湖南醴陵官莊金礦整裝勘查區三維地質體建模可視化研究

譚清海，王業暉

（湖南省地質礦產勘查開發局四一六隊，湖南 株洲 412407）

湖南醴陵官莊整裝勘查區位于揚子板塊東南緣江南造山帶的中段，是江南隆起金礦成礦帶中部的湘東北-贛西“金腰帶”金礦成礦區的重要組成部分。受揚子板塊與華夏板塊相互作用及深部巖石圈作用的影響，區內經歷了多期次構造活動，形成了復雜的構造格局，并導致了大范圍花崗閃長巖侵位及以金、銅為主的大規模多金屬成礦作用。

礦床三維地質建模是隨著地球空間信息技術的不斷發展而發展起來的，由地質勘探、數學地質、地球物理、礦山測量、礦井地質、GIS、圖形圖像和科學計算可視化等學科交叉而形成的一門新興學科。其核心就是運用計算機技術，在三維環境下，將空間信息管理、地質解譯、空間分析和預測、地學統計、實體內容分析以及圖形可視化等工具結合起來，并用于地質分析的技術。現階段，國內外的主流三維礦業軟件有Minsight、Datamine、Surpac、3Dmine、Dimine以及 Micromine等。

1 研究區內地質背景

1.1 研究區地層

研究區出露的地層主要為中元古界冷家溪群、晚古生界和中生界地層，總體走向北東或北北東，傾向北西或北西西，傾角一般為30～50°。其中在區內大面積出露的是中元古界冷家溪群淺變質深海相碎屑巖夾火山碎屑巖沉積，約占總面積的60%，是主要賦礦層位，冷家溪群地層中平均金含量77×10-9，是地殼沉積巖類巖石中金平均含量的15.1倍，且自然金多以晶隙金為主，易于被活化轉移，能為成礦提供充足的物質來源。

1.2 研究區構造

研究區地質構造復雜，經歷了武陵、雪峰、加里東、印支、燕山、喜馬拉雅等六次大的構造運動，具有多期次、多層次（中深至淺層）、多型式（逆掩、伸展拉張）、多級次構造巖片疊加堆積等特點。構造形跡總體是在EW向的基底構造上，疊加NE向構造，形成一系列近EW向韌-脆性剪切帶、NE向逆沖斷層、同斜倒轉復式褶皺及短軸背向斜。局部發育有NW、SN向斷裂和褶皺構造，切割或改造早期的EW向和NE向斷裂和褶皺。不同期次、不同方向的構造相互交匯、改造疊加，為區內金礦富集提供有利的動力條件和成礦空間。

1.3 研究區巖漿巖

區內巖漿活動頻繁，主要出露加里東晚期板杉鋪巖體（花崗閃長巖）和燕山期王仙巖體（花崗斑巖），在北西側江家渡、普跡等地，出露一套加里東早期的江家渡火山碎屑巖，局部發育石英斑巖脈、花崗斑巖脈、輝綠巖脈、煌斑巖脈和花崗閃長巖枝。巖漿作用與金礦成礦關系密切，不僅為成礦提供了成礦物質來源，同時也為含礦熱液的運移提供動力。

2 研究區的三維地質建模

隨著礦山開采深度增加，開采范圍擴大，地表及淺部已顯現資源緊張，且原保有資源儲量已不能滿足開采的需要，因此多方位的找礦研究已迫在眉睫，為了尋找新的接替資源，邊深部找礦將成為必然趨勢，其中三維地質建模可視化就是重要的研究方向之一。

綜合分析研究區內區域地質、礦床地質、礦床成因、成礦地質背景、礦化特征等相關地質概況，加深對區內礦床構造控礦展布與變化規律的認識，利用Dimine軟件依次創建研究區內數字地形模型、鉆孔模型、地層模型（如圖1）、斷層模型、礦體模型、巷道模型等。

由于在地層模型、斷層模型、礦體模型等的創建過程中，對其產狀、深部延伸等空間基本特征是依據對研究區整體特征給定的初值，因此，在擁有鉆孔、地表揭露工程等實際資料的區域，還需根據鉆孔模型、地表揭露工程對地層模型、斷層模型、礦體模型中的地層界線、斷層深部延伸、礦體的深部形態等進行更新完善，以確保模型更加貼近真實情況。

圖1

3 三維地質建模的意義

（1）三維地質建模是基于對區內區域地質背景及礦床構造探礦展布規律而創建，并且綜合了區內的已有資料，對各類地質資料的整合及二次開發，對邊深部找礦都具有一定的影響。

（2）三維地質建模對地下的礦體進行了三維建模及可視化，既能直觀地了解深部礦脈的延伸情況，又能對礦脈的形態有一個初步判定，對于礦山的可持續生產具有一定意義，同時還能依據Dimine軟件的計算功能，初步估算出礦產儲量。

（3）通過對區域地質背景及礦化特征的深刻理解，對區域的找礦預測也具有一定的指導意義。

4 結 語

對于主要受地層、構造等因素控制的礦床，其產狀一般較穩定，形態也較規則，通過對其進行三維地質建模，為礦區的找礦預測、礦山的生產設計優化及生產管理，具有多種應用的可能。在論文的創作過程中，得到了“湖南瀏陽-醴陵官莊地區金礦整裝勘查區三維地質建模及預測找礦”項目的資助。