三維地質建模在地質勘查領域的應用分析

涂宗林

（四川省地質礦產勘查開發局四〇三地質隊，四川 樂山 614000）

目前，基于幾何法的傳統資源量估算為礦產勘查實踐中普遍使用的一種資源量估算方式，三維地質建模可視化則可同傳統資源量估算方式相結合，為今后固體礦產資源量估算提供新思路，并推動地質勘查工作向精細化方向發展[1]。

1 三維地質建模技術概述

（1）三維地質建模技術概念。三維地質模型為以信息分析、數據分析為基礎整合所形成的一門學科，以此為基礎所構建的地質模型可對多種信息及解釋結果予以匯總，因此，實現此類數據科學合理整合的關鍵在于對多種所輸入信息、數據不足、優勢的了解。地質模型實則為一種三維網格體，此類網格以surface、層位、斷層為構建基礎，針對儲層的幾何形態、構造可起到決定性作用。實際建立過程中，網格中所設置的各節點均具備含水飽和度、滲透率、孔隙度等一系列屬性。節點尺度在通常情況下為200ft×200ft×1ft。具體應用時，實際模型節點尺度依據礦體大小加以相應調整。因建立模型實際情況存在一定差異，使得地質模型節點尺度也會產生較大差異。一般情況下，地質模型構建主要可分為構建巖石物性模型、構建巖相模型及構建模型框架等三方面。

（2）三維地質建模技術優勢。將三維地質建模技術應用至地質勘查作業中，可對各項作業的開展形成輔助，并在實際應用中獲得良好成效。借助所構建三維模型可幫助作業人員全面了解勘查地區基本情況，有助于所需數據信息的整理、搜集，為后續作業活動的順利展開提供技術支持[2]。同以往作業模式相比而言，勘查效率顯著提升，作業成本得以降低。三維地質模型中，可實現任意高程、任意方向剖面圖、平面圖的便捷切制，針對地質勘探人員展開礦體地質特征的總體分析、具體分析工作創造一定便利條件、此外，于此模型中，還可實現礦體品位區間段、開采區間段的資源量匯總及整理工作，針對增強經濟效益評估精準化可起到一定積極意義。

2 三維地質建模在地質勘查領域的應用

2.1 礦區三維地質建模整體闡述

立足于保障勘查作業效果管控角度分析，可借助各鉆孔巖性信息的匯集、整合建立空間三維數據庫，以此可提供精準的形態信息、位置信息。以四川甘洛鉛鋅礦區所構建的三維模型為例，在此三維模型中可獲取礦體特性信息，對礦體特征加以明確，發現礦體存在多層性特征，產出為擬層狀或層狀，部分礦體存在復合、分枝等現象。其次結合所構建三維模型展開擬分析。找礦分析過程中，一旦遭遇復雜地層則應結合勘探線剖面圖，輔助其他資料建立地層模型。如四川甘洛鉛鋅礦區，結合所構建三維地質模型可對含礦地層基本信息予以了解，如礦體具備突出的層控特征，含礦層所處位置、礦體位置呈良好耦合情況，與探測結果間可保持較高一致性。經綜合分析，可對礦體分布基本形態予以了解，若以不同方向切割，則可對含礦層、礦體地質形態特點予以明確。以主干剖面圖、地質圖展開分析展開分析，以地表產狀加以推理，可對隱伏地質體界限予以明確，以此完成三維地質模型的構建。

2.2 三維地質建模流程設計

（1）基礎準備階段。借助取樣化驗、鉆探、地質填圖及礦區地形測量等工作可獲得準確可靠的初始勘查數據。首先為搭建地質數據庫。借助分析原始數據，以各類化驗數據及工程信息數據為基礎搭建地質數據庫，導入Surpac系統，本研究以Access數據庫完成錄入，詳細格式詳見表1。

表1 地質數據庫結構

其次，搭建地表模型。以測量部門所提供測量數據為基礎，將所獲數據轉變為DTM模型，再以此為基礎結合化驗測試、鉆探數據、地質填圖等成果，可將勘探線等信息添加至DTM中，生成DTM基礎圖件。結合勘探設計中所設置的剖面，依次展開地質剖面切割，以剖面形式實現工程的呈現。

（2）模型建立階段。以上述工作為基礎，針對多個剖面所圈定礦體予以建模并驗證。結合工業技術指標，整理礦體。統計并分析礦體，對組合長度予以明確，并將礦體內等同樣長予以組合，借助長度加權方式完成樣品組合。將礦體實體模型作為約束條件構建塊體模型，完成塊體模型數據庫的建立。以礦體特征為依據構建相關屬性字段，構建過程中應關注塊尺寸的適當選擇，因礦床規模及礦種差異，所選取塊尺寸也會存在相應差異，增強資源估算精度。

（3）數據分析階段。借助對礦體的估值計算，分類、匯總輸出成果，以三維地質建模分析、匯總并實現多元化資源量的分類，借此可實現相關數據的快速提取，同傳統估算方式相較而言，具備更強的靈活性。

3 地質勘查技術及方法展望

首先為進一步完善勘查流程。目前我國地質理論已逐漸發展至現代科學地質理論，新理論的投入應用必然推動相關技術的發展，因此，為實現勘查作業效率、質量的全面提高，須對傳統技術加以改進、升級，同時借助現代化技術的應用對勘查作業的順利展開予以輔助，將各類礦產區域信息予以收集，以信息化技術將數據信息向領導辦公室上報，為領導展開科學決策提供可靠參考。其次為環保化、人性化勘查方法的應用及推廣。以地質勘查實踐角度而言，可將各類高新技術、科學技術加以融合，以此推動新成果轉換效率的提升，并可為各類勘查工作的發展、創新提供動力。伴隨勘查作業難度不斷加大，勘查工作對從業人員業務能力也提出較高要求，要求人員除應對各類知識、理論加以學習外，還應實現自身技術水平的全面提升。以科學發展觀作為指導，將以人為本為堅持原則，推廣環保化、人性化勘查作業方式，實現勘查作業環保水平的有效提升，對工作環境加以改善，避免勘探滑坡等地質災害的產生。最后為新型遙感技術的應用。為對各類較為復雜的地質勘探工作需求予以滿足，引入新型技術尤為必要，若將新型遙感技術應用至勘查實踐中，則可實現未知局面的良好應對，借此也可為后續工作的展開提供數據支持。

4 結束語

綜上所述，三維地質建模在地質勘查領域中的應用良好，礦產勘查企業可將三維建模技術優勢予以充分應用以彌補傳統勘探模式中的不足，借此除可實現原始資料的高效應用，也可針對礦山地質特征展開精確分析，推動地質勘探結果準確性的提升。除此之外，借助三維建模技術的應用，還可實現成本的節約，降低工程成本，提高利用效率。