基于iExploration-EM的地质矿体三维建模及其应用——以西藏岗讲斑岩型铜矿床为例摘要
随着计算机技术的发展,三维地质建模技术已越来越受到地学界的重视,成为地质可视化技术的一个热点,并在地质矿产勘查与资源预测评价等方面获得了广泛的应用。三维地质建模技术不仅能够使地质数据存储、管理、显示及分析更方便快捷,还可以形象直观的了解矿区地质现象和地下矿化地质体的立体分布,为复杂地质现象的三维空间分析、矿床资源量计算机估算提供了强有力的技术支撑。随着计算机技术的飞速发展,国内外各种地质三维建模软件不断涌现,如 Supac、Micromine、iExploration-EM等,并且在地质矿产勘查和资源定量预测评价中也有了广泛的尝试并取得显著成效。研究区为一斑岩型铜钼矿,矿体品位普遍较低,矿体富集中心不明显,矿山亟需解决矿体分布规律及资源量问题。本文在探讨了三维建模和资源量估算的基本理论方法和技术流程的基础上,以“西藏尼木铜多金属矿找矿评价研究”项目为依托,本文主要利用国内自主研发的iExploration-EM(固体矿产勘查与三维建模系统)软件,以地质统计学理论为基础,对研究区西藏尼木岗讲矿区进行地质矿体建模、资源量估算及地质体和矿体的空间相关性分析。本文就围绕这些问题展开分析,取得以下研究进展和认识:(1) 分析了国内外三维建模及资源量估算的发展和应用的现状,研究了iExploration- EM软件在国内矿产勘查中的应用情况。(2) 收集和整理西藏岗讲矿区的地质勘探资料,如钻探工程资料、成矿地质条件、构造特征、岩石特征等,对不同格式的地质图件进行预处理,基于iExploration-EM系统建立了钻孔数据库和钻孔三维模型, 钻孔地质数据库的建立不仅能方便快捷的对数据进行统一的管理,同时为后续矿体三维模型的建模和资源量估算奠定了基础。(3) 在参考国内外文献的基础上,以三维地质建模和储量估算的基本原理为指导,着重探讨了复杂矿体模型建立过程中人机交互式处理的解决方案,从整体上比较全面、系统地总结了建立符合实际的复杂地质矿床模型的技术基础和储量计算方法,并阐述了今后的发展趋势。(4) 通过对三维建模的原理进行研究分析,总结出了三维模型建立的基本方法。在iExploration-EM软件系统中通过对矿体在三个不同维度的圈定,即单工程矿体的圈定、剖面上矿体的圈定及三维空间块段的连接,建立了岗讲矿区斑岩铜矿床的矿体模型。(5) 依据钻孔数据和地质图件建立了研究区地质体三维模型,对研究区整体有了更直观的了解。并且通过建立的三维地质体和矿体模型,对其进行空间分析,即地质体模型的剖切及可视化分析、地质体和矿体的空间相关性分析、研究区的矿体成因分析、矿体三维模型的成矿远景区预测。(6) 运用地质统计学的基本原理对钻孔样品数据进行组合样品划分,通过变差函数分析和拟合,建立了合适的变差函数模型。以岗讲斑岩铜矿的矿体模型为基础,对空块模型的构建原理进行了分析,归纳出了空块模型建立的基本方法,建立矿体的空块模型,并对其进行空间品位估值,建立了其品位分布模型。品位模型的建立反映了矿体内部的品位的空间分布情况及贫富矿的赋存状况。并分别利用剖面法、普通克里格法及距离反比法对矿体的资源量进行估算。(7) 将剖面法、普通克里格法和距离反比法的估算结果进行对比分析,普通克里格法与剖面法的结果接近,但并不能直接说明普通克里格法有更大的优越性。在进行资源量估算时,应该根据矿区的实际地质勘探程度及矿体的空间形态来进行估算。一般来说,对于总体趋势较好或者只受单个因子影响的地质变量而言,采用距离反比法的进行估计效果要好些;对于那些区域性差异比较大或者受多个因子影响的地质变量而言,采用普通克里格法进行估算的优越性要大些;对于走向比较均匀,形状比较规则的矿体,采用剖面法进行估算要好一些。
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