 541004; 3.武警黃金部隊 第一支隊, 黑龍江 牡丹江 157021)
?
數字礦山建設及三維地質建模
——以金廠金礦為例
歐陽菲1,2,羅先熔2,王艷忠3,王景瑞3
(1.中國地質大學(北京) 地球科學與資源學院, 北京100083; 2. 桂林理工大學 地球科學學院,廣西 桂林541004; 3.武警黃金部隊 第一支隊, 黑龍江 牡丹江157021)
摘要:地質體三維形態的多樣化導致建模過程十分復雜, 不同礦區的建模過程是不一樣的。 以金廠礦區地質建模為例, 探討建模過程中的經驗與問題, 從三維角度重新認識礦區地質體特征, 這對了解地質體相互穿插關系以及深部找礦都十分重要。 利用3DMine軟件在礦區建立了礦山數據庫, 根據礦區地質特征采用了不同的建模流程。 對主要地質體的三維特征進行了描述和總結, 發現:0號角礫巖筒呈典型筒狀; J-1號礦體在淺部為漏斗狀, 而在深部卻是圓柱狀; 14號礦體為近直立圓柱狀。 同時, 以邢家溝14號礦體為例, 對各地質體的三維形態與接觸關系進行了分析, 認為: 盡管該區成礦條件良好, 但14號礦體不會向深部延伸, 深部找礦意義不大。
關鍵詞:數字礦山;三維地質建模;3DMine;金廠金礦;黑龍江
0引言
隨著數字地球、數字中國[1-2]戰略的實施,數字礦山建設與三維地質建模技術已成為地球科學在信息化發展過程中的研究熱點[3-7]。三維地質建模是數字礦山建設的核心內容,在地學中其研究內容目前主要包括礦山數據庫、儲量計算、定量預測等三方面,近期還有關于成礦預測、區域成礦規律、三維地質填圖等方面的研究成果[8-13]。陳建平等[11-13]做了大量工作,主要與定量預測有關,是基于數學地質理論的一種應用;近期針對大區域成礦預測也做過一些工作,也與之類似。這些成果的出現為三維地質建模及應用指明了方向,但其研究的內容有一定局限性,更偏向于數學地質,而非數字礦山的主要任務。數字礦山建設主要是解決礦山地質資料數字化、地質體三維化等問題,這些方面的研究目前還遠遠不夠,有關礦區地質體的建模過程和指導礦區找礦的研究還很少。還有一些由GIS行業的軟件設計、開發人員發表的論文[14-18],都是針對建模的一般流程進行描述,是與地質建模有關的理論研究成果。
目前存在的問題是:地質研究三維化的工具已有,出現了一批三維礦山軟件,例如國外的DataMine、 Surpac、MicroMine和國內的3DMine、 Dimine等, 三維建模理論也進展明顯, 但將兩者相結合的工作卻出現脫節,未見關于具體建模過程、 具體礦區建模流程的研究報道; 地質體的復雜性、 多樣性導致單一的方法和理論難以在具體礦區應用, 還沒有哪一款軟件能適用于各種復雜形態地質體的建模; 礦山地質人員在使用相應軟件時也出現了對建模理論不了解、 地質體過于復雜而不知如何建模等困難。 因此, 目前迫切需要將建模軟件和建模理論結合并應用到實際礦區, 使得三維礦業軟件真正能夠解決具體地質問題。本文將結合具體礦區,針對礦區出現的具體地質問題進行分析,實現從建模理論、建模軟件到實際操作的轉化,討論地質體三維形態的認識對礦區找礦的意義。
本次研究以金廠金礦為例,對礦區的4期巖體、2類礦體進行建模,并討論其三維形態特征和建模過程,總結本礦區的建模經驗與存在問題,并以邢家溝14號礦體為例就其深部的成礦前景進行了探討。盡管這些研究工作不能包含所有可能性,但至少在具有類似地質特征的礦區是適用的,并為地質體建模的實現流程提供一些思路。
1礦區地質概況
金廠金礦位于黑龍江省東寧縣,屬于東北部東寧-延吉金礦成礦帶。大地構造位置處于北方造山帶東部的松嫩地塊之內,太平嶺隆起與老黑山斷陷的結合部位。受太平洋板塊向歐亞板塊俯沖的影響,NE及SN向的深斷裂系統發生活化,區域上構造、巖漿活動十分強烈,主要有印支期、燕山期兩個侵入旋回。


圖1 金廠礦區地質簡圖(據文獻[19, 21]修改)Fig.1 Geology map of Jinchang deposit area Q4—第四系沖積物;N1-2—新近系砂礫巖;J2λd—侏羅系凝灰巖夾安山巖;C2-P1yn—石炭-二疊系閻羅殿組石英片巖—燕山早期斜長花崗巖—燕山早期、燕山中期花崗巖—燕山中期花崗閃長巖—燕山晚期花崗閃長巖—燕山晚期花崗斑巖—燕山晚期石英閃長巖、閃長玢巖脈
斷裂構造、巖漿穹隆構造及派生的環狀-放射狀構造、隱爆角礫巖等控制了區內礦體的分布。礦區主要礦床類型是角礫巖型金礦,尤其是角礫巖筒型礦體,占總儲量的60%以上;其次為裂隙充填型,以及接觸蝕變帶型礦床。
2數字礦山建設
數字礦山建設的目的是要將礦山資料進行數字化,建立以礦山數據庫為核心的計算機系統,以便實現對已有礦山資料的自動化管理以及后期數據的挖掘與利用。本次研究以3DMine軟件為基本軟件平臺開展數字礦山建設工作。
2.1礦山數據庫建設
金廠礦區的勘查工作最早從1958年開始,1992年以來武警黃金部隊取得了較大進展,現今為大型-超大型礦床。礦區勘查工作包括金礦普查、詳查工作,水系沉積物測量、土壤化探測量、電法測量、遙感解釋,以及大量的槽探、鉆探、坑探工作。在了解礦區勘查歷史的基礎上,對礦區現存地質資料進行收集、整理與分類,最后根據地質數據特征與研究需要,建立了以下3類的地質數據庫:1)鉆孔數據庫,共計152個鉆孔,為表格數據庫;2)鉆孔剖面圖或勘探線剖面圖360張,包含三維坐標與方位,為圖形數據庫;3)以地形地質圖為基礎的多種專題圖件,包括地形圖、綜合物化探圖、遙感解析圖、構造解析圖等4種圖,為圖形數據庫。第1類數據庫來自鉆孔編錄數據表;第2類來自鉆孔柱狀圖、剖面圖和勘探線剖面圖以及其他勘查工程圖件;第3類來自其他物化探、遙感數據。
2.2礦山數據建設中發現的問題
在礦山數據庫建設過程中發現一些值得礦山地質人員注意的問題,并且這些問題隨著礦山數據庫的建立能夠得到很好的解決。主要有以下3個方面:
(1)原有資料經多年積累,種類繁多,使得礦區資料的管理極為困難,難以查找、保存。例如152個鉆孔的工程數據表、鉆孔柱狀圖、勘探線剖面圖等,還有各種物探、化探、遙感及其他圖件。隨著礦山數據庫的建立,所有資料均被數字化存儲,可以在計算機數據庫的幫助下方便地通過工程名稱和存儲路徑來查找和保存。
(2)勘查工程過多導致前后工程編號不一致,容易出現混淆、丟失與變更等情況。例如J8礦體與8號礦體容易混淆;J18ZK17與ZK17其實是相同的鉆孔;ZK15與ZK0015不是同一鉆孔。這些在數據庫中將會有唯一的標識號,能夠對類似工程名稱進行比對,剔除重復工程。
(3)不同時期的認識水平不同,導致名稱、礦床類型的劃分等出現變更。例如17號礦體原來曾經被編為14號,原以為是構造蝕變巖型礦體,后來經進一步勘查確認為隱爆角礫巖型。在數據庫中需要對所有地質體的名稱進行統一。
3三維地質模型的建立
金廠礦區的建模工作主要是巖體與礦體建模,包括以下幾方面。
3.1一般建模方法與流程
建模工作分為以下幾步:1)建立礦山數據庫;2)提取地質體相關資料;3)分析地質體形態特征,對礦區各種地質體的三維形態進行分類、總結,確定建模方法與流程;4)對不同地質體逐一進行建模。
盡管目前所提出的建模方法均有很重要的理論指導意義,但由于每個人的出發點不相同,往往在同一礦區很難使用不同的建模方法,并且受建模軟件的限制,很多方法無法實現,地質建模在實際應用中還存在很多困難。吳立新[22]提出5種方法,分別為塊段構模法、實體構模法、線框構模法、斷面法、表面法等,較為系統地對地質體建模方法進行了歸類。馬洪濱等[23]提出一種面體混合的模型:“剖面-TIN-塊段”模型,為建模提供了新思路,但受軟件功能所限,很難具體操作應用。3DMine軟件建模方法對于地質工作人員來說簡單易行、容易理解,其原理類似于利用勘探線的布置來勘查礦體,建模方法可以歸類為吳立新所提出的5種方法之一——實體構模法。具體做法是以平行剖面為基礎數據,圈連地質體的三角網表面模型,以其他方法作為輔助,最后將三角網合并,由軟件自動生成實體模型。
金廠礦區以巖體為主,礦體與構造次之,地層極少。因此,建模工作以礦體為主,同時兼顧巖體,其他與成礦無關的地質體則可忽略。礦區無褶皺,構造的建模工作主要是斷層模型,包括放射狀斷裂和環狀斷裂。這兩種斷裂都賦存了礦體,因此不單獨敘述,而是被當作礦體進行建模,建模方法詳見后文裂隙充填型礦體。
綜上所述,本礦區三維地質建模主要包括礦體建模和巖體建模。巖體采取實體構模法和表面構模法相結合,礦體采取實體構模法。
3.2巖體模型
本區巖體分布很廣,面積占全礦區的90%以上。但是,關于巖體邊界的勘查資料不多,地質平面圖中僅僅能夠得到巖體界線,只有少數鉆孔鑿穿了巖體邊界,因此巖體建模采取實體構模法和表面構模法相結合。
確定了兩個建模原則:1)先確定已知的巖體邊界,并根據已知推測未知;2)先確定巖體側面邊界,再結合頂、底面形態,通過限定巖體表面來建立完整模型。
建模流程如下(圖2):

圖2 巖體建模流程圖Fig.2 Flow chart for rock mass modeling
(1)從礦山數據庫中調出與巖體有關的所有資料并顯示,包括勘探線剖面圖與鉆孔巖性。資料的顯示是為地質體形態分析做準備,并根據現有資料確定其準確的位置。分析巖體的可能形態和位置,尤其是與圍巖的接觸面產狀。運用剖面法對有工程控制的巖體側邊界進行建模。
(2)分析巖體側邊界位置與大致走向,根據已經建好的側邊界模型,推測并補充其余部分的巖體側邊界。
(3)利用地形地質圖,對建好的地表模型進行分割,將地表出露的巖體部分分離出來,即為巖體的頂部表面。
(4)使用表面建模法建立巖體底部的表面模型。由于巖體底部埋藏較深,向下還有較大延伸空間,因此底部定為平面。
(5)將建好的巖體頂部、側面、底部的3個表面模型合并,生成閉合的、密不透氣的實體模型。

3.3礦體模型
本礦區礦體以角礫巖筒型礦體為主,環狀、放射狀裂隙充填型礦體次之,建模方法如下:
(1)角礫巖筒型礦體。角礫巖筒是礦區內最重要的控礦、容礦構造,呈鏈狀或串珠狀分布。在平面上呈橢圓形,在剖面上呈筒狀,近直立產出,形態規則。角礫巖型礦體約占總資源量的60%,其中J-0、J-1號礦體最為重要。
J-0號礦體位于高麗溝溝口東側山坡的0號角礫巖筒內。受礦化程度的影響,礦體呈大脈狀、囊狀,而0號角礫巖筒則呈典型的筒狀。從工程控制情況來看:控制該礦體有8個鉆孔、9個探槽,主要集中在淺部280 m以上標高,其下則未受工程控制。對0號角礫巖筒的建模流程相對簡單:首先依據地表、中段及勘探線資料來確定不同標高的礦體范圍,然后采用實體構模法將不同標高的礦體形態進行連接,最后完成筒狀模型的構建。
圖4為模型的側視、 透視圖, 可以看出0號角礫巖筒形態特征: 整體呈筒狀, 向東傾伏, 傾角約80°, 地表直徑約80 m, 向深部延長約350 m。
建模結果表明:在J-0號礦體附近閃長巖與花崗巖接觸面向NE傾斜,傾角約80°,閃長巖在晚期侵入于花崗巖中。J-0號礦體的圍巖為燕山晚期閃長巖和燕山中期花崗巖,閃長巖分布在礦體下方、東邊及北東邊,而花崗巖在礦體的上方、西邊及西南邊,這與文獻[20,23-25]中所述的特征是吻合的。分礦體之間夾雜著閃長巖,結合兩個巖體相互穿插關系,推測閃長巖侵入到花崗巖之中,證明閃長巖形成時間較晚;形成角礫巖筒時所發生的隱爆作用使得以上兩種巖性都產生破碎,而成礦的時間則更晚。

圖3 金廠礦區巖體三維模型Fig.3 3D model of rock mass in Jincang mining area

圖4 0號角礫巖筒模型Fig.4 Model of No.0 breccia cylinder
J-1號礦體是金廠礦區最大的礦體,位于窮棒子溝西坡,已經進行過勘探并正在開采。據陳錦榮等[19]的研究,J-1號礦體在地表地貌形態上呈典型的漏斗狀。從工程控制情況來看,控制該礦體的有11個鉆孔、2個探槽,整體形態控制最好、分布均勻,最深鉆孔控制深度-100 m。建模流程與0號礦體類似,形態較之更準確,由不同標高的平面形態所控制。
圖5為J-1號礦體模型的側視、透視圖,可以看出其形態特征:從地表到85 m標高之間,礦體形態呈漏斗狀,地表的漏斗口長46 m、寬30 m;85~-100 m標高之間為筒狀。礦體傾角約80°左右,略向NE傾伏。有幾個未見礦的鉆孔分布在巖筒周圍,因此巖筒沒有分支礦體延伸、穿插到圍巖中去。
建模結果表明:該礦體的圍巖巖性較為單一,主要為花崗巖,中間穿插極少量閃長巖脈;而礦體則均由角礫巖組成。該礦體模型未涉及巖體接觸面,無法從三維模型中看出地質體的接觸關系,因此,只有關于礦體形態特征的描述。
(2)裂隙充填型礦體。裂隙充填型礦體為成礦熱液在斷裂中沉淀充填、交代而成,因此,本類型礦體用似層狀模型來模擬(如Ⅻ號礦體)。以地表出露的形態為參照,根據鉆孔控制的深度、位置向下延伸,使用簡單的實體構模法連接三角網即可完成建模。

圖5 1號角礫巖筒模型Fig.5 Model of No.1 breccia cylinder
3.4地質體綜合建模的典型范例
邢家溝14號礦體為礦區新發現礦體,只有3個鉆孔見礦,礦體形態未得到有效控制,其成礦前景未知。因此,收集了14號礦體周圍的鉆孔資料,建立了三維地質綜合模型,通過分析礦體周圍三維空間的巖性變化,研究了巖體接觸面特征以及各地質體相互間的關系,對14號礦體的成礦前景和深部延伸情況進行了評價。
14號礦體位于邢家溝東南方溝頂、 窮棒子溝南側山坡上, 為窮棒子山的北西方; 礦體為隱伏角礫巖型礦體, 地表無出露。 工程控制情況: 礦體周圍分布有9個鉆孔及2個探槽,其中J14ZK0001、 ZK1406、 ZK1407等3個鉆孔見礦, ZK1406鑿穿了礦體主體, 其他2個鉆孔從礦體邊部穿過。
共建立了14號礦體、花崗巖圍巖、 閃長巖、花崗斑巖等4個模型(圖6~圖10)。 14號礦體(圖6)被鉆孔揭露的部位出現在154~380 m標高之間, 礦體呈直立筒狀,直徑35 m。根據模型推測礦體底部可能在154 m標高處結束, 由ZK1406控制。 14號礦體的總體巖性變化趨勢: 上部為花崗巖, 中部為閃長巖, 下部為花崗斑巖。在淺部, 花崗巖與閃長巖的接觸面向南傾斜(圖7),與北邊的閃長巖呈侵入接觸關系(圖9、 10), 局部呈斷層接觸; 花崗斑巖主要出現于深部約300 m標高處(圖8)。花崗斑巖順著14號礦體的位置上侵, 發生隱爆作用形成筒狀角礫巖。 巖筒包含了14號礦體,在14號礦頂部以上的角礫巖中僅出現礦化,未形成工業礦體; 除此之外形成了一個NE向分支巖筒(或巖脈), 巖性為斑巖。

圖6 14號礦體模型(深藍色)Fig.6 No.14 ore body

圖7 巖體接觸面模型(黃色)Fig.7 Contact area of rock mass

圖8 花崗斑巖模型(洋紅色)Fig.8 Model of granite porphyry

圖9 花崗巖模型Fig.9 Model of granite

圖10 14號礦體周邊完整模型Fig.10 Complete model around No.14 ore body
根據以上分析,認為14號礦體具有良好的成礦條件,包括:(1)14號礦體分布于隱爆(爆破)角礫巖中, 并出現多處明顯礦化現象; (2)位于花崗巖與閃長巖接觸帶附近, 并且深部出現了花崗斑巖; (3)位于SN向、EW向及NW向斷裂交匯部位。現有鉆孔已經基本控制了14號礦體的分布:礦體底部已經到達斑巖體的內部,向下延伸的可能性不大;礦體頂部出現了斑巖但只見少量礦化。在礦體周圍還有2處零散的角礫巖出現,推測為斷層形成,可能會出現裂隙充填型的脈狀礦體,其經濟價值有限,因此,認為本處繼續勘查的意義不大。
根據高合明[20]提出的成礦模式:斑巖型礦床頂部為火山口;向下為層狀火山巖,伴生爆破角礫巖筒和網脈狀硫化物礦床;再向下為蝕變斑巖、巖株;最底部為顯晶質花崗閃長巖。同時,賈國志等[21]、陳永福等[26]認為14號礦體所在位置為火山通道相,地表出露火山巖(J2λd)。因此, 推測14號礦體所在區域為一個火山機構, 礦體位于火山通道中,花崗斑巖在此發生隱爆形成了角礫巖。趙義來等[27]通過熱液成礦過程的計算模擬,發現本區礦體的形成是燕山晚期巖體成礦系統的變形-熱擴散-流體運移多過程耦合作用的結果。從計算結果來看,14號礦體所在位置與上述特征較為吻合。
綜上所述,推測14號礦體形成的演化歷史如下:在燕山運動中期花崗巖首先侵入并冷凝, 燕山運動晚期閃長巖侵入, 并在14號礦體的位置火山噴發形成火山機構, 并在火山通道內留下了中侏羅統火山巖(圖10中的黃色部分); 在燕山晚期最后一次巖漿活動中分異出了花崗斑巖, 其侵入位置在花崗巖和閃長巖兩者之下;斑巖侵入時,對原有火山機構進行疊加改造,并伴隨著熱液活動,最終形成了14號隱爆角礫巖和礦體。斑巖的上侵通道可能是一條北西向斷裂,該斷裂通過ZK1402、J14ZK0004中的角礫巖及閃長玢巖脈所在位置。后來地殼抬升,火山口被剝蝕,只留下了如今地表出露的火山通道相火山巖(J2λd)。
4討論
礦區的地質特征和勘查現狀決定了三維地質模型所能反映的精細程度和地質認識的深度。本礦區以巖體、礦體為主,現有以鉆孔為主的勘查工作對礦體形態控制程度較好,其次為巖體。對這兩種地質體的建模形成了一些建模經驗,但同時也發現了一些問題。
4.1經驗總結
通過對金廠礦區的三維地質建模,認為礦區建模工作應以成礦地質體為核心,即重點關注與成礦密切相關的地質體建模。本礦區建模主要以巖體和礦體為主。
(1)巖體建模及巖體邊界的確定。各期次的巖體邊界形態較為復雜,并且有較多的小巖脈不斷穿插。因此,十分準確地進行建模是不可能的,也是沒有必要的,一味追求精度會導致工作量呈幾何倍數增加,也是現有的計算機軟、硬件無法做到的。同時,應該認識到,對地質體形態的解譯會因地質人員的認識水平不同而出現差異,這與葉思源等[28]的觀點是一致的。因此,在建模中簡化了小巖脈及復雜巖體邊界的圈定,只考慮巖體邊界的總體趨勢。有鑒于此,建模過程中確定了以下兩個原則:1)根據總體巖性變化趨勢圈定巖體邊界;2)具體的邊界附近如果出現多條脈體穿插,則忽略這種復雜邊界穿插現象。
(2)礦體建模。礦體建模工作須根據實際情況具體分析,不可一味追求精度、細致。J-0號礦體與J-1號礦體的建模就是典型的代表。J-0號礦體不是全巖礦化,其準確形態呈多條脈狀產出,因此應該根據角礫巖筒的形態來建模。而J-1號礦體幾乎全巖礦化,形態簡單,因而按照實際礦體形態進行建模。
4.2存在問題
礦區絕大部分工程都是以礦體為中心進行布置的,其他地質體的形態不一定能得到較好的控制。因此,針對礦體的建模一般較容易實現,但與礦體相關的成礦地質體建模則相對較困難。以本礦區的巖體建模為例,在有鉆孔分布的區域能夠找出準確的巖體邊界,但大部分的邊界位置是推測出來的。這個問題在建模過程中需要根據具體情況來分析解決。
5結束語
與二維平面相比較,三維地質建模對地質體特征的認識更加全面、合理,它將地質圖、鉆孔巖性、勘探線剖面圖等勘探成果進行了整合,包含了不同方位、多個視角平面的特征。因此,本區地質建模所形成的地質新認識主要包括礦體三維形態、礦體的工程控制情況、地質體接觸關系等3個方面。在金廠礦區開展的三維地質建模工作中得出以下幾點認識:
(1)地質數據庫的建立對礦區資料管理十分必要,能有效地避免工程編號的重復與混亂等問題,從而快速地查找所需資料。
(2)建立了黑龍江金廠礦區的三維地質建模流程,具體包括:地質資料的收集與數字化、建立地質數據庫、建立地質體三維模型、模型的應用及地質問題的再認識等4個環節。本礦區三維地質建模工作的核心是巖體建模和礦體建模。巖體建模需要先確定側表面,再將頂、底面模型合并,礦體模型主要根據不同標高的礦體形態來圈定。
(3)從三維地質模型來評價礦體的工程控制情況:J-0號礦體的底部、280 m標高以下工程控制不夠,深部延伸情況還待確定;J-1號礦體控制較好,形態已基本清晰;14號礦體深部已基本控制,盡管其成礦條件良好,但在深部繼續勘查的意義不大。

參考文獻:
[1]孫豁然,徐帥. 論數字礦山[J]. 金屬礦山,2007(2):1-5.
[2]吳立新,殷作如,鄧智毅,等. 論21世紀的礦山:數字礦山[J].煤炭學報, 2000,25(4):337-342.
[3]Scoble M. Canadian mining automation evolution: The digital mine enroute to minewide automation[J]. CIM Bulletin,1995,88: 30-37.
[4]吳立新,朱旺喜,張瑞新. 數字礦山與我國礦山未來發展[J].科技導報, 2004(7): 29-31.
[5]畢思文,殷作如,何曉群,等. 數字礦山的概念、框架、內涵及應用示范[J].科技導報, 2004(6): 39-41.
[6]盧新明,尹紅. 數字礦山的定義、內涵與進展[J]. 煤炭科學技術, 2010,38(1):48-52.
[7]吳沖龍,田宜平,張夏林,等. 數字礦山建設的理論與方法探討[J]. 地質科技情報, 2011,30(2):102-108.
[8]郁軍建,王國燦,徐義賢,等. 復雜造山帶地區三維地質填圖中深部地質結構的約束方法:西準噶爾克拉瑪依后山地區三維地質填圖實踐[J]. 地球科學——中國地質大學學報,2015,40(3):407-418.
[9]李瑞喜,王功文,張壽庭,等. 地學信息三維定量化提取與集成——以河南欒川鉬礦區為例[J]. 地質通報,2014,33(6):883-893.
[10]向中林,顧雪祥,董樹義,等. 三維地質建模及可視化在危機礦山找礦中的應用研究[J]. 地球與環境, 2009,37(2):136-141.
[11]嚴瓊,陳建平,尚北川. 云南個舊高松礦田蘆塘壩研究區三維預測模型及靶區優選[J]. 現代地質, 2012,26(2):286-293.
[12]陳建平,嚴瓊,尚北川,等. 湖南黃沙坪地區鉛鋅礦床三維預測研究[J]. 地質學刊,2012,36(3):243-249.
[13]王巧云,劉漢棟,陳建平,等. 山東焦家金成礦帶三維地質建模及成礦預測[J]. 地質學刊,2014,38(3):412-420.
[14]Zhu Liangfeng, Wu Xincai, Pan Xin. Probe into key techniques of regional-oriented 3D GIS[J]. Journal of China University of Mining & Technology,2005, 15(2): 141-147.
[15]王純祥,白世偉. 三維地層信息系統在巖土工程中應用研究[J]. 巖土力學,2003,24(4):614-617.
[16]朱良峰,任開蕾,潘信,等. 地質實體模型的三維交互與分析技術研究[J]. 巖土力學,2007,28(9):1959-1963.
[17]陳學習,吳立新,車德福,等. 基于鉆孔數據的含斷層地質體三維建模方法[J]. 煤田地質與勘探,2005,33(5):8-11.
[18]向中林,王妍,王潤懷,等. 基于鉆孔數據的礦山三維地質建模及可視化過程研究[J]. 地質與勘探, 2009, 45(1):75-81.
[19]陳錦榮,李漢光,金寶義,等. 黑龍江金廠J-1號金礦體地質特征及深部預測[J]. 黃金地質,2002, 8(4):8-12.
[20]高合明. 斑巖銅礦床研究綜述[J]. 地球科學進展,1995,10(1):40-46.
[21]賈國志,陳錦榮,楊兆光,等. 金廠特大型金礦床的地質特征與成因研究[J].地質學報, 2005, 79(5): 661-670.
[22]吳立新. 真3維地學構模的若干問題[J].地理信息世界, 2004, 2(3): 13-18.
[23]馬洪濱,郭甲騰. 基于剖面的面體混合三維地質建模研究[J]. 金屬礦山,2007(7):50-52,93.
[24]李萬賀. 黑龍江東寧縣金廠金礦區成礦規律和成礦預測研究[D]. 北京:中國地質大學(北京),2010.
[25]宿曉靜,卿敏,王可勇,等. 黑龍江金廠金礦床J0號礦體地球化學特征及其找礦[J]. 世界地質2011, 30(1): 28-33.
[26]陳永福,趙玉鎖,肖力,等. 黑龍江省東寧金廠金礦區火山巖地質地球化學特征[J]. 地質與勘探,2011, 47(5):772-781.
[27]趙義來,羅先熔,歐陽菲. 黑龍江金廠礦區熱液成礦過程計算模擬及成礦機制探討[J]. 桂林理工大學學報,2015,35(4):600-605.
[28]葉思源,吳樹仁,何淑軍. 三維地質建模的數據融合與誤差分析[J]. 桂林理工大學學報,2010, 30(3):350-355.
文章編號:1674-9057(2016)02-0214-09
doi:10.3969/j.issn.1674-9057.2016.02.003
收稿日期:2015-09-18
基金項目:武警黃金指揮部項目(WJDZK2014-06)
作者簡介:歐陽菲(1980—),男,博士研究生,講師,研究方向:勘查地球化學,ouyf@glut.edu.cn。
通訊作者:羅先熔,博士,教授,lxr811@glut.edu.cn。
中圖分類號:P628
文獻標志碼:A
Digital mine construction and 3D geological modeling in Jinchang gold deposit
OUYANG Fei1,2,LUO Xian-rong2,WANG Yan-zhong3,WANG Jing-rui3
(1.School of Earth Sciences and Resources,China University of Geosciences(Beijing), Beijing 100083,China;2.College of Geology Sicence,Guilin University of Technology, Guilin 541004,China; 3.No.1 Gold Geological Party of CAPF, Mudanjiang 157021,China)
Abstract:The diversification of 3D morphology about geologic body makes modeling process very complicated, different ore deposits have different processes. By a case study of geological modeling in Jinchang deposit area, the experience and problems were discussed.By the three-dimensional view we can recognize geology characteristics of mining area, which is very important to understand the geological relationship and predict ore deposit. Using 3DMine software, mining database was constructed, and several modeling methods were taken according to the geologic characteristics in this mining area. The 3D characteristics of major geologic bodies are described and summed, and found that No.0 breccia pipe is a typical tubular; No.J-1 ore body like a funnel in shallow; while cylindrical in deep; No.14 ore body is a vertical cylindrical. Meanwhile, from a case study in Xingjiagou No.14 ore body, three-dimensional morphology and relationship of major geological body are analyzed.The conclusion is that although the metallogenic condition of No.14 ore body is good, but it couldn’t extend deep, and little prospecting significance in deep.
Key words:digital mine; 3D geologic modeling; 3DMine; Jinchang gold deposit; Heilongjiang
引文格式:歐陽菲,羅先熔,王艷忠,等.數字礦山建設及三維地質建模——以金廠金礦為例[J].桂林理工大學學報,2016,36(2):214-222.