礦床三維地質建模在多金屬礦區地質勘查中的應用

（山西省第三地質工程勘察院，山西 晉中 030620）

對多金屬礦區地質勘查過程中，通常使用探采分離的方法對多金屬礦區地質進行勘查。探采分離的方法雖然能夠對多金屬礦區地質進行勘查，但是由于多金屬礦區大部分帶有磁場干擾，因此勘查結果不是很精準，并且在金屬斷層的計算中還存在計算失敗的缺點。因此使用礦床三維地質建模對多金屬礦區地質進行勘查，能夠在解決上述問題的同時，降低勘查的成本，進一步推動多金屬礦區地質勘查的效率[1]。礦床三維地質建模能夠針對多金屬礦區地質的特點，建立合理的勘查機制，通過對礦區地質數據的實時反饋，再根據反饋取樣數據分析礦區的實際參數，利用計算公式得到多金屬礦區物理性質以及規律參數，通過校驗體系完成對勘查結果的驗證，以此保證數據的有效性。為此本文對礦床三維地質建模在多金屬礦區地質勘查中的應用進行研究。

1 在多金屬礦區水文地質環境勘查中的應用

多金屬礦區水文地質環境數據是地質勘查中最基礎的勘查數據。由于多金屬礦區的地形地貌多數比較復雜，不利于一般的勘查手段。而礦床三維地質建模能夠通過數據掃描的形式，將鄰近巖石的電性差異進行剝離，通過三維成像的方式對多金屬礦區地質情況進行模擬，避免了磁場對勘查結果的影響。通過對水文地質環境的物理化學參數進行模擬，以數據堆砌的方式還原多金屬礦區的水文地質環境以及礦區結構，避免因為勘查手段對后期礦區開采造成的影響[2]。在多金屬礦區水文地質環境勘查中，礦床三維地質建模會對環境變化參數進行實時采集，通過大量的參數加上大數據計算方法，能夠推演出礦區未來水文地質環境變化的走勢，并且不需要人工進行定位測量。勘查結果以三維圖像的形式體現，避免數據圖像分離所帶來的問題。礦床三維地質建模的數據采集器具備多種采集功能，能夠結合現有情況收集水文地質環境中礦石特征。使用礦床三維地質建模對某多金屬礦區水文地質環境礦山特征進行勘查，結果如下。

表1 某多金屬礦區水文地質環境礦山特征表

2 建立多金屬礦區三維立體模型

礦床三維地質建模技術能夠利用三維激光掃描儀，對多金屬礦區的基本參數進行數據掃描獲取。通過所獲取的多金屬礦區三維空間數據，標記出多金屬礦區全部特征，通過多種換算方式將采集數據轉化為多金屬礦區三維立體圖像，方便在數據調用中進行查找。三維激光掃描過程中，會帶有一定的定位功能，結合現有的數據庫分析該地區主要地質演變情況，多金屬礦區三維立體模型的建立是從局部開始分層次的建立，并且在多金屬礦區的至高點上標記出海拔，以及跨越的經度緯度坐標[3]。

3 多金屬礦區礦床價值定位中應用

礦床價值定位是勘查中最為基礎重要的一項工作，礦床三維地質建模能夠確定多金屬礦區的開采價值。多金屬礦區一般會含有2種以上的主體礦產，加上特殊的勘查環境，一般會影響礦床價值評估的準確性。

在多金屬礦區礦床價值定位中，要考慮到開采環境以及開采方式的影響，盡可能做到經濟利益最大化。而傳統的評估方法都是量級的評估，沒有辦法將現有的工業指標以及政策進行綜合考量。

目前的評估方法一般是根據現有的礦石屬性以及蘊藏量進行評估，往往開采過程中的預算價值會大打折扣，同時根據礦石品位指標數進行礦床價值評估還有一個弊端，就是會隨著礦石的價格變化進行一定的影響，加上不同的開采方式，有可能大面積開采造成資源浪費，但是小面積開采又無法實施。而使用礦床三維地質建模就能夠避免上述問題，建模過程中會給出幾種開采方式，并將相關政策以及環境都列入其中，得到精準的價值評估數據。

4 多金屬礦區地質電磁性變化特征識別應用

多金屬礦區地質電磁性變化特征作為開采過程中的重要影響因素，多金屬礦區地質電磁性變化通常是由礦石特性以及位置變化所決定。傳統多金屬礦區磁性變化特征識別采用的是金屬探頭，對礦區電磁體發射交流電脈沖磁場，并通過識別發射的電磁場的變化判斷多金屬礦區地質電磁性變化特征。在電磁性變化特征識別中，采用的勘查交流電頻率最佳為100Hz，每秒鐘變化80次，探查的范圍一般在10米左右，具備極大的局限性。礦床三維地質建模也采用相同的勘查原理，但是會縮小頻率增加探查的范圍，一般一個探查點可以識別20米甚至更遠的距離。在識別電磁性特征中，能夠對現有數據進行洞察，通過變化多次模擬，得到最佳的多金屬礦區地質電磁性變化特征。傳統勘查方法與本文方法的勘查實際深度對比，如圖1所示。

圖1 傳統勘查方法與本文方法勘查實際深度對比

5 結語

傳統多金屬礦區地質勘查建模主要采用平面圖與剖面圖相結合的方式，通過將三維空間中地貌結構等投影到二維平面上表達。而礦床三維地質建模能夠更好的對礦區地質空間進行展示，避免傳統二維建模過程中容易出現的信息失真、信息損失、制圖復雜等問題。借助計算機與三維技術能夠直接對礦區的地質體與地質環境進行理解，為礦區勘查提供充足的數據，為礦山開采數字化、可視化提供有效分析手段，提高多金屬礦區地質勘查精準度。